用于光配向的光罩及光配向方法 |
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| 申请号 | CN201510553278.6 | 申请日 | 2015-09-01 | 公开(公告)号 | CN105068375A | 公开(公告)日 | 2015-11-18 |
| 申请人 | 深圳市华星光电技术有限公司; | 发明人 | 韩丙; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种用于光 配向 的光罩及 光配向 方法，通过设置所述光罩中组成第一光罩图形的第一透光图案的末端对齐，组成第二光罩图形的第二透光图案的前端对齐，使得在光配向过程中，所述第一 基板 单元的末端和第二基板单元的前端不存在未曝光或者曝光不足的区域，解决了传统的光配向制程中因存在未曝光或者曝光不足的区域导致的显示器 亮度 不均匀等问题，同时有利于缩小基板上第一基板单元与第二基板单元之间的距离，从而提高基板利用率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于光配向的光罩，其特征在于，包括光罩本体(21)、及设于所述光罩本体(21)上的第一光罩图形(3)与第二光罩图形(4)；所述第一光罩图形(3)与第二光罩图形(4)在所述光罩本体(2)上沿第一方向(DX)排列且间隔一定距离； |
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| 说明书全文 | 用于光配向的光罩及光配向方法技术领域背景技术[0002] 液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如液晶电视、移动电话、个人数字助理、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。 [0003] 现有的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括壳体、设于壳体内的液晶面板及设于壳体内的背光模组。通常液晶面板由一彩色滤光片基板(Color Filter，CF)、一薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFT Array Substrate)以及一填充于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)所构成，其工作原理是通过在CF基板和TFT基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，控制光的输出量，将背光模组的光线折射出来产生画面。 [0004] 在液晶显示面板的制作过程中，对配向膜进行配向是一项重要工艺，通过配向工艺来实现液晶分子按照特定的方向与角度排列。在TFT-LCD生产中，有两种配向方法：摩擦配向和光配向。摩擦配向为物理方法，会产生静电和颗粒的污染。光配向是一种非接触式的配向技术，利用线偏振光透过光罩照射在对光敏感的高分子聚合物配向膜上，在配向膜表面形成一定倾斜角度的配向微结构达到配向效果。 [0005] 目前，用于光配向的光罩的尺寸一般小于市场上液晶电视的尺寸，因此在实际生产中，需要将多个光罩组合起来同时工作，相邻两个光罩的重叠(overlap)区域会照两次光。 [0006] 为了最大限度的提高基板的利用率，设计将两种或两种以上尺寸规格的多个基板单元排列在一整块大基板上，通常称为MMG产品，在该大基板上涂覆配向膜，在光罩上设置不同的透光图案，以对不同尺寸的基板单元进行配向。 [0007] 如图1所示，为一涂覆有配向膜的基板100，所述基板100上设有多个基板单元，所述多个基板单元包括在基板100的第一行内的多个第一基板单元101，及在第二行内的多个第二基板单元102，其中，第一行的第一基板单元101与第二行的第二基板单元102之间的间距D设计的越小，基板100的利用率越高。 [0008] 如图2所示，为一种现有的用于光配向的光罩200，其包括光罩本体210、及设于所述光罩本体210上分别用于对上述第一基板单元101与第二基板单元102进行曝光的第一光罩图形300与第二光罩图形400；所述第一光罩图形300与第二光罩图形400在所述光罩本体210上沿第一方向DX排列且间隔一定距离； [0009] 所述第一光罩图形300包括位于中间的第一本体310及位于所述第一本体310两侧的第一交接部320； [0010] 所述第一本体310与第一交接部320均由沿与第一方向DX相垂直的第二方向DY排列的数个第一透光图案311组成；其中，组成所述第一本体310的数个第一透光图案311高度一致且两端对齐，组成所述第一交接部320的数个第一透光图案311的高度为从靠近第一本体310一侧向远离第一本体310一侧依次递减，且所述第一交接部320的上下两侧对称设置； [0011] 所述第二光罩图形400包括位于中间的第二本体410及位于所述第二本体410两侧的第二交接部420； [0012] 所述第二本体410与第二交接部420均由沿与第一方向DX相垂直的第二方向DY排列的数个第二透光图案411组成；其中，组成所述第二本体410的数个第二透光图案411高度一致且两端对齐，组成所述第一交接部320的数个第二透光图案411的高度为从靠近第二本体410一侧向远离第二本体410一侧依次递减，且所述第二交接部420的上下两侧对称设置。 [0013] 如图3所示，通常将数个图1所示的光罩200进行交错组合，以用于对图1所示的基板100进行曝光，所述数个光罩200进行交错组合后，相邻两个光罩200中的第一光罩图形300的第一交接部320交错重叠，第二光罩图形400的第二交接部420交错重叠，得到组合光罩500。 [0014] 如图4-9所示，为采用图3所示的组合光罩500对图1所示的基板100进行光配向处理的示意图，该光配向方法包括以下步骤： [0016] 将所述组合光罩500中的第一光罩图形300设于光源600的下方，光源600发出的光线穿过第一透光图案311； [0017] 然后将所述基板100与组合光罩500进行对位； [0018] 步骤2、如图5所示，将所述基板100沿第一方向DX逐渐平移至所述第一基板单元101位于组合光罩500的第一光罩图形300下方，光源600发出的光线穿过所述第一光罩图形300中的第一透光图案311对所有第一基板单元101进行曝光； [0019] 步骤3、如图6及图7所示，当基板100平移至第一基板单元101的末端超过所述第一光罩图形300的末端，且所述第二光罩图形400的前端超过所述第二基板单元102的前端时，继续平移所述涂覆有配向膜的基板100，同时平移所述组合光罩500； [0020] 步骤4、如图8所示，当所述组合光罩500平移至组合光罩500中的第二光罩图形400位于光源600的下方时，停止移动组合光罩500，如图9所示，继续沿第一方向DX平移所述基板100，光线透过第二透光图案411对基板1上的第二基板单元102进行曝光，从而完成对基板100中的所有第一基板单元101与第二基板单元102的曝光。 [0021] 如图7所示，上述光配向方法，在进行第一光罩图形300与第二光罩图形400的切换时，往往会在所述第一基板单元11的末端于所述第一交接部320重叠处的后方、以及所述第二基板单元102的前端于所述第二交接部42重叠处的前方形成一小块未曝光或者曝光不足的区域150，从而使后续采用第一基板单元101与第二基板单元102生产的显示面板中产生mura(液晶显示器亮度不均匀的现象)等问题。 [0022] 基于上述曝光过程中出现的技术问题，现有的解决方案是将所述基板100中的第一基板单元101与第二基板单元102之间的距离D拉大，从而在切换第一光罩图形300与第二光罩图形400时，使得第一基板单元101的末端完全被第一光罩图形300遮盖，所述第二基板单元102的前端完全被第二光罩图形400遮盖，避免了在第一基板单元101和第二基板单元102中形成曝光或曝光不足的区域，从而消除了mura问题，但是这种解决方案又会使基板上第一基板单元101与第二基板单元102之间的距离拉大，造成不利于产品设计、及基板利用率低的问题。 [0023] 因此，亟需一种新的解决方案，以解决现有的光配向制程造成的基板单元的mura问题和基板利用率低的问题。 发明内容[0024] 本发明的目的在于提供一种用于光配向的光罩，能够改善配向效果，避免MMG产品在配向时由于存在未曝光或者曝光不足的区域而导致的mura问题，并提高基板的利用率。 [0025] 本发明的另一目的在于提供一种光配向方法，能够改善配向效果，避免MMG产品在配向时由于存在未曝光或者曝光不足的区域而导致的mura问题，并提高基板的利用率。 [0026] 为实现上述目的，本发明提供了一种用于光配向的光罩，包括光罩本体、及设于所述光罩本体上的第一光罩图形与第二光罩图形；所述第一光罩图形与第二光罩图形在所述光罩本体上沿第一方向排列且间隔一定距离； [0027] 所述第一光罩图形包括位于中间的第一本体及位于所述第一本体两侧的第一交接部； [0028] 所述第一本体与第一交接部均由沿与第一方向相垂直的第二方向排列的数个第一透光图案组成；其中，组成所述第一本体的数个第一透光图案高度一致；组成所述第一交接部的数个第一透光图案的高度为从靠近第一本体一侧向远离第一本体一侧依次递减；并且组成所述第一本体与第一交接部的所有第一透光图案在靠近第二光罩图形的一端对齐； [0029] 所述第二光罩图形包括位于中间的第二本体及位于所述第二本体两侧的第二交接部； [0030] 所述第二本体与第二交接部均由沿第二方向排列的数个第二透光图案组成；其中，组成所述第二本体的数个第二透光图案高度一致；组成所述第二交接部的数个第二透光图案的高度为从靠近第二本体一侧向远离第二本体一侧依次递减；并且组成所述第二本体与第二交接部的所有第二透光图案在靠近第一光罩图形的一端对齐。 [0031] 组成所述第一交接部的数个第一透光图案的高度为从靠近第一本体一侧向远离第一本体一侧呈线性递减；组成所述第二交接部的数个第二透光图案的高度为从靠近第二本体一侧向远离第二本体一侧呈线性递减。 [0032] 组成所述第一本体与第一交接部的所有第一透光图案的宽度一致；组成所述第二本体与第二交接部的所有第二透光图案的宽度一致。 [0033] 所述第一透光图案、第二透光图案均为长方形。 [0035] 本发明还提供一种光配向方法，包括如下步骤： [0036] 步骤1、提供涂覆有配向膜的基板、多个用于光配向的光罩、及光源； [0037] 所述基板包括沿第一方向排列成两行的多个第一基板单元、及多个第二基板单元，所述多个第一基板单元在基板上的第一行内沿与第一方向相垂直的第二方向排列，所述多个第二基板单元在基板上的第二行内沿第二方向排列； [0038] 所述用于光配向的光罩包括光罩本体、及设于所述光罩本体上分别用于对所述第一基板单元与第二基板单元进行曝光的第一光罩图形、及第二光罩图形；所述第一光罩图形、及第二光罩图形在所述光罩本体上沿第一方向排列且间隔一定距离； [0039] 所述第一光罩图形包括位于中间的第一本体及位于所述第一本体两侧的第一交接部； [0040] 所述第一本体与第一交接部均由沿第二方向排列的数个第一透光图案组成；其中，组成所述第一本体的数个第一透光图案高度一致；组成所述第一交接部的数个第一透光图案的高度为从靠近第一本体一侧向远离第一本体一侧依次递减；并且组成所述第一本体与第一交接部的所有第一透光图案在靠近第二光罩图形的一端对齐； [0041] 所述第二光罩图形包括位于中间的第二本体及位于所述第二本体两侧的第二交接部； [0042] 所述第二本体与第二交接部均由沿第二方向排列的数个第二透光图案组成；其中，组成所述第二本体的数个第二透光图案高度一致；组成所述第二交接部的数个第二透光图案的高度为从靠近第二本体一侧向远离第二本体一侧依次递减；并且组成所述第二本体与第二交接部的所有第二透光图案在靠近第一光罩图形的一端对齐； [0043] 步骤2、将所述多个用于光配向的光罩进行交错组合，使相邻两个光罩中的第一光罩图形的第一交接部交错重叠，第二光罩图形的第二交接部交错重叠，得到组合光罩； [0044] 将所述组合光罩中的第一光罩图形设于光源的下方，光源发出的光线穿过第一透光图案； [0045] 然后将所述基板与组合光罩进行对位； [0046] 步骤3、将所述基板沿第一方向逐渐平移至组合光罩的第一光罩图形下方，在该过程中，光源发出的光线穿过所述第一光罩图形中的第一透光图案对所有第一基板单元进行曝光； [0047] 步骤4、当基板平移至第一基板单元的末端超过所述第一光罩图形的末端，且所述第二光罩图形的前端超过所述第二基板单元的前端时，继续平移整块基板，同时平移所述组合光罩； [0048] 步骤5、当所述组合光罩平移至组合光罩中的第二光罩图形位于光源的下方时，停止移动组合光罩，继续沿第一方向平移所述基板，光线透过第二透光图案对基板上的所有第二基板单元进行曝光，从而完成对基板上的所有第一基板单元与第二基板单元的曝光。 [0049] 组成所述第一交接部的数个第一透光图案的高度为从靠近第一本体一侧向远离第一本体一侧呈线性递减；组成所述第二交接部的数个第二透光图案的高度为从靠近第二本体一侧向远离第二本体一侧呈线性递减。 [0050] 组成所述第一本体与第一交接部的所有第一透光图案的宽度一致；组成所述第二本体与第二交接部的所有第二透光图案的宽度一致。 [0051] 所述第一透光图案、第二透光图案均为长方形；所述第一透光图案、第二透光图案均通过光刻沉积于石英玻璃上的金属层形成。 [0052] 在所述光配向过程中，所述光源的位置始终固定不动。 [0053] 本发明的有益效果：本发明提供的一种用于光配向的光罩及光配向方法，通过设置所述光罩中组成第一光罩图形的所有第一透光图案的末端对齐，组成第二光罩图形的所有第二透光图案的前端对齐，使得在光配向过程中，所述第一基板单元的末端和第二基板单元的前端不存在未曝光或者曝光不足的区域，解决了传统的光配向制程中因存在未曝光或者曝光不足的区域导致的显示器亮度不均匀等问题，同时有利于缩小基板上第一基板单元与第二基板单元之间的距离，从而提高基板利用率。附图说明 [0054] 下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。 [0055] 附图中， [0056] 图1为现有的涂覆有配向膜的基板的结构示意图； [0057] 图2为现有的用于光配向的光罩的结构示意图； [0058] 图3为数个图2的光罩交错组合后得到的组合光罩的结构示意图； [0059] 图4为现有的光配向方法的的步骤1的示意图； [0060] 图5为现有的光配向方法的的步骤2的示意图； [0061] 图6-7为现有的光配向方法的的步骤3的示意图； [0062] 图8-9为现有的光配向方法的的步骤4的示意图； [0063] 图10为本发明的用于光配向的光罩的结构示意图； [0064] 图11为本发明的涂覆有配向膜的基板的结构示意图； [0065] 图12为数个图10的光罩交错组合后得到的组合光罩的结构示意图； [0066] 图13为本发明的光配向方法的步骤2的示意图； [0067] 图14为本发明的光配向方法的步骤3的示意图； [0068] 图15-16为本发明的光配向方法的步骤4的示意图； [0069] 图17-18为本发明的光配向方法的步骤5的示意图。 具体实施方式[0070] 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。 [0071] 请参阅图10，本发明首先提供一种用于光配向的光罩2，包括光罩本体21、及设于所述光罩本体21上的第一光罩图形3与第二光罩图形4；所述第一光罩图形3与第二光罩图形4在所述光罩本体2上沿第一方向DX排列且间隔一定距离； [0072] 具体的，所述第一光罩图形3包括位于中间的第一本体31及位于所述第一本体31两侧的第一交接部32； [0073] 所述第一本体31与第一交接部32均由沿与第一方向DX相垂直的第二方向DY排列的数个第一透光图案313组成；其中，组成所述第一本体31的数个第一透光图案313高度一致；组成所述第一交接部32的数个第一透光图案313的高度为从靠近第一本体31一侧向远离第一本体31一侧依次递减；并且组成所述第一本体31与第一交接部32的所有第一透光图案313在靠近第二光罩图形4的一端对齐； [0074] 具体的，所述第二光罩图形4包括位于中间的第二本体41及位于所述第二本体41两侧的第二交接部42； [0075] 所述第二本体41与第二交接部42均由沿第二方向DY排列的数个第二透光图案413组成；其中，组成所述第二本体41的数个第二透光图案413高度一致；组成所述第二交接部42的数个第二透光图案413的高度为从靠近第二本体41一侧向远离第二本体41一侧依次递减；并且组成所述第二本体41与第二交接部42的所有第二透光图案413在靠近第一光罩图形3的一端对齐。 [0076] 具体的，组成所述第一交接部32的数个第一透光图案313的高度为从靠近第一本体31一侧向远离第一本体31一侧呈线性递减；组成所述第二交接部42的数个第二透光图案413的高度为从靠近第二本体41一侧向远离第二本体41一侧呈线性递减。 [0077] 具体的，组成所述第一本体31与第一交接部32的所有第一透光图案313的宽度一致；组成所述第二本体41与第二交接部42的所有第二透光图案413的宽度一致。 [0078] 具体的，所述第一透光图案313、第二透光图案413均为长方形。 [0079] 将多个本发明的用于光配向的光罩2进行组合后，采用得到的组合光罩对一基板上的两种基板单元进行光配向处理时，由于本发明的第一光罩图形的下端对齐，第二光罩图形的上端对齐，可保证在进行第一光罩图形与第二光罩图形的切换时，不会造成第一基板单元的末端与第二基板单元的前端出现曝光不足或未曝光的情况，有利于缩小基板上第一基板单元与第二基板单元的距离，从而提高基板利用率。 [0080] 基于上述用于光配向的光罩，请参阅图10-18，本发明还提供一种光配向方法，包括如下步骤： [0081] 步骤1、请参阅图10、图11、及图13，提供涂覆有配向膜的基板1、多个用于光配向的光罩2、及光源6； [0082] 如图11所示，所述基板1包括沿第一方向DX排列成两行的多个第一基板单元11、及多个第二基板单元12，所述多个第一基板单元11在基板1上的第一行内沿与第一方向DX相垂直的第二方向DY排列，所述多个第二基板单元12在基板1上的第二行内沿第二方向DY排列； [0083] 如图10所示，所述用于光配向的光罩2包括光罩本体21、及设于所述光罩本体21上分别用于对所述第一基板单元11与第二基板单元12进行曝光的第一光罩图形3、及第二光罩图形4；所述第一光罩图形3、及第二光罩图形4在所述光罩本体21上沿第一方向DX排列且间隔一定距离； [0084] 具体的，所述第一光罩图形3包括位于中间的第一本体31及位于所述第一本体31两侧的第一交接部32； [0085] 所述第一本体31与第一交接部32均由沿第二方向DY排列的数个第一透光图案313组成；其中，组成所述第一本体31的数个第一透光图案313高度一致；组成所述第一交接部32的数个第一透光图案313的高度为从靠近第一本体31一侧向远离第一本体31一侧依次递减；并且组成所述第一本体31与第一交接部32的所有第一透光图案313在靠近第二光罩图形4的一端对齐； [0086] 所述第二光罩图形4包括位于中间的第二本体41及位于所述第二本体41两侧的第二交接部42； [0087] 所述第二本体41与第二交接部42均由沿第二方向DY排列的数个第二透光图案413组成；其中，组成所述第二本体41的数个第二透光图案413高度一致；组成所述第二交接部42的数个第二透光图案413的高度为从靠近第二本体41一侧向远离第二本体41一侧依次递减；并且组成所述第二本体41与第二交接部42的所有第二透光图案413在靠近第一光罩图形3的一端对齐； [0088] 具体的，所述用于光配向的光罩2中，组成所述第一交接部32的数个第一透光图案313的高度为从靠近第一本体31一侧向远离第一本体31一侧呈线性递减；组成所述第二交接部42的数个第二透光图案413的高度为从靠近第二本体41一侧向远离第二本体41一侧呈线性递减。 [0089] 进一步的，组成所述第一本体31与第一交接部32的所有第一透光图案313的宽度一致；组成所述第二本体41与第二交接部42的所有第二透光图案413的宽度一致。 [0090] 优选的，所述第一透光图案313、第二透光图案413均为长方形。 [0091] 进一步地，所述第一透光图案313、第二透光图案413均通过光刻沉积于石英玻璃上的金属层形成。 [0092] 优选的，所述金属层的材料为铬(Cr)。 [0093] 步骤2、如图12所示，将所述多个用于光配向的光罩2进行交错组合，使相邻两个光罩2中的第一光罩图形3的第一交接部32交错重叠，第二光罩图形4的第二交接部42交错重叠，得到组合光罩5； [0094] 如图13所示，将所述组合光罩5中的第一光罩图形3设于光源6的下方，光源6发出的光线穿过第一透光图案313； [0095] 然后将所述基板1与组合光罩5进行对位。 [0096] 步骤3、如图14所示，将所述基板1沿第一方向DX逐渐平移至所述第一基板单元11位于组合光罩5的第一光罩图形3下方，所述光源6发出的光线穿过所述第一光罩图形 3中的第一透光图案313对所有第一基板单元11进行曝光； [0097] 步骤4、如图15、16所示，当所述基板1平移至第一基板单元11的末端超过所述第一光罩图形3的末端，且所述第二光罩图形4的前端超过所述第二基板单元12的前端时，继续平移所述基板1，同时平移所述组合光罩5； [0098] 现有的用于光配向的光罩，在上述步骤3中，往往会在所述第一基板单元11的末端位于所述第一交接部32交接部重叠处后方的小块区域、以及所述第二基板单元12的前端位于所述第二交接部42交接部重叠处前方的小块区域中造成未曝光或曝光不足的问题，从而在第一基板单元11与第二基板单元12中形成mura，而本发明的用于光配向的光罩，由于组成所述第一光罩图形3的所有第一透光图案313的末端对齐，组成所述第二光罩图形4的所有第二透光图案413的前端对齐，使得在曝光过程中，所述第一基板单元11的末端和第二基板单元12的前端不存在不能曝光或者曝光不足的区域，使得所述第一基板单元11与第二基板单元12被均匀曝光，消除了mura等问题。 [0099] 步骤5、如图17所示，当所述组合光罩5平移至组合光罩5中的第二光罩图形4位于光源6的下方时，停止移动组合光罩5，如图18所示，继续沿第一方向DX平移所述基板1，光线透过第二透光图案22对基板1上的所有第二基板单元12进行曝光，从而完成对基板1上的所有第一基板单元101与第二基板单元102的曝光。 [0100] 具体的，上述光配向方法中，光源6的位置始终固定不动。 [0101] 优选的，所述光源6为紫外线光源。 [0102] 综上所述，本发明提供的一种用于光配向的光罩及光配向方法，通过设置所述光罩中组成第一光罩图形的所有第一透光图案的末端对齐，组成第二光罩图形的所有第二透光图案的前端对齐，使得在光配向过程中，所述第一基板单元的末端和第二基板单元的前端不存在未曝光或者曝光不足的区域，解决了传统的光配向制程中因存在未曝光或者曝光不足的区域导致的显示器亮度不均匀等问题，同时有利于缩小基板上第一基板单元与第二基板单元之间的距离，从而提高基板利用率。 |
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