专利名称：制造显示面板的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于显示装置的显示面板的制造设备和制造方法。
背景技术：
液晶显示器(LCD)是目前各种平板显示器中应用最广泛的。普通的LCD包括两个面板和置于这两个面板之间的液晶层，其中，这两个面板设有场发生电极例如像素电极和共电极。LCD通过向场发生电极施加电压在液晶层中产生电场，从而确定液晶层的液晶分子的取向，从而控制入射到液晶层的光的偏振。这种偏振可用来阻挡光穿过液晶层或者允许光穿过液晶层。可布置多个像素以显示图像，多个像素均控制液晶层中产生的电场来阻挡或透过光。
为了制造这种液晶显示器，需要将多层薄膜图案化。为此通常采用光刻工艺。
然而，因为光刻工艺包括非常复杂的步骤，例如包括薄膜的沉积、曝光、显影、蚀刻和灰化，所以需要长的工艺时间和昂贵的设备。因此，这使得在生产液晶显示器时制造时间加长且制造成本增加。
发明内容
本发明的一方面在于提供一种制造显示面板的设备和一种利用该设备制造显示面板的方法，该方法的优点在于无需光刻工艺利用薄膜就可以有效并精确地图案化。
根据本发明的制造显示面板的设备的一个示例性实施例包括安放部分，显示面板设置在安放部分中，安放部分具有至少一个透光部分；模，设置在安放部分上，并包括至少一个定位键和图案形成部分；模驱动器，用于驱动模；定位传感器，设置在安放部分的下方，并通过透光部分确定显示面板和模是否无误差地对齐。
根据本发明的一个示例性实施例，安放部分可包括固定吸盘，用来固定设置的显示面板；支持件，用来支撑固定吸盘，透光部分可形成在固定吸盘内。
根据本发明的一个示例性实施例，定位键可包括突出和被突出包围的凹进。
根据本发明的一个示例性实施例，该设备还可包括形成在定位键的表面上的不透明膜。
根据本发明的一个示例性实施例，不透明膜可包括金属层、金属氧化物膜和无机膜中的至少一个。
本发明的另一示例性实施例提供了一种用于制造显示装置的设备的模部件，其中，模部件要与安放部分接触，该模部件包括主体；至少一个图案形成部分，从对应于要形成在显示面板上的预定图案的主体突出；至少一个定位键，形成在主体上，以确定显示面板和主体是否对齐；不透明膜，形成在定位键的表面上。
根据本发明的一个示例性实施例，定位键具有突出和被突出围绕的凹进。
根据本发明的一个示例性实施例，不透明膜包括金属层、金属氧化物膜和无机膜中的至少一个。
本发明的另一示例性实施例提供了一种制造显示面板的方法，该方法包括设置包括显示区和非显示区的显示面板，其中，非显示区在显示区的周围形成并包括形成在非显示区中的至少一个第一定位键；将显示面板布置在具有透光部分的安放部分中；在显示面板上涂覆有机膜；利用包括至少一个第二定位键和图案形成部分的模压制有机模；通过透光部分确定第一定位键和第二定位键的对齐状态来无误差地对齐显示面板和模；使有机膜硬化；从硬化的有机膜去除模。
根据本发明的一个示例性实施例，该方法还可包括在去除模之后蚀刻有机膜。
根据本发明的一个示例性实施例，确定显示面板和模是否无误差地对齐的步骤可包括照射穿过透光部分的定位感测光；通过感测来自第一定位键或第二定位键的定位感测光的反射来确定第一定位键和第二定位键的位置关系。
根据本发明的一个示例性实施例，该方法还可在确定显示面板和模是否无误差地对齐的步骤和使有机膜硬化的步骤之间包括一个步骤，所述步骤包括通过相对地移动显示面板和模中的至少一个来对齐显示面板和模。
根据本发明的一个示例性实施例，使有机膜硬化的步骤可使用热硬化和紫外线硬化中的至少一种。
根据本发明的一个示例性实施例，该方法还可包括在使有机膜硬化的步骤中使用紫外线硬化时，额外地硬化位于与第二定位键对应的这部分处的有机膜。
根据本发明的一个示例性实施例，有机膜可以是树脂膜。
本发明的又一示例性实施例提供了一种制造显示面板的方法，该方法包括在基底上形成栅极线；在栅极线上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成半导体层和欧姆接触层；在栅极绝缘层和欧姆接触层上形成包括源电极的数据线；形成与源电极相对并与之隔开预定间隔的漏电极；在数据线和漏电极上形成钝化层；在钝化层上形成与漏电极连接的像素电极，其中，前述步骤中的至少一个包括在显示面板上涂覆有机膜；利用模压制有机膜；确定基底和模是否无误差地对齐；使有机膜硬化；从硬化的有机膜去除模。
根据本发明的一个示例性实施例，显示面板可包括反射区和透射区，其中，钝化层的形成步骤可包括在基底上涂覆有机膜；利用设置有突出与突出和凹陷图案的模压制有机膜，当对有机膜应用突出时，突出在有机膜中形成接触孔，当对有机膜应用突出和凹陷图案时，突出和凹陷图案使图案凸出在有机膜上；确定基底和模是否无误差地对齐；使有机膜硬化；通过从硬化的有机膜去除模来完成具有凸出表面和接触孔的钝化层。
根据本发明的一个示例性实施例，该方法还可包括通过蚀刻被钝化层的接触孔暴露的栅极绝缘层使栅极线的一部分暴露。
图1是根据本发明的用于制造显示面板的设备的示例性实施例的剖视图；图2A是在根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例的中间步骤中的显示面板的顶视平面图；图2B是沿着图2A中的IIb-IIb′线截取的显示面板的剖视图；
图2C至图2F是在根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例的中间步骤中的显示面板和用于制造该显示面板的设备的剖视图；图2G和图2H是示出从安放部分下方的定位传感器看到的图2F的区域“A”中的第一定位键和第二定位键的位置关系的视图；图2I和图2J是在根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例的中间步骤中的显示面板和用于制造该显示面板的设备的剖视图；图2K是在根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例的中间步骤中的显示面板的剖视图；图3是包括通过根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例制造的显示面板的示例性实施例的液晶显示器的顶视平面图；图4和图5分别是沿着图3中的IV-IV′线和V-V′线截取的液晶显示器的剖视图；图6、图8、图10和图12是分别与根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例的中间步骤对应的图3中示出的显示面板的示例性实施例的顶视图；图7是沿着图6中的VII-VII′线截取的显示面板的示例性实施例的剖视图；图9是沿着图8中的IX-IX′线截取的显示面板的示例性实施例的剖视图；图11是沿着图10中的XI-XI′线截取的显示面板的示例性实施例的剖视图；图13是沿着图12中的XIII-XIII′线截取的显示面板的示例性实施例的剖视图。
具体实施例方式
在下文中，现在将参照附图来更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且本发明不应被理解为局限于这里阐述的实施例。当然，提供这些示例性实施例使得本公开是彻底且完全的，这些示例性实施例将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。相同的标号始终表示相同的元件。
应该理解，当元件被称作“在另一元件上”时，该元件可直接在另一元件上，或者也可存在中间元件。相反，当元件被称作“直接在另一元件上”时，不存在中间元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关的所列项的一个或多个的任意组合和全部组合。
应该理解，尽管在这里会用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语仅用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区别开来。因此，在不脱离本发明教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
这里所用的术语仅是为了描述具体的实施例，而不是用来限制本发明。如这里所用的，除非上下文明确地指明，否则单数形式也包括复数形式。还应该理解，术语“包含”或“包括”用在本说明书中时说明所述零件、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，而不排除一个或多个其它零件、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。
此外，关系术语例如“下面的”或“底部”与“上面的”或“顶部”可用来描述如图中示出的一个元件与其它元件的关系。应该理解，除了图中描述的方位之外，关系术语用来包括装置的不同方位。例如，如果将一幅图中的装置翻转，则被描述为在其它元件“下面”的元件将随后会位于其它元件“上面”。因此，基于图中的具体方位，示例性术语“在…下面”可包含“在…下面”和“在…上面”两种方位。同样，如果将一幅图中的装置翻转，则被描述为在其它元件“之下”或“下面”的元件将随后会位于其它元件“之上”。因此，示例性术语“在…之下”或“在…下面”可包括在…之上和在…之下两种方位。
这里所用的所有术语(包括技术和科学术语)除非另行定义，否则具有本发明所属领域中一名普通技术人员通常所理解的意思。术语，例如通常使用的词典中定义的术语，应被解释为与相关领域的范围中的含义相一致的含义，除非这里特别地如此限定，否则不要以理想化的或过于正式的意义来解释术语。
在这里参照剖视图来描述本发明的实施例，剖视图是本发明的理想化实施例的示意性图示。同样，结果所图示的形状的变化，例如制造技术和/或公差的变化是在预料之中的。因而，本发明的实施例不应被理解为局限于这里图示的区域的特定形状，而是包括例如由制造所造成的形状上的偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可具有粗糙和/或非线性特征。另外，示出的锐角可能为倒圆角。因而，图中示出的区域实质上是示意性的，它们的形状并不用来说明装置的区域的实际形状，因而不用来限制本发明的范围。
在下文中，将参照附图来详细描述本发明。
现在将参照图1来描述根据本发明示例性实施例的制造显示面板的设备。
图1是根据本发明的用于制造显示面板的设备的示例性实施例的剖视图。
根据本发明的用于制造显示面板的设备的示例性实施例包括安放(arriving)部分40、模驱动器50、模60和定位传感器70。
在图1中，由于显示面板10不是设备本身的一部分，所以用虚线示出显示面板10，显示面板10是将由该设备执行工作的目标。显示面板10包括基底12、将被图案化的薄膜14和显示面板定位键(alignment key)16。
工作目标显示面板10放置在安放部分40上，安放部分40包括固定吸盘(fixing chuck)42和用来支撑固定吸盘42的支撑件46，固定吸盘42用来防止显示面板10在制造过程中移动。
固定吸盘42包括真空吸盘和静电吸盘中的至少一个，以将显示面板10保持在适当的位置。透光部分44形成在固定吸盘42中。透光部分44使定位传感器70能够确定显示面板10和模60的对齐状态。透光部分被形成为具有比显示面板定位键16的横截面积宽的横截面积。透光部分44可以是穿过固定吸盘的孔或是被透明玻璃阻挡的孔等，使得光可经过透光部分44透射。
布置由模驱动器50驱动的模60，使得模60可与安放部分40接触。模60包括主体62、图案形成部分64和模定位键66，图案形成部分64从主体62向安放部分40突出并具有预定图案。图案形成部分64包括不同形状的突出64a和64b，用于开始与显示面板10接触时形成特定图案。模定位键66形成在模60的与显示面板定位键16对应的位置上。模定位键66包括突出66a和被突出66a围绕的凹进66b。
不透明膜68均匀地设置在模定位键66的表面上，用来反射或吸收被照射的感测光。可以由定位传感器70或由另一光源(未示出)来提供被照射的感测光。不透明膜68包括金属膜、金属氧化物膜和无机膜中的至少一种。由于形成在模定位键66的突出66a和凹进66b上的不透明膜68使得模定位键66的突出66a和凹进66b在视觉上可识别。因此，在模定位键的背面上看，用显示面板定位键16可容易地确定对齐的状态。
定位传感器70设置在安放部分40下方。定位传感器70可通过检测经过透光部分44反射的被照射的感测光来确定显示面板定位键16和模定位键66的对齐状态。
虽然未示出，但是将在下面描述的用来使有机膜硬化的紫外线光照射部分可安置在模60的上部。
在本发明的示例性实施例中，如果定位传感器70设置在安放部分40的下部，则具有用其它可能具有不同图案部分的模来容易地替代模驱动器50和紫外线光照射部分(未示出)的优点，模驱动器50和紫外线光照射部分安置在用来制造显示面板的设备的模部件中。此外，由于模驱动器50位于显示面板10的上部并且用于紫外线硬化的紫外线光照射部分(未示出)也位于显示面板10的上方，所以即使在狭窄的空间内也可容易地进行压印光刻(imprintlithography)工艺，从而提高了制造效率。
现在，将参照图2A至图2K来描述根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例。
图2A是在根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例的中间步骤中的显示面板的顶视图，图2B是沿着图2A中的IIb-IIb′线截取的显示面板的剖视图，图2C至图2F是在根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例的中间步骤中的显示面板和用于制造显示面板的设备的剖视图。图2G和图2H是示出从安放部分下方的定位传感器看到的图2F的区域“A”中的第一定位键和第二定位键的位置关系的视图，图2I和图2J是在根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例的中间步骤中的显示面板和用于制造显示面板的设备的剖视图，图2K是在根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例的中间步骤中的显示面板的剖视图。
首先，如图2A和图2B中所示，设置了制造工艺的目标的显示面板10。
显示面板10用在平板显示装置中，例如除了液晶显示器之外的有机发光二极管(OLED)显示器、等离子体显示面板(PDP)、电泳显示(EPD)装置或其它类似的显示器中。显示面板10设有显示区和非显示区，其中，非显示区形成在显示区的周围。
显示面板10包括由透明玻璃或其它具有相似性质的材料制成的基底12、薄膜14和显示面板定位键16，其中，薄膜14和显示面板定位键16形成在基底12上。
薄膜14可以是已形成有特定图案的薄膜，或者是需要形成特定图案的薄膜。特定图案可以是凹进、突出、用来驱动显示装置的信号线或其它相似的图案。
虽然在该示例性实施例中，薄膜14仅形成在显示区中，但是在可替换的构造中，薄膜14也可形成在非显示区中。
显示面板定位键16单独地形成在沿着显示面板10的非显示区的纵向的两个相对的角落中。这些显示面板定位键16要用来确定显示面板10的布置位置。通过在基底12上使包括金属膜、金属氧化物膜和无机膜中的至少一种的薄膜图案化来形成显示面板定位键16。可通过根据本示例性实施例的压印光刻工艺使显示面板定位键16图案化，也可通过光刻工艺使显示面板定位键16图案化。
可选择的示例性实施例包括显示面板定位键16可单独地形成在显示面板10的非显示区的横向的两个相对的角落中的构造，或者包括显示面板定位键16可单独地形成在对角线方向上的两个角落中的构造。此外，显示面板定位键16的数量可以按需求为一个、三个或多个。
此后，如图2C中所示，将显示面板10设置并固定在安放部分40上。
然后，如图2D中所示，在显示面板10上涂覆有机膜17。
通过旋涂法或狭缝涂覆法以凝胶形式或具有流动性的液体形式在显示面板10上涂覆有机膜17。有机膜17保护下面的薄膜14，并作为用于使其它膜(未示出)绝缘的绝缘层，所述其它膜可形成在薄膜14上面或下面。有机膜17可形成特定图案并执行与光刻工艺中的光敏膜相同的功能。当以这样的方式使用薄膜时，这种技术称为压印光刻。因为有机膜17包含热硬化剂和紫外线硬化剂中的至少一种，所以可通过加热或紫外线来使有机膜17硬化。
在本示例性实施例中，在将显示面板10设置在安放部分40上之后，将有机膜17涂敷在显示面板10上，但是本发明不局限于此。即，有机膜17可在将显示面板10设置在安放部分40上之前涂敷在显示面板10上。
此后，如图2E和图2F中所示，通过模60对涂覆的有机膜17施加压力。通过在有机膜17的上部上定位模60并驱动模驱动器50来施加压力，从而在有机膜17中形成特定图案。
图案形成部分64由不同形状的突出64a和64b组成。因此，当施加压力时，有机膜17变成具有与模60的突出64a和64b的形状分别对应的压制部分18a和18b的压制的有机膜18。图案形成部分64a和64b中的每个可形成为具有不同的高度。如果适当地选择图案形成部分64a和64b的高度，则当进行压制时，突出64a和64b中的每个的上表面可与薄膜14完全的紧密接触。
此后，如图2F中所示，定位传感器70设置在安放部分40的下部，并且穿过透光部分44朝着区域“A”上的显示面板定位键16和模定位键66照射感测光。然后，定位传感器70确定显示面板10和模60是否对齐。
对齐显示面板10和模60之间的相互位置十分重要，以在显示面板10的期望区域内形成特定图案。可通过照射感测光来确定显示面板定位键16和模定位键66之间的对齐位置和对齐误差以确定位置对齐，从而精确地对齐显示面板10和模60。
图2G示出了精确对齐显示面板定位键16和模定位键66的示例，图2G表明，显示面板10和模60在恰当的位置对齐，并且在显示面板10和模60之间没有产生对齐误差。相反，在图2H中，因为显示面板定位键16和模定位键66没有处于对齐的位置，所以产生了对齐误差，因此，显示出显示面板10和模60没有在恰当的位置对齐。
因此，与图2G中的没有对齐误差的情形不同，当产生对齐误差时，例如在图2H中所示，执行校正对齐误差的步骤。在使压制的有机膜18硬化之前，通过相对于彼此移动显示面板10和模60中的至少一个来执行校正步骤。即，通过相对地移动安放部分40和模60中的至少一个来精确地对齐显示面板10和模60。
在精确地对齐显示面板10和模60之后，如图2I中所示，在模60的上部确定紫外线光照射部分(未示出)的位置之后，通过将紫外光照射到压制的有机膜18来使压制的有机膜18硬化。当通过照射紫外线使压制的有机膜18硬化时，模60可由使紫外光穿过的透明材料聚二甲基硅氧烷制成。
在可选择的示例性实施例中，可通过热硬化使压制的有机膜18硬化。当用热来使压制的有机膜18硬化时，模60可由不透明材料制成。
然而，位于模定位键66下部的B部分中的不透明膜68在压制的有机膜18的紫外线硬化过程中阻挡了紫外光。因此，在这部分没有进行硬化。因此，除了与位于模定位键66下面的B部分对应的压制的有机膜18之外，对包括压制部分18a和18b的整个压制的有机膜18进行了硬化。
此后，如图2J中所示，从硬化的有机膜19去除模60。
当去除模60时，因为在B部分没有进行紫外线硬化且这部分处于液态或凝胶态，所以模60易于去除。因此，在去除模60的过程中可减少对不透明膜68的损坏。因此，即使施加压力并随后去除模60时，也可确保不透明膜68的固有性能。当通过紫外线使压制的有机膜18硬化时，不透明膜68通过防止下面的压制的有机膜18硬化而使得模60易于与有机膜分开。因此，进一步延长了不透明膜68的替换时间，从而降低了显示面板的制造成本。在B部分中，在去除模60之后，通过利用单独的紫外光或热的硬化工艺来进行硬化。
另一方面，可用热硬化来代替紫外线硬化。当进行热硬化时，B部分也和其它部分一样被硬化。因此，不透明膜68优选地包括金属膜、金属氧化物膜和强无机膜(strong inorganic film)中的至少一种；从而可减少对不透明膜68的损坏。因此，延长了不透明膜68的替换时间，从而降低了显示面板的制造成本。
在用模60压制的有机膜17的过程中，当模60的图案形成部分64与薄膜14变得完全的紧密接触时，将涂覆薄膜14的与那些图案形成部分64对应的上部的有机膜17压离或挤离薄膜14，从而，在完全的紧密接触之处几乎没有或没有留下有机膜17。因此，参照图2K，通过硬化工艺直接形成具有预定图案21和22的有机膜20。因此，如果有机膜20的成形是显示面板制造中的最后一步，例如如下面描述的有机膜20用来形成钝化层180或无机绝缘体187，则不需要蚀刻工艺。
然而，如图2F、图2I和图2J中所示，当应该暴露下面的薄膜14的预定部分且有机膜19残留在硬化的有机膜19的压制部分19a和19b中时，通过蚀刻整个硬化的有机膜19来暴露薄膜14的预定部分，如图2K中所示。
有机膜20可在沉积工艺中用作掩模。有机膜20下方的区域不会容纳任何将要沉积在其上的材料，而剩下的暴露的区域将容纳沉积物。如果利用图案化的有机膜作为蚀刻掩模来蚀刻下面的薄膜14，则可通过去除薄膜14的没有被有机膜20覆盖的区域来使薄膜14图案化。有机膜20还可用作显示面板10的组成元件。当残留的有机膜20没有用作显示面板10的组成元件时，可通过单独的蚀刻工艺来去除残留的有机膜20，然后，可用正在蚀刻的薄膜14或在薄膜14顶部上的成为新薄膜14的新沉积的层再次进行压印光刻的工艺。
在根据本发明示例性实施例的显示面板的制造设备和制造方法中，为了在薄膜上形成特定图案，无需现有光刻工艺使用的工艺例如曝光和显影，通过利用模60的压制工艺即可容易地形成特定图案。这种工艺称作压印光刻工艺，可通过减少在光刻工艺中需要大量时间和成本的工艺例如曝光和显影来提高制造效率。
因此，如果通过采用根据本发明示例性实施例的使用压制模60的压印光刻工艺来制造显示面板，则可有效精确地对特定材料进行图案化。
现在，将参照图3至图13来详细描述根据本发明另一示例性实施例的制造显示面板的方法。根据本发明示例性实施例的显示面板用于透反射型液晶显示器。
首先，将参照图3至图5来详细描述包括用根据本发明的制造显示面板的方法制造的显示面板的液晶显示器的示例性实施例。
图3是包括通过根据本发明的制造显示面板的方法制造的显示面板的示例性实施例的液晶显示器的顶视平面图，图4和图5分别是沿着图3中的IV-IV′线和V-V′线截取的液晶显示器的剖视图。
包括根据本发明制造的显示面板的液晶显示器的示例性实施例包括薄膜晶体管阵列面板100；共电极面板200，与薄膜晶体管阵列面板100相对；液晶层3，置于薄膜晶体管阵列面板100和共电极面板200之间，并包括相对于两个显示面板100和200的表面竖直和水平取向的液晶分子。
可以通过90°扭转式向列(TN)法、竖直对齐(VA)法或电控双折射(ECB)法来使液晶层3取向。
首先，如图3和图5中所示，在薄膜晶体管阵列面板100中，多条栅极线121和多条存储电极线131形成在绝缘基底110上，绝缘基底110由诸如透明玻璃或者其它相似材料的材料制成。虽然在前面的图中没有示出，但是绝缘基底110可以是单独形成在基底12的顶部上的基底。可选择地，绝缘基底110可由基底12的全部组成，或者仅由基底12的一部分组成。
栅极线121主要在水平方向上延伸，彼此分开且传输栅极信号。各栅极线121具有多个包括栅电极124的突出，栅极线121一端的延伸部分125具有用来与外部电路(未示出)连接的宽区域。
存储电极线131主要在竖直方向上延伸，并包括多个包括存储电极133的突出。向存储电极线131施加预定电压，预定电压例如为施加到共电极面板200的共电极270的共电压。
优选地，栅极线121和存储电极线131由诸如铝(Al)或铝合金的铝金属、诸如银(Ag)或银合金的银金属、诸如铜(Cu)或铜合金的铜金属、诸如钼(Mo)或钼合金的钼金属、铬(Cr)、钛(Ti)、铊(Ta)或其它具有相似性质的物质制成。
栅极线121和存储电极线131可包括两层，例如包括具有不同物理性质的下层(未示出)和上层(未示出)。在这种构造中，上层可由低电阻率的金属制成，例如由诸如铝(Al)或铝合金的铝金属制成，以减少栅极线121和存储电极线131的信号延迟或压降。这种构造的下层由与其它材料(具体地讲，为氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO))具有优良的接触性能的诸如钼(Mo)、钼合金、铬(Cr)或其它类似物质的材料制成。下层和上层的组合可包括例如铬和铝-钕(Nd)合金。
可选择的示例性实施例包括栅极线121和存储电极线131可具有单层结构或者包括三层或更多层结构的构造。
此外，栅极线121和存储电极线131的侧表面相对于基底110的表面倾斜，并具有大约20°至大约80°的倾角。
例如，由硅氮化物(SiNx)制成的栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线131上。
由氢化非晶硅(α-Si)、多晶硅等制成的多个半导体带151形成在栅极绝缘层140的上部。半导体带151主要在竖直方向上延伸，多个突出154从半导体带151朝着栅电极124延伸，多个延伸部分157从半导体带151延伸。此外，因为半导体带151在其与栅极线121和存储电极线131相交处周围具有较宽的宽度，所以半导体带151实质上增大了由栅极线121和存储电极线131覆盖的表面积。
在半导体带151的上部，形成多个欧姆接触带161和欧姆接触岛165。欧姆接触带161和欧姆接触岛165由诸如以高浓度掺杂n-型杂质或硅化物的n+氢化非晶硅的材料制成。欧姆接触带161具有多个突出163，突出163和欧姆接触岛165成对地形成并位于半导体带151的突出154上。
半导体带151、欧姆接触161和165的侧表面也相对于基底110的表面倾斜，且其倾角为大约30°至大约80°。
彼此分开的多条数据线171和多个漏电极175形成在欧姆接触161和165及栅极绝缘层140上。
数据线171主要在竖直方向上延伸，以与栅极线和存储电极线131相交。数据线171传递数据电压。各数据线171包括其一端具有宽区域的延伸部分179，以与其它层或外部设备(未示出)连接。
各漏电极175包括与一个存储电极133叠置的延伸部分177。数据线171包括多个突出，沿着数据线171的长度方向；长度部分，包括构成源电极173的突出。源电极173围绕漏电极175的一个端部的一部分。栅电极124、源电极173、漏电极175和半导体带151的突出154构成薄膜晶体管(TFT)，薄膜晶体管的沟道形成在源电极173和漏电极175之间的突出154中。
优选地，数据线171和漏电极175由难熔金属制成，例如由钽、钛、铬和钼制成。数据线171和漏电极175可以具有多层结构，多层结构由用钼(Mo)、钼合金或铬(Cr)制成的下层(未示出)和用铝金属制成的上层(未示出)组成。上层位于下层之上。
与栅极线121和存储电极线131相似，数据线171和漏电极175的侧表面相对于其上形成有数据线171和漏电极175的层倾斜，其倾角为大约30°至大约80°。
欧姆接触带161、半导体带上的突出163和欧姆接触岛165在下面的半导体带151与上面的数据线171和漏电极175之间为层状结构，并执行降低它们之间的接触电阻的功能。各半导体带151具有未被数据线171、漏电极175或欧姆接触161、163和165覆盖而暴露的暴露部分(例如，源电极173和漏电极175之间的部分)。
由无机材料硅氮化物或硅氧化物制成的钝化层180形成在半导体带151的暴露部分、数据线171和漏电极175上。由具有优良的平坦化性质和光敏性的有机材料制成的有机绝缘体187形成在钝化层180的上方。有机绝缘体187的表面具有突出和凹陷图案(例如波状图案)，从而使将设置在有机绝缘体187上的反射电极194(将在下面描述)的反射效率最大化。分别在栅极线121的延伸部分125和数据线171的延伸部分179，去除有机绝缘体187，而仅保留钝化层180。
用来暴露数据线171的延伸部分179的接触孔183和与栅极绝缘层140一起用来暴露栅极线121的延伸部分125的接触孔182形成在钝化层180中。另外，用来暴露漏电极175的延伸部分177的接触孔185形成在钝化层180和有机绝缘体187中。接触孔182、183和185可以形成为各种形状，例如形成为多边形或圆形形状，这些接触孔的侧壁倾斜成大约30°至大约85°的角度，或者可选择地具有阶梯形状。
多个像素电极190形成在有机绝缘体187上。
各像素电极190包括透明电极192和反射电极194，反射电极194形成在透明电极192的上部上。透明电极192由透明导电材料ITO或IZO中的至少一种制成，反射电极194由不透明且具有反射能力的铝或铝合金、银或银合金或其它具有相似性质的物质制成。像素电极190还可包括接触辅助层(未示出)，接触辅助层由钼或钼合金、铬、钛、钽或具有相似性质的其它物质制成。接触辅助层确保透明电极192和反射电极194的接触性能，并执行防止透明电极192氧化反射电极194的功能。
参照图3，一个像素大致上划分为透射区TA 195和反射区RA。透射区TA 195是去除反射电极194的区域，反射区RA是涂敷反射电极194的区域。在透射区TA 195中去除有机绝缘体187，两个基底100和200之间的液晶层在透射区TA 195中，液晶层横跨两个基底100和200之间的单元间隙(cell gap)或距离是反射区RA中的该单元间隙的大约两倍大小。因此，光穿过液晶层3时产生的光程差的效果可补偿反射区RA和透射区TA中的光。
像素电极190通过接触孔185与漏电极175的延伸部分177物理地且电连接，以从漏电极175接收数据电压。对其施加数据电压的像素电极190与共电极270在液晶层3中产生电场，从而使像素电极190和共电极270之间的液晶分子重新取向。
此外，因为各像素电极190和共电极270构成电容器(以下称作“液晶电容器”)，所以即使薄膜晶体管截止之后，它们也会保持施加的电压。为了提高电压存储能力，设置了另一个与液晶电容器并联连接的电容器，该电容器称为存储电容器。
通过将漏电极175的延伸部分177和存储电极133叠置来形成存储电容器。可选择的示例性实施例包括通过将像素电极190和与其相邻的栅极线121叠置来形成存储电容器的构造。在该可选择的示例性实施例中，可省略存储电极线131。
像素电极190与栅极线121和邻近栅极线121的数据线171叠置，以提高开口率，但是像素电极190不是必须与栅极线121和数据线171叠置。
像素电极190的可选择的示例性实施例包括其包含透明导电聚合物的构造。另外，在液晶显示器为反射型显示器的示例性实施例中，像素电极190可由不透明的反射材料制成。
多个接触辅助件95和97形成在数据线的延伸部分179和栅极线的延伸部分125处的钝化层180上。接触辅助件95通过接触孔182与栅极线121的延伸部分125连接，接触辅助件97通过接触孔183与数据线171的延伸部分179连接。接触辅助件95和97执行补充栅极线121的延伸部分125和数据线171的延伸部分179与外部设备(未示出)之间的粘附并保护这些延伸部分125和179的功能。然而，接触辅助件95和97不是必需的，因此，它们的有无是可选择的。此外，接触辅助件95和97可与透明电极192或反射电极194同时形成。
称作黑矩阵的光阻挡构件220形成在由绝缘材料如透明玻璃制成的基底210上，并形成在与薄膜晶体管阵列面板100相对的共电极面板200中。光阻挡构件220防止不同像素的像素电极190之间光泄漏，并限定与像素电极190相对的组成单个像素的显示区的开口区。
多个滤色器230形成在基底210和光阻挡构件220上。各滤色器230可显示三原色(如红色、绿色和蓝色)中的一种。滤色器230设置在透射区TA 195和反射区RA的上方。多个滤色器230中的每个位于两条相邻的数据线171之间，并可布置在竖直方向上，且互相连接，从而形成一条带。可选择的示例性实施例包括滤色器230以对角线或三角形图案布置的构造。
根据反射区RA和透射区TA中的光穿过滤色器230的次数的不同，各滤色器230可补偿色调差。色调是指特定颜色的明暗(shading)。在透反射型显示器的示例性实施例中，光可两次或多次穿过反射区上方的滤色器230，一次是从外面进来再一次是到外面去，但是光只能穿过透射区TA 195上方的滤色器230一次。为了补偿这种光穿过滤色器230的次数的不同，将透射区TA的厚度形成得比反射区RA的厚度大。可选择的，可通过保持滤色器230的厚度相同并在反射区RA的滤色器230中形成孔来补偿色调差。
共电极270形成在光阻挡构件220和滤色器230上，其中，共电极270由透明导电材料如ITO或IZO制成，或者由其它具有相似性质的物质制成。
现在，将参照图6至图13来详细地描述根据本发明另一示例性实施例的制造图3中示出的液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的方法。
首先，如图6和图7中所示，通过诸如溅射的方法在绝缘基底110上形成导电层，该导电层由诸如铝(Al)或铝合金的铝金属、诸如银(Ag)或银合金的银金属、诸如铜(Cu)或铜合金的铜金属、诸如钼(Mo)或钼合金的钼金属、铬(Cr)、钛(Ti)、铊(Ta)或其它具有相似性质的物质制成。
然后，采用压印光刻工艺在导电层上涂覆用于图案化的有机膜，并通过压制工艺、对齐工艺、硬化工艺和利用上述的模的蚀刻工艺对有机膜进行图案化，其中，压印光刻工艺是如上所述的根据本发明的制造显示面板的方法的示例性实施例。然后，通过利用图案化的有机膜作为蚀刻掩模蚀刻导电层来形成包括多个存储电极133的多条存储电极线131及包括多个栅电极124和延伸部分125的多条栅极线121。用于压印光刻工艺的图案化的有机膜执行与光刻工艺中的光敏膜相同的功能，并在形成栅极线121和存储电极线131之后去除所述有机膜。
接着，如图8和图9中所示，顺序地堆叠栅极绝缘层140和氢化非晶硅膜以覆盖栅极线121和存储电极线131，其中，氢化非晶硅膜是用N+杂质掺杂的非晶硅膜。可通过低温化学气相沉积(LPCVD)法和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法来形成栅极绝缘层140和氢化非晶硅膜。利用根据本发明示例性实施例的压印光刻工艺用氢化非晶硅膜来制成包括多个突出154和多个延伸部分157的多个半导体带151和多个欧姆接触图案164。栅极绝缘层140由硅氮化物或其它具有相似性质的物质制成。用于压印光刻工艺中的图案化的有机膜执行与光刻工艺中的光敏膜相同的功能。
接着，如图1O和图11中所示，通过溅射或其它合适的方法堆叠由导电层，该导电层由难熔金属例如钽、钛、铬和钼金属制成。
然后，通过利用根据本发明示例性实施例的压印光刻工艺蚀刻导电层来形成多个漏电极175、多个延伸部分177和包括多个源电极173的数据线171。用于压印光刻工艺的图案化的有机膜执行与光刻工艺中的光敏膜相同的功能。
将欧姆接触图案164划分为两个欧姆接触163和165，通过去除欧姆接触图案164的没有被数据线171和漏电极175覆盖的一部分使这两个欧姆接触之间的半导体154的一部分暴露。根据一个示例性实施例，随后产生氧等离子体，以稳定暴露的半导体154的表面。
接着，如图12和图13中所示，通过化学气相沉积(CVD)法形成由硅氮化物或其它具有相似性质的物质制成的钝化层180，并用由有机材料制成的有机绝缘体形成材料涂覆钝化层180，通过根据本发明示例性实施例的压印光刻工艺对有机绝缘体187进行图案化。由于可在用于压制工艺的模(对应于图2F中的标号60)的主体中形成突出和凹陷形状的图案，所以图案的突出和凹陷形状形成在图案化的有机绝缘体187中。突出和凹陷形状可用于提高下面描述的反射电极194的反射效率。
此外，在有机绝缘体187中形成用来暴露延伸部分177上部的钝化层180的多个接触孔185。通过去除有机绝缘体187在透射区TA 195中的一部分使钝化层180暴露。再参照图2K，在用有机绝缘体187图案化钝化层180之后，在这一步骤中，没有去除用于压印光刻工艺的图案化的有机膜20。这与通过蚀刻工艺去除有机膜的其它步骤不同。
然后，通过利用图案化的有机绝缘体187的蚀刻工艺对下面的钝化层180进行图案化来完成多个接触孔185。
接着，通过根据本发明示例性实施例的压印光刻工艺来形成多个透明电极192，这些透明电极192通过接触孔185与漏电极175连接。当通过压印光刻工艺在反射区RA的透明电极192的上部形成反射电极194时，完成了图3中示出的通过根据本发明的制造方法的示例性实施例制造的薄膜晶体管阵列面板100，其中，反射电极194由银、铝或其它类似物质制成。在压印光刻工艺中使用的用来形成透明电极192和反射电极194的图案化的有机膜20执行与光刻工艺中的光敏膜相同的功能。
在描述中，描述了用压印光刻工艺形成薄膜晶体管阵列面板100的所有薄膜的情况，但是在可选择的示例性实施例中，可用压印光刻工艺仅形成一些薄膜，另一些薄膜通过光刻工艺或形成图案工艺(picture process)来形成。
如果利用根据本发明的一些示例性实施例的制造显示面板的设备和制造显示面板的方法来执行压印光刻工艺，则无需在光刻工艺中所包括的例如曝光和显影的工艺，即可容易地形成薄膜本身或用于蚀刻薄膜的蚀刻掩模图案。
此外，由于用于确定显示面板和模的对齐的定位传感器可设置在安放部分的下部，所以模驱动器和用于紫外线硬化的紫外线光照射部分可易于安置在显示面板的上部的上方。因此，即使在很小的空间内，也可易于进行压印光刻工艺。
此外，当模定位键中的不透明膜由金属膜、金属氧化物膜和强无机膜制成时，防止了不透明膜在模与有机膜分离时可能受到的损坏。
当用紫外线使有机膜硬化时，不透明膜防止下面的有机膜18硬化，由此，模可易于与有机膜分离。因此，进一步延长了不透明膜68的替换时间，从而进一步降低了显示面板的制造成本。
因此，根据通过利用本发明的压模的示例性实施例的压印光刻工艺制造显示面板的方法，可有效精确地对预定的薄膜进行图案化。
虽然已经结合当前认为实用的示例性实施例描述了本发明，但是要明白，本发明不局限于公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同排列。
权利要求
1.一种制造显示面板的设备，包括安放部分，显示面板设置在所述安放部分中，所述安放部分具有至少一个透光部分；模，设置在所述安放部分上，并包括至少一个定位键和图案形成部分；模驱动器，用于驱动所述模；定位传感器，设置在所述安放部分的下方，并通过所述透光部分确定所述显示面板和所述模是否无误差地对齐。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述安放部分包括用来固定所设置的显示面板的固定吸盘和用来支撑所述固定吸盘的支持件；所述透光部分形成在所述固定吸盘内。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述定位键包括突出和被所述突出包围的凹进。
4.如权利要求1所述的设备，还包括形成在所述定位键的表面上的不透明膜。
5.如权利要求4所述的设备，其中，所述不透明膜包括金属层、金属氧化物膜和无机膜中的至少一个。
6.一种用于制造显示装置的设备的模部件，其中，所述模部件要与安放部分接触，所述模部件包括主体；至少一个图案形成部分，从对应于要形成在显示面板上的预定图案的所述主体突出；至少一个定位键，形成在所述主体上，以确定所述显示面板和所述主体是否对齐；不透明膜，形成在所述定位键的表面上。
7.如权利要求6所述的用于制造显示装置的设备的模部件，其中，所述定位键具有突出和被所述突出围绕的凹进。
8.如权利要求6所述的用于制造显示装置的设备的模部件，其中，所述不透明膜包括金属层、金属氧化物膜和无机膜中的至少一个。
9.一种制造显示面板的方法，包括设置包括显示区和非显示区的显示面板，其中，所述非显示区在所述显示区的周围形成并包括形成在所述非显示区中的至少一个第一定位键；将所述显示面板布置在具有透光部分的安放部分中；在所述显示面板上涂覆有机膜；利用包括至少一个第二定位键和图案形成部分的模压制所述有机模；通过所述透光部分确定所述第一定位键和所述第二定位键的对齐状态来无误差地对齐所述显示面板和所述模；使所述有机膜硬化；从所述硬化的有机膜去除所述模。
10.如权利要求9所述的方法，还包括在去除所述模之后蚀刻所述有机膜。
11.如权利要求9所述的方法，其中，所述确定显示面板和模是否无误差地对齐的步骤包括照射穿过所述透光部分的定位感测光；通过感测来自所述第一定位键或所述第二定位键的定位感测光的反射来确定所述第一定位键和所述第二定位键的位置关系。
12.如权利要求9所述的方法，还在所述确定显示面板和模是否无误差地对齐的步骤和使所述有机膜硬化的步骤之间包括一个步骤，所述步骤包括通过相对地移动所述显示面板和所述模中的至少一个来对齐所述显示面板和所述模。
13.如权利要求9所述的方法，其中，在使所述有机膜硬化的步骤中使用热硬化和紫外线硬化中的至少一种。
14.如权利要求13所述的方法，还包括在使所述有机膜硬化的步骤中使用紫外线硬化时，额外地硬化位于与所述第二定位键对应的这部分处的有机膜。
15.如权利要求9所述的方法，其中，所述有机膜是树脂膜。
16.一种制造显示面板的方法，包括在基底上形成栅极线；在所述栅极线上形成栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成半导体层和欧姆接触层；在所述栅极绝缘层和所述欧姆接触层上形成包括源电极的数据线；形成与所述源电极相对并与其隔开预定间隔的漏电极；在所述数据线和所述漏电极上形成钝化层；在所述钝化层上形成与所述漏电极连接的像素电极，其中，前述步骤中的至少一个包括在所述显示面板上涂覆有机膜；利用模压制所述有机膜；确定所述基底和所述模是否无误差地对齐；使所述有机膜硬化；从所述硬化的有机膜去除所述模。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述显示面板包括反射区和透射区，其中，所述钝化层的形成步骤包括在所述基底上涂覆所述有机膜；利用设置有突出与突出和凹陷图案的模压制所述有机膜，当对所述有机膜应用所述突出时，所述突出在所述有机膜中形成接触孔，当对所述有机膜应用所述突出和凹陷图案时，所述突出和凹陷图案使图案凸出在所述有机膜上；确定所述基底和所述模是否无误差地对齐；使所述有机膜硬化；通过从所述硬化的有机膜去除所述模来完成具有凸出表面和接触孔的钝化层。
18.如权利要求17所述的方法，还包括通过蚀刻被所述钝化层的接触孔暴露的所述栅极绝缘层使所述栅极线的一部分暴露。
全文摘要
本发明提供了一种用于制造显示面板的包括安放部分的设备，在该安放部分中设置了未完成的显示面板。该设备具有至少一个透光部分；模，设置在安放部分上，并包括至少一个定位键和图案形成部分；模驱动器，驱动模；定位传感器，设置在安放部分下面，并通过透光部分确定显示面板和模是否无误差地对齐。因此，通过利用压制模的压印光刻工艺能够有效精确地将特定材料在显示面板上图案化。
文档编号G03F9/00GK101071263SQ200610139300
公开日2007年11月14日 申请日期2006年9月22日 优先权日2006年5月9日
发明者张在赫, 卢南锡, 裴廷穆 申请人:三星电子株式会社