CN1490671A - 用于设计掩模和制造面板的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于设计掩模和制造面板的方法，通过在基板上形成具有不同尺寸的单元面板，可以提高所使用的基板的效率。该掩模包括第一区域和第二区域，位于第一区域内的第一掩模图案和位于第二区域内的第二掩模图案。

Description

用于设计掩模和制造面板的方法

本申请要求享有2002年10月19日在韩国提交的韩国专利申请No.P2002-64061的权益，在此引用其全部内容作为参考。同时，引用两项正在审理中的共同申请作为参考，与该申请合并，它们是2002年6月28日申请的题为“用于制造液晶显示装置的系统和方法”、序列号为10/184,096(代理公司案卷号为8733.666.00)的申请，和2002年6月28日申请的题为“用于制造液晶显示装置的方法及利用该方法制造液晶显示装置的系统”、序列号为10/184,088(代理公司案卷号为8733.684.00)的申请。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，特别涉及一种用于设计掩模和制造单元面板的方法，与此同时使得所使用的基板的效率最大化。

背景技术

近年来信息通讯领域中的发展已经增大了对各种类型显示装置的需求。针对这种需求，已经开发出了平板显示器，例如液晶显示装置(LCDs)、等离子体显示平板(PDPs)、电致发光显示器(ELDs)和真空荧光显示器(VFDs)，并且将平板显示器用来作为各种产品的显示器。

由于其画面质量优异、重量轻、外形薄、和功耗低，LCDs用来作为电视，能够接收和显示广播信号，代替阴极射线管(CRTs)，和广泛地应用于例如膝上型和笔记本电脑的监视器、摄像机等需要不同尺寸显示器的便携式显示器中。

尽管在LCD技术中有多种技术上的发展，但是，与在LCD装置的其他特征和优点中的研究相比，缺乏在改善LCD装置的画面质量方面的研究。因此，为了提高LCD装置作为显示器在各种应用领域中的使用，必须开发能够以大尺寸屏幕显示高质量画面图像(例如，具有高清晰度和高亮度的图像)，与此同时仍然保持重量轻、尺寸最小化和功耗低的LCD装置。

LCDs通常包括用于显示画面的LCD面板和用于向液晶显示面板提供驱动信号的驱动部分。该LCD面板通常包括第一和第二玻璃基板，它们彼此粘接在一起并且通过液晶盒间隙(cell gap)彼此间隔开。液晶材料层注入到第一和第二玻璃基板之间的间隙中。

第一玻璃基板(即，薄膜晶体管(TFT)阵列基板)上支承有多条栅极线和多条数据线，其中多条栅极线以固定的间隔彼此分开并且沿着第一方向延伸，而多条数据线以固定的间隔彼此分开并且沿着基本上垂直于第一方向的第二方向延伸，其中通过栅极线和数据线的相互交叉限定出多个像素区域；以矩阵方式设置在相应的每个像素区域中的多个像素电极；和多个薄膜晶体管(TFTs)，能够响应提供给相应的每条栅极线的信号将来自数据线的信号发送给对应的每个像素电极。

第二玻璃基板(即，滤色片基板)上支承有：黑色矩阵层，能够防止在像素区域以外的面积中的光泄漏；滤色片层(R，G，B)，用于有选择地传输具有预定波长的光；和公共电极，用来实现画面。在平面开关模式的LCD装置中，公共电极形成在第一基板上。

通过设置在由密封剂粘接在一起的第一和第二玻璃基板之间的垫片保持液晶盒间隙的均匀性。该密封剂包括允许将液晶材料注入到液晶盒间隙中的液晶注入口。

图1表示在彩色LCD装置中的现有技术LCD面板的平面图。

参照图1，现有技术的LCD面板包括相应地彼此粘接在一起的下基板1和上基板2。然后液晶材料层3注入到粘接在一起的下基板1和上基板2之间。

下基板1(即，TFT阵列基板)上支承有多条栅极线4和多条数据线5，其中多条栅极线以固定的间隔彼此分开并且沿着第一方向延伸，而多条数据线以固定的间隔彼此分开并且沿着基本上垂直于第一方向的第二方向延伸。通过栅极线4和数据线5的相互交叉分别限定出多个像素区域P。以矩阵方式设置在相应的每个像素区域P中的多个像素电极6，和分别在多条栅极线4和数据线5的交叉点处形成的多个薄膜晶体管T。

上基板(即，滤色片基板)上支承有：黑色矩阵层7，能够防止在像素区域P以外的面积中的光泄漏；滤色片层(R，G，B)8，用于有选择地传输具有预定波长的光；和公共电极9，用来实现画面。

每个薄膜晶体管T包括从相应的栅极线4伸出的栅极，在下基板的整个表面上形成的栅极绝缘层(未示出)，在位于栅极上的一个区域中的栅极绝缘层上形成的有源层，从相应的数据线5伸出的源极，和相对着源极形成的漏极。由具有良好的透光率特征的透明导电金属例如铟-锡氧化物(ITO)形成的像素电极6。

仍然参照图1，通过由薄膜晶体管T输出的信号调整设在下基板1与上基板2之间的液晶材料层3中的分子取向。例如，作为由薄膜晶体管T输出的信号的结果，在液晶材料层中产生垂直取向的电场，该电场调整液晶材料层中的分子的取向。当调整液晶分子的取向时，影响液晶材料层3的透光率特征。因此，由薄膜晶体管T输出的信号能够控制液晶材料层3的透光率特征，与此同时提供具有高孔径比的像素区域P。上基板2的公共电极9接地，从而防止像素区域P受到电损坏。

现在将参照图2更详细地解释用于制造图1中所示的现有技术的LCD面板的方法。

参照图2，多个前面提到的TFT阵列基板或滤色片阵列基板在这里都称作为单元面板12形成在基板11中，其中每个单元面板12具有同样的尺寸。每个单元面板12包括有源区域13、黑色矩阵区域14和焊盘区域15。通过结合使用掩模的薄膜沉积和光学蚀刻等多个步骤制造作为TFT阵列基板的单元面板12。在形成单元面板12之后，进行检验来评估单元面板12的质量，其中如果单元面板12具有预定的质量，则该单元面板12可以在LCD面板中使用。

在单元面板12(例如，TFT阵列基板和滤色片基板)形成在它们相应的基板11中之后，在基板11的表面上印刷聚酰亚胺对准层，然后进行热处理。接下来，通过摩擦处理给予聚酰亚胺对准层一个对准方向，借此使得聚酰亚胺层的表面受到摩擦布的摩擦处理。因此，该摩擦处理在聚酰亚胺对准层的表面上沿着预定的对准方向产生基本上平直的对准凹槽。接下来，通过设在单元面板12的有源区域13的边缘上的密封剂将基板11粘接在一起，其中该密封剂包括液晶注入口。接下来，粘接的单元面板12彼此分开，通过液晶材料注入口将液晶材料注入到位于TFT阵列与滤色片基板之间的液晶盒间隙内，并且密封该液晶注入口。起偏振片在粘接后的TFT阵列和滤色片基板的外表面上形成，和在焊盘区域中设有用于驱动LCD面板的外围电路，从而完成现有技术的LCD面板的组装。

图3表示一个基板中的多个单元面板，而图4表示用来形成图3中所示的单元面板的掩模。

参照图3，具有同样尺寸的四个单元面板12在基板11中形成并且彼此以预定的距离间隔开。如图4中所示，当单元面板12的预期尺寸小于掩模16的实际尺寸时，可以通过掩模16设计单元面板12。因此，可以通过在基板11的由掩模16露出的部分上执行多个处理步骤，在基板11内形成单元面板12，其中掩模在基板11上重复放置四次。但是，当单元面板12的预期尺寸大于掩模16的实际尺寸时，不能利用该掩模16设计单元面板12。因此不能设计尺寸大于掩模尺寸的单元面板12，也不能有效地设计大尺寸的LCD面板。为了克服该问题，必须根据由掩模16引入的尺寸限制设计单元面板12的尺寸。

如上所述，LCD装置正在需要不同尺寸的LCD面板的应用中使用。通常，所制造的LCD面板的尺寸取决于制造LCD面板的装置的尺寸。另外，通常很难在一条生产线上制造不同尺寸的LCD面板。另外，由于用来制造LCD面板的装置多数价值昂贵和占用大量的空间，因此提供多条生产线，每一条适合于制造具有特定尺寸的LCD面板是不切实际的。

为了使得上面提到的问题最小化，可以在基板11中形成每个都具有同样尺寸的多个单元面板12，其中每个单元面板12的尺寸是基板11尺寸的二分之一、三分之一、四分之一，或者甚至基本上与基板11的尺寸相同。但是，当基板内的一个单元面板的尺寸是大尺寸的面板(例如，具有至少30英寸的大小)时，其他大尺寸单元面板不能形成在基板的剩余区域中。因此，所使用的基板的效率降低并且制造LCD面板的价格上升。

发明内容

因此，本发明的目的在于一种用于设计掩模和制造单元面板的方法，其基本上解决了由于现有技术的局限和缺点而存在的一个或多个问题。

本发明的一个优点在于提供一种用于设计掩模和制造单元面板的方法，能够使得所使用的基板的效率最大化。

本发明的另一个优点在于提供一种用于在一个基板内制造多个单元面板的方法，其中的多个单元面板以不同的尺寸形成。

本发明的其它特征和优点将在下面的说明中给出，其中一部分特征和优点可以由本领域的普通技术人员从说明书中明显得出或是通过本发明的实践而得到。通过在文字说明部分、权利要求书以及附图中特别指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其它优点。

为了实现这些和其它优点并且根据本发明的目的，作为示例性和概括性的描述，一种用于设计掩模的方法，例如，可以包括提供应用于基板的掩模，其中该掩模划分为第一区域和第二区域；设计第一掩模图案，用来在第一区域内形成至少一个第一单元面板；和设计第二掩模图案，用来在第二区域内形成至少一个第二单元面板。

按照本发明的一个方面，第一掩模图案可以包括重复区域和非重复区域。

按照本发明的另一方面，第一区域的尺寸可以基本上与第二区域的尺寸相同。

按照本发明的又一方面，第一区域的尺寸可以大于或小于第二区域的尺寸。

按照本发明的再一方面，至少一个第一单元面板可以包括多个第一单元面板。

按照本发明的再一方面，至少一个第二单元面板可以包括多个第二单元面板。

制造单元面板的方法，例如可以包括将基板划分为第一区域和第二区域；在第一区域内形成具有第一尺寸的至少一个第一单元面板；和在第二区域内形成具有第二尺寸的至少一个第二单元面板。

按照本发明的一个方面，给予至少一个第一和第二单元面板的对准方向可以基本上是相同的。

按照本发明的又一方面，给予任何一个至少第一和第二单元面板的对准方向可以不同。

按照本发明的再一方面，至少一个第一单元面板包括多个第一单元面板。

按照本发明的再一方面，通过在第一区域内重复形成至少一个第一单元面板可以形成多个第一单元面板。

按照本发明的再一方面，至少一个第二单元面板包括多个第二单元面板。

按照本发明的再一方面，通过在第二区域内重复形成至少一个第二单元面板可以形成多个第二单元面板。

按照本发明的再一方面，至少一个第一单元面板可以相对于至少一个第二单元面板以大约0°、90°、180°或270°或任何角度定位。

按照本发明的再一方面，通过物理对准处理(例如，摩擦处理)或者通过光学对准处理(例如，UV曝光处理)，为至少一个第一和第二单元面板中的任何一个形成对准方向。

按照本发明的再一方面，可以利用基板内的第一和第二单元面板形成具有相似液晶模式或者不同液晶模式(例如，垂直对准VA，平面开关IPS，扭转向列TN，超扭转向列STN等)的LCD面板。

按照本发明的再一方面，可以使用位于同一基板中的第一和第二单元面板来形成具有基本上同样颜色再现率的LCD面板。

按照本发明的再一方面，第一尺寸大于或小于第二尺寸。

按照本发明的再一方面，用于制造单元面板的方法还包括指定多个面积，作为用于检验第一和第二单元面板的坐标系；扫描整个第一和第二单元面板；和检验被指定作为坐标系的多个面积。

按照本发明的再一方面，第一单元面板的斜度(pitch)不同于第二单元面板的斜度。

用于制造单元面板的方法，例如可以包括提供一个掩模，其中该掩模包括第一区域和第二区域，其中第一区域包括重复区域和非重复区域，其中第二区域小于第一区域并且包括没有包含在第一区域中的掩模区域；和利用该掩模在基板上形成至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板。

很显然，上面对本发明的一般性描述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，其意在对本发明的权利要求作进一步解释。

附图说明

本申请所包含的附图用于进一步理解本发明，其与本申请相结合并构成本申请的一部分，所述附图表示本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原理。

在附图中：

图1是表示彩色LCD装置的现有技术的LCD面板的透视图；

图2是表示在一个基板上具有相同尺寸的多个现有技术的单元面板的制造方法；

图3是表示在同一个基板内形成的具有相同尺寸的多个现有技术的单元面板；

图4是表示在形成图3所示单元面板中使用的现有技术的掩模；

图5A是表示根据本发明的液晶显示装置(LCD)的大尺寸单元面板的平面图；

图5B是表示设计用来形成图5A中的大尺寸面板掩模的方法的平面图；

图5C是表示利用图5B中的掩模，制造图5A中的大尺寸面板的方法的平面图；

图6A和图6B是表示根据本发明的另一个实施例用来设计液晶显示装置(LCD)掩模的方法的平面图；

图7A和图7B是表示利用图6A和图6B中的掩模设计具有不同尺寸的面板的方法的平面图；

图8是表示用来设计根据本发明的液晶显示装置中的多个尺寸的面板的方法的平面图；和

图9A至图9D表示根据本发明形成具有不同尺寸的多个面板的状态的示意图。

具体实施方式

现在详细说明本发明的实施例，所述实施例的实例示于附图中。在可能的情况下，在所有附图中采用同一附图标记表示相同或类似的部件。

图5A表示根据本发明的液晶显示装置(LCD)的大尺寸单元面板的平面图。图5B表示用于设计掩模的方法的平面图，从而形成图5A中所示的大尺寸面板。图5C表示利用图5B中所示掩模制造图5A中所示的大尺寸面板的方法。

参照图5A，并且如上所提到的，当用来形成大尺寸LCD面板(例如，具有至少30英寸大小的单元面板)的大尺寸单元面板22(例如，TFT阵列或滤色片基板)大于掩模23时，不能利用单个掩模23制造大尺寸的LCD面板。

因此，如图5B中所示，当大尺寸单元面板22的尺寸超出掩模23的尺寸时，掩模23可以划分为多个区域。因此，然后可以使用划分为多个区域的掩模23来形成大尺寸单元面板22。例如，掩模23的中心区域可以设置为重复区域24，而第一和第二非重复区域25和26可以分别设在掩模23的重复区域24的左侧和右侧。

参照图5C，利用第一非重复区域25、两个重复区域24和第二非重复区域26，可以在基板(未示出)内形成大尺寸单元面板22。按照本发明的一个方面，根据重复区域24的尺寸和所要形成的单元面板的尺寸的需要，可以任何次地重复使用重复区域24。

按照本发明的一个方面，掩模23的第一非重复区域25可以设置在基板上对应于由黑色矩阵区域32的第一部分和焊盘区域33的第一部分占据的区域(例如，图5A中由区域①限定的区域)中。按照本发明的另一方面，掩模23的第二非重复区域26可以设置在基板上对应于由黑色矩阵区域32的第二部分占据的区域(例如，图5A中由区域②限定的区域)中。按照本发明的又一方面，掩模23的重复区域24可以重复地设置在基板上对应于由有源区域31占据的区域中。

按照本发明的一个方面，当利用图5B中所示掩模23制造大尺寸单元面板22时，在用来形成大尺寸单元面板22的各个处理步骤之间，可以将大尺寸单元面板22的各个区域(例如，区域①、区域②、有源区域31等)与掩模23的相应区域(例如，第一非重复区域25、第二非重复区域26、重复区域24等)上的对准销进行对准。参照图5C，例如，第一非重复区域25的位置可以基本上对应于区域①中焊盘区域33和黑色矩阵区域32的第一部分；重复设置的重复区域24的位置可以对应于有源区域31的相邻面积，并且第二非重复区域26的位置可以基本上对应于区域②中的黑色矩阵区域32的第二部分。按照本发明的又一方面，当大尺寸单元面板22不包括黑色矩阵区域32的第二部分时，作为替代可以通过区域①中焊盘区域33的第一部分和正对着区域①的有源区域31的边缘限定大尺寸单元面板22。

按照本发明的一个方面，并且如下面将要结合图6A、6B、7A和7B更详细讨论的，前面提到的掩模23可以便于在基板的没有被前面提到的大尺寸单元面板22占据的区域内形成至少一个尺寸小于前面提到的大尺寸单元面板22的单元面板。

图6A和6B是表示掩模23’的平面图，其根据本发明的一个方面能够便于在一个基板内同时形成多个单元面板。

参照图6A和6B，掩模23’可以划分为第一和第二区域，其中第一区域包括用来形成单元面板例如前面提到的大尺寸单元面板22(以后称之为第一单元面板22)的第一掩模图案23，并且其中第二区域包括用来形成至少一个第二单元面板的第二掩模图案27，其中至少一个第二单元面板小于第一单元面板22。按照本发明的一个方面，第一区域的尺寸可以基本上与第二区域的尺寸相同。按照本发明的另一方面，第一区域的尺寸可以大于或小于第二区域的尺寸。因此，即使当第一单元面板22大于掩模23’时，在形成第一单元面板22中使用的第一掩模图案23可以包括在掩模23’中。通过提供具有第一和第二区域的掩模23’，在形成单元面板中使用的基板的效率可以最大化。

根据本发明的原理，掩模23’的尺寸可以与第一单元面板22的垂直或水平尺寸成比例。按照本发明的一个方面，第一掩模图案23可以包括前面提到的结合图5A-5C描述的在形成第一单元面板22中使用的重复区域24和非重复区域25和26。因此，第一掩模图案23的重复和非重复区域可以划分并且设置在掩模23’的第一区域内。按照本发明的一个方面，第一和第二非重复区域25和26可以设置在第一掩模图案23的重复区域24的相对侧面上。按照本发明的另一方面，第一区域可以设置在掩模23’的第一侧部分(如图6A中所示)、在掩模23’的上部区域(如图6B中所示)等处。另外，第二掩模图案27可以设置在掩模23’的第二区域内，其中该第二区域包括掩模23’的没有被第一掩模图案23占据的剩余面积。按照本发明的一个方面，第二区域可以设置在掩模23’的紧邻第一侧区域的第二侧区域(如图6A中所示)，在掩模23’的紧邻上部区域的下部区域(如图6B中所示)等处。

按照本发明的一个方面，至少一个第二单元面板的尺寸和对准方向可以与第一单元面板22的尺寸和/或对准方向不同。

根据本发明的原理，随着使用者眼睛与LCD面板显示表面之间的角度的变化，由于LCD面板内液晶材料的双折射特点，使用者可以看到的由LCD面板显示的图像的特征和质量也变化。如在本发明中限定的，当从LCD面板能够看到最亮、最清晰的图像时，在所获得的视角之间限定为主要视角。因此，按照本发明的一个方面，至少一个第二单元面板的主要视角可以不同于第一单元面板22的主要视角。

另外，用来给予至少一个第二单元面板对准方向的对准处理可以与用来给予第一单元面板22对准方向的处理不同。

根据本发明的原理，通过物理对准处理(例如，摩擦处理)或通过光学对准处理(例如，UV曝光处理)，可以为任何一个第一和第二单元面板引入对准方向。例如，当使用摩擦处理为单元面板引入对准方向时，可以在单元面板的表面上形成基本上平直的对准凹槽，其中通过摩擦处理的摩擦方向决定对准凹槽的方向。互补的多个单元面板(例如，LCD面板的TFT阵列和滤色片基板)可以形成为具有互补的(例如，不同的或相同的)对准方向。在它们相应的基板内形成互补的单元面板之后，它们可以粘接在一起从而形成LCD面板。一旦将互补的基板粘接上了，LCD面板的主要视角就固定了。

图7A和图7B是分别表示利用图6A和图6B中所示的第一和第二掩模图案制造的面板的平面图。

参照图7A和7B，分别利用图6A和6B中所示的掩模23’可以将具有不同尺寸的多个单元面板形成在基板21上。例如，利用前面提到的第一掩模图案23可以将第一单元面板22形成在基板21内，和利用第二掩模图案27可以将尺寸小于第一单元面板22的至少一个第二单元面板28形成在基板21的没有被第一单元面板22占据的区域内(参见图6A和6B)。通过在同一个基板内形成具有不同尺寸的多个单元面板，可以使得所使用的基板21的效率最大化。如图7A和7B中所示，第一和第二单元面板22和28可以分别相对于彼此以大约0°的角度对齐，使得第一和第二单元面板的相应区域在基板21内相似地定向。

根据本发明的原理，当在基板21内形成第一和第二单元面板时，应当考虑液晶模式、主要视角、对准方向、获得对准方向的方法和从互补的多个单元面板形成的LCD面板的颜色再现率。例如，虽然可以在同一基板21内形成具有不同尺寸的单元面板，这些单元面板22和28中的每个的对准方向可以相同或不同。

按照本发明的一个方面，第一和第二单元面板22和28可以分别具有基本上相互平行的对准方向(即，第一单元面板22的对准方向基本上相对于第二单元面板28的对准方向成0°或180°)。因此，在同一个对准处理例如通过物理对准处理(例如，摩擦处理)中，可以为第一和第二单元面板提供基本上平行的对准方向。在摩擦处理过程中，利用附着在旋转滚筒上的布来摩擦基板21，并且在第一和第二单元面板内形成基本上平直的对准凹槽。对准凹槽延伸的方向以及由此形成的对准方向取决于在摩擦过程中与基板21接触的布的取向。

根据本发明的原理，LCD面板的主要视角根据所使用的LCD面板的具体应用而改变。另外，由于互补的单元面板的对准方向影响LCD面板内的液晶材料的取向特征，LCD面板的主要视角取决于它们的组成部分的互补单元面板的对准方向。因为在不同基板内形成的互补的单元面板的对准方向可以基本上彼此补充(例如，形成在一个基板中的单元面板的对准方向可以补充形成在另一个基板中的互补单元面板的对准方向)，所以由包括例如图7A和7B中所示的这些单元面板形成的LCD面板可以具有所希望的视角。按照本发明的一个方面，通过调整形成该LCD面板的互补单元面板的对准方向可以调整LCD面板的主要视角。

图8是表示根据本发明的原理在基板内形成的面板的平面图。

参照图8，分别利用与图6A和6B中所示的掩模23’类似的掩模(未示出)，可以在基板21上形成具有不同尺寸的多个单元面板。但是，按照本发明的一个方面，利用设在掩模第一区域内的掩模图案能够在基板21内形成一个以上的第一单元面板22，与此同时，利用设置在掩模第二区域内的掩模图案，可以在基板21的没有被第一单元面板22占据的区域内形成小于第一单元面板22的多个第二单元面板28。

如上面结合图7A和7B所提到的，第一和第二单元面板22和28分别相对于彼此以大约0°定位，使得第一和第二单元面板的对应区域可以类似地定位在基板21内。因此，通过前面提到的物理对准方法，可以给每个第一和第二单元面板22和28设有基本上平行的对准方向。

但是，如图8中所示，第一单元面板22可以相对于第二单元面板28以除了0°以外的角度对准(例如，90°、180°、270°或者位于它们之间的任何角度)。通过前面提到的物理对准处理形成的LCD面板包括图8中所示的作为组成的互补单元面板的单元面板，但是，该LCD面板可能具有不希望的视角，因为形成在不同的基板内的互补单元面板的对准方向可以不恰当地彼此补充(例如，形成在一个基板内的单元面板的对准方向可以不恰当地补充形成在另一个基板中的互补单元面板的对准方向)。另外，当形成在单个基板21中的第一和第二单元面板22和28需要具有不同的对准方向时，前面提到的物理对准处理的使用将成为问题。

因此，为了克服前面提到的问题，可以通过除了前面提到的物理对准处理以外的方式影响设在LCD面板中的液晶材料的取向特征。按照本发明的一个方面，可以根据通过光学对准处理(例如，UV曝光处理)提供的对准方向影响液晶材料的取向特征。按照本发明的另一方面，通过形成第一和第二单元面板22和28作为VA模式的LCD面板的组成单元面板来影响液晶材料的取向特征，不需要使用前面提到的对准处理能够保证宽阔的主要视角。

在执行前面提到的光学对准处理的过程中，因为利用旋转滚筒没有形成与基板的整个表面接触的对准凹槽，在LCD面板中能够获得所希望的主要视角。在提供光学对准处理中，通过透镜和偏振片可以将单元面板的表面有选择地和均匀地暴露给偏振UV光。另外，UV光可以预定的角度照射到单元面板的表面上。因此，可以仅仅在基板的受到UV光照射的部分(例如，仅仅是基板对应于各个单元面板的部分)上形成基本上平直的对准凹槽。因此，通过有选择地照射位于基板中的第一预定的单元面板，可以在第一预定的单元面板上形成沿着第一预定方向延伸的对准凹槽，与此同时基板在第一方向中定向。接下来，通过有选择地照射位于基板中的第二预定的单元面板，可以在第二预定的单元面板上形成沿着第二预定方向延伸的对准凹槽，与此同时基板在第二方向中定向。应当清楚本发明的原理可以用来形成沿着任何几个方向延伸的对准凹槽，其中不同的单元面板可以具有不同的对准方向，和其中各个单元面板可以包括一个以上的对准方向。因此，通过经过光学对准处理形成第一和第二单元面板22和28，即使当单元面板22和28相对于彼此以除了0°以外的角度形成在基板内时，可以获得具有所希望的视角的LCD面板。

TN型LCD面板通常包括具有纵向方向的分子的液晶材料层，当电压没有提供给LCD面板时，这些分子的纵向方向基本上平行于互补的单元面板(例如，TFT阵列和滤色片基板)的内表面。利用前面提到的任何一种对准处理，可以在液晶分子中引进一个预倾斜角度。当LCD面板上提供有电压时，液晶分子的纵向方向基本上垂直于单元面板的表面。但是，在VA型LCD面板中，可以在组成的单元面板上形成突起和缝隙从而产生边缘电场。因此，该边缘电场可以在单个像素区域内引入液晶域，使得主要视角最大化而不需要使用任何前面提到的对准处理。

在形成前面提到的单元面板22和28作为VA型LCD面板的组成单元面板的过程中，当电压没有提供给LCD面板时和当液晶材料具有负的介电各向异性时，VA型LCD面板内的液晶分子的纵向基本上垂直于互补的单元面板的内表面。因此，当电压没有提供给LCD面板时，由于液晶分子具有倾斜分量，电压没有提供给突起并且液晶分子变成基本上以垂直方向与单元面板上的突起的斜面对齐。当电压提供给突起时，与位于突起和缝隙之间的边界区域相对应，在液晶层内引入具有不同液晶取向变化的不同域。因此，通过形成第一和第二单元面板22和28作为VA型LCD面板的组成单元面板，即使当单元面板22和28相对于彼此以除了0°以外的角度形成在基板内时，可以获得具有所希望的视角的LCD面板。

按照本发明的一个方面，通过形成用来构成位于同一个基板内的单一液晶模式LCD面板(例如，TN，STN，IPS，VA等)内的组成互补单元面板的单元面板，可以便于单元面板的制造。例如，TN型LCD面板可以包括全部形成在同一个基板中并且全部利用相同处理形成的组成互补单元面板。因此，具有不同尺寸和/或对准方向(例如，沿着不同方向延伸的对准凹槽)并且用来构成单一液晶模式的LCD面板内的组成互补单元面板的单元面板可以形成在同一个基板内。但是，按照本发明的另一方面，用来形成在具有不同液晶模式LCD面板中的单元面板也可以形成在同一个基板内。例如，由于用来构成STN型LCD面板的组成单元面板的单元面板形成在其中，用来构成IPS型LCD面板的组成单元面板的单元面板可以形成在同一个基板内。按照本发明的又一方面，可以在同一个基板内形成用来形成在具有基本上相同或类似的颜色再现率的LCD面板内的单元面板。

如上所述，具有相同或不同尺寸以及具有相同或不同对准方向的多个单元面板可以形成在单个基板内。因此，所使用基板的效率可以最大化。另外，该基板内的多个单元面板可以基本上彼此以任意角度对齐。另外，分别在该基板的相应的第一和/或第二区域内分别重复形成第一和/或第二单元面板22和/或28。再进一步地，这些单元面板可以相对于基板轴对称或不对称地设置。按照本发明的一个方面，单元面板的对称设置可以便于在形成单元面板(例如，TFT阵列和/或滤色片基板)中所使用的光学对准、物理对准、检验和其他处理。按照本发明的一个方面，光学对准处理可以使用尺寸基本上等于或者大于所要曝光的单元面板的尺寸的掩模。按照本发明的另一方面，在光学对准处理中使用的掩模尺寸可以小于单元面板的尺寸并且可以用来重复地形成多个单元面板从而提高生产率。

根据本发明的原理，可以执行检验处理来检验形成在基板21内的单元面板。按照本发明的一个方面，通过在基板上指定一个或多个用于检验的面积和为所要检验的面积指定坐标系，可以检验该单元面板。因此，为了执行该检验处理可以不需要将单元面板对称设置在基板21内。按照本发明的另一方面，该单元面板可以重复地形成在基板内从而便于检验处理。

根据本发明的原理，通过在单元面板的表面上至少部分地印刷由如聚酰亚胺的材料制成的对准层，为对称设置在基板内的单元面板提供对准方向。按照本发明的一个方面，对应于不对称设置在基板内的单元面板的尺寸的对准层可以提供给对应于特定单元面板的基板区域。因此，为了提高产量，不对称设置在基板内的单元面板可以重复地形成在基板内。按照本发明的一个方面，通过给对准层提供前面提到的对准处理可以形成对准凹槽。

一旦检验形成在基板内的单元面板(例如，第一单元面板、第二单元面板，或两者同时)，可以将待检验的面积指定具体的坐标系。按照本发明的一个方面，可以检验该指定的面积。按照本发明的另一方面，在检验的过程中可以扫描基板的整个面积。

如上所述，本发明的原理提供单个的掩模，其设计成允许具有不同尺寸的单元面板形成在同一个基板内。但是，按照本发明的另一方面，利用分开的第一和第二掩模可以分别形成至少一个第一单元面板22和至少一个第二单元面板28。因此，前面分别提到的重复区域24和第一和第二非重复区域25和26可以包括在第一掩模内，与此同时可以利用第二掩模来形成第二单元面板。

图9A至9D表示根据本发明的形成具有不同尺寸的面板的方法。

参照图9B，图9A中所示的第一单元面板22(例如，诸如前面提到的大尺寸单元面板的单元面板)可以总体上划分成对应于第一非重复区域25、两个相邻的重复区域24和第二非重复区域26的区域。接下来，如图9C中所示，具有掩模区域的第一掩模图案可以设置在掩模23”的侧面区域或上部区域中，其中掩模区域用来形成第一单元面板22被总体上划分的区域。另外，用来形成至少一个第二单元面板28的第二掩模图案27可以设置在掩模23”的剩余部分中。

参照图9D，利用如图9C中所示设计的掩模23”，可以将第一单元面板22和小于第一单元面板22的多个第二单元面板28形成在同一个基板内。

由于具有不同尺寸的多个单元面板可以形成在同一个基板上，因此根据本发明的用于设计掩模和制造单元面板的方法是优选的，从而提高了所使用的基板的效率并且降低了LCD面板的生产成本。

对于熟悉本领域技术人员来讲，很显然，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明做出各种变型和改进。因此，本发明意在覆盖那些落入所附权利要求及其等同物范围内的改进和变型。

Claims (78)

1.一种设计掩模的方法，包括：

向基板提供液晶显示单元面板掩模，该液晶显示单元面板掩模包括第一区域和第二区域；

提供位于第一区域内的第一掩模图案，该第一掩模图案用来在基板内形成至少一个第一单元面板；和

提供位于第二区域内的第二掩模图案，该第二掩模图案用来在基板内形成至少一个第二单元面板，其中至少一个第二单元面板可以形成具有与至少一个第一单元面板不同的尺寸。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，还包括将第一掩模图案划分为重复区域和非重复区域。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，第一区域的尺寸基本上与第二区域的尺寸相同。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，第一区域的尺寸大于第二区域的尺寸。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，第一区域的尺寸小于第二区域的尺寸。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板包括多个第一单元面板。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于，至少一个第二单元面板包括多个第二单元面板。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板大于第一掩模图案。

9.根据权利要求1的方法，其特征在于，第二区域设置在掩模没有被第一区域占据的部分中。

10.一种制造单元面板的方法，包括：

提供具有第一区域和第二区域的基板；

在第一区域内形成具有第一尺寸的LCD面板的至少一个第一单元面板；和

在第二区域内形成具有第二尺寸的LCD面板的至少一个第二单元面板，其中第二尺寸不同于第一尺寸。

11.根据权利要求10的方法，其特征在于，第一区域大于第二区域。

12.根据权利要求10的方法，其特征在于，第一区域小于第二区域。

13.根据权利要求10的方法，其特征在于，第一尺寸大于第二尺寸。

14.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板相对于至少一个第二单元面板以大约0°定位。

15.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板相对于至少一个第二单元面板以大约90°定位。

16.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板相对于至少一个第二单元面板以大约180°定位。

17.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板相对于至少一个第二单元面板以大约270°定位。

18.根据权利要求10的方法，其特征在于，还包括对至少一个第一单元面板提供对准处理。

19.根据权利要求18的方法，其特征在于，该对准处理包括光学对准处理。

20.根据权利要求19的方法，其特征在于，该光学对准处理包括UV光曝光。

21.根据权利要求10的方法，其特征在于，还包括对至少一个第二单元面板提供对准处理。

22.根据权利要求21的方法，其特征在于，该对准处理包括光学对准处理。

23.根据权利要求22的方法，其特征在于，该光学对准处理包括UV光曝光。

24.根据权利要求10的方法，其特征在于，还包括对至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板提供物理对准处理。

25.根据权利要求24的方法，其特征在于，该物理对准处理包括摩擦处理。

26.根据权利要求10的方法，其特征在于，还包括：

在至少一个第一单元面板内形成第一对准凹槽；和

在至少一个第二单元面板内形成第二对准凹槽。

27.根据权利要求26的方法，其特征在于，第一和第二对准凹槽基本上平行。

28.根据权利要求26的方法，其特征在于，第一和第二对准凹槽基本上不平行。

29.根据权利要求28的方法，其特征在于，第一对准凹槽基本上垂直于第二对准凹槽。

30.根据权利要求26的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个的对准凹槽与至少一个第一和第二单元面板中另一个的对准凹槽不平行。

31.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板构成具有类似液晶模式的LCD面板的单元面板。

32.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板构成具有不同的液晶模式的LCD面板的单元面板。

33.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板是垂直对准型LCD面板的组成单元面板。

34.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第二单元面板是垂直对准型LCD面板的组成单元面板。

35.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个是平面开关型LCD面板的组成单元面板。

36.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个是扭转向列型LCD面板的组成单元面板。

37.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个是超扭转向列型LCD面板的组成单元面板。

38.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板是具有基本上相同颜色再现率的LCD面板的组成单元面板。

39.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个非对称地设置在基板内。

40.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个对称地设置在基板内。

41.根据权利要求10的方法，其特征在于，还包括：

为了检验至少一个第一和第二单元面板，指定基板的多个面积作为坐标系；

扫描整个至少一个第一和第二单元面板；和

检验指定了坐标系的多个面积。

42.根据权利要求10的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板的斜度不同于至少一个第二单元面板的斜度。

43.一种用于制造LCD面板的单元面板的方法，包括：

提供具有第一区域和第二区域的掩模，其中第一区域包括第一掩模图案和第二区域包括第二掩模图案；

提供基板；和

利用第一掩模图案和第二掩模图案分别在基板上形成至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板，其中至少一个第二单元面板的尺寸不同于至少一个第一单元面板的尺寸。

44.根据权利要求43的方法，其特征在于，第一掩模图案包括重复区域和非重复区域。

45.根据权利要求43的方法，其特征在于，第一区域的尺寸基本上与第二区域的尺寸相同。

46.根据权利要求43的方法，其特征在于，第一区域的尺寸大于第二区域的尺寸。

47.根据权利要求43的方法，其特征在于，第一区域的尺寸小于第二区域的尺寸。

48.根据权利要求43的方法，其特征在于，第二区域设置在掩模的没有被第一区域占据的部分中。

49.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板大于第一掩模图案。

50.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板大于至少一个第二单元面板。

51.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板相对于至少一个第二单元面板以大约0°定位。

52.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板相对于至少一个第二单元面板以大约90°定位。

53.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板相对于至少一个第二单元面板以大约180°定位。

54.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板相对于至少一个第二单元面板以大约270°定位。

55.根据权利要求43的方法，其特征在于，还包括对至少一个第一单元面板提供对准处理。

56.根据权利要求55的方法，其特征在于，该对准处理包括光学对准处理。

57.根据权利要求56的方法，其特征在于，该光学对准处理包括UV光曝光。

58.根据权利要求43的方法，其特征在于，还包括对至少一个第二单元面板提供对准处理。

59.根据权利要求58的方法，其特征在于，该对准处理包括光学对准处理。

60.根据权利要求59的方法，其特征在于，该光学对准处理包括相对于UV光曝光。

61.根据权利要求43的方法，其特征在于，还包括对至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板提供物理对准处理。

62.根据权利要求61的方法，其特征在于，该物理对准处理包括摩擦处理。

63.根据权利要求43的方法，其特征在于，还包括：

在至少一个第一单元面板内形成第一对准凹槽；和

在至少一个第二单元面板内形成第二对准凹槽。

64.根据权利要求63的方法，其特征在于，第一和第二对准凹槽基本上平行。

65.根据权利要求63的方法，其特征在于，第一和第二对准凹槽基本上不平行。

66.根据权利要求65的方法，其特征在于，第一对准凹槽基本上垂直于第二对准凹槽。

67.根据权利要求63的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个的对准凹槽与至少一个第一和第二单元面板另一个的对准凹槽不平行。

68.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板构成具有类似的液晶模式的LCD面板的单元面板。

69.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板构成具有不同的液晶模式的LCD面板的单元面板。

70.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板是垂直对准(VA)型LCD面板的组成单元面板。

71.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第二单元面板是垂直对准(VA)型LCD面板的组成单元面板。

72.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个是平面开关(IPS)型LCD面板的组成单元面板。

73.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个是扭转向列(TN)型LCD面板的组成单元面板。

74.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个是超扭转向列(STN)型LCD面板的组成单元面板。

75.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板是具有基本上相同的颜色再现率的LCD面板的组成单元面板。

76.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个非对称地设置在基板内。

77.根据权利要求43的方法，其特征在于，至少一个第一单元面板和至少一个第二单元面板中的至少一个对称地设置在基板内。

78.一种液晶显示单元面板掩模，包括：

掩模图案，其中该掩模图案包括：

第一区域，用来形成液晶显示装置的单元面板的第一末端部分；

第二区域，用来形成单元面板的第二末端部分；和

第三区域，用来形成单元面板的有源区域，其中该有源区域将第一末端区域与第二末端区域分隔开，并且其中该单元面板大于掩模图案。

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