CN105589274A - 掩膜板、阵列基板、液晶显示装置及形成通孔的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种掩膜版，包括：第一透光孔，沿行列均匀排布；至少一个第二透光孔，设置于同一行相邻所述第一透光孔之间；所述第二透光孔的面积小于所述第一透光孔面积。根据本发明提供的装置及方法，通过使用本发明提供的掩膜版，在第二透光孔对应位置形成过渡区，使得同一行内相邻通孔间的过渡区变得平坦，从而使得柱状间隔物站立的更加稳定，不会滑入有机绝缘膜的通孔中，解决了现有技术中液晶显示器的阵列基板上由于有机绝缘膜不平坦而导致的柱状间隔物容易滑入通孔内的问题，从而避免了由此产生的液晶显示器色偏、漏光的问题。

Description

掩膜板、阵列基板、液晶显示装置及形成通孔的方法
技术领域
本发明涉及一种掩膜版；一种阵列基板；一种液晶显示装置；及一种用于在有机绝缘膜中形成通孔的方法。
背景技术
在液晶显示装置中，液晶层通常被设置在阵列基板和彩膜基板之间。在将阵列基板与彩膜基板结合到一起时，为了控制液晶层的厚度，需在两片基板之间设置柱状间隔物加以支撑。同时，设置的柱状间隔物还可以使得液晶显示装置在受到外力压迫时能够恢复原状，起到保护液晶显示装置的作用。
如图1所示，为现有技术中液晶显示装置的俯视图，可以看出柱状间隔物111的设置区域位于垂直黑矩阵105和水平黑矩阵106交叉处。图1中，与垂直黑矩阵105平行的是数据线102，与水平黑矩阵106平行的是扫描线103。数据线102与扫描线103围成的区域为像素显示区域，其中设置了一层像素电极层104。
图2是现有技术中液晶显示装置的剖面图，其中，彩膜基板107和阵列基板108相对设置，在阵列基板108的表面覆盖了一层有机绝缘膜109，在有机绝缘膜109内设置有通孔110。通孔110是为了使得覆盖在有机绝缘膜109上的像素电极层104能够与有机绝缘膜109覆盖的漏极113形成金属接触。柱状间隔物111位于阵列基板108和彩膜基板107之间，起到保护和支撑的作用。现有技术中，一般将柱状间隔物111的固定端设置在彩膜基板107的内侧，柱状间隔物111的自由端朝向阵列基板108的一侧。
柱状间隔物111在阵列基板108上的设置区域位于两个相邻的通孔110之间，一般位于源极114上方。由于液晶显示器的像素密度越来越高，相邻通孔110之间的间距越来越小，有机绝缘膜109的平坦化程度也同时降低，此时液晶显示器受到外力作用时，由于柱状间隔物111站立的位置不平坦，所述柱状间隔物111很容易滑入通孔110内，导致所述柱状间隔物111所对应区域的阵列基板108和彩膜基板107之间的距离减小，影响了液晶分子在该区域的正常排布，使得液晶显示器产生色偏、漏光等缺陷。
发明内容
本发明提供一种掩膜版，包括：第一透光孔，沿行列均匀排布；至少一个第二透光孔，设置于同一行相邻所述第一透光孔之间；所述第二透光孔的面积小于所述第一透光孔面积。
本发明还提供一种用上述掩膜版形成通孔的方法，包括：提供一基板；在所述基板上形成多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管分别包括源极和漏极；在所述多个薄膜晶体管上形成覆盖所述多个薄膜晶体管的有机绝缘膜；利用上述掩膜板对所述有机绝缘膜进行曝光；刻蚀所述有机绝缘膜形成行列均匀排布通孔，同时在所述有机绝缘膜同一行内相邻的所述通孔间形成过渡区，所述通孔暴露出所述漏极；在所述有机绝缘膜上形成像素电极层，所述像素电极层通过所述通孔与所述漏极接触。
本发明还提供一种阵列基板，包括基板；多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管设置在所述基板上，所述多个薄膜晶体管分别包含源极和漏极；有机绝缘膜，所述有机绝缘膜覆盖所述多个薄膜晶体管，所述有机绝缘膜上有行列均匀排布的通孔，同时在所述有机绝缘膜同一行内相邻的所述通孔间有过渡区，所述通孔暴露所述多个薄膜晶体管的漏极，且所述过渡区是通过上述方法形成；像素电极层，所述像素电极层通过所述通孔与所述漏极接触。
本发明还提供一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括上述阵列基板，还包括彩膜基板，所述阵列基板和彩膜基板相对密封设置，在所述阵列基板和所述彩膜基板之间设置有液晶层；所述液晶显示装置还包括设置在所述阵列基板和所述彩膜基板之间的柱状间隔物，所述柱状间隔物位于所述过渡区区域内。
根据本发明提供的装置及方法，通过使用本发明提供的掩膜版，在第二透光孔对应位置形成过渡区，使得同一行内相邻通孔间的过渡区变得平坦，从而使得柱状间隔物站立的更加稳定，不会滑入有机绝缘膜的通孔中，解决了现有技术中液晶显示器的阵列基板上由于有机绝缘膜不平坦而导致的柱状间隔物容易滑入通孔内的问题，从而避免了由此产生的液晶显示器色偏、漏光的问题。
附图说明
图1为现有技术中液晶显示装置的俯视示意图；
图2为图1所示的现有技术中液晶显示装置的剖面示意图；
图3为本发明提供的掩膜版示意图；
图4为根据图3所示的掩膜版制作的阵列基板俯视示意图；
图5为沿图4中CC′所截的阵列基板剖面示意图；
图6为本发明提供的液晶显示装置剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图3所示，本发明实施例提供了一种掩膜版11，包括：第一透光孔1101，所述第一透光孔1101，沿行列均匀排布；以及至少一个第二透光孔1102，所述第二透光孔1102设置于同一行相邻所述第一透光孔1101之间；其中所述第二透光孔1102的面积小于所述第一透光孔1101的面积。
本发明示范性实施例中，所述掩膜版11上的所述第一透光孔1101的图案是圆形，可以理解的是每个所述第一透光孔1101的图案可以是圆形、椭圆形、菱形、矩形或正M边形，其中M是大于等于3的自然数。
本发明示范性实施例中，所述掩膜版11上的所述第二透光孔1102的图案是圆形，可以理解的是每个所述第二透光孔1102的图案可以是圆形、椭圆形、菱形、矩形或正M边形，其中M是大于等于3的自然数。
目前业内生产面板用的曝光机曝光孔径的最小分辨率是2微米，即当掩膜版上的透光孔径小于2微米时，用此掩膜版进行曝光制程时小于2微米的透光孔不能在基板上形成通孔。在掩膜版上制作的透光孔越小成本越高，考虑到掩膜版的开孔成本，本发明实施例中所述第二透光孔1102的孔径或任意两顶点间最长距离设置为小于等于1.5微米，优选地所述第二透光孔1102的孔径或任意两顶点间最长距离设置为大于等于1微米小于等于1.5微米，此时第二透光孔1102曝光时不能在基板上形成通孔。
本发明实施例还提供了一种用本发明提供的掩膜版形成通孔的方法，结合图4，图5包括：
步骤1：提供一基板308，所述基板上形成多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管分别包含源极3071，漏极3072；
步骤2：在所述多个薄膜晶体管上形成覆盖所述多个薄膜晶体管的有机绝缘膜309；
步骤3：利用本发明提供的掩膜版11对所述有机绝缘膜309进行曝光；
步骤4：对曝光后的所述有机绝缘膜309进行刻蚀，则掩膜版22上的第一透光孔1101对应区域形成行列均匀排布的通孔310，所述通孔310用于暴露所述漏极3072，掩膜版11上的第二透光孔1102对应区域形成过渡区311；
步骤5：在所述的有机绝缘膜309上形成像素电极层304，所述像素电极层304通过所述通孔310与所述漏极3072接触。
制作有机绝缘膜309的材料为有机材料，制作所述有机绝缘膜309的材料是聚酰亚胺树脂、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种。使用本发明提供的掩膜版11进行曝光时，第二透光孔1102对应区域形成过渡区311，因为第二透光孔1102孔径小于曝光机机台分辨率，故不会形成通孔，且第二透光孔1102孔径较小，同一过渡区311内相邻第二透光孔1102间的距离较近。进行曝光制程时，透过不同第二透光孔1102的光线互相衍射，照射到有机绝缘膜309上时实现将过渡区311的有机绝缘膜309削薄的技术效果，从而提升了行排列的相邻通孔310中间区域有机绝缘膜的平坦度。
需要说明的，本发明还包括其他部件的形成步骤，比如公共电极的形成步骤，本发明对公共电极的形成步骤不加以限制，公共电极的形成步骤是本领域的常规技术手段，所以在本实施例中不加以说明。
参见图4和图5，本发明实施例还提供了一种阵列基板，包括：基板308，形成在基板上的遮光层301，所述遮光层301和沟道区域重叠是为了避免背光照射到沟道区域以引起漏电流。形成在遮光层301上的缓冲层302，缓冲层302覆盖遮光层301，缓冲层302一般采用二氧化硅制作。在缓冲层302上形成多晶硅层303，所述多晶硅层303包括源极区域、漏极区域、沟道区域；沟道区域和遮光层301重叠，如图4所示，在本实施例中，多晶硅层303包括两个沟道区域，两个沟道区域之间还包括与遮光层301不重叠的走线区域，其他实施方式中也可以为单一沟道区域，也可以不设置走线区域。形成在多晶硅层303上的栅极绝缘层304，在栅极绝缘层304上形成的栅极线305和栅极3051，在图4中栅极线305中和沟道区域重合的部分为栅极3051，在栅极层上形成的层间绝缘层306，所述层间绝缘层306暴露出多晶硅层303的源极区域和漏极区域；在层间绝缘层306的上方形成的源极3071、漏极3072、数据线307，其中源极3071和多晶硅层303的源极区域连接，漏极3072和多晶硅层303的漏极区域连接；在源极3071、漏极3072、数据线307的上方形成的有机绝缘膜309，有机绝缘膜309在对应于漏极3072的区域内设置有通孔310，漏极3072暴露在通孔310中，同一行相邻所述通孔310间形成过渡区311，所述过渡区311的平坦度较现有技术大大提升，使柱状间隔物319站立时更稳定，不易滑动；在所述有机绝缘膜309上形成的像素电极层314，所述像素电极层314通过所述通孔310与所述漏极3072形成金属接触。
需要说明的是，本发明提供的阵列基板、液晶显示装置的基板的材料可以选择玻璃或者树脂等材料，在此并不限定。像素电极层的材料可以选择为氧化铟锡，也可以选择其他透明金属氧化物等材料。像素电极的形状可以是面状内设置狭缝，还可以是面状电极、条状电极，本发明并不对像素电极的形状加以限制。另外，本发明提供的阵列基板、液晶显示装置还包括附图中未示出的其他结构，比如公共电极，所述公共电极可以位于彩膜基板的内侧，或者位于阵列基板的内侧，并且可以位于像素电极的上方或下方，并且和像素电极之间设置有绝缘层，本发明并不对公共电极的结构和位置等加以限制。再者，在本发明实施例的结构中以半导体层为多晶硅层为例进行说明，在其他实施例方式中还可以为非晶硅或者氧化物半导体的结构，本发明并不对半导体层的形成方法做出限制。
如图6所示，本发明实施例还提供一液晶显示装置6，包括如上所述的阵列基板80，还包括彩膜基板60，阵列基板80和彩膜基板60相向密封设置，在两者之间设置有液晶层70。彩膜基板60依次包括基板61、设置在基板61下方的黑色矩阵62，黑色矩阵62之间的空隙设置有色阻63。彩膜基板60还包括柱状间隔物64，该柱状间隔物64包括固定端和自由端，柱状间隔物64的固定端和彩膜基板60连接并位于黑色矩阵62的下方，柱状间隔物64的自由端朝向阵列基板80并有接触，所述柱状间隔物64的自由端位于柱状间隔物64对应过渡区641区域内。
可选地，在其他实施方式中，所述柱状间隔物64还可以设置在阵列基板80上，即柱状间隔物64的固定端连接阵列基板80，柱状间隔物64的自由端朝向彩膜基板60，并且柱状间隔物64的固定端位于过渡区641区域内。
本发明液晶显示装置可以为：液晶面板、液晶电视、液晶显示装置、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
根据本发明提供的装置及方法，通过使用本发明提供的掩膜版，在第二透光孔对应位置形成过渡区，使得同一行内相邻通孔间的过渡区变得平坦，从而使得柱状间隔物站立的更加稳定，不会滑入有机绝缘膜的通孔中，解决了现有技术中液晶显示器的阵列基板上由于有机绝缘膜不平坦而导致的柱状间隔物容易滑入通孔内的问题，从而避免了由此产生的液晶显示器色偏、漏光的问题。
以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，但是本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明的原理和精神，其均应涵盖在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种掩膜板，其特征在于，包括：
第一透光孔，沿行列均匀排布；
至少一个第二透光孔，设置于同一行相邻所述第一透光孔之间；
所述第二透光孔的面积小于所述第一透光孔面积。
2.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，每个所述第一透光孔的图案是圆形、椭圆形、菱形、矩形或正M边形，其中M是大于等于3的自然数。
3.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，每个所述第二透光孔的图案是圆形、椭圆形、菱形、矩形或正N边形，其中N是大于等于3的自然数。
4.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述第二透光孔的孔径或任意两顶点间最长距离设置为小于等于1.5微米。
5.一种利用权利要求1-4任一所述的掩膜板形成通孔的方法，包括：
提供一基板；
在所述基板上形成多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管分别包括源极和漏极；
在所述多个薄膜晶体管上形成覆盖所述多个薄膜晶体管的有机绝缘膜；
利用权利要求1-4任一所述的掩膜板对所述有机绝缘膜进行曝光；
刻蚀所述有机绝缘膜，掩膜版上的第一透光孔对应区域形成行列均匀排布的通孔，所述通孔用于暴露所述漏极，掩膜版上的第二透光孔对应区域形成过渡区；
在所述有机绝缘膜上形成像素电极层，所述像素电极层通过所述通孔与所述漏极接触。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述有机绝缘膜是有机材料。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述有机绝缘膜的材料是聚酰亚胺树脂、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种。
8.一种阵列基板，其特征在于，包括：基板；多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管设置在所述基板上，所述多个薄膜晶体管分别包含源极和漏极；有机绝缘膜，所述有机绝缘膜覆盖所述多个薄膜晶体管，所述有机绝缘膜上有行列均匀排布的通孔，同时在所述有机绝缘膜同一行内相邻的所述通孔间有过渡区，所述通孔暴露所述多个薄膜晶体管的漏极，且所述通孔是通过权利要求5-7任一所述的方法形成；像素电极层，所述像素电极层通过所述通孔与所述漏极接触。
9.一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括如权利要求8所述的阵列基板，还包括彩膜基板，所述阵列基板和所述彩膜基板相对密封设置，在所述阵列基板和所述彩膜基板之间设置有液晶层；所述液晶显示装置还包括设置在所述阵列基板和所述彩膜基板之间的柱状间隔物，所述柱状间隔物位于所述过渡区区域内。
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