光罩及彩膜基板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光罩及彩膜基板的制作方法。該光罩的透光區(qū)分為主透光區(qū)和副透光區(qū)，其中主透光區(qū)完全透光，副透光區(qū)部分透光，副透光區(qū)包圍主透光區(qū)，副透光區(qū)包括：由內向外依次包圍的多個不透光的遮光框，相鄰的兩個遮光框之間形成有透光的狹縫。本發(fā)明還提供了彩膜基板的制作方法。本發(fā)明的光罩及彩膜基板的制作方法可以通過調整副透光區(qū)中狹縫的寬度、數(shù)量、以及相鄰兩狹縫之間的間距來調整照射到副透光區(qū)上光線的干涉程度，從而控制對應于副透光區(qū)位置的色阻材料的曝光程度，制作出無重疊、關鍵尺寸偏移量小、牛角小、錐度角大、且膜面平整性好的色阻層。
【專利說明】
光罩及彩膜基板的制作方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種光罩及彩膜基板的制作方法。
【背景技術】
[0002]隨著顯示技術的發(fā)展，液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面顯示裝置因具有高畫質、省電、機身薄及應用范圍廣等優(yōu)點，而被廣泛的應用于手機、電視、個人數(shù)字助理、數(shù)字相機、筆記本電腦、臺式計算機等各種消費性電子產品，成為顯示裝置中的主流。
[0003]通常液晶顯示面板由彩膜基板(CF，Color Filter)、薄膜晶體管基板(TFT，ThinFilm Transistor)、夾于彩膜基板與薄膜晶體管基板之間的液晶(LC,Liquid Crystal)及密封膠框(Sealant)組成，其成型工藝一般包括:前段陣列(Array)制程(薄膜、黃光、蝕刻及剝膜)、中段成盒(Cell)制程(TFT基板與CF基板貼合)及后段模組組裝制程(驅動IC與印刷電路板壓合)。其中，前段Array制程主要是形成TFT基板，以便于控制液晶分子的運動沖段Cell制程主要是在TFT基板與CF基板之間添加液晶；后段模組組裝制程主要是驅動IC壓合與印刷電路板的整合，進而驅動液晶分子轉動，顯示圖像。
[0004]CF基板是LCD用來實現(xiàn)彩色顯示的主要器件，其基本構成通常包括:玻璃基板、黑色矩陣、彩色色阻層等等。背光源發(fā)出的光經過液晶分子的調制入射到CF基板，通過CF基板上彩色色阻層的紅色色阻、綠色色阻、以及藍色色阻的濾光作用，分別顯示紅，綠，藍三種光線，不同顏色的色阻分別透射對應顏色波段的光，從而實現(xiàn)顯示器的彩色顯示。
[0005]傳統(tǒng)的彩膜基板的制作方法為制作完黑色矩陣后，再依次制作彩色色阻層，最后制作平坦層和公共電極。彩色色阻層的制作方法是:在基板、及黑色矩陣上均勻涂布色阻材料，然后利用光罩進行曝光和顯影，形成彩色色阻層?，F(xiàn)有用于制彩色色阻層的光罩通過包括:透光區(qū)和包圍透光區(qū)的遮光區(qū)，利用透光區(qū)對各個子像素的對應的色阻材料進行曝光，然后再進行顯影，去除未曝光的色阻材料，保留曝光后的色阻材料，形成對應各個子像素的數(shù)個色阻單元，然而，請參閱圖1，現(xiàn)有技術中，在進行曝光時，光經過透光區(qū)的邊緣時會發(fā)生衍射現(xiàn)象，造成制作出的各個色阻單元100之間的重疊大，關鍵尺寸偏移量大，牛角過高，膜面平整度差?；诖?，目前主要以開發(fā)高精細的色阻材料來解決上述問題，然而材料的開發(fā)周期較長，難以快速對應迭代迅速的小尺寸面板需求。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種光罩，用于制備彩膜基板的色阻層，能夠改善色阻層的成膜質量，制作出無重疊、關鍵尺寸偏移量小、牛角小、錐度角大且膜面平整性好的色阻層，提升顯示器的顯示品質。
[0007]本發(fā)明的目的還在于提供一種彩膜基板的制作方法，能夠改善色阻層的成膜質量，制作出無重疊、關鍵尺寸偏移量小、牛角小、錐度角大、且膜面平整性好的色阻層，提升顯示器的顯示品質。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種光罩，包括:透光區(qū)、及包圍所述透光區(qū)的遮光區(qū)；
[0009]所述透光區(qū)包括:完全透光的主透光區(qū)、以及包圍所述主透光區(qū)的部分透光的副透光區(qū)；
[0010]所述副透光區(qū)包括由內向外依次包圍的多個不透光的遮光框，相鄰的兩個遮光框之間形成有透光的狹縫。
[0011]所述主透光區(qū)和遮光框的形狀均為矩形。
[0012]所述遮光區(qū)和遮光框采用相同的遮光材料制備。
[0013]所述光罩用于制備彩膜基板的色阻層。
[0014]本發(fā)明還提供一種彩膜基板的制作方法，包括如下步驟:
[0015]步驟1、提供基板，在所述基板上形成黑色矩陣，所述黑色矩陣在所述基板上圍出數(shù)個子像素區(qū)域；
[0016]步驟2、在所述基板及黑色矩陣上涂布色阻材料，提供光罩，對所述色阻材料進行曝光；
[0017]所述光罩包括:對應各個子像素區(qū)域位置的色阻材料設置的透光區(qū)、及包圍所述透光區(qū)的遮光區(qū)；
[0018]所述透光區(qū)包括:完全透光的主透光區(qū)、以及包圍所述主透光區(qū)的部分透光的副透光區(qū)；
[0019]所述副透光區(qū)包括由內向外依次包圍的多個不透光的遮光框，相鄰的兩個遮光框之間形成有透光的狹縫；
[0020]步驟3、對曝光后的色阻材料依次進行顯影、水洗、HPMJ二流體洗、及烘烤，以對應所述數(shù)個子像素區(qū)域形成數(shù)個色阻單元，得到色阻層。
[0021]通過調整副透光區(qū)中狹縫的寬度、數(shù)量、以及相鄰兩狹縫之間的間距來調整照射到副透光區(qū)上光線的干涉程度，以控制對應于副透光區(qū)位置的色阻材料的曝光程度。
[0022]通過調整照射到副透光區(qū)上光線的干涉程度及HPMJ 二流體洗時的HPMJ 二流體壓力來調整形成的色阻單元的關鍵尺寸偏移量及錐度角。
[0023]所述數(shù)個色阻單元包括紅色色阻單元、綠色色阻單元、及藍色色阻單元。
[0024]所述紅色色阻單元、綠色色阻單元、及藍色色阻單元分別由紅色色阻材料、綠色色阻材料、及藍色色阻材料按任意順序依次形成。
[0025]還包括步驟4、在所述色阻層上形成平坦層，在所述平坦層上形成公共電極層。
[0026]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所提供的光罩可以通過調整副透光區(qū)中狹縫的寬度、數(shù)量、以及相鄰兩狹縫之間的間距來調整照射到副透光區(qū)上光線的干涉程度，從而控制對應于副透光區(qū)位置的色阻材料的曝光程度，制作出無重疊、關鍵尺寸偏移量小、牛角小、錐度角大、且膜面平整性好的色阻層。本發(fā)明還提供一種彩膜基板的制作方法，能夠改善色阻層的成膜質量，制作出無重疊、關鍵尺寸偏移量小、牛角小、錐度角大、且膜面平整性好的色阻層，提升顯示器的顯示品質。
【附圖說明】
[0027]為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0028]附圖中，
[0029]圖1為采用現(xiàn)有技術制作出的彩膜基板的色阻層的示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明的光罩的俯視圖；
[0031]圖3為本發(fā)明的光罩的剖視圖；
[0032]圖4為本發(fā)明的彩膜基板的制作方法的示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明的彩膜基板的制作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0034]為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。
[0035]請參閱圖2，本發(fā)明首先提供一種光罩，包括:透光區(qū)10、及包圍所述透光區(qū)10的遮光區(qū)20;
[0036]所述透光區(qū)10包括:完全透光的主透光區(qū)11、以及包圍所述主透光區(qū)11的部分透光的副透光區(qū)12;
[0037]所述副透光區(qū)12包括由內向外依次包圍的多個不透光的遮光框121，相鄰的兩個遮光框121之間形成有透光的狹縫122。
[0038]優(yōu)選地，所述主透光區(qū)11和遮光框121的形狀均為矩形。
[0039]具體地，所述遮光區(qū)20和遮光框121采用相同的遮光材料制備。所述狹縫122的數(shù)量、寬度(即兩遮光框121之間的間距)、及兩狹縫之間的間距(即遮光框121的寬度)可以根據(jù)需要進行設定。
[0040]需要說明的是，所述光罩可用于制備彩膜基板的色阻層，在曝光時，通過調整所述狹縫122的數(shù)量、寬度、及兩狹縫122之間的間距來調整照射到副透光區(qū)12上的光線(曝光用的紫外光)的干涉程度，以控制被副透光區(qū)12曝光的色阻材料的曝光程度，以改善形成的色阻層的成膜質量。
[0041]請參閱圖5，并結合圖4，基于上述光罩，本發(fā)明還提供一種彩膜基板的制作方法，包括如下步驟:
[0042]步驟1、提供基板I，在所述基板I上形成黑色矩陣2，所述黑色矩陣2在所述基板I上圍出數(shù)個子像素區(qū)域。
[0043]具體地，所述數(shù)個子像素區(qū)域呈陣列式分布。
[0044]步驟2、在所述基板I及黑色矩陣2上涂布色阻材料，提供光罩3，對所述色阻材料進行曝光。
[0045]具體地，所述色阻材料為負性色阻材料。
[0046]所述光罩3包括:對應各個子像素區(qū)域位置的色阻材料設置的透光區(qū)10、及包圍所述透光區(qū)10的遮光區(qū)20;
[0047]所述透光區(qū)10包括:完全透光的主透光區(qū)11、以及包圍所述主透光區(qū)11的部分透光的副透光區(qū)12;
[0048]所述副透光區(qū)12包括由內向外依次包圍的多個不透光的遮光框121，相鄰的兩個遮光框121之間形成有透光的狹縫122。
[0049]值得一提的是，將副透光區(qū)12與各個子像素區(qū)域中的色阻材料的邊緣部分相對應，利用副透光區(qū)12中的不透光的遮光框121及狹縫122產生光的干涉，以產生半曝光效果，使得各個子像素區(qū)域中的色阻材料的邊緣部分在曝光后結構變的松散。進一步地，通過調整副透光區(qū)12中狹縫122的寬度、數(shù)量、以及相鄰兩狹縫122之間的間距來調整照射到副透光區(qū)12上光線的干涉程度，從而改變副透光區(qū)的透光量和透光位置，以控制對應于副透光區(qū)12位置的色阻材料的曝光程度。
[0050]步驟3、對曝光后的色阻材料依次進行顯影、水洗、高壓微細顆粒噴淋(HighPressure Micro Jet，HPMJ)二流體洗、及烘烤(Postbake)，以對應所述數(shù)個子像素區(qū)域形成數(shù)個色阻單元4，得到色阻層。
[0051]具體地，被主透光區(qū)11曝光的色阻材料被完全保留，被副透光區(qū)12曝光的色阻材料被部分保留，而沒有被曝光的色阻材料(對應遮光區(qū)20的色阻材料)被完全去除。
[0052]具體地，通過調整照射到副透光區(qū)12上光線的干涉程度及HPMJ二流體洗時的HPMJ二流體壓力來調整形成的色阻單元4的關鍵尺寸偏移量及錐度角，在烘烤制程之后，光阻熱流動被抑制，可形成無重疊(Overlap)、關鍵尺寸偏移量(CD bias)小、牛角小、錐度(Taper)角大、且膜面平整性好的色阻層。進而減少后續(xù)的平坦層材料用量，降低生產成本，縮小不同批次間色阻層的顏色差異，便于產線監(jiān)控，降低色阻層各個色阻單元之間的混色，提升顯示品質，并且不需要改變原有的色阻材料，能夠適應迭代迅速的小尺寸面板需求。
[0053]可選地，所述數(shù)個色阻單元4包括紅色色阻單元、綠色色阻單元、及藍色色阻單元，所述紅色色阻單元、綠色色阻單元、及藍色色阻單元分別由紅色色阻材料、綠色色阻材料、及藍色色阻材料按任意順序依次形成。當然，除此之外，所述數(shù)個色阻單元4還可以包括其他顏色的色阻單元，如白色色阻單元等。
[0054]進一步地，所述彩膜基板的制作方法還包括步驟4、在所述色阻層上形成平坦層，在所述平坦層上形成公共電極層。
[0055]優(yōu)選地，所述公共電極層的材料為氧化銦錫。
[0056]本發(fā)明的光罩及彩膜基板的制作方法，能夠適用于低溫多晶硅(LTPS)產品，適用于發(fā)展高解析度產品，通過光罩設計，在不變更材料前提下，改善色阻重疊，錐度角，膜面平坦度，穩(wěn)定色彩表現(xiàn)力，提尚廣品良率，提升廣品品質。
[0057]綜上所述，本發(fā)明所提供的光罩可以通過調整副透光區(qū)中狹縫的寬度、數(shù)量、以及相鄰兩狹縫之間的間距來調整照射到副透光區(qū)上光線的干涉程度，從而控制對應于副透光區(qū)位置的色阻材料的曝光程度，制作出無重疊、關鍵尺寸偏移量小、牛角小、錐度角大、且膜面平整性好的色阻層。本發(fā)明還提供一種彩膜基板的制作方法，能夠改善色阻層的成膜質量，制作出無重疊、關鍵尺寸偏移量小、牛角小、錐度角大、且膜面平整性好的色阻層，提升顯示器的顯示品質。
[0058]以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種光罩，其特征在于，包括:透光區(qū)(10)、及包圍所述透光區(qū)(10)的遮光區(qū)(20); 所述透光區(qū)(10)包括:完全透光的主透光區(qū)(11)、以及包圍所述主透光區(qū)(11)的部分透光的副透光區(qū)(12); 所述副透光區(qū)(12)包括由內向外依次包圍的多個不透光的遮光框(121)，相鄰的兩個遮光框(121)之間形成有透光的狹縫(122)。2.如權利要求1所述的光罩，其特征在于，所述主透光區(qū)(11)和遮光框(121)的形狀均為矩形。3.如權利要求1所述的光罩，其特征在于，所述遮光區(qū)(20)和遮光框(121)采用相同的遮光材料制備。4.如權利要求1所述的光罩，其特征在于，所述光罩用于制備彩膜基板的色阻層。5.一種彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1、提供基板(I)，在所述基板(I)上形成黑色矩陣(2)，所述黑色矩陣(2)在所述基板(I)上圍出數(shù)個子像素區(qū)域； 步驟2、在所述基板(I)及黑色矩陣(2)上涂布色阻材料，提供光罩(3)，對所述色阻材料進行曝光； 所述光罩(3)包括:對應各個子像素區(qū)域位置的色阻材料設置的透光區(qū)(10)、及包圍所述透光區(qū)(10)的遮光區(qū)(20); 所述透光區(qū)(10)包括:完全透光的主透光區(qū)(11)、以及包圍所述主透光區(qū)(11)的部分透光的副透光區(qū)(12); 所述副透光區(qū)(12)包括由內向外依次包圍的多個不透光的遮光框(121)，相鄰的兩個遮光框(121)之間形成有透光的狹縫(122); 步驟3、對曝光后的色阻材料依次進行顯影、水洗、HPMJ 二流體洗、及烘烤，以對應所述數(shù)個子像素區(qū)域形成數(shù)個色阻單元(4)，得到色阻層。6.如權利要求5所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，通過調整副透光區(qū)(12)中狹縫(122)的寬度、數(shù)量、以及相鄰兩狹縫(122)之間的間距來調整照射到副透光區(qū)(12)上光線的干涉程度，以控制對應于副透光區(qū)(12)位置的色阻材料的曝光程度。7.如權利要求6所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，通過調整照射到副透光區(qū)(12)上光線的干涉程度及HPMJ 二流體洗時的HPMJ 二流體壓力來調整形成的色阻單元(4)的關鍵尺寸偏移量及錐度角。8.如權利要求5所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述數(shù)個色阻單元(4)包括紅色色阻單元、綠色色阻單元、及藍色色阻單元。9.如權利要求8所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，所述紅色色阻單元、綠色色阻單元、及藍色色阻單元分別由紅色色阻材料、綠色色阻材料、及藍色色阻材料按任意順序依次形成。10.如權利要求5所述的彩膜基板的制作方法，其特征在于，還包括步驟4、在所述色阻層上形成平坦層，在所述平坦層上形成公共電極層。
【文檔編號】G03F1/36GK105974728SQ201610494255
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】賈迎賓, 黃長治, 沈嘉文, 賈森
【申請人】武漢華星光電技術有限公司