專(zhuān)利名稱(chēng)：制造印版的方法以及使用該方法制造液晶顯示器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示(LCD)器件領(lǐng)域，尤其涉及制造用于作為形成圖案方法之一的印刷方法的印版的方法，及使用該方法制造LCD器件的方法。
背景技術(shù)：
在包括具有幾厘米厚顯示屏的各種超薄平面型顯示器件中，液晶顯示(LCD)器件廣泛用于筆記本電腦、監(jiān)視器、航空器等。因?yàn)槠渚哂兄T如耗電量低和便攜性好等優(yōu)點(diǎn)。
LCD器件包括以預(yù)定間隔相對(duì)設(shè)置的下基板和上基板，及形成在下基板和上基板之間的液晶層。
下基板包括柵線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)和薄膜晶體管。這時(shí)，柵線(xiàn)垂直于數(shù)據(jù)線(xiàn)形成，從而限定單元像素區(qū)域。然后，薄膜晶體管靠近柵線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)的交叉點(diǎn)形成，其中薄膜晶體管用作開(kāi)關(guān)器件。此外，像素電極與薄膜晶體管相連。
上基板包括用于遮蔽柵線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)和薄膜晶體管不被照射的黑矩陣層，形成在黑矩陣層上的濾色片層，和形成在濾色片層上的公共電極或涂覆層。
上述LCD器件包括通過(guò)重復(fù)工序形成的各種元件。尤其是使用光刻法形成各種形狀的元件。
對(duì)于光刻法，必須在基板上形成圖案材料層，在圖案材料層上沉積光刻膠，在光刻膠設(shè)置具有預(yù)定圖案的掩模，以及根據(jù)掩模的預(yù)定圖案通過(guò)曝光和顯影使光刻膠形成圖案。隨后，用構(gòu)圖后的光刻膠作掩模蝕刻圖案材料層。
光刻法必須使用光刻膠和具有預(yù)定圖案的掩模，因此增加了制造成本。此外，因?yàn)楣饪谭ㄐ枰毓夂惋@影，所以導(dǎo)致工序復(fù)雜，增加了制造時(shí)間。
為了克服光刻法的這些問(wèn)題，已經(jīng)發(fā)展了一種新的形成圖案方法，例如使用印刷輥的印刷方法。
將參照附圖介紹依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用印刷輥的形成圖案方法。
圖1A到圖1C所示為依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用印刷輥在基板上使預(yù)定材料形成圖案的工序的截面圖。
如圖1A中所示，首先，通過(guò)印刷噴嘴10提供圖案材料30，并涂敷在印刷輥20上。
然后，如圖1B中所示，涂敷有圖案材料30的印刷輥20在具有多個(gè)凹凸圖案的印版40上滾動(dòng)。從而，在印版40的凸起圖案上印刷有一些圖案材料30b，其余圖案材料30a留在印刷輥20上。即，在印刷輥20上形成預(yù)定形式的圖案材料。
參照?qǐng)D1C，隨著具有預(yù)定圖案的圖案材料的印刷輥20在基板50上滾動(dòng)，圖案材料30a轉(zhuǎn)印在基板50上。
使用印刷輥的形成圖案方法需要具有預(yù)定凹凸圖案的印版。
下面將介紹依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造印版的方法。
圖2A到圖2C所示為依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造印版的方法的截面圖。
如圖2A所示，在基板45上形成金屬層60。然后，在金屬層60上形成光刻膠61。隨后，通過(guò)曝光和顯影使光刻膠61形成圖案。然后，用構(gòu)圖后的光刻膠61作掩模選擇性地移除金屬層，從而形成具有預(yù)定圖案的掩模層60a。
參照?qǐng)D2B，在移除光刻膠61之后，用掩模層60a各向同性地蝕刻基板45，從而在基板45中形成溝槽70。這時(shí)，在濕蝕刻的各向同性方法中蝕刻基板45。從而，移除掩模層60a下的一些基板45，因?yàn)樵谒椒较蛞约按怪狈较蛏衔g刻基板45，因此產(chǎn)生了底切(undercut)現(xiàn)象。
參照?qǐng)D2C，移除掩模層60a，從而形成印版40。
然而，依照現(xiàn)有技術(shù)制造印版的方法具有如下缺點(diǎn)。
圖3所示為解釋當(dāng)依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用印版形成圖案時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題的截面圖。
如圖2B所解釋?zhuān)?dāng)形成溝槽70時(shí)，各向同性蝕刻基板45。即，在水平方向以及垂直方向上蝕刻基板45，因此溝槽70的內(nèi)側(cè)表面具有平緩坡度。
因此，當(dāng)在印版40上印刷圖材料30b時(shí)，在溝槽70的邊緣和內(nèi)表面上印刷了圖案材料30b。即，很難在印刷輥20上印刷精確理想的圖案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種制造精確印版的方法，及使用該方法制造LCD器件的方法，其基本克服了由現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)帶來(lái)的一種或更多問(wèn)題。
在下面的描述中列出了本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特征，其一部分根據(jù)下面的解釋對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，或通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明可以領(lǐng)會(huì)到。通過(guò)在所寫(xiě)說(shuō)明書(shū)及其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些和其它的優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，按照本發(fā)明的目的，作為具體和廣義的描述，制造印版的方法包括在基板上形成具有至少一開(kāi)口的掩模層。通過(guò)用掩模層作掩模用包含陰離子表面活性劑的蝕刻劑蝕刻基板，從而形成至少一溝槽。在形成溝槽之后，移除掩模層。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，制造LCD器件的方法包括制備具有通過(guò)用包含陰離子表面活性劑的蝕刻劑選擇性地蝕刻基板形成的至少一凹凸圖案的印版。在第一基板上形成黑矩陣層，及在包含黑矩陣層的第一基板上形成濾色片層。第一基板和第二基板以預(yù)定間隔互相粘接。用印版形成黑矩陣層和濾色片層中至少之一。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，制造LCD器件的方法包括制備具有通過(guò)用包含陰離子表面活性劑的蝕刻劑選擇性地蝕刻基板形成的至少一凹凸圖案的印版；在TFT基板上形成金屬層，金屬層配置為形成TFT基板的組件；使用至少一印版在金屬層上形成光刻膠圖案；和用光刻膠圖案作蝕刻掩模蝕刻金屬層形成組件。
在本發(fā)明的又一個(gè)方面，制造印版的方法包括提供印版基板以及在印版基板上形成具有至少一開(kāi)口的金屬膜層。以金屬膜層為蝕刻掩模用包含陰離子表面活性劑的蝕刻劑蝕刻基板，從而形成至少一溝槽。在蝕刻過(guò)程中陰離子表面活性劑粘附到金屬膜上，并在蝕刻工序之后移除金屬膜層。
應(yīng)該理解，本發(fā)明上面的概述和下面的詳細(xì)說(shuō)明都是示例性和解釋性的，意欲對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步解釋。


所包括的用于提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步解釋并引入構(gòu)成本申請(qǐng)一部分的

了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與說(shuō)明書(shū)一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中圖1A至圖1C是示出依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用印刷輥在基板上使預(yù)定材料形成圖案的工序的截面圖；圖2A至圖2C是示出依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造印版的方法的截面圖；圖3是示出當(dāng)依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用印版形成預(yù)定圖案時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題的截面圖；圖4A至圖4C是示出依據(jù)本發(fā)明制造印版的方法的截面圖；圖5A至圖5D是示出依據(jù)本發(fā)明制造LCD器件的方法的截面圖；和圖6A至圖6C是示出依據(jù)本發(fā)明用印版使預(yù)定材料形成圖案的工序的截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖中所示的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。盡可能的，在整個(gè)附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件。
下面，將參照附圖介紹依據(jù)本發(fā)明的制造印版的方法和制造LCD器件的方法。
圖4A至圖4C所示為依據(jù)本發(fā)明制造印版的方法的截面圖。
首先，如圖4A所示，在基板450上形成金屬層，及在金屬層上形成光刻膠610。然后，通過(guò)曝光和顯影使光刻膠610形成圖案。隨后，用構(gòu)圖后的光刻膠610作掩模選擇性地移除金屬層600，從而形成具有至少一開(kāi)口的掩模層600。用鉻(Cr)、鉬(Mo)、銅(Cu)或氧化銦錫(ITO)以單層或雙層結(jié)構(gòu)形成金屬層。
如圖4B所示，在移除光刻膠610之后，以掩模層600作掩模用包含陰離子表面活性劑800的蝕刻劑各向同性地蝕刻基板450，從而在基板450中形成至少一溝槽700。即，用于蝕刻基板450的蝕刻劑可以是包含陰離子表面活性劑800的氟酸(HF)溶液，或包含陰離子表面活性劑800的氟化銨(NH4F)和氟酸(HF)溶液的混合物。
隨著陰離子表面活性劑800與金屬掩模層600的暴露部分接觸，陰離子表面活性劑800通過(guò)在掩模層600表面中感應(yīng)的正電荷而粘附到掩模層600的表面上。因此，可能阻止基板450上水平方向的蝕刻。
如圖4C中所示，移除掩模層600，從而形成印版400。即，在基板的預(yù)定部分中形成溝槽，因此印版具有凹凸的圖案。
更確切的說(shuō)，用包含陰離子表面活性劑800的蝕刻劑蝕刻基板450。從而，因?yàn)殛庪x子活性劑800粘附到金屬掩模層600的暴露部分，所以形成在基板450中溝槽的側(cè)斜面幾乎是垂直的。結(jié)果，在印版上印刷圖案材料時(shí)，圖案材料不會(huì)印刷到溝槽700的邊緣和內(nèi)表面上，從而獲得精確的圖案。
下面將介紹依據(jù)本發(fā)明使用印版制造LCD器件的方法。
圖5A至圖5D所示為依據(jù)本發(fā)明制造LCD器件的方法的截面圖。圖6A至圖6C所示為依據(jù)本發(fā)明使用印版形成LCD器件的黑矩陣層或?yàn)V色片層的方法的截面圖。
如圖5A所示，在濾色片陣列基板的第一基板500上形成黑矩陣層330。這時(shí)，提供黑矩陣層330以防止從除像素之外的其他部分漏光。
如圖5B中所示，在包含黑矩陣層330的第一基板500上形成濾色片層350。這時(shí)，形成黑矩陣層330(圖5A)和形成濾色片層350(圖5B)工序中至少之一使用上述印版，從而形成黑矩陣層330和/或?yàn)V色片層350。
即，將參照?qǐng)D6A至圖6C解釋用上述印版形成圖案的優(yōu)選方法。
如圖6A所示，通過(guò)印刷噴嘴100提供圖案材料300(例如，遮光材料或?yàn)V色片材料)，并涂敷在印刷輥200上。
參照?qǐng)D6B，涂敷有圖案材料300的印刷輥200在由上述方法制造的印版400上滾動(dòng)，從而在印版400的凸起圖案上印刷一些圖案材料300b并留下其余的圖案材料。
如圖6C所示，印刷輥200在基板500上滾動(dòng)，從而在基板500上轉(zhuǎn)印其余的圖案材料300a。
根據(jù)圖6A至圖6C的方法，在基板500上形成黑矩陣層330或/和濾色片層350。
使用通過(guò)依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的上述方法制造的印版的形成圖案方法可以用于制備第二基板550的工序。
返回參照?qǐng)D5C，制備第二基板550。盡管沒(méi)有示出，但如本領(lǐng)域中公知的，第二基板550由互相交叉從而限定單元像素區(qū)域的柵線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)，鄰近柵線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)交叉點(diǎn)形成的薄膜晶體管TFT，和形成在像素區(qū)域中并與薄膜晶體管TFT連接的像素電極組成。
依照一個(gè)實(shí)施方式，使用圖6A至圖6C示出的工序形式可以形成TFT基板的所有元件，包括TF基板的柵線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)、像素電極、有源層和鈍化層。例如，TFT基板上多個(gè)元件中的至少之一，可制造具有基板400中所示特性的額外的基板。
為了形成TFT基板的特性，使用上述工序形成印版。印版上結(jié)構(gòu)的尺寸從用于濾色片工序中所示的那些變到適應(yīng)于TFT基板上數(shù)據(jù)線(xiàn)、柵線(xiàn)、像素電極等的特征尺寸。使用圖6A至圖6C中所示的步驟執(zhí)行該工序，但印版構(gòu)造成TFT基板中各種組件的特征尺寸。
例如，將介紹依據(jù)本發(fā)明使用印版形成柵線(xiàn)的方法。
在第二基板550上形成用于形成柵線(xiàn)的金屬層。通過(guò)印刷噴嘴提供光刻膠，并涂敷在印刷輥上。
然后，其上涂敷有光刻膠的印刷輥在用于形成如圖6A或圖6B所示的柵線(xiàn)的印版上滾動(dòng)，從而在印版上印刷用于形成柵線(xiàn)的光刻膠，且光刻膠保留在印刷輥上。
隨著印刷輥在包含金屬層的第二基板500上滾動(dòng)，印刷輥上的其余光刻膠轉(zhuǎn)印到如圖6C所示的金屬層上，。
通過(guò)使用光刻膠作為掩模蝕刻金屬層以選擇性地移除金屬層，從而形成柵線(xiàn)。
依據(jù)圖6A至圖6C中所示的方法，在印刷輥200上涂敷光刻膠，從而形成了用于形成第二基板550上的數(shù)據(jù)線(xiàn)、像素電極、有源層、或鈍化層的光刻膠圖案。
因此，本發(fā)明的所示實(shí)施方式?jīng)]有使用光刻工序，更方便制造。
如圖5C中所示，薄膜晶體管陣列基板的第二基板550與第一基板500相對(duì)設(shè)置。
盡管沒(méi)有示出，但是正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的，第二基板550包括互相交叉從而確定像素區(qū)域的柵線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)、靠近柵線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)交叉點(diǎn)形成的薄膜晶體管和與薄膜晶體管連接的像素電極。
隨后，如圖5D所示，第一和第二基板500和550以預(yù)定間隔互相粘接，并在第一和第二基板500和550之間形成液晶層900。
這時(shí)，以分配法或注入法來(lái)形成液晶層900。
應(yīng)用分配法時(shí)，在第一和第二基板的任意一個(gè)中形成沒(méi)有入口的密封劑，在第一和第二基板中的任意一個(gè)上分配液晶，然后互相粘接兩個(gè)基板。
另一個(gè)選擇是，在應(yīng)用注入法時(shí)，用具有入口的密封劑粘接兩個(gè)基板后，通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象和壓力差將液晶注入第一和第二基板之間的空間。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明制造印版的方法和制造LCD器件的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)。
為了制造印版，在首先形成金屬掩模層之后，通過(guò)包含陰離子表面活性劑的蝕刻劑蝕刻基板。從而，表面活性劑粘附到掩模層的暴露部分，因此可防止在基板水平方向的蝕刻。結(jié)果，可在印版中形成寬窄不等的溝槽，從而形成了精確的圖案。本發(fā)明的上述方法對(duì)制造需要精確圖案的薄膜晶體管尤其有用。
同樣，溝槽的側(cè)表面具有幾乎水平的平緩坡度。因此，可阻止圖案材料印刷在溝槽的邊緣和內(nèi)表面上，從而形成精確的圖案。上述方法替代了昂貴的光刻法，從而降低了制造成本。
很顯然，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神或者范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種不同的修改和改進(jìn)。因此，本發(fā)明旨在覆蓋包括所有落入所附權(quán)利要求及其等效物范圍內(nèi)的對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的修改和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種制造印版的方法，包括在基板上形成具有至少一開(kāi)口的掩模層；以所述掩模層作為蝕刻掩模用包含陰離子表面活性劑的蝕刻劑蝕刻所述基板，從而形成至少一溝槽；和移除掩模層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成掩模層的步驟包括用鉻Cr、鉬Mo、銅Cu或氧化銦錫ITO形成單層或雙層結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成掩模層的步驟包括繼續(xù)在所述基板上形成金屬層和光刻膠；通過(guò)曝光和顯影構(gòu)圖所述光刻膠；用構(gòu)圖后的光刻膠作為掩模蝕刻所述金屬層，從而形成所述至少一開(kāi)口；和移除構(gòu)圖后的光刻膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述蝕刻劑包括具有陰離子表面活性劑的氟酸溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用蝕刻劑蝕刻所述基板包括用具有陰離子表面活性劑的氟化銨和氟酸溶液的混合物蝕刻。
6.一種制造液晶顯示器件的方法，包括制備具有通過(guò)用包含陰離子表面活性劑的蝕刻劑選擇性地蝕刻基板形成的至少一凹凸圖案的印版；在第一基板上形成黑矩陣層；在所述第一基板和部分所述黑矩陣層上形成濾色片層；和以預(yù)定的間隔互相粘接所述第一基板和第二基板，其中使用所述印版形成所述黑矩陣層和所述濾色片層中至少之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述使用所述至少一印版形成黑矩陣層的步驟包括在印刷輥上涂敷遮光材料；在所述印版上滾動(dòng)所述印刷輥，從而在所述印版的凸出部分上印刷一部分所述遮光材料，并在所述印刷輥上留下剩余部分；和在所述第一基板上滾動(dòng)所述印刷輥，從而轉(zhuǎn)印所述其余部分的遮光材料到所述第一基板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述使用所述至少一個(gè)印版形成所述濾色片層的步驟包括在所述印刷輥上涂敷濾色片材料；在所述至少一印版上滾動(dòng)所述印刷輥，從而在所述至少一印版的凸出部分上印刷一部分所述濾色片材料，并在所述印刷輥上留下其余部分；和在所述第一基板上滾動(dòng)所述印刷輥，從而轉(zhuǎn)印所述其余部分到所述第一基板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二基板包括互相交叉從而限定像素區(qū)域的柵線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)、靠近所述柵線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)交叉點(diǎn)形成的薄膜晶體管和形成在所述像素區(qū)域中并與所述薄膜晶體管電路上連接的像素電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在互相粘接所述第一和第二基板之前，形成對(duì)所述第一和第二基板任意之一都不具備入口的密封劑；和在所述第一和第二基板任意之一上分配液晶。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在互相粘接所述第一和第二基板之后，在所述第一和第二基板之間形成液晶層。
12.一種制造液晶顯示器件的方法，包括制備具有通過(guò)用包含陰離子表面活性劑的蝕刻劑選擇性地蝕刻基板形成的至少一凹凸圖案的印版；在薄膜晶體管基板上形成金屬層，所述金屬層配置成形成所述薄膜晶體管基板的元件；使用所述至少一印版在所述金屬層上形成光刻膠圖案；和通過(guò)使用所述光刻膠圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述金屬層從而形成所述元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述使用所述至少一印版在所述金屬層上形成所述光刻膠圖案的步驟包括在印刷輥上涂敷光刻膠材料；在所述印版上滾動(dòng)所述印刷輥，從而在所述印版的所述凸出部分上印刷一部分所述光刻膠材料，并在所述印刷輥上留下其余部分；和在所述薄膜晶體管基板上滾動(dòng)所述印刷輥，從而轉(zhuǎn)印所述光刻膠的所述剩余部分到所述薄膜晶體管基板上。
14.一種制造印版的方法，包括提供印版基板及在印版基板上形成具有至少一開(kāi)口的金屬掩模層；以所述金屬掩模層作為蝕刻掩模用包含陰離子表面活性劑的蝕刻劑蝕刻所述基板，從而形成至少一溝槽，其中在蝕刻過(guò)程中所述陰離子表面活性劑粘附到所述金屬掩模上；和移除所述金屬掩模層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，形成金屬掩模層包括形成包含鉻、鉬、銅或氧化銦錫中之一或更多的層。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述蝕刻劑包括具有所述陰離子表面活性劑的氟酸溶液或具有所述陰離子表面活性劑的氟化銨和氟酸溶液的混合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，蝕刻所述基板包括在所述基板上形成溝槽，其中所述陰離子表面活性劑防止所述印版基板的基本橫向蝕刻。
全文摘要
公開(kāi)了一種制造精確印版的方法，和使用該方法制造LCD器件的方法，制造精確印刷板的方法包括在基板上形成預(yù)定圖案的掩模層；通過(guò)使用預(yù)定圖案的掩模層用包含陰離子表面活性劑的蝕刻劑蝕刻基板，從而形成溝槽；以及移除所述掩模層。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK1971423SQ20061009030
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者柳洵城, 權(quán)五楠 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社