掩模板、滤光片的制作方法以及液晶显示面板与流程

本发明涉及平板显示领域，尤其涉及一种掩模板、滤光片的制作方法以及液晶显示面板。

背景技术：

液晶显示装置以轻、薄、占地小、耗电小、辐射小等优点，广泛应用于各种数据处理设备中，例如电视、笔记本电脑、移动电话、个人数字助理等。

液晶显示面板是液晶显示装置中最主要的组成部分，所述液晶显示面板包括阵列基板、与所述阵列基板相对的滤色片、填充于阵列基板和滤色片之间的液晶，其中，在所述阵列基板上设有多个薄膜晶体管(Thin-Film Transistor,TFT)，通过薄膜晶体管控制控制液晶分子的旋转，以调节外界光的通过率，同时，与滤色片相配合达到彩色显示的目的。

参考图1，示出了现有技术一种滤色片的剖视图，所述滤色片包括：第一玻璃基板10、位于所述第一玻璃基板10上的黑色矩阵(Black Matrix，BM)11、位于黑色矩阵层开口中的彩色光阻层(RGB层)12、覆盖在所述黑色矩阵和彩色光阻层12上的平坦层(OC层)13、设置于所述平坦层13上的间隔柱(Photo Spacer，PS)14。其中，彩色光阻层12包括：蓝色(B)光阻121、红色(R)光阻122和绿色(G)123，用于分别透过白光中的蓝光、红光和绿光。

参考图2、图3，图2示出了一种现有技术用于形成的黑色矩阵的掩模板，图3示出了采用图2所示掩模板所形成相应的黑色矩阵的示意图。参考图2，所述掩模板包括用于形成黑色矩阵的透光区域21和用于形成开口区的遮光区域20，所述开口区即液晶显示面板中能够显示图像的像素区。

结合参考图3，相应形成的黑色矩阵31中具有开口区30。现有技术中掩膜图形的遮光区域21的角部22(23)通常为直角或者尖角的设计，但是由于光的绕射及衍射等原因，实际形成的开口区30中，角部32(33)多为圆角。这样容易造成滤光片中的开口区与阵列基板的像素区形状不匹配，还使得像素区的开口率缩小。为了避免开口率变小而导致整品质下降，就需要从工艺上进行补偿，如做小线宽或者调整光阻等，如此一来，工艺难度大大增加，工艺阈度也受到限制。尤其现在都在往高精细发展，本来线宽设计就比较小，这样对工艺要求就更加苛刻。

因此，如何使实际形成的黑色矩阵中的开口区更接近掩膜图形中遮光区域的设计形状，使滤光片更好的与液晶显示装置中的阵列基板相匹配，并提高像素区的开口率，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种掩模板、滤光片的制作方法以及液晶显示面板，使实际形成的黑色矩阵中的开口区更接近掩膜图形中遮光区域的设计形状，能更好的与液晶显示装置中的阵列基板像素区的形状相匹配，防止开口区角部变形导致的漏光，并且提高液晶显示面板的透光率。

为此，本发明提供一种掩模板，用于形成滤色片中的黑色矩阵，包括：

掩模板基板；

位于所述掩模板基板上，用于形成黑色矩阵中开口区的主图形，所述主图形具有角部；

位于所述主图形角部处的辅助图形，所述辅助图形用于改善曝光过程造成所述开口区的变形。

可选的，所述主图形为位于一透光区域中的第一遮光图形，所述第一遮光图形的形状为一角处具有矩形缺口的矩形，所述第一遮光图形具有五个直角内角角部，所述第一遮光图形在所述矩形缺口处具有一个直角外角角部。

可选的，所述辅助图形包括：五个第二遮光图形，分别位于所述第一遮光图形每个直角内角角部外侧；以及位于所述第一遮光图形直角外角角部内侧的第一透光缺口。

可选的，所述辅助图形包括：所述第二遮光图形为“L”形遮光区，所述第一透光缺口为“L”形透光区；所述“L”形遮光区的两边分别平行于每个所述直角内角角部的两边，所述“L”形透光区的两边分别平行于所述直角外角角部的两边；所述“L”形遮光区的两边夹角朝向所述直角内角角部，所述“L”形透光区的两边夹角朝向所述直角外角角部。

可选的，所述“L”形遮光区的两边长度分别在1～8μm的范围内，所述“L”形遮光区的两边宽度分别在1～5μm的范围内，所述“L”形遮光区的两边分别与直角内角角部的两边之间的间距在1～3μm的范围内。

可选的，所述“L”形透光区的两边长度分别在1～8μm的范围内，所述“L”形透光区的两边宽度分别在1～5μm的范围内，所述“L”形透光区的两边分别与直角外角角部的两边之间的间距在1～3μm的范围内。

可选的，所述直角内角角部包括第一直角内角角部和第二直角内角角部，所述矩形缺口与第一直角内角角部和第二直角内角角部相邻；

所述辅助图形包括：与所述矩形缺口的内角一边相接的第一直角三角形遮光区，所述第一直角三角形遮光区一直角边与所述矩形缺口内角一边相接，另一直角边与第一直角内角角部的一边在同一条直线上；与所述矩形缺口的内角另一边相接的第二直角三角形遮光区，所述第二直角三角形遮光区的一直角边与所述矩形缺口内角另一边相接，另一直角边与第二直角内角角部的一边在同一条直线上，第一直角三角形遮光区和第二直角三角形遮光区在所述矩形缺口内形成锐角缺口。

可选的，所述主图形为位于一透光区域中的第三遮光图形，所述主图形的形状为由两条相平行的直线和两条相平行的折线构成的多边形；

所述多边形在两条折线的折角处分别具有钝角外角角部和钝角内角角部，所述钝角外角角部和钝角内角角部的角度之和为360度，所述辅助图形包括：与所述钝角内角角部相接并位于所述主图形外侧的第四遮光图形，以及与所述钝角内角角部相接并位于所述主图形内的第二透光缺口。

可选的，所述第四遮光图形的形状为矩形，所述第二透光缺口的形状为矩形。

可选的，所述第四遮光图形的数量为一个或多个，所述第二透光缺口的数量为一个或多个。

本发明还提供一种滤光片的制作方法，包括：

提供基板；

在所述基板上形成光阻材料层；

采用本发明提供的掩模板对所述光阻材料层进行曝光；

对所述曝光后的光阻材料层进行显影，形成对应所述主图形的光阻结构。

本发明还提供一种液晶显示面板，包括：采用本发明提供的所述滤光片的制作方法形成的滤光片；

阵列基板；

位于所述滤光片和阵列基板中的液晶层。

与现有技术相比，本发明具有以下优点:本发明掩模板包括用于形成黑色矩阵中开口区的主图形，还包括位于所述主图形边角处的辅助图形，当采用所述掩模板对基板上的光阻材料层进行曝光时，所述辅助图形能够改善光在主图形角部的衍射现象，使光阻材料层受光照射区域的形状与主图形的近似度更高，进而使实际形成的黑色矩阵中的开口区更接近掩模板中主图形的形状，能更好的与液晶显示装置中的阵列基板相匹配，防止开口区角部变形导致的漏光，并且提高液晶显示面板的透光率。

附图说明

图1是现有技术液晶显示面板像素单元一实施例的示意图；

图2是现有技术一种掩模板的示意图；

图3是图2所示掩模板形成的光阻图形的示意图；

图4是本发明掩模板一实施例的示意图；

图5是图4所示掩模板形成的黑色矩阵的示意图；

图6是本发明掩模板另一实施例的示意图；

图7是图6所示掩模板形成的黑色矩阵的示意图；

图8是本发明掩模板再一实施例的示意图；

图9是图8所示掩模板形成的黑色矩阵的示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，现有技术中在制作滤色片中黑色矩阵的过程中，但是由于光的绕射、衍射，以及曝光机紫外光平行度较差等原因，实际形成黑色矩阵中的开口区中的角部多为圆弧状。这样使得液晶显示面板像素区的开口率缩小。

分析黑色矩阵中的开口区中角部变形的原因，请继续参考图2和图3，如2所示，遮光区域20为具有一矩形缺口的矩形图形，遮光区域20具有五个直角内角角部22和一个直角外角角部23，当采用图2所示掩模板对用于形成黑色矩阵的光阻材料层进行曝光显影后，在遮光区域20对应形成的开口区30中，四个直角内角角部22周围的光通过衍射进入遮光区域20覆盖下的光阻材料层上，或是由于曝光机紫外光不能保证100％平行，使得光阻材料层在显影后，遮光区域20的四个直角内角角部22附近区域对应的光阻材料层保留过多，开口区30的四个直角内角角部32变成圆角；在遮光区域20对应形成的开口区30中，通过所述直角外角角部23处的光强由于衍射和绕射的作用而变小，使 得光阻材料层在显影后，直角外角角部23的对应的部分光阻材料层无法去除干净，使开口区30的直角外角角部33变成圆角。

为此，本发明提出一种掩模板、滤光片的制作方法以及液晶显示面板，本发明掩模板包括用于形成黑色矩阵中开口区的主图形，还包括位于所述主图形边角处的辅助图形，当采用所述掩模板对基板上的光阻材料层进行曝光时，所述辅助图形能够改善光在主图形边角处的衍射现象，使光阻材料层受光照射区域的形状与主图形的近似度更高进而使实际形成的黑色矩阵中的开口区更接近掩模板中主图形的形状，能更好的与液晶显示装置中的阵列基板相匹配，防止开口区角部变形导致的漏光，并且提高液晶显示面板的透光率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

下面结合具体实施例对本发明技术方案做进一步说明。

参考图4，示出了本发明掩模板一实施例的示意图。所述掩模板用于形成滤色片中的黑色矩阵。

所述掩模板包括掩模板基板100，还包括位于所述掩模板基板100上，用于形成黑色矩阵中开口区的主图形，以及位于所述主图形角部处的辅助图形，所述辅助图形用于改善曝光过程造成所述开口区的变形。

在本实施例中，所述主图形为位于第一透光区域102中的第一遮光图形101，所述第一遮光图形101的形状为一角处具有矩形缺口106的矩形，所述第一遮光图形101具有五个直角内角角部103，所述第一遮光图形101在所述矩形缺口106处具有一个直角外角角部105。

结合参考图5，示出了以图4所示掩模板图案化光阻材料所形成的黑色矩阵，本实施例所述掩模板用于对负性光阻材料进行曝光，以形成第一黑色矩阵202以及第一黑色矩阵202中的开口区201。其中，第一透光区域102所对应 的负性光阻材料受到光照，在显影后保留，形成第一黑色矩阵202，第一遮光图形101所对应的负性光阻材料未受到光照，在显影后被去除，形成第一黑色矩阵202中的开口区201。

需要说明的是，本发明对所述掩模板是否用于对负性光阻材料进行曝光不做限制，在其他实施例中，所述掩模板还可以用于对正性光阻材料进行曝光，当所述掩模板用于对正性光阻材料进行曝光时，可以将所述第一透光区域102和第一遮光图形101的位置和形状对调，即可在对正性光阻材料进行曝光后，形成与本实施例所形成的黑色矩阵和开口区相同形状的黑色矩阵和开口区。当所述掩模板用于对正性光阻材料进行曝光时，所述辅助图形的形状相应也要作出调整，例如与本实施例中辅助图形的形状相反。

继续参考图4，在本实施例中，所述辅助图形包括：五个第二遮光图形104，所述五个第二遮光图形104分别位于所述第一遮光图形每个直角内角角部103外侧；以及位于所述直角外角角部105内侧的第一透光缺口107。所述第二遮光图形104位于所述主图形之外，所述第一透光缺口107位于所述主图形之内。

结合参考图5，示出了图4所示掩模板形成的第一黑色矩阵202的示意图，第一黑色矩阵202中具有第一遮光图形101对应形成的第一开口区201。第一开口区201具有五个直角内角角部103对应形成的五个内角区域203和所述直角外角角部105对应形成的外角区域204。

在采用本实施例掩模板对基板上的负性光阻材料进行曝光时，由于在所述主图形的五个直角内角角部103外侧分别设有第二遮光图形104，使得透过第一透光区域102的光不容易在第一遮光图形101的五个直角内角角部103处发生衍射或是削弱通过五个直角内角角部103处的衍射光，进而减少了进入直角内角角部103所对应的负性光阻材料上的衍射光，在对基板上的负性光阻材料显影之后，五个直角内角角部103处对应的负性光阻材料受到光照较弱，容易在显影过程中被去除，使得显影后余下的第一黑色矩阵202不容易占据第一开 口区201的五个内角区域203处，这样第一开口区201的五个内角区域203形状较为尖锐，与图3所示的现有技术相比，使负性光阻材料层受光照射区域的形状与主图形的近似度更高，进而使实际形成的第一开口区201更接近掩模板中主图形的形状，第一开口区201的形状能更好的与液晶显示装置中阵列基板像素区的形状相匹配，防止第一开口区201角部变形导致的漏光。并且，有效提高了第一开口区201的面积，进而提高了液晶显示面板的透光率。

参考图5，所述外角区域204外侧的第一黑色矩阵202用于遮挡液晶显示面板中的TFT区域，在采用本实施例掩模板对基板上的负性光阻材料进行曝光时，由于在所述主图形直角外角角部105内侧设有第一透光缺口107，增加了入射到直角外角角部105对应的负性光阻材料上的光，外角区域204外侧保留的负性光阻材料更多，使得外角区域204形状较为尖锐，进而使得形成的第一黑色矩阵202对TFT区域的遮挡效果更好。

需要说明的是，在本实施例中，五个第二遮光图形104分别位于第一遮光图形101的每个直角内角角部103外侧，指的是第二遮光图形104与第一遮光图形101之间不相连接，而是与第一遮光图形101保留一定间距，这样的好处在于，通过第二遮光图形104与第一遮光图形101之间狭缝的光通量适中，使得第一开口区201的内角区域203与所述主图形直角内角角部103的形状较为接近，不容易使内角区域203尺寸过大；所述第一透光缺口107位于所述第一遮光图形101的直角外角角部105内侧，指的是所述第一透光缺口107与第一遮光图形101直角外角角部105的边缘也保留一定间距，这样的好处在于，所述第一透光缺口107与直角外角角部105之间的第一遮光图形101能够起到遮光作用，使得在对基板上的负性光阻材料进行曝光显影之后，外角区域204与直角外角角部105的形状较为接近，外角区域204外侧的黑色矩阵202不容易过多地深入所述第一开口区201内部。

需要说明的是，在本实施例中，所述第二遮光图形104为“L”形遮光区， 所述第一透光缺口107为“L”形透光区。每个所述“L”形遮光区的两边分别平行于每个所述直角内角角部103的两边，每个所述“L”形透光区的两边分别平行于所述直角外角角部105的两边，所述“L”形遮光区的两边夹角朝向所述直角内角角部103，所述“L”形透光区的两边夹角朝向所述直角外角角部105。这样的好处在于，使显影后第一开口区201的内角区域203和外角区域204的形状更接近直角。但是本发明对所述第二遮光图形104和所述第一透光缺口107的具体形状不做限制。

还需要说明的是，继续参考图4，如果所述“L”形遮光区的尺寸过大，则形成第一开口区201的内角区域203容易尺寸过大，使得第一开口区201的形状与第一遮光图形101相差较大；如果所述“L”形遮光区的尺寸过小，则难以起到调整内角区域203形状的作用，第一开口区201仍可能较第一遮光图形101面积相差较大。可选的，在本实施例中，所述“L”形遮光区的两边长度分别在1～8μm的范围内，所述“L”形遮光区的两边宽度分别在1～5μm的范围内。

如果所述“L”遮光区两边分别与直角内角角部103的两边之间的间距过大，则在第一开口区201的内角区域203外侧的第一黑色矩阵202中，可能产生其他开口区，如果所述“L”遮光区两边分别与直角内角角部103的两边之间的间距过小，则形成的内角区域203尺寸可能过大，可选的，本实施例中，所述“L”遮光区两边分别与直角内角角部103的两边之间的间距H1在1～3μm的范围内。

还需要说明的是，如果所述“L”形透光区的尺寸过大，则形成第一黑色矩阵202可能过多地深入外角区域204，使得第一开口区201的形状与第一遮光图形101相差较大；如果所述“L”形透光区的尺寸过小，则难以起到调整外角区域204形状的作用，使第一黑色矩阵202对TFT区域的遮挡效果不好。可选的，在本实施例中，所述“L”形透光区的两边长度分别在1～8μm的范围内，所述“L”形透光区的两边宽度分别在1～5μm的范围内。

如果所述“L”透光区两边分别与直角外角角部105的两边之间的间距过大，则在第一开口区201的外角区域204内侧，可能残留负性光阻材料，如果所述“L”透光区两边分别与直角外角角部105的两边之间的间距过小，则第一黑色矩阵202容易过多地深入所述第一开口区201的外角区域204内部，在本实施例中，所述“L”形透光区两边分别与直角外角角部105的两边之间的间距H2在1～3μm的范围内。

请参考图6，示出了本发明掩模板另一实施例的示意图，本实施例掩模板用于形成滤色片中的黑色矩阵。需要说明的是，在图6中省略了掩模板基板。本实施例与上述实施例大致相同，所述主图形为位于第一透光区域102中的第一遮光图形101，所述第一遮光图形101的形状为一角处具有矩形缺口106的矩形，所述第一遮光图形101具有五个直角内角角部103，所述第一遮光图形101在所述矩形缺口106处具有一个直角外角角部105。本实施例与上述实施例相同之处不再赘述，不同之处在于：

所述直角内角角部103包括第一直角内角角部1031和第二直角内角角部1032，所述矩形缺口106与第一直角内角角部1031和第二直角内角角部1032相邻，所述辅助图形包括：与所述矩形缺口106内角一边相接的第一直角三角形遮光区1081，所述第一直角三角形遮光区1081的一直角边与所述矩形缺口106内角一边相接，另一直角边与第一直角内角角部1031的一边在同一直线上；所述辅助图形还包括与所述矩形缺口106内角另一边相接的第二直角三角形遮光区1082，所述第二直角三角形遮光区1082的一直角边与所述矩形缺口106内角另一边相接，另一直角边与第二直角内角角部1032的一边在同一条直线上，第一直角三角形遮光区1081和第二直角三角形遮光区1082在所述矩形缺口106内形成锐角缺口109。

请参考图7，示出了本实施例述掩模板所形成的第一黑色矩阵202和第一开口区201的示意图。

结合参考图6、图7，由于所述第一直角三角形遮光区1081、第二直角三角形遮光区1082在所述矩形缺口106内形成锐角缺口109，所述锐角缺口109对应形成遮挡TFT的第一黑色矩阵202，因此如图7所示，与现有技术相比，外角区域204外侧保留的负性光阻材料更多，使得外角区域204形状较为尖锐，进而使得形成的第一黑色矩阵202对TFT区域的遮挡效果更好。

请参考图8，示出了本发明掩模板再一实施例的示意图，本实施例掩模板用于形成滤色片中的黑色矩阵。需要说明的是，在图8中省略了掩模板基板。本实施例与上述实施例相同之处不再赘述，不同之处在于：

所述主图形为位于第二透光区域302中的第三遮光图形301，所述第三遮光图形301的形状为由两条相平行的直线和两条相平行的折线构成的多边形；所述多边形在两条折线的折角处分别具有钝角外角角部304和钝角内角角部303，所述钝角外角角部304和钝角内角角部303的角度之和为360度，所述辅助图形包括：与所述钝角内角角部303相接并位于所述主图形外侧的第四遮光图形305，以及与所述钝角内角角部303相接并位于所述主图形内的第二透光缺口306。

当液晶显示面板的显示模式为IPS模式或FFS模式时，通常像素区的形状为类似于图8中第三遮光图形301的多边形形状，因此采用本实施例掩模板可以形成IPS模式或FFS模式液晶显示面板中，滤色片上的黑色矩阵以及开口区。

需要说明的是，在图8中，在所述第三遮光图形301两侧还示出了其他两个主图形(未标出)，用于与本实施例的所述第三遮光图形301对比，在其他两个主图形的角部一侧不设置辅助图形。

结合参考图9，示出了采用本实施例掩模板形成的第二黑色矩阵402以及第二黑色矩阵402中的第二开口区401，其中第二黑色矩阵402由第二透光区域302对应形成，第二开口区401由第三遮光图形301对应形成。

所述第二开口区401包括钝角外角角部304对应形成的钝角外角角部区域 404和钝角内角角部303对应形成的钝角内角角部区域403。所述钝角内角角部区域403和钝角外角角部区域404两侧的第二黑色矩阵402用于遮挡位于阵列基板上的数据线，以及避免相邻像素之间的漏光。

与图8中其他两个主图形相对应，在图9中第二开口区401两侧也示意出了其他两个主图形形成的开口区(未标出)。

结合参考图8，在采用本实施例掩模板对基板上的负性光阻材料进行曝光时，由于所述钝角内角角部303外侧设有与所述钝角内角角部303相接并位于所述主图形外侧的第四遮光图形305，使得透过第二透光区域302的光不容易在第二遮光图形301的钝角内角角部303处发生衍射，减少了进入钝角内角角部303所对应的负性光阻材料上的衍射光，在对基板上的负性光阻材料显影之后，钝角内角角部303处对应的负性光阻材料受到光照较弱，容易在显影过程中被去除，使得显影后余下的第二黑色矩阵402不容易占据第二开口区401的钝角内角角部区域403处，这样第一开口区201的钝角内角角部区域403形状较为尖锐，与两个主图形形成的开口区相比，有效提高了第二开口区401的面积，进而提高了液晶显示面板像素区的开口率。

由于所述钝角外角角部304内设有与所述钝角外角角部304相接并位于所述主图形内侧的第二透光缺口306，使得透过所述钝角外角角部304附近的第二透光区域302的光通量增大，在对基板上的负性光阻材料显影之后，所述钝角外角角部304对应的负性光阻材料保留地更多，进而使得这样第一开口区201的钝角外角角部区域404形状较为尖锐，与两个主图形形成的开口区相比，遮挡位于TFT基板上的数据线的效果更好，并且更有利于避免相邻像素之间的漏光。

需要说明的是，在本实施例中，所述第四遮光图形305、所述第二透光缺口306的形状为矩形。将所述第四遮光图形305和所述第二透光缺口306的形 状设置为矩形的好处在于，便于调节透过所述钝角外角角部304、钝角内角角部303附近的光通量。但是本发明对所述第四遮光图形305和所述第三透光缺口306的形状不做限制。

在本实施例中，所述第四遮光图形305的数量为一个，所述第二透光缺口306的数量为两个。但是本发明对所述第四遮光图形305的数量不做限制，对第二透光缺口306的数量也不做限制。在实际生产中，可以根据实际形成的钝角外角角部区域404和钝角内角角部区域403的形状，调节述第四遮光图形305和第二透光缺口306的数量，在其他实施例中，所述第四遮光图形的数量可以为一个或多个，所述第二透光缺口的数量可以为一个或多个。

相应地，本发明还提供一种滤光片的制作方法，包括：

提供基板；

在所述基板上形成光阻材料层；

采用本发明提供的掩模板对所述光阻材料层进行曝光；

对所述曝光后的光阻材料层进行显影，形成对应所述主图形的光阻结构。

需要说明的是，在本实施例中，所述光阻材料层用于形成黑色矩阵；在所述基板上形成光阻材料层的步骤包括：在所述基板上形成负性光阻材料层。

对所述曝光后的光阻材料层进行显影，形成对应所述主图形的光阻结构的步骤包括：对所述曝光后的负性光阻材料层进行显影，去除主图形对应的负性光阻材料层，剩余的负性光阻材料层形成黑色矩阵，所述黑色矩阵中具有对应主图形形状的开口区。

所述辅助图形能够改善光在主图形角部的衍射现象，使光阻材料层受光照射区域的形状与主图形的近似度更高，进而使实际形成的黑色矩阵中的开口区更接近掩模板中主图形的形状，能更好的与液晶显示装置中的阵列基板像素区的形状相匹配，防止开口区角部变形导致的漏光，并且提高液晶显示面板的透光率。

相应地，本发明还提供一种液晶显示面板，包括：

采用本发明提供的滤光片的制作方法形成的滤光片；

阵列基板；

位于所述滤光片和阵列基板之间的液晶层。

与现有技术相比，本发明提供的液晶显示面板的像素区具有更好的透光率。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。