CN108109906B - 基底与掩模对位的方法以及对基底图案化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基底与掩模对位的方法以及基底的图案化方法，所述方法包括以下步骤：提供第一基底，所述第一基底包括第一侧和第二侧；在第一基底的第一侧处设置第一对位标记的至少一部分，且在第一基底的第二侧处设置第一对位标记的剩余部分；提供掩模，基于第一基底的第一对位标记在掩模上设置第二对位标记；将掩模放置在第一基底上以面对第一基底的第二侧，使第一对位标记和第二对位标记进行对位，从而使第一基底与掩模对位。

Description

基底与掩模对位的方法以及对基底图案化的方法

技术领域

本发明涉及一种基底与掩模对位的方法以及利用该方法对基底进行图案化的方法。

背景技术

近来，对于显示装置的显示面板的设计尺寸已经越来越大。而对于用于显示面板的制造的掩模的尺寸则是固定的。如果所需要制作的显示面板的尺寸超过掩模的有效曝光区的范围，则需要进行掩模的拼接。

对于不同的曝光台机具有不同的拼接方式，例如Nikon台机的VFS拼接方式、Canon台机的SMB拼接方式等。当在一个方向上进行掩模的拼接时，曝光制程所需要用到的对位标记可以放置在显示面板的不需要进行拼接的一侧。然而，当显示面板的尺寸继续增大使得需要在两个方向上对掩模进行拼接时，则需要在两个方向都对显示面板进行分割，使得部分曝光的对位标记会落在面板的有效区域(AA区)内部，从而不能在显示面板上设计相应的对位标记。在这种情况下，曝光台机在进行掩模与显示面板的对位时只能通过手动方式进行对位。这样一方面降低了对位精度，容易造成显示面板的亮度不均匀，另一方面则是手动对位需要很长的时间，造成产能的浪费。

发明内容

本发明构思的示例性实施例提供了一种基底与掩模对位的方法以及利用该方法对基底进行图案化的方法。

根据本发明构思的一方面提供了一种基底与掩模对位的方法，所述方法包括以下步骤：提供第一基底，所述第一基底包括第一侧和第二侧；在第一基底的第一侧处设置第一对位标记的至少一部分，且在第一基底的第二侧处设置第一对位标记的剩余部分；提供掩模，基于第一基底的第一对位标记在掩模上设置第二对位标记；将掩模放置在第一基底上以面对第一基底的第二侧，使第一对位标记和第二对位标记进行对位，从而使第一基底与掩模对位。

根据本发明构思的示例性实施例，设置第一对位标记的步骤可以包括：将第一对位标记全部都设置在第一基底的第一侧上。

根据本发明构思的示例性实施例，设置第一对位标记的步骤可以包括：提供第二基底，在第二基底上设置第一对位标记的至少一部分。

根据本发明构思的示例性实施例，设置第一对位标记的步骤还可以包括：将第一对位标记全部都设置在第二基底上。

根据本发明构思的示例性实施例，提供第二基底的步骤可以包括：在第二基底上设置第二对准标记，并且在第一基底上设置第一对准标记，通过第一对准标记与第二对准的对准，使得第一基底与第二基底对准。

根据本发明构思的示例性实施例，第一基底和第二基底可以为透明基底。

本发明构思的另一方面提供了一种对用于显示面板的基底图案化的方法，所述方法包括以下步骤：提供第一基底，所述第一基底包括有效区域和无效区域；对第一基底的有效区域进行分块；在第一基底的不被图案化的一侧设置第一对位标记的至少一部分，在第一基底的将被图案化的一侧的无效区域处设置第一对位标记的剩余部分；基于第一基底的分块来对掩模进行分块，并在掩模上设置与第一对位标记对应的第二对位标记；将掩模设置在第一基底的将要图案化的一侧上，使第一对位标记和第二对位标记进行对位，从而利用掩模基于第一基底的分块来对基底的各个块进行图案化。

根据本发明构思的示例性实施例，设置第一对位标记的步骤可以包括：将第一对位标记全部都设置在第一基底的未被图案化的一侧上。

根据本发明构思的示例性实施例，设置第一对位标记的步骤可以包括：提供第二基底，在第二基底上设置第一对位标记的至少一部分。

根据本发明构思的示例性实施例，提供第二基底的步骤可以包括：将第一对位标记全部都设置在第二基底上。

根据本发明构思的示例性实施例，提供第二基底的步骤可以包括：在第二基底上设置第二对准标记，并且在第一基底上设置第一对准标记，通过第一对准标记与第二对准标记的对准，使得第一基底与第二基底准确对位。

根据本发明构思的示例性实施例，可以将第一对准标记设置在第一基底的将被图案化的一侧和不将被图案化的另一侧的至少一侧上，并且可以将第一对准标记设置在第一基底的无效区域内。

基于本发明构思的示例性实施例的以上简要描述，应用本发明构思的方法能够使大尺寸显示面板与掩模精确地对位，从而能够解决大尺寸显示面板在制作时手动对位所遇到问题。

附图说明

图1示意性地示出了现有技术的掩模的示意图；

图2示意性地示出了具有大于图1的掩模的有效曝光区域的显示面板的基底的示意图；

图3示意性地示出了现有技术的用于图2的基底的曝光制程的图1的掩模的分块方式；

图4和图5示出了根据本发明构思的一个示例性实施例的掩模与基底的对位方法；

图6和图7示出了根据本发明构思的另一示例性实施例的掩模与基底的对位方法。

具体实施方式

提供以下具体实施方式，以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解了本申请的公开内容后，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作顺序仅仅是示例，且不限于在此所阐述的示例，而是除了必须按照特定顺序发生的操作外，可在理解了本申请的公开内容后做出将是显而易见的改变。此外，为了增加清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了示出在理解了本申请的公开内容后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。

在整个说明书中，当元件(诸如层、区域或基底)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于他们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于他们之间的其他元件。

如在此使用的术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。

虽然诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语可在此用于描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中涉及到的第一构件、组件、区域、层或部分还可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了方便描述，在此可使用诸如“在……之上”、“上方”、“在……之下”以及“下方”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上方”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下方”。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。装置还可以以其他的方式被定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在此使用的空间相对术语做出相应的解释。

在此使用的术语仅是为了描述各种示例，而不被用来限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式也意在包含复数形式。术语“包含”、“包括”以及“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或他们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或他们的组合。

由于制造技术和/或公差，可发生附图中所示出的形状的变化。因此，在此描述的示例并不限于附图中示出的特定的形状，而是包括制造期间发生的形状上的变化。

在此描述的示例的特征可按照在理解了本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种构造，但在理解了本申请的公开内容后将是显而易见的其他构造是可行的。

图1示意性地示出了现有技术的掩模的示意图；图2示意性地示出了具有大于图1的掩模的有效曝光区域的显示面板的基底；图3示意性地示出了现有技术的用于图2的基底的曝光制程的图1的掩模的分块方式。以下，将结合图1至图3来描述现有技术的显示面板在曝光制程中的对位方法。

参照图1，现有技术的用于曝光制程的掩模1具有固定的尺寸，并且具有有效曝光区域A。当用于一个显示面板的基底2的尺寸不大于掩模1的有效曝光区域A时，所述基底2可以完全位于掩模1的有效曝光区域A中。在这种情况下，可以利用掩模1无需分块而直接对基底2进行曝光，且曝光制程的每一次发射(shot)都能制作出一片或者若干片完整的显示面板。

在曝光制程中，为了提升制作的图案的精度，每一次发射都需要通过对位标记M1(如图3中所示)和M2(如图2中所示)进行对位。对位标记M1和M2需要同时放置在掩模1和基底2上，曝光时台机上的感光元件(例如，传感器CCD)将掩模1上的对位标记M1和基底M2上的对位标记M2进行对位。

然而，当显示面板的尺寸进一步增大的时候，增大了的显示面板的尺寸就会超出掩模的有效曝光区域A，例如，将要制造的显示面板在一个方向(例如掩模的长度方向)的尺寸会超出掩模1的有效曝光范围。在这种情况下，需要对用于制造显示面板的基底进行分块，同时基于基底的分块对掩模1进行相应的分块，然后利用分块的掩模1对基底的各个块进行曝光。

因此，当将要制造的显示面板只在一个方向(例如，掩模的长度方向)上超出了的掩模1的有效曝光区域A时，用于制造该显示面板的基底只需要在该方向上进行分块。于是，对位标记M2会沿着掩模的宽度方向置在所述基底的两侧。

然而，当显示面板的尺寸在两个方向(例如，掩模的长度方向和宽度方向)上增大时，如图2中所示，用于制造该显示面板的基底2的尺寸就会在每个方向上都会超过掩模1的有效曝光区域A。在这种情况下，需要在两个方向上均对基底2进行分块。

如图2中所示，用于制造显示面板的一个基底2’被分割成了16个块区域，这十六个块区域分别为第一列块区域A1、A2、A2和A3、第二列块区域B1、B2、B2和B3、第三列块区域B1、B2、B2和B3以及第四列块区域C1、C2、C2和C3，或者这十六个块区域分别为第一行块区域A1、B1、B1、C1、第二行块区域A2、B2、B2、C2、第三行块区域A2、B2、B2、C2以及第四行块区域A3、B3、B3、C4。

在这种情况下，由于基底2’在长度方向和宽度方向上都超出了掩模1的有效曝光区域A，因此，需要在两个方向上对掩模1进行分块，如图3中所示。由于基底2’的第二列块区域B1、B2、B2和B3与第三列块区域B1、B2、B2和B3相同，且第二行块区域A2、B2、B2、C2与第三行块区域A2、B2、B2、C2相同，因此，掩模1可以被分块为包括第一列块区域A1’、A2’和A3’、第二列块区域B1’、B2’和B3’以及第三列块区域A3’、A3’和A3’，或者可以包括第一行块区域A1’、B1’、C1’、第二行块区域A2’、B2’、C2’以及第三行块区域A3’、B3’、C3’。

通过对基底2’和掩模1的上述分块设计，可以制造出大尺寸的显示面板。然而采用这种分块设计在实际的曝光制程时会遇到一个严重的问题，即，如图2中所示，在进行基底的中间位置B2的曝光对位时，基底2’上的与掩模的B2’块区域的对位标记M1对应的对位标记M2(例如，a处的对位标记)会落在将要形成的显示面板的有效区域内部。在这种情况下，落在有效区域内的对位标记M2(例如，a处的对位标记)是没有办法标记出来的。

因此在对这些块区(例如，B2块区)进行对位时，就不能采用正常的方式使用台机对标记进行自动对位，而必须使用手动对位的方式。这样会带来两个不利的影响：首先，手动对位精度很低，容易使生产出的显示装置亮度不均(mura)；另外，手动对位需要技术人员来操作，消耗的时间远多于正常的台机自动对位，会浪费大量的产能。

为了解决这个问题，本发明构思提出了可以一种制作显示面板的工艺期间基底2’与掩模1的对位方式，这种对位方式可以保证曝光台机的对位精度，也可以避免手动对位带来的产能浪费。

图4和图5示出了根据本发明构思的一个示例性实施例的基底与掩模的对位方法。

根据本发明构思的示例性实施例的基底2”与掩模1的对位方法可以包括以下步骤：提供基底2”，所述基底2”包括第一侧和第二侧；在基底的第一侧处设置第一对位标记M2的至少一部分，且在基底2”的第二侧处设置第一对位标记M2的剩余部分；提供掩模1，基于基底2”的第一对位标记M2在掩模上设置第二对位标记(未示出)；将掩模1放置在基底2”上以面对基底2”的第二侧，使第一对位标记和第二对位标记进行对位，从而使基底2”与掩模1对位。

参照图4，可以提供基底2”。这里，基底2”不限于具有单层结构的诸如由玻璃、石英等材料制成的基底，还包括其上形成有层的结构。例如，图4中示出的基底2”可以为其上形成有阵列矩阵的滤色器基底或TFT基底，然而，本发明构思不限于此。换言之，本发明构思的目的在于利用感光元件CCD实现掩模1和待图案化的基底2”之间的对位，因此，这里所述的基底2”可以是任何需要图案化的基底。

根据本发明构思的示例性实施例，基底2”可以包括第一侧和第二侧，第一侧可以是无需图案化的一侧，而第二侧可以是将要被图案化的一侧。在图4中，第一侧可以指基底2”的下侧，第二侧可以指基底2”的上侧。

然后，可以在基底2”上设置第一对位标记M2。根据本发明构思的示例性实施例，第一对位标记可以包括多个，因此，可以在基底的不需要图案化的第一侧设置至少一部分第一对位标记M2，而在基底的将要被图案化的第二侧设置剩余部分的第一对位标记M2。在图4中仅示出了第一对位标记M2全部都被设置在基底2”的第一侧的实施方式，然而，本发明构思不限于此。也就是说，由于显示面板可以包括有效区域和无效区域，因此，用于制作显示面板的基底可以对应地包括有效区域AA和无效区域NAA(如图2中所示)，且第一对位标记M2中的除了设置在第一侧的剩余部分可以被设置在基底2”的第二侧的无效区域NAA上。

然后，基于第一对位标记M2的设置，可以在掩模1上设置第二对位标记以与第一对位标记M2对应。从而，可以利用感光元件CCD基于第一对位标记M2和第二对位标记使基底与对位掩模进行对位。

这里，第一对位标记M2和第二对位标记可以为本领域中的用于使感光元件CCD、掩模1和基底2”对位的任何常用的对位标记。也就是说，根据本发明构思的示例性实施例，只要能够适用于基底2”和掩模1并且使掩模1、感光元件CCD和基底2”对位成功，则可以使用任何材料作为对位标记，且对位标记可以具有任意的形状。例如，根据本发明构思的一个示例性实施例，当基底2”为TFT基底时，第一对位标记M2可以包括金属材料。根据本发明构思的另一示例性实施例，当基底2”为滤色器基底时，第一对位标记M2可以包括黑矩阵材料。换言之，本发明构思不针对于对位标记的材料，因此，任何适用于现有技术中的对位标记都可以用于本发明的示例性实施例中。

此外，在制造具有大于掩模1的有效区域A的尺寸的大尺寸的显示面板的过程中，在提供基底2”的步骤中，可以对基底2”进行分块。如图2中所示，可以将基底2”分成若干个块区，相邻块区之间可以具有相同的或不同的形状。此外，如图3中所示，可以基于基底2”所分的块区对用于基底2”图案化的掩模1进行相应地分块(例如，A1-A3、B1-B3、C1-C3)，以实现掩模1的块区能够相应地对应于基底2”的块区。在将基底2”分块后并且在将掩模1分块后，可以基于基底2”的每个块区来在基底2”的第一侧上设置相应的第一对位标记M2。

如上所述，可以将第一标记M2全部都设置在基底2”的第一侧，也可以将第一标记M2部分地设置在基底2”的第二侧(例如，第二侧的NAA区域中)。由于设置在基底2”的第一侧的对位标记M2不被设置在基底2”的将要图案化的一侧，因此这些对位标记M2可以放置在基底2”(显示面板)的有效区域AA的内部。

如图5中所示，当在基底2”上设置好第一对位标记M2且在掩模1上设置好第二对位标记后，可以利用图案化设备的感光元件CCD将掩模1、图案化设备和基底2”进行对位，从而可以对已对位的基底2”的第二侧的相应位置进行图案化。在这种情况下，基底2”可以是透明的。

根据本发明构思的示例性实施例，图案化工艺可以包括光刻工艺，因此，图案化设备可以为曝光台机。在这种情况下，可以将掩模1、曝光台机上的感光元件CCD和基底2”对位。

当采用曝光制程对基底2”的第二侧进行图案化时，曝光台机的感光元件CCD位于基底2”的下方，因此，可以通过位于基底2”第一侧的第一对位标记M2进行对位。此时，掩模1和曝光台机的紫外(UV)光设备位于基底2”的上方，因此，在完成曝光台机、掩模1和基底2”的对位后，可以进行曝光动作，以实现基底2”的图案化。

通过采用上述方式对基底2”进行图案化，可以保证在图案化制程中的每一次发射都能够具有足够的对位标记来对每一部分的基底2”进行图案化，从而避免了手动对位造成的对位精度低和作业时间过长的问题。

另外，当进行到诸如液晶显示面板的成盒制程时，在将TFT基底和滤色器基底完成贴合后，需要在适当的时间段将设置在基底的第一侧的对位标记M2洗掉。当对位标记M2包括金属时，可以通过湿蚀刻制程除去；当对位标记M2包括黑矩阵材料时，可以利用适当的溶剂通过类似返工(rework)的方式去除标记。

在上述示例性实施例中，由于在基底2”的第一侧上设置了对位标记M2，因此，在最终产品前需要加入除去这些对位标记M2的制程，使得工艺流程相对比较复杂。因此，提供下面的本发明构思的又一示例性实施例针对这个问题进行了优化。

图6和图7示出了根据本发明构思的另一示例性实施例的基底与掩模的对位方法。图6和图7中示出的示例性实施例的基底与掩模的对位方法与图4和图5中示出的基底与掩模的对位方法基本相同，除了第一对位标记被设置在对位基底上。因此，下面将结合图6和图7来详细地描述本发明构思的又一示例性实施例的与图4和图5中示出的示例性实施例的不同之处，且将省略重复的描述。

参照图6和图7，对于参照图4描述的设置第一对位标记M2的步骤，可以在基底2”的第二侧的下方提供对位基底S，可以将第一对位标记M2的至少一部分设置在对位基底S上。这里，可以将与基底2”的有效区域AA对应的第一对位标记M2设置在对位基底S上，而将与基底2”的无效区域NAA对应的第一对位标记M2设置在基底2”的第二侧上。然而，也可以将第一对位标记M2全部都设置在对位基底S上。

此外，为了使对位基底S与基底2”准确对位，还可以对于对位基底和基底设置另外的对位标记，以下称作对准标记(K1和K2)。由于设置在对位基底S上的对位标记M2是用于基底2”与掩模1对位，因此需要对位基底S能够准确反映基底2”需要的对位标记的位置。在这种情况下，可以在基底S的无效区域NAA上设置第一对准标记K2，且在对位基底S的相应位置处设置第二对准标记K1。通过第一对准标记K2与第二对准标记K1的对准，可以使对位基底S与基底2”对准，从而可以使基底2”能够与掩模1准确对位。

如图6中所示，可以在基底2”的四个角落设置第一对准标记K1，从而相应地在对位基底S的相应位置(例如，对位基底的四个角落)设置第二对准标记K1。这里，图6中示出了基底2”与对位基底S具有相同的尺寸。然而，本发明构思不限于此，也就是说，只要对位基底S能够与基底2”准确对准并且能够使设置在对位基底S上的第一对位标记K2准确地反映基底2”的需要的位置处，对位基底S可以具有大于基底2”的有效区域AA的各种尺寸，且第一对位标记K2可以被设置在基底2”的第二侧的无效区域NAA中的任意位置。

此外，虽然图6中示出了设置在对位基底S上的第二对准标记K1与设置在基底2”上的第一对准标记K2具有相互配合的形状，然而，本发明构思不限于此。也就是说，只要能够实现基底2”与对位基底S的准确对准，第一对准标记K2和第二对准标记K1可以具有各种形状，例如，完全相同的形状。

另外，图7中示出了第一对准标记K2设置在基底2”的第二侧上，然而，第一对准标记K2也可以设置在基底2”的第二侧上。同样，第二对准标记K1也可以设置在对位基底S的任意侧上。此外，对位基底S可以是透明的。

当将对位基底S和基底2”对准后，基底2”与掩模A的对位以及对基底2”的图案化的制程可以与参照图4和图5中描述的示例性实施例类似，因此，这里不做过多的描述。

此外，对于图4和图5，由于第一对位标记K2设置在基底2”的第一侧，因此在后续的工艺期间需要设置对对位标记擦除的步骤。然而，对于图6和图7描述的示例性实施例，由于提供了对位基底S，所以可以省略去除对位标记M2的步骤，从而进一步地节省了制程时间，简化了工艺。

虽然本公开包括特定的示例，但在理解了本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及他们的等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种变化。在此描述的示例将仅被认为描述性含义，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或者电路中的组件和/或用其他组件或者他们的等同物进行替换或者补充描述的系统、架构、装置或者电路中的组件，则可获得适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及他们的等同物限定，并且在权利要求及他们的等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (6)

1.一种对用于显示面板的基底图案化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供第一基底，所述第一基底包括有效区域和无效区域；

对第一基底的有效区域进行分块；

在第一基底的不被图案化的一侧设置第一对位标记的至少一部分，在第一基底的将被图案化的一侧的无效区域处设置第一对位标记的剩余部分；

基于第一基底的分块来对掩模进行分块，并在掩模上设置与第一对位标记对应的第二对位标记；

将掩模设置在第一基底的将要图案化的一侧上，使第一对位标记和第二对位标记进行对位，从而利用掩模基于第一基底的分块来对基底的各个块进行图案化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设置第一对位标记的步骤包括：

将第一对位标记全部都设置在第一基底的未被图案化的一侧上。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设置第一对位标记的步骤包括：

提供第二基底，在第二基底上设置第一对位标记的至少一部分。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，提供第二基底的步骤包括：

将第一对位标记全部都设置在第二基底上。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，提供第二基底的步骤包括：

在第二基底上设置第二对准标记，并且在第一基底上设置第一对准标记，通过第一对准标记与第二对准标记的对准，使得第一基底与第二基底准确对位。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，将第一对准标记设置在第一基底的将被图案化的一侧和不将被图案化的另一侧的至少一侧上，并且设置在第一基底的无效区域内。

Images