CN102749802B - 用于黑底的掩模 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于为显示装置形成黑底的掩模，所述显示装置包括数据线，所述数据线具有相对于像素区的中心部分的折弯结构，所述掩模包括：边框，其具有矩形形状；以及基板，其布置在所述边框上，并且包括透光部分和阻光部分，其中，所述透光部分包括第一透光图案和处于相邻的第一透光图案之间的光控制部分，并且所述透光部分还包括与所述像素区的所述中心部分相对应的折弯部分，并且其中，所述折弯部分布置为距与其相邻的透光图案的距离相等。

Description

用于黑底的掩模
技术领域
本发明涉及一种用于为显示装置形成黑底的掩模，所述显示装置包括数据线，所述数据线具有相对于像素区的中心部分的折弯结构。
背景技术
随着信息技术的快速发展，用于显示大量信息的显示装置迅速发展。更具体地讲，外形薄、重量轻且功耗低的平板显示(FPD)装置，例如有机电致发光显示(OLED)装置和液晶显示(LCD)装置已得到积极的研究，并逐渐代替阴极射线管(CRT)。
在各种类型的FPD装置中，液晶显示(LCD)装置因为其优异的对比度、低功耗以及显示运动图像方面的优势而广泛用作笔记本计算机和台式计算机的监视器。LCD装置利用液晶分子的光学各向异性和偏振特性。液晶分子由于其细且长的形状而具有确定的取向方向。可以通过对液晶分子施加电场来控制液晶分子的取向方向。
通常，LCD装置包括液晶面板，液晶面板包括：第一基板，其具有用于驱动液晶分子的阵列层；第二基板，其具有用于产生颜色的滤色器层；以及液晶层，其处于第一基板和第二基板之间。液晶分子的排列根据电场而变化，穿过液晶面板的光的透射率是受控的。
LCD装置还包括位于液晶面板下方的背光源。来自背光源的光穿过液晶面板，并且由于滤色器层而显示彩色图像。
可通过下列工艺来制造LCD装置：基板加工工艺，用于在第一基板和第二基板上形成元件；单元(cell)工艺，用于完成液晶面板；以及模块工艺，用于将液晶面板和背光源组合。
基板加工工艺包括薄膜沉积工艺、光刻工艺、蚀刻工艺等，这些工艺重复若干次，以形成像素电极和薄膜晶体管。
光刻工艺通过将光刻胶施加于具有薄膜的基板上，通过掩模对光刻胶进行曝光，然后对光刻胶显影来形成光刻胶图案。
用于对光刻胶曝光的曝光设备可分为投影式和接近式。与接近式相比，投影式的优点在于光刻胶图案的高分辨率，但是缺点在于成本高和曝光速度慢。因此，近来，广泛使用了接近式曝光设备。
图1是示出了根据现有技术的用于形成具有多个图案的黑底的掩模的平面图，并且图2是示出了掩模的透光部分和光刻胶图案以进行比较的平面图。
在图1中，用于形成黑底的掩模10包括沿其边缘布置的边框11以及布置在边框11上的基板21，其中，该黑底形成在与具有像素电极和薄膜晶体管的下基板相对的上基板(未示出)上。基板21包括透光部分23和阻光部分25。透光部分23的尺寸与用于黑底的光刻胶图案相对应。阻光部分25布置在相邻的透光部分23之间并围绕各透光部分23。
如图2所示，利用掩模10形成的用于黑底的光刻胶图案30比掩模10的透光部分23大。更具体地讲，掩模10的透光部分23具有第一宽度w1，形成在基板(未示出)上的光刻胶图案30具有比第一宽度w1更宽的第二宽度w2。将第一宽度w1和第二宽度w2之间的差异称为临界尺寸偏差。
近来，随着显示装置具有高清晰度和高分辨率，形成精细的光刻胶图案很重要，并且由于线宽的减小以及光刻工艺的限制，光刻胶图案的最小临界尺寸为约7微米。
因此，如果光刻胶图案的第二宽度w2小于7微米，考虑到临界尺寸偏差，则无法在掩模10中形成透光部分23。即，当光刻胶图案的第二宽度w2小于7微米时，无法形成精细的光刻胶图案。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于为显示装置形成黑底的掩模，所述显示装置包括数据线，所述数据线具有相对于像素区的中心部分的折弯结构，该掩膜基本上消除了由现有技术的局限和缺点导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的在于提供微小的光刻胶图案。
本发明的另一个目的在于提供一种显示装置的黑底，所述显示装置包括数据线，所述数据线具有相对于像素区的中心部分的折弯结构。
将在下面的描述中阐述本发明的另外的特征和优点，并且其将部分地通过该描述而变得明显，或者可以通过本发明的实践而获知。将通过所撰写的说明书和权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现并获得本发明的这些优点和其它优点。
为了实现这些优点和其它优点并且根据本发明的目的，如具体实施并广泛描述的，提供了一种用于为显示装置形成黑底的掩模，所述显示装置包括数据线，所述数据线具有相对于像素区的中心部分的折弯结构，所述掩模包括：边框，其具有矩形形状；以及基板，其布置在所述边框上并包括透光部分和阻光部分，其中，所述透光部分包括第一透光图案和处于相邻的第一透光图案之间的光控制部分，并且所述透光部分还包括与所述像素区的所述中心部分相对应的折弯部分，并且其中，所述折弯部分布置为距与其相邻的透光图案的距离相等。
应该理解，上面的一般描述和下面的详细描述均是示例性和说明性的，并且旨在对所要求权利的本发明提供进一步的说明。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且并入并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。
图1是例示根据现有技术的用于形成具有多个图案的黑底的掩模的平面图。
图2是例示掩模的透光部分和光刻胶图案以进行比较的平面图。
图3A是示意性地例示根据本发明的第一实施方式的边缘场切换模式液晶显示装置的阵列基板的平面图，图3B是示意性地例示与图3A的阵列基板相对应的滤色器基板的平面图。
图4A是例示根据本发明的第一实施方式的用于具有两个域的边缘场切换模式液晶显示装置的黑底的掩模的平面图，图4B是图4A的区A的放大的平面图，图4C是图4B的区B的放大的平面图。
图5A和图5B是例示根据本发明的第一实施方式的掩模的衍射现象的实验数据的图。
图6A和图6B是例示根据本发明第一实施方式的利用包括第一透光图案的掩模形成的黑底的仿真数据的图。
图7A是示意性地例示根据本发明第二实施方式的边缘场切换模式液晶显示装置的阵列基板的平面图，图7B是示意性地例示与图7A的阵列基板相对应的滤色器基板的平面图。
图8A是例示根据本发明第二实施方式的用于具有两个域的边缘场切换模式液晶显示装置的黑底的掩模的平面图，图8B是图8A的区A的放大的平面图，图8C是图8B的区C的放大的平面图。
图9A和图9B是例示根据本发明的第二实施方式的取决于第二透光图案的位置的黑底的折弯部的宽度的图。
图10A和图10B是例示根据本发明第二实施方式的利用包括第一透光图案的掩模形成的黑底的仿真数据的图。
具体实施方式
现在将详细说明本发明的实施方式，其示例示出于附图中。将尽可能地使用相似的标号指代相同或相似的部件。
图3A是示意性地例示根据本发明的第一实施方式的边缘场切换模式液晶显示装置的阵列基板的平面图。图3B是示意性地例示根据本发明的第一实施方式的边缘场切换模式液晶显示装置的滤色器基板的平面图。在边缘场切换模式装置中，与板内切换(in-plane switching)模式装置一样，通过与基板平行的电场来驱动液晶分子，但是边缘场切换模式装置的开口率和亮度得到了提高。
如图3A所示，在本发明的边缘场切换模式液晶显示装置的阵列基板101中，选通线102沿着第一方向形成，数据线104沿着第二方向形成。数据线104与选通线102交叉，以限定像素区P。
薄膜晶体管Tr形成在各个像素区P中，并连接到各条选通线102和各条数据线104。薄膜晶体管Tr包括栅极111、栅绝缘层(未示出)、半导体层(未示出)、源极117和漏极119。栅极111连接至选通线102，并且源极117连接至数据线104。半导体层包括本征非晶硅的有源层和掺杂非晶硅的欧姆接触层。源极117和漏极119彼此间隔开。源极117和漏极119之间的半导体层成为薄膜晶体管Tr的沟道。在该实施方式中，薄膜晶体管的沟道具有U型形状，但是薄膜晶体管的沟道的形状可改变。
像素电极121形成在各个像素区P中，并连接至薄膜晶体管Tr的漏极119。公共电极123形成在像素电极121上方，两者间***钝化层(未示出)。公共电极123形成在包括像素区P的几乎整个显示区域上方，并且包括与各个像素区P对应的开口op。开口op具有条形形状，并彼此间隔开。此处，尽管公共电极123形成在几乎整个显示区域上方，但是为了方便说明，通过虚线来指示与像素区P对应的公共电极123。
同时，在像素电极121中可以形成开口op，此时，像素电极121可以形成在公共电极123上方。
公共电极123的各个开口op折弯，并关于假想线CL对称，所述假想线CL平行于选通线102穿过像素区P的中心部分。即，各个开口op的一部分相对于假想线CL的垂线顺时针倾斜预定角度，各个开口op的另一部分相对于假想线CL的垂线逆时针倾斜所述预定角度。有益的是，所述预定角度可以在7度至10度范围内。如果所述预定角度大于10度，则驱动电压增大，并且在电压-透射率特性曲线中白场亮度(white brightness)减小。
当公共电极123的开口op折弯，并关于穿过像素区P的中心部分的假想线CL对称时，像素区P具有两个域D1和D2，其中，相对于像素区P的中心部分产生不同方向的边缘场。在域D1和D2中液晶分子的移动彼此不同，液晶分子的长轴在像素区P的域D1和D2中不同地排列。因此，防止了在某些视角下的色移。
相对于像素区P的中心部分，第一域D1可以对应于像素区P的上面的区域，第二域D2可以对应于像素区P的下面的区域。第一域D1中发生色移的角度不同于第二域D2中发生色移的角度，各域补偿另一域中的色移。因此，防止了色移。
滤色器基板131布置在包括两个域D1和D2的阵列基板101上方，并且将液晶层(未示出)***在阵列基板101和滤色器基板131之间，从而构成边缘场切换模式液晶显示装置。
如图3B所示，滤色器基板131包括黑底133和滤色器层135。黑底133具有与阵列基板101的像素区P相对应的开口部分。滤色器层135包括红色、绿色和蓝色滤色器，这些滤色器依次排列以与所述开口部分相对应。
保护层(未示出)形成在滤色器层135上方。
黑底133围绕滤色器层135的各个红色、绿色和蓝色滤色器，并遮住了阵列基板101的选通线102、数据线104和薄膜晶体管Tr。
由于公共电极123的开口op关于像素区P的中心部分对称地折弯，并且像素区P分成两个域D1和D2，所以数据线104相对于像素区P的中心部分折弯。因此，黑底133也折弯以与数据线104相对应。
由于显示装置具有高清晰度和高分辨率，选通线102和数据线104具有微小的宽度，黑底133也需要具有精细的宽度。
图4A是例示根据本发明的第一实施方式的用于具有两个域的边缘场切换模式液晶显示装置的黑底的掩模的平面图。图4B是图4A的区A的放大的平面图，并且图4C是图4B的区B的放大的平面图。图5A和图5B是例示根据本发明的第一实施方式的掩模的衍射现象的实验数据的图。图5A示出了二维光分布，图5B示出了三维光分布。
在图4A和图4B中，掩模200包括边框201和基板203。边框201由金属材料形成，并具有矩形形状。基板203布置在边框201上。基板203包括装置图案形成区域205和第一阻光部分207。装置图案形成区域205与各个显示装置相对应，并彼此间隔开。第一阻光部分207布置在相邻的装置图案形成区域205之间，并围绕各个装置图案形成区域205。
各个装置图案形成区域205包括第一透光部分211a和第二透光部分211b以及第二阻光部分215。第一透光部分211a和第二透光部分211b对应于滤色器基板131(图3B)的黑底133(图3B)。
第一透光部分211a对应于阵列基板101(图3A)上的选通线102(图3A)。第二透光部分211b对应于阵列基板101(图3A)上的数据线104(图3A)。第一透光部分211a和第二透光部分211b各自包括沿预定方向排列的第一透光图案213以及位于相邻的第一透光图案213之间的光控制部分217。此处，第一透光部分211a的第一透光图案213的尺寸可以大于第二透光部分211b的第一透光图案213的尺寸。
更具体地讲，第一透光图案213沿着第一透光部分211a和第二透光部分211b各自的长度方向依次排列，并彼此间隔开。光控制部分217布置在相邻的第一透光图案213之间，并且光控制部分217阻挡光。
当光照射到掩模200上时，通过各个第一透光图案213发生光衍射，在光控制部分217中由于第一透光图案213而引起光衍射相长效应(constructive effect)。因此，用于与光控制部分217相对应的用于黑底的光刻胶可以被曝光。
因此，即使第一透光部分211a和第二透光部分211b不具有完整的条形形状，但是由于光控制部分217中的光衍射相长效应，也可以获得条形形状的光刻胶图案。
此外，可以利用条形形状的光刻胶图案形成具有条形形状的黑底133(图3B)。
此时，可以通过调节第一透光图案213和光控制部分217的尺寸(即，各个第一透光图案213的长度d1和宽度d2以及各个光控制部分217的宽度d3)，来改变黑底133的形状。各个光控制部分217的宽度d3对应于相邻第一透光图案213之间的距离。
参照图5A，观察了当紫外光通过用于形成用于黑底的光刻胶图案的掩模200(包括依次排列的第一透光图案213以及处于相邻的第一透光图案213之间的光控制部分217)照射到用于黑底的光刻胶(未示出)上时，在各个第一透光图案213周围的光强度。
在图5B中，z轴表示光强度。
如图5A和图5B所示，穿过第一透光图案213的光强度最强，随着远离第一透光图案213，光强度减弱。
将第一透光图案213排列成使得沿着x轴彼此相邻的第一透光图案213之间的距离长，而沿着y轴的距离短。在沿着y轴相邻的第一透光图案213之间的光控制部分217中，由于光衍射相长效应，可以产生使得与光控制部分217相对应的用于黑底的光刻胶被充分曝光的光强度。
即，与光控制部分217相对应地发生光衍射相长效应，并且光强度足以使得与光控制部分217相对应的用于黑底的光刻胶(未示出)曝光。
因此，与光控制部分217对应的用于黑底的光刻胶被曝光。因此，即使第一透光部分211a和第二透光部分211b不具有完整的条形形状，但是由于与光控制部分217相对应的光衍射相长效应，可以形成具有连续条形形状的黑底133(图3B)。
另一方面，与沿着x轴处于第一透光图案213之间的光控制部分217相对应的光强度不足以使得用于黑底的光刻胶(未示出)被曝光。
因此，尽管掩模200的透光部分211a和211b与光刻胶图案(未示出)之间存在临界尺寸偏差，但是可以形成具有微小宽度w3(图3B)的黑底133(图3B)。
这里，可以通过改变第一透光图案213的长度d1和宽度d2以及相邻的第一透光图案213之间的距离d3来优化黑底133(图3B)的宽度w3(图3B)。
即，第一透光图案213的长度d1和宽度d2越长，黑底133(图3B)的宽度w3(图3B)越宽。另一方面，随着第一透光图案213之间的距离d3增大，黑底133(图3B)的宽度w3(图3B)减小。
同时，可以通过改变基板131(图3B)与掩模200之间的距离，或者通过调节照射到其上的光强度，来改变黑底133(图3B)的宽度w3(图3B)。
另外，可通过改变掩模200的第一透光图案213的排列角度来改变黑底133(图3B)的折弯角度。
此时，有益的是，如图4C所示，与透光部分211b的长度方向垂直的折弯部分D形成为距彼此相邻的各个第一透光图案213的距离相等，以使得根据本发明的第一实施方式，黑底133(图3B)关于像素区P(图3A)的中心部分对称地折弯。
即，通过掩模200的第二透光部分211b形成与数据线104(图3A)相对应的黑底133(图3B)，并且数据线104(图3A)相对于像素区P(图3A)的中心部分折弯。由于与数据线104(图3A)相对应的黑底133(图3B)也相对于像素区P(图3A)的中心部分折弯，所以在用于形成与数据线104(图3B)相对应的黑底的掩模200的第二透光部分211b中，折弯部分D形成为与像素区P(图3A)的中心部分相对应。
折弯部分D对应于与选通线102(图3A)平行的假想线CL(图3A)(绘制在图3A的像素区P的中心部分中)。即，掩模200的第二透光部分211b关于折弯部分D对称。这里，有益的是，折弯部分D形成为距与其相邻的各个第一透光图案213的距离相等，以使得包括第一透光图案213的第二透光部分211b可以关于折弯部分D对称。
图6A和图6B是例示了根据本发明的第一实施方式的利用包括第一透光图案的掩模形成的黑底的仿真数据的图。图6A和图6B示出了黑底，该黑底利用在透光部分211b(图4A)中包括第一透光图案213(图4C)和折弯部分D(图4C)的掩模200(图4A)形成在基板131(图3B)上，并且相对于与假想线CL(图3A)垂直的方向折弯约5度或约15度。
在图6A和图6B中，需要指出的是，基板131(图3B)上的黑底133(图3B)具有均匀的宽度w3(图3B)。还需要指出的是，黑底133(图3B)关于假想线CL(图3A)对称。
因此，为了形成根据本发明的第一实施方式的具有折弯结构的黑底，掩模200(图4A)的折弯部分D(图4C)形成为距相邻第一透光图案213(图4C)的距离相等，因此黑底133(图3B)可以具有均匀的宽度w3(图3B)，并具有彼此对称的折弯结构。
图7A是示意性地例示了根据本发明的第二实施方式的边缘场切换模式液晶显示装置的阵列基板的平面图。图7B是示意性地例示与图7A的阵列基板相对应的滤色器基板的平面图。此处，将使用相同的标号来指代与第一实施方式相同的部件。
在图7A中，在根据本发明的第二实施方式的边缘场切换模式液晶显示装置的阵列基板101中，沿着第一方向形成选通线102，沿着第二方向形成数据线104。数据线104与选通线102交叉以限定像素区P。
薄膜晶体管Tr形成在各个像素区P中，并连接至各条选通线102和各条数据线104。薄膜晶体管Tr包括栅极111、栅绝缘层(未示出)、半导体层(未示出)、源极117和漏极119。栅极111连接至选通线102，源极117连接至数据线104。半导体层包括本征非晶硅的有源层和掺杂非晶硅的欧姆接触层。源极117和漏极119彼此间隔开。源极117和漏极119之间的半导体层成为薄膜晶体管Tr的沟道。此处，薄膜晶体管的沟道具有U型形状，但是薄膜晶体管的沟道的形状可以改变。
像素电极121形成在各个像素区P中，并连接至薄膜晶体管Tr的漏极119。公共电极123形成在像素电极121上方，两者间***钝化层(未示出)。公共电极123形成在包括像素区P的几乎整个显示区域上方，并且包括与各个像素区P相对应的开口op。开口op具有条形形状，并彼此间隔开。此处，尽管公共电极123形成在几乎整个显示区域上方，但是为了方便说明，通过虚线来指示与像素区P相对应的公共电极123。
同时，在像素电极121中可以形成开口op，此时，像素电极121可形成在公共电极123上方。
公共电极123的各个开口op折弯，并关于假想线CL对称，所述假想线CL平行于选通线102，穿过像素区P的中心部分。第一实施方式的各个开口op相对于像素区P的中心部分折弯一次，但是第二实施方式的各个开口op具有第一折弯部a1、第二折弯部a2和第三折弯部a3。第一折弯部a1对应于像素区P的中心部分，第二折弯部a2和第三折弯部a3布置在第一折弯部a1的上面的区域和下面的区域，并关于第一折弯部a1对称。
有益的是，第一折弯部a1和第二折弯部a2之间的距离以及第一折弯部a1和第三折弯部a3之间的距离在10微米至20微米的范围内。
在附图所示情形下，第一域D1基本上对应于像素区P中第二折弯部a2的上面的区域，并且第二域D2对应于像素区P中第三折弯部a3的下面的区域。
第二折弯部a2和第三折弯部a3之间的区域是域边界区CA。
公共电极123的开口op折弯，并关于假想线CL对称，所述假想线CL穿过像素区P的中心部分中的第一折弯部a1并平行于选通线102。
在像素区P的域边界区CA中，液晶分子的初始排列角度绝大多数彼此不同并彼此对称。即使被施加外部压力，也可以防止液晶分子的初始排列由于域边界的塌落而相同。
更具体地讲，在第一实施方式中，关于域边界区CA对称的开口op的折弯角度最小为160度。开口op中的液晶分子初始以最大20度的差异排列。因此，当施加外部压力时，由于外部压力引起的扭矩大于液晶分子的转矩，液晶分子非正常地旋转，从而导致光斑。
然而，在第二实施方式中，关于域边界区CA中的第一折弯部a1(具有预定宽度s并布置在像素区P的中心部分)对称的开口op具有120度至140度的折弯角度。最初以垂直于开口op的长度方向以40度至60度的差异排列开口op中的液晶分子。
因此，液晶分子的转矩增大，并且变得大于由阻碍液晶分子旋转的外部压力所引起的扭矩，防止了液晶分子在第一域D1和第二域D2中平行排列，并且抑制了由不同亮度引起的光斑。
同时，滤色器基板131布置在包括两个域D1和D2的阵列基板101上方，并且液晶层(未示出)***于阵列基板101和滤色器基板131之间，从而构成具有两个域D1和D2的边缘场切换模式液晶显示装置。
如图7B所示，滤色器基板131包括黑底133和滤色器层135。黑底133具有与阵列基板101的像素区P相对应的开口部分。滤色器层135包括依次排列以与所述开口部分相对应的红色、绿色和蓝色滤色器。
保护层(未示出)形成在滤色器层135上方。
在该实施方式中，黑底133围绕滤色器层135的各个红色、绿色和蓝色滤色器，并遮住了阵列基板101的选通线102、数据线104和薄膜晶体管Tr。
在本发明的边缘场切换模式液晶显示装置中，公共电极123的开口op相对于像素区P的中心部分具有第一折弯部a1、第二折弯部a2和第三折弯部a3，并且数据线104相对于像素区P的中心部分也具有多折弯部C1。
因此，黑底133的折弯部C2应该遮住数据线104的多折弯部C1的区域，即，第二折弯部a2和第三折弯部a3之间的域边界区CA。
图8A是例示根据本发明的第二实施方式的用于具有两个域的边缘场切换模式液晶显示装置的黑底的掩模的平面图。图8B是图8A的区A的放大的平面图，并且图8C是图8B的区C的放大的平面图。
在图8A和图8B中，掩模200包括边框201和基板203。边框201由金属材料形成，并具有矩形形状。基板203布置在边框201上。基板203包括装置图案形成区域205和第一阻光部分207。装置图案形成区域205与各个显示装置相对应，并彼此间隔开。第一阻光部分207布置在相邻的装置图案形成区域205之间，并围绕各个装置图案形成区域205。
各个装置图案形成区域205包括第一透光部分211a和第二透光部分211b以及第二阻光部分215。第一透光部分211a和第二透光部分211b对应于滤色器基板131(图7B)的黑底133(图7B)。
第一透光部分211a对应于阵列基板101(图7A)上的选通线102(图7A)。第二透光部分211b对应于阵列基板101(图7A)上的数据线104(图7A)。第一透光部分211a和第二透光部分211b各自包括第一透光图案213和光控制部分217，光控制部分217布置在相邻的第一透光图案213之间。在该实施方式中，第一透光部分211a的第一透光图案213的尺寸可以大于第二透光部分211b的第一透光图案213的尺寸。
更具体地讲，第一透光图案213沿着第一透光部分211a和第二透光部分211b各自的长度方向依次排列，并彼此间隔开。光控制部分217布置在相邻的第一透光图案213之间，并且光控制部分217阻挡光。
当光照射到掩模200上时，通过各个第一透光图案213发生光衍射，光控制部分217由于第一透光图案213而引起光衍射相长效应。因此，与光控制部分217相对应的用于黑底的光刻胶可以被曝光。
因此，即使第一透光部分211a和第二透光部分211b不具有完整的条形形状，但是由于来自光控制部分217的光衍射相长效应，也可以获得条形形状的光刻胶图案。
此外，可以利用条形形状的光刻胶图案形成具有连续的条形形状的黑底133(图7B)。
此时，可以通过调节第一透光图案213和光控制部分217的尺寸(即，各个第一透光图案213的长度d1和宽度d2以及各个光控制部分217的宽度d3)，来改变黑底133的形状。各个光控制部分217的宽度d3对应于相邻的第一透光图案213之间的距离。
因此，尽管掩模200的透光部分211a和211b与光刻胶图案(未示出)之间存在临界尺寸偏差，但是可以形成具有微小宽度w3(图7B)的黑底133(图7B)。
这里，可以通过改变第一透光图案213的长度d1和宽度d2以及相邻的第一透光图案213之间的距离d3来优化黑底133(图7B)的宽度w3(图7B)。
即，第一透光图案213的长度d1和宽度d2越长，黑底133(图7B)的宽度w3(图7B)越宽。另一方面，随着第一透光图案213之间的距离d3增大，黑底133(图7B)的宽度w3(图7B)减小。
同时，可以通过改变基板131(图7B)与掩模200之间的距离，或者通过调节照射到其上的光强度，来改变黑底133(图7B)的宽度w3(图7B)。
另外，可以通过改变掩模200的第一透光图案213的排列角度来改变黑底133(图7B)的折弯角度。
此时，有益的是，如图8C所示，与透光部分211b的长度方向垂直的折弯部分D形成为与开口op(图7A)的第一折弯部a1(图7A)相对应，并且距彼此相邻的各个第一透光图案213的距离相等，以使得黑底133(图7B)挡住了像素区P(图7A)的域边界区CA(图7A)。第二透光图案219形成在折弯部分D中。
即，通过掩模200的第二透光部分211b形成与数据线104(图7A)相对应的黑底133(图7B)，并且数据线104(图7A)相对于像素区P(图7A)的中心部分折弯。由于与数据线104(图7A)相对应的黑底133(图7B)也相对于像素区P(图7A)的中心部分折弯，所以用于形成与数据线104(图7B)相对应的黑底133(图7A)的掩模200的第二透光部分211b具有与开口op(图7A)的第一折弯部a1(图7A)相对应的折弯部分D。
因此，掩模200的第二透光部分211b关于折弯部分D对称。
具体地讲，由于数据线104(图7A)具有多折弯部C1(图7A)，所以数据线104(图7A)的多折弯部C1的宽度比数据线104(图7A)的除多折弯部C1之外的其它部位宽。因此，与数据线104(图7A)的多折弯部C1(图7A)相对应的黑底133(图7B)的折弯部C2(图7B)的宽度w4(图7B)也比黑底133(图7B)的除折弯部C2(图7B)之外的其它部位的宽度w3宽。
为此，在根据本发明的第二实施方式的掩模200的折弯部分D中形成第二透光图案219，并且黑底133(图7B)的折弯部C2(图7B)的宽度w4(图7B)比黑底133(图7B)的除折弯部C2(图7B)之外的其它部位的宽度w3宽。
第二透光图案219的尺寸小于第一透光图案213。期望第二透光图案219的尺寸约为第一透光图案213的1/4。第二透光图案219具有矩形形状，并且第二透光图案219可以具有八边形形状、菱形形状、椭圆形状、平行四边形形状、六边形形状、梯形形状等等形状中的一种形状。
可以通过改变第二透光图案219的尺寸来调节黑底133(图7B)的折弯部C2(图7B)的宽度w4(图7B)。另外，可以通过沿着折弯部分D的长度方向(平行于选通线102(图7A))移动第二透光图案219的位置来控制黑底133(图7B)的折弯部C2(图7B)的宽度w4(图7B)。
图9A和图9B是例示根据本发明第二实施方式的取决于第二透光图案的位置的黑底的折弯部的宽度的图。
在图9A和图9B中，可以通过相对于第一透光图案213的中心移动第二透光图案219来控制黑底133的折弯部C2的形状和宽度。
更具体地讲，如图9A所示，在附图所示情形下，当第二透光图案219从与第二透光图案219相邻的第一透光图案213的中心向右移动时，黑底133的折弯部C2具有第一宽度w5。
如图9B所示，在附图所示情形下，当第二透光图案219从与第二透光图案219相邻的第一透光图案213的中心向左移动时，黑底133的折弯部C2朝着左侧进一步突出，并具有第二宽度w6。
图10A和图10B是例示根据本发明的第二实施方式的利用包括第一透光图案的掩模形成的黑底的仿真数据的图。图10A和图10B示出了利用掩模200(图8A)形成在基板131(图7B)上的黑底，所述掩模200包括第一透光图案213(图8C)和第二透光图案219，第二透光图案219距各个相邻的第一透光图案213的距离相等。在图10A中，第二透光图案219具有2微米×2微米的尺寸，在图10B中，第二透光图案219具有3微米×3微米的尺寸。
如图10A和图10B所示，通过在掩模200(图8A)中距各个相邻的第一透光图案213(图8C)的距离相等的位置处形成第二透光图案219(图8C)，黑底133(图7B)的折弯部C2的宽度w4比黑底133(图7B)的除折弯部C2之外的其它部位的宽度w3宽。
另外，随着第二透光图案219(图8C)的尺寸增大，黑底133(图7B)的折弯部C2的宽度w4变宽。
因此，为了形成根据本发明的第二实施方式的与具有多折弯部C1(图7A)的数据线104(图7A)相对应的黑底，掩模200(图8A)的折弯部分D(图8C)形成为距相邻的第一透光图案213(图8C)的距离相等，并且第二透光图案219形成在相邻的第一透光图案213(图9C)之间。因此，与数据线104(图7A)的多折弯部C1(图7A)相对应的黑底133(图7B)的折弯部C2的宽度w4比黑底133(图7B)的除折弯部C2之外的其它部位的宽度w3宽。
如上所述，在本发明中，用于黑底133(图7B)的掩模200(图8A)包括具有多个第一透光图案213(图8C)的透光部分211b(图8C)，并且折弯部分D形成为距各个相邻的第一透光图案213(图8C)的距离相等。尽管在掩模200的透光部分211a和211b与光刻胶或黑底图案(未示出)之间存在临界尺寸偏差，黑底133(图7B)也可以形成为具有微小的宽度w3(图7B)，并且具有相对于像素区P(图7A)的中心部分的折弯结构。
另外，为了形成与具有多折弯部C1(图7A)的数据线104(图7A)相对应的黑底133(图7B)，第二透光图案219(图8C)形成为距各个相邻的第一透光图案213(图8C)的距离相等，因此可以形成具有与数据线104(图7A)的多折弯部C1(图7A)相对应的折弯部C2(图7B)的黑底133(图7B)。
在本发明中，黑底可以包括光敏树脂，并且通过经由掩模曝光来直接形成，而无需光刻胶。
对于本领域技术人员明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等价物的范围内的所有修改和变型。
本申请要求于2011年4月21日提交的韩国专利申请第10-2011-0037375号的优先权，其全文以引用方式并入本文。

Claims (10)

1.一种用于为显示装置形成黑底的掩模，所述显示装置包括数据线，所述数据线具有相对于像素区的中心部分的折弯结构，所述掩模包括：
边框，所述边框具有矩形形状；以及
基板，所述基板布置在所述边框上，并且包括透光部分和阻光部分，
其中，所述透光部分包括第一透光图案和处于相邻的所述第一透光图案之间的光控制部分，所述透光部分还包括与所述像素区的所述中心部分相对应的折弯部分，其中，所述光控制部分阻挡光并且在所述光控制部分中引起光衍射相长效应，并且
其中，将所述折弯部分布置为距与其相邻的透光图案的距离相等。
2.根据权利要求1所述的掩模，其中，通过所述第一透光图案发生光衍射。
3.根据权利要求1所述的掩模，其中，所述数据线包括第一折弯部、第二折弯部和第三折弯部，其中，所述第一折弯部对应于所述像素区的所述中心部分，并且所述第二折弯部和所述第三折弯部与所述第一折弯部间隔开、并关于所述第一折弯部对称，
其中，第二透光图案形成在所述折弯部分中，并且比所述第一透光图案小。
4.根据权利要求3所述的掩模，其中，所述黑底的宽度取决于所述第二透光图案的尺寸和位置。
5.根据权利要求3所述的掩模，其中，所述第二透光图案具有矩形形状、八边形形状、菱形形状、椭圆形状、六边形形状和梯形形状中的一种形状。
6.根据权利要求1所述的掩模，其中，所述黑底的宽度取决于所述第一透光图案的长度和宽度以及相邻的第一透光图案之间的距离。
7.根据权利要求6所述的掩模，其中，随着所述第一透光图案的长度和宽度增大，所述黑底的宽度增大，随着相邻的所述第一透光图案之间的距离增大，所述黑底的宽度减小。
8.根据权利要求1所述的掩模，其中，所述黑底的宽度取决于用于形成所述黑底的基板与所述掩模之间的距离。
9.根据权利要求1所述的掩模，其中，所述黑底的折弯角度取决于所述第一透光图案的排列角度。
10.根据权利要求3所述的掩模，其中，所述第二透光图案具有平行四边形形状。
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