一种掩膜板及其制造方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤指一种掩膜板及其制造方法。

背景技术：

随着液晶显示技术的发展，大尺寸，高品质，低成本成为未来发展方向。目前，随着对大尺寸的追求，TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管液晶显示器)制造不断向高世代发展。

TFT-LCD面板主要由彩膜基板和阵列基板对盒而成，两者间以柱状隔垫物(Photo Spacer，简称PS)隔离出注入液晶的空隙。PS通常是使用掩膜板对沉积在彩膜基板上的光刻胶层进行曝光之后进行显影得到。掩膜板是在TFT-LCD的光刻工艺中用于进行图形制作的一种组件，掩膜板主要由透明基板和形成在该透明基板上的具有特定图形的不透光区域组成。通常制作掩膜板时，主要是在透明基板上沉积一层不透光膜层(例如铬层)，然后在该不透光膜层上刻画特定图形。

在TFT_LCD对合工艺中PS高度均一性是影响产品光学特性非常关键的参数，PS高度均一性越好，对液晶滴入量变化要求越低，增大液晶填入量margin(波动范围)，从而更好的控制盒厚，同时在信赖性评价方面可以保证玻璃基板上所有Panel(液晶面板)光学及相关特性一致，没有玻璃面取向之差，提高良率。相关技术中，采用接近式曝光时，曝光所得的PS高度不均，造成液晶滴入量的工艺margin缩小导致出现高温发黄、吸附发黄、气泡偏多等信赖性不良问题，大大影响产品品质。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种掩膜板及其制造方法，提高柱状隔垫物的高度均一性，进而提高液晶面板品质。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种掩膜板，包括可透光基板，形成在所述可透光基板上的掩膜图形，所述可透光基板的透过率从边缘到中心递减。

在本发明的一可选实施例中，所述可透光基板包括透过率一致的透明基板和覆盖在所述透明基板上的透过率从边缘到中心递减的补偿层，且，所述掩膜图形形成在所述透明基板的一侧，所述补偿层覆盖在所述透明基板的另一侧。

在本发明的一可选实施例中，所述透过率从边缘到中心递减为从100％到70％递减。

在本发明的一可选实施例中，所述从边缘到中心的透过率递减时其递减幅度根据所述掩膜板从边缘到中心到曝光机的机台的曝光距离的变化幅度进行调整。

在本发明的一可选实施例中，所述补偿层包括如下至少之一：聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯。

在本发明的一可选实施例中，所述补偿层由从边缘到中心的第1区域至第N区域组成，且第i区域包围第i+1区域，第i区域的透过率大于第i+1区域，每个区域内的透过率一致，所述i＝1，…，N-1，所述N为自然数且N>1。

在本发明的一可选实施例中，所述第1区域至第N区域的材料相同，且第i区域的厚度小于第i+1区域。

本发明一实施例还提供一种掩膜板的制造方法，包括：

提供透过率一致的透明基板；

在所述透明基板的一侧覆盖透过率从边缘到中心递减的补偿层；

在所述透明基板的另一侧形成掩膜图形。

在本发明的一可选实施例中，所述补偿层的透过率从边缘到中心递减为从100％到70％递减。

在本发明的一可选实施例中，按如下方式覆盖形成所述补偿层：在所述透明基板的一侧从边缘到中心依次覆盖第1区域至第N区域，且第i区域包围第i+1区域，第i区域的透过率大于第i+1区域，每个区域内的透过率一致，所述i＝1，…，N-1，所述N为自然数且N>1。

与相关技术相比，本发明实施例通过改变掩膜板的可透光基板的透过率，将透过率从边缘到中心递减，从而补偿由于掩膜板自重导致的掩膜板弯曲造成的从边缘到中心曝光距离的递减，使得由该掩膜板进行曝光得到的柱状隔垫物的形状更为均一，提高液晶面板品质。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为相关技术中掩膜板曝光得到柱状隔垫物示意图；

图2为本发明一实施例提供的掩膜板结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的掩膜板示意图；

图4为应用本发明实施例提供的掩膜板后进行曝光得到柱状隔垫物的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

如图1所示，在接近式曝光工艺中，掩膜板20由掩膜架30固定，掩膜板20对沉积在彩膜基板上的光刻胶层进行曝光之后进行显影得到柱状隔垫物40。由于掩膜板20自重导致掩膜板弯曲，随着掩膜板的尺寸增大，该弯曲随之增大。掩膜板物理弯曲导致掩膜板同曝光机机台(用于支撑玻璃基板)距离(Gap)不同，从图1中可以看到，掩膜板与曝光机机台的距离通常为200～300um，而由于弯曲导致的中心区域同曝光机机台的距离减少约50um，比重比较大。PS受Gap影响较大，Gap不同从而造成玻璃基板10上Panel因所处掩膜板位置不同PS高度呈现明显的差异。该弯曲导致掩膜板曝光中心区域的PS高度偏高，而周边PS高度偏低，呈明显梯度分布。实际测试发现，掩膜板中心处的PS高度比周边高0.1um左右。此种PS高度不均造成液晶滴入量的工艺margin缩小导致出现高温发黄、吸附发黄、气泡偏多等信赖性不良问题，大大影响产品品质。

本发明实施例中，为了改善由于掩膜板自重出现弯曲从而曝光距离不一致导致曝光形成的柱状隔垫物高度不一致的问题，调整掩膜板的透过率，用透过率对曝光距离进行补偿，进而使得柱状隔垫物的高度更为均一。由于掩膜板边缘的曝光距离最长，中心的曝光距离最短，从边缘到中心曝光距离递减，因此，设置掩膜板边缘的透过率最大，中心的透过率最小，透过率从边缘到中心递增，从而补偿由于曝光距离不一致导致的柱状隔垫物高度不一致，使得柱状隔垫物高度更为均一。

本发明实施例提供一种掩膜板，包括可透光基板，该可透光基板的透过率从边缘到中心递减。该可透光基板的一侧形成有掩膜图形。其中，透过率是指在入射光通量自被照面或介质入射面至另外一面离开的过程中，投射并透过物体的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比。该可透光基板从边缘到中心的不同透过率可以通过多种方式达到。比如，通过将可透光基板从边缘到中心涂上不同的颜色，使得边缘到中心的透过率不同，或者，采用双层结构，一层为透过率一致的透明基板，另一层为透过率递减的补偿层；或者，改变可透光基板的厚度，使得可透光基板从边缘到中心的透过率不同，或者，从边缘到中心采用透过率不同的材料，等等。

如图2所示，本发明实施例提供一种掩膜板，该掩膜板包括透过率一致的透明基板50，以及，覆盖在所述透明基板50上的补偿层60，该补偿层60的透过率从边缘70到中心80递减。其中，掩膜图形在透明基板50的一侧，补偿层60在透明基板50的另一侧，与掩模图形相对。需要说明的是，所述边缘70是指该掩膜板的有效区域的边缘，即用于曝光形成柱状隔垫物的区域的边缘，有效区域外的位置其透过率可以和有效区域的边缘的透过率一致，也可以不一致。所述透明基板50可使用石英制成。

补偿层60透过率从边缘到中心递减可以是从边缘到中心划分为多个区域，靠近边缘的区域包围靠近中心的区域，且靠近边缘的区域的透过率小于靠近中心的区域，同一个区域内的透过率一致。一种划分方式如图3所示，从边缘到中心依次包括第一区域61、第二区域62、第三区域63和第四区域64，同一区域内的透过率一致，且第一区域61的透过率大于第二区域62，第二区域62的透过率大于第三区域63，第三区域63的透过率大于第四区域64。图3中示出的区域65为非有效区域，即不参与曝光的区域，其透过率不限，可以和第一区域61一致，也可以不一致。如图3所示，掩膜板大小为1200*850时，各区域的一个划分示例为：第四区域64为中心的500*300的矩形区域，第三区域63为700*450的矩形区域中除第四区域64外的区域，第二区域62为900*600的矩形区域中除第三区域63和第四区域64外的区域，第一区域61为1100*750的矩形区域中除第二区域62、第三区域63和第四区域64外的区域。需要说明的是，图3所示的区域划分方式仅为一示例，实际上可以划分为更少区域，比如，划分为三个区域，或者，划分为更多区域，比如，所述补偿层60由从边缘到中心的第1区域至第N区域组成，且第i区域包围第i+1区域，第i区域的透过率大于第i+1区域，每个区域内的透过率一致，所述i＝1，…，N-1，所述N为自然数且N>1。另外，区域的形状也可以改变，比如为圆形或椭圆形或不规则形状等等，各区域的大小也可以根据需要划分。

在本发明的一可选实施例中，补偿层60由表面平整度高、透过率较高、导静电能力高的材料制成，比如由高分子材料制成的薄膜。所述高分子材料至少包括如下之一：PP(聚丙烯)/PVC(聚氯乙烯)/PE(聚乙烯)/PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，等等，此处仅为示例，其他高分子材料也可用来制作所述补偿层60。

在本发明的一可选实施例中，为了实现透过率从边缘到中心递减，补偿层60可以采取相同材料制成，但从中心到边缘厚度递增，从而达到透过率递减的目的。以图3为例，补偿层60的第一区域61可以不覆盖薄膜，第二区域62覆盖一层薄膜，第三区域63覆盖一层厚度超过第二区域62的薄膜，第四区域64覆盖一层厚度超过第三区域的薄膜，由于材料相同，厚度增加时，透过率递减，从而达到从边缘到中心递减的目的。

在本发明的一可选实施例中，为了实现透过率从边缘到中心递减，补偿层60也可以采取厚度相同但透过率不同的材料制成。以图3为例，第一区域61可以不覆盖薄膜，第二区域62、第三区域63和第四区域64分别覆盖不同材料制成的薄膜，且各区域的材料的透过率满足：第二区域62>第三区域63>第四区域64。

当然，也可以上述两种方式的结合，通过材料和厚度相结合来达到透过率从边缘到中心递减。另外，上述实施例中，第一区域61未覆盖一层薄膜。在本申请其他实施例中，第一区域61也可以覆盖一层薄膜，相应的，第二区域62覆盖一层厚度大于第一区域61的薄膜，第三区域63覆盖一层厚度超过第二区域62的薄膜，第四区域64覆盖一层厚度超过第三区域63的薄膜，使得透过率满足第一区域61>第二区域62>第三区域63>第四区域64即可。

在本发明的一可选实施例中，补偿层60从边缘到中心的透过率递减时其递减幅度根据所述掩膜板从边缘到中心到曝光机的机台的曝光距离的变化幅度进行调整。因为，透过率是对曝光距离的补偿，因此，曝光距离越长，透过率越大，曝光距离越小，透过率越小，透过率的递减幅度可以根据曝光距离的变化幅度进行调制。因此，补偿层60的透过率可以根据弯曲程度导致的曝光距离不同进行设定。经测试可知，中心区域弯曲最大为50um时，其造成的中心和边缘的PS高度差值约为0.15um，而实际测试可知，当边缘和中心的透过率分别设置为100％和70％时，中心和边缘的PS高度比较一致。因此，从边缘到中心的透过率递减可以设置为从100％到70％递减。以图3为例，可以将第一区域61的透过率设置为100％，第四区域64的透过率设置为70％，此时中心和边缘的PS高度基本一致。其他区域的透过率可以根据掩膜板在该区域的弯曲程度设定。实际应用中，可以在各区域设置不同的透过率进行测试，使得各区域其曝光所得的PS高度基本一致。在本发明的一个可选实施例中，第二区域62的透过率可以设置为90％，第三区域63的透过率可以设置为80％。当然，上述透过率数值仅为示例，可以根据需要设置为其他值，使得PS高度更为一致即可。另外，当掩膜板尺寸和重量改变，导致掩膜板弯曲程度改变时，需要相应的改变各区域的透过率。具体的，可以通过测试获得使得PS高度更为一致的透过率，也可以先推算透过率、曝光距离及PS高度之间的关系，根据该关系确定透过率，然后再进行测试，根据测试结果再调整各区域的透过率。当然，也可以进行简化，直接设置为透过率从边缘到中心均匀递减。

如图4所示，为使用本发明实施例提供的掩膜板进行曝光的示意图。采用本发明实施例提供的掩膜板后，由于从边缘到中心透过率递减，尽管边缘的曝光距离大，但边缘的透过率大，透光的光线更多，对曝光进行了补偿，而中心虽然曝光距离小，但其透过率小，因此，边缘和中心曝光所得的PS高度的差距缩小，增强了PS高度的均一性。

本发明实施例还提供一种掩膜板的制造方法，包括：

提供透过率一致的透明基板；

在所述透明基板的一侧覆盖透过率从边缘到中心递减的补偿层；

在所述透明基板的另一侧形成掩膜图形。

在本发明的一可选实施例中，所述补偿层的透过率从边缘到中心递减为从100％到70％递减。

在本发明的一可选实施例中，按如下方式覆盖形成所述补偿层：在所述透明基板的一侧从边缘到中心依次覆盖第1区域至第N区域，且第i区域包围第i+1区域，第i区域的透过率大于第i+1区域，每个区域内的透过率一致，所述i＝1，…，N-1，所述N为自然数且N>1。

需要说明的是，上述掩膜板不限于用于对PS进行曝光，对其他需要使用掩膜板来进行曝光生成图案也可适用，根据图案的需要相应更改透过率即可。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。