專利名稱：形成液晶顯示器件的圖形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于形成圖形的方法，特別涉及用于形成液晶顯示器件的圖形的方法。
背景技術(shù)：
陰極射線管(CRT)監(jiān)視器已經(jīng)普遍用于在電視機(jī)和計(jì)算機(jī)顯示器上顯示信息。雖然CRT監(jiān)視器具有高圖像質(zhì)量和亮度，但是隨著圖像屏幕的尺寸增加，CRT監(jiān)視器的厚度增加，占據(jù)了非常大的體積。此外，CRT監(jiān)視器的重量在便攜式設(shè)備中總是存在問題。
平板顯示器件如液晶顯示器、等離子體顯示板、有機(jī)電致發(fā)光顯示器、發(fā)光二極管和場發(fā)射顯示器已經(jīng)用于代替CRT監(jiān)視器。在這些不同的平板顯示器件中，液晶顯示器(LCD)器件普遍用作筆記本和桌上型個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器，因?yàn)樗鼈兊墓牡汀?br> 圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LCD器件的剖面圖。在圖1中，LCD器件包括下基板10、上基板20、和形成在上、下基板10和20之間的液晶層15。薄膜晶體管T和像素電極7形成在下基板10上，其中薄膜晶體管T包括被提供掃描信號的柵極1、用于傳輸對應(yīng)于掃描信號的數(shù)據(jù)信號的半導(dǎo)體層3、用于電隔離半導(dǎo)體層3和柵極1的柵極絕緣層2、形成在半導(dǎo)體層3的上部并用于提供數(shù)據(jù)信號的源極4、和用于給像素電極7提供數(shù)據(jù)信號的漏極5。半導(dǎo)體層3包括由非晶硅(a-Si)形成的有源層3a、和形成在有源層3a的兩個(gè)上側(cè)的n+摻雜歐姆接觸層3b。鈍化層6和像素電極7形成在薄膜晶體管T上，用于排列液晶分子的第一排列層4a形成在像素電極7的上部。像素電極7由透明導(dǎo)體形成，例如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)，以便可以通過像素電極7透射光。
黑底12形成在上基板20上，用于防止光在相鄰像素之間泄漏，用于產(chǎn)生帶色光的紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)的濾色器11形成在黑底12上。另外可以在濾色器11上形成整平層(未示出)，用于整平濾色器和用于提高對后來形成在濾色器11上的公共電極13的粘接力，其中公共電極13給液晶層15施加電壓并由透明導(dǎo)體形成，如ITO或IZO。此外，在公共電極13上形成用于排列液晶分子的第二排列層4b。
在制造LCD器件期間，應(yīng)該進(jìn)行薄膜淀積和光刻處理的幾個(gè)步驟。例如，為了制造薄膜晶體管T、濾色器11和黑底12，通過施加光刻膠材料、使用來自光刻膠圖形的掩模進(jìn)行曝光和剝離處理，從而形成光刻膠圖形，并使用該光刻膠圖形作掩模進(jìn)行刻蝕處理。然而，光刻膠形成工藝涉及復(fù)雜的制造工藝并且不適用于大面積顯示器件。因此，已經(jīng)開發(fā)了在沒有曝光工藝的情況下可以簡單地形成構(gòu)圖光刻膠的印刷方法。
圖2A-2C是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制造工藝的示意剖面圖。在圖2A中，制備底板(cliché)24，該底板具有形成在對應(yīng)于要在基板上形成的圖形的位置上的凹槽23。然后，在底板24的表面上淀積抗蝕劑31。接著，使刮板32與底板24的表面接觸并穿過底板24的表面以整平抗蝕劑31。因而，抗蝕劑31填充凹槽23，同時(shí)除去留在底板24的表面上的抗蝕劑。
在圖2B中，在印刷輥33穿過底板24的表面旋轉(zhuǎn)時(shí)，將填充在底板24的凹槽23中的抗蝕劑31轉(zhuǎn)印到印刷輥33的表面上。印刷輥33形成為具有與所希望制造的顯示器件的板的寬度相同的寬度，并具有等于該板的長度的圓周長。相應(yīng)地，填充在底板24的凹槽23中的抗蝕劑31被轉(zhuǎn)印到印刷輥33上。
在圖2C中，隨著印刷輥33的旋轉(zhuǎn)，預(yù)先被轉(zhuǎn)印到印刷輥33上的抗蝕劑31接觸基板30的表面。然后，抗蝕劑31從印刷輥33被轉(zhuǎn)印到基板30的表面上。接著，用UV照射或加熱所施加的抗蝕劑31，以便使其干燥，從而形成抗蝕劑圖形。
然而，在LCD器件中，圖形尺寸根據(jù)要形成的不同層而不同，并且對于相同層來說，圖形尺寸也是不同的。此外，雖然圖形尺寸確定要使用的抗蝕劑的粘度，但是不同粘度的抗蝕劑不能一次印刷。因此，必須選擇具有適合于相應(yīng)尺寸圖形的粘度的抗蝕劑。當(dāng)使用適用于相對小圖形的抗蝕劑時(shí)，當(dāng)抗蝕劑填充到底板的凹槽中并且通過刮板整平底板時(shí)，在底板的中心部分比在底板的邊緣部分更容易除去抗蝕劑。因而圖形的厚度不均勻。
圖3A和3B是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的比較抗蝕劑圖形的示意剖面圖。在圖3A中，在基板30上形成正常印刷的抗蝕劑圖形35a。在圖3B中，在基板30上形成差的抗蝕劑圖形35b。如圖所示，正常印刷的抗蝕劑圖形35a具有均勻厚度，其中差的抗蝕劑圖形35b的厚度在端部和中間部分不同。結(jié)果，差的抗蝕劑圖形35b導(dǎo)致制造出有缺陷的LCD器件。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明涉及用于形成LCD器件的圖形的方法，該方法基本上解決了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷造成的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明的目的是提供一種形成LCD器件的圖形的方法，該方法能形成精確圖形。
本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面進(jìn)行說明，其中部分地從文字說明中可得到，或者可以通過實(shí)施本發(fā)明而學(xué)習(xí)到。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將通過在文字說明和所附權(quán)利要求書以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)和工藝來實(shí)現(xiàn)。
為實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里廣泛和具體所述的，一種用于形成液晶顯示器(LCD)器件的圖形的方法包括提供具有至少第一凹槽結(jié)構(gòu)和第二凹槽結(jié)構(gòu)的底板，第一凹槽結(jié)構(gòu)具有第一寬度，第二凹槽結(jié)構(gòu)具有至少等于第一寬度的幾倍和間隔的第二寬度；將抗蝕劑材料填充到底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中；和將填充到底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中的抗蝕劑材料施加到基板的刻蝕對象層上。
在另一方案中，一種用于形成LCD器件的圖形的方法包括通過淀積有機(jī)材料和金屬材料中的一種在基板上形成緩沖層；通過對緩沖層進(jìn)行構(gòu)圖，提供具有至少第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)的底板，第一凹槽結(jié)構(gòu)具有第一寬度，第二凹槽結(jié)構(gòu)具有等于第一寬度的幾倍和間隔的第二寬度；向底板的表面上淀積抗蝕劑材料；使用刮板整平底板的表面，以將抗蝕劑材料填充到第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中并從底板的表面除去抗蝕劑材料；將填充在底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中的抗蝕劑材料轉(zhuǎn)印到印刷輥上；和將形成到印刷輥上的抗蝕劑材料施加到刻蝕對象上，以便形成具有均勻厚度的抗蝕劑圖形。
在另一方案中，一種用于形成LCD器件的圖形的方法包括通過淀積有機(jī)材料和金屬材料中的一種在基板上形成緩沖層；提供具有至少第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)的底板，第一凹槽結(jié)構(gòu)具有第一寬度，第二凹槽結(jié)構(gòu)具有等于第一寬度的幾倍和間隔的第二寬度；向底板的表面上淀積抗蝕劑材料；使用刮板整平底板的表面，以將抗蝕劑材料填充到第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中并除去底板的表面上剩余的抗蝕劑材料；將形成了刻蝕對象層的基板附接到底板上并施加熱量和壓力中的至少一種；和從底板上卸下基板，以便將填充在底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中的抗蝕劑材料轉(zhuǎn)印到刻蝕對象層上并形成抗蝕劑圖形。
應(yīng)該理解，前面的一般性說明和后面的詳細(xì)說明都是示意性的并用于提供對所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


附圖提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解并構(gòu)成本說明書的一部分，并且附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例并與文字說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LCD器件的剖面圖；圖2A-2C是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制造工藝的示意剖面圖；圖3A和3B是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的比較抗蝕劑圖形的示意剖面圖；圖4A-4E是根據(jù)本發(fā)明的制造LCD器件的示例方法的示意剖面圖；和圖5A-5D是根據(jù)本發(fā)明的制造LCD器件的另一示例方法的示意剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖中的例子詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖4A-4E是根據(jù)本發(fā)明的制造LCD器件的示例方法的示意剖面圖。在圖4A中，可制備基板101，然后可以向基板101上淀積緩沖層103，如金屬、有機(jī)膜或硅。然后，使用光刻工藝對緩沖層103進(jìn)行構(gòu)圖，以制造具有多個(gè)凹槽105a、105b和105c的底板103。凹槽105a、105b和105c是用于形成LCD器件的圖形的掩模圖形。由于LCD器件的圖形可用于具有各種尺寸的相同層，因此凹槽105a、105b和105c的尺寸可以具有不同大小和相關(guān)間隔。例如，第一凹槽105a可具有第一寬度d1，第二凹槽105b可具有比第一凹槽105a的寬度d1窄的寬度d2，第三凹槽105c可具有比第一凹槽的寬度d1寬的寬度d3。
第一凹槽105a可形成為提供具有均勻厚度的第一抗蝕劑圖形。第三凹槽105c可形成為包括至少兩個(gè)與第一凹槽105a相同的凹槽，其中在這兩個(gè)凹槽之間提供間隔W。相應(yīng)地，第三凹槽105c可形成為提供比具有均勻厚度的第一抗蝕劑圖形相對長的第二抗蝕劑圖形。間隔W可由抗蝕劑材料的粘度和表面能確定。例如，當(dāng)使用具有高粘度和表面能的抗蝕劑材料時(shí)，間隔W可以窄得足以在相鄰抗蝕劑圖形之間產(chǎn)生干涉。同樣，當(dāng)使用具有低粘度和表面能的抗蝕劑材料時(shí)，間隔W可以較寬。
在圖4B中，將抗蝕劑材料131淀積在底板100的表面上，然后使用刮板132整平底板100的表面。相應(yīng)地，抗蝕劑材料131只填充到凹槽105a、105b和105c中，并且可以除去剩余在底板100的表面上的抗蝕劑材料131。
在圖4C中，將填充在底板100的凹槽105a、105b和105c中的抗蝕劑材料131轉(zhuǎn)印到印刷輥133的表面上。印刷輥133可形成為具有與要制造的基板相同的寬度，并且可以具有與該基板的長度相同的圓周長。相應(yīng)地，通過單次旋轉(zhuǎn)可以將填充在底板100的凹槽105a、105b和105c中的抗蝕劑材料131轉(zhuǎn)印到印刷輥133的圓周表面上。此時(shí)，可以向印刷輥133的表面上淀積覆蓋層134，用于提高對抗蝕劑材料131的粘接力。
緩沖層103可便于從底板100的凹槽105a、105b和105c將抗蝕劑材料131分離并轉(zhuǎn)印到印刷輥133上。此外，緩沖層103可保護(hù)基板101不受印刷輥133的沖擊。由于抗蝕劑材料131對緩沖層103的粘接力比對基板101的粘接力弱，因此在緩沖層103中更容易使抗蝕劑材料131從凹槽105a、105b和105c分離?；蛘撸梢栽诨?01上不形成緩沖層103的情況下通過刻蝕基板101形成凹槽105a、105b和105c。然而，由于印刷輥133對基板101的撞擊而可能在基板101的下部產(chǎn)生裂紋。因此，緩沖層103吸收了印刷輥133的撞擊。
此外，可利用抗蝕劑材料的粘接特性由于溫度變化而發(fā)生的變化，更容易地從底板100分離抗蝕劑材料131。例如，當(dāng)使用具有隨溫度增加而增加的粘接力的抗蝕劑材料時(shí)，可以在底板100中安裝加熱器，并且印刷輥133的溫度可以高于底板100的溫度。相應(yīng)地，抗蝕劑材料131與印刷輥133的粘接力增加，以便可以更容易地從底板100的凹槽105a、105b和105c分離抗蝕劑材料131。當(dāng)使用具有隨溫度下降而增加的粘接力的抗蝕劑材料時(shí)，印刷輥133的溫度可以設(shè)置得低于底板100的溫度，由此便于從底板100的凹槽105a、105b和105c分離抗蝕劑材料131。
在圖4D中，通過旋轉(zhuǎn)印刷輥133，可將抗蝕劑材料131從印刷輥133轉(zhuǎn)印到將要形成圖形的基板130上。因而，可以在基板130上形成抗蝕劑材料131。這里，將在其中形成圖形的基板130可被裝載到操作臺140上，其中可以通過在操作臺140中安裝加熱器來控制基板130的溫度。這樣，可以很容易地將抗蝕劑材料131從印刷輥133分離并轉(zhuǎn)印到基板130上。加熱器(未示出)可以安裝在底板100、印刷輥133和操作臺140中，以便均勻和相等地設(shè)置底板100、印刷輥133和基板130的溫度。
在圖4E中，可使用抗蝕劑材料131(在圖4D中)在基板130上形成抗蝕劑圖形106。因此，抗蝕劑圖形可包括第一、第二、和第三抗蝕劑圖形106a、106b和106c，它們各具有相同的厚度而與圖形尺寸無關(guān)。第一抗蝕劑圖形106a可通過填充在第一凹槽105b(在圖4C中)中的抗蝕劑材料131形成，第二和第二抗蝕劑圖形106b和106c可通過填充到第一和第二凹槽105b和105c(在圖4C中)中的抗蝕劑材料131形成。
接著，在基板130上形成用于形成圖形的刻蝕對象層(未示出)。該刻蝕對象層可以是用于形成金屬圖形的金屬層，如柵極、源/漏極、選通線、數(shù)據(jù)線、像素電極、和存儲電極，或者可以是絕緣層，如SiOx或SiNx。
金屬層或絕緣層可以通過采用形成在其上的抗蝕劑圖形作為掩模的普通刻蝕工藝進(jìn)行刻蝕。相應(yīng)地，可以形成所希望圖形的金屬層(電極結(jié)構(gòu))或絕緣層(接觸孔)。
圖5A-5D是根據(jù)本發(fā)明的制造LCD器件的另一示例方法的示意剖面圖。在圖5A中，制備底板200，該底板200可包括多個(gè)凹槽205a、205b和205c。然后，向底板200的表面上淀積抗蝕劑材料231。接著，使用刮板232整平底板200的表面，由此用抗蝕劑材料231填充多個(gè)凹槽205a、205b和205c并除去剩余在底板200的表面上的任何抗蝕劑材料231。雖然未示出，底板200可包括基板和緩沖層。
第三凹槽205c可形成為包括至少兩個(gè)第一凹槽205a并由間隔W互相分開。相應(yīng)地，第三凹槽205c后來形成為均勻厚度的抗蝕劑圖形。
在圖5B中，將在其中形成圖形的基板230可附接到具有填充到凹槽205a、205b和205c中的抗蝕劑材料231的底板200的表面上。此外，給其施加熱量或壓力。
在圖5C中，為將填充在凹槽205a、205b和205c中的抗蝕劑材料231轉(zhuǎn)印到基板230上，從底板200拆下基板230。
在圖5D中，抗蝕劑圖形206a、206b和206c可形成在基板230上，其中每個(gè)抗蝕劑圖形206a、206b和206c可使用填充到第一、第二和第三凹槽205a、205b和205c中的抗蝕劑材料231來形成。
根據(jù)本發(fā)明，通過形成用于相同層而具有不同寬度的圖形，通過單一印刷工藝可形成其掩模圖形。這樣，可以將具有相對大寬度的圖形分割成標(biāo)準(zhǔn)圖形寬度，由此形成底板的凹槽，以便可以通過單一工藝形成具有相同厚度的圖形，而與圖形尺寸無關(guān)。例如，當(dāng)形成在底板上的圖形的寬度很大時(shí)，該大寬度可被分割成很多小寬度，并且其間具有間隔。結(jié)果，可以防止由于抗蝕劑材料的不均勻厚度造成的不良刻蝕，由此提高了制造效率。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該明白在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以對本發(fā)明的形成液晶顯示器件的圖形的方法做各種修改和改變。這樣，本發(fā)明覆蓋落入所附權(quán)利要求書及其等效形式范圍內(nèi)的本發(fā)明的各種修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種形成液晶顯示器(LCD)器件的圖形的方法，包括提供具有至少第一凹槽結(jié)構(gòu)和第二凹槽結(jié)構(gòu)的底板，第一凹槽結(jié)構(gòu)具有第一寬度，第二凹槽結(jié)構(gòu)具有至少等于第一寬度的幾倍和間隔的第二寬度；將抗蝕劑材料填充到底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中；和將填充到底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中的抗蝕劑材料施加到基板的刻蝕對象層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括制備底板，制備底板包括提供底板的基板、在基板上形成緩沖層、和通過對緩沖層進(jìn)行構(gòu)圖而形成第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中緩沖層包括金屬層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中緩沖層包括有機(jī)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將抗蝕劑材料施加到刻蝕對象層上包括使印刷輥接觸底板并在其上旋轉(zhuǎn)，以便將填充在第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中的抗蝕劑材料轉(zhuǎn)印到印刷輥的表面上；和通過旋轉(zhuǎn)印刷輥，接觸在印刷輥的表面上形成的抗蝕劑材料，以便將抗蝕劑材料從印刷輥轉(zhuǎn)印到刻蝕對象層上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將抗蝕劑材料施加到刻蝕對象層上包括使其上形成了刻蝕對象層的基板接觸底板；給基板施加熱量或壓力；和從底板上拆下基板，以便將填充在第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中的抗蝕劑材料轉(zhuǎn)印到刻蝕對象層上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中刻蝕對象層包括金屬層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中刻蝕對象層包括SiNx和SiOx中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中刻蝕對象層包括有機(jī)層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將抗蝕劑材料填充到底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中包括沿著底板的整個(gè)表面淀積抗蝕劑材料；和將刮板接觸到底板的表面上并整平底板的表面，以將抗蝕劑材料填充到第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中，并除去剩余在底板的表面上的抗蝕劑材料。
11.一種形成LCD器件的圖形的方法，包括通過淀積有機(jī)材料和金屬材料中的一種，在基板上形成緩沖層；通過對緩沖層進(jìn)行構(gòu)圖，提供具有至少第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)的底板，第一凹槽結(jié)構(gòu)具有第一寬度，第二凹槽結(jié)構(gòu)具有包括第一寬度的幾倍和間隔的第二寬度；向底板的表面上淀積抗蝕劑材料；使用刮板整平底板的表面，以將抗蝕劑材料填充到第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中并從底板的表面除去抗蝕劑材料；將填充在底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中的抗蝕劑材料轉(zhuǎn)印到印刷輥上；和將形成到印刷輥上的抗蝕劑材料施加到刻蝕對象上，以便形成具有均勻厚度的抗蝕劑圖形。
12.一種形成LCD器件的圖形的方法，包括通過淀積有機(jī)材料和金屬材料中的一種，在基板上形成緩沖層；提供具有至少第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)的底板，第一凹槽結(jié)構(gòu)具有第一寬度，第二凹槽結(jié)構(gòu)具有等于第一寬度的幾倍和間隔的第二寬度；向底板的表面上淀積抗蝕劑材料；使用刮板整平底板的表面，從而將抗蝕劑材料填充到第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中并從底板的表面除去抗蝕劑材料；將形成了刻蝕對象層的基板附接到底板上并施加熱量和壓力中的至少一種；和從底板上卸下基板，以便將填充在底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中的抗蝕劑材料轉(zhuǎn)印到刻蝕對象層上并形成抗蝕劑圖形。
全文摘要
一種形成液晶顯示器(LCD)器件的圖形的方法，包括提供具有至少第一凹槽結(jié)構(gòu)和第二凹槽結(jié)構(gòu)的底板，第一凹槽結(jié)構(gòu)具有第一寬度，第二凹槽結(jié)構(gòu)具有至少等于第一寬度的幾倍和間隔的第二寬度；將抗蝕劑材料填充到底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中；和將填充到底板的第一和第二凹槽結(jié)構(gòu)中的抗蝕劑材料施加到基板的刻蝕對象層上。
文檔編號G02F1/13GK1512220SQ20031011700
公開日2004年7月14日 申請日期2003年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
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