CN106950636A - 一种金属线栅偏振片基板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种金属线栅偏振片基板及其制作方法。本方案中,金属线栅的各金属线设置在衬底基板的一侧表面的各个凹槽内,且多条金属线的表面与衬底基板具有凹槽的一侧表面齐平,使得金属线栅偏振片基板的整个表面平整,与现有技术相比,提高了平整度。并且,在生产工艺中,需要在衬底基板上刻蚀凹槽,与现有技术中进行凸起的金属线栅的刻蚀相比,刻蚀凹槽的工艺更加简单可控,从而使得金属线栅的金属线的均匀性更好。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种金属线栅偏振片基板及其制备方法。
背景技术
线性偏振片是显示面板中的一个重要器件,可以将自然光变成线性偏振光,偏振光的偏振方向与线性偏振片的偏振方向一致。现有的一种线性偏振片如图1所示,为金属线栅偏振片(Wire Grip Polarizer,WGP)的结构,包括衬底基板011,位于衬底基板011上的金属线栅012,覆盖金属线栅012的保护层013。其中,金属线栅012包括由一排平行的金属线121,沿金属线121的方向为透射方向,入射光可分解为振动方向与透射方向平行的光和振动方向与透射方向垂直的光,振动方向与透射方向垂直的光无法透过,振动方向与透射方向平行的光可以透过,因而可以得到沿透射方向偏振的线性偏振光。图1所示的金属线栅偏振片基板的结构中,实际生产工艺中,由于金属线栅012是相对衬底基板凸起的结构,即使覆盖了较厚的保护层013,在偏振片的表面实际仍然会存在凹凸不平的问题,平整度较差。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种金属线栅偏振片基板及其制作方法,用于解决现有的金属线栅偏振片的表面平整度较差的问题。
本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的:
一种金属线栅偏振片基板,包括:衬底基板和金属线栅;其中,所述金属线栅由平行排列的多条金属线构成,用于使透过的光成为线性偏振光;所述衬底基板的一侧表面具有多个凹槽,所述多条金属线分别设置于所述衬底基板的多个凹槽内,且所述多条金属线的表面与所述衬底基板具有凹槽的一侧表面齐平。
较佳地,所述金属线栅的材料为铝、钛或者银。
较佳地,所述金属线的线宽的范围是50~200nm;所述金属线的厚度的范围是50~400nm。
较佳地,还包括覆盖所述金属线栅的保护层。
较佳地,还包括位于所述保护层上的薄膜晶体管TFT阵列。
一种如以上任一项所述的金属线栅偏振片基板的制作方法,该方法包括:
采用构图工艺在所述衬底基板的一侧表面刻蚀多个凹槽的图形;
在所述衬底基板刻蚀有多个凹槽的图形的表面上覆盖一整层金属薄膜;所述金属薄膜的厚度大于所述凹槽的深度;
至少将所述金属薄膜凸出于所述衬底基板的表面减薄,以形成设置于所述衬底基板的多个凹槽内的金属线栅的图形;其中,所述金属线栅由平行排列的多条金属线构成;所述多条金属线分别设置于所述衬底基板的多个凹槽内;所述多条金属线的表面与所述衬底基板具有凹槽的一侧表面齐平。
较佳地,至少将所述金属薄膜凸出于所述衬底基板的表面减薄,包括:
将所述金属薄膜减薄的同时,将所述衬底基板刻蚀有凹槽图形的一侧表面减薄。
较佳地,至少将所述金属薄膜凸出于所述衬底基板的表面减薄,包括:
利用化学机械研磨技术,至少将所述金属薄膜凸出于所述衬底基板的表面减薄。
较佳地,所述采用构图工艺在所述衬底基板的一侧表面刻蚀多个凹槽的图形,包括:
在所述衬底基板的一侧表面涂覆光刻胶层,并对所述光刻胶层曝光显影,形成与凹槽的图形对应的图形;
利用所述光刻胶层中与凹槽的图形对应的图形和干法刻蚀工艺,对所述衬底基板的一侧表面进行刻蚀,形成多个凹槽的图形。
较佳地,在所述衬底基板刻蚀有多个凹槽的图形的表面上覆盖一整层金属薄膜,包括:
利用低压化学气相沉积技术,在所述衬底基板刻蚀有多个凹槽的图形的表面上沉积一整层金属薄膜。
本发明实施例的有益效果如下:
本发明实施例提供的金属线栅偏振片基板及其制作方法中,金属线栅的各金属线设置在衬底基板的一侧表面的各个凹槽内,且多条金属线的表面与衬底基板具有凹槽的一侧表面齐平,使得金属线栅偏振片基板的整个表面平整,与现有技术相比,提高了平整度。并且,在生产工艺中,需要在衬底基板上刻蚀凹槽,与现有技术中进行凸起的金属线栅的刻蚀相比,刻蚀凹槽的工艺更加简单可控,从而使得金属线栅的金属线的均匀性更好。
附图说明
图1为现有技术中的一种金属线栅偏振片基板的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种金属线栅偏振片基板的结构示意图之一;
图3为本发明实施例提供的一种衬底基板的凹槽的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种金属线栅偏振片基板的俯视图;
图5为本发明实施例提供的一种金属线栅偏振片基板的结构示意图之二;
图6为本发明实施例提供的一种金属线栅偏振片基板的制作方法流程图;
图7a~图7d为本发明实施例提供的一种金属线栅偏振片基板的制作过程中的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种金属线栅偏振片基板及其制作方法进行更详细地说明。
本发明实施例提供一种金属线栅偏振片基板,如图2和图3所示,包括:衬底基板021和金属线栅022;其中,金属线栅022由平行排列的多条金属线221构成,用于使透过的光成为线性偏振光;衬底基板021的一侧表面具有多个凹槽211,多条金属线221分别设置于衬底基板021的多个凹槽211内,且多条金属线221的表面与衬底基板021具有凹槽的一侧表面齐平。
假设图2中衬底基板021具有凹槽的一侧表面为上表面,从图中可以看出,多条金属线221的上表面与衬底基板021的上表面齐平。
图4中示出了衬底基板021的凹槽内设置金属线221的俯视图。
本发明实施例中,金属线栅的各金属线设置在衬底基板的一侧表面的各个凹槽内,且多条金属线的表面与衬底基板具有凹槽的一侧表面齐平,使得金属线栅偏振片基板的整个表面平整,与现有技术相比,提高了平整度。并且,在生产工艺中,需要在衬底基板上刻蚀凹槽,与现有技术中进行凸起的金属线栅的刻蚀相比,刻蚀凹槽的工艺更加简单可控,从而使得金属线栅的金属线的均匀性更好。
具体实施时,较佳地,金属线的线宽的范围是50~200nm;金属线的厚度的范围是50~400nm。较佳地,金属线的线宽为50nm;金属线的厚度为200nm。
具体实施时,金属线栅的材料有多种,较佳地,金属线栅的材料为白色的金属。较佳地,金属线栅的材料可以但不限于为铝、钛或者银。
具体实施时,较佳地,如图5所示,还包括覆盖金属线栅022的保护层023。由于金属线栅偏振片基板表面非常平整,与上述现有技术的方案相比,覆盖的保护层023的厚度可以较薄,即保护层的厚度可以小于预设厚度,只要能够对金属线栅022起到保护作用即可,本实施例中,不仅节省制程时间,而且覆盖性好,基板表面平坦性好。
具体实施时,较佳地,如图5所示,还包括位于保护层023上的薄膜晶体管(ThinFilm Transistor,TFT)阵列024。本实施例中,可以直接在金属线栅偏振片基板上进行TFT阵列024的制作,也就是说,采用同一衬底基板进行金属线栅偏振片和TFT阵列的制作,节省材料。这样,金属线栅偏振片基板的尺寸可以按照需要制备的显示面板的尺寸进行设置。
基于同样的发明构思,本发明实施例还提供一种如以上任意实施例的金属线栅偏振片基板的制作方法,如图6所示,该方法至少包括如下步骤:
步骤610、采用构图工艺在衬底基板的一侧表面刻蚀多个凹槽的图形。
步骤620、在衬底基板刻蚀有多个凹槽的图形的表面上覆盖一整层金属薄膜;金属薄膜的厚度大于凹槽的深度。
步骤630、至少将金属薄膜凸出于衬底基板的表面减薄,以形成设置于衬底基板的多个凹槽内的金属线栅的图形;其中,金属线栅由平行排列的多条金属线构成;多条金属线分别设置于衬底基板的多个凹槽内;多条金属线的表面与衬底基板具有凹槽的一侧表面齐平。
本发明实施例中,金属线栅的各金属线设置在衬底基板的一侧表面的各个凹槽内,且多条金属线的表面与衬底基板具有凹槽的一侧表面齐平,使得金属线栅偏振片基板的整个表面平整,与现有技术相比,提高了平整度。并且,在生产工艺中,需要在衬底基板上刻蚀凹槽,与现有技术中进行凸起的金属线栅的刻蚀相比,刻蚀凹槽的工艺更加简单可控,从而使得金属线栅的金属线的均匀性更好。
较佳地,上述步骤310中,采用构图工艺在衬底基板的一侧表面刻蚀多个凹槽的图形,其实现方式有多种,其中一种具体实现方式可以是:在衬底基板的一侧表面涂覆光刻胶层,并对光刻胶层曝光显影,形成与凹槽的图形对应的图形;利用光刻胶层中与凹槽的图形对应的图形和干法刻蚀工艺,对衬底基板的一侧表面进行刻蚀,形成多个凹槽的图形。
较佳地,上述步骤320中,在衬底基板刻蚀有多个凹槽的图形的表面上覆盖一整层金属薄膜,其实现方式有多种,其中一种具体实现方式可以是:利用低压化学气相沉积(LowPressure Chemical Vapor Deposition,LPCVD)技术,在衬底基板刻蚀有多个凹槽的图形的表面上沉积一整层金属薄膜。其中,采用的沉积速度低于预设速度,保证形成的金属薄膜紧致。由于凹槽的宽度非常窄,为了实现很好的填实,最好采用沉积速度慢、沉积膜层紧致的LPCVD技术形成金属薄膜,形成的金属薄膜更加紧实,减薄之后,更加平整。
具体实施时,上述步骤320中,覆盖的金属薄膜越厚,在凹槽内的金属材料越紧实,后续减薄后得到的多条金属线的表面越平整。较佳地,金属薄膜的厚度至少是凹槽的深度的2~3倍。
从减薄的程度的角度来说,具体实施时,上述步骤330的实现方式有多种,较佳地,上述步骤330中,至少将金属薄膜凸出于衬底基板的表面减薄,其中一种具体实现方式可以是:仅将金属薄膜凸出于衬底基板的表面减薄。采用这样的方式,虽然也可以提高基板的平整度,但是在衬底基板的表面上没有凹槽的位置处,可能会有一些金属薄膜的残留,会影响透过率,因此,较佳地,另一种具体实现方式可以是:将金属薄膜减薄的同时,将衬底基板刻蚀有凹槽图形的一侧表面减薄。本实施例中,除了将金属薄膜凸出于衬底基板的表面减薄,还进一步将凹槽内的金属薄膜减薄,同时将衬底基板也进行减薄,这样,将衬底基板和金属薄膜同时减薄,不仅可以保证透过率,而且可以进一步使得基板的表面更加平整。
从减薄所采用的技术工艺的角度来说,上述步骤330的实现方式也有多种,具体实施时,较佳地,上述步骤330中,至少将金属薄膜凸出于衬底基板的表面减薄,其中一种具体的实现方式可以是:利用化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP)技术,至少将金属薄膜凸出于衬底基板的表面减薄。由于金属薄膜的厚度在nm级,所以对减薄的均匀性要求很高,而CMP减薄的均匀性很好,能够控制在nm级,同时可以自动检测研磨终点,减薄的效果最好,本实施例中,利用CMP技术进行减薄,可以进一步使得基板的表面更加平整。
需要说明的是,以上列举的步骤330的具体实现方式中,关于减薄程度和减薄所采用的工艺两个角度的实现方式是可以配合实施的,效果更好。
下面以具体的结构为例,对本发明实施例提供的一种金属线栅偏振片基板的制作方法进行更加详细地描述。
本实施例基于图5所示的结构,其中的衬底基板为玻璃基板,金属线栅的材料为铝。具体的制作流程如下:
步骤一、对衬底基板进行初始清洗,如图7a所示,涂覆光刻胶层025,曝光、显影、后烘得到如图7b所示的超细线宽(50~200nm)的与凹槽图形对应的图形。
步骤二、利用步骤一得到的光刻胶层025的图形和干法刻蚀工艺对衬底基板021进行刻蚀,得到多个凹槽的图形,剥离光刻胶层,如图7c所示。
其中,凹槽的深度范围是100~400nm。
步骤三、如图7d所示,利用LPCVD技术在较低的沉积速度下沉积金属薄膜022’;
其中,沉积速度的范围是0.1~1nm/min,沉积厚度的范围是300~1200nm。
步骤四、利用CMP技术将金属薄膜和衬底基板具有凹槽的一侧表面同时减薄,得到金属线栅022的图形。
其中,如图7d所示,由于凹槽的存在,沉积的金属薄膜022’的表面有凹凸,利用CMP技术进行减薄的时候,最先接触的是凸起的部分,因而设置CMP技术的减薄厚度应该为厚度d1,厚度d1的厚度范围可选的是350~1300nm。其中,对金属薄膜减薄的厚度应该为厚度d2,厚度d2的范围可选的是850~900nm。
步骤五、沉积保护层023。
其中,保护层023的厚度范围是100~400nm。
步骤六、在保护层023上进行后续的TFT阵列制程,如图5所示。
本发明实施例提供的金属线栅偏振片基板及其制作方法中,金属线栅的各金属线设置在衬底基板的一侧表面的各个凹槽内,且多条金属线的表面与衬底基板具有凹槽的一侧表面齐平,使得金属线栅偏振片基板的整个表面平整,与现有技术相比,提高了平整度。并且,在生产工艺中,需要在衬底基板上刻蚀凹槽,与现有技术中进行凸起的金属线栅的刻蚀相比,刻蚀凹槽的工艺更加简单可控,从而使得金属线栅的金属线的均匀性更好。
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)
1.一种金属线栅偏振片基板,其特征在于,包括:衬底基板和金属线栅;其中,所述金属线栅由平行排列的多条金属线构成,用于使透过的光成为线性偏振光;所述衬底基板的一侧表面具有多个凹槽,所述多条金属线分别设置于所述衬底基板的多个凹槽内,且所述多条金属线的表面与所述衬底基板具有凹槽的一侧表面齐平。
2.如权利要求1所述的金属线栅偏振片基板,其特征在于,所述金属线栅的材料为铝、钛或者银。
3.如权利要求1所述的金属线栅偏振片基板,其特征在于,所述金属线的线宽的范围是50~200nm;所述金属线的厚度的范围是50~400nm。
4.如权利要求1~3任一项所述的金属线栅偏振片基板,其特征在于,还包括覆盖所述金属线栅的保护层。
5.如权利要求4所述的金属线栅偏振片基板,其特征在于,还包括位于所述保护层上的薄膜晶体管TFT阵列。
6.一种如权利要求1~5任一项所述的金属线栅偏振片基板的制作方法,其特征在于,该方法包括:
采用构图工艺在所述衬底基板的一侧表面刻蚀多个凹槽的图形;
在所述衬底基板刻蚀有多个凹槽的图形的表面上覆盖一整层金属薄膜;所述金属薄膜的厚度大于所述凹槽的深度;
至少将所述金属薄膜凸出于所述衬底基板的表面减薄,以形成设置于所述衬底基板的多个凹槽内的金属线栅的图形;其中,所述金属线栅由平行排列的多条金属线构成;所述多条金属线分别设置于所述衬底基板的多个凹槽内;所述多条金属线的表面与所述衬底基板具有凹槽的一侧表面齐平。
7.如权利要求6所述的制作方法,其特征在于,至少将所述金属薄膜凸出于所述衬底基板的表面减薄,包括:
将所述金属薄膜减薄的同时,将所述衬底基板刻蚀有凹槽图形的一侧表面减薄。
8.如权利要求6或7所述的制作方法,其特征在于,至少将所述金属薄膜凸出于所述衬底基板的表面减薄,包括:
利用化学机械研磨技术,至少将所述金属薄膜凸出于所述衬底基板的表面减薄。
9.如权利要求6所述的制作方法,其特征在于,所述采用构图工艺在所述衬底基板的一侧表面刻蚀多个凹槽的图形,包括:
在所述衬底基板的一侧表面涂覆光刻胶层,并对所述光刻胶层曝光显影,形成与凹槽的图形对应的图形;
利用所述光刻胶层中与凹槽的图形对应的图形和干法刻蚀工艺,对所述衬底基板的一侧表面进行刻蚀,形成多个凹槽的图形。
10.如权利要求6所述的制作方法,其特征在于,在所述衬底基板刻蚀有多个凹槽的图形的表面上覆盖一整层金属薄膜,包括:
利用低压化学气相沉积技术,在所述衬底基板刻蚀有多个凹槽的图形的表面上沉积一整层金属薄膜。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170714 |
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