專利名稱：用于黑底的掩模的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于為顯示裝置形成黑底的掩模，所述顯示裝置包括數據線，所述數據線具有相對于像素區的中心部分的折彎結構。
背景技術：
隨著信息技術的快速發展，用于顯示大量信息的顯示裝置迅速發展。更具體地講，外形薄、重量輕且功耗低的平板顯示(FPD)裝置，例如有機電致發光顯示(OLED)裝置和液晶顯示(LCD)裝置已得到積極的研究，并逐漸代替陰極射線管(CRT)。在各種類型的Fro裝置中，液晶顯示(IXD)裝置因為其優異的對比度、低功耗以及顯示運動圖像方面的優勢而廣泛用作筆記本計算機和臺式計算機的監視器。LCD裝置利用液晶分子的光學各向異性和偏振特性。液晶分子由于其細且長的形狀而具有確定的取向方 向。可以通過對液晶分子施加電場來控制液晶分子的取向方向。通常，IXD裝置包括液晶面板,液晶面板包括第一基板，其具有用于驅動液晶分子的陣列層；第二基板，其具有用于產生顏色的濾色器層；以及液晶層，其處于第一基板和第二基板之間。液晶分子的排列根據電場而變化，穿過液晶面板的光的透射率是受控的。IXD裝置還包括位于液晶面板下方的背光源。來自背光源的光穿過液晶面板，并且由于濾色器層而顯示彩色圖像。可通過下列工藝來制造IXD裝置基板加工工藝，用于在第一基板和第二基板上形成元件；單元(cell)工藝，用于完成液晶面板；以及模塊工藝，用于將液晶面板和背光源組合。基板加工工藝包括薄膜沉積工藝、光刻工藝、蝕刻工藝等，這些工藝重復若干次，以形成像素電極和薄膜晶體管。光刻工藝通過將光刻膠施加于具有薄膜的基板上，通過掩模對光刻膠進行曝光，然后對光刻膠顯影來形成光刻膠圖案。用于對光刻膠曝光的曝光設備可分為投影式和接近式。與接近式相比，投影式的優點在于光刻膠圖案的高分辨率，但是缺點在于成本高和曝光速度慢。因此，近來，廣泛使用了接近式曝光設備。圖I是示出了根據現有技術的用于形成具有多個圖案的黑底的掩模的平面圖，并且圖2是示出了掩模的透光部分和光刻膠圖案以進行比較的平面圖。在圖I中，用于形成黑底的掩模10包括沿其邊緣布置的邊框11以及布置在邊框
11上的基板21，其中，該黑底形成在與具有像素電極和薄膜晶體管的下基板相對的上基板(未不出)上。基板21包括透光部分23和阻光部分25。透光部分23的尺寸與用于黑底的光刻膠圖案相對應。阻光部分25布置在相鄰的透光部分23之間并圍繞各透光部分23。如圖2所示，利用掩模10形成的用于黑底的光刻膠圖案30比掩模10的透光部分23大。更具體地講，掩模10的透光部分23具有第一寬度wl，形成在基板(未示出)上的光刻膠圖案30具有比第一寬度wl更寬的第二寬度w2。將第一寬度wl和第二寬度《2之間的差異稱為臨界尺寸偏差。近來，隨著顯示裝置具有高清晰度和高分辨率，形成精細的光刻膠圖案很重要，并且由于線寬的減小以及光刻工藝的限制，光刻膠圖案的最小臨界尺寸為約7微米。因此，如果光刻膠圖案的第二寬度《2小于7微米，考慮到臨界尺寸偏差，則無法在掩模10中形成透光部分23。即，當光刻膠圖案的第二寬度w2小于7微米時，無法形成精細的光刻膠圖案。
發明內容
因此，本發明涉及一種用于為顯示裝置形成黑底的掩模，所述顯示裝置包括數據線，所述數據線具有相對于像素區的中心部分的折彎結構，該掩膜基本上消除了由現有技術的局限和缺點導致的一個或多個問題。本發明的一個目的在于提供微小的光刻膠圖案。 本發明的另一個目的在于提供一種顯示裝置的黑底，所述顯示裝置包括數據線，所述數據線具有相對于像素區的中心部分的折彎結構。將在下面的描述中闡述本發明的另外的特征和優點，并且其將部分地通過該描述而變得明顯，或者可以通過本發明的實踐而獲知。將通過所撰寫的說明書和權利要求書以及附圖中具體指出的結構來實現并獲得本發明的這些優點和其它優點。為了實現這些優點和其它優點并且根據本發明的目的，如具體實施并廣泛描述的，提供了一種用于為顯示裝置形成黑底的掩模，所述顯示裝置包括數據線，所述數據線具有相對于像素區的中心部分的折彎結構，所述掩模包括邊框，其具有矩形形狀；以及基板，其布置在所述邊框上并包括透光部分和阻光部分，其中，所述透光部分包括第一透光圖案和處于相鄰的第一透光圖案之間的光控制部分，并且所述透光部分還包括與所述像素區的所述中心部分相對應的折彎部分，并且其中，所述折彎部分布置為距與其相鄰的透光圖案的距離相等。應該理解，上面的一般描述和下面的詳細描述均是示例性和說明性的，并且旨在對所要求權利的本發明提供進一步的說明。
附圖被包括以提供對本發明的進一步理解并且并入并構成本說明書的一部分，附圖示出了本發明的實施方式，并與說明書一起用于說明本發明的原理。圖I是例示根據現有技術的用于形成具有多個圖案的黑底的掩模的平面圖。圖2是例示掩模的透光部分和光刻膠圖案以進行比較的平面圖。圖3A是示意性地例示根據本發明的第一實施方式的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的陣列基板的平面圖，圖3B是示意性地例示與圖3A的陣列基板相對應的濾色器基板的平面圖。圖4A是例示根據本發明的第一實施方式的用于具有兩個域的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的黑底的掩模的平面圖，圖4B是圖4A的區A的放大的平面圖，圖4C是圖4B的區B的放大的平面圖。圖5A和圖5B是例示根據本發明的第一實施方式的掩模的衍射現象的實驗數據的圖。圖6A和圖6B是例示根據本發明第一實施方式的利用包括第一透光圖案的掩模形成的黑底的仿真數據的圖。圖7A是示意性地例示根據本發明第二實施方式的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的陣列基板的平面圖，圖7B是示意性地例示與圖7A的陣列基板相對應的濾色器基板的平面圖。
圖8A是例示根據本發明第二實施方式的用于具有兩個域的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的黑底的掩模的平面圖，圖8B是圖8A的區A的放大的平面圖，圖8C是圖8B的區C的放大的平面圖。圖9A和圖9B是例示根據本發明的第二實施方式的取決于第二透光圖案的位置的黑底的折彎部的寬度的圖。圖IOA和圖IOB是例示根據本發明第二實施方式的利用包括第一透光圖案的掩模形成的黑底的仿真數據的圖。
具體實施例方式現在將詳細說明本發明的實施方式，其示例示出于附圖中。將盡可能地使用相似的標號指代相同或相似的部件。圖3A是示意性地例示根據本發明的第一實施方式的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的陣列基板的平面圖。圖3B是示意性地例示根據本發明的第一實施方式的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的濾色器基板的平面圖。在邊緣場切換模式裝置中，與板內切換(in-plane switching)模式裝置一樣，通過與基板平行的電場來驅動液晶分子，但是邊緣場切換模式裝置的開口率和亮度得到了提高。如圖3A所示，在本發明的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的陣列基板101中，選通線102沿著第一方向形成，數據線104沿著第二方向形成。數據線104與選通線102交叉，以限定像素區P。薄膜晶體管Tr形成在各個像素區P中，并連接到各條選通線102和各條數據線104。薄膜晶體管Tr包括柵極111、柵絕緣層(未示出)、半導體層(未示出)、源極117和漏極119。柵極111連接至選通線102，并且源極117連接至數據線104。半導體層包括本征非晶硅的有源層和摻雜非晶硅的歐姆接觸層。源極117和漏極119彼此間隔開。源極117和漏極119之間的半導體層成為薄膜晶體管Tr的溝道。在該實施方式中，薄膜晶體管的溝道具有U型形狀，但是薄膜晶體管的溝道的形狀可改變。像素電極121形成在各個像素區P中，并連接至薄膜晶體管Tr的漏極119。公共電極123形成在像素電極121上方，兩者間插入鈍化層(未示出)。公共電極123形成在包括像素區P的幾乎整個顯示區域上方，并且包括與各個像素區P對應的開口 op。開口 op具有條形形狀，并彼此間隔開。此處，盡管公共電極123形成在幾乎整個顯示區域上方，但是為了方便說明，通過虛線來指示與像素區P對應的公共電極123。同時，在像素電極121中可以形成開口 op，此時，像素電極121可以形成在公共電極123上方。公共電極123的各個開口 op折彎，并關于假想線CL對稱，所述假想線CL平行于選通線102穿過像素區P的中心部分。即，各個開口 op的一部分相對于假想線CL的垂線順時針傾斜預定角度，各個開口 op的另一部分相對于假想線CL的垂線逆時針傾斜所述預定角度。有益的是，所述預定角度可以在7度至10度范圍內。如果所述預定角度大于10度，則驅動電壓增大，并且在電壓-透射率特性曲線中白場亮度(white brightness)減小。當公共電極123的開口 op折彎，并關于穿過像素區P的中心部分的假想線CL對稱時，像素區P具有兩個域Dl和D2，其中，相對于像素區P的中心部分產生不同方向的邊緣場。在域Dl和D2中液晶分子的移動彼此不同，液晶分子的長軸在像素區P的域Dl和D2中不同地排列。因此，防止了在某些視角下的色移。相對于像素區P的中心部分，第一域Dl可以對應于像素區P的上面的區域，第二域D2可以對應于像素區P的下面的區域。第一域Dl中發生色移的角度不同于第二域D2中發生色移的角度，各域補償另一域中的色移。因此，防止了色移。濾色器基板131布置在包括兩個域Dl和D2的陣列基板101上方，并且將液晶層 (未示出)插入在陣列基板101和濾色器基板131之間，從而構成邊緣場切換模式液晶顯示
>J-U裝直。如圖3B所示，濾色器基板131包括黑底133和濾色器層135。黑底133具有與陣列基板101的像素區P相對應的開口部分。濾色器層135包括紅色、綠色和藍色濾色器，這些濾色器依次排列以與所述開口部分相對應。保護層(未示出)形成在濾色器層135上方。黑底133圍繞濾色器層135的各個紅色、綠色和藍色濾色器，并遮住了陣列基板101的選通線102、數據線104和薄膜晶體管Tr。由于公共電極123的開口 op關于像素區P的中心部分對稱地折彎，并且像素區P分成兩個域Dl和D2，所以數據線104相對于像素區P的中心部分折彎。因此，黑底133也折彎以與數據線104相對應。由于顯示裝置具有高清晰度和高分辨率，選通線102和數據線104具有微小的寬度，黑底133也需要具有精細的寬度。圖4A是例示根據本發明的第一實施方式的用于具有兩個域的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的黑底的掩模的平面圖。圖4B是圖4A的區A的放大的平面圖，并且圖4C是圖4B的區B的放大的平面圖。圖5A和圖5B是例示根據本發明的第一實施方式的掩模的衍射現象的實驗數據的圖。圖5A示出了二維光分布，圖5B示出了三維光分布。在圖4A和圖4B中，掩模200包括邊框201和基板203。邊框201由金屬材料形成，并具有矩形形狀。基板203布置在邊框201上。基板203包括裝置圖案形成區域205和第一阻光部分207。裝置圖案形成區域205與各個顯示裝置相對應，并彼此間隔開。第一阻光部分207布置在相鄰的裝置圖案形成區域205之間，并圍繞各個裝置圖案形成區域205。各個裝置圖案形成區域205包括第一透光部分211a和第二透光部分211b以及第二阻光部分215。第一透光部分211a和第二透光部分211b對應于濾色器基板131 (圖3B)的黑底133 (圖3B)。第一透光部分211a對應于陣列基板101 (圖3A)上的選通線102 (圖3A)。第二透光部分211b對應于陣列基板101 (圖3A)上的數據線104 (圖3A)。第一透光部分211a和第二透光部分211b各自包括沿預定方向排列的第一透光圖案213以及位于相鄰的第一透光圖案213之間的光控制部分217。此處，第一透光部分211a的第一透光圖案213的尺寸可以大于第二透光部分211b的第一透光圖案213的尺寸。更具體地講，第一透光圖案213沿著第一透光部分211a和第二透光部分211b各自的長度方向依次排列，并彼此間隔開。光控制部分217布置在相鄰的第一透光圖案213之間，并且光控制部分217阻擋光。當光照射到掩模200上時，通過各個第一透光圖案213發生光衍射，在光控制部分217中由于第一透光圖案213而引起光衍射相長效應(constructive effect)。因此,用于與光控制部分217相對應的用于黑底的光刻膠可以被曝光。因此，即使第一透光部分211a和第二透光部分211b不具有完整的條形形狀，但是由于光控制部分217中的光衍射相長效應，也可以獲得條形形狀的光刻膠圖案。此外，可以利用條形形狀的光刻膠圖案形成具有條形形狀的黑底133(圖3B)。
此時，可以通過調節第一透光圖案213和光控制部分217的尺寸(即，各個第一透光圖案213的長度dl和寬度d2以及各個光控制部分217的寬度d3)，來改變黑底133的形狀。各個光控制部分217的寬度d3對應于相鄰第一透光圖案213之間的距離。參照圖5A，觀察了當紫外光通過用于形成用于黑底的光刻膠圖案的掩模200(包括依次排列的第一透光圖案213以及處于相鄰的第一透光圖案213之間的光控制部分217)照射到用于黑底的光刻膠(未示出)上時，在各個第一透光圖案213周圍的光強度。在圖5B中，z軸表示光強度。如圖5A和圖5B所不，穿過第一透光圖案213的光強度最強，隨著遠離第一透光圖案213，光強度減弱。將第一透光圖案213排列成使得沿著X軸彼此相鄰的第一透光圖案213之間的距離長，而沿著I軸的距離短。在沿著I軸相鄰的第一透光圖案213之間的光控制部分217中，由于光衍射相長效應，可以產生使得與光控制部分217相對應的用于黑底的光刻膠被充分曝光的光強度。S卩，與光控制部分217相對應地發生光衍射相長效應，并且光強度足以使得與光控制部分217相對應的用于黑底的光刻膠(未示出)曝光。因此，與光控制部分217對應的用于黑底的光刻膠被曝光。因此，即使第一透光部分211a和第二透光部分211b不具有完整的條形形狀，但是由于與光控制部分217相對應的光衍射相長效應，可以形成具有連續條形形狀的黑底133 (圖3B)。另一方面，與沿著X軸處于第一透光圖案213之間的光控制部分217相對應的光強度不足以使得用于黑底的光刻膠(未示出)被曝光。因此，盡管掩模200的透光部分211a和211b與光刻膠圖案(未示出)之間存在臨界尺寸偏差，但是可以形成具有微小寬度w3(圖3B)的黑底133(圖3B)。這里，可以通過改變第一透光圖案213的長度dl和寬度d2以及相鄰的第一透光圖案213之間的距離d3來優化黑底133 (圖3B)的寬度w3(圖3B)。S卩，第一透光圖案213的長度dl和寬度d2越長，黑底133(圖3B)的寬度w3(圖3B)越寬。另一方面，隨著第一透光圖案213之間的距離d3增大，黑底133 (圖3B)的寬度w3(圖3B)減小。同時，可以通過改變基板131 (圖3B)與掩模200之間的距離，或者通過調節照射到其上的光強度，來改變黑底133 (圖3B)的寬度w3(圖3B)。另外，可通過改變掩模200的第一透光圖案213的排列角度來改變黑底133 (圖3B)的折彎角度。此時，有益的是，如圖4C所示，與透光部分211b的長度方向垂直的折彎部分D形成為距彼此相鄰的各個第一透光圖案213的距離相等，以使得根據本發明的第一實施方式，黑底133 (圖3B)關于像素區P (圖3A)的中心部分對稱地折彎。S卩，通過掩模200的第二透光部分211b形成與數據線104(圖3A)相對應的黑底133(圖3B)，并且數據線104(圖3A)相對于像素區P(圖3A)的中心部分折彎。由于與數據線104(圖3A)相對應的黑底133(圖3B)也相對于像素區P(圖3A)的中心部分折彎，所以在用于形成與數據線104(圖3B)相對應的黑底的掩模200的第二透光部分211b中，折彎部分D形成為與像素區P (圖3A)的中心部分相對應。折彎部分D對應于與選通線102 (圖3A)平行的假想線CL(圖3A)(繪制在圖3A 的像素區P的中心部分中)。即，掩模200的第二透光部分211b關于折彎部分D對稱。這里，有益的是，折彎部分D形成為距與其相鄰的各個第一透光圖案213的距離相等，以使得包括第一透光圖案213的第二透光部分211b可以關于折彎部分D對稱。圖6A和圖6B是例示了根據本發明的第一實施方式的利用包括第一透光圖案的掩模形成的黑底的仿真數據的圖。圖6A和圖6B示出了黑底，該黑底利用在透光部分211b (圖4A)中包括第一透光圖案213 (圖4C)和折彎部分D (圖4C)的掩模200 (圖4A)形成在基板131(圖3B)上，并且相對于與假想線CL(圖3A)垂直的方向折彎約5度或約15度。在圖6A和圖6B中，需要指出的是，基板131(圖3B)上的黑底133(圖3B)具有均勻的寬度w3(圖3B)。還需要指出的是，黑底133(圖3B)關于假想線CL(圖3A)對稱。因此，為了形成根據本發明的第一實施方式的具有折彎結構的黑底，掩模200(圖4A)的折彎部分D (圖4C)形成為距相鄰第一透光圖案213 (圖4C)的距離相等，因此黑底133 (圖3B)可以具有均勻的寬度w3(圖3B)，并具有彼此對稱的折彎結構。圖7A是示意性地例示了根據本發明的第二實施方式的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的陣列基板的平面圖。圖7B是示意性地例示與圖7A的陣列基板相對應的濾色器基板的平面圖。此處，將使用相同的標號來指代與第一實施方式相同的部件。在圖7A中，在根據本發明的第二實施方式的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的陣列基板101中，沿著第一方向形成選通線102，沿著第二方向形成數據線104。數據線104與選通線102交叉以限定像素區P。薄膜晶體管Tr形成在各個像素區P中，并連接至各條選通線102和各條數據線104。薄膜晶體管Tr包括柵極111、柵絕緣層(未示出)、半導體層(未示出)、源極117和漏極119。柵極111連接至選通線102，源極117連接至數據線104。半導體層包括本征非晶硅的有源層和摻雜非晶硅的歐姆接觸層。源極117和漏極119彼此間隔開。源極117和漏極119之間的半導體層成為薄膜晶體管Tr的溝道。此處，薄膜晶體管的溝道具有U型形狀，但是薄膜晶體管的溝道的形狀可以改變。像素電極121形成在各個像素區P中，并連接至薄膜晶體管Tr的漏極119。公共電極123形成在像素電極121上方，兩者間插入鈍化層(未示出)。公共電極123形成在包括像素區P的幾乎整個顯示區域上方，并且包括與各個像素區P相對應的開口 op。開口OP具有條形形狀，并彼此間隔開。此處，盡管公共電極123形成在幾乎整個顯示區域上方，但是為了方便說明，通過虛線來指示與像素區P相對應的公共電極123。同時，在像素電極121中可以形成開ロ op，此時，像素電極121可形成在公共電極123上方。公共電極123的各個開ロ op折彎，并關于假想線CL對稱，所述假想線CL平行于選通線102，穿過像素區P的中心部分。第一實施方式的各個開ロ op相對于像素區P的中心部分折彎一次，但是第二實施方式的各個開ロ op具有第一折彎部al、第二折彎部a2和第三折彎部a3。第一折彎部al對應于像素區P的中心部分，第二折彎部a2和第三折彎部a3布置在第一折彎部al的上面的區域和下面的區域，并關于第一折彎部al對稱。有益的是，第一折彎部al和第二折彎部a2之間的距離以及第一折彎部al和第三折彎部a3之間的距離在10微米至20微米的范圍內。 在附圖所示情形下，第一域Dl基本上對應于像素區P中第二折彎部a2的上面的區域，并且第二域D2對應于像素區P中第三折彎部a3的下面的區域。第二折彎部a2和第三折彎部a3之間的區域是域邊界區CA。公共電極123的開ロ op折彎，并關于假想線CL對稱，所述假想線CL穿過像素區P的中心部分中的第一折彎部al并平行于選通線102。在像素區P的域邊界區CA中，液晶分子的初始排列角度絕大多數彼此不同并彼此對稱。即使被施加外部壓力，也可以防止液晶分子的初始排列由于域邊界的塌落而相同。更具體地講，在第一實施方式中，關于域邊界區CA対稱的開ロ op的折彎角度最小為160度。開ロ op中的液晶分子初始以最大20度的差異排列。因此，當施加外部壓カ吋，由于外部壓カ引起的扭矩大于液晶分子的轉矩，液晶分子非正常地旋轉，從而導致光斑。然而，在第二實施方式中，關于域邊界區CA中的第一折彎部al (具有預定寬度s并布置在像素區P的中心部分)対稱的開ロ OP具有120度至140度的折彎角度。最初以垂直于開ロ op的長度方向以40度至60度的差異排列開ロ op中的液晶分子。因此，液晶分子的轉矩増大，并且變得大于由阻礙液晶分子旋轉的外部壓カ所引起的扭矩，防止了液晶分子在第一域Dl和第二域D2中平行排列，并且抑制了由不同亮度引起的光斑。同吋，濾色器基板131布置在包括兩個域Dl和D2的陣列基板101上方，并且液晶層(未示出)插入于陣列基板101和濾色器基板131之間，從而構成具有兩個域Dl和D2的邊緣場切換模式液晶顯示裝置。如圖7B所示，濾色器基板131包括黑底133和濾色器層135。黑底133具有與陣列基板101的像素區P相對應的開ロ部分。濾色器層135包括依次排列以與所述開ロ部分相對應的紅色、緑色和藍色濾色器。保護層(未示出)形成在濾色器層135上方。在該實施方式中，黑底133圍繞濾色器層135的各個紅色、緑色和藍色濾色器，并遮住了陣列基板101的選通線102、數據線104和薄膜晶體管Tl·。在本發明的邊緣場切換模式液晶顯示裝置中，公共電極123的開ロ op相對于像素區P的中心部分具有第一折彎部al、第二折彎部a2和第三折彎部a3，并且數據線104相對于像素區P的中心部分也具有多折彎部Cl。
因此，黑底133的折彎部C2應該遮住數據線104的多折彎部Cl的區域，即，第二折彎部a2和第三折彎部a3之間的域邊界區CA。圖8A是例示根據本發明的第二實施方式的用于具有兩個域的邊緣場切換模式液晶顯示裝置的黑底的掩模的平面圖。圖8B是圖8A的區A的放大的平面圖，并且圖8C是圖8B的區C的放大的平面圖。在圖8A和圖8B中，掩模200包括邊框201和基板203。邊框201由金屬材料形成，并具有矩形形狀。基板203布置在邊框201上。基板203包括裝置圖案形成區域205和第一阻光部分207。裝置圖案形成區域205與各個顯示裝置相對應，并彼此間隔開。第一阻光部分207布置在相鄰的裝置圖案形成區域205之間，并圍繞各個裝置圖案形成區域205。各個裝置圖案形成區域205包括第一透光部分211a和第二透光部分211b以及第ニ阻光部分215。第一透光部分211a和第二透光部分211b對應于濾色器基板131 (圖7B)的黑底133 (圖7B)。
第一透光部分211a對應于陣列基板101 (圖7A)上的選通線102 (圖7A)。第二透光部分211b對應于陣列基板101 (圖7A)上的數據線104 (圖7A)。第一透光部分211a和第二透光部分211b各自包括第一透光圖案213和光控制部分217，光控制部分217布置在相鄰的第一透光圖案213之間。在該實施方式中,第一透光部分211a的第一透光圖案213的尺寸可以大于第二透光部分211b的第一透光圖案213的尺寸。更具體地講，第一透光圖案213沿著第一透光部分211a和第二透光部分211b各自的長度方向依次排列，并彼此間隔開。光控制部分217布置在相鄰的第一透光圖案213之間，并且光控制部分217阻擋光。當光照射到掩模200上時，通過各個第一透光圖案213發生光衍射，光控制部分217由于第一透光圖案213而引起光衍射相長效應。因此，與光控制部分217相對應的用于黑底的光刻膠可以被曝光。因此，即使第一透光部分211a和第二透光部分211b不具有完整的條形形狀，但是由于來自光控制部分217的光衍射相長效應，也可以獲得條形形狀的光刻膠圖案。此外，可以利用條形形狀的光刻膠圖案形成具有連續的條形形狀的黑底133(圖7B)。此時，可以通過調節第一透光圖案213和光控制部分217的尺寸(即，各個第一透光圖案213的長度dl和寬度d2以及各個光控制部分217的寬度d3)，來改變黑底133的形狀。各個光控制部分217的寬度d3對應于相鄰的第一透光圖案213之間的距離。因此，盡管掩模200的透光部分211a和211b與光刻膠圖案(未示出)之間存在臨界尺寸偏差，但是可以形成具有微小寬度w3(圖7B)的黑底133 (圖7B)。這里，可以通過改變第一透光圖案213的長度dl和寬度d2以及相鄰的第一透光圖案213之間的距離d3來優化黑底133 (圖7B)的寬度w3(圖7B)。S卩，第一透光圖案213的長度dl和寬度d2越長，黑底133(圖7B)的寬度w3(圖7B)越寬。另ー方面，隨著第一透光圖案213之間的距離d3増大，黑底133 (圖7B)的寬度w3(圖7B)減小。同時，可以通過改變基板131(圖7B)與掩模200之間的距離，或者通過調節照射到其上的光強度，來改變黑底133 (圖7B)的寬度w3(圖7B)。
另外，可以通過改變掩模200的第一透光圖案213的排列角度來改變黑底133 (圖7B)的折彎角度。此時，有益的是，如圖8C所示，與透光部分211b的長度方向垂直的折彎部分D形成為與開ロ op (圖7A)的第一折彎部al (圖7A)相對應，并且距彼此相鄰的各個第一透光圖案213的距離相等，以使得黑底133 (圖7B)擋住了像素區P (圖7A)的域邊界區CA(圖7A)。第二透光圖案219形成在折彎部分D中。S卩，通過掩模200的第二透光部分211b形成與數據線104(圖7A)相對應的黑底133(圖7B)，并且數據線104(圖7A)相對于像素區P(圖7A)的中心部分折彎。由干與數據線104(圖7A)相對應的黑底133(圖7B)也相對于像素區P(圖7A)的中心部分折彎，所以用于形成與數據線104(圖7B)相對應的黑底133(圖7A)的掩模200的第二透光部分211b具有與開ロ op (圖7A)的第一折彎部al (圖7A)相對應的折彎部分D。因此，掩模200的第二透光部分211b關于折彎部分D對稱。
具體地講，由于數據線104(圖7A)具有多折彎部Cl (圖7A)，所以數據線104(圖7A)的多折彎部Cl的寬度比數據線104(圖7A)的除多折彎部Cl之外的其它部位寬。因此，與數據線104 (圖7A)的多折彎部Cl (圖7A)相對應的黑底133 (圖7B)的折彎部C2 (圖7B)的寬度w4(圖7B)也比黑底133 (圖7B)的除折彎部C2(圖7B)之外的其它部位的寬度w3寬。為此，在根據本發明的第二實施方式的掩模200的折彎部分D中形成第二透光圖案219，并且黑底133 (圖7B)的折彎部C2 (圖7B)的寬度《4 (圖7B)比黑底133 (圖7B)的除折彎部C2(圖7B)之外的其它部位的寬度《3寬。第二透光圖案219的尺寸小于第一透光圖案213。期望第二透光圖案219的尺寸約為第一透光圖案213的1/4。第二透光圖案219具有矩形形狀，并且第二透光圖案219可以具有八邊形形狀、菱形形狀、橢圓形狀、平行四邊形形狀、六邊形形狀、梯形形狀等等形狀中的ー種形狀。可以通過改變第二透光圖案219的尺寸來調節黑底133 (圖7B)的折彎部C2(圖7B)的寬度w4(圖7B)。另外，可以通過沿著折彎部分D的長度方向(平行于選通線102(圖7A))移動第二透光圖案219的位置來控制黑底133 (圖7B)的折彎部C2(圖7B)的寬度w4 (圖 7B)。圖9A和圖9B是例示根據本發明第二實施方式的取決于第二透光圖案的位置的黑底的折彎部的寬度的圖。在圖9A和圖9B中，可以通過相對于第一透光圖案213的中心移動第二透光圖案219來控制黑底133的折彎部C2的形狀和寬度。更具體地講，如圖9A所示，在附圖所示情形下，當第二透光圖案219從與第二透光圖案219相鄰的第一透光圖案213的中心向右移動時，黑底133的折彎部C2具有第一寬度w5。如圖9B所示，在附圖所示情形下，當第二透光圖案219從與第二透光圖案219相鄰的第一透光圖案213的中心向左移動時，黑底133的折彎部C2朝著左側進一歩突出，并具有第二寬度w6。圖IOA和圖IOB是例示根據本發明的第二實施方式的利用包括第一透光圖案的掩模形成的黑底的仿真數據的圖。圖IOA和圖IOB示出了利用掩模200 (圖8A)形成在基板131 (圖7B)上的黑底，所述掩模200包括第一透光圖案213 (圖8C)和第二透光圖案219，第二透光圖案219距各個相鄰的第一透光圖案213的距離相等。在圖IOA中，第二透光圖案219具有2微米X2微米的尺寸，在圖IOB中，第二透光圖案219具有3微米X3微米的尺寸。如圖IOA和圖IOB所示，通過在掩模200 (圖8A)中距各個相鄰的第一透光圖案213 (圖8C)的距離相等的位置處形成第二透光圖案219 (圖8C)，黑底133 (圖7B)的折彎部C2的寬度w4比黑底133 (圖7B)的除折彎部C2之外的其它部位的寬度《3寬。另外，隨著第二透光圖案219 (圖8C)的尺寸増大，黑底133 (圖7B)的折彎部C2的寬度w4變寬。因此，為了形成根據本發明的第二實施方式的與具有多折彎部Cl (圖7A)的數據線104 (圖7A)相對應的黑底，掩模200 (圖8A)的折彎部分D (圖SC)形成為距相鄰的第一透 光圖案213 (圖8C)的距離相等，并且第二透光圖案219形成在相鄰的第一透光圖案213 (圖9C)之間。因此，與數據線104 (圖7A)的多折彎部Cl (圖7A)相對應的黑底133 (圖7B)的折彎部C2的寬度《4比黑底133 (圖7B)的除折彎部C2之外的其它部位的寬度w3寬。如上所述，在本發明中，用于黑底133 (圖7B)的掩模200 (圖8A)包括具有多個第一透光圖案213 (圖SC)的透光部分211b (圖SC)，并且折彎部分D形成為距各個相鄰的第一透光圖案213(圖8C)的距離相等。盡管在掩模200的透光部分211a和211b與光刻膠或黑底圖案(未示出)之間存在臨界尺寸偏差，黑底133 (圖7B)也可以形成為具有微小的寬度w3(圖7B)，并且具有相對于像素區P(圖7A)的中心部分的折彎結構。另外，為了形成與具有多折彎部Cl (圖7A)的數據線104(圖7A)相對應的黑底133 (圖7B)，第二透光圖案219 (圖8C)形成為距各個相鄰的第一透光圖案213 (圖8C)的距離相等，因此可以形成具有與數據線104(圖7A)的多折彎部Cl (圖7A)相對應的折彎部C2(圖7B)的黑底133 (圖7B)。在本發明中，黑底可以包括光敏樹脂，并且通過經由掩模曝光來直接形成，而無需光刻膠。對于本領域技術人員明顯的是，在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，可對本發明進行各種修改和變型。因此，本發明g在覆蓋落入所附權利要求及其等價物的范圍內的所有修改和變型。本申請要求于2011年4月21日提交的韓國專利申請第10-2011-0037375號的優先權，其全文以引用方式并入本文。
權利要求
1.一種用于為顯示裝置形成黑底的掩模，所述顯示裝置包括數據線，所述數據線具有相對于像素區的中心部分的折彎結構，所述掩模包括 邊框，所述邊框具有矩形形狀；以及 基板，所述基板布置在所述邊框上，并且包括透光部分和阻光部分， 其中，所述透光部分包括第一透光圖案和處于相鄰的所述第一透光圖案之間的光控制部分，所述透光部分還包括與所述像素區的所述中心部分相對應的折彎部分，并且 其中，將所述折彎部分布置為距與其相鄰的透光圖案的距離相等。
2.根據權利要求I所述的掩模，其中，通過所述第一透光圖案發生光衍射，并且在所述光控制部分中引起光衍射相長效應。
3.根據權利要求I所述的掩模，其中，所述數據線包括第一折彎部、第二折彎部和第三折彎部，其中，所述第一折彎部對應于所述像素區的所述中心部分，并且所述第二折彎部和所述第三折彎部與所述第一折彎部間隔開、并關于所述第一折彎部對稱， 其中，第二透光圖案形成在所述折彎部分中，并且比所述第一透光圖案小。
4.根據權利要求3所述的掩模，其中，所述黑底的寬度取決于所述第二透光圖案的尺寸和位置。
5.根據權利要求3所述的掩模，其中，所述第二透光圖案具有矩形形狀、八邊形形狀、菱形形狀、橢圓形狀、平行四邊形形狀、六邊形形狀和梯形形狀中的一種形狀。
6.根據權利要求I所述的掩模，其中，所述黑底的寬度取決于所述第一透光圖案的長度和寬度以及相鄰的第一透光圖案之間的距離。
7.根據權利要求6所述的掩模，其中，隨著所述第一透光圖案的長度和寬度增大，所述黑底的寬度增大，隨著相鄰的所述第一透光圖案之間的距離增大，所述黑底的寬度減小。
8.根據權利要求I所述的掩模，其中，所述黑底的寬度取決于用于形成所述黑底的基板與所述掩模之間的距離。
9.根據權利要求I所述的掩模，其中，所述黑底的折彎角度取決于所述第一透光圖案的排列角度。
全文摘要
本發明公開了一種用于為顯示裝置形成黑底的掩模，所述顯示裝置包括數據線，所述數據線具有相對于像素區的中心部分的折彎結構，所述掩模包括邊框，其具有矩形形狀；以及基板，其布置在所述邊框上，并且包括透光部分和阻光部分，其中，所述透光部分包括第一透光圖案和處于相鄰的第一透光圖案之間的光控制部分，并且所述透光部分還包括與所述像素區的所述中心部分相對應的折彎部分，并且其中，所述折彎部分布置為距與其相鄰的透光圖案的距離相等。
文檔編號G02F1/1362GK102749802SQ20111037552
公開日2012年10月24日 申請日期2011年11月23日 優先權日2011年4月21日
發明者盧韶穎, 樸承烈, 李振福, 金鎮必 申請人:樂金顯示有限公司