[发明专利]灰阶掩膜版及利用其形成的柱状隔垫物

说明书

技术领域

本发明涉及掩膜版和柱状隔垫物，特别涉及一种灰阶掩膜版及利用其形成的柱状隔垫物。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示装置是目前平面显示器的主流。薄膜晶体管液晶显示装置的面板，包括平行设置的薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光片基板，两者之间设置有液晶层，为了控制液晶层厚度的稳定均一性，在两基板之间设置隔垫物。目前，高性能的薄膜晶体管液晶显示装置较多采用柱状隔垫物。由于薄膜晶体管液晶显示装置在高温下工作时液晶分子会随重力场移动，从而出现重力水波纹现象，影响薄膜晶体管液晶显示装置的显示质量。另外，向液晶层注入液晶的时候，如果在周边区域出现液晶堆积过多的情况，就会导致周边水波纹现象，情况严重时还会在薄膜晶体管液晶显示装置的下端出现大面积的漏光现象。通过将位于液晶层周边区域内的柱状隔垫物的高度设置成高于液晶层中部区域内的柱状隔垫物的高度，可以有效解决重力水波纹现象和重力水波纹现象。

在薄膜晶体管液晶显示装置的生产过程中，可以使用掩膜版通过曝光形成柱状隔垫物。为了实现柱状隔垫物高度不同的要求，利用灰阶掩膜版实现，传统的灰阶掩膜版是通过半透过膜实现部分曝光区的部分曝光的。利用传统的灰阶掩膜版形成高度不同的柱状隔垫物的过程如下：首先，如图1所示，在彩色滤光片基板300上涂布用于形成隔垫物的负性光刻胶200，其中，负性光刻胶在受到光照后形成不可溶物质；然后，通过传统的灰阶掩膜版100′对负性光刻胶进行曝光和显影后，将没有受到光照的负性光刻胶清除，这样，如图2所示，在传统的灰阶掩膜版的完全曝光区110的下方形成完全曝光区隔垫物，在传统的灰阶掩膜版的部分曝光区120′的下方形成部分曝光区隔垫物。图3为传统的灰阶掩膜版的完全曝光区110的示意图，图4为传统的灰阶掩膜版的部分曝光区120′的示意图，部分曝光区是半透过膜。但是传统的采用半透过膜的灰阶掩膜版的成本是普通掩膜版的两倍，大大提成了制造的成本。另外，通过传统的灰阶掩膜版形成的柱状隔垫物的上表面是圆弧面，薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光片基板对盒后，由于外力作用，很容易导致薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光片基板的相对位移，影响液晶显示装置的画质。

在采用柱状隔垫物的薄膜晶体管液晶显示装置设计中，需要液晶层具有范围较大的液晶层上下限区间（Liquid Crystal Margin），液晶层上下限区间是指液晶填充上限（在高温时不出现重力缺陷）与液晶允许填充下限（在低温时不出现真空气泡）之间的范围，因此要求柱状隔垫物的结构既能提供足够的变形量防止真空气泡不良，又能够提供更多的支撑力防止重力缺陷、挤压缺陷等不良。通过传统的灰阶掩膜版形成的柱状隔垫物的结构没有解决这个技术问题。

发明内容

本发明提供了一种灰阶掩膜版及利用其形成的柱状隔垫物，灰阶掩膜版的成本比传统的灰阶掩膜版低；且利用灰阶掩膜版形成的柱状隔垫物有利于防止薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光片基板的相对位移，且为液晶层提供范围较大的液晶层上下限区间。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种灰阶掩膜版，包括透明衬底和形成于其上的遮光层，所述遮光层包括部分曝光区，所述部分曝光区包括至少一个环形狭缝。

优选地，所述环形狭缝的数量大于1时，所述多个环形狭缝形状相同且是同心环形狭缝。

优选地，所述多个环形狭缝的宽度相同，相邻狭缝之间的间隔相同。

优选地，所述部分曝光区是轴对称图形且是中心对称图形。

优选地，所述环形狭缝是圆形或椭圆形或正N边形或菱形或矩形，其中N是大于等于3的自然数。

优选地，所述环形狭缝是一个时，所述部分曝光区包括曝光开口和位于曝光开口内的遮光区，所述曝光开口与所述遮光区同心设置且形状相同，所述遮光区与曝光开口之间形成环形狭缝。

优选地，所述环形狭缝是多个时，所述部分曝光区包括曝光开口和位于曝光开口内的多个遮光环，所述多个遮光环同心设置且形状相同，所述曝光开口与所述遮光环同心设置且形状相同，所述多个遮光环在曝光开口内形成多个环形狭缝。

优选地，所述相邻遮光环之间的间隔相等，所述遮光环的宽度相等。

优选地，所述遮光环是轴对称图形且是中心对称图形。

优选地，所述遮光环是圆形或椭圆形或正N边形或菱形或矩形，其中N是大于等于3的自然数。

优选地，所述曝光开口是正八边形，所述遮光环是正八边环形，所述遮光环是3个。

本发明还提供另一技术方案：