CN107145034B - 一种半色调掩膜板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半色调掩膜板，包括开口区和遮光区，所述开口区包括部多个部分透光的第一开口和多个全透光的第二开口；多个所述第一开口的口径不完全相同，且多个所述第一开口的透光率也不完全相同，以使各所述第一开口曝光的图形的尺寸大小相等，所述第一开口曝光的图形为辅柱状隔垫物，所述第二开口曝光的图形为主柱状隔垫物。本发明能够防止薄膜晶体管液晶显示器产生亮度不均匀且使用方便。

Description

一种半色调掩膜板
技术领域
本发明涉及一种半色调掩膜板，属于显示面板制备技术领域。
背景技术
在TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)制程中，PS(Post Spacer；柱状隔垫物)是color filter(彩色滤光片)层的一个关键工序。曝光是PS工序的重要制程，掩膜板(Mask)是曝光的一个基本工具。由于小尺寸Panel(玻璃基板)上一般同时有Main PS(主PS)和SubPS(辅PS)两种高度不同的PS，如果使用两道Mask曝光分别制作Main PS和Sub PS，则会导致PS工序的产能减少一半，同时也会造成光刻胶和显影液等物料的加倍损耗。因此，使用一道Mask曝光制作Main PS和Sub PS是非常必要的，这种Mask通常称为Halftone Mask(半色调掩膜板)。
Halftone Mask技术是通过降低Sub PS的开孔部透光度，以减少Sub PS接收到的曝光量，使得Sub PS在显影后的高度低于Main PS。例如在Sub PS的开孔部镀上一层薄的金属Cr(铬)，这样能够降低Sub PS开口部的透光度，并导致Sub PS透光度低的区域曝光显影后的图形尺寸CD值减小。如图1所示，但是由于现有部分曝光机采用特殊的镜组拼接设计，因此，在相邻两镜组1之间的拼接部位11会产生Mura(亮度不均匀)，通常称为Lens Mura(透镜亮度不均匀)。这样，使用半色调掩膜板2(如图1所示)曝光时，对应的Lens Mura区的SubPS高度会明显低于正常区的Sub PS高度，进一步组合成屏幕时，导致Lens Mura区出现亮度和其他区域不同，从而使TFT-LCD上产生Mura。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够防止薄膜晶体管液晶显示器产生亮度不均匀且使用方便的半色调掩膜板。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种半色调掩膜板，包括开口区和遮光区，所述开口区包括多个部分透光的第一开口和多个全透光的第二开口；多个所述第一开口的口径不完全相同，且多个所述第一开口的透光率也不完全相同，以使各所述第一开口曝光的图形的尺寸大小相等，所述第一开口曝光的图形为辅柱状隔垫物，所述第二开口曝光的图形为主柱状隔垫物。
位于所述半色调掩膜板上与曝光机镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的口径相同，位于所述半色调掩膜板上与所述曝光机所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的透光率相同。
位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的口径大于位于所述半色调掩膜板上其余所述第一开口的口径，且位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的透光率大于位于所述半色调掩膜板上其余所述第一开口的透光率。
位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的口径比位于半色调掩膜板上其余所述第一开口的口径大0.5微米，且位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的透光率比位于所述半色调掩膜板上其余所述第一开口的透光率大2％。
位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的口径为6～10微米，位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的透光率为15～25％。
多个所述第一开口和多个所述第二开口分别呈间隔布置；各所述第一开口的口径均大于各所述第二开口的口径。
在各所述第一开口上均镀设有用于降低透光率的铬膜。
各所述第一开口和各所述第二开口的截面均为正八边形。
所述半色调掩膜板与所述镜组拼接部位之间的距离为120毫米。
所述半色调掩膜板采用石英制成，所述半色调掩膜板的厚度为5～20毫米。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明设置了多个第一开口，多个所述第一开口的口径不完全相同，且多个所述第一开口的透光率也不完全相同，以弥补曝光机上存在镜组拼接部位导致的曝光图形尺寸不均匀，从而使得各个第一开口曝光的图形的尺寸大小相等，能够防止薄膜晶体管液晶显示器产生亮度不均匀。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：
图1是已有技术半色调掩膜板与曝光机镜组配合使用的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明与曝光机镜组配合使用的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
如图2所示，本发明提出的半色调掩膜板，它包括开口区3和遮光区4。开口区2包括多个部分透光的第一开口31和多个全透光的第二开口32。利用各第一开口31进行曝光，并通过后续的显影制程能够在玻璃基板上制成辅柱状隔垫物，同时利用各第二开口32进行曝光，并通过后续的显影制程能够在玻璃基板上制成主柱状隔垫物。其中，多个第一开口31的口径和透光率分别不相同，以使各第一开口31曝光的图形的尺寸大小相等。
上述实施例中，位于半色调掩膜板上与曝光机的镜组拼接部位11(如图1、图3所示)相对应的各第一开口31的口径相同，且位于半色调掩膜板上与镜组拼接部位11相对应的各第一开口31的透光率相同。
上述实施例中，位于半色调掩膜板上与镜组拼接部位11(如图1、图3所示)相对应的各第一开口31的口径大于位于半色调掩膜板上其余第一开口31的口径，且位于半色调掩膜板上与镜组拼接部位11相对应的各第一开口31的透光率大于位于半色调掩膜板上其余第一开口31的透光率，以使各第一开口31曝光的图形尺寸大小相等。
上述实施例中，位于半色调掩膜板上与镜组拼接部位11(如图1、图3所示)相对应的各第一开口31的口径比位于半色调掩膜板上其余第一开口31的口径大0.5微米，且位于半色调掩膜板上与镜组拼接部位11相对应的各第一开口31的透光率比位于半色调掩膜板上其余第一开口31的透光率大2％，能够改善半色调掩膜板的透光均匀性。
上述实施例中，位于半色调掩膜板上与镜组拼接部位11(如图1、图3所示)相对应的各第一开口31的口径为6～10微米，且位于半色调掩膜板上与镜组拼接部位11相对应的各第一开口31的透光率为15～25％。
上述实施例中，如图2、图3所示，多个第一开口31和多个第二开口32分别呈间隔布置。各第一开口31的口径均大于各第二开口32的口径，这样能够利用各第一开口31在玻璃基板上制成辅柱状隔垫物，并利用各第二开口32在玻璃基板上制成主柱状隔垫物。
上述实施例中，在各第一开口31上均镀设有用于降低透光率的金属膜，使各第一开口31上的透光率均低于各第二开口32的透光率。进而使玻璃基板上辅柱状隔垫物对应的透光率低的区域曝光后的图形尺寸CD值减小。该金属膜可以是铬膜。
上述实施例中，如图2、图3所示，各第一开口31和各第二开口32的截面均为正八边形。
上述实施例中，半色调掩膜板与镜组拼接部位11之间的距离为120mm。
上述实施例中，如图3所示，曝光机为投影式曝光机。在优选的实施例中，曝光机为Nikon(尼康)曝光机。
上述实施例中，半色调掩膜板采用石英制成，半色调掩膜板的厚度为5～20毫米。
如图3所示，使用时，本发明与曝光机配合使用，位于半色调掩膜板上与相邻两镜组1之间的镜组拼接部位11相对应的各第一开口31的口径相同且大于位于半色调掩膜板上其余的各第一开口31的口径，同时位于半色调掩膜板上与镜组拼接部位11相对应的各第一开口31的透光率相同且大于位于半色调掩膜板上其余的各第一开口31的透光率，以弥补曝光机上存在的镜组拼接部位11导致的曝光图形尺寸不均匀，从而使得各个第一开口31曝光的图形的尺寸大小相等。
列举一具体实施例
在玻璃基板上涂布光阻，如图3所示，并利用本发明的半色调掩膜板和尼康曝光机，曝光量60毫焦，位于半色调掩膜板上与曝光机的镜组拼接部位11相对应的各第一开口31的口径增加1微米时，同时透光率为15％，此时玻璃基板上的辅柱状隔垫物顶部的图形尺寸将增加0.6微米左右。半色调掩膜板与曝光机的镜组拼接部位11相对应的各第一开口31的口径为9微米时，同时透光率增加5％，此时玻璃基板上的辅柱状隔垫物顶部的图形尺寸将增加0.15微米左右。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种半色调掩膜板，其特征在于，包括开口区和遮光区，所述开口区包括多个部分透光的第一开口和多个全透光的第二开口；部分所述第一开口与曝光机镜组拼接部位相对应，另一部分所述第一开口与所述曝光机镜组非拼接部位相对应，多个所述第一开口的口径不完全相同，且多个所述第一开口的透光率也不完全相同，以使所述镜组拼接部位和所述镜组非拼接部位相对应的各所述第一开口曝光的图形的尺寸大小相等，所述第一开口曝光的图形为辅柱状隔垫物，所述第二开口曝光的图形为主柱状隔垫物。
2.根据权利要求1所述的半色调掩膜板，其特征在于，位于所述半色调掩膜板上与曝光机镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的口径相同，位于所述半色调掩膜板上与所述曝光机所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的透光率相同。
3.根据权利要求2所述的半色调掩膜板，其特征在于，位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的口径大于位于所述半色调掩膜板上其余所述第一开口的口径，且位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的透光率大于位于所述半色调掩膜板上其余所述第一开口的透光率。
4.根据权利要求3所述的半色调掩膜板，其特征在于，位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的口径比位于半色调掩膜板上其余所述第一开口的口径大0.5微米，且位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的透光率比位于所述半色调掩膜板上其余所述第一开口的透光率大2％。
5.根据权利要求2所述的半色调掩膜板，其特征在于，位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的口径为6～10微米，位于所述半色调掩膜板上与所述镜组拼接部位相对应的各所述第一开口的透光率为15～25％。
6.根据权利要求1所述的半色调掩膜板，其特征在于，多个所述第一开口和多个所述第二开口分别呈间隔布置；各所述第一开口的口径均大于各所述第二开口的口径。
7.根据权利要求1所述的半色调掩膜板，其特征在于，在各所述第一开口上均镀设有用于降低透光率的铬膜。
8.根据权利要求1所述的半色调掩膜板，其特征在于，各所述第一开口和各所述第二开口的截面均为正八边形。
9.根据权利要求2所述的半色调掩膜板，其特征在于，所述半色调掩膜板与所述镜组拼接部位之间的距离为120mm。
10.根据权利要求1所述的半色调掩膜板，其特征在于，所述半色调掩膜板采用石英制成，所述半色调掩膜板的厚度为5～20毫米。
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