[发明专利]掩模及其设计方法、和使用该掩模制造阵列基板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示装置(thin film transistor liquidcrystal display，TFT-LCD)的阵列基板的制造方法，特别是涉及一种可以降低新产品阵列基板开发成本的掩模及其设计方法，以及使用该掩模制造液晶显示装置的阵列基板的方法。

背景技术

近年来，信息通讯领域的迅速发展，提高了各种类型的显示设备的需求。目前主流的显示器件主要有：阴极射线管显示器(CRT)，液晶显示器(LCD)，等离子体显示器(PDP)，电致发光显示器(ELD)和真空荧光显示器(VFD)等。其中薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)以其高清晰度，真彩视频显示，外观轻薄，耗电量少，无辐射污染等优点而成为显示器件发展的主流趋势。在TFT-LCD开发和生产过程中，如何降低产品的工艺开发成本，有效增加市场竞争能力已成为厂商追求的目标。

LCD通常包括用于显示画面的液晶显示面板和用于向液晶显示面板提供驱动信号的驱动电路部分。通常，液晶显示面板包括第一玻璃基板和第二玻璃基板，它们彼此粘接在一起并通过液晶盒间隙(CELL GAP)彼此间隔开。液晶材料层注入到第一玻璃基板和第二玻璃基板之间的间隙中。

在第一玻璃基板(即，薄膜晶体管液晶显示器的阵列基板)上形成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(TFT)，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，薄膜晶体管液晶显示器的滤色片基板)上形成有黑色矩阵层(BM)，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(IPS模式)等水平场模式的LCD装置中，公共电极形成在第一玻璃基板上。

目前TFT液晶显示面板设计中采用的是同一种阵列工艺的产品采用一套掩模板，如图1所示。图1所示为现有的制造阵列基板时所使用掩模板的示意图。其中，10为掩模板，11为掩模板10的边框，12为单元产品面板掩模图形区域，13为掩模板周边空白区域。图2～图5所示为使用图1中掩模板10进行曝光形成阵列基板的过程示意图。其中，实线边框区域22为第一玻璃基板(即阵列玻璃基板)，虚线边框区域21和23为曝光时所用挡板，分别用于水平方向和垂直方向。如图2～图5所示，利用挡板21和23遮住不需要进行曝光的区域，并重复利用掩模板10在第一玻璃基板22的四个区域内分别形成相同的单元产品面板图形，并最终形成如图6所示的具有多个单元产品面板图形的第一玻璃基板22。通常的阵列基板需要使用5道左右的掩模板，使用每一道掩模板进行一次光刻蚀，以分别在第一玻璃基板22上形成阵列基板的不同层结构，然后将第一玻璃基板22与第二玻璃基板对位后用密封剂粘接，然后切割为多个单元产品面板，注入液晶材料后形成为一个单元产品面板。

如图所示，现有的掩模板由于受到单元产品尺寸以及玻璃尺寸的限制，掩模板边缘存在大面积的空白区域13。一套掩模板高昂的价格使得液晶显示面板的成本居高不下。而空白区域13的存在也无疑增加了掩模板的价格。

另外，在新产品开发程序中，与常规产品相同，需要制造一套完整的掩模板以完成产品试验，如果开发失败，有可能需要重复多次改板，使得新产品开发的成本很高。

近年来也有一些新技术将A英寸与B英寸产品混合排版，或A英寸IPS与B英寸OCB产品混合排版。这样可以提高琉璃基板的利用率。降低液晶面板的成本。然而这些排版方式并不增加掩模的利用率。如图1所示。掩模周边仍有大量的空白空间得不到利用，掩模成本无法得到降低。

发明内容

本发明目的在于提供一种掩模板，可以极大地提高掩模板的使用效率，从而降低液晶显示装置的制造成本，特别是降低液晶显示装置的新产品的成本。

本发明的目的还在于提供一种设计用于制造液晶显示装置的掩模板的方法，可以提高掩模板的使用效率，降低液晶显示装置的成本。

本发明的又一目的在于提供一种使用掩模板制造液晶显示装置的阵列基板的方法，可以提高掩模板的使用效率，降低液晶显示装置的成本。