專利名稱:模結(jié)構(gòu),利用該結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖方法,和制造液晶顯示器的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種構(gòu)圖方法,更具體地,涉及一種模結(jié)構(gòu), 其可以通過在彼此相對定位的模結(jié)構(gòu)和材料層之間施加電壓來實(shí)現(xiàn)順貼 的接觸,以防止有缺陷的圖案,本發(fā)明還涉及利用前述模結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖方 法和利用前述模結(jié)構(gòu)來制造LCD器件的方法。
背景技術(shù):
精細(xì)圖案形成工藝,例如形成電路的工藝是確定器件的效率和容量 的重要因素,也是影響器件特性的主要因素。最近,進(jìn)行了各種努力來提高器件的效率和容量,更具體地,關(guān)于 精細(xì)圖案的形成進(jìn)行了很多研究以提高器件的效率和容量。精細(xì)圖案形成工藝對于平板顯示器例如印刷電路板(PCB),液晶顯 示器(LCD)和等離子顯示板(PDP)是必要的。已經(jīng)對圖案的形成進(jìn)行了多種研究,特別是,最通常使用利用光刻 膠的光刻工藝,其將在下面進(jìn)行描述。首先,把具有感光性的光刻膠層涂布在金屬層上,其中金屬層形成 在半導(dǎo)體材料或玻璃等絕緣材料的基板上。然后,對光刻膠層進(jìn)行軟烘烤處理。在把具有透光區(qū)域和遮光區(qū)域的曝光掩模定位在光刻膠層上之后, 通過曝光掩模對光刻膠層施加UV射線。通常,光刻膠可以分為正型和 負(fù)型。為了解釋方便,下面將解釋利用負(fù)型光刻膠的情況。
如果UV射線照射到負(fù)型光刻膠的預(yù)定部分,那么負(fù)型光刻膠的被 照射了 UV射線的預(yù)定部分的化學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化。然后,如果把負(fù)型光刻膠浸到具有顯影劑的容器中,那么通過去除負(fù)型光刻膠的未被uv射線照射的剩余部分而形成光刻膠圖案。隨后,在利用光刻膠圖案遮住一些金屬層之后,將它浸到顯影劑中。 然后,對其進(jìn)行硬烘烤處理,接著腐蝕掉除了光刻膠下的部分之外的金 屬層,由此形成金屬圖案。在通過剝離劑去除光刻膠圖案后,僅有金屬圖案剩余在基板上。 這時(shí),可以對半導(dǎo)體層,絕緣層或其它導(dǎo)電層、而不是金屬層進(jìn)行 蝕刻。然而,利用光刻膠的現(xiàn)有技術(shù)精細(xì)圖案形成方法具有下述缺點(diǎn)。首先,由于光刻膠涂布,對所涂布的光刻膠進(jìn)行的軟烘烤和硬烘烤, 以及曝光和顯影,工藝變得復(fù)雜。另外,制造成本增加。通常,對于包括多個(gè)圖案(或電極)的電子 器件的工藝設(shè)有第一光刻膠步驟以形成一個(gè)圖案,和第二光刻膠步驟以 形成另一圖案。這意味著在各個(gè)圖案線之間需要昂貴的光刻膠處理線。 從而,電子器件的制造成本增加。第三,可能引起環(huán)境污染。因?yàn)楣饪棠z涂布通常通過旋轉(zhuǎn)涂布進(jìn)行, 因此在涂布工藝中廢棄的光刻膠量增加,從而可能引起環(huán)境污染并增加 制造成本。第四,存在有缺陷的器件。當(dāng)通過旋轉(zhuǎn)涂布形成光刻膠層時(shí),控制 光刻膠層的精確厚度很困難。因此,光刻膠層的厚度不均勻,因此未剝 離的光刻膠部分殘留在所形成的圖案的表面上,由此引起有缺陷的器件。為了克服上述利用光刻技術(shù)的構(gòu)圖方法的問題,下面將解釋一種新的利用面內(nèi)軟模(in-plane soft mold)的構(gòu)圖方法。首先,制備原版以通過凸出或凹陷的圖案在軟模的表面上得到預(yù)定 形狀。例如,通過在絕緣基板、例如硅基板上沉積絕緣材料、例如Si3N4 或氧化硅Si02,而形成初生層。然后,對初生層施加光刻處理,從而初 生層形成為所需圖案。這時(shí),絕緣基板的上述圖案可以由金屬,光刻膠或蠟以及氮化硅或 氧化硅形成。通過上述處理,完成原版。在原版完成后,在原版上形成預(yù)聚物層。然后,固化預(yù)聚物層。下面將固化的預(yù)聚物層稱為軟模。從原版上剝離軟模后,在軟模的 表面上形成了凸出和凹陷圖案。軟模用于形成微單位精細(xì)圖案(通過軟模的凸出或凹陷圖案形成的圖案)。例如,軟模可以用于濾色基板的濾色器或OLED器件的電極。 可以通過固化彈性聚合物例如PDMS (聚二甲基硅氧烷)來制造軟模。 '軟模可以應(yīng)用于軟光刻,軟模制,毛細(xì)力光刻和面內(nèi)印刷等的各種領(lǐng)域。如果使用PDMS的軟模。那么模的模量低于5Mpa。在該情況下, 即使涂布的模厚度薄,也可以實(shí)現(xiàn)順貼的接觸。該軟模會(huì)在接觸的材料 層上起反應(yīng),從而模的可靠性降低。為了防止模的可靠性降低,對于模 使用具有高硬度的硬型材料。在下文中,將參考附圖描述利用現(xiàn)有技術(shù)的模的構(gòu)圖方法。圖1A是說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)利用模結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖方法的截面圖。圖1B 是說明在通過現(xiàn)有技術(shù)的模形成圖案時(shí)產(chǎn)生的圖案收縮的平面圖。如圖1A所示,例如,在表面上形成有凸出和凹陷形狀的模20與圖 案形成層14接觸,從而在圖案形成層14中形成與模20的凸出和凹陷形 狀相應(yīng)的預(yù)定圖案。在圖1A中,在基板IO上形成有遮光層11,紅、綠和藍(lán)濾色層12a、 12b和12c,以及外覆層13。在其上,涂布有圖案形成層14以形成柱狀 分隔體。在該情況下,在圖案形成層14接觸模20后,它們被固化以通 過模20的凹陷形狀在圖案形成層14中形成柱狀分隔體(未示出)。然而,如果模20是硬型,那么模20由于其性質(zhì)而不是彈性的。這 時(shí),如果硬型模20與很薄地涂布的圖案形成層14接觸,那么模20的凹
陷形狀與圖案形成層14不貼服,從而模20的凹陷形狀與圖案形成層14 分離。如圖1B所示,圖案形成層14的角部可能向內(nèi)收縮,從而可能產(chǎn) 生接觸缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的實(shí)施例旨在提供一種模結(jié)構(gòu),構(gòu)圖方法和制造LCD 器件的方法,其基本上避免了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷引起的一個(gè)或 多個(gè)問題。
本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)目的是提供一種模結(jié)構(gòu),其可以在面內(nèi)印刷工 藝中通過在彼此相對定位的模結(jié)構(gòu)和材料層之間施加電壓來實(shí)現(xiàn)順貼的 接觸,以防止有缺陷的圖案,以及提供利用前述模結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖方法和利 用前述模結(jié)構(gòu)來制造LCD器件的方法。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明中進(jìn)行闡述, 一部分可以 通過說明書而明了,或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐而體驗(yàn)到。通過說明書、 權(quán)利要求書和附圖中具體指出的結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)或獲得本發(fā)明的這些和 其它優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其他目的并根據(jù)本發(fā)明的宗旨,如在此具體實(shí)施并 寬泛地描述的, 一種模結(jié)構(gòu)包括具有圖案的模;支撐模的底板;和形 成在底板和模之間的導(dǎo)電膜。
這時(shí),模具有10Mpa或更大的模量。模由聚氨酯形成。
另外,導(dǎo)電膜可以由透明或不透明導(dǎo)電膜形成。
在另一方面, 一種構(gòu)圖方法包括制備模結(jié)構(gòu),該模結(jié)構(gòu)包括具有 圖案的模、支撐模的底板、以及形成在底板和模之間的導(dǎo)電膜;將涂布 有材料層的基板與模結(jié)構(gòu)相對設(shè)置;在模結(jié)構(gòu)和材料層之間產(chǎn)生電場; 利用該電場,基于模結(jié)構(gòu)圖案在材料層中形成圖案;將模結(jié)構(gòu)與構(gòu)圖后 的材料層分離。
這時(shí),在模結(jié)構(gòu)和材料層之間產(chǎn)生電場的步驟包括向裝載有基板的 工作臺(tái)施加第一電壓;以及向?qū)щ娔な┘拥诙妷骸?此外,該構(gòu)圖方法包括在形成圖案時(shí)固化圖案。
這時(shí),導(dǎo)電膜可以由透明或不透明導(dǎo)電膜形成。
在另一方面,提供了一種制造LCD器件的方法,包括制備第一和第 二基板,該第一和第二基板上分別限定有規(guī)則布置的紅、綠、藍(lán)和白色
子像素;在第一基板的除了子像素以外的其它部分上形成遮光層;在第 一基板的各個(gè)紅、綠和藍(lán)色子像素中形成紅、綠和藍(lán)濾色層;在包括遮 光層和紅、綠和藍(lán)濾色層的第一基板上形成材料層;利用模結(jié)構(gòu)對材料 層進(jìn)行構(gòu)圖,由此同時(shí)在白色子像素中形成白色濾色層,用于使第一基 板的表面平坦的外覆層,和形成保持第一和第二基板之間間隙的柱狀分 隔體;在第二基板上形成薄膜晶體管陣列;以及,在第一和第二基板之 間形成液晶層,其中,利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟包括制備包 括模結(jié)構(gòu),該模結(jié)構(gòu)包括具有用于形成柱狀分隔體和白色子像素的圖 案的模、支撐模的底板、和形成在底板和模之間的導(dǎo)電膜;將該模結(jié)構(gòu) 設(shè)置為與裝在工作臺(tái)上的第一基板相對;在模結(jié)構(gòu)和第一基板之間產(chǎn)生 電場;利用該電場在材料層中同時(shí)形成與模結(jié)構(gòu)的圖案相對應(yīng)的白色濾 色層,外覆層和柱狀分隔體;以及,將模結(jié)構(gòu)與構(gòu)圖后的材料層分離開。
在模結(jié)構(gòu)和材料層之間產(chǎn)生電場的步驟包括向工作臺(tái)施加第一電 壓;和向?qū)щ娔な┘拥诙妷骸?br>
利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟進(jìn)一步包括在同時(shí)對濾色層, 外覆層和柱狀分隔體進(jìn)行構(gòu)圖時(shí)同時(shí)固化白色濾色層,外覆層和柱狀分 隔體。
在另一方面,提供了一種制造LCD器件的方法,該LCD器件包括 設(shè)有濾色器陣列的第一基板,設(shè)有薄膜晶體管陣列的第二基板,和形成 在第一和第二基板之間的液晶層,其中形成第二基板的步驟包括在第二 基板上形成薄膜晶體管;在包括薄膜晶體管的第二基板上形成材料層; 和利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖,以形成用以覆蓋薄膜晶體管的鈍化膜, 用以暴露薄膜晶體管的電極的接觸孔,和用以保持第一和第二基板之間 的間隙的第一柱狀分隔體,其中,利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟 包括制備模結(jié)構(gòu),該模結(jié)構(gòu)包括具有用于形成接觸孔、第一柱狀分隔 體和鈍化膜的圖案的模,支撐模的底板,和底板和模之間的導(dǎo)電膜;將
該模結(jié)構(gòu)與裝在工作臺(tái)上的第二基板相對設(shè)置;在模結(jié)構(gòu)和第二基板之
間產(chǎn)生電場;利用該電場在材料層中同時(shí)形成與模結(jié)構(gòu)的圖案相對應(yīng)的 接觸孔、鈍化膜和第一柱狀分隔體;以及,將模結(jié)構(gòu)與構(gòu)圖后的材料層 分離開。
另外,在模結(jié)構(gòu)和材料層之間產(chǎn)生電場的步驟包括向工作臺(tái)施加第 一電壓;和向?qū)щ娔な┘拥诙妷骸?br>
利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟進(jìn)一步包括在構(gòu)圖形成接觸孔 鈍化膜和第一柱狀分隔體的同時(shí)固化該材料層。
另外,利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟包括形成高度不同于第 一柱狀分隔體的第二柱狀分隔體。
可以理解,前面的概述和下面的詳細(xì)描述都是示例性和說明性的, 旨在為權(quán)利要求所限定的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。
附圖幫助更好地理解本發(fā)明,并構(gòu)成本申請的一部分,附圖顯示了
本發(fā)明的實(shí)施例,并與說明書一起解釋本發(fā)明的原理。
圖1A是說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)利用模結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖方法的截面圖1B是說明在通過現(xiàn)有技術(shù)的模形成圖案時(shí)產(chǎn)生的圖案收縮的平
面圖2A至2C是說明根據(jù)本發(fā)明的模結(jié)構(gòu)和利用該模結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖方法 的截面圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的模結(jié)構(gòu)的平面圖4是說明利用根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)圖方法的LCD器件的一個(gè)像素的平 面圖5A至5C是說明根據(jù)本發(fā)明的制造LCD器件的方法的截面圖; 圖6是說明根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的模結(jié)構(gòu)中的模的截面
圖;禾n
圖7A至7C是說明根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的在利用模結(jié)構(gòu)制造 LCD器件的方法中制造薄膜晶體管的方法的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面對本發(fā)明的在附圖中示出的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。在整 個(gè)附圖中使用相同的標(biāo)號來指示相同或者相似的部件。
在下文中,將參考所附附圖描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的模結(jié)構(gòu),
利用該模結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖方法和利用該模結(jié)構(gòu)制造LCD器件的方法。
圖2A至2C是說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的利用模結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖方法 的截面圖。圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的模結(jié)構(gòu)的平面圖。
如圖2A所示,用于構(gòu)圖的模結(jié)構(gòu)300由下述構(gòu)成具有圖案的模 220;形成在模220背面上的底板200,其中底板200在尺寸上大于模220, 使得模220能夠安裝在其上;形成在底板的表面上并且粘附到模220背 面的導(dǎo)電膜210;和形成在模220背面上的導(dǎo)電膜210 —側(cè)處的電壓施加 墊(圖3的225)。
這時(shí),模220形成為具有相對高硬度的硬型。S卩,模220由模量大 于10Mpa的材料例如聚氨酯形成。
支撐模220的底板200可以由玻璃或塑料基板形成。在利用模結(jié)構(gòu) 300形成圖案的工藝中,如果把UV射線入射到底板200上,則底板200 由能夠允許光入射和透射的透明材料形成。
導(dǎo)電膜210可以由透明導(dǎo)電膜或不透明導(dǎo)電膜形成。如果材料層110 由UV可固化液體預(yù)聚物形成,那么優(yōu)選形成透明導(dǎo)電膜。通常,UV可 固化液體預(yù)聚物由UV可固化丙烯酸酯預(yù)聚物形成,例如HEA (丙烯酸 -2-羥基乙基酯),EGDMA (二甲基丙烯酸乙二醇酯),EGPEA (丙烯酸 乙二醇苯基醚酯(Ethylene glycol phenyletheracrylate)), HPA (丙烯酸羥 基丙酯(Hydroxypropyl acrylate)),或HPPA (丙烯酸羥基苯氧基丙酯 (Hydroxy phenoxypropyl acrylate))。
如果材料層110由熱可固化液體預(yù)聚物形成,那么導(dǎo)電膜210可以 是透明或不透明的。例如,如果導(dǎo)電膜210由透明導(dǎo)電膜形成,那么導(dǎo) 電膜210可以由ITO (氧化銦錫),IZO (氧化銦鋅)或ITZO (氧化銦錫 鋅)中的任何一種構(gòu)成。如果導(dǎo)電膜210由不透明導(dǎo)電膜形成,那么導(dǎo)
電膜210含有導(dǎo)電聚合物例如PEDOT (聚3, 4-乙二氧基噻吩(poly 3, 4-ethylenedioxythiophene))或聚苯胺。這時(shí),導(dǎo)電膜210形成為10nm禾口 100nm之間的厚度。
參考圖3,導(dǎo)電膜210在尺寸上可以與底板200相同或者更小。在 任何情況下,導(dǎo)電膜210至少大于模220。從而,電壓施加墊225定位在 導(dǎo)電膜210的比模220更向外突出的預(yù)定部分的一側(cè)上。
然后,使模結(jié)構(gòu)300與涂布有材料層110 (例如UY可固化或熱可固 化液體預(yù)聚物)的基板10相對定位。
如圖2B所示,在材料層110和具有圖案的模結(jié)構(gòu)300之間施加電壓。 在模220的表面與材料層110接觸時(shí),在材料層110中形成基于模220 的圖案的預(yù)定圖案110a。
這時(shí),通過導(dǎo)電膜210對模結(jié)構(gòu)300和基板100中包含的各個(gè)電壓 施加墊施加電信號,從而進(jìn)行模結(jié)構(gòu)300和材料層110之間的電壓施加。 在另一方法中,不具有電壓施加墊的基板100的背面接地,僅對模結(jié)構(gòu) 300的導(dǎo)電膜210施加恒定的電壓,以實(shí)現(xiàn)上述電壓施加。在用于制造的 虛擬工藝線上,不在基板100上形電壓施加墊。從而,向裝有基板100 的工作臺(tái)(未示出)施加電壓,在模結(jié)構(gòu)300和材料層110之間產(chǎn)生電 場。
在模結(jié)構(gòu)300和材料層110之間施加電壓之后,通過靜電效應(yīng)在模 結(jié)構(gòu)300和材料層110之間形成壓力(P),該壓力(P)與材料層110的 介電常數(shù)(e》的平方成正比;與材料層110和模結(jié)構(gòu)300之間的施加電 壓(V)成正比;并與模結(jié)構(gòu)的背面和基板之間的距離(d)成反比,即 P^V(e》2/(1。因此,可以防止材料層110和模結(jié)構(gòu)300表面之間的微小間 隙,并防止圖案收縮,由此能夠?qū)崿F(xiàn)順貼的接觸。從而,可以沒有缺陷 地形成圖案110a。
考慮到壓力條件(P^V(e^/d),本發(fā)明的構(gòu)圖方法滿足下述條件。
首先,材料層110的介電常數(shù)(e》大于3,材料層110由液體預(yù)聚 物形成。第二,模220具有50pm或更小的厚度以保持小的'd'。
這時(shí),在模220的表面與材料層110接觸之后,圖案110a固化,由
此保持圖案110a?;诓牧蠈?10的固化性質(zhì),該固化可以通過UV射 線或加熱進(jìn)行,或該固化可以通過UV射線和加熱兩者進(jìn)行。
如圖2C所示,在形成與模220的圖案對應(yīng)的圖案110a之后,把模 結(jié)構(gòu)300與圖案110a的表面分離。
在下文中,將參考附圖描述利用上述模結(jié)構(gòu)制造LCD器件的方法。
圖4是說明利用根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)圖方法的LCD器件的一個(gè)像素的平 面圖。圖5A至5C是說明根據(jù)本發(fā)明的制造LCD器件的方法的截面圖。
如圖4所示,根據(jù)本發(fā)明的LCD器件包括設(shè)有多個(gè)像素的濾色器陣 列的第一基板(圖5A的100),其中每個(gè)像素由分別具有紅,綠,藍(lán)和 白色濾色層102a、 102b、 102c和103的紅(R)、綠(G),藍(lán)(B)和白 色(W)子像素構(gòu)成。為了解釋方便,將紅,綠,藍(lán)和白色濾色層102a、 102b、 102c和103稱為濾色層120。
如圖5A所示,在具有R、 G、 B和W子像素的第一基板100上的各 個(gè)子像素的邊界處形成有遮光層101。這時(shí),形成在子像素的邊界處的遮 光層101的位置相應(yīng)于第二基板(未示出)上形成的選通線、數(shù)據(jù)線和 薄膜晶體管,該第二基板具有薄膜晶體管陣列并與第一基板100相對。
隨后,分別在第一基板100上的紅、綠和藍(lán)子像素中形成紅、綠和 藍(lán)濾色層102a、 102b和102c。
然后,在第一基板100的整個(gè)表面上涂布液體預(yù)聚物的材料層110, 該第一基板100包括遮光層101,和紅、綠、藍(lán)濾色層102a、102b和102c。
材料層110的液體預(yù)聚物由UV可固化或熱可固化成分構(gòu)成。另外, 把具有比通常的聚合物更高的粘度的液體預(yù)聚物與模220的表面接觸, 從而液體預(yù)聚物按照模220的圖案而變形。
如圖5B所示,圖2A的模結(jié)構(gòu)300與材料層IIO接觸。當(dāng)對模220 上的導(dǎo)電膜210和材料層110下的基板100中形成的電壓施加墊225和 115施加電壓時(shí),根據(jù)模220的圖案而形成圖案110a。
對于通過使模結(jié)構(gòu)300與材料層110接觸形成圖案110a的工藝,通 過向材料層IIO施加光或熱而使其固化。
如圖5C所示,模結(jié)構(gòu)300與圖案110a分離。這時(shí),圖案110a由下述構(gòu)成白色子像素中的白色濾色層103;在第一基板100的整個(gè)表面上 的具有平坦上表面的外覆層104,該第一基板包括遮光層101和紅、綠、
藍(lán)和白色濾色層102a、 102b、 102c和103;和遮光層101上方的外覆層 104上的柱狀分隔體105。
盡管沒有示出,在第二基板上形成有薄膜晶體管陣列,其中薄膜晶 體管陣列與通過上述方法形成的濾色器陣列相對定位。
這時(shí),薄膜晶體管陣列由下述構(gòu)成在各個(gè)子像素的邊界處垂直的 選通線和數(shù)據(jù)線;相鄰于選通線和數(shù)據(jù)線的相交部分形成的薄膜晶體管; 和形成于各個(gè)子像素中的像素電極。根據(jù)情況,像素電極和公共電極交 替形成在子像素中。
然后,在濾色器陣列的第一基板和薄膜晶體管陣列的第二基板之間 形成液晶層。這時(shí),可以通過液晶分注法或液晶注入法形成液晶層。在 液晶分注方法的情況下,在第一和第二基板的任一個(gè)中形成不具有入口 的密封結(jié)構(gòu),然后將液晶分注到設(shè)有密封結(jié)構(gòu)的基板上。在液晶注入方 法的情況下,在第一和第二基板的任一個(gè)中形成具有入口的密封結(jié)構(gòu), 并且將第一和第二基板彼此粘合,然后通過毛細(xì)作用和壓力差將液晶通 過入口注入到第一和第二基板之間的空間中。
如果使用具有約3的介電常數(shù)(e》的材料以實(shí)現(xiàn)1個(gè)大氣壓的壓力, 那么必然需要導(dǎo)電膜(圖5B的210)和基板之間的100jim的距離(d), 以及約5nO /cm的電場。在氧化硅的情況下,擊穿電場是107V/cm,因 此即使在材料層110下方的基板100上形成了預(yù)定的膜,也可以在不發(fā) 生擊穿的情況下進(jìn)行構(gòu)圖。
在根據(jù)本發(fā)明制造LCD器件的方法的情況下,材料層110具有3.5 和7之間的介電常數(shù);模220具有10fim和50pm之間的厚度,這滿足與 壓力相關(guān)的上述條件。
特別是,在根據(jù)本發(fā)明制造LCD器件的方法的情況下,當(dāng)外覆層和 柱狀分隔體共同的ONC (外覆層和柱狀分隔體)材料薄,且用于圖案形 成的模結(jié)構(gòu)是硬型時(shí),可能在模結(jié)構(gòu)的凹陷部分中無法充分地填充ONC 材料,或ONC材料可能收縮,由此在周邊引起接觸缺陷。
在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)圖方法的情況下,當(dāng)在模結(jié)構(gòu)和ONC材料之間形 成電場時(shí),壓力施加到其上,由此改善它們之間的順貼的接觸。因此,不需要附加的uv壓印處理以在周邊施加壓力,由此防止缺陷的發(fā)生。本發(fā)明的構(gòu)圖方法可以應(yīng)用于上述LCD器件的白色濾色層,外覆層 和柱狀分隔體的統(tǒng)一結(jié)構(gòu),遮光層或其它濾色層。同樣,本發(fā)明的構(gòu)圖 方法可以應(yīng)用于OLED器件的光發(fā)射層。上述模結(jié)構(gòu),利用該模結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖方法,和制造LCD器件的方法具 有下述優(yōu)點(diǎn)。在通過面內(nèi)印刷工藝來同時(shí)形成白色濾色層和形成外覆層和柱狀分 隔體的工藝中(其中面內(nèi)印刷工藝是非曝光工藝的一種,以替代現(xiàn)有技 術(shù)的曝光工藝),可以防止可能在模和基板之間產(chǎn)生的接觸缺陷,由此實(shí) 現(xiàn)工藝的可靠性。代替上述模結(jié)構(gòu)來一起形成外覆層和柱狀分隔體,也提出了用于形 成薄膜晶體管的另一結(jié)構(gòu)。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的模結(jié)構(gòu)中模的截面圖。如圖6所示,模400具有用于形成覆蓋薄膜晶體管的鈍化膜的圖案;用于露出薄膜晶體管的電極的接觸孔;和保持第一和第二基板之間的間隙的柱狀分隔體。模400的圖案包括凸出部分400b,至少一個(gè)凹陷部分400c和400d, 和平坦部分400a,以在薄膜晶體管陣列中形成鈍化膜,接觸孔和至少一 個(gè)柱狀分隔體。該模400定位在底板200上,其間夾有導(dǎo)電膜210。圖7A至7C是說明根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的在利用模結(jié)構(gòu)制造 LCD器件的方法中制造薄膜晶體管的方法的截面圖。首先,如圖7A所示,在裝在工作臺(tái)500上的第二基板670上形成薄 膜晶體管。形成薄膜晶體管的步驟包括通過在第二基板670上形成柵 金屬層,并對進(jìn)行構(gòu)圖,從而形成柵極641a;在包括柵極641a的第二基 板670上形成柵絕緣膜645;通過在包括柵絕緣膜645的第二基板670上 形成硅層,并通過光刻對該硅層進(jìn)行構(gòu)圖,從而形成半導(dǎo)體層644;和通 過在包括半導(dǎo)體層644的第二基板670上形成源和漏金屬層,并通過光
刻對源和漏金屬層進(jìn)行構(gòu)圖,從而形成源極642a和漏極642b。這時(shí),半 導(dǎo)體層644可以形成為有源層和歐姆接觸層的雙層結(jié)構(gòu)。然后,在包括源極642a和漏極642b的第二基板670上形成材料層 646。這時(shí),材料層646可以由與上述實(shí)施例同樣的UV可固化或熱可固 化液體預(yù)聚物形成。當(dāng)隔著導(dǎo)電膜210把具有模400 (其具有平坦部分400a,凸出部分 400b和至少一個(gè)凹陷部分400c和400d)的模結(jié)構(gòu)設(shè)置到底板200上時(shí), 該模結(jié)構(gòu)面對具有材料層646的第二基板670。如圖7B所示,在將具有材料層646的第二基板670與模400對準(zhǔn)之 后,向工作臺(tái)500和模結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電膜210施加電壓。同時(shí),在模結(jié)構(gòu)和 材料層646之間產(chǎn)生電場,模400與材料層646接觸,由此利用模結(jié)構(gòu) 對材料層646進(jìn)行構(gòu)圖。因此,在材料層646中同時(shí)形成分別與平坦部 分400a、凸出部分400b和至少一個(gè)凹陷部分400c和400d相對應(yīng)的鈍化 層、接觸孔和至少一個(gè)柱狀分隔體。在構(gòu)圖形成鈍化層、接觸孔和柱狀 分隔體時(shí),同時(shí)通過UV或加熱進(jìn)行固化。然后,在停止對工作臺(tái)500和模結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電膜210施加電壓后,把 模結(jié)構(gòu)與材料層646分離。如圖7C所示,在第二基板670中形成了包括 接觸孔646b和至少一個(gè)柱狀分隔體646c和646d的鈍化層646a。至少一個(gè)柱狀分隔體646c和646d可以設(shè)有保持第二基板670和第 一基板(未示出)之間的單元間隙的第一柱狀分隔體,和與第一基板相 距預(yù)定間隔的第二柱狀分隔體,以防止基板表面被壓陷。第一和第二柱狀分隔體646c和646d都與連接到柵極641a的選通線 (未示出)重疊。在該情況下,第一和第二柱狀分隔體646c和646d具 有不同的高度。此外,第一柱狀分隔體646c與薄膜晶體管的溝道區(qū)域重 疊,第二柱狀分隔體646d與選通線重疊。在該情況下,第一和第二柱狀 分隔體646c和646d可以具有相同高度,或不同的高度。也可以從基板 中去除第二柱狀分隔體646d。在包括接觸孔646b的鈍化層646a上形成導(dǎo)電膜,然后通過光刻進(jìn) 行構(gòu)圖之后,形成與漏極642b連接的像素電極(未示出)。
根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的模結(jié)構(gòu),利用該模結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖方法,和利用該模結(jié)構(gòu)制造LCD器件的方法,通過同時(shí)形成鈍化膜646a、接觸 孔646b和至少一個(gè)柱狀分隔體646c和646d,可以簡化薄膜晶體管陣列 的制造工藝,并降低薄膜晶體管陣列的制造成本。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員,很明顯,在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的 情況下,能對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行多種改進(jìn)和變化。因此,如果這些改 進(jìn)和變化落在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi),則本發(fā)明涵蓋這些改 進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種模結(jié)構(gòu),該模結(jié)構(gòu)包括具有圖案的模;支撐該模的底板;和形成在底板和模之間的導(dǎo)電膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的模結(jié)構(gòu),其中所述的模具有10Mpa或更大的 模量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的模結(jié)構(gòu),其中所述的模由聚氨酯形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的模結(jié)構(gòu),其中所述導(dǎo)電膜是透明的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的模結(jié)構(gòu),其中所述導(dǎo)電膜是不透明的。'
6. —種構(gòu)圖方法,該方法包括制備模結(jié)構(gòu),該模結(jié)構(gòu)包括具有圖案的模、支撐該模的底板、以及形成在底板和模之間的導(dǎo)電膜;將涂布有材料層的基板設(shè)置為與模結(jié)構(gòu)相對; 在模結(jié)構(gòu)和材料層之間產(chǎn)生電場;利用該電場,根據(jù)所述模的圖案,在所述材料層中形成圖案;和 將所述模結(jié)構(gòu)與形成圖案后的材料層分離開。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的構(gòu)圖方法,其中在模結(jié)構(gòu)和材料層之間產(chǎn)生電 場的步驟包括向裝有基板的工作臺(tái)施加第一電壓;和 向所述導(dǎo)電膜施加第二電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的構(gòu)圖方法,該方法進(jìn)一步包括在形成圖案的 同時(shí)固化所述材料層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的構(gòu)圖方法,其中所述導(dǎo)電膜是透明的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的構(gòu)圖方法,其中的固化是紫外線固化處理。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8的構(gòu)圖方法,其中所述的固化是熱固化處理。
12. —種制造液晶顯示器件的方法,該方法包括-制備第一和第二基板,該第一和第二基板各限定有規(guī)則布置的紅、 綠、藍(lán)和白色子像素;在第一基板的除子像素以外的其他部分上形成遮光層; 在第一基板的各個(gè)紅、綠和藍(lán)色子像素中形成紅、綠和藍(lán)濾色層; 在包括所述遮光層和紅、綠、藍(lán)濾色層的第一基板上形成材料層; 利用模結(jié)構(gòu)對所述材料層進(jìn)行構(gòu)圖,從而同時(shí)形成白色子像素中的白色濾色層、用于使第一基板的表面平坦的外覆層、和用于保持第一和第二基板之間間隙的柱狀分隔體;在第二基板上形成薄膜晶體管陣列;以及在第一和第二基板之間形成液晶層,其中,利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟包括制備模結(jié)構(gòu),該模結(jié)構(gòu)包括具有用于形成所述柱狀分隔體和白色 子像素的圖案的模、支撐該模的底板、以及形成在底板和模之間的導(dǎo)電 膜;將該模結(jié)構(gòu)設(shè)置為與裝在工作臺(tái)上的第一基板相對; 在模結(jié)構(gòu)和第一基板之間產(chǎn)生電場;利用該電場,在材料層中同時(shí)形成與所述模結(jié)構(gòu)的圖案相對應(yīng)的白 色濾色層、外覆層和柱狀分隔體;以及 將模結(jié)構(gòu)與構(gòu)圖后的材料層分離開。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的方法,其中在模結(jié)構(gòu)和第一基板之間產(chǎn)生電 場的步驟包括向工作臺(tái)施加第一電壓;和 向?qū)щ娔な┘拥诙妷骸?br>
14. 根據(jù)權(quán)利要求12的方法,其中利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖的 步驟進(jìn)一步包括在構(gòu)圖形成濾色層、外覆層和柱狀分隔體的同時(shí)固化所述材料層。
15. —種制造液晶顯示器件的方法,該液晶顯示器件包括設(shè)有濾色 器陣列的第一基板,設(shè)有薄膜晶體管陣列的第二基板,和形成在第一和 第二基板之間的液晶層,其中形成第二基板包括在第二基板上形成薄膜晶體管;在包括薄膜晶體管的第二基板上形成材料層;和利用模結(jié)構(gòu)對該材料層進(jìn)行構(gòu)圖,以形成覆蓋薄膜晶體管的鈍化膜、 露出薄膜晶體管的電極的接觸孔、以及保持第一和第二基板之間間隙的 第一柱狀分隔體,其中,利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖的步驟包括制備模結(jié)構(gòu),該模結(jié)構(gòu)包括具有用于形成所述接觸孔、第一柱狀 分隔體和鈍化膜的圖案的模、支撐該模的底板、以及底板和模之間的導(dǎo) 電膜;將所述模結(jié)構(gòu)設(shè)置為與裝在工作臺(tái)上的第二基板相對; 在模結(jié)構(gòu)和第二基板之間產(chǎn)生電場;利用該電場,在材料層中同時(shí)形成與模結(jié)構(gòu)的圖案相對應(yīng)的接觸孔、 鈍化膜和第一柱狀分隔體;以及將模結(jié)構(gòu)與構(gòu)圖后的材料層分離開。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中在模結(jié)構(gòu)和第二基板之間產(chǎn)生電 場的步驟包括向所述工作臺(tái)施加第一電壓;和 向所述導(dǎo)電膜施加第二電壓。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖的 步驟進(jìn)一步包括在構(gòu)圖形成所述接觸孔、鈍化膜和第一柱狀分隔體的同 時(shí)固化所述材料層。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中利用模結(jié)構(gòu)對材料層進(jìn)行構(gòu)圖的 步驟包括形成高度不同于所述第一柱狀分隔體的第二柱狀分隔體。
全文摘要
公開了一種模結(jié)構(gòu),其構(gòu)圖方法和利用該模結(jié)構(gòu)制造LCD器件的方法,其可以在面內(nèi)印刷工藝中通過在彼此相對的模結(jié)構(gòu)和材料層之間施加電壓來實(shí)現(xiàn)順貼的接觸,以防止有缺陷的圖案,其中模結(jié)構(gòu)包括表面設(shè)有圖案的模、支撐模的底板、和形成在底板和模之間的導(dǎo)電膜。
文檔編號G03F1/00GK101211105SQ20071019634
公開日2008年7月2日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者金珍郁 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社