专利名称：构图方法及使用该构图方法制造液晶显示器件的方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示(LCD)器件，并且更具体地涉及一种用于LCD器件的构图方法。
背景技术：
在包括具有不超过几厘米厚度的显示屏的各种超薄平板型显示器件中，液晶显示(LCD)器件因其具有诸如低功耗和便携带的优点而广泛地应用于笔记本计算机、监视器、飞行器等。
LCD器件包括以其间具有预定间隔的方式彼此面对的上基板和下基板、以及形成在上基板与下基板之间的液晶层。
下基板包括选通线、数据线、以及薄膜晶体管。选通线垂直于数据线形成，以限定单位像素区。薄膜晶体管形成为与选通线和数据线的交叉处相邻，并且用作开关器件。像素电极连接到薄膜晶体管。
上基板包括黑底层，用于为选通线、数据线以及薄膜晶体管遮光；滤色器层，形成在黑底层上；以及公共电极，形成在滤色器层上。
上述LCD器件包括通过重复步骤形成的各种元件。可使用光刻来形成各种形状的元件。
参照图1A到1C，描述现有技术的采用光刻处理的构图方法。
图1A到1C是例示出现有技术的采用光刻的构图方法的剖面图。
如图1A所示，在基板10上形成图案材料层20，并且在图案材料层20上形成光刻胶层21。
如图1B所示，将具有预定图案的掩模30设置在光刻胶层21的上方，并且随后通过曝光装置向基板10提供光。
如图1C所示，使用显影处理对光刻胶层21进行构图。使用经构图的光刻胶层21作为掩模对图案材料层20进行蚀刻，以获得预期图案20a。
上述光刻处理使用光刻胶层和具有预定图案的掩模，这增加了LCD器件的制造成本。此外，光刻需要曝光和显影，这样的复杂处理增加了LCD器件的制造时间。
为了克服与光刻相关的这些问题，已经开发了采用利用印刷辊的印刷方法的新构图方法。
参照图2A到2D描述根据现有技术的使用印刷辊的构图方法。
图2A至2D是例示出根据现有技术的用印刷辊在基板上形成图案材料层的处理的剖面图。
如图2A所示，将图案材料20涂布到具有沟(recess)和岸(land)的印刷板40上。
如图2B所示，使用刀片35从印刷板40的表面去除图案材料20b，而在印刷板40的沟内留下图案材料20a。
如图2C所示，使印刷辊50滚过印刷板40。留在沟内的图案材料20a印到印刷辊50上，在印刷辊50上形成预定图案。
参照图2D，通过将其上涂布有图案材料20a的印刷辊50在基板10上滚动，将印刷辊50的图案材料20a印到基板10上。
使用印刷辊和印刷板的构图方法不需要具有预定图案的掩模，并且不需要曝光或显影处理，由此减少了制造成本和时间。
然而，根据现有技术的使用印刷辊的构图方法具有以下缺点。
在根据现有技术的使用印刷辊和印刷板的构图方法中，如图2B所示，将图案材料20涂布到印刷板40上，并且使用刀片35从印刷板的表面去除图案材料20b，使得仅在印刷板40的沟内留下图案材料。从印刷板的表面去除图案材料20b可能不彻底，在印刷板的并非沟的部分中留下残留物。留在沟中的图案材料可能是不均匀的。此外，将图案材料20涂布到印刷板上并随后从印刷板去除部分图案材料，这由于浪费了图案材料而导致制造成本增加。
发明内容
因此，本发明致力于一种构图方法及利用其制造液晶显示(LCD)器件的方法，其基本上消除了由于现有技术的局限性和缺点所导致的一个或者更多个问题。
本发明的一个优点是提供了一种构图方法和利用该构图方法制造LCD器件的方法，以提高印刷的精确性并且减少成本和材料的浪费。
本发明的附加特征和优点将在下文的说明中得以阐述，部分地从说明书中显见，或者可以通过本发明的实践而习得。可以通过在撰写的说明书及其权利要求以及附图中具体指出的结构实现并获得本发明的目的和其他优点。
为了实现这些和其他优点，并且根据本发明的目的，如具体实施和广泛描述的，一种构图方法包括以下步骤制备具有沟和岸的印刷板；将图案材料滴注到印刷板的沟中；使印刷辊在印刷板上滚动以将沟中的图案材料印到印刷辊上；并且使印刷辊在基板上滚动，以将印刷辊上的图案材料印到基板上。
在本发明的另一方面，一种用于制造LCD器件的方法包括以下步骤制备具有凹部和凸部的第一印刷板和第二印刷板；将黑底材料涂布在第一印刷板的凹部中；使第一印刷辊在第一印刷板上滚动，以将黑底材料印刷在第一印刷辊上；通过使第一印刷辊在基板上滚动以将黑底材料印刷在基板上来在基板上形成黑底层；将滤色器材料涂布到第二印刷板的凹部内；使第二印刷辊在第二印刷板上滚动，以将凹部内的滤色器材料印刷在第二印刷辊上；并且通过使第二印刷辊在包括黑底层的基板上滚动以将滤色器材料印刷在包括黑底层的基板上，从而在包括黑底层的基板上形成滤色器层。
应该理解，以上总体说明和以下详细说明都是示例性和说明性的，旨在提供对如权利要求所述的本发明的进一步说明。
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入且构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中
图1A、1B以及1C是例示出现有技术的采用光刻的构图方法的剖面图；图2A、2B、2C以及2D是例示出根据现有技术的使用印刷辊的构图方法的剖面图；图3A、3B、3C以及3D是例示出根据本发明的第一实施例的构图方法的剖面图；图4A、4B、4C以及4D是例示出根据本发明的第二实施例的构图方法的剖面图；以及图5A、5B、5C以及5D是例示出根据本发明的用于制造LCD器件的方法的剖面图。
具体实施例方式
现在详细说明本发明的实施例，其示例在附图中示出。只要有可能，就在全部附图中使用相同的附图标号来表示相同或者相似的部件。
下文中参照图3A到3D来描述根据本发明的构图方法和用于制造LCD器件的方法。
图3A到3D是例示出根据本发明的第一实施例的构图方法的剖面图。
在根据本发明的第一实施例的构图方法中，在基板的除图案区域之外的预定部分上形成预定的材料层，并且在预定材料层的表面上涂布疏水材料。使用喷墨法在基板的除预定材料层之外的部分上形成图案材料层，由此将图案材料层印刷在印刷辊上。例如，预定材料层可以由黑底层形成。
如图3A所示，在亲水基板100上除图案区域外的部分上形成黑底层230。可以使用光刻形成黑底层230。
如图3B所示，对黑底层230的表面实施疏水处理，由此形成疏水层260，从而形成具有黑底层230的印刷板，并且制备了疏水层260。
图案材料层是亲水材料。即，如果没有在黑底层230的表面上形成疏水层260，则图案材料层会渗入黑底层230，并且不能精确地形成所印刷的图案材料以用于将图案材料印刷在印刷辊上。将疏水层260形成在黑底层230的表面上防止了图案材料层渗入黑底层。
如图3C所示，使用精密喷嘴600将图案材料滴注到基板100上对应于图案区域的部分，即基板上没有黑底层230的部分。
如图3D所示，在滴注了适当量的图案材料之后，通过在印刷板上滚动印刷辊将图案材料印在印刷辊上。随后通过将印刷辊在LCD基板上滚动而将图案材料印在用于LCD器件的基板上。
通过使用采用精密喷嘴的喷墨法形成图案，能够减少图案材料的消耗。
在对图3A到3D所例示的实施例的上述描述中，将预定材料层230描述为亲水的黑底图案材料，而将图案材料也描述成亲水的。然而，预定材料和图案材料可以具有疏水特性和亲水特性的其他组合。当预定材料层230和图案材料具有相反特性时，例如，当预定材料层是疏水材料而图案材料是亲水材料时，可以省略疏水层260。然而，当图案材料和预定材料层具有相同特性，即当两者或者都疏水或者都亲水时，选择特性与图案材料和预定材料相反的层260。例如，当图案材料和预定材料230都是疏水材料时，利用亲水层来替代上述的疏水层260。
另选地，可在玻璃基板中形成沟，而不形成黑底层，并且可以将图案材料滴注在玻璃基板的沟内以形成预期图案。下面将参照图4A到4D详细说明该方法。
图4A到4D是例示出根据本发明的第二实施例的构图方法的剖面图。
如图4A所示，制备具有沟430和岸460的印刷板400。印刷板400可以由玻璃、有机材料或者无机材料形成。
形成在印刷板400中的沟430的底部可以是亲水的。通过形成具有强亲水特性的材料的印刷板400，可以避免对印刷板400的沟430的底部执行额外的亲水处理。然而，如果印刷板400由羟基或者羰基有机材料形成，则可以对印刷板400的沟430的底部实施使用氧等离子体的亲水处理。
当印刷板400的沟430的底部具有强亲水特性时，图案材料可以有效地遍布沟430的底部。
印刷板400具有可以对其实施疏水处理的岸460。另选地，印刷板400可以由具有强亲水特性的材料形成。当印刷板400的岸460具有强疏水特性时，可以防止图案材料涂布到岸460的上表面上。
疏水处理可以包括利用氟化碳CF4等离子体对印刷板400的岸460进行处理。
使用至少一个精密喷嘴600将图案材料滴注到印刷板的沟内。当使用一个精密喷嘴600时，将该精密喷嘴600移动到各个沟430。当使用多个精密喷嘴时，通过减少或者消除精密喷嘴600的运动，可以减少处理时间。
将图案材料仅滴注在沟430中，并且仅涂布印刷板400的沟。因此，可以避免残余，降低了材料成本和制造成本。
可以重复利用印刷板400，减少了用于形成复杂图案的处理。
在如图4B所示地使用精密喷嘴600将适当量的图案材料200a滴注到沟430中之后，如图4C所示将印刷辊500在印刷板400上滚动。将来自印刷板400的沟430的图案材料200a印刷在印刷辊500的表面上，由此在印刷辊500上形成具有预定图案的图案材料200a。
在印刷辊500的表面上形成有硅基树脂的覆层550。硅基树脂的覆层550具有弹性以减小印刷辊500与印刷板400之间以及印刷辊500与基板100之间的摩擦。
如图4D所示，通过在基板100上滚动印刷辊500，将图案材料200a印在基板100上，在基板100上形成预定图案的图案材料200a。
在对图4A到4D所例示的实施例的以上描述中，将图案材料描述为亲水材料，而印刷板的岸为疏水材料并且印刷板的沟为亲水材料。另选地，可以使用疏水图案材料，在这种情况下印刷板的岸为亲水材料并且印刷板的沟为疏水材料。如果印刷板由疏水材料制成，则可以通过处理(例如利用氧等离子体的处理)将印刷板的岸制成为亲水的。如果印刷板由亲水材料制成，则可以通过处理(例如利用氟碳等离子体的处理)将印刷板的沟制成为疏水的。
在上述实施例中，通过将岸的疏水特性或者亲水特性控制为与图案材料的疏水特性或者亲水特性相反，防止了图案材料涂布到印刷板的岸上。另选地，可在滴注图案材料期间对沟内的图案材料的深度进行控制，以防止涂布到印刷板的岸上。印刷板400具有从沟430的底部到相邻岸460的表面测量的沟深度。当使用精密喷嘴600向沟430中滴注图案材料时，对精密喷嘴进行控制以基于要印刷的特征形成沟内图案材料的高度。沟内印刷材料的高度低于沟深度，留下具有从沟430中的印刷材料的表面到相邻岸460的表面测量的有效高度的沟间隙(recess gap)，以防止图案材料涂布到岸上。间隙的有效高度可以等于或者大于沟内印刷材料的高度，在这种情况下沟深度至少是沟内图案材料的高度的两倍。例如，当形成滤色器时，可以对精密喷嘴进行控制以将沟内滤色器材料的高度形成为大约3μm。印刷板的沟深度可以是6μm或者更大，留下至少3μm的有效间隙。可以将沟深度限制于30μm。
上述构图方法可以应用于LCD器件的制造处理。具体地，上述构图方法可以用于形成LCD器件的黑底层和滤色器层。
图5A到5D是例示出根据本发明的用于制造LCD器件的方法的剖面图。
如图5A所示，在第一基板130上形成黑底层270。即，如图3C、4A和4B所示，通过使用精密喷嘴600将黑底材料形成在印刷板400的沟430内。如上所述，印刷辊500在印刷板400上滚动，将形成在印刷板400的沟430中的黑底材料印在印刷辊500的表面上。随后印刷辊500在第一基板130上滚动，将黑底材料印在第一基板130上以形成黑底层270。
使用精密喷嘴600在第二印刷板400的相应沟430中形成R、G以及B滤色器材料。如图5B所示，通过将第二印刷辊500在第二印刷板400上滚动并且随后将第二印刷辊500在第一基板130上滚动，在具有黑底层270的第一基板130的对应沟内形成相应的滤色器层图案280。
如图5C所示，制备具有薄膜晶体管阵列基板的第二基板160。
虽然未示出，但用于制备第二基板160的处理包括以下步骤形成彼此交叉以限定像素区的选通线和数据线；在选通线和数据线的交叉处附近形成薄膜晶体管；在包括薄膜晶体管的整个表面上形成钝化层；并且形成连接到薄膜晶体管的漏极的像素电极。
如图5D所示，将第一基板130与第二基板160彼此接合，并且在第一基板130与第二基板160之间形成液晶层700。
可以使用施布法或者注入法来形成液晶层700。
当使用施布法时，在第一基板130和第二基板160的任一个上形成没有开口的密封剂，在第一基板130和第二基板160的任一个上施布液晶，并且将两个基板彼此接合。
当使用注入法时，在第一基板130和第二基板160的任一个上形成具有开口的密封剂之后，通过毛细现象和压力差将液晶注入第一基板130与第二基板160之间的空间中。
如上所述，根据本发明的实施例的构图方法和用于制造LCD器件的方法具有下列优点。
通过制备具有沟的印刷板并且使用精密喷嘴将图案材料涂布在印刷板的沟内，能够减少印刷期间的缺陷。此外，仅将图案材料涂布在印刷板的沟内，这通过减少图案材料的消耗而降低了制造成本。
本领域的技术人员应该明了，可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明旨在覆盖对本发明的修改和变型，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。
权利要求
1.一种构图方法，包括以下处理制备具有沟和岸的印刷板；将图案材料滴注在印刷板的沟内；使印刷辊在印刷板上滚动，以将沟内的图案材料印在印刷辊上；以及使印刷辊在基板上滚动，以将印刷辊上的图案材料印在该基板上。
2.根据权利要求1所述的构图方法，其中，图案材料的特性为亲水和疏水之一，并且沟的特性与图案材料的特性相同。
3.根据权利要求1所述的构图方法，其中，图案材料的特性为亲水和疏水之一，并且岸的特性与图案材料的特性相反。
4.根据权利要求1所述的构图方法，其中，将图案材料滴注在印刷板的沟内的处理使用至少一个精密喷嘴。
5.根据权利要求4所述的构图方法，其中，将图案材料滴注在印刷板的沟内的处理包括以下处理对精密喷嘴进行控制，以按在沟内在图案材料上方留有有效间隙的方式将图案材料滴注在沟内。
6.根据权利要求5所述的构图方法，其中，沟内的图案材料上方的有效间隙至少等于沟内的图案材料的高度。
7.根据权利要求1所述的构图方法，包括将沟和岸中的一个处理成疏水的处理。
8.根据权利要求7所述的构图方法，其中，将沟和岸中的一个处理成疏水的处理包括利用氟化碳等离子体对沟和岸中的所述一个进行处理的处理。
9.根据权利要求1所述的构图方法，包括将沟和岸中的一个处理成亲水的处理。
10.根据权利要求9所述的构图方法，其中，将沟和岸中的一个处理成亲水的处理包括利用氧等离子体对沟和岸中的所述一个进行处理的处理。
11.根据权利要求1所述的构图方法，其中，将图案材料涂布在印刷板的沟内的处理使用至少一个精密喷嘴。
12.根据权利要求1所述的构图方法，其中，印刷辊包括附于其表面的覆层。
13.根据权利要求1所述的构图方法，其中，制备具有沟和岸的印刷板的处理包括以下处理在用于印刷板的基板上对应于岸处形成预定材料层。
14.根据权利要求13所述的构图方法，其中，制备具有沟和岸的印刷板的处理包括在所述预定材料层上形成疏水层和亲水层之一的处理。
15.根据权利要求13所述的构图方法，其中，所述预定材料层包括黑底层。
16.根据权利要求1所述的构图方法，其中，制备具有沟和岸的印刷板的处理包括在基板上对应于沟处形成沟的处理。
17.根据权利要求16所述的构图方法，其中，制备具有沟和岸的印刷板的处理进一步包括在用于印刷板的基板上对应于岸处形成预定材料层的处理。
18.一种液晶显示器件的制造方法，包括以下处理制备第一基板和第二基板；在第一基板上形成图案；以及在第一基板与第二基板之间形成液晶层；其中，在第一基板上形成图案的处理包括以下处理制备具有沟和岸的印刷板；将图案材料滴注在印刷板的沟内；使印刷辊在印刷板上滚动，以将印刷板的沟内的图案材料印到印刷辊上；以及使印刷辊在第一基板上滚动，以将印刷辊上的图案材料印在第一基板上。
19.根据权利要求18所述的液晶显示器件的制造方法，其中，图案材料是黑底材料和滤色器材料之一。
20.根据权利要求18所述的液晶显示器件的制造方法，其中，图案材料的特性是亲水和疏水之一，并且沟的特性与图案材料的特性相同。
21.根据权利要求18所述的液晶显示器件的制造方法，其中，图案材料的特性是亲水和疏水之一，并且岸的特性与图案材料的特性相反。
22.根据权利要求21所述的液晶显示器件的制造方法，其中，将图案材料滴注在印刷板的沟内的处理使用至少一个精密喷嘴。
23.根据权利要求18所述的液晶显示器件的制造方法，包括将沟和岸中的一个处理成疏水的处理。
24.根据权利要求23所述的液晶显示器件的制造方法，其中，将沟和岸中的一个处理成疏水的处理包括利用氟化碳等离子体对沟和岸中的所述一个进行处理的处理。
25.根据权利要求18所述的液晶显示器件的制造方法，包括将沟和岸中的一个处理成亲水的处理。
26.根据权利要求25所述的液晶显示器件的制造方法，其中，将沟和岸中的一个处理成亲水的处理包括利用氧等离子体对沟和岸中的所述一个进行处理的处理。
27.根据权利要求18所述的液晶显示器件的制造方法，其中，将图案材料涂布在印刷板的沟内的处理使用至少一个精密喷嘴。
28.根据权利要求18所述的液晶显示器件的制造方法，其中，印刷辊包括附于其表面的覆层。
29.根据权利要求18所述的液晶显示器件的制造方法，其中，制备具有沟和岸的印刷板的处理包括以下处理在用于印刷板的基板上对应于岸处形成预定材料层。
30.根据权利要求29所述的液晶显示器件的制造方法，其中，制备具有沟和岸的印刷板的处理包括在所述预定材料层上形成疏水层和亲水层之一的处理。
31.根据权利要求29所述的液晶显示器件的制造方法，其中，所述预定材料层包括黑底层。
32.根据权利要求18所述的液晶显示器件的制造方法，其中，制备具有沟和岸的印刷板的处理包括在基板中对应于沟处形成沟的处理。
33.根据权利要求32所述的液晶显示器件的制造方法，其中，制备具有沟和岸的印刷板的处理进一步包括在用于印刷板的基板上对应于岸处形成预定材料层的处理。
全文摘要
公开了一种构图方法及使用该构图方法制造液晶显示器件的方法。所述构图方法包括以下处理制备具有凹部和凸部的印刷板；将图案材料涂布在印刷板的凹部内；使印刷辊在印刷板上滚动，以将凹部内的图案材料印在印刷辊上；并且使印刷辊在基板上滚动，以将印刷辊上的图案材料印在基板上。
文档编号B41M1/34GK1991486SQ2006100943
公开日2007年7月4日 申请日期2006年6月30日 优先权日2005年12月29日
发明者柳弘锡, 金喆镐, 李正宰, 吴泰英, 朴春镐 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社