CN104808378A - 用于制作液晶显示面板的方法及液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制作液晶显示面板的方法及液晶显示面板，该方法包括：在基底上涂敷一层金属材料形成金属材料层；在金属材料层上涂敷一层光阻材料；采用第一掩膜板对光阻材料进行第一次曝光处理；采用第二掩膜板对光阻材料进行第二次曝光处理；对经过两次曝光处理后的光阻材料进行显影处理以裸露出部分金属材料；对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成栅金属层。本发明可以避免液晶显示面板出现水平渐变线，改善液晶显示面板的显示效果。

Description

用于制作液晶显示面板的方法及液晶显示面板

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，具体地说，涉及一种用于制作液晶显示面板的方法及液晶显示面板。

背景技术

目前，为增加TFT-LCD(即液晶显示面板)的视角，大尺寸液晶显示装置基本都会采用低色偏设计，其中，将一个子像素分割为一个主像素和一个辅像素是经常采用的低色偏技术。在采用以上方法设计栅金属层时，为保证较高的开口率，主像素栅极与主像素公共电极、辅像素栅极与辅像素公共电极以及主像素栅极与辅像素栅极之间的距离设计的尽量小，一般可达到5-7um。

由于主像素栅极、辅像素栅极和公共电极线之间的距离太小，在栅金属层曝光时容易发生栅极与公共电极之间、栅极之间的短路，造成模组水平渐变线飘高，影响产品良率。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种用于制作液晶显示面板的方法及液晶显示面板。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于制作液晶显示面板的方法，包括：

在基底上涂敷一层金属材料形成金属材料层；

在所述金属材料层上涂敷一层光阻材料；

采用第一掩膜板对所述光阻材料进行第一次曝光处理；

采用第二掩膜板对所述光阻材料进行第二次曝光处理；

对经过两次曝光处理后的光阻材料进行显影处理以裸露出部分金属材料；

对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成栅金属层。

根据本发明的一个实施例，所述光阻材料为负性光阻材料。

根据本发明的一个实施例，所述栅金属层包括主像素栅极、主像素公共电极、辅像素栅极和辅像素公共电极。

根据本发明的一个实施例，通过所述第一掩膜板和所述第二掩膜板的透光区域形成主像素栅极图案、主像素公共电极图案、辅像素栅极图案和辅像素公共电极图案。

根据本发明的一个实施例，所述主像素栅极位于所述辅像素栅极和所述主像素公共电极之间，所述辅像素栅极位于所述主像素栅极和所述辅像素公共电极之间。

根据本发明的一个实施例，通过所述第一掩膜板产生的曝光图案包括所述主像素栅极图案和所述辅像素公共电极图案；

通过所述第二掩膜板产生的曝光图案包括所述辅像素栅极图案和所述主像素公共电极图案。

根据本发明的一个实施例，通过所述第一掩膜板产生的曝光图案包括所述辅像素栅极图案和所述主像素公共电极图案；

通过所述第二掩膜板产生的曝光图案包括所述主像素栅极图案和所述辅像素公共电极图案。

根据本发明的一个实施例，所述基底包括基板，并在所述基板上形成所述栅金属层。

根据本发明的一个实施例，所述基底包括基板、薄膜晶体管、数据线和栅绝缘层，并在所述栅绝缘层上形成所述栅金属层。

根据本发明的另一个方面，还提供了采用以上方法制作的液晶显示面板。

本发明的有益效果：

本发明通过采用两个掩膜板来形成栅金属层，避免了主像素栅极和辅像素栅极、辅像素公共电极和辅像素栅极、主像素栅极和主像素公共电极之间的短路，从而使得主辅像素均能正常显示，避免液晶显示面板出现水平渐变线，改善液晶显示面板的显示效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是现有技术中用于形成液晶显示面板中栅金属层的掩膜板结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的方法流程图；

图3是根据本发明的一个实施例的第一掩膜板结构示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的第二掩膜板结构示意图；以及

图5是根据本发明的一个实施例的液晶显示面板中一个像素单元的俯视结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1所示为现有的一种用于制作TFT-LCD中的栅金属层采用的掩膜板结构示意图。其中，该掩膜板上的区域11’用于形成主像素栅极，区域12’用于形成主像素公共电极，区域21’用于形成辅像素栅极，区域22’用于形成辅像素公共电极。所以，该掩膜板可以形成包括一个主像素和一个辅像素的像素单元，主像素和辅像素共同作用完成该像素单元的正常显示。使用图1中的掩膜板所制得的栅金属层包括与区域11’对应的主像素栅极，与区域12’对应的主像素公共电极，与区域21’对应的辅像素栅极，区域22’对应的辅像素公共电极。

由于主像素栅极和辅像素栅极之间、主像素栅极和主像素公共电极之间、辅像素栅极和辅像素公共电极之间的距离太小，在采用图1中的掩膜板制作栅金属层时，掩膜板上对应形成以上主、辅像素的栅极之间及主辅像素与各自对应的公共电极之间的间隔区域的位置处设置的极为狭窄。

在现有技术中，形成栅金属层时通常采用正性光阻材料作为光刻胶。正性光阻材料在曝光前对某些溶剂是不溶的，而曝光后却变为可溶的。使用这种光阻材料，能得到与掩膜板遮光图案相同的图形。那么，在图1的掩膜板中，采用正性光阻材料时，区域11’、区域12’、区域21’和区域22’为遮光区域，其余为透光区域。

在采用图1的掩膜板时，曝光光束不能透过掩膜板上的对应主、辅像素的栅极之间及主辅像素与各自对应的公共电极之间的间隔区域的狭窄透光区域来对正性光阻材料进行曝光。这些掩膜板上狭窄透光区域对应的正性光阻材料不能被改变性质，显影处理时就不能被去除。那么，在接下来蚀刻金属材料形成栅金属层时，这些掩膜板上狭窄透光区域对应的正性光阻材料覆盖的金属材料不能被蚀刻掉。这样，就会导致主像素栅极和辅像素栅极之间、主像素栅极和主像素公共电极之间、辅像素栅极和辅像素公共电极之间发生短路。如图1所示的黑色三角标识，在这种情况下，主像素栅极和辅像素栅极均处于公共电极电位，对应的TFT(薄膜晶体管)无法正常工作。

在液晶显示面板上，一般通过同一扫描信号来控制同一像素单元中的主像素栅极和辅像素栅极，同一行像素单元中的主像素栅极连接到同一条主栅线上、辅像素栅极连接到同一条辅栅线上。如其中的任一像素单元中的主像素栅极和辅像素栅极之间、主像素栅极和主像素公共电极之间、辅像素栅极和辅像素公共电极之间发生短路，则该行像素单元的显示均会受到影响，则在液晶显示面板的水平方向上会产生水平渐变线，从而影响产品的良率。

因此，本发明提供了一种用于制作TFT-LCD的方法，用于消除主像素栅极和辅像素栅极之间、主像素栅极和主像素公共电极之间、辅像素栅极和辅像素公共电极之间的短路现象，进而消除水平渐变线，提高产品良率。如图2所示为根据本发明的一个实施例的方法流程图，以下参考图2来对本发明进行详细说明。

首先，在步骤S110中，在预制的基底上涂敷一层金属材料，以形成金属材料层。在该步骤中，一般是通过溅射方法形成一定厚度的金属材料层。形成该金属材料层常用的金属材料有Al、Ta、MoW合金等。

接下来，在步骤S120中，在该金属材料层上涂敷一层光阻材料。在该步骤中，涂敷的光阻材料为负性光阻材料。这种光阻材料在曝光前对某些有机溶剂是可溶性的，曝光后发生光聚合反应，不溶于有机溶剂。当用该光阻材料进行光刻时，在基底表面将得到与光刻掩膜板遮光图案完全相反的图案，即得到与光刻掩膜板透光图案完全相同的图案。

接下来，在步骤S130中，采用第一掩膜板对该光阻材料进行第一次曝光处理，以形成第一曝光图案。在本发明的一个实施例中，采用的第一掩膜板如图3所示，该掩膜板包括图1中用于形成主像素栅极的区域11’和用于形成辅像素公共电极的区域22’，且图3中所标明的区域11’和22’为透光区域，其余为遮光区域。由于采用的为负性光阻材料，则对应该第一掩膜板上的透光区域形成所需的电极图案。对应图3中的第一掩膜板形成的第一曝光图案包括主像素栅极图案和辅像素公共电极图案。

接下来，在步骤S140中，采用第二掩膜板对该光阻材料进行第二次曝光处理，以形成第二曝光图案。在本发明的一个实施例中，采用的第二掩膜板如图4所示，该掩膜板包括图1中用于形成主像素公共电极的区域12’和用于形成辅像素栅极的区域21’，图4中标明的区域12’和21’为透光区域，其余为遮光区域。由于采用的为负性光阻材料，则对应该第二掩膜板上的透光区域形成的第二曝光图案包括辅像素栅极图案和主像素公共电极图案。

第一曝光图案与第二曝光图案共同形成图1中掩膜板所对应的栅金属层图案。当然，形成第一曝光图案和第二曝光图案的顺序可以改变，即在另一实施例中，也可以使步骤S130中的第一掩膜板包括图1中用于形成主像素公共电极的区域12’和用于形成辅像素栅极的区域21’，对应产生包括辅像素栅极图案和主像素公共电极图案的第二曝光图案。同时，使步骤S140中的第二掩膜板包括图1中用于形成主像素栅极的区域11’和用于形成辅像素公共电极的区域22’，对应产生包括主像素栅极图案和辅像素公共电极图案的第一曝光图案，进而实现第一曝光图案和第二曝光图案顺序的改变。

接下来，在步骤S150中，对经过两次曝光处理后的光阻材料进行显影处理以裸露出部分金属材料。在该步骤中，由于采用的为负性光阻材料，则显影处理后去除未被曝光光束照射部分的光阻材料，从而裸露出被这些光阻材料覆盖的金属材料。同时，光阻材料中被曝光光束照射部分的光阻材料改变性质，不能被显影处理去除掉，使得这些部分的金属材料依旧被不能显影去除的光阻材料覆盖。

最后，在步骤S160中，对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成栅金属层。在该步骤中，采用一定比例的刻蚀液将基底上未受光阻材料保护的金属材料蚀刻掉，而将有光阻材料包括的金属材料保存下来，从而形成栅金属层图案。最后将栅金属层图案上的光阻材料去掉，清洗干净残留的光阻材料、杂质等，获得最终的栅金属层。

在本发明中，该栅金属层包括主像素栅极、主像素公共电极、辅像素栅极和辅像素公共电极。其中，主像素栅极位于辅像素栅极和主像素公共电极之间，辅像素栅极位于主像素栅极和所述辅像素公共电极之间。

在本发明中，形成栅金属层时采用了两个掩膜板，而不是现有技术中的一个掩膜板，使栅金属层中距离太小的主像素栅极和辅像素栅极、辅像素公共电极和辅像素栅极、主像素栅极和主像素公共电极均分别在两次曝光过程中形成。

以第一掩膜板形成主像素栅极图案和辅像素公共电极图案、第二掩膜板形成辅像素栅极图案和主像素公共电极图案为例进行说明。由于第一掩膜板上的透光区域宽度足够大，曝光光束通过该透光区域改变光阻材料的性质。同理，曝光光束通过第二掩膜板上的透光区域改变光阻材料的性质。而第一掩膜板和第二掩膜板上的遮光区域对应的光阻材料不改变性质，在显影处理时能被去除掉。

主像素栅极和辅像素栅极、辅像素公共电极和辅像素栅极、主像素栅极和主像素公共电极之间的距离虽然很小，但其相互之间的间隔区域上的光阻材料不被曝光光束照射，所以也能在显影时去除掉。这些间隔区域上的光阻材料被去除掉，其覆盖的金属材料在蚀刻时也被去除掉，从而避免主像素栅极和辅像素栅极、辅像素公共电极和辅像素栅极、主像素栅极和主像素公共电极之间的短路，从而使得主辅像素均能正常显示，避免显示面板出现水平渐变线，改善液晶面板的显示效果。

在现有技术中，在采用负性光阻材料和图1所示的掩膜板时，区域11’、区域22’、区域21’和区域12’为透光区域，其余为遮光区域，只需要一次曝光即可形成栅金属层。其中，区域11’和区域12’之间、区域11’和区域21’之间、区域21’和区域22’之间的遮光区域宽度很小。这样，在曝光时，曝光光束在宽度很小的遮光区域产生衍射现象，导致该遮光区域对应的光阻材料被曝光光束照到，从而改变光阻材料的性质，在显影处理时不能被去除，导致其覆盖的金属材料不能被蚀刻掉，引起短路现象。

但在本发明中，将图1中掩膜板上的四个透光区域拆分至第一掩膜板和第二掩膜板中，使分别位于第一掩膜板和第二掩膜板上的两个相邻透光区域之间的遮光区域的宽度足够大，从而有效降低衍射现象所带来的影响。即曝光光束可以通过掩膜板上的透光区域照射到光阻材料，且掩膜板上的遮光区域能有效避免曝光光束照射到光阻材料。

具体来说，在形成第一曝光图案时，由于主像素栅极和辅像素公共电极之间的距离以及；在形成第二曝光图案时，辅像素栅极和主像素公共电极之间的距离均足够大，不会产生衍射效应，使得主像素栅极和辅像素公共电极之间的光阻材料、辅像素栅极和主像素公共电极之间的光阻材料不能被曝光光束照射到。未被曝光光束照射的光阻材料在显影时被去除掉，其覆盖的金属材料被蚀刻时去除掉，则可以避免主像素栅极和辅像素栅极之间、主像素栅极和主像素公共电极之间、辅像素栅极和辅像素公共电极之间发生短路。

同时，在本发明中，该栅金属层形成于基底上，根据具体的TFT结构，该基底具有不同的结构。在本发明的一个实施例中，基底包括一基板，在该基板上形成栅金属层。然后在该栅金属层上形成栅绝缘层、薄膜晶体管TFT的源漏极、像素电极和公共电极等，即采用的TFT为底栅结构。

在本发明的另一实施例中，基底包括基板、薄膜晶体管、数据线和栅绝缘层，在栅绝缘层上形成栅金属层，即采用的TFT为顶栅结构。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种采用以上方法制作的液晶显示面板。如图5所示为根据本发明的一个实施例的液晶显示面板中的一个像素单元的俯视结构示意图，其中采用的TFT为底栅结构。

如图5所示，该像素单元包括数据线31、主像素栅极11、主像素公共电极12、辅像素栅极21、辅像素公共电极22。其中，在该像素单元中设置有三个薄膜晶体管。其中，第一薄膜晶体管13与数据线31连接。当向主像素栅极11施加扫描信号时，第一薄膜晶体管13打开，数据线31上的信号通过第一薄膜晶体管13的源极和漏极以及接触孔15到达像素电极。数据线31上的信号与主像素公共电极12形成电压差来控制主像素中的液晶分子旋转。

同时，第二薄膜晶体管14也与数据线31连接，当向主像素栅极11施加扫描信号时，第二薄膜晶体管14也打开，数据线31上的信号通过第二薄膜晶体管14的源极和漏极到达第三薄膜晶体管23的源极。在向主像素栅极11施加扫描信号的同时向辅像素栅极施加扫描信号，第三薄膜晶体管23打开，数据线31上的信号与辅像素公共电极22形成电压差来控制辅像素中的液晶分子旋转。由于辅像素在靠近第三薄膜晶体管23处设置宽度较大的公共电极区域，则在该公共电极与第三薄膜晶体管23之间形成一存储电容24。该存储电容24分担部分第三薄膜晶体管23的源极与辅像素公共电极22之间的电压，使得控制辅像素中的液晶分子的电压变小，进而影响辅像素中的液晶分子的旋转。

由于该液晶显示面板采用以上的两个掩膜板形成栅金属层，则避免了主像素栅极和辅像素栅极、辅像素公共电极和辅像素栅极、主像素栅极和主像素公共电极之间的短路，从而使得主辅像素均能正常显示，避免液晶显示面板出现水平渐变线，改善液晶显示面板的显示效果。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于制作液晶显示面板的方法，包括：

在基底上涂敷一层金属材料形成金属材料层；

在所述金属材料层上涂敷一层光阻材料；

采用第一掩膜板对所述光阻材料进行第一次曝光处理；

采用第二掩膜板对所述光阻材料进行第二次曝光处理；

对经过两次曝光处理后的光阻材料进行显影处理以裸露出部分金属材料；

对裸露的金属材料进行蚀刻处理以形成栅金属层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光阻材料为负性光阻材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述栅金属层包括主像素栅极、主像素公共电极、辅像素栅极和辅像素公共电极。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述第一掩膜板和所述第二掩膜板的透光区域形成主像素栅极图案、主像素公共电极图案、辅像素栅极图案和辅像素公共电极图案。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述主像素栅极位于所述辅像素栅极和所述主像素公共电极之间，所述辅像素栅极位于所述主像素栅极和所述辅像素公共电极之间。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述第一掩膜板产生的曝光图案包括所述主像素栅极图案和所述辅像素公共电极图案；

通过所述第二掩膜板产生的曝光图案包括所述辅像素栅极图案和所述主像素公共电极图案。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述第一掩膜板产生的曝光图案包括所述辅像素栅极图案和所述主像素公共电极图案；

通过所述第二掩膜板产生的曝光图案包括所述主像素栅极图案和所述辅像素公共电极图案。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述基底包括基板，并在所述基板上形成所述栅金属层。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述基底包括基板、薄膜晶体管、数据线和栅绝缘层，并在所述栅绝缘层上形成所述栅金属层。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法制作的液晶显示面板。