專利名稱：印刷輥的敷層、其制造方法、使用其的構圖方法、以及液晶顯示器件的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于形成液晶顯示(LCD)器件和半導體器件中的微小圖案的印刷輥，更具體地涉及附于該印刷輥的敷層(blanket)。
背景技術：
通常，LCD器件和半導體器件設置有在基板上構圖出的多個層。因此，進行各種處理以對該多個層進行構圖。為了將該多個層構圖成各種形狀，必須進行光刻。
光刻需要使用具有預定圖案的掩模和光照射裝置，從而使制造成本增加。此外，因為光刻需要曝光和顯影，所以光刻導致復雜的工藝并增加了制造時間。
為了克服光刻的這些問題，已開發(fā)出了一種新的構圖方法，例如使用印刷輥的印刷法。
圖1A至1C是概略地示出了使用現(xiàn)有技術印刷輥的構圖方法的圖。
首先，如圖1A所示，通過印刷噴嘴10將圖案材料20施加到其上附有敷層的印刷輥30。這樣，印刷棍30的表面就涂覆有圖案材料20。在此情況下將該圖案材料20與揮發(fā)性溶劑混合。該揮發(fā)性溶劑使圖案材料20順利地涂覆在印刷輥30上。就在用圖案材料20對印刷輥30進行涂覆之后，該揮發(fā)性溶劑蒸發(fā)。
之后，如圖1B所示，將印刷輥30在設置有多個突起的印刷板40上滾動。結(jié)果，一些圖案材料20b被轉(zhuǎn)印到印刷板40的突起上，而其余的圖案材料20a在印刷輥30上形成預定圖案。
參照圖1C，印刷輥30在基板50上滾動，由此，印刷輥30的其余的圖案材料20a被轉(zhuǎn)印到基板50，從而在基板50上形成期望的圖案。
敷層35需要良好地粘附于印刷輥30，并且還需要針對印刷工藝的防變形性質(zhì)。在這一方面，敷層35通常由Si基樹脂(Si-based resin)形成。然而，針對溶解圖案材料20的揮發(fā)性溶劑的滲透，Si基樹脂較弱。因此，Si基樹脂的敷層35會因為揮發(fā)性溶劑的滲透而變形。如果敷層35變形，則難以順利地進行涂覆和印刷工藝，從而形成的圖案不精確。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供一種印刷輥的敷層、該覆層的制造方法、使用該覆層的構圖方法、以及使用該構圖方法的液晶顯示器件的制造方法，其基本上避免了由于現(xiàn)有技術的限制和缺陷而導致的一個或更多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種印刷輥的敷層，其上形成有丙烯酸酯(acrylate)膜，用于在用圖案材料來涂覆所述印刷輥時防止圖案材料的揮發(fā)性溶劑滲透到該敷層中并且防止所述敷層變形，還提供該覆層的制造方法、使用該覆層的構圖方法、以及使用該構圖方法的LCD器件的制造方法。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的以及特征將部分地在隨后的說明中進行闡述，而部分地在本領域普通技術人員研究了下面的內(nèi)容后會變得清楚，或者可以通過實施本發(fā)明而獲知。本發(fā)明的上述目的和其他優(yōu)點可以由在說明書及其權利要求書以及附圖中具體指出的結(jié)構而實現(xiàn)并獲得。
為了實現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點，并且根據(jù)本文中所具體體現(xiàn)和廣泛描述的發(fā)明宗旨，提供了一種印刷輥的敷層，該敷層包括Si基樹脂層；和丙烯酸酯膜，所述丙烯酸酯膜述形成在Si基樹脂層的一個表面上。
此時，所述Si基樹脂層由聚二甲基硅氧烷(polydimethyl siloxane，PDMS)形成。
此外，所述丙烯酸酯膜具有設置在6[cal1/2cm-3/2]和11[cal1/2cm-3/2]之間的溶解度參數(shù)。
如果該Si基樹脂層的溶解度參數(shù)與丙烯酸酯膜的相似，則因為它們將自身識別為相同材料，所以它們易于混合在一起。因此，如果所述丙烯酸酯膜是由溶解度參數(shù)與PDMS的溶解度參數(shù)相似的材料形成的，則該丙烯酸酯膜與該Si基樹脂層順利地互相擴散，由此將所述丙烯酸酯膜和所述Si基樹脂層形成為一體。
假設Si基樹脂層的PDMS的溶解度參數(shù)為7.3[cal1/2cm-3/2]，則優(yōu)選的是，提供溶解度參數(shù)在6[cal1/2cm-3/2]和11[cal1/2cm-3/2]之間的用于丙烯酸酯膜的材料。
然而，如果丙烯酸酯膜太厚，則彈性敷層難以吸收外部沖擊。因此，所述丙烯酸酯膜具有這樣的厚度，該厚度使所述敷層可以吸收外部沖擊。
所述丙烯酸酯膜可由滿足上述溶解度參數(shù)條件的甲基丙烯酸縮水甘油基酯(glycidyl methacrylate，GMA)、甲基丙烯酸丁基酯(BMA)、丙烯酸縮水甘油基酯、或丙烯酸丁基酯形成。
此時，所述丙烯酸酯膜可包含光引發(fā)劑，例如，{2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1}{2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1}。為了優(yōu)化丙烯酸酯膜的交聯(lián)(cross-linking)，光引發(fā)劑的量少于10％。
在Si基樹脂層與所述丙烯酸酯膜之間形成氧化膜，從而提高其間的粘附力。此外，在Si基樹脂層的另一表面上形成有固定膜。該固定膜支承所述Si基樹脂層以防止在所述敷層被纏繞在所述印刷輥上或進行印刷工藝時所述敷層變形。所述固定膜可由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)形成。為了支承所述Si基樹脂層，優(yōu)選地將所述固定膜的厚度形成為10μm～1mm。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種印刷輥的敷層的制造方法，該方法包括制備Si基樹脂層；以及在Si基樹脂層的一個表面上形成丙烯酸酯膜。
此時，制備所述Si基樹脂層的工藝包括用氧等離子體對Si基樹脂層的一個表面進行處理。用氧等離子體來處理所述Si基樹脂層的原因是由于Si基樹脂層較低的表面能，所述丙烯酸酯膜不會粘附到所述Si基樹脂層上。
此外，形成所述丙烯酸酯膜的工藝包括用丙烯酸酯膜的材料涂敷Si基樹脂層的一個表面；以及對涂敷有丙烯酸酯膜的材料的所述Si基樹脂層施加紫外線。
為了優(yōu)化丙烯酸酯膜的交聯(lián)，該丙烯酸酯膜的材料包含其量小于10％的光引發(fā)劑。然后，將波長為300nm～450nm的紫外線施加到所述丙烯酸酯膜，從而使所述丙烯酸酯膜固化。此外，將固定膜粘附到Si基樹脂層的未涂敷所述丙烯酸酯膜的背面。所述固定膜防止所述敷層變形。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種構圖方法，該方法包括將圖案材料施加到其上粘附有敷層的印刷輥；在設置有多個突起的印刷板上滾動所述印刷輥，以將一些所述圖案材料轉(zhuǎn)印到印刷板的所述突起；以及在基板上滾動所述印刷輥，以將印刷輥的其余的圖案材料轉(zhuǎn)印到所述基板，其中，所述敷層對應于上述印刷輥的敷層。
在此情況下，將所述圖案材料與揮發(fā)性溶劑混合。就在用該圖案材料對所述印刷輥進行涂覆之后，該揮發(fā)性溶劑蒸發(fā)，從而所述揮發(fā)性溶劑對所述印刷工藝沒有影響。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種LCD器件的制造方法，該方法包括在第一基板上形成遮光層；在包括所述遮光層的所述第一基板上形成濾色器層；制備第二基板；以及在所述第一基板和第二基板之間形成液晶層，其中，在所述第一基板上形成所述遮光層的步驟以及形成所述濾色器層的步驟中的至少一個步驟是按照上述構圖方法執(zhí)行的。
此時，制備所述第二基板的工藝包括形成彼此相交從而限定像素區(qū)的選通線和數(shù)據(jù)線；在所述選通線和數(shù)據(jù)線的各個交點處形成薄膜晶體管；以及形成與所述薄膜晶體管相連接的像素電極。
應當理解，上文對本發(fā)明的概述與下文對本發(fā)明的詳述都是示例性和解釋性的，旨在提供對所要求保護的發(fā)明的進一步解釋。


包括附圖以提供對本發(fā)明的進一步的理解，附圖并入并且構成本申請的一部分，示出了本發(fā)明的實施例并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中
圖1A至1C是概略地示出了使用根據(jù)現(xiàn)有技術的印刷輥的構圖方法的圖；圖2是概略地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的印刷輥的敷層的截面圖；圖3A至3C是概略地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的印刷輥的敷層的制造方法的圖；圖4A至4C是概略地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的構圖方法的圖；以及圖5A至5D是概略地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的LCD器件制造方法的圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其示例在附圖中示出。只要可能，在所有附圖中將使用相同的附圖標記來指示相同或相似的部分。
在下文中，將參照附圖解釋根據(jù)本發(fā)明的印刷輥的敷層。
圖2是概略地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的印刷輥的敷層的截面圖。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的印刷輥的敷層350包括Si基樹脂層600、丙烯酸酯膜700、氧化物膜800、以及固定膜900。
Si基樹脂層600由聚二甲基硅氧烷(PDMS)形成，PDMS是一種Si基彈性材料。在此情況下，因為針對揮發(fā)性溶劑的滲透，PDMS較弱，所以PDMS會易于由于揮發(fā)性溶劑而變形。在這一方面，丙烯酸酯膜700形成在PDMS制成的Si基樹脂層600上，從而防止Si基樹脂層600變形。
另外，將氧化物膜800形成在Si基樹脂層600和丙烯酸酯膜700之間，以提高其間的粘附力。形成氧化物膜800的原因是PDMS制成的Si基樹脂層600的表面能低。即，由于PDMS的表面能低，丙烯酸酯膜700不會粘附到Si基樹脂層600上。更具體地說，表面能對應于為了獲得固態(tài)或液態(tài)與氣態(tài)之間的界面每單位面積所需的的能量。例如，如果預定材料具有低表面能，則在預定材料和氣體之間易于形成界面，從而另一材料不會粘附到該預定材料上。此外，可以通過用氧等離子體對Si基樹脂層600的PDMS的表面進行處理來形成氧化物膜800。
為了提高Si基樹脂層600與丙烯酸酯膜700之間的粘附力，優(yōu)選的是，由溶解度參數(shù)與PDMS的相似的材料形成丙烯酸酯膜700。如果Si基樹脂層600的溶解度參數(shù)與丙烯酸酯膜700的相似，則因為它們將它們自身識別為相同材料，所以它們易于混合在一起。因此，如果丙烯酸酯膜700是由溶解度參數(shù)與PDMS的溶解度參數(shù)相似的材料形成的，則丙烯酸酯膜700與Si基樹脂層600順利地互相擴散，由此將丙烯酸酯膜700和Si基樹脂層600形成為一體。結(jié)果可以提高Si基樹脂層600與丙烯酸酯膜700之間的粘附力。即使將Si基樹脂層600和丙烯酸酯膜700形成為一體，該Si基樹脂層600也覆蓋有丙烯酸酯膜700。因此，丙烯酸酯膜700保護Si基樹脂層600不被溶劑滲透。
Si基樹脂層600的溶解度參數(shù)是7.3[cal1/2cm-3/2]。因此，優(yōu)選的是，提供的用于丙烯酸酯膜700的材料的溶解度參數(shù)在6[cal1/2cm-3/2]和11[cal1/2cm-3/2]之間。例如，丙烯酸酯膜700可由甲基丙烯酸縮水甘油基酯(GMA)、甲基丙烯酸丁基酯(BMA)、丙烯酸縮水甘油基酯、或丙烯酸丁基酯形成。
優(yōu)選的是，丙烯酸酯膜700的材料包含光引發(fā)劑，其量少于10％。光引發(fā)劑使丙烯酸酯膜700的交聯(lián)優(yōu)化，并使丙烯酸酯膜700保護Si基樹脂層600不被溶劑滲透。光引發(fā)劑可由{2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1}形成。
固定膜900支承Si基樹脂層600以防止在將敷層350纏繞在印刷輥上或進行印刷工藝時敷層350變形。此時，固定膜900形成在Si基樹脂層600的背面上。優(yōu)選的是，固定膜900由柔性材料形成，從而固定膜900順利地纏繞在印刷輥上。例如，固定膜900可由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)形成。為了支承Si基樹脂層，優(yōu)選地以10μm～1mm的厚度形成固定膜900。固定膜900所具有的厚度使其自身可以順利地纏繞在印刷輥上并支承敷層350。
圖3A至3C是概略地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的印刷輥的敷層的制造方法的圖。
為了制造根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的印刷輥的敷層，如圖3A所示，用氧等離子體對PDMS制成的Si基樹脂層600的一個表面進行處理，由此將氧化物膜800形成在PDMS的一個表面上。在此情況下，因為氫氧根(-OH)形成在氧化物膜800的表面上，所以PDMS易于粘附到不同種類的材料上。
如圖3B所示，將丙烯酸酯膜700形成在氧化物膜800上。丙烯酸酯膜700可由甲基丙烯酸縮水甘油基酯(GMA)形成。在此情況下，甲基丙烯酸縮水甘油基酯(GMA)在氧化物膜800的羥基(-OH)上反應，使得將甲基丙烯酸縮水甘油基酯(GMA)置換在羥基的氫位置，并且與氧化物膜800結(jié)合。此外，丙烯酸酯膜700可由甲基丙烯酸丁基酯(BMA)、丙烯酸縮水甘油基酯、或丙烯酸丁基酯形成。此時，甲基丙烯酸縮水甘油基酯(GMA)、甲基丙烯酸丁基酯(BMA)、丙烯酸縮水甘油基酯、或丙烯酸丁基酯是液態(tài)預聚物型丙烯酸酯，其與PDMS順利地互相擴散，從而可以形成能夠與PDMS形成界面型的丙烯酸酯膜700。
優(yōu)選的是，丙烯酸酯膜700的材料包含量少于10％的光引發(fā)劑。之后，將波長為300nm～450nm的紫外線施加到丙烯酸酯膜700，從而使丙烯酸酯膜700固化。
如圖3C所示，通過輥使固定膜900粘附到Si基樹脂層600的背面。固定膜900支承Si基樹脂層600。此外，固定膜900可由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)形成。
圖4A至4C是概略地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的構圖方法的圖。
首先，如圖4A所示，通過印刷噴嘴100將圖案材料200施加到其上附有敷層的印刷輥300。此時，使用根據(jù)本發(fā)明的上述敷層350。
然后，如圖4B所示，將印刷輥300在設置有多個突起的印刷板400上滾動。結(jié)果，一些圖案材料200b被轉(zhuǎn)印到印刷板400的突起，而其余的圖案材料200a在印刷輥300上形成預定圖案。
如圖4C所示，如果印刷輥300在基板500上滾動，則所述其余的圖案材料200a被轉(zhuǎn)印到基板500上，由此在基板500上形成期望的圖案。
圖5A至5D是概略地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的LCD器件的制造方法的圖。
如圖5A所示，在第一基板520上形成遮光層720。然后，如圖5B所示，在包括遮光層720的第一基板520上形成濾色器層740。此時，形成遮光層720(圖5A)和形成濾色器層740(圖5B)的工藝中的至少任一個是按照上述構圖方法執(zhí)行的。
如圖5C所示，制備第二基板55。雖然未示出，第二基板550可通過以下步驟形成形成彼此相交從而限定像素區(qū)的選通線和數(shù)據(jù)線，在選通線和數(shù)據(jù)線的各個交點處形成薄膜晶體管，以及形成與薄膜晶體管相連接的像素電極。
然后，如圖5D所示，在第一基板520和第二基板550之間形成液晶層760。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的印刷輥的敷層及其制造方法、使用其的構圖方法以及使用該構圖方法的LCD器件制造方法具有以下優(yōu)點。
在根據(jù)本發(fā)明的印刷輥的敷層中，形成在Si基樹脂層上的丙烯酸酯膜防止溶劑滲透到該敷層中，從而可以防止該敷層變形。此外，丙烯酸酯膜包含光引發(fā)劑，其中所述光引發(fā)劑使丙烯酸酯膜的交聯(lián)優(yōu)化，并使丙烯酸酯膜保護Si基樹脂層不被溶劑滲透。
此外，在Si基樹脂層和丙烯酸酯膜之間形成氧化物膜，由此丙烯酸酯膜易于形成在具有低表面能的Si基樹脂層中。此外，在Si基樹脂層的背面上形成固定膜，從而防止在將敷層纏繞在印刷輥上或進行印刷工藝時該敷層變形。
本領域的技術人員容易理解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行各種修改和變型。因此，本發(fā)明旨在覆蓋落入所附權利要求及其等同物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變型。
本申請要求于2006年4月10日提交的韓國專利申請第2006-32446號的優(yōu)先權，通過引用將其合并于此，就像在此完整闡述一樣。
權利要求
1.一種印刷輥的敷層，該敷層包括Si基樹脂層；和丙烯酸酯膜，所述丙烯酸酯膜形成在所述Si基樹脂層的一個表面上。
2.根據(jù)權利要求1所述的敷層，其中，所述丙烯酸酯膜具有設置在6[cal1/2cm-3/2]和11[cal1/2cm-3/2]之間的溶解度參數(shù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的敷層，其中，所述丙烯酸酯膜由甲基丙烯酸縮水甘油基酯、甲基丙烯酸丁基酯、丙烯酸縮水甘油基酯、和丙烯酸丁基酯中的任意一種形成。
4.根據(jù)權利要求1所述的敷層，其中，所述丙烯酸酯膜包含光引發(fā)劑。
5.根據(jù)權利要求4所述的敷層，其中，所述丙烯酸酯膜包含其量約為0～10％的光引發(fā)劑。
6.根據(jù)權利要求4所述的敷層，其中，所述光引發(fā)劑由{2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1}形成。
7.根據(jù)權利要求1所述的敷層，其中，所述Si基樹脂層由聚二甲基硅氧烷形成。
8.根據(jù)權利要求1所述的敷層，其中，在所述Si基樹脂層與所述丙烯酸酯膜之間形成氧化物膜。
9.根據(jù)權利要求1所述的敷層，其中，在Si基樹脂層的另一表面上形成有固定膜。
10.根據(jù)權利要求9所述的敷層，其中，所述固定膜由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯中的任意一種形成。
11.根據(jù)權利要求9所述的敷層，其中，所述固定膜的厚度為10μm～1mm。
12.一種印刷輥的敷層的制造方法，該方法包括制備Si基樹脂層；以及在所述Si基樹脂層的一個表面上形成丙烯酸酯膜。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中，制備所述Si基樹脂層的工藝包括用氧等離子體對所述Si基樹脂層的一個表面進行處理。
14.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中，形成所述丙烯酸酯膜的工藝包括用丙烯酸酯膜的材料涂敷所述Si基樹脂層的一個表面；以及對涂敷有用于丙烯酸酯膜的材料的所述Si基樹脂層施加紫外線。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述丙烯酸酯膜包含光引發(fā)劑。
16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述紫外線的波長為300nm～450nm。
17.根據(jù)權利要求12所述的方法，該方法還包括將固定膜粘附到所述Si基樹脂層的未涂敷所述丙烯酸酯膜的另一表面。
18.一種構圖方法，該方法包括將圖案材料施加到其上粘附有敷層的印刷輥上；在設置有多個突起的印刷板上滾動所述印刷輥，以將一些所述圖案材料轉(zhuǎn)印到所述印刷板的所述突起上；以及在基板上滾動所述印刷輥，以將所述印刷輥的其余的圖案材料轉(zhuǎn)印到所述基板，其中，所述敷層是權利要求1至11中的任一項所述的敷層。
19.根據(jù)權利18所述的構圖方法，其中，將所述圖案材料施加到其上粘附有所述敷層的所述印刷輥的工藝是通過以下步驟而執(zhí)行的用包含揮發(fā)性溶劑的所述圖案材料來涂敷所述印刷輥。
20.一種LCD器件的制造方法，該方法包括在第一基板上形成遮光層；在包括所述遮光層的所述第一基板上形成濾色器層；制備第二基板；以及在所述第一基板和第二基板之間形成液晶層，其中，在所述第一基板上形成所述遮光層的步驟以及形成所述濾色器層的步驟中的至少任一個步驟是按照權利要求18所述的構圖方法執(zhí)行的。
21.根據(jù)權利要求20所述的方法，其中，制備所述第二基板的工藝包括形成彼此相交從而限定像素區(qū)的選通線和數(shù)據(jù)線；在所述選通線和數(shù)據(jù)線的各個交點處形成薄膜晶體管；以及形成與所述薄膜晶體管相連接的像素電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了印刷輥的敷層、其制造方法、使用其的構圖方法、以及液晶顯示器件的制造方法。該敷層包括Si基樹脂層以及形成在Si基樹脂層的一個表面上的丙烯酸酯膜，其中所述丙烯酸酯膜防止揮發(fā)性溶劑滲透到所述敷層中，從而防止所述敷層變形。
文檔編號B41F13/08GK101054037SQ2007100963
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月10日 優(yōu)先權日2006年4月10日
發(fā)明者金珍郁 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社