CN106681099A - 一种掩膜板和阵列基板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掩膜板和阵列基板。该掩膜板包括相连的第一区和第二区；第一区整体设置遮挡光线；第二区设置包括相对设置的第一端和第二端，第二区的第一端与第一区连接为一体；第二区开设有多条贯穿第一端和第二端的狭缝；狭缝满足W2‑W1＝tanα·y；其中，W1为狭缝在第一端的宽度和，W2为狭缝在第二端的宽度和，α为待刻蚀的目标坡面的坡角，y为第一端与第二端的间距。在有机绝缘膜的生产过程中，通过符合设定规则的狭缝的宽度变化控制参与光刻的光强，而光线透过狭缝后的衍射又能使得正对狭缝之间遮挡区域的有机膜层被光照射到，在该有机膜层进行ITO光刻时，光线的入射方向上光刻胶的厚度变小，光刻时能够有效避免光刻胶的残留，改善金属残留提高良品率。

Description

一种掩膜板和阵列基板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种掩膜板和阵列基板。

背景技术

在制作面板时，为了减少电极阵列与公共电极之间的耦合，以及降低不同半导体材料层(例如数据线所在的半导体材料层和扫描线所在的半导体材料层)之间的耦合，面板中的有机绝缘膜一般都希望具有较大的厚度。

但是有机绝缘膜20的厚度上升的同时会带来各种负面影响，一是AA(Ative Area，有效显示区域)区的过孔之间的平坦区减少，过孔的倾斜面与电极的表面形成的角度(即Taper角)变大，如图1A所示，Taper角的角度β达到了50°左右；二是有机绝缘膜的挖槽区随着有机绝缘膜的厚度上升，Taper角的角度变大，如图1B所示，在对有机绝缘膜20上覆盖的ITO层21进行光刻时，涂覆在ITO层21上的光刻胶22在光刻时光线入射的方向上，Taper角的倾斜面对应的光刻胶22的厚度(b)大于其它区域光刻胶22的厚度(a)，在倾斜面可能出现光刻胶22的残留，从而导致出现ITO(Indium tin oxide，氧化铟锡)残留引起短路。

发明内容

本发明提供了一种掩膜板和阵列基板，解决了现有技术中有机绝缘膜厚度上升带来的平坦区减少和ITO残留短路的问题。

为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：

一方面采用一种掩膜板，包括第一区和第二区；

所述第一区整体设置以遮挡光线；所述第二区设置包括相对设置的第一端和第二端，所述第二区的所述第一端与所述第一区连接为一体；

所述第二区开设有多条贯穿所述第一端和所述第二端的狭缝；

所述狭缝满足W2-W1＝tanα·y；

其中，W1为所述狭缝在所述第一端的宽度和，W2为所述狭缝在所述第二端的宽度和，α为待刻蚀的目标坡面的坡角，y为所述第一端与所述第二端的间距。

其中，所述狭缝在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的线性变化；所述第一方向为平行于所述第一端和所述第二端的方向，所述第二方向为垂直于所述第一方向的方向。

其中，所述狭缝在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的梯度变化；所述第一方向为平行于所述第一端和所述第二端的方向，所述第二方向为垂直于所述第一方向的方向。

其中，所述狭缝在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的抛物线变化；所述第一方向为平行于所述第一端和所述第二端的方向，所述第二方向为垂直于所述第一方向的方向。

其中，所述狭缝在所述第一端的宽度等于相邻两条所述狭缝在第一端的间距。

其中，所述狭缝的最大宽度小于2μm。

其中，相邻两条所述狭缝在第二端的间距小于2μm。

其中，5≤y≤25μm。

另一方面采用一种阵列基板，所述阵列基板内设置有有机绝缘膜，所述有机绝缘膜由上述的掩膜板曝光形成，所述掩膜板的第二区曝光所述有机绝缘膜形成坡度。

其中，所述坡度设置于所述有机绝缘膜的边缘。

本发明的有益效果为：掩膜板包括相连的第一区和第二区；第一区整体设置遮挡光线；第二区设置包括相对设置的第一端和第二端，第二区的第一端与第一区连接为一体；第二区开设有多条贯穿第一端和第二端的狭缝；狭缝满足W2-W1＝tanα·y；其中，W1为狭缝在第一端的宽度和，W2为狭缝在第二端的宽度和，α为待刻蚀的目标坡面的坡角，y为第一端与第二端的间距。该方案中，在有机绝缘膜的生产过程中，通过根据符合设定规则的狭缝的宽度变化控制参与光刻的光强，而光线透过狭缝后的衍射又能使得正对狭缝之间遮挡区域的有机膜层被光照射到，通过调整狭缝的宽度变化调整透过掩膜板的光强，控制光强打散并减弱后的强度实现光刻过程中对有机绝缘膜的倾斜面与电极之间夹角的角度设定，倾斜面与电极之间的夹角变小，在对有机绝缘膜上方的ITO层光刻时，光线的入射方向上光刻胶的厚度变小，光刻时能够有效避免光刻胶的残留，改善金属残留提高良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1A是现有技术中Taper角的角度的示意图。

图1B是现有技术中ITO层光刻时的状态示意图。

图2是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第二区的结构示意图。

图3是本发明具体实施方式中提供的一种待刻蚀的目标坡面的结构示意图。

图4是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的光强变化示意图。

图5是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第一结构图。

图6是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第二结构图。

图7是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第三结构图。

图8是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第四结构图。

图9是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第五结构图。

图10是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第六结构图。

图11是本发明具体实施方式中提供的一种有机绝缘膜的俯视图。

图12是本发明具体实施方式中提供的一种有机绝缘膜的侧视图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2至图12，图2是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第二区的结构示意图；图3是本发明具体实施方式中提供的一种待刻蚀的目标坡面的结构示意图；图4是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的光强变化示意图；图5是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第一结构图；图6是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第二结构图；图7是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第三结构图；图8是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第四结构图；图9是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第五结构图；图10是本发明具体实施方式中提供的一种掩膜板的第六结构图；图11是本发明具体实施方式中提供的一种有机绝缘膜的俯视图；图12是本发明具体实施方式中提供的一种有机绝缘膜的侧视图。

请参考图2和图3，本方案中的掩膜板，包括第一区和第二区；

第一区整体设置以遮挡光线；第二区设置包括相对设置的第一端121和第二端122，第二区的第一端121与第一区连接为一体；

第二区开设有多条贯穿第一端121和第二端122的狭缝123；

狭缝123满足W2-W1＝tanα·y；

其中，W1为狭缝123在第一端121的宽度和，W2为狭缝123在第二端122的宽度和，α为待刻蚀的目标坡面的坡角，y为第一端121与第二端122的间距。

本方案中的掩膜板用于进行光刻得到带有设计的坡角的有机绝缘膜。光刻技术是电子设备制造过程中的关键技术，对电子性能的提高起着至关重要的作用。例如在集成电路制造之前，集成电路的结构会事先通过掩膜板制造设备复制到如采用石英玻璃制成的掩膜板(mask)上。在集成电路制造过程中，需要将掩膜板上的集成电路结构复制到所生产的集成电路所在的衬底上，比如在衬底上涂覆光刻胶，通过光刻机产生特定波长的光，将掩膜板上的集成电路结构图案复制到光刻胶上(光刻胶的图形化)，再以光刻胶为掩膜对衬底进行刻蚀(例如干法刻蚀)等后续工艺制成集成电路。在本方案中，掩膜板上并不会出现具体的电路，而是出现针对有机绝缘膜的坡角设计的狭缝分布，有机绝缘膜最初是厚度均匀的有机膜层，有机膜层本身就可以实现光刻，相比于集成电路的制作过程，本方案中的掩膜板在制作有机绝缘膜时没有刻蚀的步骤。

坡角的形成通过狭缝的调节实现。在同一狭缝中，宽度越大，透光越多，光强越大，在相同的时间内对有机膜层的光刻深度越深，在对有机膜层进行光刻的过程中，光线能穿过基础图形并发生衍射，有机膜层上正对狭缝之间遮挡区域的地方能被衍射的光照到进行光刻。

具体如图4所示，光线在穿过遮光物体01上的窄缝02时，会发生弯散传播，使得正对遮光物体01的遮光区域也能被光照射到，相对于光线通过宽缝03的光强不变，正对窄缝02的位置的光强会变弱。因为多个狭缝的存在，有机膜层上正对遮光物体01的遮光区域的位置能被多个窄缝02衍射后的光线照射到，同时由于多束光线之间的干涉，能够在遮光物体01背向光源的一侧形成均匀的光照强度，从而在有机膜层形成厚度的均匀变化。

在本方案中，为实现如图3所示的坡角α，需要在平坦的有机膜层上进行光刻，设定坡角的角度为α，坡面的投影长度为y，那么在平坦的有机膜层上光刻形成角度为α的坡角，那么坡顶和坡底的深度差h＝tanα·y，即在坡底在光刻时刻蚀掉的厚度比坡顶在光刻时刻蚀掉的厚度多h。在本方案中，掩膜板在对有机膜层进行光刻时，覆盖于有机膜层之上，光刻发生在有机膜层上正对第二区的位置，所以第一端和第二端之间的间距与坡面的投影长度相同，在本实施例中均用y表示。一般而言，在光刻过程中，光刻的速度(深度)与光强成正比，与光刻时长成正比；光强与过光的面积成正比，又因为狭缝的长度相同，所以光强与狭缝的宽度成正比。同一掩膜板光刻过程中曝光的时间相同，也就是说，最后坡顶与坡底的光刻深度差只与各自对应的狭缝的宽度相关，设定坡顶和坡底对应的狭缝的宽度和分别为W1和W2，对应则有W2-W1＝tanα·y。另外需要说明的是W2-W1＝tanα·y是最基本的限定，实质上还可以设置一个常量系数，但是因为刻蚀深度和曝光时间成正比，常量系数可以在曝光的刻蚀时间中体现。

在本方案中，为保证有机绝缘膜的制作精度，需要确保光衍射后的均匀度，为此，狭缝的最大宽度小于2μm。同时，相邻两条狭缝在第二端的间距小于2μm。进一步可以设置狭缝在第一端的宽度等于相邻两条狭缝在第一端的间距，相当于狭缝以及狭缝之间的遮挡区域的宽度比较接近，能够获得较好的光刻速度和平坦性。对于第一端和第二端之间的间距y，设定5≤y≤25μm，一般而言，这个尺寸也是有机绝缘膜中坡面投影所需要和合适的宽度。关于狭缝另外需要说明的是，上述对狭缝的宽度的限定是狭缝的个数趋于无限的限定，但是对于一个有形的结构而言，掩膜板中可以设定的狭缝的个数是有限的，从图2可以看出，第二区两端可能是完整的狭缝、可能是不完整的狭缝、甚至可能不是狭缝，但是相对于显示设备所需要的尺寸，两端的微米级的狭缝的状态对整体的透光的比例的影响可以忽略不计。如图2所示，假设共有n个完整的狭缝123，各个狭缝123在第一端的宽度分别为w11、w12、…、w1n，各个狭缝123在第二端的宽度分别为w21、w22、…、w2n，则W1≈w11+w12+…+w1n，W2≈w21+w22+…+w2n，而上述宽度之和与W1以及W2的真实大小差异极小，可以忽略不计。

该方案中，在有机绝缘膜的生产过程中，通过根据符合设定规则的狭缝的宽度变化控制参与光刻的光强，而光线透过狭缝后的衍射又能使得正对狭缝之间遮挡区域的有机膜层被光照射到，通过调整狭缝的宽度变化调整透过掩膜板的光强，控制光强打散并减弱后的强度实现光刻过程中倾斜面与电极之间夹角的角度设定，倾斜面与电极之间的夹角变小，在对有机绝缘膜上方的ITO层光刻时，光线的入射方向上光刻胶的厚度变小，光刻时能够有效避免光刻胶的残留，改善金属残留提高良品率。

请参考图5，该掩膜板1，包括第一区11和第二区12；

第一区11整体设置以遮挡光线；第二区12设置包括相对设置的第一端121和第二端122，第二区12的第一端121与第一区11连接为一体；

第二区12开设有多条贯穿第一端121和第二端122的狭缝123a；

狭缝123a满足W2-W1＝tanα·y；

其中，W1为狭缝123a在第一端121的宽度和，W2为狭缝123a在第二端122的宽度和，α为待刻蚀的目标坡面的坡角，y为第一端121与第二端122的间距。并且，狭缝123a在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的抛物线变化；第一方向为平行于第一端121和第二端122的方向，第二方向为垂直于第一方向的方向。

在图5中，X所指方向为第一方向，Y所指方向为第二方向，本实施例中狭缝123a在第一方向上计算宽度之和，单条狭缝123a的一侧边为线段，另一侧边为抛物线，那么在第一方向上的宽度之和从第一端121到第二端122越来越大，并且因为狭缝123a两侧边的形状特征，在第一方向上的宽度之和在第二方向上呈抛物线变化。进一步的，也可以狭缝123a的两侧边均为抛物线，对应的，狭缝123a在第一方向上的宽度之和仍为抛物线，可以两侧边的抛物线形状对称相同，也可以两侧边的抛物线形状不同。需要说明的是，基于二次函数描述的完整的抛物线是无限延伸的轴对称图形，对称轴过顶点，在本方案中，长度有限的侧边不可能是完整的抛物线，侧边为抛物线是指侧边为完整的抛物线的对称轴的一侧的一段。从光学效果而言，抛物线能获得较佳的衍射后光线的均匀度，刻蚀得到的坡面的平坦性更好。

请参考图6，该掩膜板1，包括第一区11和第二区12；

第一区11整体设置以遮挡光线；第二区12设置包括相对设置的第一端121和第二端122，第二区12的第一端121与第一区11连接为一体；

第二区12开设有多条贯穿第一端121和第二端122的狭缝123b；

狭缝123b满足W2-W1＝tanα·y；

其中，W1为狭缝123b在第一端121的宽度和，W2为狭缝123b在第二端122的宽度和，α为待刻蚀的目标坡面的坡角，y为第一端121与第二端122的间距。并且，狭缝123b在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的线性变化；第一方向为平行于第一端和第二端的方向，第二方向为垂直于第一方向的方向。

在图6中，X所指方向为第一方向，Y所指方向为第二方向，本实施例中狭缝123b在第一方向上计算宽度之和，单条狭缝123b的两侧边均为线段，并且两条线段的第二端相对于第一端均偏向各自相邻的狭缝123b。基于两侧边的限定，单一狭缝123b的宽度从第一端121到第二端122呈线性变化，由此，多条狭缝123b在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的线性变化。

在图6中，狭缝123b的两条侧边呈对称分布。在具体实施过程中，还可以如图7所示，每条狭缝123c的一侧边与第一方向垂直，另一侧边的第二端相对于第一端偏向相邻的狭缝123c；又或者如图8所示，每条狭缝123d的两侧边的第二端相对于第一端偏向各自相邻的狭缝123d，但是偏的角度不同。图6、图7和图8中的狭缝生成更加简单，生产效率更高。

请参考图9，该掩膜板1，包括第一区11和第二区12；

第一区11整体设置以遮挡光线；第二区12设置包括相对设置的第一端121和第二端122，第二区12的第一端121与第一区11连接为一体；

第二区12开设有多条贯穿第一端121和第二端122的狭缝123e；

狭缝123e满足W2-W1＝tanα·y；

其中，W1为狭缝123e在第一端121的宽度和，W2为狭缝123e在第二端122的宽度和，α为待刻蚀的目标坡面的坡角，y为第一端121与第二端122的间距。并且，狭缝123e在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的梯度变化；第一方向为平行于第一端和第二端的方向，第二方向为垂直于第一方向的方向。

在图9中，X所指方向为第一方向，Y所指方向为第二方向，本实施例中狭缝123e在第一方向上计算宽度之和，单条狭缝123e的侧边为线段，另一侧边为90°折线。基于两侧边的限定，单条狭缝123e的宽度从第一端121到第二端122呈线性梯度变化，由此，多条狭缝123e在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的线性变化。在实际实施过程中，还可如图10，单条狭缝123f的两侧边均为折线，且弯折的方向相反，最终也能形成狭缝123f在第一方向上的宽度之和在第二方向上的梯度变化。

另外需要说明的是，狭缝的侧边可以有更丰富的组合形成更丰富的变化，例如一侧边为折线，另一侧边为抛物线等。具体狭缝的开设方式可以根据实际需求进行设定和制作，最终得到预设的有机绝缘膜的坡面结构。

本发明具体实施方式中还提供了一种阵列基板，所述阵列基板内设置有有机绝缘膜，所述有机绝缘膜由前述实施例中所述的掩膜板曝光形成，掩膜板的第二区曝光所述有机绝缘膜形成坡度。

具体的，坡度设置于有机绝缘膜的边缘。

前述实施例中的掩膜板制成的有机绝缘膜30如图11和图12所示，有机绝缘膜30上形成有坡面31，坡面31对应的坡度角α基于前述的掩膜板可以进行精确控制，同时改善金属残留提高良品率。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种掩膜板，其特征在于，包括第一区和第二区；

所述第一区整体设置以遮挡光线；所述第二区设置包括相对设置的第一端和第二端，所述第二区的所述第一端与所述第一区连接为一体；

所述第二区开设有多条贯穿所述第一端和所述第二端的狭缝；

所述狭缝满足W2-W1＝tanα·y；

其中，W1为所述狭缝在所述第一端的宽度和，W2为所述狭缝在所述第二端的宽度和，α为待刻蚀的目标坡面的坡角，y为所述第一端与所述第二端的间距。

2.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述狭缝在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的线性变化；所述第一方向为平行于所述第一端和所述第二端的方向，所述第二方向为垂直于所述第一方向的方向。

3.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述狭缝在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的梯度变化；所述第一方向为平行于所述第一端和所述第二端的方向，所述第二方向为垂直于所述第一方向的方向。

4.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述狭缝在第一方向上的宽度之和具备沿第二方向的抛物线变化；所述第一方向为平行于所述第一端和所述第二端的方向，所述第二方向为垂直于所述第一方向的方向。

5.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述狭缝在所述第一端的宽度等于相邻两条所述狭缝在第一端的间距。

6.根据权利要求1-5任一项所述的掩膜板，其特征在于，所述狭缝的最大宽度小于2μm。

7.根据权利要求1-5任一项所述的掩膜板，其特征在于，相邻两条所述狭缝在第二端的间距小于2μm。

8.根据权利要求1-5任一项所述的掩膜板，其特征在于，5≤y≤25μm。

9.一种阵列基板，所述阵列基板内设置有有机绝缘膜，其特征在于，所述有机绝缘膜由权利要求1-8任一项所述的掩膜板曝光形成，所述掩膜板的第二区曝光所述有机绝缘膜形成坡度。

10.根据权利要求9所述的阵列基板，其特征在于，所述坡度设置于所述有机绝缘膜的边缘。