一种掩膜及包含该掩膜的设备的制作方法

本发明涉及液晶显示面板制程领域，尤其涉及液晶显示面板制程中使用的一种掩膜及包含该掩膜的设备。

背景技术：

液晶显示面板制程主要包括涂布、曝光、显影、刻蚀、剥离过程，所谓曝光，就是将掩膜上描绘的控制液晶分子所需要的电路图形及显示图像用的像素图形等转写在玻璃基板上。在这一过程中，掩膜起着至关重要的作用，因此掩膜的种类和工艺对液晶显示面板的制程产生了很大的影响。

用选定的图像、图形或物体，对处理的图像(全部或局部)进行遮挡，来控制图像处理的区域或处理过程，用于覆盖的特定图像或物体称为掩膜或模板。光学图像处理中，掩膜可以是胶片、滤光片等。数字图像处理中，掩膜为二维矩阵数组，有时也用多值图像。数字图像处理中，图像掩膜主要用于：(1)提取感兴趣区，用预先制作的感兴趣区掩膜与待处理图像相乘，得到感兴趣区图像，感兴趣区内图像值保持不变，而区外图像值都为0；(2)屏蔽作用，用掩膜对图像上某些区域作屏蔽，使其不参加处理或不参加处理参数的计算，或仅对屏蔽区作处理或统计；(3)结构特征提取，用相似性变量或图像匹配方法检测和提取图中与掩膜相似的结构特征；(4)特殊形状图像的制作。

液晶显示面板制作过程中，对封框胶进行固化时，就采用上述第(2)中屏蔽作用，即采用掩膜对显示区域进行遮光，只针对框胶进行曝光。目前，在对封框胶进行固化时，使用的掩膜采用玻璃表面镀不透光膜的制作方法，但由于不同液晶显示面板的框胶位置各异，因此当对不同尺寸显示面板的框胶进行固化时，需要手动更换掩膜，导致掩膜种类繁多，且更换掩膜时，需要工作机台闲置，降低了机台的使用效率。

技术实现要素：

针对现有技术中的用于固化封框胶掩膜数量种类繁多，更换掩膜时影响机台效率问题，本发明提出了一种掩膜，并进一步提出了包含该掩膜的设备。

本发明提出的掩膜，包括X偏光片、Y偏光片，X偏光片的偏振方向与Y偏光片的偏振方向相互垂直，X偏光片设置在X平面内，Y偏光片设置在Y平面内，X平面与Y平面平行设置，X偏光片在X平面内沿X向设置，Y偏光片在Y平面内沿Y向设置，且X向与Y向之间的夹角大于0度。

X平面或Y平面的法线方向定义为Z向，沿Z向方向观测，X偏光片与Y偏光片交叠设置，X偏光片与Y偏光片的交叠区域形成第一交叠区域，该第一交叠区域阻挡光线透过，第一交叠区域之外的区域允许光线透过。

根据本领域常识可知，偏光片只允许一个方向的偏振光通过，当两个偏振方向相互垂直的偏光片交叠设置时，交叠区域将没有光线通过，因此第一交叠区域不允许曝光光线透过。可以用第一交叠区域将基板上不需要曝光处理部分遮盖住，曝光光线透过第一交叠区域之外的区域，并对第一交叠区域之外的区域进行曝光处理，此种掩膜不再需要另外使用带有不透光膜的玻璃，而是采用现有的偏光片构成掩膜，节省了材料和制作掩膜的工艺。

作为对本发明的掩膜的进一步改进，X偏光片呈长方形，Y偏光片呈长方形，将X向与Y向之间的夹角设置为90度，当沿Z向观测时，第一交叠区域沿X向的宽度等于Y偏光片在X向的宽度，第一交叠区域沿Y向的宽度等于X偏光片在Y向的宽度。

在对液晶显示面板的封框胶进行固化时，选取在Y向的宽度与液晶区在Y向宽度相匹配的X偏光片，且选取在X向的宽度与液晶区在X向宽度相匹配的Y偏光片，这样使得第一交叠区域的面积与液晶区面积相匹配，因此第一交叠区域可以将液晶区完全遮盖，保护液晶区免受曝光光线的破坏，曝光光线对液晶区外的封框胶进行固化，这样在对液晶显示面板的封框胶进行固化时，就可以使用现有的偏光片正交重叠构成掩膜，省去了另外制作掩膜的工艺和材料。

作为对本发明的掩膜的进一步改进，所述X偏光片数量设置为多个，多个X偏光片均位于不同的平面内，多个X偏光片相互平行设置，每个X偏光片在所属的平面内沿X向设置，沿所述Z向观测，多个所述X偏光片沿Y向的对称轴相互重合，多个所述X偏光片沿Y向依次排列，每相邻的两个所述X偏光片交叠设置，多个所述X偏光片构成X组合偏光片。

沿所述Z向观测，所述Y偏光片与所述X组合偏光片的交叠区域构成第二交叠区域，所述第二交叠区域沿X向的宽度等于所述Y偏光片在X向的宽度，所述第二交叠区域沿Y向的宽度等于所述X组合偏光片在Y向的宽度，通过调节X偏光片相互之间的交叠程度调节所述第二交叠区域沿Y向的宽度，所述第二交叠区域阻挡光线透过，第二交叠区域之外的区域允许光线透过。

当液晶显示面板的液晶区在Y向的宽度大于X偏光片在Y向的宽度时，可以根据需要设置多个X偏光片，使多个X偏光片两两交叠从而得到所需要的Y向宽度，进而使得第二交叠区域的面积与液晶区面积相匹配，因此第二交叠区域可以将液晶区完全遮盖，保护液晶区免受曝光光线的破坏，曝光光线对液晶区外的封框胶进行固化，这种设置方式，只需要增加偏光片的使用数量，不必为了与液晶区相匹配重新制作封框胶掩膜，减少了制程中掩膜的使用种类和数量。

作为对本发明的进一步改进，所述Y偏光片数量设置为多个，多个所述Y偏光片均位于不同的平面内，多个所述Y偏光片相互平行设置，每个所述Y偏光片在所属的平面内沿所述Y向设置，沿所述Z向观测，多个所述Y偏光片沿X向的对称轴相互重合，多个所述Y偏光片沿X向依次排列，每相邻的两个所述Y偏光片交叠设置，多个所述Y偏光片构成Y组合偏光片。

沿所述Z向观测，所述Y组合偏光片与所述X组合偏光片的交叠区域构成第三交叠区域，所述第三交叠区域沿X向的宽度等于所述Y组合偏光片在X向的宽度，所述第三交叠区域沿Y向的宽度等于所述X组合偏光片在Y向的宽度，通过调节X偏光片相互之间的交叠程度调节所述第三交叠区域沿Y向的宽度，通过调节Y偏光片相互之间的交叠程度调节所述第三交叠区域沿X向的宽度，所述第三交叠区域阻挡光线透过，第三交叠区域之外的区域允许光线透过。

当液晶显示面板的液晶区在X向的宽度也大于Y偏光片在X向的宽度时，可以根据需要设置多个Y偏光片，使多个Y偏光片两两交叠从而得到所需要的X向宽度，进而使得第三交叠区域的面积与液晶区面积相匹配，因此第三交叠区域可以将液晶区完全遮盖，保护液晶区免受曝光光线的破坏，曝光光线对液晶区外的封框胶进行固化，这种设置方式，只需要增加偏光片的使用数量，不必为了与液晶区相匹配重新制作封框胶掩膜，进一步减少了制程中掩膜的使用种类和数量。

本发明同时提出了一种掩膜的设备，所述设备包含本发明提出的掩膜，所述设备自下而上依次包括载物台、X向运动装置、Y向运动装置和曝光光学系统，其中，所述载物台上设置基板，所述X向运动装置夹持Y偏光片沿X向移动，所述Y向运动装置夹持X偏光片沿Y向移动，所述X向与所述Y向相互垂直，所述X偏光片的偏振方向与所述Y偏光片的偏振方向相互垂直，所述X偏光片与所述Y偏光片在所述基板上方交叠形成第一交叠区域。

所述曝光光学系统发出的光无法透过所述第一交叠区域，所述曝光光学系统发出的光对所述第一交叠区域之外的区域进行曝光处理。

通过X向运动装置和Y向运动装置，自动调节第一交叠区域的位置与液晶区位置相对应，替代手工操作，保证了位置的精确度，提高了工作效率。

作为对本发明提出的设备的进一步改进，所述Y向运动装置数量设置为多个，其中，每个Y向运动装置分别夹持一个X偏光片沿Y向运动，每个X偏光片均处于不同的夹持平面内，多个X偏光片所属的夹持平面相互平行。

自上而下观测，多个被夹持的X偏光片沿Y向依次排列，每相邻的两个被夹持的X偏光片交叠设置，多个被夹持的X偏光片构成X组合偏光片，所述Y偏光片与所述X组合偏光片的交叠区域构成第二交叠区域，所述曝光光学系统发出的光无法透过所述第二交叠区域，所述曝光光学系统发出的光对所述第二交叠区域之外的区域进行曝光处理。

通过移动被夹持的X偏光片调节X组合偏光片沿Y向的宽度，进而调节所述第二交叠区域沿Y向的宽度。

作为对本发明提出的设备的进一步改进，所述X向运动装置数量设置为多个，其中，每个X向运动装置分别夹持一个Y偏光片沿X向运动，每个Y偏光片均处于不同的夹持平面内，每个Y偏光片所属的夹持平面相互平行。

自上而下观测，多个被夹持的Y偏光片沿X向依次排列，每相邻的两个被夹持的Y偏光片交叠设置，多个被夹持的Y偏光片构成Y组合偏光片，自上而下观测，所述Y组合偏光片与所述X组合偏光片的交叠区域构成第三交叠区域，所述曝光光学系统发出的光无法透过所述第三交叠区域，所述曝光光学系统发出的光对所述第三交叠区域之外的区域进行曝光处理。

通过移动被夹持的Y偏光片调节Y组合偏光片沿X向的宽度，进而调节所述第三交叠区域沿X向的宽度，通过移动被夹持的X偏光片调节X组合偏光片沿Y向的宽度，进而调节所述第三交叠区域沿Y向的宽度。

通过设置多个X向运动装置和多个Y向运动装置，当需要进行固化的封框胶尺寸不同时，可以根据封框胶尺寸自动调节交叠区域的面积，得到与液晶区相匹配的交叠区域，不再需要根据封框胶尺寸更换不同的掩膜，替代了手工操作，不仅提高了位置的准确度，更进一步提高了工作效率，降低了机台的闲置率。

总之，本发明提出的掩膜，可以适用于多种尺寸的液晶区的液晶显示面板，当需要固化的封框胶尺寸不同时，通过合理设置X偏光片的数量和/或Y偏光片的数量，得到与液晶区向匹配的交叠区域，使得交叠区域将液晶区完全遮盖，保护液晶区免受曝光光线的破坏，使得曝光光线只对液晶区外的封框胶进行固化，不再需要另外制作与液晶区相对应的封框胶固化掩膜，减少了制程中掩膜的种类和数量，本发明提出的包含该掩膜的设备，替代了手工操作，提高了生产效率。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明的掩膜的曝光原理图；

图2为本发明的掩膜的第一个实施例Z向观测图；

图3为本发明的掩膜的第二个实施例Z向观测图；

图4为本发明的掩膜的第三个实施例Z向观测图；

图5为包含本发明掩膜的设备的俯视图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

为了更详细的说明本发明的内容，下面将结合附图和实施例对本发明的内容作出进一步的说明。

实施例一：

图2为本发明第一个实施例的掩膜20.1的示意图，掩膜20.1包括X偏光片1.1和Y偏光片2.1，且X偏光片1.1的偏振方向与Y偏光片2.1的偏振方向相互垂直，X偏光片1.1所属的X平面与Y偏光片2.1所属的Y平面相互平行，X偏光片1.1在所属的X平面内沿X向设置，Y偏光片2.1在其所属的Y平面内沿Y向设置，X向与Y向之间的夹角大于0度，定义X平面或Y平面的法线方向为Z向，当沿Z向观测时，X偏光片1.1与Y偏光片2.1交叠，设定X偏光片1.1与Y偏光片2.1的交叠区域为第一交叠区域10.1，由于X偏光片1.1与Y偏光片2.1偏振方向相同垂直，所以透过X偏光片1.1的偏振光不能透过Y偏振片2.1，因此被第一交叠区域10.1遮盖的部分没有光线透过，但对于第一交叠区域10.1之外的区域，光线仍可以透过。尤其当X偏光片1.1的边框和Y偏光片2.1的边框均呈长方形且X向与Y向之间的夹角呈90度时，第一交叠区域10.1也呈长方形，这一形状与常见的基板形状相似，只要选取合适宽度的X偏光片1.1和合适宽度的Y偏光片2.1，就可以得到与待固化的封框胶基板的液晶区相匹配的第一交叠区域10.1，就可以使用掩膜20.1作为封框胶固化掩膜，此时，将掩膜20.1设置在基板的上方，使得第一交叠区域10.1将液晶区完全遮盖，当对封框胶进行固化时，由于曝光光线无法透过第一交叠区域10.1，因此液晶区不会受到曝光光线的损害，曝光光线可以透过第一交叠区域10.1之外的区域，完成封框胶的固化。

实施例二：

在第一个实施例的基础上，当待固化的封框胶的基板上的液晶区沿Y向的宽度大于X偏光片1.1沿Y向的宽度时，可以根据需要沿Y向设置多个X偏光片。如图3为第二个实施例的掩膜20.2的示意图，此时的基板上的液晶区10.2沿X向的宽度与1个Y偏光片2.1沿X向的宽度相匹配，但液晶区10.2沿Y向的宽度大于X偏光片1.1沿Y向的宽度，但小于2个X偏光片沿Y向的宽度，因此掩膜20.2中设置了2个X偏光片，即X偏光片1.1和X偏光片1.2。

如图3，X偏光片1.1和X偏光片1.2平行设置于不同的平面内，X偏光片1.1和X偏光片1.2分别在所述的平面内均沿X向设置，沿Z向观测，X偏光片1.2的沿Y向的对称轴与X偏光片1.1的沿Y向的对称轴相互重合，X偏光片1.1和X偏光片1.2沿Y向依次排列，且X偏光片1.2和X偏光片1.1交叠，X偏光片1.1和X偏光片1.2共同构成X组合偏光片100。

沿Z向观测，Y偏光片2.1与X组合偏光片100的交叠区域构成第二交叠区域10.2，第二交叠区域10.2沿X向的宽度等于Y偏光片2.1沿X向的宽度，第二交叠区域10.2沿Y向的宽度等于X组合偏光片100沿Y向的宽度，通过调节X偏光片1.1和X偏光片1.2的交叠程度调节X组合偏光片100沿Y向的宽度，进而调节第二交叠区域10.2沿Y向的宽度，进而得到与液晶区相匹配的Y向宽度，从而使得第二交叠区域10.2在X向和Y向的宽度分别与液晶区在X向和Y向的宽度相匹配，因此第二交叠区域10.2可以将液晶区完全遮盖，当对封框胶进行固化时，由于曝光光线无法透过第二交叠区域10.2，因此液晶区不会受到曝光光线的损害，曝光光线可以透过第二交叠区域10.2之外的区域，完成封框胶的固化。

当液晶区在Y向的宽度进一步增大时，可以根据需要沿Y向设置更多的X偏光片，以得到与液晶区相匹配的交叠区域，因此使用本发明的掩膜只需要根据液晶区尺寸的不同调整所用的偏光片的数量，不需要另外制作封框胶掩膜。

实施例三：

在第二个实施例的基础上，当待固化的封框胶的基板的液晶区沿X向的宽度大于Y偏光片2.1沿X向的宽度时，可以根据需要沿X向设置多个Y偏光片。如图3为第三个实施例的掩膜20.3的示意图，此时的基板上的液晶区10.3沿X向的宽度大于Y偏光片2.1沿X向的宽度，但小于2个Y偏光片沿X向的宽度，因此掩膜20.3中设置了2个Y偏光片，即Y偏光片2.1和Y偏光片2.2。

如图4，Y偏光片2.1和Y偏光片2.2平行设置于不同的平面内，Y偏光片2.1和Y偏光片2.2分别在所述的平面内均沿Y向设置，沿Z向观测，Y偏光片2.2的沿X向的对称轴与Y偏光片2.1的沿Y向的对称轴相互重合，Y偏光片2.1和Y偏光片2.2沿X向依次排列，且Y偏光片2.2和Y偏光片2.1交叠，Y偏光片2.1和Y偏光片2.2共同构成Y组合偏光片200。

沿Z向观测，Y组合偏光片200与X组合偏光片100的交叠区域构成第三交叠区域10.3，第三交叠区域10.3沿X向的宽度等于Y组合偏光片200沿X向的宽度，第三交叠区域10.3沿Y向的宽度等于X组合偏光片100沿Y向的宽度，通过调节Y偏光片2.1和Y偏光片2.2的交叠程度调节Y组合偏光片200沿X向的宽度，进而调节第三交叠区域10.3沿X向的宽度，得到与液晶区相匹配的X向宽度，从而使得第三交叠区域10.3在X向和Y向的宽度分别与液晶区在X向和Y向的宽度相匹配，因此第三交叠区域10.3可以将液晶区完全遮盖，当对封框胶进行固化时，由于曝光光线无法透过第三交叠区域10.3，因此液晶区不会受到曝光光线的损害，曝光光线可以透过第三交叠区域10.3之外的区域，完成封框胶的固化。

当液晶区在X向的宽度进一步增大时，可以根据需要沿X向设置更多的Y偏光片，以得到与液晶区相匹配的交叠区域，因此使用本发明的掩膜只需要根据液晶区尺寸的不同调整所用的偏光片的数量，不需要另外制作封框胶掩膜。

图1为本发明的掩膜20的曝光原理图，含有待固化封框胶4的基板5放置在载物台6上，掩膜20设置在基板5的正上方，掩膜20的交叠区域10将基板5的液晶区域遮盖，曝光光线3不能透过交叠区域10，但能透过交叠区域10之外的区域，由于封框胶4没有被交叠区域10遮盖，因此曝光光线3可以透过掩膜20固化封框胶4，完成了封框胶的固化。

本发明提出的包含本发明掩膜的设备的实施例：

如图5为本发明提出的包含本发明掩膜的设备的俯视示意图，该设备自下而上依次包括载物台(图中未示出)、X向运动装置8.1和X向运动装置8.2、Y向运动装置7.1和Y向运动装置7.2，另外还包括曝光光学系统(图中未示出)，在载物台上设置基板，X向运动装置8.1夹持Y偏光片2.1沿X向移动，X向运动装置8.2夹持Y偏光片2.2沿X向移动，Y向运动装置7.1夹持X偏光片1.1沿Y向移动，Y向运动装置7.2夹持X偏光片1.2沿Y向移动，X向与Y向相互垂直，X偏光片的偏振方向与Y偏光片的偏振方向相互垂直。

自上而下观测，被夹持的X偏光片1.1和1.2沿Y向依次排列，且X偏光片1.1和1.2交叠设置，X偏光片1.1和1.2构成X组合偏光片；被夹持的Y偏光片2.1和2.2沿X向依次排列，且Y偏光片2.1和2.2交叠设置，Y偏光片2.1和2.2构成Y组合偏光片，Y组合偏光片与X组合偏光片的交叠区域构成第三交叠区域10.3，所述曝光光学系统发出的光无法透过所述第三交叠区域10.3，所述曝光光学系统发出的光对所述第三交叠区域10.3之外的区域进行曝光处理。

通过移动被夹持的Y偏光片调节Y组合偏光片沿X向的宽度，进而调节所述第三交叠区域10.3沿X向的宽度，通过移动被夹持的Y偏光片调节Y组合偏光片沿X向的宽度，进而调节所述第三交叠区域10.3沿X向的宽度，从而得到与液晶区相匹配的第三交叠区域。

本实施例中只针对包含2套X向运动装置和2套Y向运动装置的设备进行了示例说明，很显然，可以根据生产使用的掩膜的需要，分别设置X向运动装置和Y向运动装置的数量。使用该设备，当需要进行固化的封框胶尺寸不同时，可以根据封框胶尺寸自动调节交叠区域的面积，得到与液晶区相匹配的交叠区域，不再需要根据封框胶尺寸更换不同的掩膜，替代了手工操作，不仅提高了位置的准确度，更进一步提高了工作效率，降低了机台的闲置率。

最后说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。