CN104298037B - 玻璃面板和用于制造所述面板的掩膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶显示面板制造领域，特别涉及一种改进的玻璃面板。所述玻璃面板包括：用于形成扫描线和电荷分享线的第一金属层，其中一条扫描线和一条相应的电荷分享线共同对应于一行像素单元；用于形成连接配线的配线金属层，所述连接配线能够将所述扫描线和所述电荷分享线连接起来，其中，所述连接配线具有过孔部，所述连接配线在过孔部中通过过孔连接到所述扫描线和/或所述电荷分享线。本发明还提出了相应的制造方法。以此方式，可以通过后开启的扫描线来打开前一组中的电荷分享线，在制造和封装的工艺中，减少了覆晶薄膜的使用量。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示面板制造领域，尤其涉及一种玻璃面板和用于制造所述面板的方法。
背景技术
在现有技术中，通常采用如图1所示的工艺步骤来制造薄膜晶体管液晶显示器的阵列基板。参照图1，在步骤a中，在玻璃基板上镀膜。在步骤b中，在所镀的膜层上涂布光阻材料。在步骤c中，在掩膜105的遮蔽下，对涂布光阻材料后的玻璃板进行光照。在步骤d中，进行显影。在步骤e中，进行刻蚀。在步骤f中，通过去光阻液106对所处理的玻璃板去除光阻。之后可得到具有图形的镀层，而后循环至步骤a，进行下一次镀层的处理。不断循环步骤a至f，直至得到具有多个镀层的所需的玻璃面板。
现有技术中，常用“五道掩膜”工艺来制造用于液晶显示器的阵列基板的玻璃面板。“五道掩膜”，主要重复进行五次如图1所示的工艺步骤，通过五道不同的掩膜105，来形成玻璃基板上的五个层。
图2显示了“五道掩膜”工艺所制造的玻璃面板的横截面剖视图。参照图2，位于最下层的为玻璃基板1。在玻璃基板1上通过图1所示的方法，用第一道掩膜来制造栅极2(其位于第一金属层M1中)，而后覆盖绝缘层3。在绝缘层3之上，用第二道掩膜来制造例如由不同半导体材料4和5构成的有源层。在有源层4和5之上，用第三道掩膜来制造源极6和漏极7(位于第二金属层M2中)。位于其之上的为具有过孔8的过孔层，过孔层通过第四道掩膜来制造。在过孔层之上通过第五道掩膜来制造用作电极的ITO层9。
图3显示了现有技术中的液晶像素单元。为了提高视角、降低色偏，在大尺寸的面板中，通常会做低色偏的设计。例如通过增加像素单元的域，可以将一个像素单元分成4个像素域。如果将一个像素单元进一步分割为主区21和副区22，则可以增加到8个像素域，以达到提高视角、改善色偏的目的。
像素单元的主区21和副区22通常通过两个或更多不同的薄膜晶体管来供电。图4所示为一种常见的带有低色偏设计的像素单元的等效电路图。一个像素单元分为主区和副区。在扫描线11打开时，位于主区的薄膜晶体管Tmain和位于副区的薄膜晶体管Tsub导通，分别将来自数据线13的电信号送至位于像素单元的主区和副区的液晶电容和存储电容中。当扫描线11关闭、电荷分享线12打开时，分享薄膜晶体管Tcs导通，将位于副区的液晶电容Clcsub和存储电容CSTsub中的部分电压释放到分享电容Cb中。这样像素单元的副区和主区之间就会呈现出电位差，再辅以调控，可以达到降低色偏的目的。
在通常的设计中，扫描线11和电荷分享线12是相互独立的，在显示时需要通过分别控制扫描线11和电荷分享线12的开关来实现低色偏设计。但是由于上述方法扫描线11和电荷分享线12相互独立，在制造和封装的工艺中，需要消耗较多的覆晶薄膜(COF)。
另一种低色偏设计方案是通过后开启的扫描线11来打开前一组中的电荷分享线12。例如从面板的一端计算，第n条扫描线对应第n行像素单元时，通过第n+p条扫描线11打开第n组中的电荷分享线12，即称作n+p型的低色偏设计。这种设计的好处是减少了覆晶薄膜的使用量。图5即显示了n+2型低色偏结构的信号图和电路图。
然而目前在现有技术中，对于n+1型、n+2型甚至是n+p型的低色偏设计而言，每一种不同的结构设计都需要单独类型的掩膜来进行图1所示的处理步骤。制造工艺复杂度很高，大大推升了玻璃面板制造的成本，为相关产品的大规模生产带来很大障碍。
发明内容
目前在现有技术中，对于不同类型的低色偏设计结构而言(例如n+1型和n+2型)，每一种不同的结构设计都需要独特类型的掩膜来进行曝光、蚀刻等工艺步骤。制造工艺非常繁琐。且转换制造类型时，必须更换全部的掩膜，成本高昂，不利于节省材料和工序。且不同的掩膜如果相互配合不当，容易造成误差。
例如通常采用的“五道掩膜”制造方法，如果想转换制造类型，从n+1型转换为n+2型，则需要从头到尾彻底更换五个掩膜的图案设计，以更改玻璃面板的结构。这在不同的低色偏结构设计的类型转换的过程中严重降低了生产效率，需要大力调整工艺条件步骤，同时需要承担高昂的掩膜制造成本。
针对上述问题，发明人提出了一种改进的玻璃面板。
所述玻璃面板包括：用于形成扫描线和电荷分享线的第一金属层，其中一条扫描线和一条相应的电荷分享线共同对应于一行像素单元；用于形成连接配线的配线金属层，所述连接配线能够将所述扫描线和所述电荷分享线连接起来，其中，所述连接配线具有过孔部，所述连接配线在过孔部中通过过孔连接到所述扫描线和/或所述电荷分享线。
以此方式，可以通过后开启的扫描线来打开前一组中的电荷分享线，在制造和封装的工艺中，减少了覆晶薄膜的使用量。
优选地，每条所述连接配线包括沿直线延伸的干线部分，和垂直于所述干线部分而延伸出来的狭长的第一过孔部、第二过孔部和第三过孔部，其中所述第二过孔部位于所述第一过孔部和所述第三过孔部之间。
采用此结构设计，仅通过改变第一道掩膜的图案来改变扫描线和电荷分享线之间的位置关系，由此实现n+1型低色偏结构和n+2型低色偏结构之间的转换。
优选地，形成n+2型低色偏结构，所述n+2型低色偏结构即从所述玻璃面板的一端开始计算，第n条电荷分享线由第n+2条扫描线启动，其中n为正整数。
优选地，在第n条连接配线中，所述第一过孔部通过过孔连接到第n条电荷分享线，所述第三过孔部通过过孔连接到第n+2条扫描线，所述第二过孔部悬空。
优选地，形成n+1型低色偏结构，所述n+1型低色偏结构即从所述玻璃面板的一端开始计算，第n条电荷分享线由第n+1条扫描线启动，其中n为正整数。
优选地，在第n条连接配线中，所述第一过孔部悬空，所述第二过孔部通过过孔连接到第n条电荷分享线，所述第三过孔部通过过孔连接到第n+1条扫描线。
通过n+1或n+2型的低色偏设计结构，有效在降低显示器的色偏状况的同时，节省了制造和封装过程中所消耗的覆晶薄膜。进一步降低了制造成本。
制造根据本发明的玻璃面板，采用n+1型低色偏结构和n+2型低色偏结构时，其余的掩膜可采用同一套，只有第一金属层M1的掩膜图案需要改变。这大大节省了制造掩膜的材料成本和工序成本。
优选地，所述配线金属层与用于形成薄膜晶体管的源漏极的第二金属层位于同一层中。如此可以简化工序，减少掩膜数量。
优选地，所述像素单元包括分别配备有不同的像素电极的主区和副区，所述副区额外设置有分享薄膜晶体管和分享电容，且所述副区的像素电极连接到所述分享薄膜晶体管的源极，所述分享薄膜晶体管的漏极连接至所述分享电容，所述分享薄膜晶体管的栅极连接至所述电荷分享线。
如此地，当第n条扫描线关闭，而第n条电荷分享线由第n+1条或第n+2条扫描线启动时，分享薄膜晶体管被打开，副区的液晶电容和存储电容中的一部分电压会经过分享薄膜晶体管而进入到分享电容中，从而在主区和副区之间造成电位差。且通过调控机构可以调节该电位差，从而调节显示画面颜色，降低色偏。
优选地，所述扫描线通过多个充电薄膜晶体管同时控制所述像素单元的主区和副区中的像素电极。
本发明还提出了一种用于制造根据本发明所述的玻璃面板的方法，所述玻璃面板通过五道掩膜方法制造，在玻璃基板上用第一道掩膜来制造第一金属层，而后覆盖绝缘层，在绝缘层之上用第二道掩膜来制造有源层，在有源层之上用第三道掩膜来制造第二金属层，通过第四道掩膜来制造位于其之上的过孔层，在过孔层之上通过第五道掩膜来制造电极层，其中，仅通过改变第一道掩膜的图案来改变扫描线和电荷分享线之间的位置关系，由此实现n+1型低色偏结构和n+2型低色偏结构之间的转换。
采用根据本发明的方法来制造根据本发明的玻璃面板，采用n+1型低色偏结构和n+2型低色偏结构时，其余的掩膜可采用同一套，只有第一金属层M1的掩膜图案需要改变。这大大节省了制造掩膜的材料成本和工序成本。同时，通过n+1或n+2型的低色偏设计结构，有效在降低显示器的色偏状况的同时，节省了制造和封装过程中所消耗的覆晶薄膜。进一步降低了制造成本。
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了现有技术中的用于制造玻璃面板的工艺步骤；
图2显示了现有技术中的用于制造玻璃面板的“五道掩膜”方法；
图3显示了采用低色偏结构的像素单元的结构示意图；
图4显示了采用低色偏结构的像素单元的电路图；
图5显示了n+2型低色偏结构的信号图和电路图；
图6显示了根据本发明的玻璃面板采用n+2型低色偏结构时的结构示图；以及
图7显示了根据本发明的玻璃面板采用n+1型低色偏结构时的结构示图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
本发明提出了一种玻璃面板。
图6显示了根据本发明的玻璃面板采用n+2型低色偏结构时的结构示图。参照图6，根据本发明的玻璃面板包括用于形成扫描线11和电荷分享线12的第一金属层M1。其中一条扫描线11和一条相应的电荷分享线12共同对应于玻璃面板上的一行像素单元。
在通过“五道掩膜”方法进行制造的过程中，第一金属层M1通过第一道掩膜来完成。也就是说，扫描线11和电荷分享线12的位置由第一道掩膜的图案决定。金属层M1中还可包括公共线14。
根据本发明的玻璃面板还包括用于形成连接配线15的配线金属层。连接配线15能够将扫描线11和电荷分享线12连接起来。具体地可以是，连接配线15具有过孔部，连接配线15在过孔部中通过过孔18连接到扫描线11和/或电荷分享线12。图6中右侧即显示了过孔部的放大结构示意图。从放大图中可看到，过孔部通过过孔18连接配线金属层和第一金属层M1。同时，在所述两个金属层之上还覆盖有ITO层17(当然，其未必与金属层紧紧相邻)。
由图6可看出，每条连接配线15包括沿直线延伸的干线部分。在图6中，干线部分沿纵向方向延伸(图中的上下方向)。连接配线15还包括垂直于干线部分而延伸出来的第一过孔部31、第二过孔部32和第三过孔部33。在图6中，第一过孔部31、第二过孔部32和第三过孔部33均为狭长的，且沿横向方向延伸(图中的左右向)。在图6中，第二过孔部32位于第一过孔部31和第三过孔部33之间。
在图6所示的情况中，根据本发明的玻璃面板形成了n+2型低色偏结构。所述n+2型低色偏结构，即从玻璃面板的一端开始计算，第n条电荷分享线12由第n+2条扫描线11启动，其中n为正整数。
从图6中可看到，第一过孔部31通过过孔18连接到第n条电荷分享线12，而第三过孔部33部通过过孔18连接到第n+2条扫描线11，第二过孔部32悬空，未与任何线路相连。以此方式，实现了如下结构：通过连接配线15相连的扫描线11和电荷分享线12中间隔了一条扫描线、一条电荷分享线，即可知道，第n条电荷分享线12由第n+2条扫描线11启动。
在一个实施例中，如通过“五道掩膜”法制造玻璃面板，可以设计为配线金属层与用于形成薄膜晶体管的源漏极的第二金属层M2位于同一层中。如此可以降低掩膜数量，缩短制造工序。
再次参照图3。正如先前所介绍，在采用低色偏设计的玻璃面板中，一个像素单元可以包括分别配备有不同的像素电极的主区21和副区22。结合图4所示的电路图，可清楚地看出，副区22额外设置有分享薄膜晶体管Tcs和分享电容Cb。副区22的像素电极(如图4所示，副区22的像素电极例如包括液晶电容Clcsub和存储电容CSTsub)连接到分享薄膜晶体管Tcs的源极，而分享薄膜晶体管Tcs的漏极连接至分享电容Cb，分享薄膜晶体管Tcs的栅极连接至电荷分享线12。
扫描线11通过多个充电薄膜晶体管Tmain和Tsub同时控制像素单元的主区21和副区22中的像素电极。参照图4，扫描线11分别连接至主区21的充电薄膜晶体管Tmain的栅极和副区22的充电薄膜晶体管Tsub的栅极，从而控制主区21的充电薄膜晶体管Tmain和副区22的充电薄膜晶体管Tsub的通断。当扫描线11启动时，开启主区21的充电薄膜晶体管Tmain和副区22的充电薄膜晶体管Tsub，使得来自数据线13的电信号可以导入主区21的液晶电容Clcmain和存储电容CSTmain以及副区22的液晶电容Clcsub和存储电容CSTsub。
同时，副区22的液晶电容Clcsub和存储电容CSTsub分别连通至分享薄膜晶体管Tcs的源极，而分享薄膜晶体管Tcs的漏极连接至分享电容Cb，分享薄膜晶体管Tcs的栅极连接至电荷分享线12。如此地，当第n条扫描线11关闭，第n条电荷分享线12由第n+2条扫描线11启动时，分享薄膜晶体管Tcs被打开，液晶电容Clcsub和存储电容CSTsub中的一部分电压会经过分享薄膜晶体管Tcs而进入到分享电容Cb中，从而在主区21和副区22之间造成电位差。且通过调控机构可以调节该电位差，从而调节显示画面颜色，降低色偏。
然而，除了上述n+2型低色偏结构，根据本发明的玻璃面板也可形成n+1型低色偏结构。所述n+1型低色偏结构，即从玻璃面板的一端开始计算，第n条电荷分享线12由第n+1条扫描线11启动，其中n为正整数。
从图7中可看到，在n+1型低色偏结构中，第一过孔部31悬空，第二过孔部32通过过孔连接到第n条电荷分享线12，第三过孔部33通过过孔连接到第n+1条扫描线。以此方式，实现了如下结构：通过相应的连接配线15相连的扫描线11和电荷分享线12相邻，即可知道，第n条电荷分享线12由第n+1条扫描线11启动。
在一个实施例中，如通过“五道掩膜”法制造玻璃面板，可以设计为配线金属层与用于形成薄膜晶体管的源漏极的所述第二金属层M2位于同一层中。如此可以降低掩膜数量，缩短制造工序。
再次参照图3。正如先前所介绍，在采用低色偏设计的玻璃面板中，一个像素单元可以包括分别配备有不同的像素电极的主区21和副区22。结合图4所示的电路图，可清楚地看出，副区22额外设置有分享薄膜晶体管Tcs和分享电容Cb。副区22的像素电极(如图4所示，副区22的像素电极例如包括液晶电容Clcsub和存储电容CSTsub)连接到分享薄膜晶体管Tcs的源极，而分享薄膜晶体管Tcs的漏极连接至分享电容Cb，分享薄膜晶体管Tcs的栅极连接至电荷分享线12。
扫描线11通过多个充电薄膜晶体管Tmain、Tsub同时控制像素单元的主区21和副区22中的像素电极。参照图4，扫描线11分别连接至主区21的充电薄膜晶体管Tmain的栅极和副区22的充电薄膜晶体管Tsub的栅极，从而控制主区21的充电薄膜晶体管Tmain和副区22的充电薄膜晶体管Tsub的通断。当扫描线11启动时，开启主区21的充电薄膜晶体管Tmain和副区22的充电薄膜晶体管Tsub，使得来自数据线13的电信号可以导入主区21的液晶电容Clcmain和存储电容CSTmain以及副区22的液晶电容Clcsub和存储电容CSTsub。
同时，副区22的液晶电容Clcsub和存储电容CSTsub分别连通至分享薄膜晶体管Tcs的源极，而分享薄膜晶体管Tcs的漏极连接至分享电容Cb，分享薄膜晶体管Tcs的栅极连接至电荷分享线12。如此地，当第n条扫描线11关闭，而第n条电荷分享线12由第n+1条扫描线11启动，分享薄膜晶体管Tcs被打开，液晶电容Clcsub和存储电容CSTsub中的一部分电压会经过分享薄膜晶体管Tcs而进入到分享电容Cb中，从而在主区21和副区22之间造成电位差。且通过调控机构可以调节该电位差，从而调节显示画面颜色，降低色偏。
本发明还提出了一种用于制造根据本发明的玻璃面板的方法。
在根据本发明的方法中，玻璃面板通过五道掩膜方法制造，即：
在玻璃基板上用第一道掩膜来制造第一金属层，而后覆盖绝缘层；
在绝缘层之上用第二道掩膜来制造有源层；
在有源层之上用第三道掩膜来制造第二金属层；
通过第四道掩膜来制造位于其之上的过孔层；
在过孔层之上通过第五道掩膜来制造电极层。
而在根据本发明的方法中，仅通过改变第一道掩膜的图案来改变扫描线和电荷分享线之间的位置关系，由此实现n+1型低色偏结构和n+2型低色偏结构之间的转换。
采用根据本发明的方法来制造根据本发明的玻璃面板，采用n+1型低色偏结构和n+2型低色偏结构时，其余的掩膜可采用同一套，只有第一金属层M1的掩膜图案需要改变。这大大节省了制造掩膜的材料成本、工序成本。同时，通过n+1或n+2型的低色偏设计结构，有效在降低显示器的色偏状况的同时，节省了制造和封装过程中所消耗的覆晶薄膜。进一步降低了制造成本。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (9)
1.一种玻璃面板，其特征在于，包括：
用于形成扫描线和电荷分享线的第一金属层，其中一条扫描线和一条相应的电荷分享线共同对应于一行像素单元；
用于形成连接配线的配线金属层，所述连接配线能够将所述扫描线和所述电荷分享线连接起来，
其中，所述连接配线具有过孔部，所述连接配线在过孔部中通过过孔连接到所述扫描线和/或所述电荷分享线，
每条所述连接配线包括沿直线延伸的干线部分，和垂直于所述干线部分而延伸出来的狭长的第一过孔部、第二过孔部和第三过孔部，其中所述第二过孔部位于所述第一过孔部和所述第三过孔部之间。
2.根据权利要求1所述的玻璃面板，其特征在于，形成n+2型低色偏结构，所述n+2型低色偏结构即从所述玻璃面板的一端开始计算，第n条电荷分享线由第n+2条扫描线启动，其中n为正整数。
3.根据权利要求2所述的玻璃面板，其特征在于，在第n条连接配线中，所述第一过孔部通过过孔连接到第n条电荷分享线，所述第三过孔部通过过孔连接到第n+2条扫描线，所述第二过孔部悬空。
4.根据权利要求1所述的玻璃面板，其特征在于，形成n+1型低色偏结构，所述n+1型低色偏结构即从所述玻璃面板的一端开始计算，第n条电荷分享线由第n+1条扫描线启动，其中n为正整数。
5.根据权利要求4所述的玻璃面板，其特征在于，在第n条连接配线中，所述第一过孔部悬空，所述第二过孔部通过过孔连接到第n条电荷分享线，所述第三过孔部通过过孔连接到第n+1条扫描线。
6.根据权利要求1所述的玻璃面板，其特征在于，所述配线金属层与用于形成薄膜晶体管的源漏极的第二金属层位于同一层中。
7.根据权利要求1所述的玻璃面板，其特征在于，所述像素单元包括分别配备有不同的像素电极的主区和副区，所述副区额外设置有分享薄膜晶体管和分享电容，且所述副区的像素电极连接到所述分享薄膜晶体管的源极，所述分享薄膜晶体管的漏极连接至所述分享电容，所述分享薄膜晶体管的栅极连接至所述电荷分享线。
8.根据权利要求7所述的玻璃面板，其特征在于，所述扫描线通过多个充电薄膜晶体管同时控制所述像素单元的主区和副区中的像素电极。
9.用于制造根据权利要求1到8中任一项所述的玻璃面板的方法，所述玻璃面板通过五道掩膜方法制造，在玻璃基板上用第一道掩膜来制造第一金属层，而后覆盖绝缘层，在绝缘层之上用第二道掩膜来制造有源层，在有源层之上用第三道掩膜来制造第二金属层，通过第四道掩膜来制造位于其之上的过孔层，在过孔层之上通过第五道掩膜来制造电极层，其特征在于，仅通过改变第一道掩膜的图案来改变扫描线和电荷分享线之间的位置关系，由此实现n+1型低色偏结构和n+2型低色偏结构之间的转换。
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