一种灰阶掩膜版及利用其制造液晶显示器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示器的制造领域，特别涉及一种灰阶掩膜版结构及利用该掩膜版制造液晶显示器的方法。
【背景技术】
[0002]液晶显示器是目前平面显示器的主流。液晶显示器的面板，包括平行设置的阵列基板和彩色滤光片基板，两者之间设置有液晶层。液晶显示器的开口率是影响显示器指标的重要因素之一，较低的开口率不仅影响画面的质量，也影响了显示器的功耗。目前有很多针对像素电路提高开口率的设计方法，其中大多数都用到有机绝缘膜。有机有机绝缘膜是一层非导电的有机材料，经过固化和脱色制程后对光的吸收系数较低，在紫外光的照射下性质稳定。如图1所示，液晶显示器阵列基板上依次设有栅极10、栅极绝缘层20、源漏极层30、无机绝缘层40、有机绝缘膜50和ITO电极层60。有机绝缘膜50的厚度是其他层的10倍左右。由于有机绝缘膜50与其他层膜厚存在差异，导致在有机绝缘膜膜50的边缘产生了较大的落差如图1所示，覆盖在其上的膜层会因此发生断裂，最终引起接触不良甚至断路；图2中方框内为扫描电子显微镜下光阻残留70示意图，由于有机绝缘膜厚度与其他层存在较大落差，产生了光刻的阴影区域，从而导致光阻及其后续膜层的残留等问题，最终引起如图3所示的短路甚至端子烧毁的状况。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种灰阶掩膜版及利用该掩膜版制造液晶显示器的方法，以解决由于有机绝缘膜厚度与其他层存在较大落差导致光阻及后续膜层残留的问题。
[0004]本发明提供一种灰阶掩膜版，该掩膜版包括遮光区和与所述的遮光区相邻的过渡区，所述的过渡区位于所述的掩膜版的边缘位置，定义遮光区与过渡区顺序展开的方向为长度方向，与长度方向垂直的方向为宽度方向，所述的过渡区包括若干交错分布的遮光条和透光狭缝，所述的遮光条的宽度向外呈线性递减排列，所述的透光狭缝的宽度小于曝光机能够分辨的最小尺寸。
[0005]进一步，所述的遮光条形状为矩形，沿长度方向依次排列，所述的透光狭缝宽度相等。
[0006]进一步，所述的遮光条形状为梯形，该梯形遮光条的长边连接遮光区，梯形遮光条的短边远离遮光区，所述的遮光条沿宽度方向依次排列，所述的透光狭缝的最窄部分小于曝光机分辨率允许的最小宽度，透光狭缝最宽的部分大于曝光机分辨率允许的最小宽度。
[0007]进一步，所述的遮光条纵横交错分布，形成若干透光孔，所述的透光孔沿长度方向依次变大。
[0008]本发明还提供一种液晶显示器的制造方法，该液晶显示器包括阵列基板和位于阵列基板内的有机绝缘膜，上述的灰阶掩膜版用于曝光形成该有机绝缘膜的图形，掩膜版的过渡区曝光有机绝缘膜的边缘部分，曝光后有机绝缘膜边缘的厚度呈连续变化。
[0009]本发明通过设置一种具有过渡区的掩膜版，使光在过渡区产生衍射效应，实现过渡区透过光的强度渐变的光刻机制，消除了由于不同膜层具有高度差边缘曝光阴影区域残留问题，保证了膜层厚度连续变化，不发生断裂。
【附图说明】
[0010]图1为阵列基板上各膜层厚度示意图；
[0011]图2为有机绝缘膜边缘光阻残留示意图；
[0012]图3为端子烧毁示意图；
[0013]图4为本发明灰阶掩膜版结构实施例一；
[0014]图5为本发明灰阶掩膜版结构实施例二；
[0015]图6为本发明灰阶掩膜版结构实施例三；
[0016]图7为透光狭缝宽度与光阻消耗量曲线图；
[0017]图8为利用本发明的灰阶掩膜版曝光后有机绝缘膜厚度平缓示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0019]本发明提供一种灰阶掩膜版，如图4所示为本发明灰阶掩膜版实施例一，该掩膜版100包括遮光区110和与所述的遮光区相邻的过渡区120，所述的过渡区120位于所述的掩膜版100的边缘位置，定义遮光区110与过渡区120顺序展开的方向为长度方向即图4所示的A方向，与长度方向垂直的方向为宽度方向，所述的过渡区120包括若干交错分布的遮光条121和透光狭缝122，所述的遮光条121形状为矩形，沿长度方向依次排列，所述的遮光条121的宽度由内向外呈线性递减排列，所述的透光狭缝122的宽度相等，所述的透光狭缝122的宽度小于曝光机能够分辨的最小尺寸，使光在过渡区110产生衍射效应，实现过渡区120透过光的强度由内向外逐渐增强，有机绝缘膜50边缘的厚度实现连续变化，从而可消除由于不同膜层具有高度差边缘曝光阴影区域残留问题，保证膜层厚度连续变化，不发生断裂。
[0020]图5为本发明的灰阶掩膜版实施例二，该掩膜版200包括遮光区210和与所述的遮光区相邻的过渡区220，所述的过渡区220位于所述的掩膜版200的边缘位置，定义遮光区210与过渡区220顺序展开的方向为长度方向，与长度方向垂直的方向为宽度方向即图5所示的B方向，所述的过渡区220包括若干交错分布的遮光条221和透光狭缝222，所述的遮光条221形状为梯形，该梯形遮光条221的长边2211连接遮光区，梯形遮光条221的短边2212远离遮光区210，所述的遮光条221沿宽度方向依次排列，所述的透光狭缝222的最窄部分小于曝光机分辨率允许的最小宽度，透光狭缝222最宽的部分大于曝光机分辨率允许的最小宽度，从而使光在过渡区产生理想的衍射效果。图7为透光狭缝宽度与光阻消耗量曲线图，如图所示在透光狭缝的宽度能够使光产生衍射的范围内，透光狭缝的宽度越大，曝光时消耗的光阻的量越多，基于该原理，于掩膜版边缘过渡区设计宽度渐变的透光狭缝可以实现膜厚连续变化。
[0021]图6为本发明的灰阶掩膜版实施例三，该掩膜版300包括遮光区310和与所述的遮光区310相邻的过渡区320，所述的过渡区320包括遮光条321和透光狭缝，遮光条321纵横交错分布，形成若干透光孔323，所述的透光孔323沿长度方向依次变大，透过的光的强度由内向外逐渐增强。图8为利用本发明的灰阶掩膜版曝光后有机绝缘膜厚度平缓示意图。
[0022]本发明还提供一种液晶显示器的制造方法，该液晶显示器包括阵列基板和位于阵列基板内的有机绝缘膜，上述的灰阶掩膜版用于曝光形成该有机绝缘膜的图形，掩膜版的过渡区曝光有机绝缘膜的边缘部分，曝光后有机绝缘膜边缘的厚度呈连续变化。
[0023]本发明通过设置一种具有过渡区的掩膜版，使光在过渡区产生衍射效应，实现过渡区透过光的强度渐变的光刻机制，消除了由于不同膜层具有高度差边缘曝光阴影区域残留问题，保证了膜层厚度连续变化，不发生断裂。
【主权项】
1.一种灰阶掩膜版，其特征在于:该掩膜版包括遮光区和与所述的遮光区相邻的过渡区，所述的过渡区位于所述的掩膜版的边缘位置，定义遮光区与过渡区顺序展开的方向为长度方向，与长度方向垂直的方向为宽度方向，所述的过渡区包括若干交错分布的遮光条和透光狭缝，所述的遮光条的宽度向外呈线性递减排列，所述的透光狭缝的宽度小于曝光机能够分辨的最小尺寸。
2.根据权利要求1所述的灰阶掩膜版，其特征在于:所述的遮光条形状为矩形，沿长度方向依次排列。
3.根据权利要求2所述的灰阶掩膜版，其特征在于:所述的透光狭缝宽度相等。
4.根据权利要求1所述的灰阶掩膜版，其特征在于:所述的遮光条形状为梯形，该梯形遮光条的长边连接遮光区，梯形遮光条的短边远离遮光区。
5.根据权利要求4所述的灰阶掩膜版，其特征在于:所述的遮光条沿宽度方向依次排列。
6.根据权利要求4所述的灰阶掩膜版，其特征在于:所述的透光狭缝的最窄部分小于曝光机分辨率允许的最小宽度，透光狭缝最宽的部分大于曝光机分辨率允许的最小宽度。
7.根据权利要求1所述的灰阶掩膜版，其特征在于:所述的遮光条纵横交错分布，形成若干透光孔，所述的透光孔沿长度方向依次变大。
8.一种液晶显示器的制造方法，该液晶显示器包括阵列基板和位于阵列基板内的有机绝缘膜，其特征在于:所述权利要求1至7任一所述的灰阶掩膜版用于曝光形成该有机绝缘膜的图形，掩膜版的过渡区曝光有机绝缘膜的边缘部分，曝光后有机绝缘膜边缘的厚度呈连续变化。
【专利摘要】本发明提出一种灰阶掩膜版及利用该掩膜版制造液晶显示器的方法，该掩膜版包括遮光区和与所述的遮光区相邻的过渡区，所述的过渡区位于所述的掩膜版的边缘位置，定义遮光区与过渡区顺序展开的方向为长度方向，与长度方向垂直的方向为宽度方向，所述的过渡区包括若干交错分布的遮光条和透光狭缝，所述的遮光条的宽度向外呈线性递减排列，所述的透光狭缝的宽度小于曝光机能够分辨的最小尺寸。本发明通过设置一种具有过渡区的掩膜版，使光在过渡区产生衍射效应，实现过渡区透过光的强度渐变的光刻机制，消除了由于不同膜层具有高度差边缘曝光阴影区域残留问题，保证了膜层厚度连续变化，不发生断裂。
【IPC分类】G02F1-1333, G03F1-54
【公开号】CN104714363
【申请号】CN201510138112
【发明人】刘文雄, 王鸣昕
【申请人】南京中电熊猫液晶显示科技有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月26日