[發明專利]用于制作襯墊式BPS的光罩和液晶顯示面板

有效

• 申請號: 201811126276.9
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109298590B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 曹武
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: G03F1/26
• 分類號: G03F1/26;G02F1/13;G02F1/1339;G02F1/1333
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 林才桂;劉巍

本發明涉及一種用于制作襯墊式BPS的光罩和液晶顯示面板。該用于制作襯墊式BPS的光罩設有用于形成主隔墊物色阻襯墊的襯墊圖案，所述襯墊圖案包括透光區域以及設于所述透光區域中的具有小關鍵尺寸的遮光圖案；所述具有小關鍵尺寸的遮光圖案為某一特征方向上線度足夠小的規則圖案；所述關鍵尺寸小于等于5um。本發明還提供了一種液晶顯示面板。本發明用于制作襯墊式BPS的光罩能夠增大在后續BPS材料涂敷時的段差轉化率，最終可以向上調節主隔墊物和輔助隔墊物間的實際段差；本發明的液晶顯示面板的襯墊式BPS具有較大的段差。

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種用于制作襯墊式BPS的光罩和液晶顯示面板。

背景技術

液晶顯示面板(Liquid Crystal Display，LCD)具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點，得到了廣泛地應用，如：液晶電視、智能手機、數字相機、平板電腦、計算機屏幕、或筆記本電腦屏幕等，在平板顯示領域中占主導地位。

BPS(Black Photo Spacer)技術是整合常規LCD中的黑色矩陣(BM)和隔墊物(PS)兩道獨立制程為一道，利用黑色遮光光敏樹脂形成高度不一的三種功能結構，從高到底分別是主隔墊物(Main PS)/輔助隔墊物(Sub PS)和黑色矩陣，形成多種段差。圖1和圖2所示為現有技術中BPS技術的兩種主要結構設計，不同于傳統的黑色矩陣和隔墊物分離的架構，BPS技術將黑色矩陣和隔墊物用同一種材料經一道曝光工藝形成。其中色阻可以形成襯墊，成為隔墊物的一部分；通過襯墊厚度或BPS層膜厚差異，形成主隔墊物和輔助隔墊物間的段差。

現有技術中BPS技術的第一種結構設計如圖1所示，BPS層所在的基板1表面地勢平坦，涂敷對不同透光率敏感的BPS材料后，利用半色調掩膜(HTM)經一道曝光工藝形成主隔墊物2、輔助隔墊物3和黑色矩陣4，高度分別為H1、H2及H3，從而形成主隔墊物2和輔助隔墊物3間的段差；現有技術中BPS技術的第二種結構設計如圖2所示，利用色阻襯墊16、16’和薄膜晶體管11、11’等結構分別形成主隔墊物襯墊和輔助隔墊物襯墊，主隔墊物襯墊和輔助隔墊物襯墊組成襯墊臺階，使由主隔墊物13、輔助隔墊物14和黑色矩陣15組成的BPS層在下層玻璃基板10表面具有不同高度，色阻襯墊16、16’可以由一層或多層色阻組成(圖2中為一層藍色(B)色阻)，色阻襯墊16、16’上覆蓋無機鈍化層12，最終涂敷單透過率的BPS材料，利用全色調掩膜(FTM)經一道曝光工藝形成即可形成主隔墊物13、輔助隔墊物14和黑色矩陣15，并且相互之間具有段差，上方再設置上層玻璃基板20和透明電極21。

比較第一種結構設計和第二種結構設計，對BPS材料和光罩要求較小的第二種結構設計相對更有應用前景；第二種結構設計中形成RGB色阻后覆蓋無機鈍化層，如SiNx，利用單層色阻形成下層基板上的襯墊臺階(輔助隔墊物下的色阻襯墊利用半色調掩膜(HTM)/灰色調掩膜(GTM)等工藝降低成膜高度)的BPS技術結構中，段差一般較小，而且受到制程曝光量和下層襯墊材料等影響。

段差較小，在某些應用中，容易導致成盒液晶范圍(LC Margin)窗口偏小，容錯率低，容易出現真空氣泡等制程風險。

如圖3所示，其為色阻襯墊俯視示意圖。除RGB色阻30以外，色阻于薄膜晶體管31處經FTM工藝形成島狀的色阻襯墊32和經GTM工藝形成島狀的色阻襯墊33后，即形成有段差的襯墊臺階，色阻襯墊32和色阻襯墊33可分別作為主隔墊物和輔助隔墊物的色阻襯墊，然后涂敷BPS材料，流平后經曝光顯影，形成長條紋型BPS圖案，即可得到最終的隔墊物結構。

實驗證明，當襯墊設置在薄膜晶體管等金屬圖案上時，由于利用GTM工藝形成輔助隔墊物襯墊時所受反射受光量增大，導致最終的襯墊臺階的段差減小。形成色阻襯墊后的段差與制程條件相關性很高，制程波動影響大；即使將輔助隔墊物移至存儲電容區，仍然有金屬反光，提高段差效果有限；而且主隔墊物和輔助隔墊物擺放位置不同會對隔墊物比率(PS Ratio)討論引入不便因素。