CN103995380B - 显示基板、用于制造其的掩模以及制造该显示基板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示基板、用于制造其的掩模以及制造该显示基板的方法，该显示基板包括基板和遮光元件，遮光元件被设置在基板上。遮光元件包括第一遮光部、第二遮光部以及柱状间隔部。第一遮光部包括处于第一高度的上表面。第二遮光部设置成与第一遮光部相邻。第二遮光部包括处于第二高度的上表面。第二高度小于第一高度。柱状间隔部被设置成与第二遮光部相邻。柱状间隔部包括处于第三高度的上表面。第三高度大于第一高度。

Description

显示基板、用于制造其的掩模以及制造该显示基板的方法
技术领域
示例性实施方式涉及显示技术，并且更具体地，涉及一种提高显示质量的显示基板、用于制造显示基板的掩模以及制造显示基板的方法。
背景技术
常规的液晶显示器通常包括利用液晶层的透光率来显示图像的显示面板以及向显示面板提供光的光源模块。例如，光源模块可以是背光组件。
显示面板通常包括包含薄膜晶体管的第一显示基板、包括滤色器的第二显示基板、以及设置在第一显示基板与第二显示基板之间的液晶层。因此，液晶面板可以被视为包括显示区域和非显示区域。覆盖非显示区域的遮光图案通常被设置在第一显示基板和第二显示基板中的至少一个显示基板上。此外，用于维持第一显示基板与第二显示基板之间的间隙的柱状间隔物通常被设置在第一显示基板和第二显示基板中的至少一个显示基板上。
为了简化制造常规显示面板的方法，可以在单次处理中同时形成遮光图案和柱状间隔物。然而，当遮光图案和柱状间隔物同时形成时，遮光图案和柱状间隔物之间的边界可能不清晰，从而使得柱状间隔物的相应高度可能不一致，并且柱状间隔物的压制特性劣化。
因此，需要提供一种有效的、低成本技术的方法，以更清晰地限定遮光部与柱状间隔部之间的边界，并且改善各个柱状间隔部之间的高度一致性和柱状间隔部的压制特性。
背景技术部分所公开的上述信息仅用于加强对本发明背景技术的理解，并因此，背景技术包含的信息不形成该国本领域中的普通技术人员所已知的现有技术。
发明内容
示例性实施方式提供一种显示基板，包括：遮光部与柱状间隔部之间的边界，边界被限定为改进各个柱状间隔部之间的高度一致性和柱状间隔部的压制特性。
示例性实施方式提供一种用于制造显示基板的掩模。
示例性实施方式提供一种制造显示基板的方法。
接着在具体实施方式中将阐述本发明的附加方面，并且部分通过本发明将变得显而易见，或者可以通过本发明的实践来了解。
根据示例性实施方式，显示基板包括基板和遮光元件。遮光元件设置在基板上。遮光元件包括第一遮光部、第二遮光部和柱状间隔部。第一遮光部包括处于第一高度的上表面。第二遮光部设置成与第一遮光相邻。第二遮光部包括处于第二高度的上表面。第二高度小于第一高度。柱状遮光部设置成与第二遮光部相邻。柱状间隔部包括处于第三高度的上表面。第三高度大于第一高度。
根据示例性实施方式，显示基板包括基板和遮光元件。遮光元件被设置在基板上。遮光元件包括第一遮光部、第二遮光部和柱状间隔部。第一遮光部包括第一厚度。第二遮光部被设置成与第一遮光部相邻。第二遮光部包括小于第一厚度的第二厚度。柱状间隔部被设置成与第二遮光部相邻。柱状间隔部相对于第一遮光部突出。
根据示例性实施方式，掩模包括第一部、第二部和第三部。第一部被配置为以第一透射率透射入射光。第二部被设置成与第一部相邻。第二部被配置为以小于第一透射率的第二透射率透射入射光。第三部被设置成与第二部相邻。第三部被配置为以大于第一透射率的第三透射率透射入射光。
根据示例性实施方式，方法包括：在基板上形成包括第一厚度的第一遮光部；在基板上形成与第一遮光部相邻的第二遮光部，第二遮光部包括第二厚度；以及在显示基板上形成与第二遮光部相邻的柱状间隔部，柱状间隔部包括第三厚度。第二厚度小于第一厚度。第三厚度大于第一厚度。
根据示例性实施方式，可以更清晰地限定遮光部与柱状间隔部之间的边界，从而可改进各个柱状间隔部之间的高度一致性和柱状间隔部的压制特性。
上面的总体描述和下面的具体描述均为示例性和说明性的，并且旨在对所要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
附图连同说明书一起用于说明本发明的原理，附图被包括为提供对本发明的进一步理解且结合到本说明书中并构成本说明书的一部分，并且示出了本发明的示例性实施方式。
图1是根据示例性实施方式的显示面板的横截面图。
图2是根据示例性实施方式的图1中的部分A的放大图。
图3是根据示例性实施方式的利于图1的显示面板的遮光元件形成的掩模的平面图。
图4是根据示例性实施方式的图1中的显示面板的第一显示基板的平面图。
图5是根据示例性实施方式的显示面板的横截面图。
图6是根据示例性实施方式的图5中的部分B的放大图。
图7是根据示例性实施方式的利于图5中显示面板的遮光元件形成的掩模的平面图。
图8是根据示例性实施方式的显示面板的横截面图。
图9是根据示例性实施方式的图8中的部分C的放大图。
图10是根据示例性实施方式的图8中的显示面板的第二显示基板的平面图。
图11是根据示例性实施方式的显示面板的横截面图。
图12是根据示例性实施方式的图11中的部分D的放大图。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，阐述了多个具体细节，以提供对各种示例性实施方式的透彻理解。然而，显而易见的是，在没有这些具体细节或者只有一种或多种等同布置的情况下，可以实施各种示例性实施方式。在其他情况下，为了避免使各种示例性实施方式变得不必要的模糊，以框图形式示出了众所周知的结构和装置。
在附图中，层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸可以为了清晰和描述的目的而进行放大，另外，相同的参考标号表示相同的元件。
当元件或层与另外一个元件的关系称作“在……上”、“连接至”或者“耦接至”时，该元件或者层可以直接在另一元件或者层之上、直接连接至或耦接至另一元件或者层，或者可以存在介入元件或层。然而，当元件或层与另外一个元件或层的关系被称作“直接在……上”、“直接连接至”或“直接耦接至”时，则不存在介入元件或层。出于公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个”和“从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个”可被解释为仅有X、仅有Y、仅有Z、或者X、Y和Z中的两个或更多个的任何组合，例如，XYZ、XYY、YZ以及ZZ。通篇中的相同参考标号指代相同的元件。本文所使用的，术语“和/或”包括一个或者多个相关所列项的任何以及所有组合。
尽管本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件、组件、区域、层、和/或部件，但这些元件、组件、区域、层和/或部件不应限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或者部件与另一区域、层或者部件相区分。因此，，在没有背离本发明的教导的前提下，下面所述的第一元件、组件、区域、层或部件可以被称为第二元件、组件、区域、层或者部件。
出于描述目的，本文中可以使用诸如“在...之下（beneath）”、“在……下方（below）”、“下部（lower）”、“在……上方（above）”和/或“上部（upper）”等空间相对术语，以由此描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。空间相对术语旨在除包括附图中所描述的方位之外还包括所使用的装置或者操作的不同方位。例如，如果将附图中的装置翻转，之后被描述为在其他元件或特征的“下方”或者“之下”的元件将定位成在该其他元件或者特征的“上方”。因此，示例性术语“在...下方”能够包括上方和下方两个方位。此外，可以另外定位该装置（例如，旋转90度或者在其他方位），因此，相应地解释本文所使用的空间相对描述符。
本文所使用的措辞仅是为了描述具体实施方式而并不旨在限制性的。除非上下文另有明确指出，否则本文中使用的单数形式“一个（a）”、“一个（an）”和“该（the）”也旨在包括复数形式。而且，本说明书中使用的术语“包括（comprises）”和/或“包含（comprising）”指定了存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件，但并不排除存在和附加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。
本文参照作为理想化的示例性实施方式和/或中间结构的示意图的截面图解来对各种示例性实施方式进行描述。因此，由于例如制造技术和/或误差而产生的图解的形状的修改将被预期。因此，本文所公开的示例性实施方式不应当被解释为限于具体示出的区域形状，而是包括因诸如制造工艺等产生的形状偏差。例如，被示出为矩形的注入区域通常具有圆形或者曲线特征、和/或在其边缘有注入浓度（implant concentration）的梯度而不是从注入区域到非注入区域的二元变化。同样，通过注入形成的掩埋区域（buried region）可导致在掩埋区域与从中进行注入的表面之间的区域中的某些注入。因此，附图中示出的区域实质上是示意性的，并且这些区域的形状并不旨在示出装置的区域的实际形状，且不旨在对本发明进行限制。
除非另有定义，否则，本文所使用的所有术语（包括技术和科学术语）与作为本公开一部分的本发明所属领域中的普通技术人员的通常理解具有相同的含义。诸如那些在通常使用词典中定义的术语应被解释为具有与相关领域的语言环境中的含义相一致的含义，除非本文中明确表示如此限定，否则术语不应当以理想化或者过度正式化的意义进行解释。
图1是根据示例性实施方式的显示面板的横截面图。图2是图1中的部分A的放大图。
参照图1和图2，显示面板100包括第一显示基板110和第二显示基板120。显示面板100进一步可包括设置在第一显示基板110与第二显示基板120之间的液晶层（未示出）。
根据示例性实施方式，遮光元件BCS1被设置在第一显示基板110上。遮光元件BCS1包括遮光部BM和柱状间隔部CS。
遮光部BM被设置成与显示面板的非显示区域相关联，并因此被配置为阻挡入射光穿过显示面板传播。例如，遮光部BM可以是黑矩阵（black matrix）。当第一显示基板110和第二显示基板120被组合为形成显示面板时，柱状间隔部CS可被配置为保持第一显示基板110与第二显示基板120之间的间隙。
遮光部BM包括第一遮光部BM1和第二遮光部BM2。
第一遮光部BM1的上表面与遮光部BM的下表面之间具有第一高度H1。因此，第一遮光部BM1具有对应于第一高度H1的第一厚度BH1。
第二遮光部BM2被设置成与第一遮光部BM1相邻。第二遮光部BM2的上表面与遮光部BM的下表面之间具有可变的第二高度H2，该第二高度随着第二遮光部BM2远离第一遮光部BM1延伸而改变。例如，第二高度H2可以随着第二遮光部BM2远离第一遮光部BM1延伸以直线、弓形、阶梯状或者其他方式变化。按照这种方式，第二高度H2的范围可在第一高度H1（或者第一厚度BH1）至第二厚度BH2之间变化。因此，第二厚度BH2可以小于第一厚度BH1。
柱状间隔部CS被设置成与第二遮光部BM2相邻。柱状间隔部CS的上表面与遮光部BM的下表面之间具有第三高度H3。第三高度H3可以大于第一高度H1。按照这种方式，如果柱状间隔部CS的高度（或者厚度）为CSH，则第三高度H3的范围可对应于柱状间隔部的高度CSH加上第二厚度BH2。
根据示例性实施方式，可以在单个处理中同时形成第一遮光部BM1、第二遮光部BM2和柱状间隔部CS。如此，可以一体（或者以其它方式连续地）形成第一遮光部BM1、第二遮光部BM2和柱状间隔部CS。按照这种方式，第一遮光部BM1、第二遮光部BM2和柱状间隔部CS可以是（或者包含）相同材料。然而，可以设想：第一遮光部BM1、第二遮光部BM2以及柱状间隔部CS中的一个或多个可以由不同材料形成和/或与一个或者多个其他部相连接以形成遮光部BM。
在示例性实施方式中，可以以光刻工艺形成第一遮光部BM1、第二遮光部BM2以及柱状间隔部CS。如此，第一遮光部BM1、第二遮光部BM2和柱状间隔部CS可包含光阻材料。例如，第一遮光部BM1、第二遮光部BM2和柱状间隔部CS可包括负光阻材料，然而，也可以使用正光阻材料。
从图2中可以看出，随着第二遮光部BM2从第一遮光部BM1到柱状间隔部CS之间的距离增加，第二遮光部BM2与第一遮光部BM1的上表面之间的深度可弓形地增加。然而，如上所述，深度的可变性可以以任何其他适当的方式改变。
第二遮光部BM2的宽度W和第二遮光部BM2的深度可被调整。第二遮光部BM2的宽度W可被调整为改进柱状间隔部CS的高度CSH的一致性和柱状间隔部CS的压制特性。例如，第二遮光部BM2的宽度W可以小于等于约5μm。例如，优选地，第二遮光部BM2的宽度W可以小于等于约2μm。
第二遮光部BM2的深度可被调整为影响第二遮光部BM2的遮光特性。例如，第二遮光部BM2的光学密度可以大于等于约2.0。按照这种方式，根据第二遮光部BM2的光学密度，可以调整第二遮光部BM2的深度。例如，随着光学密度的增加，第二遮光部BM2的深度也可增加。
根据示例性实施方式，还可以根据被配置为利于制造第二遮光部BM2的掩模的一部分的宽度和透光率来调整第二遮光部BM2的宽度W和深度。
在示例性实施方式中，如图2所示，第二遮光部BM2可以环绕柱状间隔部CS或者以其他方式设置在柱状间隔部CS的任一侧上。为此，第一遮光部BM1可以设置在柱状间隔部CS的任一侧上，同时第二遮光部BM2被设置在柱状间隔部CS与第一遮光部BM1之间。还可以设想：第一遮光部BM1可环绕柱状间隔部CS，使得第二遮光部BM2被设置在第一遮光部BM1与柱状间隔部CS之间。
根据示例性实施方式，柱状间隔部CS在平面图中可以具有圆形横截面形状。然而，可以设想：可以利用任何其他合适的横截面形状，诸如正方形的横截面形状、等边三角形的横截面形状、各向异性横截面形状等。为此，柱状间隔部CS的横截面大小可以根据柱状间隔部CS的高度CSH而变化。例如，柱状间隔部CS的横截面大小可以随着高度CSH的增加而增加、减小或者以其他方式变化。
在示例性实施方式中，例如，第二遮光部BM2可具有环绕柱状间隔部CS的对应横截面形状。例如，第二遮光部BM2在平面图中可以具有环绕柱状间隔部CS的圆形横截面形状。然而，可以设想：可以利用任何其他合适的横截面形状，诸如正方形横截面形状、等边三角形横截面形状、各向异性横截面形状等。为此，应注意，柱状间隔部CS的横截面形状可不同于第二遮光部BM2的横截面形状，而且第二遮光部BM2仍可以环绕柱状间隔部CS。按照这种方式，第二遮光部BM2从柱状间隔部CS出发的扩展可以根据绕柱状间隔部CS的角度部署而变化。换言之，第二遮光部BM2的宽度W在绕柱状间隔部CS的不同角度部署处是不同的。
根据示例性实施方式，多个柱状间隔部CS可以形成在遮光部BM上。按照这种方式，柱状间隔部CS的高度可彼此相同。然而，还可以设想：柱状间隔部CS的一些高度可以不同于柱状间隔部的一些其他高度，以解决例如与覆盖的显示基板（诸如第二显示基板120）有关的差。按照这种方式，当覆盖的显示基板被压在遮光部BM上时，柱状间隔部CS的变形高度可彼此相同，从而使得覆盖的显示基板（例如，第二显示基板120）可被设置成平行于（或者大致平行于）下面的显示基板（例如，第一显示基板110）。附加地（或者，可替代地），可以利用柱状间隔部CS的高度不一致来解决在将覆盖的显示基板压到遮光部BM上时压力不同的区域。例如，用于将覆盖的基板压到遮光部BM的制造装置可施加经由柱状间隔部CS的高度不一致而被解决的已知压力差。按照这种方式，当将覆盖的显示基板压到遮光部BM上时，柱状间隔部CS的变形后高度可彼此相同，从而使得覆盖的显示基板被设置成平行于（或者大致平行于）下面的显示基板。
图3是根据示例性实施方式的利于图1的显示面板的遮光元件BCS1形成的掩模的平面图。
参照图1至图3，掩模M1包括第一部P1、第二部P2和第三部P3。遮光元件BCS1可经由使用掩模M1的光刻工艺形成。例如，遮光元件BCS1可包括利用掩模M1作为光刻装置中的分划板（reticle）被图案化的负光阻材料。
第一部P1对应于第一遮光部BM1的预期形状被成形。第一部P1可表现出第一透光率。例如，第一部P1可以是部分透射入射光的半色调部。例如，第一透光率可以是约30%。
第二部P2对应于第二遮光部BM2的预期形状被成形。第二部P2被设置成与第一部P1相邻。第二部P2可表现出第二透光率。在示例性实施方式中，第二透光率小于第一透光率。例如，第二部P2可完全阻挡穿过其中传播的入射光。例如，第二透光率可以是零。
第二遮光部BM2的宽度W可以根据第二部P2的宽度WM产生。例如，由于在处理过程期间从掩模M1透过的光的衍射，所以第二遮光部BM2的宽度W可以大于等于第二部P2的宽度WM。
第三部P3对应于柱状间隔部CS的预期形状被成形。第三部P3被设置成与第二部P2相邻。第三部P3可表现出第三透光率。在示例性实施方式中，第三透光率可以大于第一透光率。例如，第三部P3可使入射光完全透过。例如，第三透光率可以约为100%.
如图3所示，第二部P2可以环绕第三部P3，并且第一部P1可以环绕第二部P2。因此，在平面图中，第三部P3可以以圆形成形，并且第二部P2可以成形为环面。然而，应注意，根据第一遮光部BM1、第二遮光部BM2和柱状间隔部CS的预期横截面形状，第一部P1、第二部P2以及第三部P3的相应配置可与它们各自对应。
如上所述，正光阻材料还可用于与遮光元件BCS1相关联。然而，按照这种方式，部P1、P2、以及P3的光透射特性将不同。例如，第三部P3可被配置为完全阻挡入射光，第二部P2可被配置为透射约100%的入射光，以及第一部P1可被配置为透射约60%的入射光。
图4是根据示例性实施方式的图1的第一显示基板110的平面图。
参照图1至图4，多条栅极线GL和多条数据线DL可形成在第一显示基板110上。栅极线GL可以在第一方向D1上延伸。数据线DL可以在与第一方向D1交叉的第二方向D2上延伸。
多个薄膜晶体管（未示出）可以连接到栅极线GL和数据线DL，并且可形成在第一显示基板110上。
第二显示基板120可以是滤色器基板，其包括被配置为响应于从中穿过进行传播并且从例如光源部件（未示出）提供的入射光来透射颜色的多个滤色器。第二显示基板120可包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器，正如以下将要结合图10所详细描述的。例如，第一滤色器可以是红色滤色器R，第二滤色器可以是绿色滤色器G，以及第三滤色器可以是蓝色滤色器B。然而，可以设想：第二显示基板120可包括任何适当数目的滤色器以及任何其他适当的颜色，例如，黄色、红紫色、白色等。
根据示例性实施方式，遮光元件BCS1可设置在第一显示基板110上。按照这种方式，遮光元件BCS1可覆盖栅极线GL和数据线DL。因此，遮光元件BCS1可包括覆盖栅极线GL的栅极遮光部和覆盖数据线DL的数据遮光部。在示例性实施方式中，栅极遮光部的宽度可以大于数据遮光部的宽度；然而，可利用任何其他适当的宽度。
如图4所示，柱状间隔部CS可对应于遮光元件BCS1的栅极遮光部被设置。然而，可以设想：柱状间隔部CS可对应于数据遮光部、栅极遮光部、或者数据遮光部和栅极遮光部被设置。
根据示例性实施方式，薄膜晶体管被设置在第一显示基板110上，滤色器被设置在第二显示基板120上，以及遮光元件BCS1设置在第一显示基板110上。可替代地，薄膜晶体管和滤色器可被设置在第一显示基板110上。因此，遮光元件BCS1可被设置在其上设置有薄膜晶体管和滤色器的第一显示基板110上。
根据示例性实施方式，掩模M1包括被配置为比第一部P1透射更少入射光的第二部P2。第二遮光部BM2可以没有第一遮光部BM1厚，并对应于掩模M1的第二部P2形成。如此，可以清晰地限定遮光部BM与柱状间隔部CS之间的边界，使得可改进柱状间隔部CS的高度一致性。按照这种方式，对柱状间隔部CS的处理管理可变得更加容易，可增加柱状间隔部CS的高度CSH，并且可改善柱状间隔部CS的压制特性。
图5是根据示例性实施方式的显示面板的横截面图。图6是图5中的部分B的放大图。
图5和图6中示出的显示基板、用于制造显示基板的掩模、以及制造显示基板的方法与图1至图4中的显示基板、用于制造显示基板的掩模、以及制造显示基板的方法大致相同，只是主柱状间隔部和辅柱状间隔部形成在图5和图6的第一显示基板110上。因此，相同的参考标号将用于指代与图1至图4中所描述的相同或者相似的部件，并且用于避免使本文所公开的示例性实施方式模糊，将省去重复性说明。
参照图5和图6，显示面板包括第一显示基板110和第二显示基板120。显示面板进一步可包括设置在第一显示基板110与第二显示基板120之间的液晶层（未示出）。
根据示例性实施方式，遮光元件BCS2被设置在第一显示基板110上。遮光元件BCS2包括遮光部BM、第一柱状间隔部MCS和第二柱状间隔部SCS。
遮光部BM包括第一遮光部BM1、第二遮光部BM2和第三遮光部BM3。
第一遮光部BM1的上表面与遮光部BM的下表面之间具有第一高度H1。因此，第一遮光部BM1具有对应于第一高度H1的第一厚度BH1。
第二遮光部BM2被设置成与第一遮光部BM1相邻。第二遮光部BM2的上表面与遮光部BM的下表面之间具有可变的第二高度H2，第二高度随着第二遮光部BM2远离第一遮光部BM1朝向第一柱状间隔部MCS延伸而变化。例如，第二高度H2可随着第二遮光部BM2远离第一遮光部BM1延伸而直线地、弓形地、阶梯地或者以其他方式变化。按照这种方式，第二高度H2的范围可从第一高度H1（或者第一厚度BH1）至第二厚度BH2之间变化。如此，第二厚度BH2可小于第一厚度BH1。
第一柱状间隔部MCS被设置成与第二遮光部BM2相邻。第一柱状间隔部MCS的上表面与遮光部BM的下表面之间具有第三高度H3。第三高度H3可大于第一高度H1。按照这种方式，如果第一柱状间隔部MCS的高度（或者厚度）为MCSH，则第三高度H3的范围可对应于第一柱状间隔部的高度MCSH加上第二厚度BH2。
根据示例性实施方式，第二柱状间隔部SCS的上表面与遮光部BM的下表面之间具有第四高度H4。第四高度H4可大于第一高度H1。第四高度H4可小于第三高度H3。按照这种方式，如果第二柱状间隔部SCS的高度（或者厚度）是SCSH，则第四高度H4的范围可对应于第二柱状间隔部的高度SCSH加上第三厚度BH3。在示例性实施方式中，第一柱状间隔部MCS可以是主柱状间隔部，第二柱状间隔部SCS可以是辅柱状间隔部。
根据示例性实施方式，第三遮光部BM3可被设置在第一遮光部BM1与第二柱状间隔部SCS之间。第三遮光部BM3的上表面与遮光部BM的下表面之间具有可变的第五高度H5，该第五高度随着第三遮光部BM3远离第一遮光部BM1朝向第二柱状间隔部SCS延伸而变化。例如，第五高度H5可随着第三遮光部BM3远离第一遮光部BM1延伸而直线地、弓形地、阶梯地或者以其他方式变化。按照这种方式，第五高度H5的范围可从第一高度H1（或者第一厚度BH1）至第三厚度BH3之间变化。因此，第三厚度BH3可小于第一厚度BH1。第三厚度BH3还可小于第二厚度BH2。
如图6所示，随着第二遮光部BM2从第一遮光部BM1到第一柱状间隔部MCS的距离增加，第二遮光部BM2与第一遮光部BM1的上表面的深度可弓形地增加。同样，随着第三遮光部BM3从第一遮光部BM1到第二柱状间隔部SCS的距离增加，第三遮光部BM3与第一遮光部BM1的上表面的深度可弓形地增加。然而，如上所述，第二遮光部件BM2和/或第三遮光部件BM3的相应深度的可变性可以以任何其他适当的方式变化。
第二遮光部BM2的宽度W1和第二遮光部BM2的深度可被调整。例如，第二遮光部BM2的宽度W1可小于等于约5μm。例如，优选地，第二遮光部BM2的宽度W1可小于等于约2μm。
第三遮光部BM3的宽度W2和第三遮光部BM3的深度可被适当地调整。例如，第三遮光部BM3的宽度W2可小于等于约5μm。例如，优选地，第三遮光部BM3的宽度W2可小于等于约2μm。为此，第三遮光部BM3的宽度W2可与第二遮光部BM2的宽度W1大致相同。然而，可以设想：第二遮光部BM2与第三遮光部BM3的相应宽度不同。在示例性实施方式中，第三遮光部BM3的深度可大于第二遮光部BM2的深度。还设想：第三遮光部BM3的深度可小于等于第二遮光部BM2的深度。
可以调整第二遮光部BM2和/或第三遮光部BM3的深度以影响第二遮光部BM2和/或第三遮光部BM3的遮光特性。例如，第二遮光部BM2和/或第三遮光部BM3的光学密度可大于等于约2.0。按照这种方式，根据第二遮光部BM2和第三遮光部的光学密度，可以调整第二遮光部BM2和/或第三遮光部BM3的深度。例如，随着光学密度的增加，第二遮光部BM2和/或第三遮光部BM3的深度也增加。
根据示例性实施方式，还可以根据被配置为利于制造第二遮光部BM2和第三遮光部BM3的掩模的一部分的宽度和透光率来调整第二遮光部BM2和第三遮光部BM3的相应宽度W1、W2以及相应深度。
在示例性实施方式中，如图6所示，第三遮光部BM3可环绕第二柱状间隔部SCS或者以其他方式设置在第二柱状间隔部SCS的任一侧上。为此，第一遮光部BM1可被设置在第二柱状间隔部SCS的任一侧上，同时第三遮光部BM3被设置在第二柱状间隔部SCS与第一遮光部BM1之间。还设想：第一遮光部BM1可环绕第二柱状间隔部SCS，从而使得第三遮光部BM3被设置在第一遮光部BM1与第二柱状间隔部SCS之间。
根据示例性实施方式，在平面图中，第二柱状间隔部SCS可具有圆形的横截面形状。然而，可以设想：可以利用任何其他适当的横截面形状，诸如如正方形横截面形状、等边三角形横截面形状、各向异性横截面形状等。为此，第二柱状间隔部SCS的横截面大小可根据第二柱状间隔部SCS的高度SCSH而变化。例如，第二柱状间隔部SCS的横截面大小可随着高度SCSH的增加而增加、减小或者以其他方式变化。
根据示例性实施方式，第二柱状间隔部SCS的横截面形状可不同于第三遮光部BM3的横截面形状，而第三遮光部BM3仍环绕第二柱状间隔部SCS。按照这种方式，第三遮光部BM3从第二柱状间隔部SCS出发的扩展可根据绕第二柱状间隔部SCS的角度部署而变化。换言之，第三遮光部BM3的宽度W2在绕第二柱状间隔部SCS的不同的角度部署处不同。
图7是利于根据示例性实施方式的图5的显示面板的遮光元件BCS2形成的掩模的平面图。
参照图5至图7，掩模M2包括第一部P1、第二部P2、第三部P3、第四部P4以及第五部P5。遮光元件BCS2可通过利用掩模M2经由光刻工艺而形成。例如，遮光元件BCS2可包括使用掩模M2作为光刻装置中的分划板被图案化的负光阻材料；然而，也可以利用正光阻材料。
第一部P1对应于第一遮光部BM1的预期形状被成形。第一部P1可表现出第一透光率。例如，第一部P1可以是部分透射入射光的第一半色调部。例如，第一透光率可以约为30%。
第二部P2对应于第二遮光部BM2的预期形状被成形。第二部P2被设置成与第一部P1相邻。第二部P2可表现出第二透光率。在示例性实施方式中，第二透光率可小于第一透光率。例如，第二部P2可完全阻挡穿过其中传播的入射光。例如，第二透光率可以是零。
第二遮光部BM2的宽度W1可根据第二部P2的宽度WM1产生。例如，由于在处理期间从掩模M2透射的光的衍射，所以第二遮光部BM2的宽度W1可大于等于第二部P2的宽度WM1。
第三部P1对应于第一柱状间隔部MCS的预期形状被成形。第三部P3设置成与第二部P2相邻。第三部P3可表现出第三透光率。在示例性实施方式中，第三透光率可大于第一透光率。例如，第三部P3可完全透射入射光。例如，第三透光率可以约为100%。
第四部P4对应于第三遮光部BM3的预期形状被成形。第四部P4设置成与第一部P1相邻。第四部P4可表现出第四透光率。在示例性实施方式中，第四透光率可小于第一透光率。例如，第四透光率可与第二透光率大致相同。例如，第四部P4可完全阻挡穿过其中传播的入射光。例如，第四透光率可以是零。
第三遮光部BM3的宽度W2可由第四部P4的宽度WM2产生。例如，由于在处理期间从掩模M2透射的光的衍射，所以第三遮光部BM3的宽度W2可大于等于第四部P4的宽度WM2。
第五部P5对应于第二柱状间隔部SCS的预期形状被成形。第五部P5被设置成与第四部P4相邻。第五部P5可表现出第五透光率。在示例性实施方式中，第五透光率可大于第一透光率。例如，第五透光率可小于第三透光率。例如，第五部P5可以是部分透射入射光的第二半色调部。按照这种方式，第五透光率可以约为47%。
根据示例性实施方式，第三遮光部BM3的深度可大于第二遮光部BM2的深度。第五部P5的第五透光率可小于第三部P3的第三透光率，因此，与第五部P5相邻的第四部P4上的光漏小于与第三部P3相邻的第二部P2上的光漏。如此，第三遮光部BM3可形成为比第二遮光部BM2更深。
如图7所示，第四部P4可环绕第五部P5，并且第一部P1可环绕第四部P4。如此，第五部P5在平面图中可以成形为圆形，并且第四部P4可成形为环面。然而，应注意，根据第一遮光部BM1、第三遮光部BM3和第二柱状间隔部SCS的预期横截面形状，第一部P1、第四部P4和第五部P5的相应配置可与它们对应。
参照图4，根据示例性实施方式，遮光元件BCS2可以被设置在第一显示基板110上。按照这种方式，遮光元件BCS2可覆盖栅极线GL和数据线DL。因此，遮光元件BCS2可包括覆盖栅极线GL的栅极遮光部和覆盖数据线DL的数据遮光部。在示例性实施方式中，栅极遮光部的宽度可大于数据遮光部的宽度；然而，可以利用任何其他适当的宽度。
根据示例性实施方式，掩模M2包括均被配置为透射比第一部P1透射的入射光少的入射光的第二部P2和第四部P4。第二遮光部BM2和第三遮光部BM3可以不比第一遮光部BM1厚，并且可以分别对应于掩模M2的第二部P2和第四部P4来形成。如此，可清晰地限定遮光部BM与第一柱状间隔部MCS和第二柱状间隔部SCS之间的对应边界，从而可改进第一柱状间隔部MCS与第二柱状间隔部SCS的高度一致性。按照这种方式，对第一柱状间隔部MCS和第二柱状间隔部SCS的处理管理变得更加容易，第一柱状间隔部MCS和第二柱状间隔部SCS的相应高度MCSH和SCSH可增大，并且可改进第一柱状间隔部MCS和第二柱状间隔部SCS的压制特性。
如上所述，也可以与遮光元件BCS2相关地利用正光阻材料。然而，按照这种方式，部P1、P2、P3、P4以及P5的光透射特性将不同。例如，第三部P3可被配置为完全阻挡入射光，第二部P2可被配置为透射约100%的入射光，并且第一部P1可被配置为透射约60%的入射光。为此，第四部P4可被配置为透射约100%的入射光，并且第五部P5可被配置为比第一部P1透射更少的入射光。
图8是根据示例性实施方式的显示面板的横截面图。图9是图8中的部分C的放大图。
图8和图9中示出的显示基板、用于制造显示基板的掩模、以及制造显示基板的方法与图1至4中的显示基板、用于制造显示基板的掩模、以及制造显示基板的方法大致相同，只是图8和图9中的遮光元件被设置在第二显示基板120上。因此，相同参考标号将用于指代与图1至4中所描述的相同或者类似的部件，并且避免使得本文所公开的示例性实施方式模糊，将省去重复描述。
参照图3、图8和图9，显示面板包括第一显示基板110和第二显示基板120。显示面板可进一步包括设置在第一显示基板110与第二显示基板120之间的液晶层（未示出）。
根据示例性实施方式，遮光元件BCS3被设置在第二显示基板120上。遮光元件BCS3包括遮光部BM和柱状间隔部CS。
遮光部BM包括第一遮光部BM1和第二遮光部BM2。
第一遮光部BM1的上表面与遮光部BM的下表面之间具有第一高度H1。因此，第一遮光部BM1具有对应于第一高度H1的第一厚度BH1。
第二遮光部BM2被设置成与第一遮光部BM1相邻。第二遮光部BM2的上表面与遮光部BM的下表面之间具有可变的第二高度H2，第二高度随着第二遮光部BM2远离第一遮光部BM1延伸而变化。例如，第二高度H2可随着第二遮光部BM2远离第一遮光部BM1延伸而直线地、弓形地、阶梯地或者以其他方式变化。按照这种方式，第二高度H2的范围可从第一高度H1（或者第一厚度BH1）至第二厚度BH2之间变化。因此，第二厚度BH2可小于第一厚度BH1。
柱状间隔部CS被设置成与第二遮光部BM2相邻。柱状间隔部CS的上表面与遮光部BM的下表面之间具有第三高度H3。第三高度H3可大于第一高度H1。按照这种方式，如果柱状间隔部CS的高度（或者厚度）为CSH，则第三高度H3的范围可对应于柱状间隔部的高度CSH加上第二厚度BH2。
根据示例性实施方式，遮光元件BCS3可通过使用图3中示出的掩模M1经由光刻工艺而形成。掩模M1包括第一部P1，对应于第一遮光部BM1的预期形状被成形；第二部P2，对应于第二遮光部BM2的预期形状被成形；以及第三部P3，对应于柱状间隔部CS的预期形状被成形。
图10是根据示例性实施方式的图8的第二显示基板120的平面图。
参照图4和图8至图10，多条栅极线GL和多条数据线DL可形成在第二显示基板120上。尽管未示出，连接到栅极线GL和数据线DL的多个薄膜晶体管还可形成在第二显示基板120上。
第二显示基板120可以为滤色器基板，该滤色器基板包括被配置为响应于穿过其中传播并且从例如光源部件（未示出）提供的入射光来透射颜色的多个滤色器。第二显示基板120可包括第一滤色器、第二滤色器以及第三滤色器。例如，第一滤色器可以为红色滤色器R，第二滤色器可以为绿色滤色器G，并且第三滤色器可以为蓝色滤色器B。然而，可以设想：第二显示基板120可包括任何适当数目的滤色器以及诸如黄色、红紫色、白色等任何其他适当的色彩。
根据示例性实施方式，遮光元件BCS3可被设置在第二显示基板120上。按照这种方式，遮光元件BCS3可覆盖滤色器R、G和B之间的边界。例如，遮光元件BCS3可沿着第一方向D1覆盖滤色器R、G和B之间的边界，并且遮光元件BCS3可沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2覆盖滤色器R、G与B之间的边界。
在示例性实施方式中，遮光元件BCS3可包括对应于第一显示基板110的栅极线GL的栅极遮光部和对应于第一显示基板110的数据线DL的数据遮光部。根据示例性实施方式，栅极遮光部的宽度可大于数据遮光部的宽度。如此，当第二显示基板120被设置在第一显示基板110上时，遮光元件BCS3可被设置在栅极线GL和数据线DL上。
如图10所示，柱状间隔部CS可被设置成与遮光元件BCS3的栅极遮光部对应。然而，可以设想：柱状间隔部CS可设置成与数据遮光部、栅极遮光部、或者数据遮光部和栅极遮光部对应。
根据示例性实施方式，薄膜晶体管被设置在第一显示基板110上，滤色器被设置在第二显示基板120上，并且遮光元件BCS3被设置在第二显示基板120上。可替代地，薄膜晶体管和滤色器可被设置在第二显示基板120上。因此，遮光元件BCS3可被设置在其上设置有薄膜晶体管和滤色器的第二显示基板120上。
根据示例性实施方式，掩模M1包括被配置为比第一部P1透射更少的入射光的第二部P2。第二遮光部BM2可以没有第一遮光部BM1厚，并且可以与掩模M1的第二部P2对应来形成。因此，可清晰地限定遮光部BM与柱状间隔部CS之间的边界，从而可改进柱状间隔部CS的高度一致性。按照这种方式，对柱状间隔部CS的处理管理可变得更加容易，可增加柱状间隔部CS的高度CSH，并且可改善柱状间隔部CS的压制特性。
图11是根据示例性实施方式的显示面板的横截面图。图12是图11中的部分D的放大图。
除了在图11和图12的显示基板上形成有主柱状间隔部和辅柱状间隔部之外，图11和图12中示出的显示基板、用于制造显示基板的掩模、以及制造显示基板的方法与图5至图7中的显示基板、用于制造显示基板的掩模、以及制造显示基板的方法大致相同。因此，相同参考标号将用于指代图5-7中所描述的相同或者相似部件，并且为避免本文所公开的示例性实施方式变得晦涩，将省去重复描述。
参照图7和图10至图12，显示面板包括：第一显示基板110和第二显示基板120。显示面板可进一步包括设置在第一显示基板110与第二显示基板120之间的液晶层（未示出）。
根据示例性实施方式，遮光元件BCS4被设置在第二显示基板120上。遮光元件BCS4包括遮光部BM、第一柱状间隔部MCS以及第二柱状间隔部SCS。
遮光部BM包括第一遮光部BM1、第二遮光部BM2以及第三遮光部BM3。
第一遮光部BM1的上表面与遮光部BM的下表面之间具有第一高度H1。因此，第一遮光部BM1具有对应于第一高度H1的第一厚度BH1。
第二遮光部BM2被设置成与第一遮光部BM1相邻。第二遮光部BM2的上表面与遮光部BM的下表面之间具有可变的第二高度H2。第二高度H2小于第一高度H1，第二高度随着第二遮光部BM2远离第一遮光部BM1朝向第一柱状间隔部MCS延伸而变化。例如，第二高度H2可随着第二遮光部BM2远离第一遮光部BM1延伸而直线地、弓形地、阶梯地或者以其他方式变化。按照这种方式，第二高度H2的范围在第一高度H1（或者厚底BH1）至第二厚度BH2之间变化。因此，第二厚度BH2可小于第一厚度BH1。
第一柱状间隔部MCS被设置成与第二遮光部BM2相邻。第一柱状间隔部MCS的上表面与遮光部BM的下表面之间具有第三高度H3。第三高度H3可大于第一高度H1。按照这种方式，如果第一柱状间隔部MCS的高度（或者厚度）为MCSH，则第三高度H3的范围可对应于第一柱状间隔部的高度MCSH加上第二厚度BH2。
根据示例性实施方式，第二柱状间隔部SCS的上表面与遮光部BM的下表面之间具有第四高度H4。第四高度H4可大于第一高度H1。第四高度H4可小于第三高度H3。按照这种方式，如果第二柱状间隔部SCS的高度（或者厚度）为SCSH，则第四高度H4的范围可对应于第二柱状间隔部的高度SCSH加上第三厚度BH3。在示例性实施方式中，第一柱状间隔部MCS可以是主柱状间隔部，并且第二柱状间隔部SCS可以是辅柱状间隔部。
根据示例性实施方式，第三遮光部BM3可被设置在第一遮光部BM1与第二柱状间隔部SCS之间。第三遮光部BM3的上表面与遮光部BM的下表面之间具有可变的第五高度H5，第五高度H5随着第三遮光部BM3远离第一遮光部BM1朝向第二柱状间隔部SCS延伸而变化。例如，第五高度H5可随着第三遮光部BM3远离第一遮光部BM1延伸而直线地、弓形地、阶梯式或者以其他方式变化。按照这种方式，第五高度H5的范围可在从第一高度H1（或者第一厚度BH1）至第三厚度BH3之间变化。因此，第三厚度BH3可小于第一厚度BH1。第三厚度BH3可小于第二厚度BH2。
在示例性实施方式中，遮光元件BCS4可利用图7中的掩模M2经由光刻工艺而形成。掩模M2包括：第一部P1，对应于第一遮光部BM1的预期形状被成形；第二部P2，对应于第二遮光部BM2的预期形状被成形；第三部P3，对应于第一柱状间隔部MCS的预期形状被成形，第四部P4，对应于第三遮光部BM3的预期形状被成形；以及第五部P5，对应于第二柱状间隔部SCS的预期形状被成形。
参照图10，根据示例性实施方式，遮光元件BCS4可被设置在第二显示基板120上。按照这种方式，遮光元件BCS4可覆盖滤色器R、G和B之间的边界。在示例性实施方式中，遮光元件BCS4可包括对应于第一显示基板110的栅极线GL的栅极遮光部和对应于第一显示基板110的数据线DL的数据遮光部。根据示例性实施方式，栅极遮光部的宽度可大于数据遮光部的宽度。因此，当第二显示基板120被设置在第一显示基板110上时，遮光元件BCS4可设置在栅极线GL和数据线DL上。
如图10所示，第一柱状间隔部MCS和第二柱状间隔部SCS可设置成与遮光元件BCS4的栅极遮光部对应。然而，可以设想：第一柱状间隔部MCS和第二柱状间隔部SCS可设置成与数据遮光部、栅极遮光部或者数据遮光部和栅极遮光部对应。
根据本示例性实施方式，掩模M2包括：均被配置为比第一部P1的透射更少入射光的第二部P2和第四部P4。第二遮光部BM2和第三遮光部BM3可以没有第一遮光部BM1厚，并且可形成为分别与掩模M2的第二部P2和第四部P4对应。因此，可清晰地界定遮光部BM与第一柱状间隔部MCS和第二柱状间隔部SCS之间的相应边界，从而可提高第一柱状间隔部MCS与第二柱状间隔部SCS的高度一致性。按照这种方式，对第一柱状间隔部MCS和第二柱状间隔部SCS的处理管理变得更加容易，第一柱状间隔部MCS的高度MCSH与第二柱状间隔部SCS的高度SCSH可增加，以及改进第一柱状间隔部MCS与第二柱状间隔部SCS的压制特性。
根据示例性实施方式，显示基板包括可以更清晰地被限定的遮光部与柱状间隔部之间的边界。因此，可改进柱状间隔部的高度一致性和柱状间隔部的压制特性。
尽管在本文中已经描述某些示例性实施方式和实现方式，其他实施方式和变形例通过本说明也将变得显而易见。因此，本发明并不局限于这些实施方式，而是限于本权利要求书和各种显而易见的变形例及等同布置的较广范围。

Claims (9)

1.一种显示基板，包括：
基板；以及
遮光元件，被设置在所述基板上，所述遮光元件包括第一遮光部、第二遮光部和柱状间隔部，
其中所述第一遮光部具有处于第一高度的上表面；
其中所述第二遮光部被设置成与所述第一遮光部相邻，所述第二遮光部具有处于第二高度的上表面，所述第二高度小于所述第一高度；以及
其中所述柱状间隔部被设置成与所述第二遮光部相邻，所述柱状间隔部具有处于第三高度的上表面，所述第三高度大于所述第一高度，
其中：
所述第二遮光部环绕所述柱状间隔部；以及
所述第一遮光部环绕所述第二遮光部。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其中：
所述第二遮光部从所述柱状间隔部一体地延伸；以及
所述第一遮光部从所述第二遮光部一体地延伸。
3.根据权利要求1所述的显示基板，其中，所述第二遮光部具有随着所述第二遮光部从所述第一遮光部朝向所述柱状间隔部延伸而改变的可变高度。
4.根据权利要求1所述的显示基板，其中，所述第二遮光部的宽度小于等于5μm。
5.根据权利要求1所述的显示基板，其中，所述遮光元件进一步包括：
第二柱状间隔部，具有处于第四高度的上表面，所述第四高度大于所述第一高度且小于所述第三高度。
6.根据权利要求5所述的显示基板，其中，所述遮光元件进一步包括：
第三遮光部，被设置在所述第一遮光部与所述第二柱状间隔部之间。
7.根据权利要求1所述的显示基板，进一步包括：
栅极线，被设置在所述基板上；以及
数据线，被设置在所述基板上，
其中，所述遮光元件覆盖所述栅极线和所述数据线，
其中，所述柱状间隔部被设置在所述栅极线上。
8.一种显示基板，包括：
基板；以及
遮光元件，被设置在所述基板上，所述遮光元件包括第一遮光部、第二遮光部和柱状间隔部，
其中所述第一遮光部具有第一厚度；
其中所述第二遮光部被设置成与所述第一遮光部相邻，所述第二遮光部具有小于所述第一厚度的第二厚度；以及
其中所述柱状间隔部被设置成与所述第二遮光部相邻，所述柱状间隔部相对于所述第一遮光部而突出，
其中：
所述第二遮光部环绕所述柱状间隔部；以及
所述第一遮光部环绕所述第二遮光部。
9.根据权利要求8所述的显示基板，其中：
所述第二遮光部从所述柱状间隔部一体地延伸；以及
所述第一遮光部从所述第二遮光部一体地延伸。
CN201410046822.3A 2013-02-15 2014-02-10 显示基板、用于制造其的掩模以及制造该显示基板的方法 Active CN103995380B (zh)

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