符合示例性實施方式的裝置和方法涉及圖案結(jié)構(gòu)、制造該圖案結(jié)構(gòu)的方法和使用印模形成格柵的方法，且更具體地，涉及具有減小的接縫的大尺寸圖案結(jié)構(gòu)，制造該圖案結(jié)構(gòu)的方法以及使用印模形成格柵的方法，該印模使用該圖案結(jié)構(gòu)作為母模來制造。
背景技術(shù)：
作為典型顯示設(shè)備的液晶顯示器(lcd)的發(fā)展已經(jīng)走向具有更高分辨率的更大尺寸的顯示器的發(fā)展以及走向在3d電視(tv)中使用這樣的顯示器。為了幫助這種發(fā)展，已經(jīng)引進(jìn)了用于將納米級功能結(jié)構(gòu)應(yīng)用到lcd結(jié)構(gòu)的技術(shù)。例如，當(dāng)納米級格柵形成在位于lcd面板下方的背光單元的表面上時，由于衍射現(xiàn)象，從背光單元的表面輸出的光具有方向性，這可以用于實現(xiàn)無眼鏡3dtv。此外，當(dāng)用線柵偏振器代替lcd面板的吸收性偏振膜時，可以促進(jìn)實現(xiàn)高分辨率顯示器所需的亮度的提高。
為了將納米級功能結(jié)構(gòu)應(yīng)用到lcd結(jié)構(gòu)，需要一種技術(shù)以在顯示器級別中的大面積的半導(dǎo)體級別中形成精細(xì)線寬。例如，拼接技術(shù)通過在其上能執(zhí)行半導(dǎo)體工藝的單元圖案結(jié)構(gòu)上形成精細(xì)結(jié)構(gòu)并且物理地連接多個單元圖案結(jié)構(gòu)而使大尺寸圖案結(jié)構(gòu)的形成成為可能。然而，拼接技術(shù)利用物理接合方法，因此在單元圖案結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生接縫。因此，當(dāng)使用拼接技術(shù)制造大尺寸的納米級格柵或線柵偏振器時，如果接縫的尺寸大于某一水平，則可以在所得到的顯示面板的屏幕上看到缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
根據(jù)一示例性實施方式的一方面，一種制造圖案結(jié)構(gòu)的方法包括：在晶片上形成精細(xì)圖案，當(dāng)改變激光的焦深時通過用激光照射晶片來切割晶片從而形成具有精細(xì)圖案的單元圖案結(jié)構(gòu)，以及接合至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的切割表面，其中晶片的切割包括在基本平行于第一表面的水平方向上移動激光的焦點位置，以及改變激光的焦深，使得單元圖案結(jié)構(gòu)具有其中單元圖案結(jié)構(gòu)的其上形成精細(xì)圖案的第一表面在水平方向上從單元圖案結(jié)構(gòu)的與第一表面相反的第二表面凸出的切割表面輪廓。
在深度方向上從第一表面到第一深度的第一區(qū)域可以具有基本垂直于第一表面的垂直的切割表面，從第一深度到第二表面的第二區(qū)域可以具有相對于第一表面至少部分傾斜的切割表面。
第一區(qū)域的切割表面相比第二區(qū)域的切割表面可以在水平方向上朝著單元圖案結(jié)構(gòu)的邊緣凸出得更遠(yuǎn)。
第一區(qū)域的厚度可以小于大約150μm。
在水平方向上移動激光的焦點位置和改變激光的焦深可以包括在從第二表面朝著第一表面的方向上順序改變激光的焦深，以及當(dāng)改變激光的焦深時，在水平方向上朝著晶片的邊緣移動激光的焦點位置。
可以執(zhí)行順序改變激光的焦深直到激光的焦深到達(dá)第一深度。
移動激光的焦點位置可以包括每當(dāng)改變激光的焦深時，在水平方向上朝著晶片的邊緣逐漸移動激光的焦點位置。
移動激光的焦點位置可以包括在水平方向上維持激光的焦點位置直到激光的焦深到達(dá)第一深度與第二表面之間的第二深度，以及當(dāng)在第二深度與第一深度之間改變激光的焦深時，在水平方向上朝著晶片的邊緣移動激光的焦點位置。
激光的焦點位置在水平方向上移動的距離可以隨著激光焦深移動得越靠近第一深度且越遠(yuǎn)離第二深度而逐漸增大。
第一深度與第二深度之間的距離可以在大約50μm到大約200μm的范圍內(nèi)。
接合至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的切割表面可以包括在基板上布置至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)，在至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)之間提供處于液態(tài)的可光固化的樹脂或熱固樹脂，移動至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)使得至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)彼此緊密接觸，以及通過用紫外(uv)光或熱的輻照固化可光固化的樹脂或熱固樹脂。
在基板上布置至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)可以包括布置至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)使得至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的切割表面彼此面對。
移動至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)使得至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)彼此緊密接觸可以包括將至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)朝著彼此移動使得至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的切割表面接觸緊密彼此，以及將處于液態(tài)的可光固化的樹脂或熱固樹脂分布在至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)之間的間隙中、在至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的精細(xì)圖案上方和在至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的第二表面下方。
分布處于液態(tài)的可光固化的樹脂或熱固樹脂可以包括提供基礎(chǔ)層以完全覆蓋至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的精細(xì)圖案，以及通過朝著至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)按壓基礎(chǔ)層將至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的精細(xì)圖案的垂直位置彼此匹配。
所述方法可以還包括在可光固化的樹脂或熱固樹脂的固化之后，從至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的精細(xì)圖案分離基礎(chǔ)層。
當(dāng)分離基礎(chǔ)層時，布置在至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的精細(xì)圖案上的固化的樹脂可以隨基礎(chǔ)層被去除，布置在至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)之間的間隙中的以及在至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的第二表面下方的固化的樹脂可以被留下。
至少兩個單元圖案結(jié)構(gòu)的接合到彼此的切割表面之間的間隙可以大于約0μm且小于或等于約10μm。
根據(jù)另一示例性實施方式的一方面，一種圖案結(jié)構(gòu)包括具有其上形成精細(xì)圖案的第一表面和與第一表面相反的第二表面的第一單元圖案結(jié)構(gòu)，以及具有其上形成精細(xì)圖案的第一表面和與第一表面相反的第二表面的第二單元圖案結(jié)構(gòu)，并且第二單元圖案結(jié)構(gòu)接合到第一單元圖案結(jié)構(gòu)，其中第一單元圖案結(jié)構(gòu)和第二單元圖案結(jié)構(gòu)通過第一表面與第二表面之間的第三表面接合到彼此，以及第三表面具有在其中形成精細(xì)圖案的第一表面在基本平行于第一表面的水平方向上從第二表面凸出得更遠(yuǎn)的剖面輪廓。
剖面輪廓的第一區(qū)域在深度方向上從第一表面延伸到第一深度并且基本垂直于第一表面。剖面輪廓的第二區(qū)域從第一深度延伸到第二表面并且相對于第一表面至少部分傾斜。
第一區(qū)域的剖面相比第二區(qū)域的剖面可以在水平方向上朝著第一和第二單元圖案結(jié)構(gòu)的邊緣凸出得更遠(yuǎn)。
第一區(qū)域的厚度可以在大約150μm之內(nèi)。
從第二表面到第一深度的第二區(qū)域可以總體上是傾斜的。
從第二表面到在第一深度與第二表面之間的第二深度的區(qū)域可以基本垂直于第一表面，從第二深度到第一深度的區(qū)域可以相對于第一表面是傾斜的。
從第二深度到第一表面的區(qū)域可以具有從第二深度朝著第一深度逐漸增加的傾斜度。
第一深度與第二深度之間的厚度可以在大約50μm到大約200μm之間的范圍內(nèi)。
圖案結(jié)構(gòu)可以還包括樹脂層，布置在第一單元圖案結(jié)構(gòu)的第三表面與第二單元圖案結(jié)構(gòu)的第三表面之間的間隙中以及在第一單元圖案結(jié)構(gòu)的第二表面和第二單元圖案結(jié)構(gòu)的第二表面下方。
第一單元圖案結(jié)構(gòu)的第二表面下方的樹脂層的厚度和第二單元圖案結(jié)構(gòu)的第二表面下方的樹脂層的厚度可以不同于彼此使得第一單元圖案結(jié)構(gòu)的第一表面的垂直位置和第二單元圖案結(jié)構(gòu)的第一表面的垂直位置是相同的。
第一單元圖案結(jié)構(gòu)的第三表面與第二單元圖案結(jié)構(gòu)的第三表面之間的間隙可以大于約0μm并且小于或等于約10μm。
根據(jù)另一示例性實施方式的一方面，一種使用印模形成格柵的方法，印模包括彼此相鄰的兩個或更多個單元圖案區(qū)域以及相鄰的單元圖案區(qū)域之間的大于0μm且小于或等于大約10μm的接縫，單元圖案區(qū)域的每一個具有一圖案，所述方法包括用印模按壓樹脂層使得樹脂層填充單元圖案區(qū)域的所述圖案的互補(bǔ)圖案，固化樹脂層的互補(bǔ)圖案，以及從樹脂層的固化的互補(bǔ)圖案分離印模從而獲得具有在互補(bǔ)圖案之間的大于0μm且小于或等于約10μm的接縫的格柵。
印模還可以包括具有平坦表面的基礎(chǔ)層，以及設(shè)置在基礎(chǔ)層的平坦表面上的樹脂部分。單元圖案區(qū)域可以設(shè)置在樹脂部分上。
印模將圖案結(jié)構(gòu)用作母模來制造。圖案結(jié)構(gòu)包括具有其上形成精細(xì)圖案的第一表面和與第一表面相反的第二表面的第一單元圖案結(jié)構(gòu)，以及具有其上形成精細(xì)圖案的第一表面和與第一表面相反的第二表面的第二單元圖案結(jié)構(gòu)，并且第二單元圖案結(jié)構(gòu)接合到第一單元圖案結(jié)構(gòu)，其中第一單元圖案結(jié)構(gòu)和第二單元圖案結(jié)構(gòu)通過第一表面與第二表面之間的第三表面接合到彼此，以及第三表面具有形成精細(xì)圖案的第一表面在基本平行于第一表面的水平方向上從第二表面凸出得更遠(yuǎn)的剖面輪廓。
格柵可以具有與圖案結(jié)構(gòu)的精細(xì)圖案相同的圖案。
印模可以通過在圖案結(jié)構(gòu)上分布用于復(fù)制印模的樹脂、通過在用于復(fù)制印模的樹脂上設(shè)置基礎(chǔ)層來按壓用于復(fù)制印模的樹脂、固化用于復(fù)制印模的樹脂以及從圖案結(jié)構(gòu)分離基礎(chǔ)層來制造。
格柵可以是設(shè)置在用于液晶顯示器的背光單元的表面上的格柵層或是用于液晶顯示器的線柵偏振器的金屬線圖案。
格柵的接縫可以直接設(shè)置在液晶顯示器的黑矩陣下方并且可以具有比黑矩陣的寬度小的寬度。
附圖說明
這些和/或另外的示例性方面和優(yōu)點將從以下結(jié)合附圖的對示例性實施方式的描述中變得顯而易見和更易理解，附圖中：
圖1至3是根據(jù)一示例性實施方式的通過使用拼接技術(shù)制造大尺寸圖案結(jié)構(gòu)的方法的透視圖；
圖4是根據(jù)一示例性實施方式的通過切割晶片形成單元圖案結(jié)構(gòu)的方法的剖面圖；
圖5是通過圖4的方法制造的單元圖案結(jié)構(gòu)的切割表面的輪廓的示例的剖面圖；
圖6是其中通過圖4的方法制造的兩個單元圖案結(jié)構(gòu)接合到彼此的狀態(tài)的示意剖面圖；
圖7和8是根據(jù)另一示例性實施方式的通過切割晶片形成單元圖案結(jié)構(gòu)的方法的示意剖面圖；
圖9至12是根據(jù)一示例性實施方式的通過接合多個單元圖案結(jié)構(gòu)制造大尺寸圖案結(jié)構(gòu)的方法的剖面圖；
圖13和14是在背光單元的表面上形成大面積的格柵層的方法的剖面圖；
圖15是包括通過圖13和14中所示的方法制造的背光單元的液晶顯示器(lcd)的剖面圖；
圖16至21是形成大尺寸金屬線柵偏振器的方法的剖面圖；
圖22是包括通過圖16至21中所示的方法制造的金屬線柵偏振器的lcd的剖面圖；以及
圖23和24是根據(jù)另外的示例性實施方式的通過使用拼接技術(shù)制造的大尺寸圖案結(jié)構(gòu)的透視圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照附圖中所示的示例性實施方式，其中相同的附圖標(biāo)記通篇指代相同的元件。此外，為了說明的方便和清楚，圖中所示的每一層的尺寸可以被夸大。在這方面，示例性實施方式可以具有不同的形式并且不應(yīng)被解釋為限于在此闡明的描述。因此，通過參照附圖，以下僅描述示例性實施方式用于解釋本說明書的方面。在層結(jié)構(gòu)中，當(dāng)一組成元件設(shè)置“在”另一組成元件的“上方”或“上面”時，該組成元件可以是僅直接在所述另外的組成元件上面或者以非接觸方式在所述另外的組成元件上方。
圖1至3是根據(jù)一示例性實施方式的通過使用拼接技術(shù)制造大尺寸圖案結(jié)構(gòu)的方法的透視圖。
參照圖1，可以提供其上形成精細(xì)圖案p的第一晶片w1。第一晶片w1可以是例如硅晶片。然而，第一晶片w1不限于硅晶片，諸如化合物半導(dǎo)體晶片或藍(lán)寶石晶片的各種各樣的其他晶片可以按需選擇。精細(xì)圖案p可以通過使用諸如光刻或蝕刻的半導(dǎo)體圖案化工藝形成在第一晶片w1上。此外，精細(xì)圖案p可以具有例如幾納米到幾百納米的納米級，但本公開不限于此。例如，根據(jù)需要，精細(xì)圖案p可以具有幾微米到幾百微米的微米級。
至少一個對準(zhǔn)標(biāo)記m也可以形成在第一晶片w1上。對準(zhǔn)標(biāo)記m可以形成在晶片w1的其上不形成精細(xì)圖案p的區(qū)域中。例如，如圖1中所示，第一晶片w1具有圓形，并且精細(xì)圖案p形成在第一晶片w1上的矩形區(qū)域中。多個對準(zhǔn)標(biāo)記m可以形成在晶片w1的其上形成精細(xì)圖案p的區(qū)域的外圍的一個或更多個部分上。當(dāng)使用半導(dǎo)體工藝形成精細(xì)圖案p時，對準(zhǔn)標(biāo)記m可以通過與精細(xì)圖案p相同的工藝形成。
參照圖2，包括精細(xì)圖案p的單元圖案結(jié)構(gòu)110可以通過切割第一晶片w1形成。單元圖案結(jié)構(gòu)110可以具有通過切割第一晶片w1形成的切割表面cs。切割表面cs可以是接合面，單元圖案結(jié)構(gòu)110在該接合面處聯(lián)接到另一單元圖案結(jié)構(gòu)110。雖然圖2示出第一晶片w1的僅一個側(cè)面被切割，但是兩個或更多個表面可以按需被切割。
參照圖3，可以提供其上形成另一精細(xì)圖案p的第二晶片w2。然后，另一單元圖案結(jié)構(gòu)110可以通過切割第二晶片w2進(jìn)一步形成。兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110接合到彼此使得切割表面cs彼此面對，從而形成圖案結(jié)構(gòu)100。當(dāng)兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110接合到彼此時，兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110可以通過使用一個或更多個對準(zhǔn)標(biāo)記m精細(xì)對準(zhǔn)。結(jié)果，大尺寸的圖案結(jié)構(gòu)100可以使用其中兩個或更多個單元圖案結(jié)構(gòu)110根據(jù)上述方法被接合的拼接方法來制造。
圖4是根據(jù)一示例性實施方式的通過切割晶片w形成單元圖案結(jié)構(gòu)110的方法的剖面圖。參照圖4，例如，晶片w的邊緣可以通過使用隱形切割技術(shù)來切割。隱形切割技術(shù)是硅晶片使用激光來切割且無表面損傷的技術(shù)。根據(jù)隱形切割技術(shù)，晶片w可以通過經(jīng)由順序改變激光的焦深f1、f2、...、和fn而用激光照射晶片w來切割。隱形切割技術(shù)適合于切割晶片w而不損傷單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p。然而，由于隱形切割技術(shù)，切割表面cs的粗糙度高，因此當(dāng)制造圖案結(jié)構(gòu)100時，單元圖案結(jié)構(gòu)110之間的接縫可以被增大。
根據(jù)一示例性實施方式，如圖4中所示，當(dāng)執(zhí)行隱形切割時，無論何時改變激光的焦深(例如f1、f2、...、和fn)，激光的焦點位置可以在水平方向上移動。詳細(xì)地，激光的掃描可以在朝著單元圖案結(jié)構(gòu)110的其上形成精細(xì)圖案p的第一表面s1的方向上從單元圖案結(jié)構(gòu)110的與第一表面s1相反的第二表面s2出發(fā)。換言之，隨著激光的焦深在從第二表面s2到第一表面s1的方向上從第一焦深f1到第n焦深fn按一定的間距順序改變，晶片w的一部分可以局部熔化。在這樣的狀態(tài)下，當(dāng)激光的焦深朝著第一表面s1移動時，激光的焦點位置可以在水平方向上朝著晶片w的邊緣順序移動。例如，如圖4中所示，在激光的第二焦深f2處激光在水平方向上的焦點位置相比在激光的第一焦深f1處激光在水平方向上的焦點位置朝右移動得更遠(yuǎn)，以致更接近晶片w的邊緣。激光的焦點位置在水平方向上的移動程度可以是幾微米到幾十微米。照此，因為激光在水平方向上的焦點位置被移動，所以如圖4中所示的隱形切割技術(shù)可以被稱為移位隱形切割技術(shù)。
當(dāng)焦深到達(dá)一定的深度，例如第一深度d1時，在根據(jù)上述方法改變激光的焦深的同時，可以停止激光的掃描。當(dāng)激光的焦深接近第一表面s1時，從激光的焦深到第一表面s1可以產(chǎn)生裂縫，使得晶片w可以被自然地切割而無激光的進(jìn)一步照射。
圖5是通過圖4的方法制造的單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs的輪廓的示例的剖面圖。參照圖5，因為無論何時改變激光的焦深，激光的焦點位置在水平方向上移動，所以單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs的輪廓可以具有一形狀使得其上形成精細(xì)圖案p的第一表面s1相比作為第一表面s1的相反側(cè)的第二表面s2在水平方向上凸出得更遠(yuǎn)。詳細(xì)地，在深度方向上從第一表面s1到第一深度d1的第一區(qū)域由于自然產(chǎn)生的裂縫而被切割使得相對光滑且垂直的切割表面形成在這個第一區(qū)域中。在深度方向上從第一深度d1到第二表面s2的第二區(qū)域可以具有總體上傾斜的切割表面。第二區(qū)域的切割表面不同于第一區(qū)域可以不是光滑的而是由于在深度方向上布置的多個熔化的部分導(dǎo)致可以是粗糙的。如圖5中所示，第一區(qū)域的相對光滑的切割表面相比第二區(qū)域中的切割表面朝著單元圖案結(jié)構(gòu)110的邊緣凸出得更遠(yuǎn)。第二區(qū)域與第一區(qū)域相比可以是向內(nèi)凹入的，或者可以包括多個凹入的部分。例如，第一深度d1，并因此在深度方向上從第一表面s1到第一深度d1的第一區(qū)域的厚度，可以在大約150μm之內(nèi)。更具體地，第一深度d1，并因此第一區(qū)域的厚度可以在大約50μm到大約150μm的范圍內(nèi)。
圖6是其中通過圖4的方法制造的兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110接合到彼此的狀態(tài)的示意剖面圖。參照圖6，大尺寸的圖案結(jié)構(gòu)100可以通過將經(jīng)由圖4的方法制造的兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs接合到彼此而形成。在這樣的狀態(tài)下，切割表面cs的實際上接合的部分是切割表面cs的朝著各自的單元圖案結(jié)構(gòu)110的邊緣凸出得更遠(yuǎn)的第一區(qū)域，然而切割表面cs的第二區(qū)域并不彼此實質(zhì)上接觸。反而，空的空間可以形成在兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs的第二區(qū)域之間。照此，因為切割表面cs的相對光滑的第一區(qū)域彼此接觸并且切割表面cs的具有相對粗糙的表面的第二區(qū)域不彼此接觸，所以當(dāng)制造圖案結(jié)構(gòu)100時，可以減小兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110之間的接縫的寬度。例如，兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110的接合到彼此的切割表面cs之間的間隙g可以大于0μm且等于或小于10μm。
雖然在圖4中無論何時朝著第一表面s1改變激光的焦深，激光的焦點位置被描述為在水平方向上逐漸移動，但是本公開不限于此。激光的焦點位置可以以允許光滑的第一區(qū)域凸出以及第二區(qū)域被雕刻—即相對于第一區(qū)域凹進(jìn)的任何方法被移動。例如，圖7和8是根據(jù)另一示例性實施方式的通過切割晶片w形成單元圖案結(jié)構(gòu)110的方法的示意剖面圖。
參照圖7，激光的掃描可以在朝著第一表面s1的方向上從單元圖案結(jié)構(gòu)110的第二表面s2出發(fā)。在這樣的情況下，激光的焦點位置在水平方向上不移動直到激光的焦深到達(dá)第一深度d1與第二表面s2之間的第二深度d2。然后，當(dāng)在第二深度d2與第一深度d1之間改變激光的焦深時，激光的焦點位置可以在水平方向上朝著晶片w的邊緣移動。然后，單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs可以具有包括從第一表面s1到第一深度d1的相對光滑的垂直表面、從第一深度d1到第二深度d2的相對粗糙的傾斜表面以及從第二深度d2到第二表面s2的相對粗糙的垂直表面的輪廓。因此，從第一深度d1到第二表面s2的第二區(qū)域可以具有至少部分傾斜的切割表面。在這樣的情況下，因為單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs的第一區(qū)域相比其他區(qū)域在朝著單元圖案結(jié)構(gòu)110的邊緣的方向上凸出得更遠(yuǎn)，所以當(dāng)制造圖案結(jié)構(gòu)100時，可以減小兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110之間的接縫的寬度。為了允許單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs的第二區(qū)域充分地凹進(jìn)，第一深度d1與第二深度d2之間的距離可以具有例如大約50μm到大約200μm的范圍。
參照圖8，為了允許單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs的第二區(qū)域進(jìn)一步充分地凹進(jìn)，隨著激光的焦深從第二深度d2越靠近第一深度d1，激光的焦點位置在水位方向上移動的距離可以逐漸增大。然后，單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs可以具有傾斜的表面，該傾斜的表面相對于垂直方向具有從第二深度d2朝第一深度d1逐漸增加的傾斜度。
圖9至12是根據(jù)一示例性實施方式的通過接合單元圖案結(jié)構(gòu)110制造大尺寸的圖案結(jié)構(gòu)100的方法的剖面圖。
首先，參照圖9，單元圖案結(jié)構(gòu)110布置在基本平坦的基板200上。單元圖案結(jié)構(gòu)110可以被布置使得每一個單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p面朝上并且每一個單元圖案結(jié)構(gòu)110的第二表面s2面對基板200。雖然基板200可以是玻璃基板，但是本公開不限于此并且如果基板具有平坦且光滑的表面則可以采用由塑料材料形成的基板。此外，處于液態(tài)的可光固化的或熱固的樹脂120可以布置在單元圖案結(jié)構(gòu)110之間的空的空間中。例如，樹脂120可以包括丙烯酸酯基的材料。此外，光壓縮樹脂或熱壓縮樹脂可以代替可光固化的樹脂或熱固樹脂用作樹脂120。在這樣的情況下，例如，樹脂120可以包括聚氨酯基的材料。
其次，參照圖10，單元圖案結(jié)構(gòu)110被布置使得單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs可以彼此緊密接觸。這樣做時，單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p可以通過使用一個或更多個對準(zhǔn)標(biāo)記m(見圖1-3)彼此精確地匹配。當(dāng)單元圖案結(jié)構(gòu)110彼此緊密接觸時，單元圖案結(jié)構(gòu)110之間的樹脂120可以分布在單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs之間的間隙g中、在基板200與單元圖案結(jié)構(gòu)110的第二表面s2之間的間隙中以及在單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p之上。樹脂120可以具有比例如大約1000cps低的黏度使得樹脂120可以被輕易地分布。
如圖10中所示，兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110的厚度由于制造工藝中的偏差可以彼此不完全相同。例如，在圖10左側(cè)的單元圖案結(jié)構(gòu)110可以具有t1的厚度，而在圖10右側(cè)的單元圖案結(jié)構(gòu)110可以具有t2的厚度。在這樣的情況下，如所示，在左側(cè)的單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p可以位于h1的高度且在右側(cè)的單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p可以位于與h1不同的h2的高度。
參照圖11，基礎(chǔ)層130布置在分布于單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p上的樹脂120上方?；A(chǔ)層130最終起用于印模(stamp)的支撐部分的作用并且可以由例如塑料材料諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)形成?；A(chǔ)層130可以被布置使得基礎(chǔ)層130的平坦表面接觸樹脂120?；A(chǔ)層130被按壓層140從上方按壓。雖然圖11示出按壓層140是寬且平坦的，但是本公開不限于此，例如，基礎(chǔ)層130可以通過在基礎(chǔ)層130之上滾動圓柱形的壓輥被壓向基板200。
當(dāng)基礎(chǔ)層130被壓向單元圖案結(jié)構(gòu)110時，分布在基礎(chǔ)層130與單元圖案結(jié)構(gòu)110之間的樹脂120可以起用于防止對精細(xì)圖案p的損傷的緩沖構(gòu)件的作用。此外，分布在基板200與單元圖案結(jié)構(gòu)110之間的樹脂120可以起用于調(diào)節(jié)兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p的高度的補(bǔ)償層的作用。例如，當(dāng)基礎(chǔ)層130被按壓層140按壓時，分布在基板200與單元圖案結(jié)構(gòu)110之間的樹脂120的厚度可以變化使得分別作用于基礎(chǔ)層130和兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110的壓力被均衡。以這樣的方式，兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p可以在相同的高度h對準(zhǔn)。換言之，兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p的在垂直方向上的位置可以以這樣的方式被均衡使得它們彼此匹配。因此，單元圖案結(jié)構(gòu)110的第二表面s2下方的樹脂120的厚度可以部分地變化。例如，樹脂120的在圖11中左側(cè)的單元圖案結(jié)構(gòu)110下方的一部分可以具有厚度t3，而樹脂120的在圖11中右側(cè)的單元圖案結(jié)構(gòu)110下方的一部分可以具有厚度t4。
當(dāng)單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p的位置在垂直方向上彼此匹配之后，熱或光例如紫外(uv)光被施加于樹脂120。雖然圖11示出熱或光施加在從基板200朝樹脂120的方向上，但是施加熱或光的方向不被具體地限制。例如，在其中基礎(chǔ)層130由相對于可見光或uv光透明的材料形成的情況下，按壓層140被去除然后熱或光可以施加在從基礎(chǔ)層130到樹脂120的方向上?；蛘?，熱或光可以施加在朝著單元圖案結(jié)構(gòu)110的一側(cè)的方向上。然后，樹脂120通過交聯(lián)反應(yīng)被固化使得彼此相鄰的兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110可以接合到彼此。此外，當(dāng)樹脂120是光壓縮樹脂或熱縮樹脂時，樹脂120中的溶劑被蒸發(fā)從而是光壓縮的或熱壓縮的樹脂120被壓縮使得相鄰的兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110可以接合到彼此。
參照圖12，當(dāng)樹脂120被固化之后，基礎(chǔ)層130被去除。在這樣狀態(tài)下，分布在單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p之上的樹脂部分120b隨基礎(chǔ)層130一起從單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p分離。分布在單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs之間的間隙g中以及在基板200與單元圖案結(jié)構(gòu)110的第二表面s2之間的間隙中的樹脂部分120a留在通過接合單元圖案結(jié)構(gòu)110形成的圖案結(jié)構(gòu)100中。具體地，樹脂120的在單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs之間的間隙g上方的插入在精細(xì)圖案p之間的具有薄的厚度的中間部分120c可以隨基礎(chǔ)層130從圖案結(jié)構(gòu)100分離。照此，附于基礎(chǔ)層130上的樹脂部分120b具有與精細(xì)圖案p互補(bǔ)的圖案。因此，圖12中被分離的基礎(chǔ)層130和樹脂部分120b可以起用于使用壓印技術(shù)壓印精細(xì)圖案的印模300的作用。印模300可以包括分別對應(yīng)于單元圖案結(jié)構(gòu)110的在樹脂部分120b上彼此相鄰的至少兩個單元圖案區(qū)域310。單元圖案區(qū)域310的每一個具有與它的相應(yīng)單元圖案結(jié)構(gòu)110的精細(xì)圖案p互補(bǔ)的圖案。中間部分120c可以是兩個相鄰單元圖案區(qū)域310之間的接縫。
以上述方法制造的圖案結(jié)構(gòu)100可以起用于復(fù)制印模300的母模的作用。例如，與上述方法相似，當(dāng)用于復(fù)制印模的樹脂被另外地分布在圖案結(jié)構(gòu)100的精細(xì)圖案p上之后，基礎(chǔ)層130可以布置在用于復(fù)制印模的樹脂上并被按壓，用于復(fù)制印模的樹脂可以被固化然后基礎(chǔ)層130可以從圖案結(jié)構(gòu)100分離，從而復(fù)制印模300，換言之，在制造作為母模的圖案結(jié)構(gòu)100的工藝中，可以制造單個印模300并且可以在隨后的額外工藝中另外復(fù)制印模300。具體地，根據(jù)圖9至12中所示的方法，因為單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs之間的間隙g已經(jīng)用樹脂120完全填充，所以可以防止在隨后的印模復(fù)制工藝中在單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs之間的間隙g中用于印模的復(fù)制的樹脂的侵入。
在單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs之間的間隙g上方的插入在精細(xì)圖案p之間的具有薄的厚度的中間部分120c可以是印模300中的缺陷，通過其可以看到接縫。然而，如上所述，因為單元圖案結(jié)構(gòu)110的切割表面cs之間的間隙g非常小且等于或小于大約10μm，所以存在于接縫部分中的中間部分120c可以被顯示面板的黑矩陣充分覆蓋。因此，當(dāng)通過使用根據(jù)本示例性實施方式制造的圖案結(jié)構(gòu)100和印模300壓印精細(xì)圖案時，看不到接縫部分因為它用顯示面板的黑矩陣覆蓋從而可以避免顯示面板中的缺陷。
例如，圖13和14是通過使用上述印模300在背光單元400的表面上形成大面積的格柵層的方法的剖面圖。
首先，參照圖13，樹脂層410’形成在背光單元400上。背光單元400的表面可以是光通過其離開的光出射表面。例如，在其中背光單元400是直接型背光單元的情況下，樹脂層410’可以形成在背光單元400的光擴(kuò)散板上。此外，在其中背光單元400是邊緣型背光單元的情況下，樹脂層410’可以形成在導(dǎo)光板的光出射表面上。樹脂層410’可以包括例如可光固化的樹脂、熱固樹脂、光壓縮樹脂或熱壓縮樹脂。
參照圖14，樹脂層410’從上方被按壓以被印模300壓縮。印模300可以如圖12中所示地制造或者備選地可以通過使用圖案結(jié)構(gòu)100作為母模被另外地制造。印模300可以被布置使得具有互補(bǔ)圖案的樹脂部分120b面對樹脂層410’。然后，具有柔性的樹脂層410’填充在樹脂部分120b的互補(bǔ)圖案中。在這樣的狀態(tài)下，當(dāng)光例如uv光或熱施加于樹脂層410’時，樹脂層410’被固化。當(dāng)樹脂層410’完全固化之后，印模300可以從樹脂層410’分離。然后，格柵層410可以形成在背光單元400的表面上。如上所述形成的格柵層410可以具有與圖案結(jié)構(gòu)100的精細(xì)圖案p相同的圖案。
圖15是包括通過圖13和14中所示的方法制造的背光單元400的液晶顯示器(lcd)500的剖面圖。參照圖15，lcd500可以包括彼此間隔開的第一基板501和第二基板502、設(shè)置在第一基板501與第二基板502之間的空間中的液晶層520以及用于朝液晶層520發(fā)射光的背光單元400。此外，多個第一電極511以及連接到第一電極511的且控制液晶層520的操作的多個薄膜晶體管530設(shè)置在第一基板501上。第一電極511可以包括為lcd500的每個像素提供的像素電極。此外，起公共電極作用的第二電極512設(shè)置在第二基板502上。多個濾色器550設(shè)置在第二基板502與第二電極512之間以對應(yīng)于第一電極511。濾色器550可以每一個透射具有特定顏色例如紅色、綠色或藍(lán)色的光。黑矩陣540形成在濾色器550之間。黑矩陣540可以防止像素之間的串?dāng)_并且通過阻擋光來改善對比度。此外，第一偏振面板531和第二偏振面板532可以分別設(shè)置在第一和第二基板501和502的外表面上。第一偏振面板531和第二偏振面板532可以是作為吸收性偏振面板的聚乙烯醇(pva)偏振面板，但本公開不限于此。對于具有上述結(jié)構(gòu)的lcd500，因為提供在背光單元400上的格柵層410允許光對于每個像素在特定方向上行進(jìn)，所以可以實現(xiàn)無眼鏡方法中的三維圖像。
如圖15中示例性地所示，轉(zhuǎn)印到背光單元400的表面上的格柵層410可以具有對應(yīng)于圖案結(jié)構(gòu)100的接縫部分的接縫部分410a。在根據(jù)本示例性實施方式的lcd500中，格柵層410的接縫部分410a可以布置在對應(yīng)于黑矩陣540的位置。詳細(xì)地，格柵層410的接縫部分410a直接位于黑矩陣540下方。如上所述，格柵層410的接縫部分410a的寬度，例如小于或等于10μm，可以小于黑矩陣540的寬度。照此，當(dāng)具有比黑矩陣540的寬度小的寬度的接縫部分410a位于黑矩陣540下方時，黑矩陣540覆蓋的接縫部分410a是不可見的，從而可以顯示無瑕疵的大圖像。
此外，大尺寸的金屬線柵偏振器可以通過使用上述圖案結(jié)構(gòu)100和印模300形成。例如，圖16至21是通過使用印模300形成大尺寸的金屬線柵偏振器的方法的剖面圖。
首先，參照圖16，金屬層620’、硬掩模630’和樹脂層640’順序形成在支撐基板610上面和上方。例如，能夠透射可見光的透明玻璃基板或透明聚合物基板可以用作支撐基板610。例如，具有導(dǎo)電性的金屬材料諸如金(au)、銀(ag)、銅(cu)、鋁(al)等可以用作金屬層620’，但本公開不限于此。硬掩模630’可以包括硬質(zhì)材料。樹脂層640’可以包括柔性的可光固化或熱固的材料。
其次，參照圖17，印模300被壓靠著樹脂層640’以致彼此緊密接觸。印模300可以如圖12中所示地制造或者可以將圖案結(jié)構(gòu)100用作母模被另外制造。印模300可以被布置使得具有互補(bǔ)圖案的樹脂部分120b面對樹脂層640’。然后，具有柔性的樹脂層640’填充在樹脂部分120b的互補(bǔ)圖案中。在這樣的狀態(tài)下，當(dāng)光例如uv光或熱施加于樹脂層640’時，樹脂層640’被固化。接著，印模300從樹脂層640’分離從而，如圖18中所示，圖案化的樹脂層640形成在硬掩模630’上。
參照圖19，通過將圖案化的樹脂層640用作掩模執(zhí)行蝕刻工藝從而去除留在硬掩模630’上的樹脂材料。參照圖20，通過將圖案化的樹脂層640用作掩模來圖案化硬掩模630’，然后去除圖案化的樹脂層640。然后，圖案化的硬掩模630可以形成在金屬層620’上。
然后，參照圖21，通過將圖案化的硬掩模630用作掩模來圖案化金屬層620’，然后去除圖案化的硬掩模630。然后，可以完成包括提供在支撐基板610上的多個金屬線圖案620的金屬線柵偏振器600。金屬線圖案620可以具有與圖案結(jié)構(gòu)100的精細(xì)圖案p相同的圖案。因此，如圖21中所示，對應(yīng)于圖案結(jié)構(gòu)100的接縫部分的接縫部分620a可以形成在金屬線圖案620的中間部分中。
圖22是包括通過圖16至21中所示的方法制造的金屬線柵偏振器600的lcd700的剖面圖。參照圖22，lcd700可以包括第一基板701和第二基板702、設(shè)置在第一基板701與第二基板702之間的空間中的液晶層720以及朝液晶層720提供光的背光單元400。此外，如圖15中所述，lcd700可以還包括第一電極711、薄膜晶體管730、第二電極712、濾色器750和黑矩陣740。
lcd700可以還包括面對第一基板701的金屬線柵偏振器600和面對第二基板702的吸收性偏振面板732。雖然圖22示出吸收性偏振面板732面對第二基板702且金屬線柵偏振器600面對第一基板701，但是本公開不限于此，吸收性偏振面板732和金屬線柵偏振器600的位置可以交換。金屬線柵偏振器600特征性地反射在平行于金屬線圖案620的方向上偏振的光并且透射在垂直于金屬線圖案620的方向上偏振的光。例如，金屬線柵偏振器600可以反射s偏振波并且透射p偏振波。因此，當(dāng)使用金屬線柵偏振器600時，反射的s偏振波被再利用從而可以減少光的損失并且可以提高lcd700的亮度。
如圖22中示例性地所示，金屬線柵偏振器600的金屬線圖案620可以具有對應(yīng)于圖案結(jié)構(gòu)100的接縫部分的接縫部分620a。在根據(jù)本示例性實施方式的lcd700中，金屬線圖案620的接縫部分620a可以設(shè)置在與黑矩陣740的位置對應(yīng)的位置。如上所述，金屬線圖案620的接縫部分620a的寬度(例如10μm或更小)可以小于黑矩陣740的寬度。當(dāng)具有比黑矩陣740的寬度小的寬度的接縫部分620a面對黑矩陣740安置時，黑矩陣740覆蓋的接縫部分620a是不可見的從而可以顯示無瑕疵的大圖像。
雖然以上描述了通過接合兩個單元圖案結(jié)構(gòu)110制造圖案結(jié)構(gòu)100的示例，但是圖案結(jié)構(gòu)100可以通過接合三個或更多個單元圖案結(jié)構(gòu)110來制造成更大的尺寸。根據(jù)將在半導(dǎo)體圖案化工藝中使用的晶片w的尺寸和將要實現(xiàn)的圖案結(jié)構(gòu)100的尺寸可以不同地確定待接合的單元圖案結(jié)構(gòu)110的數(shù)量。例如，圖23和24是根據(jù)另外的示例性實施方式的通過使用拼接技術(shù)制造的大尺寸圖案結(jié)構(gòu)100’和100”的透視圖。
參照圖23，大尺寸圖案結(jié)構(gòu)100’可以通過線性接合多個單元圖案結(jié)構(gòu)110a、110b和110c來制造。在圖23中，當(dāng)制造位于大尺寸圖案結(jié)構(gòu)100’的中間部分中的單元圖案結(jié)構(gòu)110a時，晶片的相反的邊緣側(cè)可以以圖4、7或8中所示的方法切割。然而，當(dāng)制造位于大尺寸圖案結(jié)構(gòu)100’的相反端的單元圖案結(jié)構(gòu)110b和110c時，晶片的僅一個邊緣側(cè)可以以圖4、7或8中所示的方法切割。然后，當(dāng)全部單元圖案結(jié)構(gòu)110a、110b和110c布置在圖9的單個基板200上之后，圖案結(jié)構(gòu)100’可以以圖9至12中所示的方法制造。當(dāng)完成圖案結(jié)構(gòu)100’之后，可以按需去除晶片的對準(zhǔn)標(biāo)記m所處的其他邊緣側(cè)。當(dāng)去除對準(zhǔn)標(biāo)記m時，可以采用隱形切割技術(shù)或另一切割技術(shù)。
參照圖24，大尺寸圖案結(jié)構(gòu)100”可以通過以兩維布置多個單元圖案結(jié)構(gòu)110d、110e和110f并且將單元圖案結(jié)構(gòu)110d、110e和110f接合到彼此來制造。在圖24中，當(dāng)制造將完全布置在大尺寸圖案結(jié)構(gòu)100”內(nèi)部的單元圖案結(jié)構(gòu)110d時，在其中的每個晶片的全部四側(cè)可以以圖4、7或8中所示的方法切割。此外，當(dāng)制造將安置在大尺寸圖案結(jié)構(gòu)100”的四個角上的單元圖案結(jié)構(gòu)110e時，每個晶片的兩個鄰近的邊緣側(cè)可以以圖4、7或8中所示的方法切割。當(dāng)制造將沿大尺寸圖案結(jié)構(gòu)100”的一側(cè)布置的單元圖案結(jié)構(gòu)110f時，在其中的每個晶片的三個邊緣側(cè)可以以圖4、7或8中所示的方法切割。然后，當(dāng)全部單元圖案結(jié)構(gòu)110d、110e和110f布置在圖9的單個基板200上之后，圖案結(jié)構(gòu)100”可以以圖9至12中所示的方法制造。
應(yīng)理解，關(guān)于在此描述的圖案結(jié)構(gòu)和制造圖案結(jié)構(gòu)的方法的示例性實施方式應(yīng)僅在描述性的意義上被考慮，而不是為了限制的目的。對每個實施方式內(nèi)的特征或方面的描述通常應(yīng)被視為可用于其他示例性實施方式中的其他類似特征或方面。
雖然已經(jīng)參照附圖描述了一個或更多個示例性實施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以作出形式和細(xì)節(jié)上的各種不同的改變而不背離由所附權(quán)利要求限定的精神和范圍。
本申請要求2016年2月1日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2016-0012457號的權(quán)益，其公開通過引用全文合并于此。