CN202735676U - 接近式曝光掩膜板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种接近式曝光掩膜板，属于显示领域。其中，该接近式曝光掩膜板，用以对彩色滤光片进行接近式曝光，从所述掩膜板的边缘到所述掩膜板的中心，掩膜板上图形的尺寸逐渐增大。本实用新型的技术方案能够解决因掩膜板弯曲造成的玻璃基板上图形尺寸不均一的问题，从而改善液晶显示面板的显示品质。

Description

接近式曝光掩膜板

技术领域

本实用新型涉及显示领域，特别是指一种接近式曝光掩膜板。

背景技术

随着液晶显示技术的发展，大尺寸，高品质，低成本成为未来发发展方向。彩色滤光片作为TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管液晶显示器)显示器件的主要组成部件，其品质直接决定着液晶显示器件的显示效果。目前，随着对大尺寸的追求，TFT-LCD制造不断向高世代发展。玻璃基板制作时需要的掩膜板也随之增大，掩膜板的弯曲问题越来越明显。

现有技术中的接近式曝光掩膜板如图1所示，掩膜板2各个位置的图形4的形状、尺寸均相同，彩色滤光片制作中采用接近式曝光方式，掩膜板2与玻璃基板之间的距离在一百微米至数百微米以内。如图2所示，掩膜板2的弯曲将导致曝光平面倾斜，掩膜板2上的图形4将发生扭曲；同时也将造成掩膜板2上不同位置与玻璃基板1的间距不同：中间部分的曝光间距G2小于边缘部分的曝光间距G1(图2中G2＜G1)；由于曝光时受衍射角、光线平行度等因素的影响，玻璃基板1上的图形尺寸(CD)与曝光间距(Gap)密切相关，如图3所示为图形尺寸CD与曝光间距Gap之间的对应关系，图形尺寸CD与曝光间距成正比。因此掩膜板2弯曲将导致玻璃基板1上中间部分的图形的尺寸CD2小于边缘部分的图形尺寸CD1(图2中CD2＜CD1)，影响了液晶显示面板的显示品质。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种接近式曝光掩膜板，能够解决因掩膜板弯曲造成的玻璃基板上图形尺寸不均一的问题，从而改善液晶显示面板的显示品质。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种接近式曝光掩膜板，用以对彩色滤光片进行接近式曝光，从所述掩膜板的边缘到所述掩膜板的中心，掩膜板上图形的尺寸逐渐增大。

其中，所述掩膜板上图形为开口，可透光。

进一步地，所述掩膜板上的图形为对设定图形上的各点在延长线方向上进行尺寸补偿后得到的图形，延长线为该设定图形的中心点与该各点之间的连线，设定图形为假定掩膜板不出现弯曲时的图形。

进一步地，所述掩膜板上图形上的点在尺寸补偿后距图形的中心点的距离为L2，则L2＝L1+ΔCD_Mask，其中ΔCD_Mask为尺寸补偿量，L1为设定图形中与该点对应的点到设定图形中心点的距离。

进一步地，尺寸补偿量ΔCD_Mask由设定图形的尺寸、设定的曝光间距和曝光间距变化量决定，

尺寸补偿量 $\mathrm{\Δ}{\mathrm{CD}}_{\mathrm{Mask}}=\frac{k\×\mathrm{\Δh}}{1+k\×(h_0-\mathrm{\Δh})}\×{\mathrm{CD}}_{\mathrm{Mask}0},$

其中，CD_Mask0为设定图形上对应点到设定图形中心点的距离，h₀为设定的曝光间距，Δh为掩膜板弯曲引起的曝光间距变化量，k为常数。

进一步地，

曝光间距变化量 $\mathrm{\Δh}=H[1-{\left(\frac{l}{L}\right)}^n],$

其中，l为掩膜板上的点距掩膜板中心点的距离，L为该点与该中心点连线上该中心点距掩膜板边缘的距离，H为掩膜板的最大曝光间距变化量，n为形变指数。

进一步地，所述掩膜板由不透光材料制成。

进一步地，所述不透光材料包括金属。

本实用新型的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，将掩膜板不同位置的图形设计成不同的尺寸，并对图形的形状进行修正，使得在进行接近式曝光时，利用掩膜板上不同的图形尺寸及形状来补偿曝光平面倾斜以及曝光间距不均一的影响，从而解决因掩膜板弯曲造成的玻璃基板上图形尺寸不均一的问题，改善液晶显示面板的显示品质。

附图说明

图1为现有技术中的接近式曝光掩膜板的平面示意图；

图2为接近式曝光掩膜板发生弯曲的示意图；

图3为图形尺寸与曝光间距之间的对应关系示意图；

图4为本实用新型实施例的接近式曝光掩膜板的坐标示意图；

图5为本实用新型实施例的接近式曝光掩膜板的平面示意图；

图6为现有技术中接近式曝光掩膜板上的一图形的示意图；

图7为对图6所示图形进行尺寸补偿后的得到的图形的示意图。

附图标记

1玻璃基板

2掩膜板

3光刻胶

4掩膜板上的图形

具体实施方式

为使本实用新型的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型的实施例针对高世代生产线中，掩膜板弯曲导致玻璃基板上不同位置的图形的尺寸存在差别，影响液晶显示面板的显示品质的问题，提供一种，能够解决因掩膜板弯曲造成的玻璃基板上图形尺寸不均一的问题，从而改善液晶显示面板的显示品质。

本实用新型提供了一种接近式曝光掩膜板，如图4所示，从掩膜板的边缘到掩膜板的中心，掩膜板上图形的尺寸逐渐增大。其中掩膜板上图形为开口，可透光。

其中，掩膜板上的图形为对设定图形上的各点在延长线方向上进行尺寸补偿后得到的图形，延长线为该设定图形的中心点与该各点之间的连线，设定图形为假定掩膜板不出现弯曲时的图形。

其中，掩膜板上图形上的点在尺寸补偿后距图形的中心点的距离为L2，则L2＝L1+ΔCD_Mask，其中ΔCD_Mask为尺寸补偿量，L1为设定图形中与该点对应的点到设定图形中心点的距离。

进一步地，尺寸补偿量ΔCD_Mask由设定图形的尺寸、设定的曝光间距和曝光间距变化量决定，

尺寸补偿量 $\mathrm{\Δ}{\mathrm{CD}}_{\mathrm{Mask}}=\frac{k\×\mathrm{\Δh}}{1+k\×(h_0-\mathrm{\Δh})}\×{\mathrm{CD}}_{\mathrm{Mask}0},$

其中，CD_Mask0为设定图形上对应点到设定图形中心点的距离，h₀为设定的曝光间距，Δh为掩膜板弯曲引起的曝光间距变化量，k为常数。

进一步地，

曝光间距变化量 $\mathrm{\Δh}=H[1-{\left(\frac{l}{L}\right)}^n],$

其中，l为掩膜板上的点距掩膜板中心点的距离，L为该点与该中心点连线上该中心点距掩膜板边缘的距离，H为掩膜板的最大曝光间距变化量，n为形变指数。

进一步地，掩膜板由不透光材料制成，该不透光材料可以为金属。

本实用新型将掩膜板不同位置的图形设计成不同的尺寸，并对图形的形状进行修正，使得在进行接近式曝光时，利用掩膜板上不同的图形尺寸及形状来补偿曝光平面倾斜以及曝光间距不均一的影响，从而解决因掩膜板弯曲造成的玻璃基板上图形尺寸不均一的问题，改善液晶显示面板的显示品质。

下面对本实用新型的掩膜板进行进一步的介绍：

对于大尺寸的接近式曝光掩膜板，在其置于曝光机掩膜板支架时会出现弯曲，各位置弯曲引起的Gap变化量(Δh)满足公式1：

$\mathrm{\Δh}=H[1-{\left(\frac{l}{L}\right)}^n]$ 公式1

其中，如图5所示，l为接近式曝光掩膜板上任一点A(x，y)距接近式曝光掩膜板中心点的距离，L为A点与该中心点连线上该中心点距接近式曝光掩膜板边缘的距离，H为接近式曝光掩膜板置于曝光机掩膜板支架时弯曲引起的最大Gap变化量，即曝光机掩膜板支架时中心处的Gap变化量，H的值可通过实际测量得到。n为形变指数，由接近式曝光掩膜板的材质、曝光机掩膜板支架等设备的结构等决定，可根据实际接近式曝光掩膜板弯曲情况模拟计算得出。

另外，对于接近式曝光，玻璃基板上的实际图形的尺寸CD与接近式曝光掩膜板上图形的尺寸CD_Mask及曝光间距满足公式2：

CD＝CD_Mask(1+kh)                                公式2

其中，h为曝光间距；k为常数，由光刻胶、曝光条件等共同决定，本实用新型中所谓图形的尺寸即从图形的边缘上的点到图形的中心点的距离，图形的尺寸可以决定图形的面积大小和形状。

假定接近式曝光掩膜板不出现弯曲时的曝光间距为h₀，即设定的曝光间距为h₀，接近式曝光掩膜板不出现弯曲时的图形尺寸为CD_Mask0，即设定图形的尺寸为CD_Mask0，则

CD＝CD_Mask(1+kh)＝CD_Mask0(1+kh₀)                 公式3

将Δh＝h₀-h代入公式3，则可以得到接近式曝光掩膜板上任意位置的点的尺寸补偿量ΔCD_Mask：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{CD}}_{\mathrm{Mask}}={\mathrm{CD}}_{\mathrm{Mask}}-{\mathrm{CD}}_{\mathrm{Mask}0}=\frac{k\×\mathrm{\Δh}}{1+k\×(h_0-\mathrm{\Δh})}\×{\mathrm{CD}}_{\mathrm{Mask}0}$ 公式4

在设计大尺寸接近式曝光掩膜板时，根据公式1和公式4即可得到接近式曝光掩膜板上各个位置的点的尺寸补偿量。根据该尺寸补偿量可以对接近式曝光掩膜板上的各个位置的图形进行尺寸补偿，在对接近式曝光掩膜板上的所有的图形进行尺寸补偿之后，接近式曝光掩膜板上所有的图形的尺寸和形状都会发生变化，补偿了曝光平面倾斜以及曝光间距不均一的影响，从而解决因掩膜板弯曲造成的玻璃基板上图形尺寸不均一的问题，改善液晶显示面板的显示品质。

下面通过一具体的实施例来说明对接近式曝光掩膜板上的图形进行尺寸补偿的过程，如图6所示为接近式曝光掩膜板的一个设定图形，O点为该图形的中心点，线段OB的长度L1为从该图形的中心点O到图形边缘上一点的距离，C点为线段OB上的一点，具体地，C点可以位于线段OB的二分之一处，由于实际曝光过程中，接近式曝光掩膜板弯曲的程度比较小，因此可以以C点处的Δh来计算整个线段OB的尺寸补偿量，实际应用中还可以根据具体情况的不同，利用线段OB上的其它点来计算线段OB的尺寸补偿量。

本实施例中，通过公式1计算得到C点的Δh值，并获取C点的h₀值和CD_Mask0，其中，CD_Mask0为线段OB的长度，通过公式4来计算得到C点的尺寸补偿量ΔCD_Mask，如图7所示为对图6中的图形进行尺寸补偿后的对应图形，其中，尺寸补偿后的图形的相应线段OB’的长度应为L1+ΔCD_Mask，以此类推，计算尺寸补偿后的图形中心O点到图形边缘上的各点的距离，就可以以此数据对图6所示的图形进行尺寸补偿，得到如图7所示的尺寸补偿后的图形。重复上述步骤计算接近式曝光掩膜板各个位置的图形进行尺寸补偿后的形状和尺寸，最终制作出本实用新型的尺寸补偿后的接近式曝光掩膜板，对图1所示的接近式曝光掩膜板各个位置的图形进行尺寸补偿后，接近式曝光掩膜板各个位置的图形的形状和尺寸如图4所示。

本实用新型的接近式曝光掩膜板通过计算各个位置的图形的尺寸补偿量，对各个位置的图形进行尺寸补偿，相应的图形尺寸和形状得到补偿后，可以解决接近式曝光掩膜板弯曲造成的玻璃基板上图形尺寸不均一的问题，改善液晶显示面板的显示品质。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种接近式曝光掩膜板，其特征在于，从所述掩膜板的边缘到所述掩膜板的中心，所述掩膜板上图形的尺寸逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的接近式曝光掩膜板，其特征在于，

所述掩膜板上图形上的点在尺寸补偿后距图形的中心点的距离为L2，则L2＝L1+ΔCD_Mask，其中ΔCD_Mask为尺寸补偿量，L1为设定图形中与该点对应的点到设定图形中心点的距离。

3.根据权利要求2所述的接近式曝光掩膜板，其特征在于，

尺寸补偿量 $\mathrm{\Δ}{\mathrm{CD}}_{\mathrm{Mask}}=\frac{k\×\mathrm{\Δh}}{1+k\×(h_0-\mathrm{\Δh})}\×{\mathrm{CD}}_{\mathrm{Mask}0},$

其中，CD_Mask0为设定图形上对应点到设定图形中心点的距离，h₀为设定的曝光间距，Δh为掩膜板弯曲引起的曝光间距变化量，k为常数。

4.根据权利要求3所述的接近式曝光掩膜板，其特征在于，

曝光间距变化量

$\mathrm{\Δh}=H[1-{\left(\frac{l}{L}\right)}^n],$

其中，l为掩膜板上的点距掩膜板中心点的距离，L为该点与该中心点连线上该中心点距掩膜板边缘的距离，H为掩膜板的最大曝光间距变化量，n为形变指数。

5.根据权利要求1所述的接近式曝光掩膜板，其特征在于，所述掩膜板由不透光材料制成。

6.根据权利要求5所述的接近式曝光掩膜板，其特征在于，所述不透光材料包括金属。

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