CN112946991B - 掩膜版图形的形成方法、掩膜版的制作方法、掩膜版以及滤光片 - Google Patents
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Abstract
一种掩膜版图形的形成方法、掩膜版的制作方法、掩膜版以及滤光片，其中，掩膜版图形的形成方法包括：提供初始图形区，所述初始图形区包括多个有序排列的像素单元格图形；采用圆弧状边界线将所述初始图形区划分为显示区和非显示区，部分所述像素单元格图形跨越所述圆弧状边界线，跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格图形位于所述显示区的面积不相等。本发明实施例提供的掩膜版图形的形成方法，形成的掩膜版图形，使显示区和非显示区的边界呈圆滑的圆弧设计，圆弧形状更加自然，提高了显示屏幕的美观性。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置领域，特别是涉及一种掩膜版图形的形成方法、掩膜版的制作方法、掩膜版以及滤光片。
背景技术
随着科技的进步和发展，液晶显示器得到了广泛的应用，其中，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,TFT-LCD)由于具有低的功耗、优异的画面以及较高的生产良率等性能，目前逐渐占据了显示领域。现有的液晶显示器一般包括：TFT阵列基板、彩色滤光片、位于TFT阵列基板和滤光片之间的液晶层。其中，彩色滤光片上形成有遮光层和彩色滤光层。
为了扩大液晶显示器的显示区域以及增加显示屏的美观性，显示屏的形状呈现多元化，角部设计也从直角形状向更圆滑的圆弧形状发展。传统的设计为了使显示区的角部呈圆角，采用了阶梯状边界遮挡遮光层的开口，这样会使显示屏的角部呈现明显的锯齿感，影响显示屏的美观性。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种掩膜版图形的形成方法、掩膜版的制作方法、掩膜版以及滤光片，可以使最终制作形成的滤光片的角部圆弧过渡更加圆滑、自然，增强美观性。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种掩膜版图形的形成方法，包括：提供初始图形区，所述初始图形区包括多个有序排列的像素单元格图形；采用圆弧状边界线将所述初始图形区划分为显示区和非显示区，部分所述像素单元格图形跨越所述圆弧状边界线，跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格图形位于所述显示区的面积不相等。
可选的，还包括：所述像素单元格图形包括n个初始子像素图形，n为大于等于三的自然数，以及遮光图形，所述遮光图形用于将所述初始子像素图形分隔开；修改跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格图形内的所述初始子像素图形，得到修正子像素图形，同一所述像素单元格图形内的所述修正子像素图形位于所述显示区内的面积相等。
可选的，修改跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格图形内的所述初始子像素图形的方法包括：获取所述像素单元格图形内n个所述初始子像素图形的面积总和A1；获取所述像素单元格图形的面积A2；获取所述像素单元格图形位于所述显示区内的面积A3；计算所述像素单元格图形内所述修正子像素图形的面积总和S1，S1＝A1×A3/A2；计算所述像素单元格图形内每个所述修正子像素图形的面积S2，S2＝S1/n；缩减所述初始子像素图形的大小，至所述初始子像素图形位于所述显示区内的面积为S2，得到所述修正子像素图形。
可选的，还包括：当S2小于25平方微米时，将所述初始子像素图形的大小缩减为0。
可选的，还包括：用所述遮光图形替代位于所述非显示区内的所述初始子像素图形。
本发明实施例还提供一种掩膜版的制作方法，包括：提供基底；在所述基底上形成与权利要求1至4任一项所述的掩膜版图形对应的图形结构。
本发明实施例还提供一种根据上述掩膜版制作方法制作的掩膜版，包括：基底，所述基底包括显示区和非显示区，所述显示区和所述非显示区之间具有圆弧状边界线；多个有序排列的像素单元格图案，位于所述基底上，部分所述像素单元格图案跨越所述圆弧状边界线，跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格图案在所述显示区内的面积不相等。
可选的，所述像素单元格图案包括：n个子像素图案，n为大于等于三的自然数，同一所述像素单元格图案内的所述子像素图案的面积相等；以及遮光图案，所述遮光图案用于将n个所述子像素图案分隔开。
可选的，所述子像素图案位于所述显示区内的面积大于等于25平方微米。
本发明实施例还提供一种滤光片，利用上述所述掩膜版制作形成，包括：基板，所述基板包括显示区和非显示区，所述显示区和非显示区之间具有圆弧状边界线；多个有序排列的像素单元格，位于所述基板上，部分所述像素单元格跨越所述圆弧状边界线，跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格在所述显示区内的面积不相等。
可选的，所述像素单元格包括：n个子像素区，n为大于等于三的自然数，同一所述像素单元格内的所述子像素区的面积相等；以及遮光层，所述遮光层用于将n个所述子像素区分隔开。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
采用圆弧状边界线分割显示区和非显示区，跨域圆弧状边界线的像素单元格图形在显示区内的面积不相同，使掩膜版图形显示区和非显示区的边界更加圆滑，圆弧过渡更加自然，对应形成的掩膜版以及利用掩膜版最终形成的滤光片，使滤光片上的显示区和非显示区的边界更加圆滑，可以让使用所述滤光片的显示装置的显示屏边框角部呈圆角形状，圆角的线条更流畅、自然，角部的圆弧形状更为明显，减少用户视觉上的锯齿感，增加显示装置显示屏的美观性。
进一步，修改跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格图形内的所述初始子像素图形，得到修正子像素图形，同一所述像素单元格图形内的所述修正子像素图形位于所述显示区内的面积相等。修正子像素图形的面积相等，后续在掩膜版上形成的、与修正子像素图形相对应的子像素图案的面积相等，对应最终在滤光片上形成的子像素区的面积相等，即像素单元格内不同颜色的子像素区面积相等，利用所述掩膜版形成滤光片时，使显示区内不同颜色的显示比例不会发生变异，混色效果较好，能为用户提供更好的视觉效果。
附图说明
图1是一实施例中掩膜版图形的示意图；
图2至图4是本发明一实施例中掩膜版图形的形成方法各步骤对应的示意图；
图5是本发明一实施例中掩膜版的俯视结构示意图。
具体实施方式
图1是一实施例中掩膜版图形的示意图。
参考图1，所述掩膜版图形1包括：显示区10和非显示11，所述显示区10和非显示区11之间具有阶梯状边界线13；多个有序排列的像素单元格图形20，所述阶梯状边界线13沿所述像素单元格图形20的边分割所述显示区10和非显示区11，以使所述像素单元格图形20位于所述显示区10内的面积相等。
发明人发现，采用阶梯状边界线分割显示区和非显示区，利用这样的掩膜版图形制作得到的掩膜版，再利用掩膜版制作得到的滤光片，显示区和非显示区之间的边界有明显的拐点，分割的边界线不够圆滑，最终在显示屏上呈现时视觉上容易出现锯齿感，显示屏的边框角部也不够圆滑，十分影响用户的使用体验。
为了解决上述问题，发明人经过研究，提供了一种掩膜版图形的形成方法，采用圆弧状边界线将所述初始图形区划分为显示区和非显示区，并且跨越所述圆弧状边界线的像素单元格图形位于所述显示区内的面积不相同，圆弧状边界线在分割所述显示区和非显示区时，没有沿着像素单元格的边界分割，不需要使像素单元格图形在显示区的面积完全相同，可以减少边界线的突变感，从而使最终的显示屏边框的角部圆弧效果更明显，并且更加圆滑、自然，增加视觉上的美观性。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图2至图4是本发明一实施例中掩膜版图形的形成方法各步骤对应的示意图。
参考图2，提供初始图形区100，所述初始图形区100包括多个有序排列的像素单元格图形200。
本实施例中，所述初始图形区100为矩形，所述像素单元格200的形状也为矩形。
本实施例中，所述像素单元格图形200(图1中虚线框部分)沿两个垂直的方向，即沿横向(X方向)和竖向(Y方向)有序排列在所述初始图形区100内。
继续参考图2，采用圆弧状边界线110将所述初始图形区划分为显示区101和非显示区102，部分所述像素单元格图形200跨越所述圆弧状边界线110，跨越所述圆弧状边界线110的所述像素单元格图形200位于所述显示区101的面积不相等。
本实施例中，采用圆弧状边界线110分割所述显示区101和所述非显示区102，使所述显示区101和所述非显示区102的边界比较圆滑，后续利用所述掩膜版图形形成掩膜版，再利用所述掩膜版形成滤光片时，滤光片的显示区和非显示区的边界圆弧形状明显，且过渡圆滑自然，最终在显示屏上呈现出更加圆滑的角部，增加视觉上的美观性。
继续参考图2，所述像素单元格图形200包括n个初始子像素图形210，n为大于等于三的自然数，以及遮光图形220，所述遮光图形220用于将所述初始子像素图形210分隔开。
本实施例中，所述初始子像素图形210为矩形；其他实施例中，所述初始子像素图形210也可以是正方形、三角形等其他形状。
本实施例中，所述每个像素单元格图形200内的初始子像素图形210的数量为三个；其他实施例中，所述初始子像素图形210的数量也可以是四个或五个。
采用圆弧状边界线110划分出所述显示区101和所述非显示区102后，此时，同一所述像素单元格图形200内的所述初始子像素图形210位于显示区101内的面积不相等，这样容易导致最后形成的彩色滤光片的颜色比例失调，因此需要修改所述初始子像素图形210。
参考图3，修改跨越所述圆弧状边界线110的所述像素单元格图形200内的所述初始子像素图形210，得到修正子像素图形211，同一所述像素单元格图形200内的所述修正子像素图形211位于所述显示区内的面积相等。
本实施例中，每个所述像素单元格图形200内的所述修正子像素图形211的数量为三个；其他实施例中，所述修正子像素图形211的数量也可以是四个或五个。所述修正子像素图形211的数量与所述初始子像素图形210的数量相同。
所述修正子像素图形211对应后续在掩膜板上形成的子像素图案，利用所述掩膜版形成彩色滤光片时，所述子像素图案形成滤光片上的子像素区，所述子像素区内会填充不同颜色的色阻层，本实施例中，三个所述修正子像素图形211后续对应红、绿、蓝三个子像素区。当同一所述像素单元格图形200内的修正子像素图形211的面积相等时，相当于滤光片同一像素单元格内不同颜色的子像素区的面积相等，不同颜色的显示比例不会发生失衡，使显示屏上呈现出更好的视觉效果，为用户带来更好的使用体验。
修改所述初始子像素图形210的方法包括：
步骤1、获取所述像素单元格图形200内n个所述初始子像素图形210的面积总和A1。
本实施例中，n等于3。
步骤2、获取所述像素单元格图形200的面积A2。
本实施例中，所述像素单元格图形200彼此之间面积相同，所述A2为单个像素单元格图形的面积。
步骤3、获取所述像素单元格图形200位于所述显示区101内的面积A3。
步骤4、计算所述像素单元格图形200内所述修正子像素图形的面积总和S1，S1＝A1×A3/A2。
步骤5、计算所述像素单元格图形200内每个所述修正子像素图形211的面积S2，S2＝S1/n。
本实施例中，S2＝S1/3。
步骤6、缩减所述初始子像素图形210的大小，至所述初始子像素图形210位于所述显示区101内的面积为S2，得到所述修正子像素图形211。
本实施例中，当步骤5中计算得到的S2小于25平方微米时，将所述初始子像素图形210位于所述显示区101内的大小缩减为0。因为当S2小于25平方微米时，形成的掩膜版上对应的子像素图案面积也小于25平方微米，利用所述掩膜版曝光形成滤光片上的子像素区时，由于光的衍射或者绕射效应，会导致曝光得到的子像素区不清晰完整，影响滤光片的正常使用。
本实施例中，具体缩减所述初始子像素图形210的大小的方法为等比例地缩小所述初始子像素图形210，直至面积达到S2，形成修正子像素图形211。
其他实施例中，也可以固定所述初始子像素图形210的长度不变，只改变宽度大小；或者固定所述初始子像素图形210的宽度不变，只改变长度大小；还可以采用切除所述初始子像素图形210的一角进行缩减。本发明不对缩减后形成的修正子像素图形的形状进行限定。
需要说明的是，形成修正子像素图形211后，所述修正子像素图形211位于所述像素单元格200的排列有多种方式，参考图3，所述修正子像素图形211可以前后对齐排列，也可以采用错位排列的方式。本发明不对所述修正子像素图形的排列方式进行限定。
参考图4，所述掩膜版图形的形成方法，还包括：用所述遮光图形220替代位于所述非显示区102内的所述初始子像素图形210。
用所述遮光图形220替代指，将所述非显示区102内的初始子像素图形210全部变成遮光图形220。显示区对应的是用户可以看到的屏幕区域，非显示区会被遮挡，为屏幕区域以外的区域，不需要进行屏幕显示，在对应形成滤光片时，非显示区完全被遮光层覆盖，因此对于形成滤光片的掩膜版，非显示区完全为遮光图案，相应的，对于掩膜版图形，所述非显示区102完全被所述遮光图形220覆盖。
本发明实施例还提供一种掩膜版的制作方法，包括：提供基底；在所述基底上形成与上述掩膜版图形对应的图形结构。
本发明实施例还提供一种采用上述制作方法制作的掩膜版。图5是本发明一实施例中掩膜版的俯视结构示意图。
参考图5，所述掩膜版包括：基底(图未示)，所述基底包括显示区301和非显示区302，所述显示区301和非显示区302之间具有圆弧状边界线310；多个有序排列的像素单元格图案400，位于所述基底上，部分所述像素单元格图案400跨越所述圆弧状边界线310，跨越所述圆弧状边界线310的所述像素单元格图案400在所述显示区301内的面积不相等。
本实施例中，所述掩膜版上的图形结构和前述的掩膜版图形相对应。其中，所述掩膜版上的所述像素单元格图案对应所述掩膜版图形的像素单元格图形。
本实施例中，所述基底的材料为透明材料。本实施例中，所述基底为玻璃基底。
本实施例中，所述掩膜版上的显示区301和所述非显示区302之间具有圆弧状边界线310，可以使后续形成的滤光片的边界更加圆滑，不会有锯齿感，增强了显示屏的视觉美观性，提升用户体验。
继续参考图5，所述像素单元格图案400包括：n个子像素图案410，n为大于等于三的自然数，同一所述像素单元格图案400内的所述子像素图案410的面积相等；以及遮光图案420，所述遮光图案420用于将所述子像素图案410分隔开。
本实施例中，所述子像素图案410对应所述掩膜版图形中的修正子像素图形211，所述遮光图案420对应所述掩膜版图形中的遮光图形220。
本实施例中，所述非显示区402完全被所述遮光图案420覆盖。
本实施例中，所述子像素图案410的数量为三个；其他实施例中，所述子像素图案410的数量也可以是四个、五个或者其他数量。
所述遮光图案420的材料为黑色材料，具有不透光性。本实施例中，所述遮光图案420的材料为黑色感光树脂材料；其他实施例中，所述遮光图案420的材料也可以是金属铬材料。
具体而言，所述遮光图案420位于所述基底10上，且所述遮光图案420中具有多个开口区域，所述开口区域即所述子像素图案410。至少三个所述子像素图案410和分隔所述子像素图案410的遮光图案420构成了所述像素单元格图案400。
本实施例中，同一所述像素单元格图案400内的所述子像素图案410的面积相等。如果同一像素单元格图案内不同颜色的子像素图案在所述显示区内的面积不相同，会造成颜色比例的失衡，导致视觉上呈现出的色彩发生变异，降低用户体验，因此同一像素单元格图案内不同颜色的子像素图案在所述显示区内的面积要相同。
本实施例中，同一所述像素单元格图案400内所述子像素图案410位于所述显示区401内的面积大于等于25平方微米。因为当面积小于25平方微米时，利用所述掩膜版制作滤光片时，由于光的衍射或者绕射效应，在滤光片上形成的子像素区会不清晰、不完整，影响正常使用。
本实施例中，所述子像素图案410的形状相同，均为矩形。
其他实施例中，所述子像素图案410的形状也可以是直角梯形，圆角矩形等形状。当然，本发明中所述子像素图案的形状不限于上述公开的形状。
相应的，本发明还提供一种滤光片，所述滤光片利用上述掩膜版制作形成。
所述滤光片包括：基板，所述基板包括显示区和非显示区，所述显示区和非显示区之间具有圆弧状边界线；多个有序排列的像素单元格，位于所述基板上，部分所述像素单元格跨越所述圆弧状边界线，跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格在所述显示区内的面积不相等。
本实施例中，所述滤光片利用上述掩膜版制作形成，所述滤光片的结构与所述掩膜版的图案相对应，所述像素单元格与所述掩膜版上的像素单元格图案相对应。
本实施例中，所述基板为透明材料，所述基板为玻璃基板。
所述滤光片采用圆弧状边界线分割所述显示区和所述非显示区，使采用所述滤光片的显示屏的屏幕边界更加圆滑，显示屏的角部圆弧形状更明显，不会有锯齿感。
所述像素单元格包括：n个子像素区，n为大于等于三的自然数，同一所述像素单元格内的所述子像素区的面积相等；以及遮光层，所述遮光层用于将所述子像素区分隔开。
所述滤光片上同一所述像素单元格内的所述子像素区的面积相等，避免不同颜色的比例混合发生失调，具有更好的色彩显示效果，为用户带来更好的视觉体验。
所述遮光层的材料为黑色材料，具有不透光性。本实施例中，所述遮光层的材料为黑色感光树脂材料；其他实施例中，所述遮光层的材料也可以是金属铬材料。
本实施例中，滤光片上的所述子像素区对应所述掩膜版上的所述子像素图案，滤光片上的所述遮光层对应所述掩膜版上的所述遮光图案。
由于所述滤光片利用所述掩膜版制作形成，所述滤光片的结构与所述掩膜版的图案相对应，例如所述子像素区的排列方式、形状等都与所述子像素图案的相同，在此不再详细赘述。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种掩膜版图形的形成方法，其特征在于，包括：
提供初始图形区，所述初始图形区包括多个有序排列的像素单元格图形；采用圆弧状边界线将所述初始图形区划分为显示区和非显示区，部分所述像素单元格图形跨越所述圆弧状边界线，跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格图形位于所述显示区的面积不相等；
所述像素单元格图形包括n个初始子像素图形，n为大于等于三的自然数，修改跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格图形内的所述初始子像素图形，得到修正子像素图形，同一所述像素单元格图形内的所述修正子像素图形位于所述显示区内的面积相等；
得到修正子像素图形的方法包括：获取所述像素单元格图形内n个所述初始子像素图形的面积总和A1；获取所述像素单元格图形的面积A2；获取所述像素单元格图形位于所述显示区内的面积A3；计算所述像素单元格图形内所述修正子像素图形的面积总和S1，S1＝A1×A3/A2；计算所述像素单元格图形内每个所述修正子像素图形的面积S2，S2＝S1/n；缩减所述初始子像素图形的大小，至所述初始子像素图形位于所述显示区内的面积为S2，得到所述修正子像素图形。
2.如权利要求1所述的掩膜版图形的形成方法，其特征在于，所述像素单元格图形还包括遮光图形，所述遮光图形用于将所述初始子像素图形分隔开。
3.如权利要求1所述的掩膜版图形的形成方法，其特征在于，还包括：当S2小于25平方微米时，将所述初始子像素图形的大小缩减为0。
4.如权利要求2所述的掩膜版图形的形成方法，其特征在于，还包括：用所述遮光图形替代位于所述非显示区内的所述初始子像素图形。
5.一种掩膜版的制作方法，其特征在于，包括：
提供基底；
在所述基底上形成与权利要求1至4任一项所述的掩膜版图形对应的图形结构。
6.一种掩膜版，其特征在于，根据权利要求5所述的制作方法制作的掩膜版，包括：
基底，所述基底包括显示区和非显示区，所述显示区和所述非显示区之间具有圆弧状边界线；
多个有序排列的像素单元格图案，位于所述基底上，部分所述像素单元格图案跨越所述圆弧状边界线，跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格图案在所述显示区内的面积不相等。
7.如权利要求6所述的掩膜版，其特征在于，所述像素单元格图案包括：n个子像素图案，n为大于等于三的自然数，同一所述像素单元格图案内的所述子像素图案的面积相等；以及遮光图案，所述遮光图案用于将n个所述子像素图案分隔开。
8.如权利要求7所述的掩膜版，其特征在于，所述子像素图案位于所述显示区内的面积大于等于25平方微米。
9.一种滤光片，其特征在于，利用如权利要求6至8任一项所述的掩膜版制作形成，包括：
基板，所述基板包括显示区和非显示区，所述显示区和非显示区之间具有圆弧状边界线；
多个有序排列的像素单元格，位于所述基板上，部分所述像素单元格跨越所述圆弧状边界线，跨越所述圆弧状边界线的所述像素单元格在所述显示区内的面积不相等。
10.如权利要求9所述的滤光片，其特征在于，所述像素单元格包括：n个子像素区，n为大于等于三的自然数，同一所述像素单元格内的所述子像素区的面积相等；以及遮光层，所述遮光层用于将n个所述子像素区分隔开。
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