一種半色調掩膜板的制作方法

本發明涉及一種半色調掩膜板，屬于顯示面板制備技術領域。

背景技術：

在tft-lcd(薄膜晶體管液晶顯示器)制程中，ps(postspacer；柱狀隔墊物)是colorfilter(彩色濾光片)層的一個關鍵工序。曝光是ps工序的重要制程，掩膜板(mask)是曝光的一個基本工具。由于小尺寸panel(玻璃基板)上一般同時有mainps(主ps)和subps(輔ps)兩種高度不同的ps，如果使用兩道mask曝光分別制作mainps和subps，則會導致ps工序的產能減少一半，同時也會造成光刻膠和顯影液等物料的加倍損耗。因此，使用一道mask曝光制作mainps和subps是非常必要的，這種mask通常稱為halftonemask(半色調掩膜板)。

halftonemask技術是通過降低subps的開孔部透光度，以減少subps接收到的曝光量，使得subps在顯影后的高度低于mainps。例如在subps的開孔部鍍上一層薄的金屬cr(鉻)，這樣能夠降低subps開口部的透光度，并導致subps透光度低的區域曝光顯影后的圖形尺寸cd值減小。如圖1所示，但是由于現有部分曝光機采用特殊的鏡組拼接設計，因此，在相鄰兩鏡組1之間的拼接部位11會產生mura(亮度不均勻)，通常稱為lensmura(透鏡亮度不均勻)。這樣，使用半色調掩膜板2(如圖1所示)曝光時，對應的lensmura區的subps高度會明顯低于正常區的subps高度，進一步組合成屏幕時，導致lensmura區出現亮度和其他區域不同，從而使tft-lcd上產生mura。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠防止薄膜晶體管液晶顯示器產生亮度不均勻且使用方便的半色調掩膜板。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種半色調掩膜板，包括開口區和遮光區，所述開口區包括多個部分透光的第一開口和多個全透光的第二開口；多個所述第一開口的口徑不完全相同，且多個所述第一開口的透光率也不完全相同，以使各所述第一開口曝光的圖形的尺寸大小相等，所述第一開口曝光的圖形為輔柱狀隔墊物，所述第二開口曝光的圖形為主柱狀隔墊物。

位于所述半色調掩膜板上與曝光機鏡組拼接部位相對應的各所述第一開口的口徑相同，位于所述半色調掩膜板上與所述曝光機所述鏡組拼接部位相對應的各所述第一開口的透光率相同。

位于所述半色調掩膜板上與所述鏡組拼接部位相對應的各所述第一開口的口徑大于位于所述半色調掩膜板上其余所述第一開口的口徑，且位于所述半色調掩膜板上與所述鏡組拼接部位相對應的各所述第一開口的透光率大于位于所述半色調掩膜板上其余所述第一開口的透光率。

位于所述半色調掩膜板上與所述鏡組拼接部位相對應的各所述第一開口的口徑比位于半色調掩膜板上其余所述第一開口的口徑大0.5微米，且位于所述半色調掩膜板上與所述鏡組拼接部位相對應的各所述第一開口的透光率比位于所述半色調掩膜板上其余所述第一開口的透光率大2％。

位于所述半色調掩膜板上與所述鏡組拼接部位相對應的各所述第一開口的口徑為6～10微米，位于所述半色調掩膜板上與所述鏡組拼接部位相對應的各所述第一開口的透光率為15～25％。

多個所述第一開口和多個所述第二開口分別呈間隔布置；各所述第一開口的口徑均大于各所述第二開口的口徑。

在各所述第一開口上均鍍設有用于降低透光率的鉻膜。

各所述第一開口和各所述第二開口的截面均為正八邊形。

所述半色調掩膜板與所述鏡組拼接部位之間的距離為120毫米。

所述半色調掩膜板采用石英制成，所述半色調掩膜板的厚度為5～20毫米。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：本發明設置了多個第一開口，多個所述第一開口的口徑不完全相同，且多個所述第一開口的透光率也不完全相同，以彌補曝光機上存在鏡組拼接部位導致的曝光圖形尺寸不均勻，從而使得各個第一開口曝光的圖形的尺寸大小相等，能夠防止薄膜晶體管液晶顯示器產生亮度不均勻。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

為了更清楚的說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要的附圖做簡單的介紹：

圖1是已有技術半色調掩膜板與曝光機鏡組配合使用的結構示意圖；

圖2是本發明的結構示意圖；

圖3是本發明與曝光機鏡組配合使用的結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式，借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。需要說明的是，只要不構成沖突，本發明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本發明的保護范圍之內。

如圖2所示，本發明提出的半色調掩膜板，它包括開口區3和遮光區4。開口區2包括多個部分透光的第一開口31和多個全透光的第二開口32。利用各第一開口31進行曝光，并通過后續的顯影制程能夠在玻璃基板上制成輔柱狀隔墊物，同時利用各第二開口32進行曝光，并通過后續的顯影制程能夠在玻璃基板上制成主柱狀隔墊物。其中，多個第一開口31的口徑和透光率分別不相同，以使各第一開口31曝光的圖形的尺寸大小相等。

上述實施例中，位于半色調掩膜板上與曝光機的鏡組拼接部位11(如圖1、圖3所示)相對應的各第一開口31的口徑相同，且位于半色調掩膜板上與鏡組拼接部位11相對應的各第一開口31的透光率相同。

上述實施例中，位于半色調掩膜板上與鏡組拼接部位11(如圖1、圖3所示)相對應的各第一開口31的口徑大于位于半色調掩膜板上其余第一開口31的口徑，且位于半色調掩膜板上與鏡組拼接部位11相對應的各第一開口31的透光率大于位于半色調掩膜板上其余第一開口31的透光率，以使各第一開口31曝光的圖形尺寸大小相等。

上述實施例中，位于半色調掩膜板上與鏡組拼接部位11(如圖1、圖3所示)相對應的各第一開口31的口徑比位于半色調掩膜板上其余第一開口31的口徑大0.5微米，且位于半色調掩膜板上與鏡組拼接部位11相對應的各第一開口31的透光率比位于半色調掩膜板上其余第一開口31的透光率大2％，能夠改善半色調掩膜板的透光均勻性。

上述實施例中，位于半色調掩膜板上與鏡組拼接部位11(如圖1、圖3所示)相對應的各第一開口31的口徑為6～10微米，且位于半色調掩膜板上與鏡組拼接部位11相對應的各第一開口31的透光率為15～25％。

上述實施例中，如圖2、圖3所示，多個第一開口31和多個第二開口32分別呈間隔布置。各第一開口31的口徑均大于各第二開口32的口徑，這樣能夠利用各第一開口31在玻璃基板上制成輔柱狀隔墊物，并利用各第二開口32在玻璃基板上制成主柱狀隔墊物。

上述實施例中，在各第一開口31上均鍍設有用于降低透光率的金屬膜，使各第一開口31上的透光率均低于各第二開口32的透光率。進而使玻璃基板上輔柱狀隔墊物對應的透光率低的區域曝光后的圖形尺寸cd值減小。該金屬膜可以是鉻膜。

上述實施例中，如圖2、圖3所示，各第一開口31和各第二開口32的截面均為正八邊形。

上述實施例中，半色調掩膜板與鏡組拼接部位11之間的距離為120mm。

上述實施例中，如圖3所示，曝光機為投影式曝光機。在優選的實施例中，曝光機為nikon(尼康)曝光機。

上述實施例中，半色調掩膜板采用石英制成，半色調掩膜板的厚度為5～20毫米。

如圖3所示，使用時，本發明與曝光機配合使用，位于半色調掩膜板上與相鄰兩鏡組1之間的鏡組拼接部位11相對應的各第一開口31的口徑相同且大于位于半色調掩膜板上其余的各第一開口31的口徑，同時位于半色調掩膜板上與鏡組拼接部位11相對應的各第一開口31的透光率相同且大于位于半色調掩膜板上其余的各第一開口31的透光率，以彌補曝光機上存在的鏡組拼接部位11導致的曝光圖形尺寸不均勻，從而使得各個第一開口31曝光的圖形的尺寸大小相等。

列舉一具體實施例

在玻璃基板上涂布光阻，如圖3所示，并利用本發明的半色調掩膜板和尼康曝光機，曝光量60毫焦，位于半色調掩膜板上與曝光機的鏡組拼接部位11相對應的各第一開口31的口徑增加1微米時，同時透光率為15％，此時玻璃基板上的輔柱狀隔墊物頂部的圖形尺寸將增加0.6微米左右。半色調掩膜板與曝光機的鏡組拼接部位11相對應的各第一開口31的口徑為9微米時，同時透光率增加5％，此時玻璃基板上的輔柱狀隔墊物頂部的圖形尺寸將增加0.15微米左右。

雖然本發明所公開的實施方式如上，但所述的內容只是為了便于理解本發明而采用的實施方式，并非用以限定本發明。任何本發明所屬技術領域內的技術人員，在不脫離本發明所公開的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節上作任何的修改與變化，但本發明的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。