專利名稱：構圖方法及使用該構圖方法制造液晶顯示器件的方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示(LCD)器件，并且更具體地涉及一種用于LCD器件的構圖方法。
背景技術：
在包括具有不超過幾厘米厚度的顯示屏的各種超薄平板型顯示器件中，液晶顯示(LCD)器件因其具有諸如低功耗和便攜帶的優點而廣泛地應用于筆記本計算機、監視器、飛行器等。
LCD器件包括以其間具有預定間隔的方式彼此面對的上基板和下基板、以及形成在上基板與下基板之間的液晶層。
下基板包括選通線、數據線、以及薄膜晶體管。選通線垂直于數據線形成，以限定單位像素區。薄膜晶體管形成為與選通線和數據線的交叉處相鄰，并且用作開關器件。像素電極連接到薄膜晶體管。
上基板包括黑底層，用于為選通線、數據線以及薄膜晶體管遮光；濾色器層，形成在黑底層上；以及公共電極，形成在濾色器層上。
上述LCD器件包括通過重復步驟形成的各種元件。可使用光刻來形成各種形狀的元件。
參照圖1A到1C，描述現有技術的采用光刻處理的構圖方法。
圖1A到1C是例示出現有技術的采用光刻的構圖方法的剖面圖。
如圖1A所示，在基板10上形成圖案材料層20，并且在圖案材料層20上形成光刻膠層21。
如圖1B所示，將具有預定圖案的掩模30設置在光刻膠層21的上方，并且隨后通過曝光裝置向基板10提供光。
如圖1C所示，使用顯影處理對光刻膠層21進行構圖。使用經構圖的光刻膠層21作為掩模對圖案材料層20進行蝕刻，以獲得預期圖案20a。
上述光刻處理使用光刻膠層和具有預定圖案的掩模，這增加了LCD器件的制造成本。此外，光刻需要曝光和顯影，這樣的復雜處理增加了LCD器件的制造時間。
為了克服與光刻相關的這些問題，已經開發了采用利用印刷輥的印刷方法的新構圖方法。
參照圖2A到2D描述根據現有技術的使用印刷輥的構圖方法。
圖2A至2D是例示出根據現有技術的用印刷輥在基板上形成圖案材料層的處理的剖面圖。
如圖2A所示，將圖案材料20涂布到具有溝(recess)和岸(land)的印刷板40上。
如圖2B所示，使用刀片35從印刷板40的表面去除圖案材料20b，而在印刷板40的溝內留下圖案材料20a。
如圖2C所示，使印刷輥50滾過印刷板40。留在溝內的圖案材料20a印到印刷輥50上，在印刷輥50上形成預定圖案。
參照圖2D，通過將其上涂布有圖案材料20a的印刷輥50在基板10上滾動，將印刷輥50的圖案材料20a印到基板10上。
使用印刷輥和印刷板的構圖方法不需要具有預定圖案的掩模，并且不需要曝光或顯影處理，由此減少了制造成本和時間。
然而，根據現有技術的使用印刷輥的構圖方法具有以下缺點。
在根據現有技術的使用印刷輥和印刷板的構圖方法中，如圖2B所示，將圖案材料20涂布到印刷板40上，并且使用刀片35從印刷板的表面去除圖案材料20b，使得僅在印刷板40的溝內留下圖案材料。從印刷板的表面去除圖案材料20b可能不徹底，在印刷板的并非溝的部分中留下殘留物。留在溝中的圖案材料可能是不均勻的。此外，將圖案材料20涂布到印刷板上并隨后從印刷板去除部分圖案材料，這由于浪費了圖案材料而導致制造成本增加。
發明內容
因此，本發明致力于一種構圖方法及利用其制造液晶顯示(LCD)器件的方法，其基本上消除了由于現有技術的局限性和缺點所導致的一個或者更多個問題。
本發明的一個優點是提供了一種構圖方法和利用該構圖方法制造LCD器件的方法，以提高印刷的精確性并且減少成本和材料的浪費。
本發明的附加特征和優點將在下文的說明中得以闡述，部分地從說明書中顯見，或者可以通過本發明的實踐而習得。可以通過在撰寫的說明書及其權利要求以及附圖中具體指出的結構實現并獲得本發明的目的和其他優點。
為了實現這些和其他優點，并且根據本發明的目的，如具體實施和廣泛描述的，一種構圖方法包括以下步驟制備具有溝和岸的印刷板；將圖案材料滴注到印刷板的溝中；使印刷輥在印刷板上滾動以將溝中的圖案材料印到印刷輥上；并且使印刷輥在基板上滾動，以將印刷輥上的圖案材料印到基板上。
在本發明的另一方面，一種用于制造LCD器件的方法包括以下步驟制備具有凹部和凸部的第一印刷板和第二印刷板；將黑底材料涂布在第一印刷板的凹部中；使第一印刷輥在第一印刷板上滾動，以將黑底材料印刷在第一印刷輥上；通過使第一印刷輥在基板上滾動以將黑底材料印刷在基板上來在基板上形成黑底層；將濾色器材料涂布到第二印刷板的凹部內；使第二印刷輥在第二印刷板上滾動，以將凹部內的濾色器材料印刷在第二印刷輥上；并且通過使第二印刷輥在包括黑底層的基板上滾動以將濾色器材料印刷在包括黑底層的基板上，從而在包括黑底層的基板上形成濾色器層。
應該理解，以上總體說明和以下詳細說明都是示例性和說明性的，旨在提供對如權利要求所述的本發明的進一步說明。
附圖被包括進來以提供對本發明的進一步理解，并且被并入且構成本說明書的一部分，附圖例示了本發明的實施例并與說明書一起用于解釋本發明的原理。在附圖中
圖1A、1B以及1C是例示出現有技術的采用光刻的構圖方法的剖面圖；圖2A、2B、2C以及2D是例示出根據現有技術的使用印刷輥的構圖方法的剖面圖；圖3A、3B、3C以及3D是例示出根據本發明的第一實施例的構圖方法的剖面圖；圖4A、4B、4C以及4D是例示出根據本發明的第二實施例的構圖方法的剖面圖；以及圖5A、5B、5C以及5D是例示出根據本發明的用于制造LCD器件的方法的剖面圖。
具體實施例方式
現在詳細說明本發明的實施例，其示例在附圖中示出。只要有可能，就在全部附圖中使用相同的附圖標號來表示相同或者相似的部件。
下文中參照圖3A到3D來描述根據本發明的構圖方法和用于制造LCD器件的方法。
圖3A到3D是例示出根據本發明的第一實施例的構圖方法的剖面圖。
在根據本發明的第一實施例的構圖方法中，在基板的除圖案區域之外的預定部分上形成預定的材料層，并且在預定材料層的表面上涂布疏水材料。使用噴墨法在基板的除預定材料層之外的部分上形成圖案材料層，由此將圖案材料層印刷在印刷輥上。例如，預定材料層可以由黑底層形成。
如圖3A所示，在親水基板100上除圖案區域外的部分上形成黑底層230。可以使用光刻形成黑底層230。
如圖3B所示，對黑底層230的表面實施疏水處理，由此形成疏水層260，從而形成具有黑底層230的印刷板，并且制備了疏水層260。
圖案材料層是親水材料。即，如果沒有在黑底層230的表面上形成疏水層260，則圖案材料層會滲入黑底層230，并且不能精確地形成所印刷的圖案材料以用于將圖案材料印刷在印刷輥上。將疏水層260形成在黑底層230的表面上防止了圖案材料層滲入黑底層。
如圖3C所示，使用精密噴嘴600將圖案材料滴注到基板100上對應于圖案區域的部分，即基板上沒有黑底層230的部分。
如圖3D所示，在滴注了適當量的圖案材料之后，通過在印刷板上滾動印刷輥將圖案材料印在印刷輥上。隨后通過將印刷輥在LCD基板上滾動而將圖案材料印在用于LCD器件的基板上。
通過使用采用精密噴嘴的噴墨法形成圖案，能夠減少圖案材料的消耗。
在對圖3A到3D所例示的實施例的上述描述中，將預定材料層230描述為親水的黑底圖案材料，而將圖案材料也描述成親水的。然而，預定材料和圖案材料可以具有疏水特性和親水特性的其他組合。當預定材料層230和圖案材料具有相反特性時，例如，當預定材料層是疏水材料而圖案材料是親水材料時，可以省略疏水層260。然而，當圖案材料和預定材料層具有相同特性，即當兩者或者都疏水或者都親水時，選擇特性與圖案材料和預定材料相反的層260。例如，當圖案材料和預定材料230都是疏水材料時，利用親水層來替代上述的疏水層260。
另選地，可在玻璃基板中形成溝，而不形成黑底層，并且可以將圖案材料滴注在玻璃基板的溝內以形成預期圖案。下面將參照圖4A到4D詳細說明該方法。
圖4A到4D是例示出根據本發明的第二實施例的構圖方法的剖面圖。
如圖4A所示，制備具有溝430和岸460的印刷板400。印刷板400可以由玻璃、有機材料或者無機材料形成。
形成在印刷板400中的溝430的底部可以是親水的。通過形成具有強親水特性的材料的印刷板400，可以避免對印刷板400的溝430的底部執行額外的親水處理。然而，如果印刷板400由羥基或者羰基有機材料形成，則可以對印刷板400的溝430的底部實施使用氧等離子體的親水處理。
當印刷板400的溝430的底部具有強親水特性時，圖案材料可以有效地遍布溝430的底部。
印刷板400具有可以對其實施疏水處理的岸460。另選地，印刷板400可以由具有強親水特性的材料形成。當印刷板400的岸460具有強疏水特性時，可以防止圖案材料涂布到岸460的上表面上。
疏水處理可以包括利用氟化碳CF4等離子體對印刷板400的岸460進行處理。
使用至少一個精密噴嘴600將圖案材料滴注到印刷板的溝內。當使用一個精密噴嘴600時，將該精密噴嘴600移動到各個溝430。當使用多個精密噴嘴時，通過減少或者消除精密噴嘴600的運動，可以減少處理時間。
將圖案材料僅滴注在溝430中，并且僅涂布印刷板400的溝。因此，可以避免殘余，降低了材料成本和制造成本。
可以重復利用印刷板400，減少了用于形成復雜圖案的處理。
在如圖4B所示地使用精密噴嘴600將適當量的圖案材料200a滴注到溝430中之后，如圖4C所示將印刷輥500在印刷板400上滾動。將來自印刷板400的溝430的圖案材料200a印刷在印刷輥500的表面上，由此在印刷輥500上形成具有預定圖案的圖案材料200a。
在印刷輥500的表面上形成有硅基樹脂的覆層550。硅基樹脂的覆層550具有彈性以減小印刷輥500與印刷板400之間以及印刷輥500與基板100之間的摩擦。
如圖4D所示，通過在基板100上滾動印刷輥500，將圖案材料200a印在基板100上，在基板100上形成預定圖案的圖案材料200a。
在對圖4A到4D所例示的實施例的以上描述中，將圖案材料描述為親水材料，而印刷板的岸為疏水材料并且印刷板的溝為親水材料。另選地，可以使用疏水圖案材料，在這種情況下印刷板的岸為親水材料并且印刷板的溝為疏水材料。如果印刷板由疏水材料制成，則可以通過處理(例如利用氧等離子體的處理)將印刷板的岸制成為親水的。如果印刷板由親水材料制成，則可以通過處理(例如利用氟碳等離子體的處理)將印刷板的溝制成為疏水的。
在上述實施例中，通過將岸的疏水特性或者親水特性控制為與圖案材料的疏水特性或者親水特性相反，防止了圖案材料涂布到印刷板的岸上。另選地，可在滴注圖案材料期間對溝內的圖案材料的深度進行控制，以防止涂布到印刷板的岸上。印刷板400具有從溝430的底部到相鄰岸460的表面測量的溝深度。當使用精密噴嘴600向溝430中滴注圖案材料時，對精密噴嘴進行控制以基于要印刷的特征形成溝內圖案材料的高度。溝內印刷材料的高度低于溝深度，留下具有從溝430中的印刷材料的表面到相鄰岸460的表面測量的有效高度的溝間隙(recess gap)，以防止圖案材料涂布到岸上。間隙的有效高度可以等于或者大于溝內印刷材料的高度，在這種情況下溝深度至少是溝內圖案材料的高度的兩倍。例如，當形成濾色器時，可以對精密噴嘴進行控制以將溝內濾色器材料的高度形成為大約3μm。印刷板的溝深度可以是6μm或者更大，留下至少3μm的有效間隙。可以將溝深度限制于30μm。
上述構圖方法可以應用于LCD器件的制造處理。具體地，上述構圖方法可以用于形成LCD器件的黑底層和濾色器層。
圖5A到5D是例示出根據本發明的用于制造LCD器件的方法的剖面圖。
如圖5A所示，在第一基板130上形成黑底層270。即，如圖3C、4A和4B所示，通過使用精密噴嘴600將黑底材料形成在印刷板400的溝430內。如上所述，印刷輥500在印刷板400上滾動，將形成在印刷板400的溝430中的黑底材料印在印刷輥500的表面上。隨后印刷輥500在第一基板130上滾動，將黑底材料印在第一基板130上以形成黑底層270。
使用精密噴嘴600在第二印刷板400的相應溝430中形成R、G以及B濾色器材料。如圖5B所示，通過將第二印刷輥500在第二印刷板400上滾動并且隨后將第二印刷輥500在第一基板130上滾動，在具有黑底層270的第一基板130的對應溝內形成相應的濾色器層圖案280。
如圖5C所示，制備具有薄膜晶體管陣列基板的第二基板160。
雖然未示出，但用于制備第二基板160的處理包括以下步驟形成彼此交叉以限定像素區的選通線和數據線；在選通線和數據線的交叉處附近形成薄膜晶體管；在包括薄膜晶體管的整個表面上形成鈍化層；并且形成連接到薄膜晶體管的漏極的像素電極。
如圖5D所示，將第一基板130與第二基板160彼此接合，并且在第一基板130與第二基板160之間形成液晶層700。
可以使用施布法或者注入法來形成液晶層700。
當使用施布法時，在第一基板130和第二基板160的任一個上形成沒有開口的密封劑，在第一基板130和第二基板160的任一個上施布液晶，并且將兩個基板彼此接合。
當使用注入法時，在第一基板130和第二基板160的任一個上形成具有開口的密封劑之后，通過毛細現象和壓力差將液晶注入第一基板130與第二基板160之間的空間中。
如上所述，根據本發明的實施例的構圖方法和用于制造LCD器件的方法具有下列優點。
通過制備具有溝的印刷板并且使用精密噴嘴將圖案材料涂布在印刷板的溝內，能夠減少印刷期間的缺陷。此外，僅將圖案材料涂布在印刷板的溝內，這通過減少圖案材料的消耗而降低了制造成本。
本領域的技術人員應該明了，可以在不脫離本發明的精神或者范圍的情況下對本發明進行各種修改和變型。因此，本發明旨在覆蓋對本發明的修改和變型，只要它們落入所附權利要求及其等同物的范圍內。
權利要求
1.一種構圖方法，包括以下處理制備具有溝和岸的印刷板；將圖案材料滴注在印刷板的溝內；使印刷輥在印刷板上滾動，以將溝內的圖案材料印在印刷輥上；以及使印刷輥在基板上滾動，以將印刷輥上的圖案材料印在該基板上。
2.根據權利要求1所述的構圖方法，其中，圖案材料的特性為親水和疏水之一，并且溝的特性與圖案材料的特性相同。
3.根據權利要求1所述的構圖方法，其中，圖案材料的特性為親水和疏水之一，并且岸的特性與圖案材料的特性相反。
4.根據權利要求1所述的構圖方法，其中，將圖案材料滴注在印刷板的溝內的處理使用至少一個精密噴嘴。
5.根據權利要求4所述的構圖方法，其中，將圖案材料滴注在印刷板的溝內的處理包括以下處理對精密噴嘴進行控制，以按在溝內在圖案材料上方留有有效間隙的方式將圖案材料滴注在溝內。
6.根據權利要求5所述的構圖方法，其中，溝內的圖案材料上方的有效間隙至少等于溝內的圖案材料的高度。
7.根據權利要求1所述的構圖方法，包括將溝和岸中的一個處理成疏水的處理。
8.根據權利要求7所述的構圖方法，其中，將溝和岸中的一個處理成疏水的處理包括利用氟化碳等離子體對溝和岸中的所述一個進行處理的處理。
9.根據權利要求1所述的構圖方法，包括將溝和岸中的一個處理成親水的處理。
10.根據權利要求9所述的構圖方法，其中，將溝和岸中的一個處理成親水的處理包括利用氧等離子體對溝和岸中的所述一個進行處理的處理。
11.根據權利要求1所述的構圖方法，其中，將圖案材料涂布在印刷板的溝內的處理使用至少一個精密噴嘴。
12.根據權利要求1所述的構圖方法，其中，印刷輥包括附于其表面的覆層。
13.根據權利要求1所述的構圖方法，其中，制備具有溝和岸的印刷板的處理包括以下處理在用于印刷板的基板上對應于岸處形成預定材料層。
14.根據權利要求13所述的構圖方法，其中，制備具有溝和岸的印刷板的處理包括在所述預定材料層上形成疏水層和親水層之一的處理。
15.根據權利要求13所述的構圖方法，其中，所述預定材料層包括黑底層。
16.根據權利要求1所述的構圖方法，其中，制備具有溝和岸的印刷板的處理包括在基板上對應于溝處形成溝的處理。
17.根據權利要求16所述的構圖方法，其中，制備具有溝和岸的印刷板的處理進一步包括在用于印刷板的基板上對應于岸處形成預定材料層的處理。
18.一種液晶顯示器件的制造方法，包括以下處理制備第一基板和第二基板；在第一基板上形成圖案；以及在第一基板與第二基板之間形成液晶層；其中，在第一基板上形成圖案的處理包括以下處理制備具有溝和岸的印刷板；將圖案材料滴注在印刷板的溝內；使印刷輥在印刷板上滾動，以將印刷板的溝內的圖案材料印到印刷輥上；以及使印刷輥在第一基板上滾動，以將印刷輥上的圖案材料印在第一基板上。
19.根據權利要求18所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，圖案材料是黑底材料和濾色器材料之一。
20.根據權利要求18所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，圖案材料的特性是親水和疏水之一，并且溝的特性與圖案材料的特性相同。
21.根據權利要求18所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，圖案材料的特性是親水和疏水之一，并且岸的特性與圖案材料的特性相反。
22.根據權利要求21所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，將圖案材料滴注在印刷板的溝內的處理使用至少一個精密噴嘴。
23.根據權利要求18所述的液晶顯示器件的制造方法，包括將溝和岸中的一個處理成疏水的處理。
24.根據權利要求23所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，將溝和岸中的一個處理成疏水的處理包括利用氟化碳等離子體對溝和岸中的所述一個進行處理的處理。
25.根據權利要求18所述的液晶顯示器件的制造方法，包括將溝和岸中的一個處理成親水的處理。
26.根據權利要求25所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，將溝和岸中的一個處理成親水的處理包括利用氧等離子體對溝和岸中的所述一個進行處理的處理。
27.根據權利要求18所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，將圖案材料涂布在印刷板的溝內的處理使用至少一個精密噴嘴。
28.根據權利要求18所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，印刷輥包括附于其表面的覆層。
29.根據權利要求18所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，制備具有溝和岸的印刷板的處理包括以下處理在用于印刷板的基板上對應于岸處形成預定材料層。
30.根據權利要求29所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，制備具有溝和岸的印刷板的處理包括在所述預定材料層上形成疏水層和親水層之一的處理。
31.根據權利要求29所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，所述預定材料層包括黑底層。
32.根據權利要求18所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，制備具有溝和岸的印刷板的處理包括在基板中對應于溝處形成溝的處理。
33.根據權利要求32所述的液晶顯示器件的制造方法，其中，制備具有溝和岸的印刷板的處理進一步包括在用于印刷板的基板上對應于岸處形成預定材料層的處理。
全文摘要
公開了一種構圖方法及使用該構圖方法制造液晶顯示器件的方法。所述構圖方法包括以下處理制備具有凹部和凸部的印刷板；將圖案材料涂布在印刷板的凹部內；使印刷輥在印刷板上滾動，以將凹部內的圖案材料印在印刷輥上；并且使印刷輥在基板上滾動，以將印刷輥上的圖案材料印在基板上。
文檔編號B41M1/34GK1991486SQ2006100943
公開日2007年7月4日 申請日期2006年6月30日 優先權日2005年12月29日
發明者柳弘錫, 金喆鎬, 李正宰, 吳泰英, 樸春鎬 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社