專利名稱：光刻顯影裝置及采用該裝置制造濾色片基板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻顯影裝置及采用該裝置制造顯示面板的方法，尤其涉及一種光刻顯影裝置及采用該裝置制造用于顯示面板的濾色片基板的方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器件通過應(yīng)用電場(chǎng)控制具有介電各向異性的液晶的透光率顯示圖像。因此，該液晶顯示器件包括通過液晶單元矩陣顯示圖像的液晶顯示面板和驅(qū)動(dòng)該液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)電路。
如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示面板包括粘結(jié)在一起的濾色片基板10和薄膜晶體管20，在二者之間設(shè)有液晶24。
濾色片基板10包括在上玻璃基板2上順序形成的黑矩陣4、濾色片6和公共電極8。在上玻璃基板上以矩陣形式形成黑矩陣4。該黑矩陣4將上玻璃基板2分為多個(gè)形成有濾色片的單元區(qū)域，并避免相鄰單元間的光干涉和外界光反射。在由黑矩陣4分隔開的單元區(qū)域中所形成的濾色片6分別分為紅R、綠G和藍(lán)B三種以分別透射紅光、綠光和藍(lán)光。遍布濾色片6整個(gè)表面的透明公共電極8提供作為用于驅(qū)動(dòng)液晶24的參考電壓的公共電壓Vcom。另外，為了使濾色片6平坦，在濾色片6和公共電極8之間形成涂覆層(未示出)。
薄膜晶體管基板20包括薄膜晶體管18和像素電極22，其中在由下玻璃基板12上的柵線14和數(shù)據(jù)線16交叉限定的各單元區(qū)域中形成薄膜晶體管18。該薄膜晶體管18響應(yīng)來自柵線14的柵信號(hào)向像素電極22提供來自數(shù)據(jù)線16的數(shù)據(jù)信號(hào)。由透明導(dǎo)電層形成的像素電極22提供來自薄膜晶體管18的數(shù)據(jù)電壓以驅(qū)動(dòng)液晶24。
具有介電各向異性的液晶24沿由公共電極8的公共電壓Vcom和像素電極22的數(shù)據(jù)電壓形成的電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)以控制透光率，從而產(chǎn)生相應(yīng)的灰度級(jí)圖像。
液晶顯示面板進(jìn)一步包括在濾色片基板10和薄膜晶體管基板20之間維持盒間隙的襯墊料(未示出)。襯墊料分為球狀襯墊料或柱狀襯墊料。柱狀襯墊料主要用于大尺寸液晶顯示面板。柱狀襯墊料主要用于通過滴注形成液晶的方法中并主要形成在覆蓋濾色片的涂覆層上。
通過應(yīng)用多輪掩模工藝形成液晶顯示面板的濾色片基板10和薄膜晶體管基板20。一種制造方法包括諸如薄膜淀積(涂覆)工藝、清洗工藝、光刻工藝(以下稱為“光刻工藝”)、刻蝕工藝、光刻膠剝離工藝、檢查工藝等多個(gè)工藝。
光刻工藝以涂覆光刻膠、曝光、顯影和烘烤的順序進(jìn)行。這里，光刻膠具有光感度并可以通過曝光工藝進(jìn)行構(gòu)圖。光刻膠根據(jù)其特性可以分為正光刻膠和負(fù)光刻膠。正光刻膠和負(fù)光刻膠各自應(yīng)該通過不同的顯影溶液顯影。通常正光刻膠是一種酚醛(novolak)樹脂，應(yīng)用TMAH顯影溶液。負(fù)光刻膠為一種丙烯酸樹脂，應(yīng)用氫氧化鉀(KOH)顯影溶液。如果將這兩種顯影溶液少量均勻混合，則不會(huì)正確的產(chǎn)生光刻膠現(xiàn)象。因此出現(xiàn)的問題是兩種類型的光刻膠不能同時(shí)應(yīng)用于一個(gè)光刻裝置中。
換句話說，在既有正光刻膠又有負(fù)光刻膠應(yīng)用的情況下，需要單獨(dú)的光刻裝置來處理正光刻膠和負(fù)光刻膠。而且，向各光刻裝置提供顯影液的顯影液提供裝置也應(yīng)該包括用于分別提供正顯影溶液和負(fù)顯影溶液的單獨(dú)裝置。
例如，在濾色片基板中，正光刻膠用于黑矩陣而負(fù)光刻膠用于濾色片。而且，負(fù)光刻膠用于涂覆層和柱狀襯墊料。負(fù)光刻膠還用于主要用在水平電場(chǎng)型液晶顯示面板的樹脂黑矩陣中。因此，存在的缺點(diǎn)在于，因?yàn)榉謩e需要正光刻裝置和負(fù)光刻裝置，并且分別需要正顯影溶液提供裝置和負(fù)顯影溶液提供裝置來形成濾色片基板，所以在操作備用裝置時(shí)設(shè)備的工作效率降低。通過參考圖2和圖3說明現(xiàn)有技術(shù)的濾色片基板的制造裝置和方法。
圖2所示為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于制造濾色片基板的光刻顯影裝置的方框圖。圖3所示為現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用圖2所示的制造裝置形成濾色片基板過程的分步示意圖。
圖2所示的濾色片基板的光刻顯影裝置包括用于形成黑矩陣的BM光刻裝置62、用于分別形成R、G和B濾色片的R、G和B光刻裝置64、66和68。光刻顯影裝置還包括用于向BM光刻裝置62提供正顯影溶液的第一顯影溶液供應(yīng)裝置70，和用于向R、G和B光刻裝置64、66和68提供負(fù)顯影溶液的第二顯影溶液供應(yīng)裝置72。
如圖3所示，在第一步S1，通過單獨(dú)的沉積裝置(未示出)在上玻璃基板30上形成鉻層32。在第二步S2，BM光刻裝置62通過采用第一掩模的光刻工藝在鉻層32上形成光刻膠圖案34。BM光刻裝置62在鉻層32上涂覆正光刻膠并通過第一掩模將其曝光，然后采用來自第一顯影溶液供應(yīng)裝置70的正顯影溶液顯影該正光刻膠，從而形成光刻膠圖案34。在第三步S3，通過采用光刻膠圖案34作為掩模的刻蝕工藝，單獨(dú)的刻蝕裝置(未示出)刻蝕鉻層32以形成黑矩陣40。然后，剝離裝置(未示出)去除留在黑矩陣40上的光刻膠圖案34。
在第四步S4，R光刻裝置64在對(duì)應(yīng)于形成有黑矩陣40的基板30的像素區(qū)域形成R濾色片。R光刻裝置64在形成有黑矩陣40的基板30上涂覆具有R色素的R光刻膠并將其曝光。然后R光刻裝置64通過采用來自第二顯影溶液供應(yīng)裝置72的負(fù)顯影溶液顯影該R光刻膠，從而形成該R濾色片。
在第五步S5，G光刻裝置66通過與第四步相同的光刻工藝在對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域形成G濾色片，并且在第六步S6，B光刻裝置68通過相同的光刻工藝在對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域形成B濾色片。
在第七步S7，公共電極沉積裝置(未示出)形成覆蓋R、G和B濾色片的公共電極42。
在通過應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的光刻顯影裝置制造具有樹脂黑矩陣的濾色片基板的情況下，因?yàn)槿鐖D2所示的正型BM光刻裝置62不能用于負(fù)型，因此負(fù)型BM光刻裝置需單獨(dú)提供。然而，正型和負(fù)型的BM光刻裝置需要不時(shí)的停止工作以使其產(chǎn)量與R、G和B光刻裝置64、66和68的產(chǎn)量相匹配。因此，存在的問題在于兩個(gè)BM光刻裝置的工作效率降低50％，從而使得生產(chǎn)率下降。
而且，對(duì)于為了提高生產(chǎn)率而提供備用光刻裝置，需要分別提供正型備用裝置和負(fù)型備用裝置。例如，為了應(yīng)用最少量的備用裝置，可以使用一個(gè)備用正型BM光刻裝置和一個(gè)負(fù)型備用光刻裝置以連續(xù)的方式生產(chǎn)R、G和B濾色片的方法。然而，在這種情況下，當(dāng)應(yīng)用BM光刻備用裝置形成黑矩陣時(shí)，色彩光刻備用裝置應(yīng)該形成R、G和B濾色片。因此，在備用裝置間產(chǎn)生生產(chǎn)失調(diào)的問題，使得生產(chǎn)率僅比基本的光刻顯影裝置生產(chǎn)提高三分之一。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提出種光刻顯影裝置和采用該光刻顯影裝置制造用于顯示面板的濾色片的方法，其實(shí)質(zhì)上可以消除由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和不足所導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明的目的是提供一種通過最少量的備用光刻裝置得到最大產(chǎn)量的光刻顯影裝置和采用該光刻顯影裝置制造用于顯示面板的濾色片的方法。
本發(fā)明的附加優(yōu)點(diǎn)和特征將在后面的描述中得以闡明，通過以下描述，將使其對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明來認(rèn)識(shí)它們。本發(fā)明的這些目的和優(yōu)點(diǎn)可通過書面描述及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和得到。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其他的目的，一種用于制造用于顯示面板的濾色片基板的光刻顯影裝置，包括用于提供負(fù)顯影溶液的顯影溶液供應(yīng)裝置，和第一光刻裝置，用于形成黑矩陣的正光刻膠圖案，其中通過采用負(fù)顯影溶液和正光刻膠對(duì)形成在基板上的光屏蔽層構(gòu)圖形成該正光刻膠圖案。
另一方面，一種制造用于顯示面板的濾色片的方法，包括在基板上形成光屏蔽層；在該光屏蔽層上形成包括丙烯酸樹脂和酚醛樹脂的正光刻膠；采用掩模曝光正光刻膠的一部分；提供第一負(fù)顯影溶液；通過控制第一負(fù)顯影溶液的濃度提供第二負(fù)顯影溶液；通過第二負(fù)顯影溶液顯影正光刻膠的曝光部分形成正光刻膠圖案；并通過采用正光刻膠圖案對(duì)光屏蔽層構(gòu)圖形成黑矩陣。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，一種制造多個(gè)用于顯示面板的濾色片基板的方法，包括在第一基板上形成光屏蔽層；在該光屏蔽層上形成包括丙烯酸樹脂和酚醛樹脂的正光刻膠；采用掩模曝光正光刻膠的一部分；提供第一負(fù)顯影溶液；通過控制第一負(fù)顯影溶液的濃度提供第二負(fù)顯影溶液；通過第二負(fù)顯影溶液顯影正光刻膠的曝光部分形成正光刻膠圖案；并通過采用正光刻膠圖案對(duì)光屏蔽層構(gòu)圖形成黑矩陣；在第二基板上形成黑樹脂層；在該黑樹脂層上形成負(fù)光刻膠；采用掩模曝光負(fù)光刻膠的一部分；通過第一負(fù)顯影溶液顯影負(fù)光刻膠的曝光部分以在第二基板上形成黑矩陣。
可以理解，本發(fā)明前述的概括說明和下述的詳細(xì)描述均為示例性的和解釋性的，旨在為所要求保護(hù)的發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


包括進(jìn)來用于提供本發(fā)明的進(jìn)一步解釋并引入構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖結(jié)合說明書來說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
以說明本發(fā)明的原理，在附圖中圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示面板結(jié)構(gòu)的透視圖；圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)用于制造濾色片基板的光刻顯影裝置的方框圖；圖3所示為采用圖2所示的光刻顯影裝置制造濾色片基板的方法截面圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式用于制造濾色片基板的光刻顯影裝置的方框圖；圖5所示為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式用于制造濾色片基板的光刻顯影裝置的方框圖；具體實(shí)施方式
以下將參考附圖中所示的實(shí)施例來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
本發(fā)明應(yīng)用使顯影溶液合為一體的方法使得可以通過同一光刻裝置來處理正光刻膠和負(fù)光刻膠。對(duì)于統(tǒng)一的顯影溶液，可以應(yīng)用價(jià)格便宜而且主要用于負(fù)光刻膠顯影溶液的氫氧化鉀顯影溶液。需要改變正光刻膠的成分以使該顯影溶液與氫氧化鉀成為一體。對(duì)于正光刻膠，酚醛樹脂因?yàn)槠渖a(chǎn)成本低并且其工藝適用，可以用作主要成分，并且因?yàn)橹徊捎梅尤渲瑫r(shí)會(huì)產(chǎn)生顯影缺陷，因此可以加入丙烯酸樹脂以減少顯影缺陷。如果丙烯酸樹脂比例太高，會(huì)產(chǎn)生殘余層比例下降、較差的剝離缺陷的問題，并由于丙烯酸樹脂價(jià)格較高而導(dǎo)致材料成本增加。另一方面，如果丙烯酸樹脂過低，氫氧化鉀類的顯影溶液的顯影特性降低從而產(chǎn)生圖案缺陷。因此提出合適的酚醛樹脂和丙烯酸樹脂的混合比例。
對(duì)于本發(fā)明中正光刻膠的成分比例，固體含量與溶劑的適當(dāng)比例為24～28％比72～76％，在固體含量中酚醛樹脂對(duì)丙烯酸樹脂的適當(dāng)比例為1比0.4～0.6，例如，當(dāng)酚醛樹脂在整個(gè)光刻膠中的比例為14％，丙烯酸樹脂的適當(dāng)比例為14％。正光刻膠的成分及其成分比例如下述表1所示表1


在上述表1中，光敏混合物PAC決定與酚醛樹脂混合在一起的正光刻膠特性，在曝光時(shí)其分子間的連接斷開使得可以通過顯影溶液很容易的去除曝光部分。這里，溶劑材料為公知的任何溶劑材料。例如，醋酸丙烯乙二醇單甲醚等用于溶劑材料。
因此，通常作為負(fù)光刻膠的氫氧化鉀顯影溶液可以用作以酚醛樹脂作為基本成分并包含丙烯酸樹脂的正光刻膠。因此，通過應(yīng)用合成于同一光刻顯影裝置的氫氧化鉀顯影溶液選擇性的顯影正光刻膠和負(fù)光刻膠。
在通過采用氫氧化鉀顯影溶液顯影正光刻膠的情況下，其顯影特性可能變壞并且產(chǎn)生顯影污點(diǎn)。因此，BM光刻裝置162應(yīng)用于下述方法以避免顯影特性變壞和顯影污點(diǎn)。
首先，作為在光刻顯影裝置中應(yīng)用顯影溶液的方法，應(yīng)用使光刻膠放入或浸漬在顯影溶液容器中的攪拌(puddle)方法，而不是向光刻膠噴射顯影溶液的噴射方法。并且，如果現(xiàn)有裝置使用噴射方法，那么在不改變裝置結(jié)構(gòu)的情況下可以適當(dāng)調(diào)節(jié)噴嘴的旋角和噴射流量。例如，噴射角度控制在45°±5°范圍內(nèi)，并且噴射流量控制在15mL±2mL是適當(dāng)?shù)摹?br> 其次，在正光刻膠和掩模之間的曝光間隙設(shè)定為最大近似值?，F(xiàn)有的正光刻膠曝光間隙典型值約為200～250μm，但是根據(jù)本發(fā)明的正光刻膠曝光間隙設(shè)定為小于該值。然而，如果該曝光間隙過小，可能會(huì)因?yàn)轭w粒產(chǎn)生潛在的掩模損傷。因此，盡管可用的間隙可以更小，但適當(dāng)?shù)钠毓忾g隙約為100～200μm。
第三，在現(xiàn)有的正光刻膠中曝光量典型值為20～30mJ。然而，在本發(fā)明中，形成圖案的正光刻膠的曝光量設(shè)定為大于該值，即，約為40～70mJ。
第四，要求對(duì)氫氧化鉀類顯影溶液進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐舛瓤刂啤＠?，用于顯影負(fù)光刻膠的氫氧化鉀類顯影溶液的適當(dāng)濃度約為0.4％。另一方面，本發(fā)明中用于顯影正光刻膠的氫氧化鉀類顯影溶液的適當(dāng)濃度更高，例如，約為1％，即，氫氧化鉀∶DI水＝1∶100。
因此，在通過應(yīng)用通常為負(fù)顯影溶液的氫氧化鉀類顯影溶液顯影本發(fā)明正光刻膠時(shí)，可以改善顯影性能，并可避免顯影污點(diǎn)。
圖4所示為采用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的統(tǒng)一顯影溶液的濾色片基板的光刻顯影裝置的方框圖。圖4所示的濾色片基板的光刻顯影裝置包括用于形成鉻黑矩陣和樹脂黑矩陣的BM光刻裝置162，和用于分別形成R、G和B濾色片的R、G和B光刻裝置164、166和168。該光刻顯影裝置還包括顯影溶液供應(yīng)裝置170，向BM光刻裝置162和R、G和B光刻裝置164、166和168提供顯影溶液。顯影溶液供應(yīng)裝置170向各光刻裝置162到168提供濃度維持在0.4％的氫氧化鉀類顯影溶液。
如果單獨(dú)的沉積裝置(未示出)或涂覆裝置在基板上形成鉻層或黑層并提供，則BM光刻裝置162通過光刻工藝在其上形成光刻膠圖案。
如果提供其上形成有鉻層的基板，BM光刻裝置162在鉻層上形成以前述酚醛樹脂作為基本成分并包含丙烯酸樹脂的正光刻膠。然后，應(yīng)用掩模對(duì)正光刻膠曝光。此時(shí)，正光刻膠以約100～200μm的曝光間隙和約40～70mJ的曝光量曝光。隨后，采用統(tǒng)一的氫氧化鉀類顯影溶液顯影該正光刻膠，從而形成光刻膠圖案。如圖4所示，氫氧化鉀類顯影溶液具有由添加到BM光刻裝置162的自動(dòng)濃度控制器174控制的濃度。自動(dòng)濃度控制器174將由顯影溶液供應(yīng)裝置170提供的濃度約為0.4％的氫氧化鉀類顯影溶液濃度調(diào)節(jié)為1％，然后將其提供給BM光刻裝置162。采用噴射方法向正光刻膠噴射氫氧化鉀類顯影溶液或?qū)⑵渖暇哂姓饪棠z的基板放于氫氧化鉀類顯影溶液中以顯影光刻膠圖案。這里，在應(yīng)用噴射方法的情況下，噴射角度大約為45°±5°，噴射流量約為15mL±2mL。然后，BM光刻裝置162烘干形成的光刻膠圖案以將其轉(zhuǎn)移到刻蝕裝置。
另一方面，如果提供其上形成有黑樹脂層的基板，那么該BM光刻裝置162在黑樹脂層上形成包含丙烯酸樹脂的負(fù)光刻膠。然后，應(yīng)用掩模對(duì)負(fù)光刻膠曝光。此時(shí)，負(fù)光刻膠以約200～250μm的曝光間隙和約350mJ的曝光量曝光。隨后，采用由顯影溶液提供裝置170提供的濃度約為0.4％的統(tǒng)一氫氧化鉀類顯影溶液顯影該負(fù)光刻膠，從而形成光刻膠圖案。然后，烘干該光刻膠圖案并將其轉(zhuǎn)移到下一刻蝕裝置。
該刻蝕裝置(未示出)根據(jù)光刻膠圖案刻蝕鉻層或黑樹脂層以形成鉻黑矩陣或樹脂黑矩陣。然后，通過剝離裝置(未示出)去除光刻膠圖案。
R光刻裝置164在形成有鉻或樹脂黑矩陣的基板對(duì)應(yīng)的像素區(qū)形成R濾色片。該R光刻裝置164在形成有黑矩陣的基板上涂覆具有R色素的R負(fù)光刻膠并曝光該R負(fù)光刻膠。然后，采用由顯影溶液供應(yīng)裝置170提供的氫氧化鉀類顯影溶液顯影該曝光的R負(fù)光刻膠，并對(duì)其烘干從而形成R濾色片。
G光刻裝置166和B光刻裝置168采用與R光刻裝置164同樣的光刻工藝分別在對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域形成G濾色片和B濾色片。
根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的濾色片基板的光刻顯影裝置通過應(yīng)用統(tǒng)一的氫氧化鉀類顯影溶液在一個(gè)光刻裝置中既可以形成鉻黑矩陣又可以形成樹脂黑矩陣。因此，不需要用于形成樹脂黑矩陣的獨(dú)立的光刻裝置。因此，減少了設(shè)備投資成本，從而減少生產(chǎn)成本。而且，可以將設(shè)備工作效率提高到100％，從而提高生產(chǎn)率。
圖5所示為采用根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的統(tǒng)一顯影溶液濾色片基板的光刻顯影裝置的方框圖。圖5所示的濾色片基板的光刻顯影裝置包括用于形成鉻黑矩陣的BM光刻裝置192，和用于分別形成R、G和B濾色片的R、G和B光刻裝置164、166、和168。光刻顯影裝置還包括用于形成黑矩陣和G濾色片的BM/G備用光刻裝置182，和用于形成R濾色片或B濾色片的R/B備用光刻裝置186。而且，光刻顯影裝置還包括用于向光刻裝置192、164、166、168以及備用光刻裝置182和186提供統(tǒng)一的顯影溶液的顯影溶液供應(yīng)裝置200。該顯影溶液供應(yīng)裝置200向各光刻裝置192、164、166和168提供濃度保持在0.4％的氫氧化鉀類顯影溶液。
如果單獨(dú)的沉積裝置(未示出)或涂覆裝置在基板上形成鉻層并提供，則BM光刻裝置192通過光刻工藝在其上形成光刻膠圖形。BM光刻裝置192通過光刻工藝在其上形成光刻膠圖案。與圖4所示的BM光刻裝置162BM一樣，光刻裝置192采用氫氧化鉀顯影溶液和以酚醛樹脂作為基本成分并包含丙烯酸樹脂的正光刻膠在鉻層上形成光刻膠圖案。如圖5所示，所提供的自動(dòng)濃度控制器194用于調(diào)節(jié)從顯影溶液供應(yīng)裝置200提供的氫氧化鉀顯影溶液濃度，并在提供給BM光刻裝置192之前將其濃度調(diào)節(jié)到更高。
R光刻裝置164在形成有鉻黑矩陣的基板的對(duì)應(yīng)區(qū)域形成R濾色片。該R光刻裝置164在形成有黑矩陣的基板上涂覆具有R色素的負(fù)光刻膠并曝光該涂覆的R負(fù)光刻膠。然后，通過采用從顯影溶液供應(yīng)裝置200提供的氫氧化鉀類顯影溶液顯影曝光的R負(fù)光刻膠，然后烘干，從而形成R濾色片。
G光刻裝置166和B光刻裝置168采用與R光刻裝置164一樣的光刻工藝在對(duì)應(yīng)的像素區(qū)分別形成G濾色片和B濾色片。
如果向BM/G備用光刻裝置182提供其上形成有鉻層的基板，該BM/G備用光刻裝置182在鉻層上形成光刻膠圖案并以與BM光刻裝置192同樣的方式將基板轉(zhuǎn)移到下一個(gè)刻蝕裝置。此外，如果向BM/G備用光刻裝置182提供其上形成有黑矩陣的基板，BM/G備用光刻裝置182采用與G光刻裝置166一樣的光刻工藝形成G濾色片。
R/B備用光刻裝置186通過與R光刻裝置164和B光刻裝置168一樣的光刻工藝形成R濾色片和B濾色片。
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的濾色片基板的光刻顯影裝置包括產(chǎn)生黑矩陣和三個(gè)濾色片中的任意一個(gè)的兩個(gè)備用光刻裝置中的一個(gè)，以及產(chǎn)生另外兩個(gè)濾色片的另一備用光刻裝置。因此，可以防止備用裝置的生產(chǎn)失調(diào)現(xiàn)象，并達(dá)到對(duì)應(yīng)于基本光刻顯影裝置所能實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)率的一半。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的光刻顯影裝置以及制造濾色片基板的方法可以用于液晶面板，以及具有濾色片基板的其他各種各樣的顯示面板。
此外，圖4和圖5所示的濾色片基板的光刻顯影裝置進(jìn)一步包括用于在濾色片上形成涂覆層的負(fù)型光刻裝置和用于在涂覆層上形成柱狀襯墊料的負(fù)型光刻裝置。涂覆層光刻裝置在濾色片上形成負(fù)光刻膠并將其曝光以通過相對(duì)低濃度的氫氧化鉀顯影溶液對(duì)其顯影，從而形成使濾色片平坦的涂覆層。柱狀襯墊料光刻裝置在涂覆層上形成負(fù)光刻膠并將其曝光以通過相對(duì)低濃度的氫氧化鉀顯影溶液對(duì)其顯影，從而形成柱狀襯墊料。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的光刻顯影裝置以及采用其制造顯示面板濾色片基板的方法應(yīng)用通常為負(fù)光刻膠顯影溶液的氫氧化鉀類顯影溶液和以酚醛樹脂為基本成分并具有丙烯酸樹脂的正光刻膠顯影溶液。這使得正光刻膠和負(fù)光刻膠可以在一個(gè)光刻裝置中構(gòu)圖。特別地，在構(gòu)圖正光刻膠時(shí)可以適當(dāng)?shù)目刂破毓忾g隙、曝光量、顯影溶液密度、噴射角以及其他特性，從而避免由于氫氧化鉀顯影溶液產(chǎn)生的顯影缺陷和污點(diǎn)。
因此，根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的光刻顯影裝置和采用其制造顯示面板的濾色片基板的方法可以在一個(gè)光刻裝置中形成鉻黑矩陣和樹脂黑矩陣所需的光刻膠圖案。因此，設(shè)備工作效率可以提高到100％，并可以減少設(shè)備成本。
此外，根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的光刻顯影裝置和采用其制造顯示面板的濾色片基板的方法通過增加兩個(gè)備用光刻裝置并等效利用這些裝置形成R、G和B濾色片和鉻黑矩陣的光刻膠圖案。因此，可以改善生產(chǎn)率，防止備用裝置的生產(chǎn)失調(diào)的情況。
很顯然，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)對(duì)根據(jù)本發(fā)明的光刻顯影裝置和采用其制造顯示面板的濾色片基板的方法進(jìn)行各種各樣的修改和改進(jìn)。因此，本發(fā)明旨在包括所有落入所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的修改和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于制造用于顯示面板的濾色片基板的光刻顯影裝置，包括顯影溶液供應(yīng)裝置，其用于提供負(fù)顯影溶液；以及第一光刻裝置，其形成用于形成黑矩陣的正光刻膠圖案，其中通過采用負(fù)顯影溶液和正光刻膠對(duì)形成在基板上的光屏蔽層構(gòu)圖形成正光刻膠圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻顯影裝置，其特征在于，所述第一光刻裝置包括用于控制來自顯影溶液供應(yīng)裝置的負(fù)顯影溶液濃度的自動(dòng)濃度控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻顯影裝置，其特征在于，所述第一光刻裝置通過采用來自顯影溶液供應(yīng)裝置的負(fù)顯影溶液和負(fù)光刻膠對(duì)形成在基板上的黑樹脂層構(gòu)圖形成用于形成黑矩陣的負(fù)光刻膠圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻顯影裝置，其特征在于，該裝置進(jìn)一步包括通過在基板和黑矩陣上采用負(fù)顯影溶液和彩色負(fù)光刻膠分別形成R、G和B濾色片的第二、第三和第四光刻裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光刻顯影裝置，其特征在于，該裝置進(jìn)一步包括第一備用光刻裝置，其形成R、G和B濾色片之一和用于形成黑矩陣的正光刻膠；和第二備用光刻裝置，其形成另外兩個(gè)濾色片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光刻顯影裝置，其特征在于，所述第一備用光刻裝置包括用于控制來自顯影溶液供應(yīng)裝置用于構(gòu)圖正光刻膠的負(fù)顯影溶液濃度的自動(dòng)濃度控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光刻顯影裝置，其特征在于，其進(jìn)一步包括第五光刻裝置，其采用來自顯影溶液供應(yīng)裝置的負(fù)顯影溶液和濾色片上的涂覆負(fù)光刻膠形成涂覆層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光刻顯影裝置，其特征在于，其進(jìn)一步包括第六光刻裝置，其采用來自顯影溶液供應(yīng)裝置的負(fù)顯影溶液和涂覆層上的襯墊料負(fù)光刻膠形成柱狀襯墊料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻顯影裝置，其特征在于，所述負(fù)顯影溶液包括氫氧化鉀類顯影溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光刻顯影裝置，其特征在于，所述顯影溶液供應(yīng)裝置保持負(fù)顯影溶液氫氧化鉀的濃度為0.4％，并且自動(dòng)濃度控制器保持負(fù)顯影溶液氫氧化鉀的濃度為1％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻顯影裝置，其特征在于，所述第一光刻裝置將正光刻膠的曝光間隙保持在100～200μm范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻顯影裝置，其特征在于，所述第一光刻裝置將正光刻膠的曝光量保持在40～70mJ范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻顯影裝置，其特征在于，通過噴射方法向正光刻膠提供負(fù)顯影溶液的噴射角在40～50度范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光刻顯影裝置，其特征在于，所述第一光刻裝置將負(fù)顯影溶液的噴射量保持在13～17mL范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻顯影裝置，其特征在于，通過將正光刻膠浸漬在負(fù)顯影溶液中的方法向正光刻膠提供負(fù)顯影溶液。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻顯影裝置，其特征在于，所述正光刻膠包括丙烯酸樹脂和酚醛樹脂。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光刻顯影裝置，其特征在于，正光刻膠中包括的酚醛樹脂對(duì)丙烯酸樹脂的比例在1∶0.4和1∶0.6的范圍之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻顯影裝置，其特征在于，所述正光刻膠具有12％到17％的酚醛樹脂、5％到10％的丙烯酸樹脂、3％到5％的光敏混合物和77％到82％的溶劑成分。
19.一種制造用于顯示面板的濾色片的方法，包括在基板上形成光屏蔽層；在該光屏蔽層上形成包括丙烯酸樹脂和酚醛樹脂的正光刻膠；采用掩模曝光正光刻膠的一部分；提供第一負(fù)顯影溶液；通過控制第一負(fù)顯影溶液的濃度提供第二負(fù)顯影溶液；通過第二負(fù)顯影溶液顯影正光刻膠的曝光部分形成正光刻膠圖案；以及通過采用正光刻膠圖案構(gòu)圖光屏蔽層形成黑矩陣。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在基板和黑矩陣上形成彩色負(fù)光刻膠；采用掩模曝光彩色負(fù)光刻膠的一部分；以及通過第一負(fù)顯影溶液顯影彩色負(fù)光刻膠的曝光部分形成濾色片。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，通過重復(fù)形成彩色負(fù)光刻膠、曝光彩色負(fù)光刻膠的一部分、以及顯影彩色負(fù)光刻膠的曝光部分在對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域形成R、G和B濾色片。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在濾色片上形成涂覆負(fù)光刻膠；應(yīng)用掩模曝光涂覆負(fù)光刻膠的一部分；以及通過第一負(fù)顯影溶液顯影涂覆負(fù)光刻膠的一部分以形成涂覆層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在涂覆層上形成襯墊料負(fù)光刻膠；應(yīng)用掩模曝光襯墊料負(fù)光刻膠的一部分；以及通過第一負(fù)顯影溶液顯影襯墊料負(fù)光刻膠的一部分以形成柱狀襯墊料。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一和第二負(fù)顯影溶液均包含氫氧化鉀類顯影溶液。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述第一負(fù)顯影溶液具有0.4％的氫氧化鉀濃度，并且第二負(fù)顯影溶液具有1％的氫氧化鉀濃度。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述正光刻膠的曝光間隙在100～200μm范圍內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述正光刻膠的曝光量在40～70mJ范圍內(nèi)。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，通過噴射方法向正光刻膠提供第二負(fù)顯影溶液的噴射角在40～50度范圍內(nèi)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述第二負(fù)顯影溶液的噴射量為13～17mL。
30.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，通過將正光刻膠浸漬在第二負(fù)顯影溶液中向正光刻膠提供第二負(fù)顯影溶液。
31.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述正光刻膠中包括的酚醛樹脂對(duì)丙烯酸樹脂的比例在1∶0.4和1∶0.6之間。
32.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述正光刻膠具有12％到17％的酚醛樹脂、5％到10％的丙烯酸樹脂、3％到5％的光敏混合物和77％到82％的溶劑成分。
33.一種制造用于顯示面板的多個(gè)濾色片基板的方法，包括在第一基板上形成光屏蔽層；在該光屏蔽層上形成包括丙烯酸樹脂和酚醛樹脂的正光刻膠；采用掩模曝光正光刻膠的一部分；提供第一負(fù)顯影溶液；通過控制第一負(fù)顯影溶液的濃度提供第二負(fù)顯影溶液；通過第二負(fù)顯影溶液顯影正光刻膠曝光的部分形成正光刻膠圖案；通過采用正光刻膠圖案構(gòu)圖光屏蔽層形成黑矩陣；在第二基板上形成黑樹脂層；在該黑樹脂層上形成負(fù)光刻膠；采用掩模曝光負(fù)光刻膠的一部分；以及通過第一負(fù)顯影溶液顯影負(fù)光刻膠的曝光部分以在第二基板上形成黑矩陣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制造用于顯示面板的濾色片基板的光刻顯影裝置。所公開的光刻裝置包括提供負(fù)顯影溶液的顯影溶液供應(yīng)裝置。該光刻裝置還包括用于形成黑矩陣的形成使用的正光刻膠圖案的第一光刻裝置，其中通過采用負(fù)顯影溶液和正光刻膠對(duì)基板上形成的光屏蔽層構(gòu)圖形成該正光刻膠圖案。
文檔編號(hào)G02B5/20GK1716100SQ200510077259
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者白承漢 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社