CN104281000A - 一种掩膜板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种掩膜板,包括阵列排布的多个矩形遮光区,多个矩形遮光区之间的间隙构成漏光区,漏光区包括横纵交错的多个横向漏光条和纵向漏光条,掩膜板上还设有辅助遮光区,辅助遮光区遮挡射至矩形遮光区拐角处的光线,使光线在矩形遮光区拐角处的光强呈直角分布。采用上述结构的掩膜板能够使遮光区在漏光区拐角处的光强分布呈直角或接近直角,从而利用该掩膜板能够形成拐角处为直角的黑矩阵,降低了黑矩阵拐角区域的遮光面积,提高了黑矩阵的开口率,达到了提高显示面板的光线透过率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种掩膜板。
背景技术
随着显示技术的不断发展,人们对显示面板画面显示亮度的要求越来越高,如何提高彩色滤光片的开口率,进而提升显示面板的光线透过率显得越来越重要。
彩色滤光片主要包括:黑矩阵和着色层,其中,黑矩阵为网格状结构,着色层一般包括红色、绿色和蓝色的光阻,该些光阻位于黑矩阵网格内。现有技术中,通常采用构图工艺形成黑矩阵,其过程具体为:在衬底基板上覆盖黑矩阵材料,在黑矩阵材料上覆盖光刻胶层,之后利用具有黑矩阵图形的掩膜板遮盖光刻胶层,经过曝光、显影形成具有黑矩阵图形的光刻胶层,以该具有黑矩阵图形的光刻胶层为掩膜刻蚀黑矩阵材料,形成具有网格状结构的黑矩阵。
如图1所示,适用于负性光刻胶的形成黑矩阵的掩膜板包括:遮光区101和漏光区102,由于黑矩阵为网格状结构,因此掩膜板遮光区101的拐角处为直角,这会造成曝光机光线在掩膜板遮光区101的拐角处发生衍射与散射作用后,曝光光强在拐角处呈弧形分布,进而导致实际形成的黑矩阵网格角度呈圆角而非所需的直角,如图2所示,黑矩阵每个网格拐角处增大的面积S约为(此处增加的形状OAB可近似认为一三角形)。可见,光线的衍射和散射造成了实际形成的黑矩阵面积增大,进而导致黑矩阵的开口率降低,光线透过率下降。
发明内容
本发明提供了一种掩膜板,以减小利用该掩膜板所形成的黑矩阵的遮光面积,提高黑矩阵的开口率,进而提高显示面板的光线透过率。
为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种掩膜板,包括阵列排布的多个矩形遮光区,所述多个矩形遮光区之间的间隙构成漏光区,所述漏光区包括横纵交错的多个横向漏光条和纵向漏光条,所述掩膜板上还设有辅助遮光区,所述辅助遮光区遮挡射至所述矩形遮光区拐角处的光线,使光线在所述矩形遮光区拐角处的光强呈直角分布。
优选的,所述辅助遮光区位于所述矩形遮光区拐角处,与所述矩形遮光区相接合,且所述辅助遮光区为楔形,所述楔形的楔角为锐角,所述楔角指向所述漏光区。
优选的,所述楔角的角度范围为30度~90度。
优选的,所述辅助遮光区为以所述楔角的角平分线为对称轴的对称图形。
优选的,所述辅助遮光区位于所述矩形遮光区拐角处,与所述矩形遮光区相间隔,且所述辅助遮光区包括相交形成夹角的两条遮光带,所述两条遮光带相交所形成的夹角的开口朝向所述矩形遮光区的拐角。
优选的,所述遮光带的宽度为0.5微米~2.0微米。
优选的,所述两条遮光带所呈的夹角为90度,且所述两条遮光带分别与所述矩形遮光区拐角处的两条边平行。
优选的,若所述辅助遮光区位于所述掩膜板的中间区域,则所述辅助遮光区为十字形结构;若所述辅助遮光区位于所述掩膜板的边缘区域,则所述辅助遮光区为T形结构或L形结构。
本发明所提供的掩膜板中,通过在原有掩膜板的结构上增加辅助遮光区,使辅助遮光区遮挡射至掩膜板的矩形遮光区拐角处的光线,从而使光线在遮光区拐角处的光强呈直角分布,曝光后该处的光刻胶具有较理想的直角图案,进而使所形成的黑矩阵为严格的网格结构,即黑矩阵所构成的网格拐角处为直角或近似为直角,黑矩阵的遮光面积较现有技术减小,提高了黑矩阵的开口率和显示面板的光线透过率。
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使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术中形成黑矩阵的掩膜板的平面图;
图2为采用现有技术中的掩膜板所形成的黑矩阵的平面图;
图3为本发明实施例二所提供的掩膜板的局部平面图;
图4为本发明实施例三所提供的掩膜板中间区域的平面图;
图5为本发明实施例三所提供的掩膜板边缘区域中间位置的平面图;
图6为本发明实施例三所提供的掩膜板边缘区域端部的平面图;
图7为采用本发明实施例所提供的掩膜板所形成的黑矩阵的平面图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,均属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种掩膜板,包括阵列排布的多个矩形遮光区,多个矩形遮光区之间的间隙构成漏光区,漏光区包括横纵交错的多个横向漏光条和纵向漏光条。掩膜板上还设有辅助遮光区,该辅助遮光区遮挡射至矩形遮光区拐角处的光线,使光线在矩形遮光区拐角处的光强呈直角分布。
本实施例中通过在原有掩膜板的结构上增加辅助遮光区,使辅助遮光区遮挡射至掩膜板的矩形遮光区拐角处的光线,从而使光线在遮光区拐角处的光强呈直角分布,曝光后该处的光刻胶具有较理想的直角图案,进而使所形成的黑矩阵网格拐角处为直角或近似为直角,黑矩阵的遮光面积较现有技术减小,提高了黑矩阵的开口率,最终提高显示面板的光线透过率。
实施例二
基于实施例一,本实施例提供了一种掩膜板,如图3所示,该掩膜板包括:包括阵列排布的多个矩形遮光区301,多个矩形遮光区301之间的间隙构成漏光区302,漏光区包括横纵交错的多个横向漏光条和纵向漏光条;辅助遮光区303位于矩形遮光区301拐角处,与矩形遮光区301相接合,且辅助遮光区303为楔形,楔形的楔角为锐角,楔角指向漏光区302。
需要说明的是,本实施例中矩形遮光区301的具体形状可为缺角的矩形,以便于与辅助遮光区303相接合。
利用上述掩膜板进行曝光时,曝光机光线在矩形遮光区301拐角处发生衍射和散射。由于光线衍射和散射后所呈的光强分布并不会严格与发生衍射和散射的物体的轮廓相同,而是比发生衍射和散射的物体的轮廓略有扩大,因此将矩形遮光区301拐角处的角设置为锐角,可使光线在拐角处的光强分布呈直角或接近直角,曝光后拐角处的光刻胶具有理想的直角图案,进而使所形成的黑矩阵的拐角处为直角而非圆角(如图7中的701所示),即黑矩阵为严格的网格结构,横向的黑矩阵条与纵向的黑矩阵条交叠处的拐角为直角,因此利用本实施例所提供的掩膜板形成的黑矩阵的遮光面积与现有技术中黑矩阵相比变小,进而提高了黑矩阵的开口率,达到提高显示面板的光线透过率的目的。
本实施例中,辅助遮光区303的楔角的角度范围优选的可为30度~90度,以保证衍射和散射后该处的光强分布更加接近直角分布。
由于辅助遮光区303的设置是用于消除矩形遮光区301拐角处为直角时所增加的衍射和散射区域OAB的(具体可参见图2,所增加的衍射和散射区域为OAB),因此辅助遮光区303的尺寸可根据该衍射和散射区域OAB的尺寸确定。具体的,由图2可见,衍射和散射区域OAB的两直角边长分别为OA和OB,如图3所示,假设a和b分别为辅助遮光区303顶点到与辅助遮光区303相连的矩形遮光区301的两边的垂直距离(即a为掩膜板遮光区拐角处为楔角设计与拐角处为直角设计相比多出来的部分的横向宽度,b为遮光区拐角处为楔角设计与拐角处为直角设计相比多出来部分的纵向宽度),c(图中未示出)为线宽偏置(即曝光后实际形成的光刻胶矩阵与理想状态下形成的光刻胶矩阵相对应的边缘之间的距离),则a等于OA与c之差,b等于OB与c之差。
在实际曝光过程中,制程工艺参数、光刻胶的种类等因素对曝光后光刻胶的状态具有一定的影响。以光刻胶的种类影响为例,由于光刻胶中感光树脂的含量不同,光刻胶在相同光照下的溶解程度不同,因此若所使用的光刻胶中感光树脂含量较多,则光刻胶曝光时较易发生溶解,为了保证曝光后所保留的光刻胶不至于被过分溶解,此时应当相应增大辅助遮光区303的尺寸;相反,若所使用的光刻胶中感光树脂含量较少,应当相应缩小辅助遮光区303的尺寸。
辅助遮光区303优选的可为以楔角的角平分线为对称轴的对称图形,以使衍射和散射后光强分布所呈的直角更加规则,进而使形成的黑矩阵的网格结构更加规则,横向的黑矩阵条与纵向的黑矩阵条交叠处的拐角更接近直角。
本实施例中,掩膜板的矩形遮光区301优选的可为缺角的矩形,辅助遮光区303的底边长度与矩形遮光区301缺角处的尺寸相等,以使辅助遮光区303底边的两端点分别与矩形遮光区301缺角处的两顶点重合,以保证衍射和散射后遮光区拐角处光强分布更接近直角。需要说明的是,本实施例中的辅助遮光区指向漏光区302的角为楔角,楔角相对的边为底边。
本实施例中所提供的掩膜板的形成工艺与普通掩膜板的形成工艺可相同,形成该掩膜板矩形遮光区301和辅助遮光区303所用的材料与形成普通掩膜板遮光区所用的材料可相同,一般为金属材料,较为优选的是金属Cr,以保证掩膜板具有稳定的性质。
需要说明的是,本实施例所提供的掩膜板不仅能应用于制作黑矩阵,本领域的技术人员基于本发明的技术方案,能够通过将本实施例中的掩膜板变形得到用于制作其它对角度有严格要求的结构的掩膜板。
实施例三
基于实施例一,本实施例提供了一种掩膜板,如图4所示,该掩膜板包括:漏光区402、矩形遮光区401和辅助遮光区403。其中,辅助遮光区403位于矩形遮光区401拐角处,与矩形遮光区401相间隔,且辅助遮光区403包括相交形成夹角的两条遮光带,这两条遮光带相交所形成的夹角的开口朝向矩形遮光区401的拐角。
利用上述掩膜板进行曝光时,光线在矩形遮光区401的拐角处与辅助遮光区403的两条遮光带相交形成的夹角处均会使光线发生衍射和散射,两处衍射和散射使光强的弧形分布效果相互抵消,从而使光线在矩形遮光区401拐角处的光强分布呈直角或接近直角,曝光后该拐角处的光刻胶具有理想的直角图案,进而使所形成的黑矩阵的拐角处为直角而非圆角(如图7中的701所示),黑矩阵为严格的网格结构,因此利用本实施例所提供的掩膜板制作的黑矩阵的遮光面积与现有技术中黑矩阵相比变小,进而提高了黑矩阵的开口率,达到了提高显示面板的光线透过率的目的。
本实施例所提供的掩膜板中辅助遮光区403的两条遮光带所呈的夹角优选的为90度,且两条遮光带可分别与矩形遮光区401拐角处的两条边平行,即两条遮光带中的一条与漏光区402的横向漏光区的延伸方向平行,另一条与漏光区402的纵向漏光区的延伸方向平行。
辅助遮光区403的结构优选的可为十字形结构;进一步的,辅助遮光区403的结构还可为T形结构或L形结构。
具体的,如图4所示,若要改善位于掩膜板的中间区域的拐角处光强分布问题,则可在掩膜板的中间区域设置十字形结构的辅助遮光区403,十字形结构的辅助遮光区403的两条遮光带相交形成四个夹角,四个夹角的开口分别朝向该辅助遮光区403相邻的四个矩形遮光区401的拐角,实现对这四个拐角处的光线衍射和散射的抵消。需要说明的是,本实施例中所述的“掩膜板的中间区域”为掩膜版中有四个矩形遮光区401的拐角相对的区域。
若要改善位于掩膜板的边缘区域的拐角处光强分布问题,则可在掩膜板的边缘区域设置T形结构或L形结构的辅助遮光区403。具体的,如图5所示,若要改善位于掩膜板边缘的中间区域的拐角处光强分布问题,则辅助遮光区403可为T形结构,T形结构的辅助遮光区403的两条遮光带相交形成两个夹角,两个夹角的开口分别朝向该辅助遮光区403相邻的两个矩形遮光区401的拐角,实现对这两个拐角处的光线衍射和散射的抵消;如图6所示,若要改善位于掩膜板四角处的光强分布问题,则辅助遮光区403可为L形结构,L形结构的辅助遮光区403的两条遮光带相交形成一个夹角,一个夹角的开口分别朝向该辅助遮光区403相邻的一个矩形遮光区401的拐角,实现对这个拐角处的光线衍射和散射的抵消。需要说明的是,本实施例中所述的“掩膜板的边缘区域”为掩膜板中最靠近外侧的一圈区域仅有两个矩形遮光区401的拐角相对的区域和位于掩膜板四角处的四个矩形遮光区401的拐角区域,其中掩膜板中最靠近外侧的一圈区域仅有两个矩形遮光区401的拐角相对的区域为“掩膜板的边缘的中间区域”,位于掩膜板四角处的四个矩形遮光区401的拐角区域为“掩膜板的边缘的中间区域”。
对于辅助遮光区403的两条遮光带各自的宽度和长度,以图4中的十字形辅助遮光区403为例,十字形辅助遮光区403的横向遮光带的宽度为d、纵向遮光带的宽度为e、横向遮光带的长度为f、纵向遮光带的长度为g,则d、e、f、g的数值优选的可根据制程工艺参数、光刻胶种类等确定。若根据光刻胶的种类对d、e、f、g进行设计,由于光刻胶中感光树脂的含量不同,光刻胶在相同光照下的溶解程度不同,因此若所使用的光刻胶中感光树脂含量较多,则光刻胶曝光时较易发生溶解,为了保证曝光后所保留的光刻胶不至于被过分溶解,此时应当相应增大遮光带的宽度和/或长度;相反,若所使用的光刻胶中感光树脂含量较少,应当相应缩小遮光带的宽度和/或长度。
另外,为保证辅助遮光区403不会对漏光区402造成遮挡,影响漏光区402的漏光效果,进而造成所形成的黑矩阵被遮挡,辅助遮光区403的遮光带的宽度(即d和e)应在保证需要的改善拐角处光强分布的效果的前提下尽可能窄,遮光带的宽度优选的可为0.5微米~2.0微米。
本实施例中,辅助遮光区403的设置位置优选的为漏光区402的横向漏光条和纵向漏光条相交处的中央,使辅助遮光区403的遮光带与位于其两侧紧邻的矩形遮光区401所间隔的距离相等,以使与辅助遮光区403相邻的矩形遮光区401拐角处的光强分布得到均衡的改善,各矩形遮光区403的拐角处的光强分布情况基本相同,提高最终所形成的黑矩阵的各横向黑矩阵条和各纵向黑矩阵条宽度的均匀性和一致性。
本实施例中所提供的掩膜板的形成工艺与普通掩膜板的形成工艺可相同,形成该掩膜板遮光层所用的材料与形成普通掩膜板遮光层所用的材料可相同,一般为金属材料,较为优选的是金属Cr,以保证掩膜板具有稳定的性质。
需要说明的是,本实施例所提供的掩膜板不仅能应用于制作黑矩阵,本领域的技术人员基于本发明的技术方案,能够通过将本实施例中的掩膜板变形得到用于制作其它对角度有严格要求的结构的掩膜板。
以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种掩膜板,包括阵列排布的多个矩形遮光区,所述多个矩形遮光区之间的间隙构成漏光区,所述漏光区包括横纵交错的多个横向漏光条和纵向漏光条,其特征在于,所述掩膜板上还设有辅助遮光区,所述辅助遮光区遮挡射至所述矩形遮光区拐角处的光线,使光线在所述矩形遮光区拐角处的光强呈直角分布。
2.根据权利要求1所述的掩膜板,其特征在于,所述辅助遮光区位于所述矩形遮光区拐角处,与所述矩形遮光区相接合,且所述辅助遮光区为楔形,所述楔形的楔角为锐角,所述楔角指向所述漏光区。
3.根据权利要求2所述的掩膜板,其特征在于,所述楔角的角度范围为30度~90度。
4.根据权利要求2所述的掩膜板,其特征在于,所述辅助遮光区为以所述楔角的角平分线为对称轴的对称图形。
5.根据权利要求1所述的掩膜板,其特征在于,所述辅助遮光区位于所述矩形遮光区拐角处,与所述矩形遮光区相间隔,且所述辅助遮光区包括相交形成夹角的两条遮光带,所述两条遮光带相交所形成的夹角的开口朝向所述矩形遮光区的拐角。
6.根据权利要求5所述的掩膜板,其特征在于,所述遮光带的宽度为0.5微米~2.0微米。
7.根据权利要求5所述的掩膜板,其特征在于,所述两条遮光带所呈的夹角为90度,且所述两条遮光带分别与所述矩形遮光区拐角处的两条边平行。
8.根据权利要求7所述的掩膜板,其特征在于,若所述辅助遮光区位于所述掩膜板的中间区域,则所述辅助遮光区为十字形结构;若所述辅助遮光区位于所述掩膜板的边缘区域,则所述辅助遮光区为T形结构或L形结构。
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