CN106371283A - 一种半色调掩膜及显示面板、显示器 - Google Patents

一种半色调掩膜及显示面板、显示器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半色调掩膜及显示面板、显示器。该半色调掩膜包括衬底、半透光区及全透光区；半透光区及全透光区相邻的设置于衬底上；半透光区邻接全透光区的一侧具有透光率大于半透光区的主体部分的全透光图案，以使得照射在半透光区的预定波长范围的光具有至少两种不同的透光率；全透光区邻接半透光区的一侧具有透光率小于全透光区的主体部分的半透光图案，以使得照射在全透光区的预定波长范围的光具有至少两种不同的透光率。通过这种方式，能有效的弱化半透光区及全透光区邻接处的边界效应，从而减小该邻接处的曝光量变异，进而改善由曝光量变异产生的有机膜凸起的问题。

Description

一种半色调掩膜及显示面板、显示器
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种半色调掩膜及显示面板、显示器。
背景技术
液晶显示屏的阵列基板和彩膜基板会用到很多的有机物膜。与无机物膜相比，有机物膜的厚度较大，该厚度一般在1um以上。具有较大厚度的有机物膜比较容易实现不同的断差，不同的断差能够解决有机物膜的地形问题，且能够实现一些相关的支撑设计。目前，一般采用改变光掩膜的曝光量来实现有机物膜的不同断差，而为了实现对曝光量的控制，可以在普通光掩膜上镀一层半透光膜，即构成半色调掩膜，可以通过半透光膜的不同透光率来实现对有机物膜的不同曝光量。由半色调掩膜产生的有机物膜不仅具有较好的光均匀性，且具有较平整的表面形貌。
参阅图1、图2，图1是现有普通光掩膜(没有加半透光膜的)及有机物膜的结构示意图。图2是现有半色调掩膜及有机物膜的结构示意图，对比图1、图2可以看出，半色调掩膜比普通光掩膜多了两个邻接处202、203(图1中邻接处101与图2中邻接处201相同)，即半透光膜分别和石英玻璃、阻挡区的邻接处202、203。由于邻接处203两边的透光率存在突变，因此邻接处203容易产生光的干涉，衍射等现象，即出现边界效应，从而导致有机物膜204在邻接处203两边的曝光量存在变异，进而导致有机物膜204在邻接处203两边的固化程度、应力不一样，使得有机物膜204在邻接处203凸起，导致显示器显示不均匀(mura)等现象，从而影响整个显示器的显示品质。因此，如何弱化半色调掩膜的边界效应、减小其边界的曝光量变异是半色调掩膜技术领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种半色调掩膜及显示面板、显示器，以弱化半色调掩膜的边界效应，从而减小其边界的曝光量变异。
为解决上述技术问题，本发明提供一种半色调掩膜，所述半色调掩膜包括：
衬底、半透光区及全透光区；所述半透光区及所述全透光区相邻的设置于所述衬底上；
所述半透光区邻接所述全透光区的一侧具有透光率大于所述半透光区的主体部分的全透光图案，以使得照射在所述半透光区的预定波长范围的光具有至少两种不同的透光率；
所述全透光区邻接所述半透光区的一侧具有透光率小于所述全透光区的主体部分的半透光图案，以使得照射在所述全透光区的预定波长范围的光具有至少两种不同的透光率。
其中，所述全透光图案与所述半透光图案对称分布于所述半透光区与所述全透光区的邻接处的两侧。
其中，所述半透光图案的透光率大于或等于所述半透光区的所述主体部分的透光率。
其中，所述半透光图案包含多个半透光单元，所述全透光图案包含多个全透光单元；且每一所述半透光单元及所述全透光单元设置成圆形或多边形。
其中，通过设置所述半透光单元的排列模式、大小及所述半透光单元之间的间距来改变所述半透光图案的透光率；通过设置所述全透光单元的排列模式、大小及所述透光单元之间的间距来改变所述全透光图案的透光率。
其中，所述半透光区与所述全透光区位于邻接处的边缘的形状设置成互相啮合的形状。
其中，所述全透光图案包括第一全透光图案和第二全透光图案，所述第二全透光图案设置于所述第一全透光图案远离所述全透光区的一侧，且所述第二全透光图案的透光率小于所述第一全透光图案的透光率。
其中，所述半透光图案包括第一半透光图案和第二半透光图案，所述第二半透光图案设置于所述第一半透光图案远离所述半透光区的一侧，且所述第二半透光图案的透光率大于所述第一半透光图案的透光率。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种显示面板，包括有机物膜，所述有机物膜由所述半色调掩膜形成。
为解决上述技术问题，本发明又提供一种显示器，包括有机物膜，所述有机物膜由所述半色调掩膜形成。
本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明半色调掩膜包括衬底及相邻设置于该衬底上的半透光区及全透光区，其中，在半透光区邻接全透光区的一侧具有透光率大于半透光区的主体部分的全透光图案，在全透光区邻接半透光区的一侧具有透光率小于全透光区的主体部分的半透光图案。通过这种设置，使得照射在半透光区与全透光区邻接处两边的预定波长范围的光均具有至少两种不同的透光率，能有效的弱化半透光区及全透光区邻接处的边界效应，从而减小该邻接处的曝光量变异。
附图说明
图1是现有普通光掩膜及有机物膜的结构示意图；
图2是现有半色调掩膜及有机物膜的结构示意图；
图3是本发明半色调掩膜第一实施例的结构示意图；
图4是图3实施例的平面结构示意图；
图5是本发明半色调掩膜第二实施例的平面结构示意图；
图6是本发明半色调掩膜第三实施例的平面结构示意图；
图7是本发明半色调掩膜第四实施例的平面结构示意图；
图8是本发明显示面板一实施例的结构示意图；
图9是本发明显示器一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
参阅图3、图4，图3是本发明半色调掩膜第一实施例的结构示意图，图4是本发明半色调掩膜第一实施例的平面结构示意图。本实施例包括：衬底31、半透光区32及全透光区33；半透光区32及全透光区33相邻的设置于衬底上31。
其中，半透光区32邻接全透光区33的一侧具有透光率大于半透光区32的主体部分321的全透光图案322，以使得照射在半透光区32的预定波长范围的光具有至少两种不同的透光率；全透光区33邻接半透光区32的一侧具有透光率小于全透光区33的主体部分331的半透光图案332，以使得照射在全透光区33的预定波长范围的光具有至少两种不同的透光率。
区别于现有技术，本实施例通过在半透光区32与全透光区33邻接处的两边分别设全透光图案322及半透光图案332，且设置全透光图案322的透光率大于半透光区32的主体部分321的透光率，半透光图案332的透光率小于全透光区33的主体部分331的透光率，通过这种方式，能有效的减少半透光区32及全透光区33邻接处的光干涉，光衍射等现象，从而能够弱化该邻接处的边界效应，进而减小该邻接处的曝光量变异。
在一个应用场景中，本实施例的衬底31为石英玻璃，在其它应用场景中，可以采用苏打玻璃、低膨胀玻璃等透明玻璃，或者透明树脂等来代替石英玻璃。
在另一个应用场景中，本实施例还包括阻挡区34，阻挡区34形成于衬底31上，且位于半透光区32远离全透光区33的一侧。
可选地，本实施例的全透光图案322及半透光图案332对称的分布在半透光区32与全透光区33的邻接处的两侧，对称分布是为了均匀的减弱邻接处的边界效应，使该邻接处的曝光量变异尽可能小。当然在其它实施例中可以将全透光图案322及半透光图案332设置成非对称分布，具体分布方式可依据对半色调掩膜的具体设计要求而定。
可选地，本实施例的半透光图案332的透光率大于或等于半透光区32的主体部分321的透光率。
可选地，本实施例的半透光图案332包含多个半透光单元333，全透光图案322包含多个全透光单元323；且每一半透光单元333及全透光单元323设置成圆形或多边形。在本实施例中，每一半透光单元333及每一全透光单元323均设置成了四边形，在图5实施例中每一半透光单元333及全透光单元323均设置成了椭圆形，当然在其它实施例中，可以将透光单元或全透光单元设置成正圆形或其他多边形，且每个透光单元或每个全透光单元的形状可以不一致，也就是说半透光图案332可以是多种形状的半透光单元的任意组合，全透光图案322可以是多种形状的全透光单元的任意组合。
可选地，可以通过设置半透光单元333的排列模式、大小及半透光单元333之间的间距来改变半透光图案332的透光率，同样的，可以通过设置全透光单元323的排列模式、大小及透光单元323之间的间距来改变全透光图案331的透光率。
可选地，参阅图6，图6是本发明半色调掩膜第三实施例的平面结构示意图，本实施例的半透光区32与全透光区33位于邻接处的边缘的形状设置成互相啮合的形状，在其它实施例中也可以将该边缘设置成其它的非直线型形状。本实施例的其它构成部分及原理与图1实施例相同，这里不再重复叙述。
可选地，参阅图7，图7是本发明半色调掩膜第四实施例的平面结构示意图，本实施例是将上述实施例的全透光图案321及半透光图案331做了更改。
具体地，在本实施例中，全透光图案321包括第一全透光图案71和第二全透光图案72，第二全透光图案72设置于第一全透光图案71远离全透光区33的一侧，且第二全透光图案72的透光率小于第一全透光图案71的透光率。半透光图案331包括第一半透光图案73和第二半透光图案74，第二半透光图案74设置于第一半透光图案73远离半透光区32的一侧，且第二半透光图案74的透光率大于第一半透光图案73的透光率。第一全透光图案71及第二全透光图案72与上述实施例的全透光图案322的设置方法及原理相同，第一半透光图案73和第二半透光图案74与上述实施例的半透光图案332的设置方法及原理相同，且本实施例的其它构成部分及原理与上述实施例相同，这里不再重复叙述。
参阅图8，图8是本发明显示面板一实施例的结构示意图。本实施例包括有机物膜81，有机物膜81由上述实施例半色调掩膜形成，该半色调掩膜的构成及原理已在上述实施例中进行了详细说明，这里不要重复叙述。
在一个应用场景中，有机物膜81是利用上述实施例半色调掩膜通过曝光技术而形成。有机物膜81具有不同的断差，且不同厚度的膜层表面都具有较好的均匀性。
在一个应用场景中，有机物膜81可以包括彩色滤光片(CF)、黑色矩阵(BM)、平坦化层(PFA)等膜层。
当然，本实施例还包括构成显示面板其它的一些必须组成部分，如玻璃基板、液晶材料、驱动电路、配向膜等。
区别于现有技术，本实施例的有机物膜由上述实施例半色调掩膜形成，由于该半色调掩膜能够有效的弱化边界效应，从而从能减小边界的曝光量变异，进而改善由曝光量变异产生的有机膜凸起的问题，能够提高显示面板的显示质量。
参阅图9，图9是本发明显示器一实施例的结构示意图。本实施例包括有机物膜81，有机物膜81上述实施例半色调掩膜形成。
当然，本实施例还包括构成显示器其它的一些必须组成部分，如构成显示面板的玻璃基板、液晶材料、驱动电路、配向膜等及构成背光系统的背光光源、导光板、反光膜等。
区别于现有技术，本实施例的有机物膜由上述实施例半色调掩膜形成，由于该半色调掩膜能够有效的弱化边界效应，从而从能减小边界的曝光量变异，进而改善由曝光量变异产生的有机膜凸起的问题，能够提高显示器的显示质量。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种半色调掩膜，其特征在于，包括：
衬底、半透光区及全透光区；所述半透光区及所述全透光区相邻的设置于所述衬底上；
所述半透光区邻接所述全透光区的一侧具有透光率大于所述半透光区的主体部分的全透光图案，以使得照射在所述半透光区的预定波长范围的光具有至少两种不同的透光率；
所述全透光区邻接所述半透光区的一侧具有透光率小于所述全透光区的主体部分的半透光图案，以使得照射在所述全透光区的预定波长范围的光具有至少两种不同的透光率。
2.根据权利要求1所述的半色调掩膜，其特征在于，
所述全透光图案与所述半透光图案对称分布于所述半透光区与所述全透光区的邻接处的两侧。
3.根据权利要求1所述的半色调掩膜，其特征在于，
所述半透光图案的透光率大于或等于所述半透光区的所述主体部分的透光率。
4.根据权利要求1所述的半色调掩膜，其特征在于，
所述半透光图案包含多个半透光单元，所述全透光图案包含多个全透光单元；且每一所述半透光单元及所述全透光单元设置成圆形或多边形。
5.根据权利要求4所述的半色调掩膜，其特征在于，
通过设置所述半透光单元的排列模式、大小及所述半透光单元之间的间距来改变所述半透光图案的透光率；
通过设置所述全透光单元的排列模式、大小及所述透光单元之间的间距来改变所述全透光图案的透光率。
6.根据权利要求4所述的半色调掩膜，其特征在于，
所述半透光区与所述全透光区位于邻接处的边缘的形状设置成互相啮合的形状。
7.根据权利要求1所述的半色调掩膜，其特征在于，
所述全透光图案包括第一全透光图案和第二全透光图案，所述第二全透光图案设置于所述第一全透光图案远离所述全透光区的一侧，且所述第二全透光图案的透光率小于所述第一全透光图案的透光率。
8.根据权利要求1所述的半色调掩膜，其特征在于，
所述半透光图案包括第一半透光图案和第二半透光图案，所述第二半透光图案设置于所述第一半透光图案远离所述半透光区的一侧，且所述第二半透光图案的透光率大于所述第一半透光图案的透光率。
9.一种显示面板，包括有机物膜，其特征在于，所述有机物膜由权利要求1至8任一项所述的半色调掩膜形成。
10.一种显示器，包括有机物膜，其特征在于，所述有机物膜由权利要求1至8任一项所述的半色调掩膜形成。
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