掩膜板及其制造方法和目標圖形的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種掩膜板及其制造方法和目標圖形的制造方法。該掩膜板包括基底和位于所述基底之上的至少一個遮光區(qū)域和至少一個開口區(qū)域，所述開口區(qū)域用于形成目標圖形，至少一個所述開口區(qū)域中設(shè)置有至少一個遮光結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，掩膜板包括遮光區(qū)域和開口區(qū)域，至少一個開口區(qū)域中設(shè)置有二個遮光結(jié)構(gòu)，設(shè)置有二個遮光結(jié)構(gòu)的開口區(qū)域可形成目標尺寸較小的目標圖形，從而實現(xiàn)了在較高的曝光間隔下形成目標寬度較小的目標圖形。
【專利說明】掩膜板及其制造方法和目標圖形的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種掩膜板及其制造方法和目標圖形的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示裝置是目前最常用的平板顯示器，其中薄膜晶體管液晶顯示裝置(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,簡稱 TFT-1XD)是液晶顯示裝置中的主流產(chǎn)品。液晶顯示面板是液晶顯示裝置中的重要部件。液晶顯示面板是通過對盒工藝將一陣列基板和一彩膜基板對盒而形成，并且在陣列基板和彩膜基板之間填充有液晶層。彩膜基板可包括襯底基板和形成于襯底基板之上的黑矩陣、彩色矩陣圖形和覆蓋層，覆蓋層位于黑矩陣和彩色矩陣圖形之上，覆蓋層上還形成有隔墊物(Photo Spacer，簡稱:PS)，該隔墊物位于黑矩陣的上方。黑矩陣、彩色矩陣圖形和隔墊物均可以通過構(gòu)圖工藝制成，構(gòu)圖工藝可包括光刻膠涂覆、曝光、顯影、刻蝕和光刻膠剝離等工藝，其中，光刻膠采用負性光刻膠。下面以黑矩陣為例進行描述。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中曝光工藝的示意圖，如圖1所示，在襯底基板11上形成黑矩陣材料層12 ;在黑矩陣材料層12上形成負性光刻膠；將掩膜板13放置于襯底基板11的上方，該掩膜板13包括開口區(qū)域131和遮光區(qū)域132 ;采用UV照射掩膜板13對負性光刻膠進行曝光，光線穿過開口區(qū)域131照射到對應(yīng)的負性光刻膠上以形成曝光部分14，而遮光區(qū)域132對應(yīng)的負性光刻膠形成未曝光部分15，具體地，接觸到光線的負性光刻膠將發(fā)生聚合反應(yīng)形成高強度的高分子鏈，從而形成曝光部分14。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中顯影工藝的示意圖，如圖2所示，對曝光后的負性光刻膠進行顯影工藝以去除未曝光部分15且保留曝光部分14，具體地，未曝光部分15在顯影工藝中被溶解或剝離，從而實現(xiàn)去除未曝光部分15。
[0003]圖3為掩膜板的開口區(qū)域尺寸、光線照射尺寸和曝光部分的尺寸的一種示意圖，圖4為圖3中掩膜板的平面尺寸的示意圖，圖5為采用圖3中的掩膜板形成的黑矩陣的目標尺寸的示意圖，如圖3、圖4和圖5所示，采用接近式曝光方式，當UV穿過開口區(qū)域131照射到負性光刻膠上時，由于開口區(qū)域131的邊緣對光線的散射和衍射作用，導(dǎo)致負性光刻膠表面接收到的光線照射的寬度b稍微大于開口區(qū)域131的寬度a，而此時黑矩陣的目標寬度c也大于開口區(qū)域131的寬度a，圖3中虛線表示透過掩膜板的光線，開口區(qū)域131的寬度a為30 μ m。圖6為掩膜板的開口區(qū)域尺寸、光線照射尺寸和曝光部分的尺寸的另一種示意圖，如圖6所示，與圖3不同之處在于，該開口區(qū)域131的寬度a為6μπι。對比圖3和圖6可知，在相同的曝光工藝條件下，隨著開口區(qū)域131的寬度降低，負性光刻膠表面接收到的光線照射的寬度相對于開口區(qū)域的寬度的比例值越大，即:b/a越大。
[0004]隨著產(chǎn)品分辨率越來越高，黑矩陣的目標寬度c也越來越小，因此需要開口區(qū)域131的寬度a也越來越小。圖7為不同的開口區(qū)域?qū)挾认鹿饩€的光強度與黑矩陣的目標寬度的關(guān)系示意圖，如圖7所示，圖中示出了三條曲線，從上至下依次為:a為ΙΟμπι時的光強度曲線、a為8 μ m時的光強度曲線以及a為6 μ m時的光強度曲線。不同的開口區(qū)域?qū)挾认鹿鈴姸扰c黑矩陣的目標寬度的數(shù)值對照可參照下表I所示:
[0005]表I
[0006]
bum hum1um
光弓___
0.2 9.2 μ m 14.0 μ m15.2 μ m
0.3 - 9.2 μ m12.0 μ m
0.4 — 3.2 μ m9.0 u m
0.5 - -5.4 μ m
[0007]如圖7和上表I所示，當a進一步降低時，由于b/a過大，將導(dǎo)致襯底基板上無法形成黑矩陣。例如:表I中a為6 μ m時，光強度為0.3,0.4或0.5時均無法形成黑矩陣；a為8 μ m時，光強度為0.5時無法形成黑矩陣。并且當a降低至一定大小時，由于衍射作用光線照射的寬度b基本保持不變，導(dǎo)致c基本保持不變，此時將無法實現(xiàn)目標寬度C。因此，為實現(xiàn)目標寬度c較小的黑矩陣(特別是c < 8 μ m的細線化黑矩陣)，通過降低a是無法實現(xiàn)的。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中，若不降低a，則還可通過降低曝光間隔(gap) d來實現(xiàn)較小的C，曝光間隔d可如圖3和圖6所示。但是隨著曝光間隔d的降低，會導(dǎo)致如下問題:1、提升曝光時的異物NG報警率，影響產(chǎn)品良率；2、由于將曝光間隔d調(diào)整至預(yù)定位置，因此曝光時階段(Stage)運行時間會延長，從而延長產(chǎn)線運行的節(jié)拍，進而導(dǎo)致產(chǎn)能降低；3、導(dǎo)致黑矩陣的坡度角過高，影響彩色矩陣圖形的附著性，從而導(dǎo)致黑矩陣16和彩色矩陣圖形17之間容易產(chǎn)生交疊空隙18以及在彩色矩陣圖形17中形成氣泡(Bubble) 19，如圖8和圖9所示，圖8為黑矩陣和彩色矩陣圖形之間容易產(chǎn)生交疊空隙的示意圖，圖9為在彩色矩陣圖形中形成氣泡的示意圖。
[0009]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種方案能夠在較高的曝光間隔下實現(xiàn)目標寬度較小的目標圖形。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提供一種掩膜板及其制造方法和目標圖形的制造方法，用于實現(xiàn)在較高的曝光間隔下形成目標寬度較小的目標圖形。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種掩膜板，包括基底和位于所述基底之上的至少一個遮光區(qū)域和至少一個開口區(qū)域，所述開口區(qū)域用于形成目標圖形，至少一個所述開口區(qū)域中設(shè)置有至少一個遮光結(jié)構(gòu)。
[0012]可選地，所述遮光結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)。
[0013]可選地，所述開口區(qū)域中所述遮光結(jié)構(gòu)的數(shù)量為一個時，所述開口區(qū)域中所述遮光結(jié)構(gòu)位于所述開口區(qū)域的中心線上。
[0014]可選地，所述開口區(qū)域中所述遮光結(jié)構(gòu)的數(shù)量為二個。
[0015]可選地，所述開口區(qū)域中二個所述遮光結(jié)構(gòu)對稱分布于所述開口區(qū)域的中心線的兩側(cè)。
[0016]可選地，所述目標圖形包括黑矩陣、彩色矩陣圖形或者隔墊物。
[0017]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種掩膜板的制造方法，包括:
[0018]在基底之上形成遮光材料層；
[0019]對所述遮光材料層進行構(gòu)圖工藝形成至少一個遮光區(qū)域、至少一個開口區(qū)域和至少一個遮光結(jié)構(gòu)，所述開口區(qū)域用于形成目標圖形，所述開口區(qū)域中設(shè)置有至少一個遮光結(jié)構(gòu)。
[0020]可選地，所述開口區(qū)域中所述遮光結(jié)構(gòu)的數(shù)量為一個或者二個。
[0021]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種目標圖形的制造方法，包括:
[0022]在襯底基板的上方形成目標材料層；
[0023]在所述目標材料層之上形成光刻膠；
[0024]將所述掩膜板設(shè)置于所述襯底基板的上方，所述掩膜板采用上述掩膜板；
[0025]通過所述掩膜板對所述光刻膠進行曝光處理，形成曝光部分和未曝光部分，所述曝光部分對應(yīng)于所述開口區(qū)域，所述未曝光部分對應(yīng)于所述遮光區(qū)域；
[0026]對曝光后的光刻膠進行顯影，去除所述未曝光部分并保留所述曝光部分；
[0027]對所述襯底基板進行刻蝕，形成所述目標圖形；
[0028]去除所述曝光部分。
[0029]可選地，所述目標圖形包括黑矩陣、彩色矩陣圖形或者隔墊物。
[0030]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0031]本發(fā)明提供的掩膜板及其制造方法和目標圖形的制造方法的技術(shù)方案中，掩膜板包括遮光區(qū)域和開口區(qū)域，至少一個開口區(qū)域中設(shè)置有二個遮光結(jié)構(gòu)，設(shè)置有二個遮光結(jié)構(gòu)的開口區(qū)域可形成目標尺寸較小的目標圖形，從而實現(xiàn)了在較高的曝光間隔下形成目標寬度較小的目標圖形。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中曝光工藝的示意圖；
[0033]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中顯影工藝的示意圖；
[0034]圖3為掩膜板的開口區(qū)域尺寸、光線照射尺寸和曝光部分的尺寸的一種示意圖；
[0035]圖4為圖3中掩膜板的平面尺寸的示意圖；
[0036]圖5為采用圖3中的掩膜板形成的黑矩陣的目標尺寸的示意圖；
[0037]圖6為掩膜板的開口區(qū)域尺寸、光線照射尺寸和曝光部分的尺寸的另一種示意圖；
[0038]圖7為不同的開口區(qū)域?qū)挾认鹿饩€的光強度與黑矩陣的目標寬度的關(guān)系示意圖；
[0039]圖8為黑矩陣和彩色矩陣圖形之間容易產(chǎn)生交疊空隙的示意圖；
[0040]圖9為在彩色矩陣圖形中形成氣泡的示意圖；
[0041]圖10為本發(fā)明實施例一提供的一種掩膜板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖11為圖10中掩膜板的開口區(qū)域的尺寸示意圖；
[0043]圖12為采用圖10中的掩膜板形成的目標圖形的尺寸示意圖；
[0044]圖13為不同的曝光間隔下光線的光強度與目標圖形的目標寬度的關(guān)系示意圖；
[0045]圖14為本發(fā)明實施例二提供的一種掩膜板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖15為圖14中掩膜板的開口區(qū)域的尺寸示意圖；
[0047]圖16為采用圖14中的掩膜板形成的目標圖形的尺寸示意圖；
[0048]圖17為不同的曝光間隔下光線的光強度與目標圖形的目標寬度的關(guān)系示意圖；
[0049]圖18為本發(fā)明實施例三提供的一種掩膜板的制造方法的流程圖；
[0050]圖19為本發(fā)明實施例四提供的一種目標圖形的制造方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0051]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的掩膜板及其制造方法和目標圖形的制造方法進行詳細描述。
[0052]圖10為本發(fā)明實施例一提供的一種掩膜板的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖10所示，該掩膜板包括基底21和位于基底21之上的至少一個遮光區(qū)域22和至少一個開口區(qū)域23，開口區(qū)域23用于形成目標圖形，至少一個開口區(qū)域23中設(shè)置有至少一個遮光結(jié)構(gòu)24。
[0053]優(yōu)選地，遮光結(jié)構(gòu)24為條狀結(jié)構(gòu)。在實際應(yīng)用中，該遮光結(jié)構(gòu)24還可以采用其它結(jié)構(gòu)，此處不再一一列舉。
[0054]本實施例中，遮光區(qū)域22的數(shù)量為多個，開口區(qū)域23的數(shù)量為多個。根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計需要，一個開口區(qū)域23中設(shè)置有遮光結(jié)構(gòu)24，或者多個開口區(qū)域23中設(shè)置有遮光結(jié)構(gòu)24。本實施例中，開口區(qū)域23中遮光結(jié)構(gòu)24的數(shù)量可以為二個。優(yōu)選地，開口區(qū)域23中二個遮光結(jié)構(gòu)24對稱分布于開口區(qū)域23的中心線的兩側(cè)。
[0055]圖11為圖10中掩膜板的開口區(qū)域的尺寸示意圖，如圖11所示，開口區(qū)域23的寬度為E，二個遮光結(jié)構(gòu)24之間的距離為F，遮光結(jié)構(gòu)24的寬度為G，遮光區(qū)域22和對應(yīng)的遮光結(jié)構(gòu)24之間的距離為H，則E = F+2G+2H。表2為本實施例中一種開口區(qū)域的尺寸和現(xiàn)有技術(shù)中開口區(qū)域的尺寸對照表，如下表2所示:
[0056]表 2

【權(quán)利要求】
1.一種掩膜板，包括基底和位于所述基底之上的至少一個遮光區(qū)域和至少一個開口區(qū)域，所述開口區(qū)域用于形成目標圖形，其特征在于，至少一個所述開口區(qū)域中設(shè)置有至少一個遮光結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述遮光結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述開口區(qū)域中所述遮光結(jié)構(gòu)的數(shù)量為一個時，所述開口區(qū)域中所述遮光結(jié)構(gòu)位于所述開口區(qū)域的中心線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述開口區(qū)域中所述遮光結(jié)構(gòu)的數(shù)量為二個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的掩膜板，其特征在于，所述開口區(qū)域中二個所述遮光結(jié)構(gòu)對稱分布于所述開口區(qū)域的中心線的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述目標圖形包括黑矩陣、彩色矩陣圖形或者隔墊物。
7.一種掩膜板的制造方法，其特征在于，包括: 在基底之上形成遮光材料層； 對所述遮光材料層進行構(gòu)圖工藝形成至少一個遮光區(qū)域、至少一個開口區(qū)域和至少一個遮光結(jié)構(gòu)，所述開口區(qū)域用于形成目標圖形，所述開口區(qū)域中設(shè)置有至少一個遮光結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的掩膜板的制造方法，其特征在于，所述開口區(qū)域中所述遮光結(jié)構(gòu)的數(shù)量為一個或者二個。
9.一種目標圖形的制造方法，其特征在于，包括: 在襯底基板的上方形成目標材料層； 在所述目標材料層之上形成光刻膠； 將所述掩膜板設(shè)置于所述襯底基板的上方，所述掩膜板采用上述權(quán)利要求1至6任一所述的掩膜板； 通過所述掩膜板對所述光刻膠進行曝光處理，形成曝光部分和未曝光部分，所述曝光部分對應(yīng)于所述開口區(qū)域，所述未曝光部分對應(yīng)于所述遮光區(qū)域； 對曝光后的光刻膠進行顯影，去除所述未曝光部分并保留所述曝光部分； 對所述襯底基板進行刻蝕，形成所述目標圖形； 去除所述曝光部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的目標圖形的制造方法，其特征在于，所述目標圖形包括黑矩陣、彩色矩陣圖形或者隔墊物。
【文檔編號】G03F1/68GK104199209SQ201410363655
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】汪棟 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司