一种掩膜板、显示基板及显示器件的制作方法

本实用新型涉及显示技术领域，特别是涉及一种掩膜板、显示基板及显示器件。

背景技术：

在平板显示技术领域，薄膜晶体管液晶显示器件(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、制造成本相对较低等优点，逐渐在当今平板显示市场占据了主导地位。

TFT-LCD的主要结构为显示面板，显示面板包括对盒的阵列基板和彩膜基板，在阵列基板和彩膜基板之间设置有主隔垫物和辅助隔垫物，主隔垫物用于支撑面板的盒厚，只有在面板受到较大外力时，辅助隔垫物才辅助支撑面板的盒厚。阵列基板包括多条栅线和多条数据线，限定多个像素区域，每一像素区域包括像素电极和薄膜晶体管，栅线与薄膜晶体管的栅电极电性连接，数据线与薄膜晶体管的源电极电性连接，像素电极与薄膜晶体管漏电极电性连接，通过控制打开薄膜晶体管，向像素电极传输像素电压。彩膜基板包括黑矩阵，用于在显示区域限定多个像素区域，每一像素区域设置有透射特定颜色光线的滤光层，以实现彩色显示。其中，层叠的黑矩阵和滤光层覆盖整个非显示区域。

为了不影响显示，主隔垫物和辅助隔垫物与黑矩阵和薄膜晶体管的位置对应。为了保证盒厚的均一性，在非显示区域也形成有Dummy隔垫物，主隔垫物支撑的盒厚与Dummy隔垫物支撑的盒厚一致。但是，在实际制作工艺中，主隔垫物、辅助隔垫物和Dummy隔垫物由同一构图工艺制得，由于彩膜基板的非显示区域覆盖有层叠的黑矩阵和滤光层，当Dummy隔垫物与主隔垫物的高度一致时，Dummy隔垫物支撑的盒厚大于主隔垫物支撑的盒厚，而当Dummy隔垫物与辅助隔垫物的高度一致时，Dummy隔垫物支撑的盒厚小于主隔垫物支撑的盒厚，导致面板盒厚不均一，影响显示质量和产品品质。

技术实现要素：

本实用新型提供一种掩膜板、显示基板及显示器件，用以解决非显示区域的Dummy隔垫物支撑的面板盒厚与显示区域的主隔垫物支撑的面板盒厚不一致，导致面板盒厚不均一的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例中提供一种掩膜板，包括部分透光的第一透光区，所述第一透光区中具有至少一个第二透光区，所述第二透光区的透光率大于所述第一透光区的除第二透光区之外的区域的透光率，用于增加整个所述第一透光区的透光率。

本实用新型实施例中的掩膜板，其中，所述第一透光区中具有镂空部，由所述镂空部形成全透光的所述第二透光区。

本实用新型实施例中的掩膜板，其中，所述第一透光区中具有一个第二透光区。

本实用新型实施例中的掩膜板，其中，所述第二透光区占所述第一透光区的面积的10％～20％。

本实用新型实施例中的掩膜板，其中，所述第一透光区的直径为20um～30um，所述第二透光区的直径为3um～4um。

本实用新型实施例中的掩膜板，其中，所述第一透光区和第二透光区的形状为正多边形。

本实用新型实施例中的掩膜板，其中，所述掩膜板还包括全透光的全透光区、部分透光的第三透光区、不透光的遮光区，所述第一透光区的除所述第二透光区之外的区域为不透光。

本实用新型实施例中的掩膜板，其中，所述掩膜板还包括全透光的全透光区、部分透光的第三透光区、不透光的遮光区，所述第一透光区的除所述第二透光区之外的区域与所述第三透光区的透光率一致。

本实用新型实施例中还提供一种显示基板，包括显示区域和位于显示区域外围的非显示区域，所述显示基板包括基底和设置在所述基底上的位于非显示区域的支撑图形，以及设置在所述支撑图形上的第一隔垫物，所述第一隔垫物的材料选择感光材料，并采用如上所述的掩膜板制得，在曝光过程中，所述第一透光区与所述第一隔垫物的位置对应，通过调整整个所述第一透光区的透光率能够调整所述第一隔垫物的高度。

本实用新型实施例中的显示基板，其中，所述显示区域包括主隔垫物和辅助隔垫物，在垂直于所述基底所在平面的方向上，所述第一隔垫物的背离所述基底的顶面的高度与所述主隔垫物的背离所述基底的顶面的高度一致。

本实用新型实施例中的显示基板，其中，所述显示基板为彩膜基板，所述显示区域包括黑矩阵，用于限定多个像素区域，每一像素区域包括透射特定颜色光线的滤光层，所述主隔垫物和辅助隔垫物设置在所述黑矩阵上；

所述支撑图形包括与黑矩阵同层设置的遮光图形和与滤光层同层设置在彩膜图形，所述彩膜图形设置在所述遮光图形上；

所述第一隔垫物设置在所述彩膜图形上。

本实用新型实施例中的显示基板，其中，所述显示基板为阵列基板，所述显示区域包括栅线和数据线，用于限定多个像素区域，每一像素区域包括薄膜晶体管，所述主隔垫物和辅助隔垫物设置在所述薄膜晶体管上；

所述支撑图形与所述薄膜晶体管同层设置；

所述第一隔垫物设置在所述支撑图形上。

本实用新型实施例中还提供一种显示器件，采用如上所述的显示基板。

本实用新型实施例中的显示器件，其中，所述显示器件为显示面板，所述显示面板包括对盒的彩膜基板和阵列基板，包括设置在所述彩膜基板和阵列基板之间的主隔垫物和辅助隔垫物；

所述显示基板为彩膜基板或阵列基板，在垂直于所述基底所在平面的方向上，所述第一隔垫物的背离所述基底的顶面的高度与所述主隔垫物的背离所述基底的顶面的高度一致。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

上述技术方案中，制作隔垫物的掩膜板包括第一透光区，所述第一透光区对应非显示区域的第一隔垫物所在的区域，通过在所述第一透光区中设置第二透光区，其中，第二透光区的透光率大于第一透光区的透光率，来增加整个所述第一透光区的透光率，通过调整所述第一透光区的透光率改变曝光量，来调整制得第一隔垫物的高度，使其支撑的面板盒厚与显示区域的主隔垫物支撑的面板盒厚一致，保证面板的盒厚均一性。同时，由于仅需对现有的掩膜板进行结构上的改进，不需重新制作掩膜板，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本实用新型实施例中掩膜板的结构示意图一；

图2表示本实用新型实施例中掩膜板的结构示意图二；

图3表示本实用新型实施例中掩膜板的结构示意图三；

图4表示本实用新型实施例中掩膜板的第一透光区的局部俯视图；

图5表示本实用新型实施例中显示基板的制作过程示意图；

图6表示本实用新型实施例中显示面板的结构示意图一；

图7表示本实用新型实施例中显示面板的结构示意图二。

具体实施方式

对于TFT-LCD，显示面板的盒厚由位于显示区域的主隔垫物和辅助隔垫物，以及位于非显示区域的第一隔垫物(即Dummy隔垫物)共同支撑。在显示面板未受到外力时，显示面板的盒厚由主隔垫物和第一隔垫物支撑，只有在显示面板受到较大外力时，辅助隔垫物才起到支撑作用。主隔垫物、辅助隔垫物和第一隔垫物由感光材料制得，如：感光树脂。

对于主隔垫物和辅助隔垫物，其与彩膜基板的黑矩阵位置对应，与阵列基板的薄膜晶体管位置对应。而对于第一隔垫物，彩膜基板上用于支撑所述第一隔垫物的支撑图形为层叠设置的黑矩阵和滤光层，阵列基板上用于支撑所述第一隔垫物的支撑图形为薄膜晶体管。

显然，为了保证显示区域和非显示区域的面板盒厚一致，需要设置第一隔垫物的高度小于主隔垫物，但大于辅助隔垫物。具体的，设置第一隔垫物和主隔垫物的高度差大致为滤光层的厚度。因此，现有技术中制作主隔垫物和辅助隔垫物的灰色调或半色调掩膜板已无法同时完成主隔垫物、辅助隔垫物和第一隔垫物的制作。其中，掩膜板是由透明的基材和设置在所述基材上的不全透光的掩膜图形组成，所述掩膜图形包括遮光的掩膜图形和部分透光的掩膜图形，一般是由铬金属制得。

为了解决上述技术问题，本实用新型在现有的灰色调或半色调掩膜板的基础上，在曝光过程中与第一隔垫物所在区域对应的第一透光区中形成第二透光区，所述第二透光区的透光率大于所述第一透光区的透光率，利用光线的衍射增加整个所述第一透光区的透光率。通过调整所述第一透光区的透光率改变对感光膜层的曝光量，从而调整制得的第一隔垫物的高度，使其高度小于主隔垫物，但大于辅助隔垫物，确保第一隔垫物支撑的面板盒厚与显示区域的主隔垫物支撑的面板盒厚一致，保证面板的盒厚均一性。同时，由于仅需对现有的掩膜板进行结构上的改进，不需重新制作三灰阶掩膜板，降低了生产成本。

其中，所述第二透光区可以为全透光，通过在所述第一透光区中制作镂空部制得，进一步降低生产成本。

需要说明的是，本实用新型中隔垫物的高度是指：在垂直于显示面板所在平面的方向上，隔垫物所具有的高度。

下面将结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例一

本实施例中提供一种掩膜板，通过对某些不全透光的透光区进行结构上的改进，利用光线的衍射来增加所述透光区的透光率，从而能够利用现有的掩膜板获得更多灰阶的掩膜板。对于掩膜板，相差一个灰阶(一个灰阶对应一个具有特定透光率的透光区)会使得掩膜板的制作成本至少翻倍增加，因此，本实用新型的技术方案能够降低多灰阶掩膜板的制作成本。

其中，掩膜板的工作原理为：以掩膜板为阻挡对感光膜层进行曝光，显影后，感光膜层能够复制掩膜板上的相同图形或相反图形。具体的，对于正性感光膜层，曝光后的区域溶于显影液，在显影过程中被去除，感光膜层复制与掩膜板上相同的图形。对于负性感光膜层，曝光后的区域不溶于显影液，在显影过程中未曝光的区域被去除，感光膜层复制与掩膜板上相反的图形。

结合图1-图3所示，本实施例中的掩膜板包括透明的基材200和设置在基材200上的掩膜图形，所述掩膜图形包括部分透光的第一透光区10，第一透光区10中具有至少一个第二透光区11，第二透光区11的透光率大于第一透光区10的除第二透光区11之外的区域的透光率，利用光线的衍射能够增加整个第一透光区10的透光率。

上述技术方案通过对某些不全透光的透光区进行结构上的改进，利用光线的衍射来增加所述透光区的透光率，从而能够利用现有的掩膜板获得更多灰阶的掩膜板，降低了掩膜板的制作成本。同时，透光率的调整还能够改变对应区域的感光膜层的曝光量，调整由所述感光膜层制得的功能图形的高度。

本实施例中，第二透光区11可以为全透光，通过在第一透光区10中制作镂空部来制得。为了降低制作成本，可以设置第一透光区中仅具有一个第二透光区11。

当第一透光区10中具有至少两个第二透光区11时，不仅有光线的衍射，还有光线的干涉，利用干涉的叠加相长，能够进一步增加整个第一透光区10的透光率。

为了获得更好的衍射效果，设置第二透光区11占第一透光区10的面积的10％～20％。本实施例中，第一透光区10的直径为20um～30um，第二透光区11的直径为3um～4um。可选的，第二透光区11的形状与第一透光区10的形状一致，例如：正多边形，如图4所示。

以灰色调或半色调掩膜板为例，通过本实用新型的技术方案可以利用灰色调或半色调掩膜板制备三灰阶掩膜板。具体为，对于灰色调或半色调掩膜板，其包括全透光的全透光区40、部分透光的第三透光区30和不透光的遮光区20，第一透光区10可以复用一部分第三透光区30(参见图2和图3所示，图3中的虚线本身是不存在的，仅是为了便于示意)或遮光区20(参见图1所示)，即，第一透光区10的除第二透光区11之外的区域为不透光，或与第三透光区30的透光率一致，可以根据实际需求合理选择。其中，第一透光区10中具有镂空部，由所述镂空部形成全透光的第二透光区11。可选的，当第一透光区10的除第二透光区11之外的区域为不透光时，整个第一透光区10的透光率可以小于第三透光区30的透光率，参见图1所示。当第一透光区10的除第二透光区11之外的区域与第三透光区30的透光率一致，整个第一透光区10的透光率大于第三透光区30的透光率，参见图2和图3所示。

很容易推出，利用本实用新型的技术方案不仅可以增加一个灰阶，还可以用于增加两个灰阶，具体的，在一部分遮光区20中制作过孔，在一部分第三透光区30中也制作过孔，就可以增加两个灰阶。

当然，本实用新型的技术方案也适用于单灰阶掩膜板和多灰阶掩膜板，用于增加掩膜板的灰阶。不仅可以增加一个灰阶，还可以增加多个灰阶，具体可以在不同灰阶的不全透光区制作过孔即可，具体实现原理与灰色调或半色调掩膜板相同。

实施例二

参见图5所示，本实施例中提供一种显示基板，包括显示区域和位于显示区域外围的非显示区域，所述显示基板包括基底100和设置在基底100上的位于非显示区域的第一支撑图形2，以及设置在第一支撑图形2上的第一隔垫物1。还包括设置在基底100上的位于显示区域的主隔垫物3和辅助隔垫物4。第一隔垫物1、主隔垫物3和辅助隔垫物4的材料选择感光材料。

第一隔垫物1采用实施例一中的掩膜板制得，所述掩膜板包括基材200和设置在基材200上的掩膜图形，所述掩膜图形包括部分透光的第一透光区10，第一透光区10中具有至少一个第二透光区11，第二透光区11的透光率大于第一透光区10的除第二透光区11之外的区域的透光率，利用光线的衍射能够增加整个第一透光区10的透光率。

利用所述掩膜板制作第一隔垫物1时，在曝光过程中，第一透光区10与第一隔垫物1的位置对应，通过调整整个第一透光区10的透光率改变对感光膜层的曝光量，从而调整制得第一隔垫物1的高度。

为了获得更好的衍射效果，设置第二透光区11占第一透光区10的面积的10％～20％。本实施例中，第一透光区10的直径为20um～30um，第二透光区11的直径为3um～4um。可选的，第二透光区11的形状与第一透光区10的形状一致，例如：正多边形。

上述技术方案，通过在掩膜板的部分透光的第一透光区中设置第二透光区，来增加整个第一透光区的透光率，以改变对感光材料的曝光量，从而调整曝光显影工艺制得的第一隔垫物1的高度。同时，由于只需对现有的掩膜板进行结构上的改进，就可以调整第一隔垫物1的高度，无需制作新的掩膜板，大大降低了生产成本。

其中，第一隔垫物1支撑的面板盒厚与显示区域的主隔垫物3支撑的面板盒厚一致，保证面板的盒厚均一性。即，在垂直于基底100所在平面的方向上，第一隔垫物1的背离基底100的顶面的高度与主隔垫物3的背离基底100的顶面的高度一致。

第一隔垫物1、主隔垫物3和辅助隔垫物4可以由正性或负性感光材料制得。进一步地，第一隔垫物1、主隔垫物3和辅助隔垫物4可以由同一掩膜板制得，具体的制作方法将在下面的内容中介绍。

在实际应用过程中，第一隔垫物1、主隔垫物3和辅助隔垫物4可以制作在彩膜基板上，也可以制作在阵列基板上。第一隔垫物1、主隔垫物3和辅助隔垫物4可以制作在同一显示基板上，也可以制作在不同显示基板上。

为了简化制作工艺，本实施例中第一隔垫物1、主隔垫物3和辅助隔垫物4设置在同一显示基板上，且利用同一掩膜板制得。

在一个具体的实施方式中，结合图5和图6所示，第一隔垫物1制作在彩膜基板上，所述显示区域包括黑矩阵5，用于限定多个像素区域，每一像素区域包括透射特定颜色光线的滤光层6，主隔垫物3和辅助隔垫物4设置在黑矩阵5上。

用于支撑第一隔垫物1的第一支撑图形2包括与黑矩阵5同层设置的遮光图形21和与滤光层6同层设置在彩膜图形22，彩膜图形22层叠设置在遮光图形21上。第一隔垫物1设置在彩膜图形22上。

当彩膜基板和阵列基板对盒后，主隔垫物3和辅助隔垫物4与薄膜晶体管8的位置对应，且主隔垫物3的顶面抵在薄膜晶体管8上。在阵列基板的非显示区域还设置有第二支撑图形9，与薄膜晶体管8同层设置，第一隔垫物1的顶面抵在第二支撑图形9上。通过调整第一隔垫物1的高度，使第一隔垫物1和主隔垫物3支撑的面板盒厚一致。

在另一个具体的实施方式中，参见图7所示，第一隔垫物1制作在阵列基板上，所述显示区域包括栅线和数据线(图中未示出)，用于限定多个像素区域，每一像素区域包括薄膜晶体管8，主隔垫物3和辅助隔垫物4设置在薄膜晶体管8上。

用于支撑第一隔垫物1的第一支撑图形2与薄膜晶体管8同层设置。第一隔垫物1设置在第一支撑图形2上。

在阵列基板和彩膜基板对盒后，主隔垫物3和辅助隔垫物4与黑矩阵5的位置对应，且主隔垫物3的顶面抵在黑矩阵5上。彩膜基板的非显示区域具有第二支撑图形9，第二支撑图形9包括与黑矩阵5同层设置的遮光图形91和与滤光层6同层设置在彩膜图形92，第一隔垫物1的顶面抵在彩膜图形92上。通过调整第一隔垫物1的高度，使第一隔垫物1和主隔垫物3支撑的面板盒厚一致。

在上述两个具体实施方式中，第一隔垫物1、主隔垫物3和辅助隔垫物4设置在同一显示基板上。进一步地，可以利用同一掩膜板对一感光膜层进行曝光，显影后形成第一隔垫物1、主隔垫物3和辅助隔垫物4，以简化工艺步骤，而且可以利用现有的掩膜板实现第一隔垫物1高度的调整，无需制作新的掩膜板，大大降低了生产成本。

本实施例中还提供一种显示器件，采用如上所述的显示基板，能够调整非显示区域的面板盒厚，实现显示面板的盒厚均一性，保证显示品质和产品质量。

实施例三

本实施例中提供一种实施例二中的显示基板的制作方法，所述显示基板包括显示区域和位于显示区域外围的非显示区域，所述制作方法包括：

在所述非显示区域形成支撑图形；

利用实施例一中的掩膜板在所述支撑图形上形成第一隔垫物，第一隔垫物的材料选择感光材料，在曝光过程中，所述第一透光区与所述第一隔垫物的位置对应，通过调整整个所述第一透光区的透光率能够调整所述第一隔垫物的高度。

上述制作方法通过调整整个所述第一透光区的透光率改变对感光膜层的曝光量，从而调整制得的第一隔垫物的高度，实现显示面板的盒厚均一性，保证显示品质和产品质量。

所述制作方法还包括：

在所述显示区域形成主隔垫物和辅助隔垫物。

具体为：第一隔垫物支撑的面板盒厚与显示区域的主隔垫物支撑的面板盒厚一致，实现显示面板的盒厚均一性。

可选的，利用实施例一中的掩膜板同时形成所述第一隔垫物、主隔垫物和辅助隔垫物。其中，所述掩膜板可以采用现有的掩膜板，只需通过本实用新型的技术方案，在用于曝光形成第一隔垫物的第一透光区形成第二透光区，第二透光区的透光率大于第一透光区的除第二透光区之外的区域的透光率，以增加整个第一透光区的透光率，通过调整第一透光区的透光率来调整第一隔垫物的高度，无需制作新的掩膜板，大大降低了生产成本。相应地，所述掩膜板包括全透光的全透光区、第一透光区、部分透光的第三透光区和不透光的遮光区。

以所述第一隔垫物、主隔垫物和辅助隔垫物的材料选择正性感光材料为例，如图3所示，在以掩膜板为阻挡进行曝光时，不透光的遮光区20与主隔垫物3所在的区域的位置对应，第一透光区10与第一隔垫物1所在的区域的位置对应，第三透光区30与辅助隔垫物4所在的区域的位置对应，全透光区40与其他区域位置对应，且第一透光区10的除第二透光区11之外的区域为不透光，使得辅助隔垫物4所在区域的曝光量大于第一隔垫物1所在区域的曝光量，主隔垫物3所在区域的曝光量基本为零，从而制得的主隔垫物3的高度大于第一隔垫物1的高度，第一隔垫物1的高度大于辅助隔垫物4的高度。其中，主隔垫物3和第一隔垫物1的高度差大致为滤光层6的厚度，第三透光区30的透光率约为22％。

当所述第一隔垫物、主隔垫物和辅助隔垫物的材料选择负性感光材料时，可以利用图3所示的掩膜板为阻挡进行曝光。在曝光过程中，全透光区40与主隔垫物所在的区域的位置对应，第一透光区10与第一隔垫物所在的区域的位置对应，第三透光区30与辅助隔垫物所在的区域的位置对应，遮光区20与其他区域位置对应，且第一透光区10的除第二透光区11之外的区域的透光率与第三透光区30的透光率一致，使得第一隔垫物所在区域的曝光量大于辅助隔垫物所在区域的曝光量，主隔垫物所在区域基本被全部曝光，从而制得的主隔垫物的高度大于第一隔垫物的高度，第一隔垫物的高度大于辅助隔垫物的高度。其中，主隔垫物和第一隔垫物的高度差大致为滤光层的厚度，第三透光区30的透光率约为22％。

上述制作方法采用的掩膜板，其第一透光区10中具有镂空部，由所述镂空部形成全透光的第二透光区11。

以上所述仅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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。