一种膜层的图案化方法、基板及其制作方法、显示装置
阅读：693发布：2020-05-12
专利汇可以提供一种膜层的图案化方法、基板及其制作方法、显示装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种膜层的 图案化 方法、 基板 及其制作方法、显示装置，用以在不需要购买新的掩膜板的情况下制作高解析度的基板，降低生产成本。膜层的图案化方法包括：在衬底基板上形成一层膜层，对膜层进行曝光；对曝光后的膜层进行显影，形成初步图案化的膜层；在显影过程中控制显影时长，使得初步图案化的膜层在与衬底基板 接触 的一侧形成向内凹的缺口；对完成上述步骤的衬底基板在预设 温度 下进行后 烘烤 ，缺口上方 位置 处的膜层发生塌陷，使得初步图案化的膜层形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的膜层和非塌陷位置处的第二厚度的膜层；去除第一厚度的膜层，得到图案化的膜层。，下面是一种膜层的图案化方法、基板及其制作方法、显示装置专利的具体信息内容。
1.一种膜层的图案化方法，其特征在于，所述方法包括：
在衬底基板上形成一层膜层，对所述膜层进行曝光；
对曝光后的所述膜层进行显影，形成初步图案化的膜层；在显影过程中控制显影时长，使得所述初步图案化的膜层在与所述衬底基板接触的一侧形成向内凹的缺口；
对完成上述步骤的衬底基板在预设温度下进行后烘烤，所述缺口上方位置处的膜层发生塌陷，使得所述初步图案化的膜层形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的膜层和非塌陷位置处的第二厚度的膜层；
去除第一厚度的膜层，得到图案化的膜层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺口关于所述初步图案化的膜层的中心轴线对称分布。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一厚度的膜层关于所述初步图案化的膜层的中心轴线对称分布。
4.一种膜层的图案化方法，其特征在于，所述方法包括：
在衬底基板上形成一层膜层，在所述膜层上涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光；
对曝光后的所述光刻胶进行显影，形成初步图案化的光刻胶；在显影过程中控制显影时长，使得所述初步图案化的光刻胶在与所述膜层接触的一侧形成向内凹的缺口；
对完成上述步骤的衬底基板在预设温度下进行后烘烤，所述缺口上方位置处的光刻胶发生塌陷，使得所述初步图案化的光刻胶形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的光刻胶和非塌陷位置处的第二厚度的光刻胶；
去除第一厚度的光刻胶，得到图案化的光刻胶；
对衬底基板上未被所述图案化的光刻胶覆盖的所述膜层进行刻蚀，并去除剩余的光刻胶，得到图案化的膜层。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述缺口关于所述初步图案化的光刻胶的中心轴线对称分布。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一厚度的光刻胶关于所述初步图案化的光刻胶的中心轴线对称分布。
7.一种基板的制作方法，其特征在于，所述基板上的至少一层膜层采用权利要求1-3任一权项所述的膜层的图案化方法制作；或，
所述基板上的至少一层膜层采用权利要求4-6任一权项所述的膜层的图案化方法制作。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述基板为阵列基板或彩膜基板。
9.一种基板，其特征在于，所述基板采用权利要求7或8所述的基板的制作方法制作。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的基板。
一种膜层的图案化方法、基板及其制作方法、显示装置
技术领域
[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种膜层的图案化方法、基板及其制作方法、显示装置。
背景技术
[0002] 液晶显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，以及位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，阵列基板包括栅极等结构，制作栅极时通常采用构图工艺制作形成，即对沉积的栅极的金属层进行图案化后形成栅极；彩膜基板包括黑矩阵等结构，制作黑矩阵时通常也采用构图工艺制作形成，即对涂覆的黑矩阵的膜层进行图案化后形成黑矩阵。
[0003] 现有技术对形成栅极的金属层以及形成黑矩阵的膜层等进行图案化时需要采用掩膜板，以对形成黑矩阵的膜层进行图案化为例进行说明，首先在衬底基板上涂覆一层形成黑矩阵的膜层，然后对该膜层采用掩膜板进行曝光，最后对曝光后的膜层进行显影，在衬底基板10上得到图案化的黑矩阵11，如图1所示，对黑矩阵11的图案的宽度进行测量得到，采用现有技术的掩膜板曝光后得到的黑矩阵11的图案宽度为6μm。
[0004] 采用现有技术的掩膜板对阵列基板和/或彩膜基板上的膜层进行图案化后，制作的显示面板的解析度为400，若要制作更高解析度的显示面板，则需要购买新的掩膜板，采用新的掩膜板对阵列基板和/或彩膜基板上的膜层进行曝光，并对曝光后的膜层进行显影后形成的图案的宽度必须小于6μm，而形成的图案的宽度越小掩膜板的价位越高。
[0005] 综上所述，现有技术要制作更高解析度的显示面板的生产成本较高。
发明内容
[0006] 本发明实施例提供了一种膜层的图案化方法、基板及其制作方法、显示装置，用以在不需要购买新的掩膜板的情况下制作高解析度的基板，降低生产成本。
[0007] 本发明实施例提供的一种膜层的图案化方法，所述方法包括：
[0008] 在衬底基板上形成一层膜层，对所述膜层进行曝光；
[0009] 对曝光后的所述膜层进行显影，形成初步图案化的膜层；在显影过程中控制显影时长，使得所述初步图案化的膜层在与所述衬底基板接触的一侧形成向内凹的缺口；
[0011] 去除第一厚度的膜层，得到图案化的膜层。
[0012] 由本发明实施例提供的膜层的图案化方法，该方法在显影后形成初步图案化的膜层，初步图案化的膜层在与衬底基板接触的一侧形成向内凹的缺口，并在后烘烤后，初步图案化的膜层形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的膜层和非塌陷位置处的第二厚度的膜层，之后去掉第一厚度的膜层，得到图案化的膜层，与现有技术膜层的图案化方法相比，能够实现更精细的图案，提高了解析度；另外，由于本发明实施例提供的膜层的图案化过程中不需要购买新的掩膜板，因此能够降低生产成本。
[0013] 较佳地，所述缺口关于所述初步图案化的膜层的中心轴线对称分布。
[0014] 较佳地，所述第一厚度的膜层关于所述初步图案化的膜层的中心轴线对称分布。
[0015] 本发明实施例还提供了一种膜层的图案化方法，所述方法包括：
[0016] 在衬底基板上形成一层膜层，在所述膜层上涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光；
[0017] 对曝光后的所述光刻胶进行显影，形成初步图案化的光刻胶；在显影过程中控制显影时长，使得所述初步图案化的光刻胶在与所述膜层接触的一侧形成向内凹的缺口；
[0018] 对完成上述步骤的衬底基板在预设温度下进行后烘烤，所述缺口上方位置处的光刻胶发生塌陷，使得所述初步图案化的光刻胶形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的光刻胶和非塌陷位置处的第二厚度的光刻胶；
[0019] 去除第一厚度的光刻胶，得到图案化的光刻胶；
[0021] 由本发明实施例提供的膜层的图案化方法，该方法在显影后形成初步图案化的光刻胶，初步图案化的光刻胶在与膜层接触的一侧形成向内凹的缺口，并在后烘烤后，初步图案化的光刻胶形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的光刻胶和非塌陷位置处的第二厚度的光刻胶，之后去掉第一厚度的光刻胶，得到图案化的光刻胶，最后对未被图案化的光刻胶覆盖的膜层进行刻蚀，得到图案化的膜层，与现有技术膜层的图案化方法相比，由于刻蚀之前光刻胶的覆盖区域的面积减小，导致刻蚀后得到的图案化的膜层的尺寸减小，即能够实现更精细的图案，提高了解析度；另外，由于本发明实施例提供的膜层的图案化过程中不需要购买新的掩膜板，因此能够降低生产成本。
[0022] 较佳地，所述缺口关于所述初步图案化的光刻胶的中心轴线对称分布。
[0023] 较佳地，所述第一厚度的光刻胶关于所述初步图案化的光刻胶的中心轴线对称分布。
[0024] 本发明实施例还提供了一种基板的制作方法，其中，所述基板上的至少一层膜层采用上述的膜层的图案化方法制作。
[0025] 较佳地，所述基板为阵列基板或彩膜基板。
[0026] 本发明实施例还提供了一种基板，该基板采用上述的基板的制作方法制作。
[0028] 图1为现有技术对形成黑矩阵的膜层图案化后形成的图案化的黑矩阵的结构示意图；
[0029] 图2为本发明实施例提供的一种膜层的图案化方法流程图；
[0030] 图3为本发明实施例提供的对形成黑矩阵的膜层图案化过程中对该膜层进行曝光时的结构示意图；
[0031] 图4为本发明实施例提供的对形成黑矩阵的膜层图案化过程中对该膜层进行显影后的结构示意图；
[0033] 图6为本发明实施例提供的对形成黑矩阵的膜层图案化过程中对该膜层进行后烘烤后的结构示意图；
[0034] 图7为本发明实施例提供的对形成黑矩阵的膜层图案化过程中对该膜层进行后烘烤后的扫描电子显微镜图片；
[0035] 图8为本发明实施例提供的对形成黑矩阵的膜层图案化后得到的图案化的黑矩阵的结构示意图；
[0036] 图9为本发明实施例提供的另一种膜层的图案化方法流程图；
[0037] 图10-图13为采用图9所示的膜层的图案化方法对膜层进行图案化的不同过程中的膜层的结构示意图。
具体实施方式
[0038] 本发明实施例提供了一种膜层的图案化方法、基板及其制作方法、显示装置，用以在不需要购买新的掩膜板的情况下制作高解析度的基板，降低生产成本。
[0039] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040] 下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的膜层的图案化方法。
[0041] 附图中各膜层厚度和区域大小、形状不反应各膜层的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
[0042] 如图2所示，本发明具体实施例提供了一种膜层的图案化方法，包括：
[0043] S201、在衬底基板上形成一层膜层，对所述膜层进行曝光；
[0044] S202、对曝光后的所述膜层进行显影，形成初步图案化的膜层；在显影过程中控制显影时长，使得所述初步图案化的膜层在与所述衬底基板接触的一侧形成向内凹的缺口；
[0045] S203、对完成上述步骤的衬底基板在预设温度下进行后烘烤，所述缺口上方位置处的膜层发生塌陷，使得所述初步图案化的膜层形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的膜层和非塌陷位置处的第二厚度的膜层；
[0046] S204、去除第一厚度的膜层，得到图案化的膜层。
[0047] 下面以对形成黑矩阵的膜层进行图案化为例进行说明。
[0048] 如图3所示，首先，在衬底基板10上制作一层形成黑矩阵的膜层30，膜层30可以采用涂覆的方式制作在衬底基板10上，膜层30的具体制作方法与现有技术相同，这里不再赘述。本发明具体实施例中的衬底基板10为玻璃基板或为柔性基板，这里不对衬底基板的具体材料做限定。
[0049] 然后，对膜层30采用掩膜板进行曝光，图3中的虚线箭头表示曝光过程中的光线的传播方向，本发明具体实施例在曝光时采用的掩膜板与现有技术的掩膜板相同，曝光的具体过程也与现有技术相同，这里不再赘述。
[0050] 如图4所示，接着对曝光后的膜层30进行显影，形成初步图案化的膜层300，在显影过程中控制显影时长，使得初步图案化的膜层300在与衬底基板10接触的一侧形成向内凹的缺口40。
[0051] 具体实施时，本发明具体实施例中显影过程中采用的显影时长为常规显影时长与延时显影时长之和，常规显影时长与现有技术显影时的显影时长相等，延时显影时长根据实际生产情况进行设置，具体实施时，本发明具体实施例中的延时显影时长为30秒到50秒。本发明具体实施例在对曝光后的膜层进行显影时，显影的具体方法与现有技术相同，不同的是在现有技术显影时间的基础上，将显影时间进行了适当的延长。
[0052] 优选地，如图4所示，本发明具体实施例缺口40关于初步图案化的膜层300的中心轴线41对称分布，这样，能够保证后续得到的图案化的黑矩阵均匀分布在衬底基板上。
[0053] 为了更好的证明本发明具体实施例中对曝光后的膜层进行显影后形成的初步图案化的膜层的结构，对显影后的膜层拍摄了扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)图片，如图5所示，从图中可以看到，显影后形成的初步图案化的膜层在与衬底基板接触的一侧形成向内凹的缺口，形成的缺口的宽度为1μm，缺口上方形成的初步图案化的膜层的宽度为6μm。
[0054] 如图6所示，接着对衬底基板在预设温度下进行后烘烤，缺口上方位置处的膜层发生塌陷，使得初步图案化的膜层300形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的膜层301和非塌陷位置处的第二厚度的膜层302。具体实施时，本发明具体实施例中的预设温度为220℃到230℃，当然，在实际生产过程中，预设温度还可以根据实际工艺条件进行调节。
[0055] 优选地，如图6所示，本发明具体实施例第一厚度的膜层301关于初步图案化的膜层的中心轴线41对称分布，这样，能够进一步保证后续得到的图案化的黑矩阵均匀分布在衬底基板上。
[0056] 为了更好的证明采用本发明具体实施例中预设温度后烘烤后初步图案化的膜层的结构，对后烘烤完成后的膜层拍摄了SEM图片，如图7所示，从图中可以看到，后烘烤完成后形成的第一厚度的膜层的厚度值为1μm，形成的第二厚度的膜层的厚度值为2μm。
[0057] 如图8所示，最后去除第一厚度的膜层，得到图案化的黑矩阵11，对本发明具体实施例得到的黑矩阵11的图案进行测量得到，黑矩阵11的图案的宽度为4μm，与现有技术得到的黑矩阵的图案的宽度为6μm相比，本发明具体实施例在采用相同的掩膜板的情况下，能够实现更精细的图案，提高了解析度，降低了生产成本。
[0058] 优选地，本发明具体实施例通过灰化的方法去除第一厚度的膜层，通过这种方法去除第一厚度的膜层时，能够很好的保证后续得到的图案化的黑矩阵的厚度值与实际需要的黑矩阵的厚度值相等。
[0059] 如图9所示，本发明具体实施例还提供了一种膜层的图案化方法，包括：
[0060] S901、在衬底基板上形成一层膜层，在所述膜层上涂覆光刻胶，对所述光刻胶进行曝光；
[0061] S902、对曝光后的所述光刻胶进行显影，形成初步图案化的光刻胶；在显影过程中控制显影时长，使得所述初步图案化的光刻胶在与所述膜层接触的一侧形成向内凹的缺口；
[0062] S903、对完成上述步骤的衬底基板在预设温度下进行后烘烤，所述缺口上方位置处的光刻胶发生塌陷，使得所述初步图案化的光刻胶形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的光刻胶和非塌陷位置处的第二厚度的光刻胶；
[0063] S904、去除第一厚度的光刻胶，得到图案化的光刻胶；
[0064] S905、对衬底基板上未被所述图案化的光刻胶覆盖的所述膜层进行刻蚀，并去除剩余的光刻胶，得到图案化的膜层。
[0066] 如图10所示，首先，在衬底基板10上形成一层透明导电层101，本发明具体实施例的透明导电层以氧化铟锡(ITO)为例，形成ITO的具体方法包括磁控溅射、蒸发镀膜等方法，然后在透明导电层101上涂覆光刻胶102，并对光刻胶102进行曝光，本发明具体实施例在曝光时采用的掩膜板与现有技术的掩膜板相同，曝光的具体过程也与现有技术相同，这里不再赘述。
[0067] 如图11所示，接着对曝光后的光刻胶102进行显影，形成初步图案化的光刻胶1020；在显影过程中控制显影时长，使得初步图案化的光刻胶1020在与透明导电层101接触的一侧形成向内凹的缺口110。
[0068] 具体实施时，本发明具体实施例中显影过程中采用的显影时长为常规显影时长与延时显影时长之和，常规显影时长与现有技术显影时的显影时长相等，延时显影时长根据实际生产情况进行设置，本发明具体实施例在对曝光后的光刻胶进行显影时，显影的具体方法与现有技术相同，不同的是在现有技术显影时间的基础上，将显影时间进行了适当的延长。
[0069] 优选地，如图11所示，本发明具体实施例缺口110关于初步图案化的光刻胶1020的中心轴线111对称分布，这样能够保证后续形成的像素电极均匀分布在衬底基板上。
[0070] 如图12所示，接着对衬底基板在预设温度下进行后烘烤，缺口上方位置处的光刻胶发生塌陷，使得初步图案化的光刻胶1020形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的光刻胶1021和非塌陷位置处的第二厚度的光刻胶1022。在实际生产过程中，本发明具体实施例中后烘烤时的预设温度根据实际工艺条件进行设置。
[0071] 优选地，如图12所示，本发明具体实施例第一厚度的光刻胶1021关于初步图案化的光刻胶的中心轴线111对称分布，这样，能够进一步保证后续形成的像素电极均匀分布在衬底基板上。
[0072] 如图13所示，接着去除第一厚度的光刻胶，得到图案化的光刻胶1023；之后对衬底基板进行刻蚀，去除未被图案化的光刻胶1023覆盖部分的透明导电层，并去除剩余的光刻胶，在衬底基板上得到图案化的像素电极1011。本发明具体实施例在图案化过程中，与现有技术相比，光刻胶覆盖的区域的面积变小，进而能够实现更精细的图案，提高了解析度。
[0073] 本发明具体实施例还提供了一种基板的制作方法，该基板上的至少一层膜层采用上述的膜层的图案化方法制作。
[0074] 具体地，本发明具体实施例中的基板为阵列基板或彩膜基板，阵列基板可以为形成薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)的阵列基板，也可以为形成有源矩阵有机发光二极管显示器(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，AMOLED)的阵列基板。
[0075] 本发明具体实施例还提供了一种基板，该基板采用上面的基板的制作方法制作。由于采用上面的图案化方法图案化时，在不需要购买新的掩膜板的情况下，能够实现更精细的图案，因此，制作形成的基板的解析度较高，并且能够降低生产成本。
[0076] 本发明具体实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的基板，该显示装置可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)面板、OLED显示器、OLED电视或电子纸等显示装置。
[0077] 综上所述，本发明具体实施例提供一种膜层的图案化方法，包括：在衬底基板上形成一层膜层，对膜层进行曝光；对曝光后的膜层进行显影，形成初步图案化的膜层；在显影过程中控制显影时长，使得所述初步图案化的膜层在与衬底基板接触的一侧形成向内凹的缺口；对完成上述步骤的衬底基板在预设温度下进行后烘烤，缺口上方位置处的膜层发生塌陷，使得所述初步图案化的膜层形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的膜层和非塌陷位置处的第二厚度的膜层；去除第一厚度的膜层，得到图案化的膜层。本发明具体实施例显影后形成初步图案化的膜层，初步图案化的膜层在与衬底基板接触的一侧形成向内凹的缺口，并在后烘烤过程后，初步图案化的膜层形成包括位于塌陷位置处的第一厚度的膜层和非塌陷位置处的第二厚度的膜层，之后去掉第一厚度的膜层，得到图案化的膜层，与现有技术膜层的图案化方法相比，能够实现更精细的图案，提高了解析度；另外，由于本发明具体实施例的膜层的图案化过程中不需要购买新的掩膜板，因此能够降低生产成本。
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