油墨组合物以及使用该油墨组合物制造液晶显示器件的方法

专利名称：油墨组合物以及使用该油墨组合物制造液晶显示器件的方法
技术领域：
本发明涉及一种油墨组合物，具体涉及一种用于压印光刻和滚动印刷的具有高耐 热性的油墨组合物，以及一种使用该油墨组合物来制造液晶显示器(LCD)的方法，该油墨 组合物能够形成精确的精细图案。
背景技术：
近来，随着信息显示变得更加有吸引力以及对使用便携式信息媒介的需求增大， 人们已经广泛地进行着对用于取代作为现有显示器件的阴极射线管(CRT)的更轻薄的平 板显示器(FPD)的研究和商品化。特别是，在FPD之中，液晶显示(LCD)器件是通过使用液 晶的光学各向异性来显示图像丄CD器件具有极好的分辨率、显色性、图像质量等，因而广泛 地应用于笔记本、桌面监视器等。 LCD器件包括滤色器基板、阵列基板、以及介于滤色器基板和阵列基板之间的液晶层。 有源矩阵方法，作为LCD器件中通常使用的驱动方法，被配置为通过采用作为开 关器件的非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)来驱动像素单元的液晶。
在下文中，将参照图1来详细描述现有技术LCD器件的结构。
图1为示意性地示出了现有技术LCD器件的分解透视图。 如图1所示，LCD器件包括滤色器基板5、阵列基板10、以及介于滤色器基板5和 阵列基板10之间的液晶层30。 滤色器基板5配备有具有多个用于呈现红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的子滤色器 7的滤色器C、用于分隔相邻子滤色器7并且阻挡光穿过液晶层30的黑矩阵6、以及用于将 电压施加于液晶层30的透明公共电极8。 而且，阵列基板10配备有设置在水平和垂直方向上用于限定多个像素区P的多条 栅线16和数据线17、形成在栅线16和数据线17之间的交叉点处作为开关器件的薄膜晶体 管T、以及形成在各个像素区P上的像素区18。 具有该结构的滤色器基板5和阵列基板10通过形成在图像显示区的外部边缘处 的密封剂(未示出)来彼此相对连接，由此构成LCD面板。滤色器基板5和阵列基板10之 间的连接也可通过形成在滤色器基板5或者阵列基板10处的连接键(未示出)来实现。
LCD器件的制造包括制成具有TFT的阵列基板所需的多次光刻工艺。
而且，为了形成应用于信息存储、小型传感器、光子晶体和光学元件、微电子机械 系统、显示器以及半导体的精细图案，人们实施了光刻工艺而使用光来形成精细图案。
光刻工艺是指一系列工序，通过这些工序将印刷在掩模上的图案转移到沉积薄膜 的基板上，以形成所期望的图案。通过包括光刻胶涂覆、对准和曝光、显影等等的多个复杂 工序来实施光刻工艺。 首先，在将作为光敏电阻(photo resistor)的光刻胶涂覆在其上待形成预定图案的薄膜上之后，将形成图案的光掩模与所述薄膜相对准，然后进行曝光。在此，将所使用的
光掩模划分为预定透明区和阻挡区。穿过透明区的光可化学地改变该光刻胶。 光刻胶中的化学变化可取决于光刻胶的类型。对于正性光刻胶，曝光区可溶于显
影剂溶液中。相反，对于负性光刻胶，曝光区不溶于显影剂溶液中。在本发明中，将示例性
地给出关于使用正性光刻胶的情况的描述。 在曝光工序之后，通过显影剂溶液来去除光刻胶的曝光区，由此在薄膜上产生预 定的光刻胶图案。 之后，对薄膜进行蚀刻以与光刻胶图案一致，然后去除余下的光刻胶图案，由此制 成预定形状的薄膜图案。 在光刻工艺中，根据在曝光工序中所使用的光的波长来确定电路或图案的行宽。 考虑到当前的技术标准，由于光干涉而很难通过光刻工艺来在基板上形成低于70nm的精 细图案。 此外，随着图案开始变得超微化，由于曝光设备昂贵、需要高分辨率掩模等而导致 初期投资费用增大，造成生产成本过度增加。此外，由于在每次形成图案时都应当进行包括 曝光、曝光后烘焙、显影、显影后烘焙、蚀刻、清洗等的复杂的工序，因此需要很长时间来进 行这些工序，并且光刻工艺应当重复多次，由此降低了生产率。 为了解决这些问题，引入了压印光刻和滚动印刷。压印光刻是一种最初由来自美 国的普林斯顿大学的St印hen Chou等所发明的、用于雕刻纳米级别图案的方法。根据该方 法，在一具有较高强度的无机材料或聚合物的表面上事先制成所期望的形状，然后将该事 先制成的形状附于另一材料上而形成精细图案。具体而言，将具有事先形成其上的所期望 的精细图案的无机材料或者聚合物模子贴附在涂覆于金属膜或者有机层上待热固化或光 固化的可固化组合物上，由此形成图案。与现有的光刻术相比，该方法的优点在于方法简单 和有效形成精细图案。 滚动印刷方法也已经被公开了，例如，在名称为"滚动印刷装置以及使用该装 置来制造显不器件的方法(roll printing apparatus arid method offabricating display device using the same)"的韩国专利申请No. 2006-0005482 (早期公开申i青 No. 10-2007-76292)中得到公开。根据该滚动印刷方法，不用通过现有光刻术形成图案时所 使用的高分辨率掩模，而是用硅聚合物和凸印版来将图案直接转移到基板上，以如所期望 地在其上形成精细图案，由此形成了精细图案。 然而，在形成精细图案后的低温烘焙工序中，由于油墨组合物和要如所期望地在 其上形成图案的基板之间的粘附力下降，可引起金属基板的丢失的问题，其在蚀刻工艺时 应给予保护。此外，在高温烘焙工序中，油墨组合物和要如所期望地在其上形成图案的基板 之间的粘附力增大，但是油墨组合物所形成的图案行宽和行间隔逐渐变差至出现变形，这 可引起过多的缺陷、例如有缺陷的图案，从而导致了在精细图案的连续转移上的局限以及 在精细图案的精确性提高方面的困难。

发明内容
因此，为了解决现有技术的诸多问题，本发明的一个目的在于提供一种通过采用 压印光刻和滚动印刷来代替光刻术而制造LCD器件的方法。
本发明的另一个目的在于提供一种用于压印光刻和滚动印刷的油墨组合物以及 使用该油墨组合物来制造LCD器件的方法，该油墨组合物通过使用均为连高温都可耐受的 聚合物树脂和添加剂，可提高图案精确性以及可使得图案的行宽和行间隔保持均一。
从本发明的下列详细描述并结合所附附图，本发明的前述和其它目的、特征、方面 以及优点会变得更加清楚明了 。 为了实现这些和其它优点以及根据本发明的目的，如在本发明中具体表达以及广 泛描述地，本发明提供了一种油墨组合物，其包含5 45wt^的聚合物树脂、被加入以保持 热稳定性的5 45wt^的添加剂、以及50 90wt^的有机溶剂，其中所述油墨组合物甚至 可耐受90°C 250。C的高温。 在本发明的一个方面中，本发明提供了一种制造LCD器件的方法，其包括制造 具有多个阵列基板或者多个滤色器基板的母基板；执行用于所述阵列基板的阵列工序和 用于所述滤色器基板的滤色器工序；在所述母基板的表面上形成定向层；执行对母基板的 摩擦；连接已完全摩擦的一对母基板；以及将所连接的母基板切割成多个单元液晶显示面 板，其中在实施所述阵列工序和所述滤色器工序时，实施一压印光刻和滚动印刷工序来形 成精细图案，所述压印光刻和滚动印刷工艺使用一种油墨组合物，其包含5 45wt %的聚 合物树脂、被加入以保持热稳定性的5 45wt^的添加齐U、以及50 90wt^的有机溶剂， 所述油墨组合物甚至可耐受90 25(TC的高温。 如上所述，在根据本发明的油墨组合物以及制造LCD器件的方法中，使用均为连 高温都可耐受的聚合物树脂和添加剂，以保持图案行宽和行间隔不变，这可使精细图案连 续转移，因而改善了图案精确性、产率以及工艺效率。


所包括的提供了对本发明的进一步理解并且并入构成本申请的一部分的附
解了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的精神。
在附图中 图1为示意性地示出了现有技术LCD器件的分解透视图； 图2为示出了来自第一和第二实施方式以及第一和第二对照的使用不同添加剂 所制得的油墨组合物的比较结果的表格； 图3为示出了图2的来自第一和第二实施方式以及第一和第二对照的油墨组合物 的各个图案转录率的比较结果的表格； 图4为示出了通过使用根据本发明的第一实施方式制备的油墨组合物来形成的 精细图案的热处理表面的光学显微照片； 图5为示出了通过使用根据本发明的第二实施方式制备的油墨组合物来形成的 精细图案的热处理表面的光学显微照片； 图6为示出了通过使用根据第一对照制备的油墨组合物来形成的精细图案的热 处理表面的光学显微照片； 图7为示出了通过使用根据第二对照制备的油墨组合物来形成的精细图案的热 处理表面的光学显微照片； 图8为顺序地示出了使用根据本发明的油墨组合物来制造LCD器件的方法的流程
6图；以及 图9A至图9D为顺序地示出了使用根据本发明的油墨组合物来形成油墨图案的方 法的截面图。
具体实施例方式
以下将参照附图详细描述根据本发明的优选实施方式的油墨组合物以及使用该 油墨组合物来制造LCD器件的方法。 根据本发明的优选实施方式的一种油墨组合物可包含5 45wt^的聚合物树脂、 5 45wt%的添加剂、以及50 90wt%的有机溶剂。特别是，添加了可保持热稳定性的添 加剂，因而该油墨组合物可具有突出的耐热性和图案形成能力。而且，该聚合物和添加剂的 添加可使图案转录率得到提高，由此改善了产率和工艺效率。 在本发明中，根据本发明的优选实施方式的聚合物树脂可包括用于典型的油墨组 合物的酚醛树脂、压克力树脂等。 在本发明中，酚醛树脂可为使诸如间甲酚、对甲酚、2 ， 3 ， 5-三甲基苯酚、2 ， 3- 二甲
苯、3，5-二甲苯等的芳香醇与甲醛或者多聚甲醛进行化合反应来得到的聚合物。而且，压克
力树脂可为通过聚合不饱和羧基酸、芳香单体、丙烯酸单体来获得的树脂。 该聚合物树脂可优选地具有2000-100000的分子量，更优选地为2000-45000。 优选地，相对于组合物的总的100wt % ，可包含5-45wt %的聚合物树脂，更优选地
为7-12. 5wt % 。在该范围内，该聚合物树脂可用作图案载体并且增加了图案转录率，由此提
高了产率并且改善了工艺效率。 而且，根据本发明的优选实施方式的添加剂可用于调控该油墨组合物的热稳定 性。该添加剂的示例可包括季戊四醇、没食子酸甲酯、没食子酸丙酯、没食子酸月桂酯、没食 子酸辛酯、甲氨基酚(metol)、酪胺盐酸盐、l-(3-羟苯基)哌嗪、4-溴-2-(5-异噁唑基)苯 酚、4-(咪唑-l-基)苯酚、芹菜素(apigenin)、2-(4，5-二氢-lH-咪唑-2-基)苯酚、3-(4， 5-二氢-lH-咪唑-2-基)苯酚、4-(4，5-二氢-lH-咪唑-2-基)苯酚、4_硝基-2-(1H-吡 唑-3-基)苯酚、2- (2-羟苯基)-1H-苯并咪唑、4- (4-甲基-4， 5- 二氢-1H-咪唑-2-基) 苯酚、1-氨基-2-萘酚盐酸盐、2， 4- 二氨基苯酚二盐酸盐、2-乙酰胺基苯酚、2-氨基-3-硝 基苯酚、2-氨基-4-氯-5-硝基苯酚、2-氨基-5-硝基苯酚、3-氨基-2-萘酚、3_甲氧基酪 胺盐酸盐、4， 7- 二甲氧基-1， 10-邻二氮杂菲、4-氨基-1-萘酚盐酸盐、4-氨基-3-氯酚盐 酸盐、4-氨基酚盐酸盐、4-三苯甲基苯酚、8-氨基-2-萘酚、鹰嘴豆芽素A、氯醌、五溴苯酚、 槲皮黄酮二水合物、非瑟酮、1， 3， 5-三甲基-2， 4， 6-三(3， 5- 二 -叔丁基-4-羟基苯甲基) 苯、三(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯甲基)异氰脲酸酯、十八基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟 基苯基)丙酸酯、2，5-二 (1，1-二甲基丙基)-1，4-苯二醇、1，1，3-三-(2-甲基-4-羟 基-5-叔丁基苯基)丁烷、三甘醇-二 (3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、2，2-亚 甲基二 (4-甲基-6-(l-甲基环己基)-苯酚)、三(2，4-二-叔丁基苯基)磷酸酯、等等。
在本发明中，优选地，在本发明的油墨组合物中可包含5-45wt^的添加剂，更优选 地，在该油墨组合物中可包含7-12. 5wt^的添加剂。在该范围内，图案的行宽和行间隔可保 持不变，因而改善了要如所期望地形成在基板上的图案的精确性，由此提高了产率和工艺 效率。
根据本发明的优选实施方式的有机溶剂可为易溶溶剂，如果必要，则除了聚合物 树脂和添加剂以外还可使用该易溶溶剂。 例如，所述有机溶剂可为选自于下列溶剂的单一溶剂或者两个或两个以上种类的 溶剂的混合物，这些溶剂的示例可包括丙烯腈；乙腈；丙三醇；二甲亚砜；硝基甲烷；二甲基 甲酰胺；苯酚；N-甲基吡咯烷酮；吡啶全氟三丁基胺；全氟萘烷；2_ 丁酮；碳酸亚甲酯；多 种醇，包括甲醇、乙醇、乙二醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、丙烯乙二醇(propylene ethylene glycol) 、二甘醇、丁二醇、苯甲醇、己醇、烯丙醇，等等；多种醚，包括碳酸丙烯酯、四氢呋喃、 甲氧基苯、1，4-二氧六环、1-甲氧基-2-丙醇、二丁基醚、二苯基醚，等等；多种酯，包括醋 酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、二乙胺苯酮(diethylpropion)、乙基酯、丁基酯、甲 基_2羟基异丁酸酯、2-甲氧基-1-甲基乙基酯、2-甲氧基乙醇的醋酸酯、2-乙氧基乙醇的 醋酸酯，等等；多种乙二醇烷基醚的醋酸酯(ethylene glycol alkyl ether acetates), 包括乙二醇甲基醚的醋酸酯、乙二醇乙基醚的醋酸酯，等等；多种乙二醇烷基醚的丙酸酯 (ethylene glycol alkyl ether propionates)，包括乙二醇甲基醚的丙酸酉旨、乙二醇乙 基醚的丙酸酯，等等；多种乙二醇一烷基醚，包括乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚，等等；多 种二乙二醇烷基醚，包括二乙二醇一甲基醚、二乙二醇一乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二 乙二醇甲基乙基醚，等等；多种丙二醇烷基醚的醋酸酯(propylene glycol alkyl ether acetates)，包括丙二醇甲基醚的醋酸酯、丙二醇乙基醚的醋酸酯、丙二醇丙基醚的醋酸酯， 等等；多种丙二醇烷基醚的丙酸酯(propylene glycol alkyl ether propionates)，包括 丙二醇甲基醚的丙酸酯、丙二醇乙基醚的丙酸酯、丙二醇丙基醚的丙酸酯，等等；多种丙二 醇一烷基醚，包括丙二醇甲基醚、丙二醇乙基醚、丙二醇丙基醚、丙二醇丁基醚，等等；多种 二丙二醇烷基醚，包括二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚，等等；多种丁二醇一甲基醚， 包括丁二醇一 甲基醚、丁二醇一乙基醚，等等；以及多种二丁二醇烷基醚，包括二丁二醇二 甲基醚、二丁二醇二乙基醚，等等。特别是，为了将增强的涂覆性能赋予硅聚合物，有利地是 在图案转录中使用两种以上有机溶剂的混合物，而不是使用单一溶剂。 在所述油墨组合物中可优选地包含50 90wt%的有机溶剂，更优选地，在所述油 墨组合物中可包含70 80wt %的有机溶剂。在该范围内，该有机溶剂可有助于工艺效率以 及溶解性。 包含上述组分的本发明的用于压印光刻和滚动印刷的油墨组合物可进一步包含 表面活性剂、粘合敏化剂或者可视化合物。 在本发明中，所述表面活性剂可防止可出现在硅聚合物上的油墨材料的斑点以及 孔洞痕迹，并且确保更好的涂覆性能。 所述表面活性剂的示例可包括硅基表面活性剂或者诸如全氟烷基寡聚物的 氟基表面活性剂，并且相对于油墨组合物的总的100wt^，所述表面活性剂的含量可占 0. 01-3wt^，优选0. 1-1. 5wt%。 而且，所述粘合敏化剂可用于改善下层的粘附性，其示例可包括典型的黑色素交 联剂(melanin crosslinking agent)。 所述黑色素交联剂的示例可包括脲和甲醛的縮合产物、三聚氰胺和甲醛的縮合产 物、从醇获得的一类羟甲基脲烷基醚或者一类羟甲基三聚氰胺烷基醚。例如，脲和甲醛的縮 合产物的示例可包括一羟甲基脲、二羟甲基脲，等等。三聚氰胺和甲醛的縮合产物的示例可包括六羟甲基三聚氰胺。而且，还可将三聚氰胺和甲醛的部分縮合产物用作黑色素交联剂。 可通过脲和甲醛的縮合产物、部分或全部羟甲基以及醇之间的反应来获得这种羟甲基脲烷 基醚。多种羟甲基脲烷基醚的示例可包括一甲基脲甲基醚、二甲基脲甲基醚，等等。可通过 三聚氰胺和甲醛的縮合产物，部分或全部羟甲基以及醇之间的反应来获得这种羟甲基三聚 氰胺烷基醚。多种羟甲基三聚氰胺烷基醚的示例可包括六羟甲基三聚氰胺六甲基醚、六羟 甲基三聚氰胺六丁基醚，等等。还可采用结构中三聚氰胺的氨基的氢原子由羟甲基和甲氧 基甲基所取代的化合物、结构中三聚氰胺的氨基的氢原子由丁氧基甲基和甲氧基甲基所取 代的化合物等等。尤其是，可优先考虑使用这种羟甲基三聚氰胺烷基醚。
如果使用粘合敏化剂，则相对于组合物的总的100wt^，所述粘合敏化剂的含量可 优选为0. 01-5wt^，更优选为0. 5-2. 5wt%。在该范围内，根据本发明的优选实施方式的油 墨组合物可具有突出的对于下基板的粘着性，并且可用于随后在蚀刻工序期间保护位于图 案下部的金属层。 所述可视化合物可通过使用染料、颜料或者光敏化合物来确保所述油墨组合物的 可视性。而且，所述可视化合物可通过可溶于聚合物树脂中来改善图案的转移性能，并且此 外还可有利于确保与其上要如所期望地形成图案的基板的粘着力。 作为可视化合物，可单独使用或者通过彼此混合的方式来使用重氮基化合物，即， 通过使三羟基苯甲酮与2-重氮基-1-萘酚-5-磺酸进行酯化所制得的2， 3， 4-三羟基苯甲 酮-1， 2-萘醌重氮-5-磺酸酯，以及通过使四羟基苯甲酮与2-重氮基-1-萘酚-5-磺酸进 行酯化所制得的2， 3， 4， 4-四羟基苯甲酮-1， 2-萘醌重氮-5-磺酸酯，等等。
如果使用可视化合物，则相对于根据本发明的优选实施方式的油墨组合物的总的 100wt^，可视化合物的含量可优选地为0. 001-3. Owt^，更优选地为0. 001-2. Owt%。
可使用压印光刻和滚动印刷来将具有上述构成的根据本发明的优选实施方式的 油墨组合物应用于图案形成，以使精细图案可精确地形成在基板上。 特别是，根据本发明的优选实施方式的油墨组合物可包括均为连约90 25(TC的 高温都能耐受的聚合物树脂和添加剂，由此确保精细图案的突出的转录率，并且使精细图 案可精确形成。以下将与对照实施例(在下文中，称为"对照")进行比较来详细描述这些 改善的性质。 图2为示出了来自第一和第二实施方式以及第一和第二对照的使用不同添加剂 所制得的油墨组合物的比较结果的表格，其中单位是重量百分比。 如图2所示，其表示，对于第一和第二实施方式以及第一和第二对照的各个油墨 组合物，酚醛树脂、乙醇、硅基以及六羟甲基三聚氰胺六甲基醚分别被用作聚合物树脂、有 机溶剂、表面活性剂以及粘合敏化剂，没食子酸甲酯、没食子酸丙酯、2，4-二甲苯酚以及松
香被用作添加剂。 在本发明中，第一和第二实施方式以及第一和第二对照的各个油墨组合物的总的 100wt^可包含10. Owt^的聚合物树脂、10. 0wt^的添加剂、80. Owt^的有机溶剂、1. Owt% 的表面活性剂以及3. Owt^的粘合敏化剂。 使用由第一和第二实施方式以及第一和第二对照所制得的油墨组合物，通过下列 方法来评估其各种性质。 首先，将第一和第二实施方式以及第一和第二对照的各个油墨组合物涂覆在没有图案的硅聚合物上，并且自然干燥10秒。当在凸印版上滚动硅聚合物时，精细图案被转移 到目标基板上。然后测定由此获得的图案的转录率。 图3为示出了来自图2的第一和第二实施方式以及第一和第二对照的油墨组合物 的各个图案转录率的比较结果的表格，其中，根据图案是否已经形成在均具有lXlmm尺寸 的100个单元中，在0 100%的范围内表示所述图案转录率。 如图3所示，第一和第二实施方式分别示出了 98%和97%的图案转录率，而第一 和第二对照示出了 85%和79%的图案转录率。 g卩，图3显示，使用具有高耐热性的添加剂的第一和第二实施方式的各个油墨组 合物表现出大于97%的突出的图案转录率。 同时，为了测定所形成的图案的精确性，将第一和第二实施方式以及第一和第二 对照的各个油墨组合物涂覆在没有图案的硅聚合物上，并且自然干燥预定时间。当在凸印 版上滚动硅聚合物时，精细图案被转移到目标基板上。在将转录精细图案的基板在200°C的 高温下热处理3分钟之后，通过使用光学显微镜来检查图案形成的精确性。该检查结果可 参见图4至图7。 图4和图5为各自示出了通过使用根据本发明的第一和第二实施方式所制备的油 墨组合物来形成的精细图案的热处理表面的光学显微照片。图6和图7为各自示出了通过 使用根据本发明的第一和第二对照所制备的油墨组合物来形成的精细图案的热处理表面 的光学显微照片。 如图4和图5中所示，在使用根据本发明的第一和第二实施方式的各个油墨组合 物时，均匀地形成图案。因此，在热处理前后，图案行宽没有发生改变，由此显示出突出的图 案形成的精确性。 相反，如图6和图7所示，在使用在第一和第二对照中所制得的各个油墨组合物 时，在热处理前后，可观察到图案行宽的明显变化，由此显示出该图案形成的不精确性。
根据本发明的实施方式的具有这些性质的油墨组合物可用于压印光刻和滚动印 刷，因而可形成应用于信息存储、小型传感器、光子晶体和光学元件、微电子机械系统、显示 器以及半导体的精细图案，这将在下文中通过用于制造LCD器件的示例性方法来进行详细 描述。 图8为顺序地示出了使用根据本发明的油墨组合物来制造LCD器件的方法的流程 图，其表示在通过液晶滴加法来形成液晶层的情况下用于制造LCD器件的方法。然而，本 发明并不限于该方法，而是还可应用于在通过液晶注入法来形成液晶层的情况下用于制造 LCD器件的方法。 LCD器件的制造工艺可分为在下阵列基板上形成开关器件的开关器件阵列工序、 在上滤色器基板上形成滤色器的滤色器工序、以及单元工序。 通过阵列工序，在像素区处分别形成设置在下基板上以限定多个像素区的多条栅 线和数据线、以及作为连接栅线和数据线的开关器件的薄膜晶体管(TFT)(SIOI)。而且，通 过阵列工序，形成连接到TFT以响应经由TFT所施加的信号来驱动液晶层的像素电极。
而且，通过滤色器工序，在上基板上形成具有呈现颜色的红色、绿色和蓝色子像素 的滤色器层以及公共电极(S103)。 在本发明中，通过阵列工序和滤色器工序来形成各种精细图案。在形成图案时，可
10使用采用根据本发明的实施方式的油墨组合物的压印光刻和滚动印刷，这在下文中将参照 附图详细描述。
同时，下基板和上基板均配置为大的母基板。换而言之，在大的母基板上形成多个 面板区，并且将作为开关器件的TFT和滤色器层形成在各个面板区处。
图9A至图9D为顺序地示出了使用根据本发明的油墨组合物来形成油墨图案的工 艺的截面图，其中示例性地描述了滚动印刷工艺。然而，本发明并不限于滚动印刷工艺，而 是还可应用于通过压印光刻来形成油墨图案。 如图9A所示，准备一具有印刷凹槽102的印刷板101，该印刷凹槽102基本上具有 与目标油墨图案相同的图案。然后将包含溶剂的油墨103从油墨进料器104提供到印刷板 101上。 尽管没有在附图中详细示出，然而滚动印刷装置用于在目标基板上印刷各种油墨
图案，并且包括印刷板101、用于向印刷板101上提供油墨103的油墨进料器104、以及用于
将填充在印刷板101上的油墨103转移到目标基板上的具有转移片的转移滚筒。 在本发明中，所述印刷板101在其上表面上具有用于形成目标油墨图案的多个印
刷凹槽102，并且各个印刷凹槽102可基本上具有与目标油墨图案相同的形状。 然后，油墨进料器104通过采用诸如旋转涂覆、滚筒涂覆、狭缝涂覆等适宜的方法
将油墨103以0. 5-10 ii m的厚度涂覆在印刷板101上。 在本发明中，根据本发明的实施方式的组成油墨103的油墨组合物可包含5 45wt%的聚合物树脂、5 45wt%的添加剂、以及50 90wt%的有机溶剂。特别是，添加了 保持热稳定性的5 45wt^的添加剂，因而油墨组合物可具有突出的耐热性和形成图案的 性能。所加入的添加剂还可增加图案转录率，以改善产率和工艺效率。
接着，如图9B所示，通过使用刮板130来将涂覆在印刷板101上的油墨103填充 在各个印刷凹槽102中。S卩，如果将刮板130放置在具有油墨103的印刷板101上，并且以 与印刷板101的上表面相接触的状态在一个方向上移动，则在印刷板101的上表面上所具 有的油墨103在前进方向上被挤压至填充在印刷凹槽102中。而且，通过刮板130来去除 印刷板101的上表面上而不在印刷凹槽102内的油墨103。在本发明中，可进一步提供用于 完全去除在印刷板101的上表面上的剩余油墨103的移动刮板(未示出)。
如图9C所示，在填充有油墨103的印刷板101的上表面上滚动具有转移片155的 转移滚筒150。相应地，将填充在印刷凹槽102中的油墨103转移到转移滚筒150的转移片 155上。 可按照例如圆柱形来形成转移滚筒150，并且其外表面覆盖有转移片155。转移片 155可由对于油墨103具有突出粘着性的材料来形成，例如具有极佳亲水性的硅。而且，转 移片155可具有弹性，以有助于从印刷板101转移油墨以及将油墨再转移到目标基板上。
如图9D所示，然后，转移滚筒150在一个方向上滚动以将已转移到转移片155上 的油墨103再转移到目标基板110上，由此形成预定的油墨图案120。 在本发明中，转移滚筒150和下框架(未示出)之间的间隔可是可调的，因而在滚 动转移滚筒150的同时，覆盖转移滚筒150的转移片155可接触目标基板110的上表面。在 本发明中，转移滚筒150的转移片155不必一定要接触目标基板110的上表面。然而，距离 应当保持为至少短到使从印刷板101转移到印刷板155上的油墨能够接触目标基板110的上表面。 在下文中，尽管没有在附图中示出，但还是可能实施使用紫外光进行的光固化工 序、在90-20(TC的温度下执行热处理的热硬化工序、或者光固化和热硬化工序的结合。在 本发明中，执行所述热处理来蒸发溶剂而不使包含在油墨组合物中的固体组分热解。通常， 优选通过热处理来使溶剂的浓度达到最小化，并且直到在基板上留下的油墨层的厚度小于 10 ii m才停止执行热处理。 该工序可增强油墨层和基板之间的粘着性和耐化学性。然后，用蚀刻溶液或者气 体等离子体来处理完成该工序的基板，以处理基板的暴露部分。在本发明中，通过油墨层来 保护基板的非暴露部分。在处理基板之后，通过适当的剥离器来去除油墨层，由此在基板上 形成精细图案。 然后，在各个上基板和下基板上印刷定向层。将定向层彼此对准以将锚定力或者 表面锚定特性(即，预倾角和取向方向)提供给介于上基板和下基板之间的液晶层的液晶 分子。 在采用滴加方法的情况下，使用密封剂来在滤色器基板上形成预定密封图案，同 时在阵列基板上形成液晶层(S105和S106)(参见图8)。 在滴加方法中，通过分配器将液晶滴加并分配在具有多个阵列基板的第一大母基 板或者具有多个滤色器基板的第二大母基板的图像显示区上，并且通过连接第一和第二母 基板的压力，将液晶均匀地分布在图像显示区之上，由此形成液晶层。 因此，在通过滴加方法来在LCD面板上形成液晶层时，应当以覆盖各个像素区外
围的封闭图案的形式来形成密封图案，因而液晶不能够从像素显示区中泄漏出。 当采用滴加方法时，与采用真空注入方法相比，可在短时间内将液晶滴加，即使
LCD面板较大时也可非常快速地形成液晶层。 而且，由于在采用滴加方法时滴在基板上的液晶与所需量一样多，因此可以避免 由于丢弃昂贵的液晶所造成的LCD面板的制造成本的增加，因而增强了产品的竞争力。
然后，回到图8，在使上基板和其上滴加有液晶并且涂覆有密封剂的下基板彼此对 准的状态中，施加压力以通过密封剂来连接下基板和上基板，并且同时使滴加的液晶分布 在整个面板上(S107)。通过该工序，在大母基板(下基板和上基板)上形成了具有液晶的 多个LCD面板。然后，加工玻璃基板，并且将其切割成多个LCD面板。然后，检查各个LCD 面板以完成LCD器件的制造(S108和S109)。 上述实施方式和优点仅仅是示例性的，并不应当理解为对本发明的限制。可将本 发明的教导容易地应用于其它类型的装置。本说明书意欲为说明性的，并不限制本发明的 范围。对于本领域技术人员，许多替代、修改以及改变会是清楚明了的。可按照不同方式来 对在本发明中描述的示例性实施方式的特征、结构、方法以及其它特征进行结合，以获得另 外的和/或替代的示例性实施方式。 由于本发明的这些特征可以多个形式来进行体现而不偏离其特征，因此还应当理 解不通过上述描述的任何细节来限制上述实施方式，而是应当在权利要求所限定的范围内 进行广泛的理解，因此，意欲通过权利要求来包含落入权利要求的界限和范围内的所有改 变和修改，或者这些界限和范围的等价物。
权利要求
一种油墨组合物，其包含5～45wt％的聚合物树脂；5～45wt％的添加剂，被加入以保持热稳定性；以及50～90wt％的有机溶剂，其中，所述油墨组合物甚至可耐受90℃～250℃的高温。
2. 如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述油墨组合物被用于使用压印光刻或者 滚动印刷来形成图案。
3. 如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述聚合物树脂为选自于由酚醛树脂、压克 力树脂以及其混合物所组成的群组中的一种或多种。
4. 如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述添加剂为选自于下列群组的一种或多种季戊四醇、没食子酸甲酯、没食子酸丙酯、没食子酸月桂酯、没食子酸辛酯、甲氨基酚、酪胺盐酸盐、l-(3-羟苯基)哌嗪、4-溴-2-(5-异噁唑基)苯酚、4-(咪唑-l-基)苯酚、^ 菜素、2-(4，5-二氢-lH-咪唑-2-基)苯酚、3-(4，5-二氢-lH-咪唑-2-基)苯酚、4_(4， 5-二氢-lH-咪唑-2-基)苯酚、4-硝基-2-(lH-吡唑-3-基)苯酚、2_ (2-羟苯基)-1H-苯 并咪唑、4-(4-甲基-4， 5- 二氢-1H-咪唑-2-基)苯酚、1_氨基-2-萘酚盐酸盐、2，4- 二 氨基苯酚二盐酸盐、2-乙酰胺基苯酚、2-氨基-3-硝基苯酚、2-氨基-4-氯-5-硝基苯酚、 2_氨基-5-硝基苯酚、3-氨基-2-萘酚、3-甲氧基酪胺盐酸盐、4， 7- 二甲氧基-1， 10-邻 二氮杂菲、4-氨基-1-萘酚盐酸盐、4-氨基-3-氯酚盐酸盐、4-氨基酚盐酸盐、4-三苯甲 基苯酚、8_氨基-2-萘酚、鹰嘴豆芽素A、氯醌、五溴苯酚、槲皮黄酮二水合物、非瑟酮、1，3， 5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、三(3， 5-二 -叔丁基-4-羟 基苯甲基)异氰脲酸酯、十八基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2，5-二 (1， 1- 二甲基丙基)-1 ， 4-苯二醇、1 ， 1 ， 3-三-(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、三甘 醇-二 (3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、2，2-亚甲基二 (4-甲基-6-(l-甲基环 己基)-苯酚)、以及三(2，4-二-叔丁基苯基)磷酸酯。
5. 如权利要求1所述的油墨组合物，进一步包含相对于油墨组合物的总的100wt%， 0.01-3wt^的表面活性剂，所述表面活性剂防止油墨材料的斑点和孔洞痕迹产生在硅聚合 物上。
6. 如权利要求1所述的油墨组合物，进一步包含相对于油墨组合物的总的100wt%， 0.01 -5wt %的粘合敏化剂，所述粘合敏化剂改善了与下层的粘着性。
7. 如权利要求1所述的油墨组合物，进一步包含相对于油墨组合物的总的100wt%， 0. 001-3. Owt^的可视化合物，所述可视化合物显著地确保所述油墨组合物的可视性并且 由于可溶于聚合物树脂而改善了图案转移性能。
8. —种用于制造液晶显示器件的方法，包括制造具有多个阵列基板的一母基板和具有多个滤色器基板的另一母基板； 执行用于所述阵列基板的阵列工序和用于所述滤色器基板的滤色器工序； 在所述母基板的表面上形成定向层； 执行对母基板的摩擦； 连接已完全摩擦的一对母基板；以及 将所连接的母基板切割成多个单元液晶显示面板，其中，在实施所述阵列工序和所述滤色器工序时，实施压印光刻和滚动印刷工序来形 成精细图案，所述压印光刻和滚动印刷工艺使用一种包含5 45wt^的聚合物树脂、加入 以保持热稳定性的5 45wt%的添加剂、以及50 90wt%的有机溶剂的油墨组合物，所述 油墨组合物甚至可耐受90 25(TC的高温。
9.如权利要求8的方法，其中，所述添加剂为选自下列群组的一种或多种季戊四醇、 没食子酸甲酯、没食子酸丙酯、没食子酸月桂酯、没食子酸辛酯、甲氨基酚、酪胺盐酸盐、 l-(3-羟苯基)哌嗪、4-溴-2-(5-异噁唑基)苯酚、4-(咪唑-l-基)苯酚、^菜素、2-(4， 5-二氢-lH-咪唑-2-基)苯酚、3-(4，5-二氢-lH-咪唑-2-基)苯酚、4_(4， 5-二氢-1H-咪 唑-2-基)苯酚、4-硝基-2- (1H-吡唑-3-基)苯酚、2- (2-羟苯基)-1H-苯并咪唑、4- (4-甲 基_4， 5- 二氢-1H-咪唑-2-基)苯酚、1-氨基-2-萘酚盐酸盐、2， 4- 二氨基苯酚二盐酸盐、 2_乙酰胺基苯酚、2-氨基-3-硝基苯酚、2-氨基-4-氯-5-硝基苯酚、2-氨基-5-硝基苯酚、 3_氨基-2-萘酚、3-甲氧基酪胺盐酸盐、4， 7- 二甲氧基-1， 10-邻二氮杂菲、4-氨基-1-萘 酚盐酸盐、4-氨基-3-氯酚盐酸盐、4-氨基酚盐酸盐、4-三苯甲基苯酚、8-氨基-2-萘酚、 鹰嘴豆芽素A、氯醌、五溴苯酚、槲皮黄酮二水合物、非瑟酮、l，3，5-三甲基-2，4，6-三(3， 5-二-叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、三(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯甲基)异氰脲酸酯、 十八基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2，5-二 (1，1-二甲基丙基)-1，4-苯 二醇、1，1，3-三-(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、三甘醇-二 (3-叔丁基-4-羟 基-5-甲基苯基)丙酸酯、2，2-亚甲基二 (4-甲基-6-(1-甲基环己基)-苯酚)、以及三 (2，4-二-叔丁基苯基)磷酸酯。
全文摘要
本发明公开了一种油墨组合物以及一种使用该油墨组合物来制造液晶显示(LCD)器件的方法，其中，在使用压印光刻和滚动印刷来形成LCD器件的图案中，使用包含均为连高温都可耐受的聚合物树脂和添加剂的具有耐高温性的油墨组合物，来形成保持行宽和行间隔不变的精细图案，所述油墨组合物包含5～45wt％的聚合物树脂、加入以保持热稳定性的5～45wt％的添加剂、以及50～90wt％的有机溶剂，其中所述油墨组合物甚至可耐受90～250℃的高温。
文档编号G02F1/1333GK101735690SQ20091022081
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月6日 优先权日2008年11月7日
发明者宋晙溶, 李命洙, 李起范, 柳洵城, 申承协, 金圣姬, 金柄杰, 金柄郁, 金炳厚, 金珍郁 申请人:乐金显示有限公司;东进世美肯株式会社