CN104536258B - 一种掩膜板、曝光装置、制作光敏树脂图案的方法及基板 - Google Patents

一种掩膜板、曝光装置、制作光敏树脂图案的方法及基板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种掩膜板、曝光装置、制作光敏树脂图案的方法及基板，所述掩膜板包括：包括第一区域掩膜和第二区域掩膜，所述第一区域掩膜包括第一透光掩膜和遮光区掩膜，所述第二区域掩膜包括第二透光掩膜和遮光区掩膜，所述第一区域掩膜与所述第二区域掩膜交替设置。用以解决由于在制作基板时，因曝光形成的光敏树脂图案的线宽不一致而导致的显示不均匀(mura)问题。

Description

一种掩膜板、曝光装置、制作光敏树脂图案的方法及基板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体的涉及一种掩膜板、曝光装置、制作光敏树脂图案的方法及基板。
背景技术
液晶面板是由阵列基板和彩膜基板通过封框胶进行密封、对盒形成的，阵列基板和彩膜基板之间设置液晶。阵列基板和彩膜基板是由各种膜层组成的，如栅极金属层、黑矩阵层、透明导电层等膜层。膜层是通过涂覆、曝光和显影工艺以及刻蚀等工艺形成于彩膜基板或阵列基板上的玻璃基板之上的。根据各种膜层的需要，在玻璃基板上涂覆不同的光敏树脂，通过曝光机对光敏树脂进行曝光以及显影，形成光敏树脂图案，或者进一步用光敏树脂作为阻挡，刻蚀光敏树脂图案下层的膜层得到需要的膜层图案。
目前显示面板的尺寸越做越大，即使使用尺寸最大光罩的扫描曝光机，也无法将所有显示面板的图形一次曝光完成，因此需要多次曝光接合完成。在曝光过程中，由于曝光机设置有多个棱镜，从光源出射的光线经棱镜扫描后对光敏树脂进行曝光。在棱镜扫描过程中，棱镜重叠处的光学特征与非重叠处的光线特性不同，造成重叠处的光敏树脂与非重叠处的光敏树脂曝光程度不同。造成这些区域的光敏树脂显影后线宽不同，进而导致由光敏树脂组成的膜层或者需光敏树脂覆盖刻蚀的膜层图案线宽不一致导致面板亮度不一，形成显示器显示不均匀(mura)问题。
因此，亟需一种可以解决在因线宽而引起显示不均匀问题的掩膜板。
发明内容
本发明实施例提供一种掩膜板、曝光装置、制作光敏树脂图案的方法及基板，用以解决由于在制作基板时，因曝光形成的光敏树脂图案的线宽不一致而导致的mura问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种掩膜板，包括：
第一区域掩膜和第二区域掩膜；
所述第一区域掩膜包括第一透光掩膜和遮光区掩膜；
所述第二区域掩膜包括第二透光掩膜和遮光区掩膜；
所述第一区域掩膜与所述第二区域掩膜交替设置。
本发明实施例还提供了一种曝光装置，包括光源、棱镜模组、玻璃基板和上述掩膜板；
所述棱镜模组包括多个梯形棱镜，相邻的两个梯形棱镜的斜边相互吻合，所述相互吻合的区域为交接区；
所述光源的光从所述梯形棱镜的上底面扫描经过的区域为中间区；
所述交接区对应所述掩膜板的第一区域掩膜，所述中间区对应所述掩膜板的第二区域掩膜。
本发明实施例还提供了一种使用上述的曝光装置制作光敏树脂图案的方法，包括：
在基板上形成光敏树脂层；
使用曝光装置对所述光敏树脂层进行曝光；
对所述光敏树脂层进行刻蚀，形成光敏树脂图案。
本发明实施例还提供了一种基板，包括由上述方法制作的光敏树脂图案。
上述实施例中的掩膜板，包括第一区域掩膜和第二区域掩膜，所述第一区域掩膜包括第一透光掩膜和遮光区掩膜，所述第二区域掩膜包括第二透光掩膜和遮光区掩膜，所述第一区域掩膜与所述第二区域掩膜交替设置，用以解决由于在制作基板时，因曝光形成的光敏树脂图案的线宽不一致而导致的显示器显示不均匀(mura)问题。
附图说明
为了更清楚地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使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种掩膜板的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种掩膜板的结构示意图；
图3为本发明实施例中一种曝光装置的结构示意图；
图4为本发明实施例中一种曝光装置中棱镜模组对应掩膜板的部分结构示意图；
图5为本发明实施例中一种掩膜位置与掩膜透光率的关系示意图；
图6为本发明实施例中一种制作光敏树脂图案的方法的流程示意图；
图7为本发明实施例中一种制作黑矩阵图案的方法的流程示意图；
图8为本发明实施例中一种制作栅极金属层图案的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了现有技术中的一种掩膜板的结构示意图。如图1所示，该掩膜板包括透光区和遮光区，透光区为矩阵图案，可以在制作基板时，对光敏树脂层进行曝光时使用，使用该掩膜板可以在光敏树脂层上形成矩阵图案。在制作矩阵图案的过程中，位于在曝光装置的棱镜模组中两个棱镜交接处光敏树脂层，由于曝光装置构造原理以及机台能力，在曝光时分两次曝光，光敏树脂层形成的矩阵图案时，两个棱镜交接处形成矩阵图案的线宽和每个棱镜的中间区域对应的矩阵图案的线宽不一致，会造成显示器的发光不均匀(mura)。
为了解决上述问题，图2示出了本发明实施例的一种掩膜板，该掩膜板可应用于制作基板时，放入曝光机内，对基板上的光敏树脂层进行曝光。光敏树脂可以是黑矩阵、彩色色阻、间隔子、平坦化层等直接由光敏树脂材料构成的膜层，也可以是用于刻蚀金属层等时用来作为刻蚀阻挡层的光刻胶。该掩膜板10包括：第一区域掩膜101和第二区域掩膜102；所述第一区域掩膜101包括第一透光掩膜103和遮光区掩膜104；所述第二区域掩膜102包括第二透光掩膜105和遮光区掩膜104；所述第一区域掩膜101与所述第二区域掩膜102交替设置。在使用该掩膜板10时，可以将第一区域掩膜101放置在曝光装置的棱镜模组的两个棱镜交接处，将第二区域掩膜102放置在曝光装置的棱镜模组的棱镜的中间区域，或是其它的放置方法，可以依据经验进行设置。使用本发明实施例中的掩膜板10可以解决制作光敏树脂图案时产生的线宽不均匀的问题。
具体的，本发明实施例还提供了一种掩膜板10，所述掩膜板10第一区域掩膜101中的第一透光掩膜103为全透光掩膜，即该掩膜的透光率为100％。所述掩膜板10第二区域掩膜102中的第二透光掩膜105为灰阶掩膜，所述灰阶掩膜为透光率小于100％的掩膜。
优选地，所述第二透光掩膜105的透光率为所述第一透光掩膜103的透光率的60％～90％。在此范围的透光率下，通过所述第二区域掩膜102曝光形成的光敏树脂图案的线宽接近通过所述第一区域掩膜101曝光形成的光敏树脂图案的线宽一致。
更优选地，所述第二透光掩膜105的透光率为所述第一透光掩膜103的透光率的80％～90％。当光敏树脂层需要不饱和的曝光量时，所述第二透光掩膜105的透光率为所述第一透光掩膜103的透光率的80％～90％，则通过所述第二区域掩膜102曝光形成的光敏树脂图案的线宽接近通过所述第一区域掩膜101曝光形成的光敏树脂图案的线宽。
更优选地，所述第二透光掩膜105的透光率为所述第一透光掩膜103的透光率的60％～80％。当光敏树脂层需要饱和的曝光量时，所述第二透光掩膜105的透光率为所述第一透光掩膜103的透光率的60％～80％，则通过所述第二区域掩膜102曝光形成的光敏树脂图案的线宽接近通过所述第一区域掩膜101曝光形成的光敏树脂图案的线宽。
优选地，所述第二区域掩膜102的透光率到所述第一区域掩膜101的透光率采用逐渐增大的方式。所述第二区域掩膜102的透光率到所述第一区域掩膜101的透光率逐渐增大到100％，而不是从某一值直接增大到100％，中间有一个过渡的过程，可以使得使用所述第二区域掩膜曝光形成的光敏树脂图案与使用所述第一区域掩膜曝光形成的光敏树脂图案的线宽更接近。
图3示出了一种曝光装置的结构示意图，本发明实施例提供一种曝光装置，包括：光源20、棱镜模组30和上述实施例中的掩膜板10；所述棱镜模组30包括多个梯形棱镜，相邻的两个梯形棱镜的斜边相互吻合，所述相互吻合的区域为交接区302；所述光源20的光从所述梯形棱镜的上底面扫描经过的区域为中间区301；所述交接区302对应所述掩膜板10的第一区域掩膜101，所述中间区301对应所述掩膜板10的第二区域掩膜102。所述曝光装置用来制作光敏树脂图案时，对光敏树脂图案进行曝光，所述掩膜板10的图案需要根据基板40上的光敏树脂层需要的图案设置。如图4所示，两个梯形棱镜的交接区302对应掩膜板10的第一区域掩膜101，所述梯形棱镜的中间区301对应掩膜板10的第二区域掩膜102，第一区域掩膜101包括第一透光掩膜103和遮光区掩膜104；所述第二区域掩膜102包括第二透光掩膜105和遮光区掩膜104。
优选地，所述第二区域掩膜102的第二透光掩膜105的透光率为所述第一区域掩膜101的第一透光掩膜103的透光率的60％～90％。通过降低棱镜模组30的梯形棱镜的中间区301对应的第二透光掩膜105的透光率，可以降低所述中间区301的曝光量，使得所述中间区301对应的光敏树脂层的光敏树脂图案的线宽与所述交接区302对应的光敏树脂层的光敏树脂图案的线宽一致，所述第二透光掩膜105即灰阶掩膜的透光率可以根据光敏树脂层所需的曝光量的不同而设置。如当光敏树脂层需要不饱和的曝光量时，所述第二透光掩膜105的透光率为所述第一透光掩膜103的透光率的80％～90％。当光敏树脂层需要饱和的曝光量时，所述第二透光掩膜105的透光率为所述第一透光掩膜103的透光率的60％～80％。如图5所示，梯形棱镜不同位置对应的掩膜板10上掩膜的透光率不同，且所述梯形棱镜中间区301对应的第二透光掩膜105的透光率到所述梯形棱镜交接区302对应的第一透光掩膜103的透光率是逐渐增大的。
本发明实施例还提供了一种使用如图3所示曝光装置制作光敏树脂图案的方法，图6示出了制作光敏树脂图案的流程，该方法具体步骤包括：
步骤S601，在基板上形成光敏树脂层。
具体的，在所述基板上生长光敏树脂层，该光敏树脂层用于制作光敏树脂图案。所述光敏树脂可以是负性光敏材料，也可以是正性光敏材料，在制作膜层时，根据不同的膜层使用不同的光敏树脂，如黑矩阵、色阻、间隔子、平坦化层等膜层需要使用负性光敏材料的光敏树脂，栅极金属层、源漏极金属层、透明导电层等膜层的刻蚀阻挡层需要使用正性光敏材料的光敏树脂。
步骤S602，使用曝光装置对所述光敏树脂层进行曝光。
具体的，在使用所述曝光装置对所述光敏树脂层进行曝光的过程中，所述曝光装置使用所述第二区域掩膜102的第二透光掩膜105的透光率为所述第一区域掩膜101的第一透光掩膜103的透光率的60％～90％的掩膜板10对所述光敏树脂层进行曝光。优选地，当所述光敏树脂层需要不饱和的曝光量时，所述曝光装置使用所述第二透光掩膜105的透光率为所述第一透光掩膜103的透光率的80％～90％的掩膜板10对所述光敏树脂层进行曝光；当所述光敏树脂层需要饱和的曝光量时，所述曝光装置使用所述第二透光掩膜105的透光率为所述第一透光掩膜103的透光率的60％～80％的掩膜板10对所述光敏树脂层进行曝光。
步骤S603，对所述光敏树脂层进行刻蚀，形成光敏树脂图案。
图7示出了一种制作黑矩阵图案的方法的流程，该流程具体步骤包括：
步骤S701，在基板上形成光敏树脂组合物层。
具体的，在基板上生长光敏树脂组合物层，该光敏树脂组合物层用于制作黑矩阵图案，所述光敏树脂组合物为负性光敏材料。
步骤S702，使用曝光装置对所述光敏树脂组合物层进行曝光。
具体的，在使用曝光装置对所述光敏树脂组合物层进行曝光的过程中，所述曝光装置使用第二区域的半灰调掩膜的透光率为60％～90％的黑矩阵掩膜板10对所述光敏树脂组合物进行曝光。优选地，当所述光敏树脂组合物层需要不饱和的曝光量时，所述曝光装置使用第二区域的半灰调掩膜的透光率为80％～90％的黑矩阵掩膜板10对所述光敏树脂组合物进行曝光；当所述光敏树脂组合物层需要饱和的曝光量时，所述曝光装置使用第二区域的半灰调掩膜的透光率为60％～80％的黑矩阵掩膜板10对所述光敏树脂组合物进行曝光。
步骤S703，对所述光敏树脂组合物层没有曝光的区域进行刻蚀，形成黑矩阵图案。
图8示出了一种制作栅极金属层图案的方法的流程，该流程的具体步骤包括：
步骤S801，在基板上形成光敏树脂组合物层。
在基板上形成光敏树脂组合物层，该光敏树脂组合物层用于制作栅极金属层图案时作为刻蚀阻挡层，所述光敏树脂组合物为正性光敏材料。
步骤S802，使用曝光装置对所述光敏树脂组合物层进行曝光。
具体的，在使用曝光装置对所述光敏树脂组合物层进行曝光的过程中，所述曝光装置使用第二区域的半灰调掩膜的透光率为60％～90％的掩膜板10对所述光敏树脂组合物进行曝光。优选地，当所述光敏树脂组合物层需要不饱和的曝光量时，所述曝光装置使用第二区域的半灰调掩膜的透光率为80％～90％的黑矩阵掩膜板10对所述光敏树脂组合物进行曝光；当所述光敏树脂组合物层需要饱和的曝光量时，所述曝光装置使用第二区域的半灰调掩膜的透光率为60％～80％的黑矩阵掩膜板10对所述光敏树脂组合物进行曝光。
步骤S803，对所述光敏树脂组合物层的曝光区域进行刻蚀，形成栅极金属层刻蚀阻挡层图案。
本发明实施例还提供了一种基板，包括由如图6所示流程制作的光敏树脂图案。所述基板可以是刚性基板也可以是柔性基板，本实施例并未对此作出限制。
优选地，所述基板可以为彩膜基板，也可以为阵列基板。
本发明实施例还提供了一种显示装置，其包括上述基板，所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。
综上所述，本发明实施例提供的掩膜板，包括第一区域掩膜101和第二区域掩膜102，所述第一区域掩膜101包括第一透光掩膜103和遮光区掩膜104，所述第二区域掩膜102包括第二透光掩膜105和遮光区掩膜104，所述第一区域掩膜101与所述第二区域掩膜102交替设置。用以解决由于在制作基板时，因曝光形成的光敏树脂图案的线宽不一致而导致的显示器显示不均匀(mura)问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种掩膜板，其特征在于，包括：
第一区域掩膜和第二区域掩膜；
所述第一区域掩膜包括第一透光掩膜和遮光区掩膜；
所述第二区域掩膜包括第二透光掩膜和遮光区掩膜；
所述第一区域掩膜与所述第二区域掩膜交替设置；
其中，所述第一区域掩膜对应于曝光装置的棱镜模组的两个棱镜交接处，所述第二区域掩膜对应于所述曝光装置的棱镜模组的棱镜的中间区域；所述第一透光掩膜为全透光掩膜，所述第二透光掩膜为灰阶掩膜；
所述第二透光掩膜的透光率为所述第一透光掩膜的透光率的80％～90％或所述第二透光掩膜的透光率为所述第一透光掩膜的透光率的60％～80％；
所述曝光装置使用所述掩膜板对基板上的光敏树脂层进行曝光；其中，当所述光敏树脂层需要不饱和的曝光量时，所述曝光装置使用所述第二透光掩膜的透光率为所述第一透光掩膜的透光率的80％～90％的掩膜板对所述光敏树脂层进行曝光；当所述光敏树脂层需要饱和的曝光量时，所述曝光装置使用所述第二透光掩膜的透光率为所述第一透光掩膜的透光率的60％～80％的掩膜板对所述光敏树脂层进行曝光。
2.如权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述第二区域掩膜的透光率到所述第一区域掩膜的透光率采用逐渐增大的方式。
3.一种曝光装置，其特征在于，包括光源、棱镜模组和如权利要求1所述的掩膜板；
所述棱镜模组包括多个梯形棱镜，相邻的两个梯形棱镜的斜边相互吻合，所述相互吻合的区域为交接区；
所述光源的光从所述梯形棱镜的上底面扫描经过的区域为中间区；
所述交接区对应所述掩膜板的第一区域掩膜，所述中间区对应所述掩膜板的第二区域掩膜。
4.一种使用如权利要求3所述的曝光装置制作光敏树脂图案的方法，其特征在于，包括：
在基板上形成光敏树脂层；
使用曝光装置对所述光敏树脂层进行曝光；
对所述光敏树脂层进行刻蚀，形成光敏树脂图案。
5.一种曝光装置，其特征在于，包括光源、棱镜模组和如权利要求2所述的掩膜板；
所述棱镜模组包括多个梯形棱镜，相邻的两个梯形棱镜的斜边相互吻合，所述相互吻合的区域为交接区；
所述光源的光从所述梯形棱镜的上底面扫描经过的区域为中间区；
所述交接区对应所述掩膜板的第一区域掩膜，所述中间区对应所述掩膜板的第二区域掩膜。
6.一种使用如权利要求5所述的曝光装置制作光敏树脂图案的方法，其特征在于，包括：
在基板上形成光敏树脂层；
使用曝光装置对所述光敏树脂层进行曝光；
对所述光敏树脂层进行刻蚀，形成光敏树脂图案。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述使用曝光装置对所述光敏树脂层进行曝光，包括：
所述曝光装置使用所述第二区域掩膜的第二透光掩膜的透光率为所述第一区域掩膜的第一透光掩膜的透光率的60％～90％的掩膜板对所述光敏树脂层进行曝光。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述曝光装置使用所述第二区域掩膜的第二透光掩膜的透光率为所述第一区域掩膜的第一透光掩膜的透光率的60％～90％的掩膜板对所述光敏树脂层进行曝光，包括：
当所述光敏树脂层需要不饱和的曝光量时，所述曝光装置使用所述第二透光掩膜的透光率为所述第一透光掩膜的透光率的80％～90％的掩膜板对所述光敏树脂层进行曝光；
当所述光敏树脂层需要饱和的曝光量时，所述曝光装置使用所述第二透光掩膜的透光率为所述第一透光掩膜的透光率的60％～80％的掩膜板对所述光敏树脂层进行曝光。
9.一种基板，其特征在于，包括由权利要求4或6至8任一项所述方法制作的光敏树脂图案。
10.如权利要求9所述的基板，其特征在于，所述基板为彩膜基板或阵列基板。
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