掩膜板及其制作方法、遮光装置及其控制方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种掩膜板及其制作方法、遮光装置及其控制方法。

背景技术：

在TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display，薄膜晶体管液晶显示器)行业中，在对基板进行光刻或者封框胶固化的过程中，需要利用一张掩膜板对基板进行遮光和透光。以对封框胶进行固化为例，如图1所示，紫外固化装置中的紫外光源1发出紫外光，照射基板2，为了避免紫外光直接照射基板2内的液晶，使其产生不良反应，在紫外光源1与基板2之间还设有一张用来对基板2的液晶区域进行遮挡的掩膜板3，这样就可只对基板2中除液晶区域以外的周边区域的封框胶进行固化，从而避免紫外光的直接照射对液晶产生不良影响。

在现有技术中，基板的版图各不相同，因而不同版图的基板所对应的掩膜板的遮光区域和透光区域也不相同，这就造成不同版图的基板需对应不同的掩膜板，即一种掩膜板只能适用于一种版图的基板。而由于制作一张掩膜板成本非常高，且制作工序较为繁琐，这就使得掩膜板的使用成本较高。

技术实现要素：

本发明提供了一种掩膜板及其制作方法、遮光装置及其控制方法，可以解决现有的掩膜板的适用范围窄的问题，降低掩膜板的使用成本。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种掩膜板，包括衬底基板、设于所述衬底基板上的多个控制开关和多个电致变色膜器件；多个控制开关和多个电致变色膜器件一一对应连接；其中，所述控制开关用于根据所述掩膜板的遮光区域和透光区域，控制对应的电致变色膜器件的光透过率。

本发明所提供的掩膜板中增设有多个控制开关以及多个电致变色膜器件，基于电致变色膜器件在外加电场的作用下透光性能能够发生变化的特性，以及每个电致变色膜器件均可被对应的控制开关独立控制的结构，可以通过控制电致变色膜器件遮光或透光，在掩膜板中形成不同的遮光区域和透光区域。与现有技术相比，本发明所提供的掩膜板可以根据不同版图的基板，对掩膜板中遮光区域和透光区域进行不同的设定。因此，本发明所提供的掩膜板能够适用于不同版图的基板，适用范围相对于现有技术中的掩膜板更广，从而降低了掩膜板的使用成本。

本发明的第二方面提供了一种掩膜板的制作方法，包括：提供一衬底基板；在所述衬底基板上形成多个控制开关；在所述衬底基板上形成与多个控制开关一一对应相连的多个电致变色膜器件。

本发明所提供的掩膜板的制作方法的有益效果与本发明的第一方面所提供的掩膜板的有益效果相同，此处不再赘述。

本发明的第三方面提供了一种遮光装置，包括如本发明的第一方面所述的掩膜板、数控单元、与所述数控单元相连的控制单元、与所述控制单元和所述掩膜板中的控制开关分别相连的第一驱动电路、以及与所述控制单元和所述控制开关分别相连的第二驱动电路；所述数控单元用于根据所述掩膜板对应的基板的版图，设定所述掩膜板中的遮光区域和透光区域；所述控制单元用于根据设定的遮光区域和透光区域，生成并向所述第一驱动电路下发第一控制指令，以及生成并向所述第二驱动电路下发第二控制指令；所述第一驱动电路用于根据所述第一控制指令，向所述掩膜板中对应遮光区域和透光区域的控制开关提供第一驱动电压，控制对应的控制开关打开；所述第二驱动电路用于根据所述第二控制指令，向所述掩膜板中的对应透光区域和遮光区域的控制开关提供第二驱动电压，所述第二驱动电压经所述控制开关传输至对应的电致变色膜器件，控制对应的电致变色膜器件遮光或透光。

本发明所提供的遮光装置的有益效果与本发明的第一方面所提供的掩膜板的有益效果相同，此处不再赘述。

本发明的第四方面提供了一种遮光装置的控制方法，所述遮光装置的控制方法应用于如本发明的第三方面所述的遮光装置；所述遮光装置的控制方法包括：根据所述掩膜板对应的基板的版图，设定所述掩膜板中的遮光区域和透光区域；根据设定的遮光区域和透光区域，生成并向第一驱动电路下发第一控制指令，生成并向第二驱动电路下发第二控制指令；根据所述第一控制指令，向所述掩膜板中的对应遮光区域和透光区域的控制开关提供第一驱动电压，控制对应的控制开关打开；根据所述第二控制指令，向所述掩膜板中的对应透光区域和遮光区域的控制开关提供第二驱动电压，所述第二驱动电压经所述控制开关传输至对应的电致变色膜器件，控制对应的电致变色膜器件遮光或透光。

本发明所提供的遮光装置的控制方法的有益效果与本发明的第一方面所提供的掩膜板的有益效果相同，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为利用现有技术中的掩膜板进行封框胶固化的示意图；

图2为本发明实施例一所提供的掩膜板的结构示意图；

图3为本发明实施例二所提供的掩膜板的制作方法的流程图；

图4为本发明实施例三所提供的遮光装置的结构示意图；

图5为利用本发明实施例二所提供的遮光装置进行封框胶固化的示意图；

图6为本发明实施例四所提供的遮光装置的控制方法的流程图；

图7为本发明实施例四所提供的电致变色膜器件的光透过率和第二驱动电压的函数拟合关系示意图。

附图标记说明：

1-紫外光源； 2-基板；

3-掩膜板； 31-衬底基板；

32-控制开关； 33-电致变色膜器件；

4-数控单元； 5-控制单元；

6-第一驱动电路； 7-第二驱动电路；

8-主体结构； 9-工作基台。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

需要说明的是，以下实施例结合的附图中所示出的控制开关和电致变色膜器件的具体数量仅仅为示意说明，并不构成对其各自实际数量的限定。

实施例一

如图2所示，本实施例提供了一种掩膜板3，该掩膜板3包括衬底基板31、设于衬底基板31上的多个控制开关32和多个电致变色膜器件33；多个控制开关32和多个电致变色膜器件33一一对应连接。

其中，控制开关32用于根据掩膜板的遮光区域和透光区域，控制对应的电致变色膜器件33的光透过率。

具体的，掩膜板的遮光区域对应的控制开关32，需分别控制与其相连的电致变色膜器件33遮光，掩膜板的透光区域对应的控制开关32，需分别控制与其相连的电致变色膜器件33透光。

本实施例所提供的掩膜板3中增设有多个控制开关32以及多个电致变色膜器件33，基于电致变色膜器件33在外加电场的作用下透光性能能够发生变化的特性，以及每个电致变色膜器件33均可被对应的控制开关32独立控制的结构，可以通过控制电致变色膜器件33遮光或透光，在掩膜板3中形成不同的遮光区域和透光区域。与现有技术相比，本实施例所提供的掩膜板3可以根据不同版图的基板，对掩膜板3遮光区域和透光区域进行不同的设定。因此，本实施例所提供的掩膜板3能够适用于不同版图的基板，适用范围相对于现有技术中的掩膜板3更广，从而无需为每种版图的基板均相应搭配掩膜板3，降低了掩膜板3的使用成本。

此外，由于采用本实施例所提供的掩膜板3，能够适用于不同版图的基板，这样也就进一步避免了现有技术中一种版图的基板对应一张掩膜板3所带来的频繁更换掩膜板3导致掩膜板3发生损伤、增加切线人力和切线时间、以及掩膜板3存放时占用空间较大等一系列问题。

衬底基板31上的控制开关32和电致变色膜器件33的排布，可根据实际情况对其进行具体设定。可选的，多个控制开关32可分为M组，每组包括N个控制开关32。与之相对的，多个电致变色膜器件33也可分为M组，每组包括N个电致变色膜器件33，其中，M≥2，且N≥2。

优选的，多个控制开关32在可衬底基板31上呈M行、N列或者N行、M列的矩阵式排列。与之相对的，多个电致变色膜器件33也在衬底基板31上呈M行、N列或者N行、M列的矩阵式排列。

通过对控制开关32和电致变色膜器件33进行矩阵式的规则排布，这样，在对掩膜板3的遮光区域和透光区域进行划分后，可以非常直观的得出遮光区域和透光区域对应的控制开关32和电致变色膜器件33，从而更加快速准确地对电致变色膜器件33进行控制。

例如，当掩膜板3中的遮光区域对应第一行和第二行的控制开关32和电致变色膜器件33，透光区域对应第三行第四行的控制开关32和电致变色膜器件33时，第一行和第二行的控制开关32均需控制对应的电致变色膜器件33遮光，第三行第四行的控制开关32均需控制对应的电致变色膜器件33透光。

具体的，电致变色膜器件33中的电致变色材料为有机电致变色材料和/或无机电致变色材料。

当电致变色膜器件33中的电致变色材料存在有机电致变色材料时，有机电致变色材料可为聚毗咯、聚唾吩、聚苯胺、紫罗精中的任意一种。当电致变色膜器件33中的电致变色材料存在无机电致变色材料时，无机电致变色材料可为三氧化钨。电致变色膜器件33通过基于有机电致变色材料和无机电致变色材料能够发生可逆的变色反应的特性，实现自身透光性能的变化。

可选的，控制开关32具体可为薄膜晶体管，薄膜晶体管的漏极与对应的电致变色膜器件33相连。

实施例二

本实施例提供了一种掩膜板的制作方法，该掩膜板的制作方法与实施例一所提供的掩膜板相对应。

如图3所示，该掩膜板的制作方法具体包括：

步骤S1：提供一衬底基板。

步骤S2：在衬底基板上形成多个控制开关。

步骤S3：在衬底基板上形成与多个控制开关一一对应相连的多个电致变色膜器件。

采用该制作方法制作出的掩膜板，在衬底基板上增设了有多个控制开关以及多个电致变色膜器件。基于电致变色膜器件在外加电场的作用下透光性能能够发生变化的特性，以及每个电致变色膜器件均可被对应的控制开关独立控制的结构，可以通过控制电致变色膜器件遮光或透光，在掩膜板中形成不同的遮光区域和透光区域。因此，采用本实施例所提供的掩膜板的制作方法，可使制作出的掩膜板适用于不同版图的基板，适用范围相对于现有技术中的掩膜板更广。

可选的，步骤S2中在衬底基板上形成多个控制开关具体可包括：在衬底基板上形成M组控制开关，每组包括N个控制开关。与之相对应的，步骤S3中在衬底基板上形成与多个控制开关一一对应相连的多个电致变色膜器件具体可包括：在衬底基板上形成M组电致变色膜器件，每组包括N个电致变色膜器件，其中，M≥2，且N≥2。

优选的，可令控制开关在衬底基板上呈M行、N列或N行、M列的矩阵式排列。与之相对应的，电致变色膜器件在衬底基板上也呈矩阵式排列；其中，多个电致变色膜器件同样呈M行、N列或N行、M列的矩阵式排列。

通过对控制开关和电致变色膜器件进行矩阵式规则的排布，这样，在对掩膜板的遮光区域和透光区域进行划分后，可以直观的得出遮光区域和透光区域分别对应的哪些控制开关和哪些电致变色膜器件，从而更加快速准确地对电致变色膜器件进行控制。

具体的，电致变色膜器件可由聚毗咯、聚唾吩、聚苯胺、紫罗精等任一种有机电致变色材料和/或三氧化钨等无机电致变色材料形成。

所形成的控制开关可为薄膜晶体管，薄膜晶体管的漏极与电致变色膜器件相连。

实施例三

如图4所示，本实施例提供了一种遮光装置，该遮光装置包括实施例一所述的掩膜板3、数控单元4、控制单元5、第一驱动电路6以及第二驱动电路7。其中，数控单元4与控制单元5相连，第一驱动电路6与控制单元5和掩膜板3中的控制开关32分别相连，第二驱动电路7也与控制单元5和掩膜板3中的控制开关32分别相连。

具体的，数控单元4用于根据掩膜板3对应的基板2的版图，设定掩膜板3中的遮光区域和透光区域。

控制单元5用于根据设定的遮光区域和透光区域，生成并向第一驱动电路6下发第一控制指令，生成并向第二驱动电路7下发第二控制指令。

第一驱动电路6用于根据第一控制指令，向掩膜板3中对应遮光区域和透光区域的控制开关32提供第一驱动电压，控制对应的控制开关32打开。

第二驱动电路7用于根据第二控制指令，向掩膜板3中的对应透光区域和遮光区域的控制开关32提供第二驱动电压，第二驱动电压经控制开关32传输至对应的电致变色膜器件33，控制对应的电致变色膜器件33遮光或透光。

由于本实施例提供的遮光装置包括实施例一所提供的掩膜板，因此，采用本实施例所提供的遮光装置，可以根据不同版图的基板，对掩膜板遮光区域和透光区域进行不同的设定，即具有更广泛的适用范围。

需要说明的是，通过掩膜板3中的透光区域对基板中的进光区域进行透光时，也可不必将光线全部透出，具体可根据实际的工艺情况，对光透过率进行限定。基于此，数控单元4还用于根据掩膜板3对应的基板的版图，设定掩膜板3中对应透光区域的电致变色膜器件的光透过率。相应的，控制单元5向第二驱动电路7下发的第二控制指令中包含有控制电致变色膜器件33的光透过率的信息。

可选的，请继续参照图4，当多个控制开关分为M组，每组包括N个控制开关时，第一驱动电路6包括M个第一驱动信号输出端out₁₁～out_1M，第i个第一驱动信号输出端与第i组控制开关中的N个控制开关相连，i＝1～M。第二驱动电路7包括N个第二驱动信号输出端out₂₁～out_2N，第j个第二驱动信号输出端与每一组控制开关中的第j个控制开关相连，j＝1～N。

具体的，当控制开关为薄膜晶体管时，第一驱动电路6的第i个第一驱动信号输出端与第i组薄膜晶体管中的N个薄膜晶体管的栅极相连，i＝1～M。第二驱动电路7的第j个第二驱动信号输出端与每一组薄膜晶体管中的第j个薄膜晶体管的源极相连，j＝1～N。

基于薄膜晶体管的具体连接方式，第一驱动电路6向薄膜晶体管的栅极提供导通电压，控制遮光区域和透光区域对应的薄膜晶体管导通，在薄膜晶体管导通后，第二驱动电路7提供的第二驱动电压可经由薄膜晶体管传输至电致发光膜器件33，通过控制第二驱动电压的大小，控制遮光区域对应的电致发光膜器件33遮光，以及控制透光区域对应的电致发光膜器件33透光。

需要说明的是，本实施例所提供的遮光装置即可应用在光刻工艺中，也可应用在封框胶固化工艺中。下面结合图4所示的遮光装置以及图5所示的紫外固化装置(图中未示出第一驱动电路6和第二驱动电路7)，对遮光装置在封框胶固化工艺中的应用进行具体说明，其中，紫外固化装置具体包括紫外光源1、主体结构8和工作基台9。

首先，数控单元4根据掩膜板3对应的基板2的液晶区域，设定掩膜板3中的遮光区域，根据基板2除液晶区域以外的周边区域，设定掩膜板3中的透光区域。然后，控制单元5根据设定的遮光区域和透光区域，生成并向第一驱动电路6下发第一控制指令，生成并向第二驱动电路7下发第二控制指令。再然后，第一驱动电路6根据第一控制指令，向掩膜板3中对应遮光区域和透光区域的控制开关32提供第一驱动电压，控制对应的控制开关32打开。最后，第二驱动电路7根据第二控制指令，向掩膜板3中的对应透光区域和遮光区域的控制开关32提供第二驱动电压，第二驱动电压经控制开关32传输至对应的电致变色膜器件33，控制对应的电致变色膜器件33遮光或透光。

当紫外固化装置中的紫外光源1发出的紫外光时，基板2中的液晶区域被掩膜板3的遮光区域遮挡，因此紫外光无法直接照射基板2的液晶，而基板2中的周边区域对应掩膜板3的透光区域，因此，紫外光可以透过掩膜板3的透光区域照射到基板2的周边区域，从而对基板2的周边区域的封框胶进行固化，这样就可保证基板2中的液晶不受紫外光的影响，从而保证基板2的性能。并且，采用本实施例所提供的遮光装置，可以根据不同版图的基板，对掩膜板遮光区域和透光区域进行不同的设定，使掩膜板具有更广泛的适用范围。

实施例四

本实施例提供了一种遮光装置的控制方法，该遮光装置的控制方法应用于如实施例三所述的遮光装置。

如6所示，遮光装置的控制方法具体包括：

步骤S1'：根据掩膜板对应的基板的版图，设定所述掩膜板中的遮光区域和透光区域。

步骤S2'：根据设定的遮光区域和透光区域，生成并向第一驱动电路下发第一控制指令，生成并向第二驱动电路下发第二控制指令。

步骤S3'：根据第一控制指令，向掩膜板中的对应遮光区域和透光区域的控制开关提供第一驱动电压，控制对应的控制开关打开。

步骤S4'：根据第二控制指令，向掩膜板中的对应透光区域和遮光区域的控制开关提供第二驱动电压，第二驱动电压经控制开关传输至对应的电致变色膜器件，控制对应的电致变色膜器件遮光或透光。

在本实施例提供的遮光装置的控制方法中，第一驱动电路提供第一驱动电压，控制开关打开，在控制开关打开后，第二驱动电路提供的第二驱动电压经控制开关传输至对应的电致变色膜器件，控制对应的电致变色膜器件遮光或透光。通过控制电致变色膜器件遮光或透光，对遮光装置中的掩膜板设定不同的遮光区域和透光区域，从而可以使遮光装置对应不同版图的基板。

需要说明的是，在对遮光装置进行控制前，还需提前测试遮光装置中的电致变色膜器件的光透过率和第二驱动电压之间的函数拟合关系。

以如图7所示的函数拟合关系为例，根据测试结果可以得出，当第二驱动电压U＝U_O时，电致变色膜器件的光透过率达到最小，第二驱动电压U＝U_T时，电致变色膜器件的光透过率达到最大。即当第二驱动电压U满足U≥U_O时，控制对应的电致变色膜器件的全遮光，第二驱动电压U满足U≤U_T时，控制对应的电致变色膜器件的全透光。其中，U_O可定义为控制电致变色膜器件全遮光的最小驱动电压；U_T可定义为控制电致变色膜器件全透光的最大驱动电压。

需要说明的是，掩膜板中的透光区域在对基板中的进光区域进行透光时，也可不必将光线全部透出，具体可根据实际的工艺情况对光透过率进行限定。基于此，遮光装置的控制方法还包括：根据掩膜板对应的基板的版图，设定掩膜板中对应透光区域的电致变色膜器件的光透过率；其中，第二控制指令包含控制电致变色膜器件的光透过率的信息。

根据图7可以看出，不同数值的第二驱动电压，对应电致变色膜器件不同的光透过率。当第二驱动电路接收到包含控制电致变色膜器件的光透过率的信息的第二控制指令时，根据所需光透过率的大小，提供与该光透过率相对应的第二驱动电压，进而控制对应的电致变色膜器件半透光。

再次以如图7所示的函数拟合关系为例，当控制第二驱动电路提供的第二驱动电压U满足U_T<U<U_O时，可控制对应的电致变色膜器件的半透光。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。