CN103235451A - 掩膜板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种掩膜板及其制造方法，涉及掩膜曝光技术领域，解决了现有的掩膜板仅适用于一种尺寸显示面板的封框胶固化，导致的制造成本增加的问题。本发明实施例提供的掩膜板中，包括阵列排布的多个可控变色单元，所述可控变色单元用于根据控制信号调整对光线的透过率。本发明实施例主要适用于掩膜曝光技术领域中掩膜板的设计与制造。

Description

掩膜板及其制造方法
技术领域
本发明涉及掩膜曝光技术领域，尤其涉及一种掩膜板及其制造方法。
背景技术
液晶面板是液晶显示器的主要组件，液晶面板包括对盒成型的阵列基板和彩膜基板，以及填充在阵列基板和彩膜基板之间的液晶。液晶面板四周涂覆有封框胶以防止液晶面板内的液晶外泄。其具体步骤是在阵型基板或彩膜基板上涂敷封框胶用以形成一个包围的空间，以防止滴注的液晶随意流动，液晶填充在封框胶包围的区域内，再将阵型基板和彩膜基板对盒。为防止封框胶向外扩散污染液晶，造成产品质量问题，需要将封框胶进行固化处理。
现有的封框胶固化通常采用UV(Ultra Violet，紫外光)照射固化，但UV对液晶具有破坏作用，因此在利用UV对封框胶进行照射固化时需要制作一张掩膜板，并将之放置在液晶面板上。掩膜板包括基板，在基板上对应液晶面板显示区的区域内形成有金属层的图形，以遮挡UV，从而防止UV破坏液晶；在基板上对应封框胶的区域没有金属层，因此UV光线能够透过该区域照射在封框胶上，以达到固化封框胶的目的。
在使用上述方法对封框胶进行固化时，由于液晶面板的尺寸不同，所以对于每一种尺寸的液晶面板都需要制造一张掩膜板，增加了液晶面板的制造成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种掩膜板及其制造方法，解决了现有的掩膜板仅适用于一种尺寸显示面板的封框胶固化，导致的制造成本增加的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种掩膜板，包括阵列排布的多个可控变色单元，所述可控变色单元用于根据控制信号调整其对光线的透过率。
具体地，掩膜板还包括基板，所述可控变色单元设置在所述基板上，且所述可控变色单元包括在所述基板上依次形成的底层透明电极、离子存储层、电解质层、电致变色层及顶层透明电极。
为了实现可控变色单元的可控性，掩膜板还包括设置在所述基板上的多个薄膜晶体管，用于根据外部信号生成所述控制信号；且每个所述可控变色单元的底层透明电极分别与每个所述薄膜晶体管的漏极电连接。
为了保护掩膜板，掩膜板还包括形成于所述薄膜晶体管及所述多个可控变色单元上的钝化层；所述钝化层的材料是透明绝缘材料。
具体地，所述薄膜晶体管的栅极、栅极绝缘层、有源层及源/漏极的图形依次形成在所述基板上。
为了增加光的透过率，所述栅极的材料为透明导电材料。
为了增加光的透过率，所述栅极绝缘层的材料为透明绝缘材料。
为了增加光的透过率，所述底层透明电极及所述顶层透明电极的材料均为透明导电材料。
一种掩膜板的制造方法，用于形成上述任一项所述的掩膜板，所述方法包括：形成阵列排布的多个可控变色单元，所述可控变色单元用于根据控制信号调整其对光线的透过率。
具体地，在形成所述多个可控变色单元之前还包括：提供一基板；所述形成所述阵列排布的多个可控变色单元具体步骤包括：步骤S1、在所述基板上形成第一透明金属膜层，通过构图工艺形成包括栅极及底层透明电极的图形；步骤S2、在完成步骤S1的所述基板上依次形成第一绝缘膜层、半导体膜层，通过构图工艺形成包括栅极绝缘层和有源层的图形；步骤S3、在完成步骤S2的所述基板上形成源漏极金属膜层，通过构图工艺形成包括源极和漏极的图形；步骤S4、在完成步骤S3的所述基板上依次形成离子存储膜层、电解质膜层、电致变色膜层及第二透明金属膜层，通过构图工艺形成包括离子存储层、电解质层、电致变色层及顶层透明电极的图形；所述底层透明电极、离子存储层、电解质层、电致变色层及顶层透明电极的图形构成所述可控变色单元；步骤S5、在完成步骤S4的所述基板上形成第二绝缘膜层，通过构图工艺形成包括钝化层的图形。
本发明实施例提供的掩膜板中，包括阵列排布的多个可控变色单元，因为可控变色单元是根据控制信号来调整其对光线的透过率的，所以在对应显示面板显示区的掩膜板上，通过输入给可控变色单元一定的控制信号，使可控变色单元呈不透光状态，以遮挡光线，从而防止光线破坏液晶；在掩膜板上对应封框胶的区域，通过输入给可控变色单元控制信号，使可控变色单元呈透光状态，光线能够透过该区域照射在封框胶上，以达到固化封框胶的目的。从而就能实现在同一张掩膜板上透光区范围与不透光区范围的可控变化，也就可以使用一张掩膜板对不同尺寸的液晶面板进行封框胶固化，节约了显示面板的制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的一种掩膜板的结构示意图；
图2为图1所示的掩膜板中包含一完整可控变色单元的局部放大结构示意图；
图3为本发明实施例提供的掩膜板的一种制造方法的流程图；
图4至图8为本发明实施例提供的掩膜板的另一种制造方法的每一步骤形成的结构在图2中A-A位置的剖面示意图。
具体实施方式
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。
本发明实施例提供了一种掩膜板，如图1所示，掩膜板1包括阵列排布的多个可控变色单元11，可控变色单元11用于根据控制信号调整其对光线的透过率。
本发明实施例提供的掩膜板1中，包括阵列排布的多个可控变色单元11，因为可控变色单元11是根据控制信号来调整其对光线的透过率的，所以在对应显示面板显示区的掩膜板上，通过输入给可控变色单元11一定的控制信号，使可控变色单元11呈不透光状态，以遮挡光线，从而防止光线破坏液晶；在掩膜板上对应封框胶的区域，通过输入给可控变色单元11控制信号，使可控变色单元11呈透光状态，光线能够透过该区域照射在封框胶上，以达到固化封框胶的目的。从而就能实现在同一张掩膜板上透光区范围与不透光区范围的可控变化，也就可以使用一张掩膜板对不同尺寸的显示面板进行封框胶固化，节约了制造成本。
当然本实施例的掩膜板并不局限于在显示面板的制作过程中的使用，也可以应用在其它需要掩膜板的领域。
上述实施例描述的掩膜板1中，如图2及图8所示，还可以包括基板21，可控变色单元11设置在基板21上，且可控变色单元11可以利用电致变色的原理来实现透过率可调的目的，具体地，可控变色单元11可以包括在基板21上依次形成的底层透明电极111、离子存储层112、电解质层113、电致变色层114及顶层透明电极115。底层电极及顶层电极均可以使用透明材料制成，能够增加可控变色单元11的光线的透过率。在外加电场的作用下可控变色单元11发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。离子存储层优选地为氧化镍，电解质层优选地为铌酸锂或钽酸锂等固态锂盐，电致变色层优选地为三氧化钨或氧化铱。
上述基板21可以是玻璃基板、石英基板等基于无机材料的衬底基板，也可以是采用有机材料的衬底基板；
当然，可控变色单元11的结构并不限于图2所示，也可以采用本领域技术人员所知的其它结构，以实现对光线的透过率可调的目的。
图2中黑色实心箭头A表示下述图4至图8是在A-A位置的剖面图。
上述实施例描述的掩膜板中，如图2及图8所示，还可以包括设置在基板21上的多个薄膜晶体管12，用于根据外部信号生成控制信号；且每个可控变色单元11的底层透明电极111分别与每个薄膜晶体管的漏极124电连接。薄膜晶体管12通过漏极124电连接可控变色单元11的底层透明电极111，以向可控变色单元11输入控制信号，实现对可控变色单元11的控制。当外部信号不同时，薄膜晶体管12控制可控变色单元11对光线的透过率。在使用本实施例的掩膜板对显示面板中的封框胶进行固化时，可连接一个外部电路，用于向上述掩膜板中的薄膜晶体管12输入外部信号，来控制可控变色单元11对光线的透过率。
上述实施例描述的掩膜板中，如图8所示，还可以包括形成于薄膜晶体管12及多个可控变色单元11上的钝化层22；钝化层22材料可以是透明绝缘材料。优选地是氮化硅、感光树脂或非感光树脂中的一种或几种，钝化层22起保护掩膜板的作用，且透明的钝化层22材料具有较高的光透过率。
上述实施例描述的掩膜板中，如图8所示，薄膜晶体管12的栅极121、栅极绝缘层122、有源层123及源/漏极124的图形可以依次形成在所述基板21上。由于在所述基板21上的依次形成包括栅极121、栅极绝缘层122、有源层123及源/漏极124的图形，构成薄膜晶体管12，如此设置薄膜晶体管12，可以使薄膜晶体管12的栅极121与可控变色单元11的底层透明电极111在同一层形成，也就是说，栅极121与底层透明电极111可以在一个光刻步骤中同时形成，由此可以节省工艺步骤，从而降低该掩膜板的生产成本。
上述实施例描述的掩膜板中，栅极121的材料可以为透明导电材料。优选地为氧化铟锡或氧化锡，透明导电材料具有较高的光透过率。。
上述实施例描述的掩膜板中，栅极绝缘层122可以为透明绝缘材料。优选地为氮化硅、树脂材料或非树脂材料等，透明绝缘材料具有较高的光透过率。上述实施例描述的掩膜板中，底层透明电极111及顶层透明电极115的材料均可以为透明导电材料。优选地均为氧化铟锡或氧化锡，透明导电材料具有较高的光透过率。
本发明实施例又提供了一种掩膜板的制造方法，用于形成上述实施例描述的掩膜板，该方法包括：形成阵列排布的多个可控变色单元，可控变色单元用于根据控制信号调整其对光线的透过率。
本发明实施例提供的掩膜板中，包括阵列排布的多个可控变色单元，因为可控变色单元是根据控制信号来调整其对光线的透过率的，所以在对应显示面板显示区的掩膜板上，通过输入给可控变色单元一定的控制信号，使可控变色单元呈不透光状态，以遮挡光线，从而防止光线破坏液晶；在掩膜板上对应封框胶的区域，通过输入给可控变色单元控制信号，使可控变色单元呈透光状态，光线能够透过该区域照射在封框胶上，以达到固化封框胶的目的。从而就能实现在同一张掩膜板上透光区范围与不透光区范围的可控变化，也就可以使用一张掩膜板对不同尺寸的液晶面板进行封框胶固化，节约了显示面板的制造成本。
当然本实施例的掩膜板并不局限于在显示面板的制作过程中的使用，也可以应用在其它需要掩膜板的领域。
作为上述实施例描述方法的进一步细化，本发明实施例还提供了一种掩膜板的制造方法，如图3及图4至图8所示，该方法具体包括如下步骤。
301、提供一基板21。
302、在基板21上形成第一透明金属膜层，通过构图工艺形成包括栅极121及底层透明电极111的图形；
该步骤如图4所示，先在基板21上形成厚度为100纳米到300纳米的第一透明金属膜层，并且经过一次构图工艺同时形成栅极121及底层透明电极层111，既增加了光线的透过率又节省了工艺步骤。
303、在完成步骤302的基板21上依次形成第一绝缘膜层、半导体膜层，并分别通过构图工艺形成包括栅极绝缘层122和有源层123的图形。
该步骤如图5所示，依次形成厚度为300纳米至500纳米的依次形成第一绝缘膜层及厚度为30纳米至250纳米的半导体膜层，通过一次构图工艺同时形成包括栅极绝缘层122和有源层123的图形，节省了工艺步骤。
304、在完成步骤303的基板21上形成源漏极金属膜层，通过构图工艺形成包括源极和漏极124的图形。
该步骤如图6所示，源极和漏极124是名称可相互互换的电极结构。形成厚度为200纳米到450纳米的源漏极金属膜层，源漏极金属膜层优选地为钼、铝、铝合金及其多层组合，通过一次构图工艺形成包括源极和漏极124的图形。
305、在完成步骤304的基板21上依次形成离子存储膜层112、电解质膜层113、电致变色膜层114及顶层透明电极膜层115，通过构图工艺形成包括离子存储层112、电解质层113、电致变色层114及顶层透明电极115的图形；底层透明电极111、离子存储层112、电解质层113、电致变色层114及顶层透明电极115的图形构成可控变色单元11。
该步骤如图7所示，依次形成离子存储膜层112、电解质膜层113、电致变色膜层114及顶层透明电极膜层115，通过一次构图工艺形成包括离子存储层112、电解质层113、电致变色层114及顶层透明电极115的图形，再加上在步骤302中形成的底层透明电极111即形成了可控变色单元11的图形，共通过了两次构图工艺形成了可控变色单元11的图形，生产步骤简单。
306、在完成步骤305的基板上形成第二绝缘膜层，通过构图工艺形成包括钝化层22的图形。
该步骤如图8所示，最后一步为形成厚度为150纳米至1500纳米的第二绝缘膜层，通过一次构图工艺形成钝化层22的图形，以对本实施例制造的掩膜板进行保护。
上述各膜层的厚度范围为优选范围，若各膜层过薄，会使电阻过大，影响电信号的导入；若各膜层过厚，又会延长各生产工艺的时间及使各膜层间在搭接时在搭接处易发生断裂。上述的形成各膜层的方式通常有沉积、涂敷、溅射等多种方式；构图工艺通常包括光刻胶涂敷、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺。
本发明实施例提供的掩膜板中，包括阵列排布的多个可控变色单元，因为可控变色单元是根据控制信号来调整其对光线的透过率的，所以在对应显示面板显示区的掩膜板上，通过输入给可控变色单元一定的控制信号，使可控变色单元呈不透光状态，以遮挡光线，从而防止光线破坏液晶；在掩膜板上对应封框胶的区域，通过输入给可控变色单元控制信号，使可控变色单元呈透光状态，光线能够透过该区域照射在封框胶上，以达到固化封框胶的目的。从而就能实现在同一张掩膜板上透光区范围与不透光区范围的可控变化，也就可以使用一张掩膜板对不同尺寸的液晶面板进行封框胶固化，节约了显示面板的制造成本。
当然本实施例的掩膜板并不局限于在显示面板的制作过程中的使用，也可以应用在其它需要掩膜板的领域。
本发明实施例主要适用于掩膜曝光技术领域中掩膜板的设计与制造。
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 (10)

1.一种掩膜板，其特征在于，包括阵列排布的多个可控变色单元，所述可控变色单元用于根据控制信号调整其对光线的透过率。
2.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，还包括基板，所述可控变色单元设置在所述基板上，且所述可控变色单元包括在所述基板上依次形成的底层透明电极、离子存储层、电解质层、电致变色层及顶层透明电极。
3.根据权利要求2所述的掩膜板，其特征在于，还包括设置在所述基板上的多个薄膜晶体管，用于根据外部信号生成所述控制信号；且每个所述可控变色单元的底层透明电极分别与每个所述薄膜晶体管的漏极电连接。
4.根据权利要求3所述的掩膜板，其特征在于，还包括形成于所述薄膜晶体管及所述多个可控变色单元上的钝化层；所述钝化层的材料是透明绝缘材料。
5.根据权利要求3所述的掩膜板，其特征在于，所述薄膜晶体管的栅极、栅极绝缘层、有源层及源/漏极的图形依次形成在所述基板上。
6.根据权利要求5所述的掩膜板，其特征在于，所述栅极的材料为透明导电材料。
7.根据权利要求5所述的掩膜板，其特征在于，所述栅极绝缘层的材料为透明绝缘材料。
8.根据权利要求2所述的掩膜板，其特征在于，所述底层透明电极及所述顶层透明电极的材料均为透明导电材料。
9.一种掩膜板的制造方法，其特征在于，用于形成权利要求1-8任一项所述的掩膜板，所述方法包括：
形成阵列排布的多个可控变色单元，所述可控变色单元用于根据控制信号调整其对光线的透过率。
10.根据权利要求9所述的掩膜板的制造方法，其特征在于，在形成所述多个可控变色单元之前还包括：提供一基板；
所述形成阵列排布的多个可控变色单元具体步骤包括：
步骤S1、在所述基板上形成第一透明金属膜层，通过构图工艺形成包括栅极及底层透明电极的图形；
步骤S2、在完成步骤S1的所述基板上依次形成第一绝缘膜层、半导体膜层，通过构图工艺形成包括栅极绝缘层和有源层的图形；
步骤S3、在完成步骤S2的所述基板上形成源漏极金属膜层，通过构图工艺形成包括源极和漏极的图形；
步骤S4、在完成步骤S3的所述基板上依次形成离子存储膜层、电解质膜层、电致变色膜层及第二透明金属膜层，通过构图工艺形成包括离子存储层、电解质层、电致变色层及顶层透明电极的图形；
所述底层透明电极、离子存储层、电解质层、电致变色层及顶层透明电极的图形构成所述可控变色单元；
步骤S5、在完成步骤步骤S4的所述基板上形成第二绝缘膜层，通过构图工艺形成包括钝化层的图形。
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