制造用于液晶显示器件的阵列基板的方法

专利名称：制造用于液晶显示器件的阵列基板的方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器件，尤其涉及一种制造用于液晶显示器件的阵 列基板的方法。
背景技术：
直到最近，显示器件一般使用阴极射线管(CRT)。再近一些，进行了大 量的努力来研究和发展薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)器件，其作为CRT 的替代品具有外形薄、重量轻以及功耗低的特点。液晶显示(LCD)器件利用液晶层的液晶分子的光学各向异性以及偏振特 性产生图像。液晶分子具有长而细的形状，并且因为光学各向异性特性，光的 偏振随液晶分子的取向方向改变。通过改变施加在液晶层上的电场强度能够控 制液晶分子的取向方向。因此， 一般的LCD器件包括分隔开且彼此面对的两 个基板以及夹在两个基板之间的液晶层。两个基板的每个包括位于面对两个基 板另一个基板的表面上的电极。对每个电极施加电压以在电极之间产生电场， 并且通过改变电场强度控制液晶分子的排列以及通过液晶层的光的透射率。 LCD器件是利用透光率的改变使用光源显示图像的非发光型显示器件。在多种类型的LCD器件中，使用设置成矩阵结构的开关元件和像素电极 的有源矩阵LCD (AM-LCD)器件因其高分辨率和适于显示运动图像的优良 适用性而成为主要研究和发展的目标。薄膜晶体管LCD (TFT-LCD)器件将 薄膜晶体管(TFT)用作开关元件。图1是根据现有技术的LCD器件的透视图。如图1所示，现有技术的LCD 器件包括第一基板IO、第二基板20和液晶层30。第一基板10称作阵列基板并包括彼此交叉以限定像素区域P的栅极线14和数据线16。像素电极18和用作开关元件的薄膜晶体管(TFT) T设置在每个像素区域P内。与栅极线14 和数据线16的交叉点相邻设置的薄膜晶体管T以矩阵方式设置在第一基板10 上。第二基板20称作滤色片基板，并包括具有红色(R)、绿色(G)和蓝色 (B)滤色片26a、 26b和26c的滤色片层26，位于红色、绿色和蓝色滤色片 26a、 26b和26c之间的黑色矩阵25以及置于滤色片层26和黑色矩阵25上的 公共电极28。尽管在图1中未示出，但第一和第二基板10和20利用密封图案粘合以防 止液晶层30的泄漏。另外，第一取向层形成在第一基板10和液晶层30之间， 而第二取向层形成在第二基板20和液晶层30之间，以沿着初始取向方向排列 液晶层30中的液晶分子。偏振板形成在第一和第二基板10和20中至少一个 的外表面上。此外，置于第一基板109下方的背光单元(未示出)提供光。启动TFTT 的栅极信号顺序施加至每条栅极线14，并且数据线16上的图像信号施加至像 素区域P内的像素电极18。借助像素电极18和公共电极28之间产生的垂直 电场驱动液晶层30内的液晶分子，以通过改变液晶分子的透光率显示图像。图2是示出了根据现有技术的LCD器件的阵列基板的截面图。在图2中， 栅极60形成在具有像素区域P的基板59上，所述像素区域由栅极线(未示出) 和数据线(未示出)所限定。栅极绝缘层68形成在栅极60上，并且包含有源 层70a和欧姆接触层70b的半导体层70形成在栅极60上方的栅极绝缘层68 上。彼此分开的源极76和漏极和78形成在欧姆接触层70b上。在通过单一掩 模工艺构图半导体层70后，通过不同的掩模工艺构图半导体层70上的金属材 料层，进而形成源极76和漏极和78。因此，源极76和漏极和78完全覆盖半 导体层70的端部。另外，钝化层86形成在源极76和漏极和78上。钝化层 86包括暴露漏极78的漏极接触孔80。像素电极88形成在像素区域P内的钝 化层86上。像素电极88通过漏极接触孔80与漏极78连接。通过利用光敏材料的光刻胶(PR)的光刻工艺形成用于LCD器件的阵列 基板的图案。光刻工艺包括在金属材料层、绝缘材料层和半导体材料层之一上 涂敷PR的步骤，通过光掩模曝光PR层的步骤，显影曝光的PR层以形成PR 图案的步骤，将PR图案用作蚀刻掩模蚀刻金属材料层、绝缘材料层和半导体材料层之一以形成线、电极、接触孔或半导体图案的步骤。因为用于制造阵列 基板的光刻工艺数量由掩模的数量所限定，故光刻工艺称作掩模工艺。掩模工艺包括分别需要各自设备的沉积、曝光、显影和蚀刻工艺。另外， 物理和化学制造步骤在掩模工艺中重复。因此，用于LCD器件的掩模工艺需 要相对高的制造费用。发明内容因此，本发明涉及一种制造用于液晶显示器件的阵列基板的方法，其基本 消除了由于现有技术的限制和缺陷所引起的一个或多个问题。本发明的优点在于提供一种利用共平面印刷方法制造用于液晶显示器件 的阵列基板的方法。本发明的另一优势在于提供一种不使用包含曝光和显影的掩模工艺的共 平面印刷方法。本发明的其他特征和优点将在以下的描述予以阐述，并根据该描述部分地 变得清楚，或可通过本发明的实践获知。本发明的这些和其他的优势可通过说 明书及其权利要求和附图中特定指出的结构予以了解和实现。为了实现这些和其他优势并根据本发明的目的，如在此具体而广泛描述 地， 一种制造用于液晶显示器件的阵列基板的方法包括在基板上形成栅极线， 与栅极线交叉的数据线以及与栅极线和数据线相连的薄膜晶体管；在栅极线、数据线和薄膜晶体管上形成有机绝缘材料层，该有机绝缘材料具有光固化性、柔韧性和动态稳定性；在有机绝缘材料层上设置具有凸起部分的印模；将凸起 部分插入有机绝缘材料层内以利用反润湿现象将有机绝缘材料层从凸起部分 推出；将紫外线辐射在有机绝缘材料层上以固化有机绝缘材料层；从有机绝缘 材料层去除印模以形成具有漏极接触孔的钝化层，该漏极接触孔暴露薄膜晶体 管的漏极；以及在钝化层上形成像素电极，像素电极通过漏极接触孔与漏极相 连。另一方案中， 一种制造用于液晶显示器件的阵列基板的方法包括在基板 上形成栅极线，与栅极线交叉的数据线以及与栅极线和数据线相连的薄膜晶体 管；在栅极线、数据线和薄膜晶体管上形成无机绝缘材料层；在无机绝缘材料 层上形成光刻胶层；在光刻胶层上设置具有凸起部分的印模；将凸起部分插入光刻胶层内；将紫外线辐射在光刻胶层上以固化光刻胶层；从光刻胶层去除印 模以在光刻胶层中形成开口 ；将光刻胶层用作蚀刻掩模来构图无机绝缘材料层 以形成具有漏极接触孔的钝化层，该漏极接触孔暴露薄膜晶体管的漏极；去除 光刻胶层；以及在钝化层上形成像素电极，像素电极通过漏极接触孔与漏极相 连。又一方案中， 一种在涂层中形成孔的方法，包括在基板上形成有机绝缘 材料层，有机绝缘材料层具有光固化性、柔韧性和动态稳定性；在有机绝缘材 料层上设置具有凸起部分的印模；将凸起部分插入有机绝缘材料层内以利用反 润湿现象将有机绝缘材料层从凸起部分推出；将紫外线辐射在有机绝缘材料层 上以固化有机绝缘材料层；以及从有机绝缘材料层中去除印模。再一方案中， 一种在涂层中形成孔的方法，包括在基板上形成无机绝缘 材料层；在无机绝缘材料层上形成光刻胶层；在光刻胶层上方设置具有凸起部 分的印模；将凸起部分插入光刻胶层内；将紫外线辐射在光刻胶层上以固化光 刻胶层；从光刻胶层去除印模以在光刻胶层中形成开口；将光刻胶层用作蚀刻 掩模来构图无机绝缘材料层；以及去除光刻胶层。应当理解，前述总体描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的并用于 提供所请求的本发明的进一步解释。


用于提供本发明的进一步理解以及包含于并构成说明书一部分的附图，说 明了本发明的实施例并与描述一起解释本发明的原理。 在附图中图1是根据现有技术的LCD器件的透视图；图2是示出了根据现有技术的LCD器件的阵列基板的横截面图；图3是示出了用于制造根据本发明一个实施例的LCD器件的阵列基板的 方法中使用的硬型印模的横截面图；图4A至图4C是示出了用于制造根据本发明一个实施例的LCD器件的阵 列基板的方法中使用的硬型印模的凸起部分的透视图；图5是示出了用于制造根据本发明一个实施例的LCD器件的阵列基板的 方法中使用的软型印模的横截面图；图6A至图6C是示出了用于制造根据本发明一个实施例的LCD器件的阵列基板的方法中使用的软型印模的凸起部分的透视图；图7A至图7H是示出了制造根据本发明一个实施例的LCD器件的阵列基 板的方法的横截面图；图8A和图8B是示出了根据本发明一个实施例的用于形成阵列基板的钝 化层的共平面印刷方法的横截面图；和图9A至图9F是示出了制造根据本发明另一实施例的LCD器件的阵列基 板的方法的横截面图。
具体实施方式
现详细参照本发明的实施例，在附图中示出了实施例的实例。在本发明中，通过共平面印刷方法在绝缘层内形成接触孔，其中具有凸起 部分的印模接触绝缘层，并随后在不使用包含曝光、显影和剥离的掩模工艺的 情况下对印模施加压力。以下说明通过共平面印刷方法形成孔的方法。绝缘层分为有机绝缘层和无机绝缘层，并根据绝缘层的材料划分在绝缘层 内形成孔的方法。被称作模具并具有凸起部分的印模在对有机绝缘层实行固化 步骤之前直接接触通过涂敷形成的有机绝缘层，进而在有机绝缘层中形成孔。 可是，通过印模和无机绝缘层的接触不能在沉积形成的无机绝缘层内形成孔。 因此，在利用涂敷于无机绝缘层上形成有机材料的光刻胶(PR)层之后，印 模接触PR层以在PR层内形成孔。接着，具有孔的PR层被固化，并将PR层 用作蚀刻掩模干蚀刻无机绝缘层以在无机绝缘层内形成孔。因为在无机绝缘层 内形成孔的工艺不需要使用光掩模的曝光步骤和曝光设备，故降低了生产成 本。另外，因为印模接触有机材料层以在有机绝缘层和无机绝缘层内形成孔， 所以以下示例性说明在有机绝缘层内形成孔的方法。图3是示出了用于制造根据本发明一个实施例的LCD器件的阵列基板的 方法中使用的硬型印模的横截面图，而图4A至图4C是示出了用于制造根据 本发明一个实施例的LCD器件的阵列基板的方法中使用的硬型印模的凸起部 分的透视图。在图3中，硬型印模100包括平板形底板101以及彼此间隔的多个凸起部 分103。多个凸起部分103的每个的横截面为三角形。底板101包括透明的硬性材料，如玻璃、石英和聚氨酯丙烯酸酯(PUA)，并且多个凸起部分103 的每个具有与底板101相同的材料。如图4A至图4C所示，每个凸起部分103 (图3)具有四角锥形103a、三 角锥形103b以及圆锥形103c之一的形状。三角锥形103b可以是正四面体。 每个凸起部分的顶点与底板101相对设置。每个凸起部分103的高度h与有机绝缘层的厚度d存在变化的关系，在有 机绝缘层中根据每个凸起部分103的形状通过共平面印刷方法形成孔。当凸起 部分103插入有机绝缘层内时，对应凸起部分103的有机绝缘材料向旁边移动 并增加有机绝缘层的厚度d。如果印模100的凸起部分103具有相对小的高度， 则在凸起部分103的顶点到达有机绝缘层底面之前，有机绝缘层的顶面接触印 模100的底板101。在有机绝缘层的顶面接触印模100的底板101之后，印模 100的凸起部分103不再插入有机绝缘层，并且凸起部分103的顶点不接触有 机绝缘层下方的涂层，如漏极。因此，不会发生反润湿现象并且不会在有机绝 缘层内形成孔。由此，印模100的凸起部分103根据其形状具有比参考值更大 的高度以在有机绝缘层内形成孔。当凸起部分103具有第一体积VI且由能够包含凸起部分103的最小矩形 平行六面体所限定的有机绝缘层的虚拟部分(virtual portion)具有第二体积 V2时，实验获得第一体积大于第二体积(V1>V2)的关系以在有机绝缘层内 形成孔。在图4A中，具有四角锥形103a的凸起部分103具有宽度a，长度b和高 度h，并且有机绝缘层具有厚度d。具有四角锥形103a的凸起部分103的第一 体积Vl为abh/3，并且虚拟部分的第二体积V2为abh。因此，根据第一体积 和第二体积之间的关系V1>V2获得凸起部分103的高度h和有机绝缘层的厚 度d之间的关系为h〉3d (等式1)。因此，利用具有大于有机绝缘层厚度d 三倍的高度h的凸起部分103，通过共平面印刷方法在无机绝缘层中稳定地形 成孔。在图4B中，具有正四面体形状103b的凸起部分103具有边长s和高度h， 并且有机绝缘层具有厚度d。因为凸起部分的高度h为^s/3，具有正四面体 形状103b的凸起部分103的第一体积VI为V^s3/3。因为虚拟部分的第二体 积V2为^^d/2，根据第一体积和第二体积之间的关系V1>V2获得凸起部分103的边长S与有机绝缘层的厚度d之间的关系为S〉3^d (等式2)。因此，利用具有大于有机绝缘层厚度d的3^倍的边长s的凸起部分103，通过共平 面印刷方法在无机绝缘层中稳定地形成孔。在图4C中，具有圆锥形103c的凸起部分具有直径c和高度h，并且有机 绝缘层具有厚度d。具有圆锥形103c的凸起部分103的第一体积VI为7TC211/12， 并且虚拟部分的第二体积V2为c2d。因此，根据第一体积和第二体积之间的 关系V1>V2获得凸起部分103的高度h与有机绝缘层厚度d之间的关系为 h>12d/7i (等式3)。因此，利用具有大于有机绝缘层厚度d的12/兀倍的高度h 的凸起部分103，通过共平面印刷方法在无机绝缘层中稳定地形成孔。图5是示出了用于制造根据本发明一个实施例的LCD器件的阵列基板的 方法中使用的软型印模的横截面图，而图6A至图6C是示出了用于制造根据 本发明一个实施例的LCD器件的阵列基板的方法中使用的软型印模的凸起部 分的透视图。在图5中，软型印模IIO包括平板形的底板111和彼此分开的多个凸起部 分113。多个凸起部分113的每个的横截面为梯形。底板lll包括透明的硬性 材料，如玻璃、石英和聚氨酯丙烯酸酯(PUA)，并且多个凸起部分113的每 个包括诸如透明聚亚氨酯和聚二甲基硅氧垸(PDMS)的弹性材料。如图6A至图6C所示，每个凸起部分113 (图5)具有截取的四角圆锥形 113a、截取的三角圆锥形113b和截取的圆锥形113c之一的形状。尽管未示出， 每个凸起部分113可具有四角锥形、三角锥形以及圆锥形之一的形状。三角锥 形可以是正四面体。每个凸起部分的顶点与底板111相对设置。具有四角锥形、 三角锥形以及圆锥形之一形状的凸起部分的顶尖由于共平面印刷工艺期间的 压力可被弯曲，并且孔的位置和尺寸可以改变。利用具有截取的四角圆锥形 113a、截取的三角圆锥形113b和截取的圆锥形113c之一形状的凸起部分能够 解决上述问题。每个凸起部分113的高度h与有机绝缘层的厚度d存在关联，其中通过共 平面印刷方法形成孔。当凸起部分113插入有机绝缘层中时，对应凸起部分 113的有机绝缘材料向旁边移动并增加有机绝缘层的厚度d。如果印模110的 凸起部分113具有相对小的高度，则在凸起部分113的顶点到达有机绝缘层底 面之前有机绝缘层的顶面接触印模110的底板111。在有机绝缘层的顶面接触印模110的底板111之后，以大约5ATM至大约10ATM的压力向下按压印模 110，使得凸起部分113的顶点能够到达有机绝缘层的底面。当以大于硬型印 模质量所产生压力的压力向下按压硬型印模时，凸起部分损坏有机绝缘层下方 的涂层。可是，因为软型印模110的凸起部分113由比阵列基板元件的材料更软的 弹性材料形成，所以即使在向下按压印模时，有机绝缘层下面诸如漏极的涂层 不会被凸起部分113损坏。因此，通过向下按压印模110使得凸起部分113 的顶点接触有机绝缘层下面的涂层。结果，发生反润湿并借助凸起部分113 在有机绝缘层内稳定地形成孔，而无视凸起部分113的形状，所述凸起部分具 有大于有机绝缘层厚度d的高度h (h>d)。由于凸起部分113的浸入而产生 的多余有机材料通过阵列基板的侧边流下。凸起部分的高度与有机绝缘层厚度之间的关系(h>d)可相同地用于截取 形状和锥形的凸起部分。为了形成孔，图6A中截取四角锥形113a的凸起部 分113具有大于有机绝缘层厚度d的高度h。此外，利用具有大于有机绝缘层 厚度d的高度h+h' (h+h'>d)的四角锥形(未示出)的凸起部分，由于凸起部 分的弹性而在有机绝缘层内稳定地形成孔。类似地，图6B中截取三角锥形113b 和图6c中截取圆锥形113c的凸起部分113具有大于有机绝缘层厚度d的高度 h以便在有机绝缘层内形成孔。另外，利用具有大于有机绝缘层厚度d的高度 h+h' (h+h'>d)的三角锥形(未示出)和圆锥形的凸起部分，由于凸起部分的 弹性而在有机绝缘层内稳定地形成孔。图7A至图7H是示出了制造根据本发明一个实施例的LCD器件的阵列基 板的方法的横截面图，而图8A和图8B是示出了用于形成根据本发明一个实 施例的阵列基板的钝化层的共平面印刷方法的横截面图。在图7A至图7H， 图8A和图8B中，通过共平面方法对绝缘层，即包含有机绝缘材料的钝化层 构图。在图7A中，通过沉积第一金属材料，如铝(Al)、铝(Al)合金、铜(Cu)、 铜(Cu)合金和钼(Mo)在具有像素区域P的基板201上形成第一金属层(未 示出)。通过光刻工艺形成栅极线(未示出)和与栅极线相连的栅极205，所 述光刻工艺包括涂敷光刻胶(PR)，通过光掩模曝光PR层，将PR层显影形 成PR图案，蚀刻并剥离PR图案的步骤。通过顺序沉积第一金属材料中的至少两种，可使栅极线和栅极205包含双层结构。在图7B中，栅极绝缘层210、本征非晶硅层(未示出)、掺杂非晶硅层 (未示出)以及第二金属层(未示出)顺序形成在栅极线和栅极205上。栅极 绝缘层210包括无机绝缘材料，如氧化硅(Si02)和氮化硅(SiNx)，并且第 二金属层包括第二金属材料，如钼(Mo)和铬(Cr)。通过涂敷PR材料在第 二金属层上形成PR层(未示出)，并通过利用光掩模曝光和显影PR层形成 第一和第二 PR图案281a和281b。第一 PR图案281a具有第一厚度而第二 PR 图案281b具有小于第一厚度的第二厚度。将第一和第二 PR图案281a和281b用作蚀刻掩模顺序蚀刻第二金属层、 掺杂非晶硅层和本征非晶硅层，以在栅极205上形成有源层215、欧姆接触图 案218和源极漏极图案225。因此，有源层215和欧姆接触图案218分别包括 本征非晶硅和掺杂非晶硅。同时形成与栅极线相交以限定像素区域P的数据线 (未示出)。在图7C中，通过灰化去除第二PR图案281b (图7B)以通过第一PR图 案281a暴露源极漏极图案225 (图7B)。接着，将第一 PR图案281a用作蚀 刻掩模干蚀刻源极漏极图案225和欧姆接触图案218(图7B)以形成源极230、 漏极233和欧姆接触层219。源极230与数据线(未示出)相连而漏极233与 源极230分开。因此，欧姆接触层219形成在有源层215上，并且源极230 和漏极233形成在欧姆接触层219上。有源层215和欧姆接触层218称作半导 体层220。另外，栅极205、有源层2215、欧姆接触层、源极230和漏极233 构成薄膜晶体管(TFT) Tr。在图7D中，通过剥离去除第一PR图案281b (图7C)。接着，通过涂敷 有机绝缘材料在源极230、漏极233和数据线上形成有机绝缘材料层240。有 机绝缘材料具有弹性和动态稳定性，并包括苯并环丁烯(BCB)、感光丙烯和 大分子液态前体(liquid precursor)。有机绝缘材料层240相对于栅极绝缘层 210的顶面具有第三厚度d (图7E)。大分子液态前体包括大约70%至大约 90%重量的包含单反应器的第一前体，大约7%至27%重量的包含双重或三重 功能团之一的第二前体，以及小于3%重量的光引发剂。第一和第二前体具有 光固化性，并且第一前体、第二前体和光引发剂的组分比例之和构成大约100 %的重量。在图7E和图8A中，具有TFTTr和有机绝缘材料层240的基板201设置 在工作台291上，而具有底板271和多个凸起部分273的硬型或软型印模270 设置在有机绝缘材料层240上方，使得多个凸起部分273面对有机绝缘材料层 240。印模270由在底板边界部分接触底板271的支撑单元293所支撑。接着， 其上具有基板201的工作台291朝印模270逐渐向上移动，使得多个凸起部分 273插入有机绝缘材料层240中。在图7F和图8B中，印模270的多个凸起部分273的顶点到达有机绝缘 材料层240的底面以接触有机绝缘材料层240下方的漏极233。即使是在多个 凸起部分273接触漏极233之后，工作台291保持向上移动。因为多个凸起部 分273具有刚性，所以印模270通过多个凸起部分273和基板201由工作台 291支撑，而取代于由支撑单元293支撑。因此，印模270与支撑单元293分 开并随工作台291向上移动。多个凸起部分273和漏极233之间的接触可通过 印模270与支撑单元293的分离而检测到。当多个接触部分273的顶点接触漏 极233时，借助反润湿现象将有机绝缘材料层240从多个凸起部分273的顶点 推出。另外，当有机绝缘材料层240从多个凸起部分273的顶点推出时，紫外 (UV)光通过印模270辐射在有机绝缘材料层240上，进而固化有机绝缘材 料层240以形成漏极接触孔。在图7E和图7F共平面印刷工艺中，印模270在没有附加压力的情况下 由于其质量而受到按压，并在检测到多个凸起部分273与漏极233之间的接触 时，即在印模270与支撑单元293分离的时候，有机绝缘材料层240由于UY 辐射而固化。在根据另一实施例的共平面印刷工艺中，印模270由于其质量和 附加压力而受到按压，同时印模270与支撑单元293分离。例如，附加压力可 大于大约OATM并小于大约10ATM，以便不损坏基板201的元件，如漏极233。 相应地，利用软型印模而非硬型印模可施加附加压力。此外，印模270具有小于大约25mJ/m2的表面能量并且有机绝缘材料层 240具有小于大约40mN/m的表面张力，以便提高在印模270的多个凸起部分 273接触有机绝缘材料层240下方的漏极233时的反润湿现象。当印模270的 表面能量大于25mJ/m2并且有机绝缘材料层240的表面张力大于大约40mN/m 时，则很少发生反润湿现象或者反润湿现象对于UV辐射具有非常短的时间。 因此，在有机绝缘材料层240内不能形成孔。当印模270的每个凸起部分273具有四角锥形103a (图4A)、三角锥形 b (图4B)和圆锥形103c (图4C)之一的形状时，分别满足等式1、 2和3 的硬型印模270可用于共平面印刷方法。因为分别满足等式l、 2和3的印模 270的每个凸起部分273具有大于增加的厚度d+d'的高度，所以印模270的底 板271不会接触有机绝缘材料层240的顶面。此外，当印模270的每个凸起部分273具有截取四角锥形113a (图6A)、 截取三角锥形113b (图6B)和截取圆锥形(图6C)之一的形状时，软型印模 270的底板271接触具有增加厚度d+d'的有机绝缘材料层240。可是，多个凸 起部分273的顶点借助附加压力接触漏极233，并发生反润湿现象。在此，因 为多个凸起部分273具有弹性，所以漏极233甚至不会被附加压力所损坏。另 外，因为通过软型印模中的附加压力调整接触面积，故可调整接触孔的尺寸。在图7G中，从有机绝缘材料层240移除印模270，并在有机绝缘材料层 240中形成暴露漏极233的漏极接触孔243。由此，完成了具有漏极接触孔243 的钝化层240a。在图7H中，通过沉积并构图透明导电材料，如铟锡氧化鸨(ITO)和铟 锌氧化物(IZO)而在钝化层240a上形成像素电极250。像素电极250通过漏 极接触孔243与漏极233连接。图9A至图9F是示出了制造根据本发明另一实施例的LCD器件的阵列基 板的方法的横截面图。在图9A至图9F中，绝缘层，即包含无机绝缘材料的 钝化层通过共平面方法被构图。因为形成薄膜晶体管和绝缘层的步骤与图7A 至图7D中的相同，故省略这些步骤的说明。在图9A中，通过沉积无机绝缘材料，如氧化硅(Si02)和氮化硅(SiNx) 而在基板391上的薄膜晶体管(TFT) Tr和数据线(未示出)上形成无机绝缘 材料层340。通过涂敷在无机绝缘材料层340上形成光刻胶(PR)层383。 PR 层383包括负型PR材料，其中固化曝光的部分并在显影后存留下来。在图9B中，具有无机绝缘材料层340和PR层383的基板391设置在工 作台391上，并且具有底板371和多个凸起部分373的硬型或软型印模370 设置在PR层383的上方，使得多个凸起部分373面对PR层383。在此，省 略了用于固化PR层383以使PR层具有流动性的常规烘烤步骤。在图9C中，其上具有基板301的工作台391朝印模370逐渐向上移动，使得多个凸起部分373可插入PR层383内。印模370的多个凸起部分373的 顶点到达PR层383的底面，以便接触PR层383下面的无机绝缘材料层340。 当多个凸起部分373的顶点接触无机绝缘材料层340时，PR层383由于反润 湿现象而从多个凸起部分383的顶点被推出。特别是对于软型，印模370由于 附加压力和自身质量而受到按压。因为无机绝缘材料层340具有刚性，即使在 印模370由于质量和附加压力而受到按压时，也不会在无机绝缘材料层340 内形成漏极接触孔。可选地，特别是对于硬型印模可省略附加压力。在图9D中，紫外(UV)射线通过印模370辐射在PR层383上，同时从 多个凸起部分373的顶点推出PR层383，进而固化PR层383以形成开口。 PR层383中的开口可暴露无机绝缘材料层340或可在其底部具有薄的PR薄 膜以覆盖无机绝缘材料层340。薄的PR膜可在随后的灰化步骤中被去除。当UV光辐射在PR层383上而没有发生由于多个凸起部分373和无机绝 缘材料层340之间的接触所引起的反润湿现象时，利用图4A至4C的硬型印 模，在PR层383中形成具有薄PR膜的开口。开口具有对应每个凸起部分373 的凹雕的锥形，并且凹雕的锥形的底部非常的尖而小。因此，对于设计的接触 区域需要适于随后灰化步骤的足够加工时间。通过利用图6A至图6C的软型印模减少随后灰化步骤的加工时间。因为 软型印模370的每个凸起部分373具有截取的锥形，PR层383中的开口具有 凹雕的截取锥形，并且凹雕的截取锥形的底部是平坦的。因为利用软型印模产 生的薄PR膜具有比硬型印模产生的薄PR膜更大的面积，故减少了去除薄PR 膜的随后灰化步骤所需的加工时间。在图9E中，从PR层383移除印模，并将PR层383用作掩模构图无机绝 缘材料层340以在无机绝缘材料层340中形成暴露漏极333的漏极接触孔343 。 当PR层383的开口具有薄PR膜时，执行部分去除PR层383以去除薄PR膜 的灰化步骤，以便在无机绝缘材料层340蚀刻之前暴露无机绝缘材料层340。 因此，完成具有漏极接触孔343的钝化层340a。在图9F中，通过剥离去除钝化层340a (图9E)上的PR层383 (图9E) 之后，借助沉积并构图透明导电材料，如铟锡氧化钩(ITO)和铟锌氧化物(IZO) 在钝化层340a上形成像素电极350。像素电极350通过漏极接触孔343与漏 极333连接。在本发明中，因为通过利用印模而非昂贵的光掩模的共平面印刷方法制造 用于LCD器件的阵列基板，省略了包含涂敷PR材料、通过光掩模曝光、显 影、蚀刻和剥离步骤的掩模工艺或省略了使用昂贵设备的曝光步骤。进而，减 少了生产成本和生产时间，并且由于简化了制造工序提高了产量。本领域技术人员应当清楚，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可对本 发明进行各种修改和改变。因此，本发明意在覆盖在所附权利要求书及其等效 范围内提供的本发明的这些修改和改变。
权利要求
1.一种制造用于液晶显示器件的阵列基板的方法，包括在基板上形成栅极线、与栅极线交叉的数据线以及与栅极线和数据线相连的薄膜晶体管；在栅极线、数据线和薄膜晶体管上形成有机绝缘材料层，该有机绝缘材料具有光固化性、柔韧性和动态稳定性；在有机绝缘材料层上方设置具有凸起部分的印模；将该凸起部分插入该有机绝缘材料层内以利用反润湿现象将有机绝缘材料层从凸起部分推出；将紫外射线辐射在有机绝缘材料层上以固化该有机绝缘材料层；从有机绝缘材料层去除印模以形成具有漏极接触孔的钝化层，该漏极接触孔暴露薄膜晶体管的漏极；以及在钝化层上形成像素电极，该像素电极通过漏极接触孔与漏极相连。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由于所述凸起部分和有机 绝缘材料层下面的漏极的接触产生反润湿现象。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述印模具有小于大约 25mJ/m2的表面能量并且所述有机绝缘材料层具有小于大约40mN/m的表面张 力。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述印模包括第一透明材 料的底板和位于该底板上的第二透明材料的凸起部分。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一透明材料包括玻 璃、石英和聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中的一种。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述底板包含与该凸起部 分相同的材料。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述凸起部分具有四角锥 形、正四面体形和圆锥形之一的形状。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述凸起部分和有机绝缘 材料层满足关系当凸起部分具有具备高度h的四边形时，h>3d; 当凸起部分具有具备边长S的正四面体形时，S>3^d; 以及当凸起部分具有具备高度h的圆锥形时，h〉12d/兀，其中有机绝缘层具有厚度d。
9. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二透明材料的凸起部分具有弹性。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述凸起部分具有四角锥 形、正四面体形、圆锥形、截取的四角锥形、截取的三角锥形和截取的圆锥形 中的一种形状。
11. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二透明材料包括聚 二甲基硅氧垸(PDMS)。
12. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将凸起部分插入有机 绝缘材料层的步骤包括朝印模移动基板；和 利用压力朝基板按压印模。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述压力大于大约0ATM 并小于大约IOATM。
14. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设置所述印模的步骤包括 在印模的边界利用支撑单元支撑印模。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述印模与支撑单元 分离之后执行辐射紫外射线的步骤。
16. —种制造用于液晶显示器件的阵列基板的方法，包括 在基板上形成栅极线、与栅极线交叉的数据线以及与栅极线和数据线相连的薄膜晶体管；在栅极线、数据线和薄膜晶体管上形成无机绝缘材料层；在该无机绝缘材料层上形成光刻胶层；在该光刻胶层上方设置具有凸起部分的印模；将该凸起部分插入光刻胶层内；将紫外线辐射在光刻胶层上以固化该光刻胶层；从光刻胶层去除印模以在光刻胶层屮形成开口；将光刻胶层用作蚀刻掩模来构图该无机绝缘材料层以形成具有漏极接触 孔的钝化层，该漏极接触孔暴露薄膜晶体管的漏极； 去除光刻胶层；以及在钝化层上形成像素电极，该像素电极通过漏极接触孔与漏极相连。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述将凸起部分插入光 刻胶层的步骤包括使凸起部分与无机绝缘材料层相接触以借助反润湿现象从 凸起部分推出光刻胶层。
18. 根据权利要求16所述的方法，进一步包括利用灰化部分地去除光刻胶。
19. 一种在涂层中形成孔的方法，包括在基板上形成有机绝缘材料层，该有机绝缘材料层具有光固化性、柔韧性和动态稳定性；在该有机绝缘材料层上方设置具有凸起部分的印模；将该凸起部分插入有机绝缘材料层内以利用反润湿现象将有机绝缘材料 层从凸起部分推出；将紫外线辐射在有机绝缘材料层上以固化该有机绝缘材料层；以及 从有机绝缘材料层中去除印模。
20. —种在涂层中形成孔的方法，包括 在基板上形成无机绝缘材料层； 在该无机绝缘材料层上形成光刻胶层； 在该光刻胶层上设置具有凸起部分的印模； 将该凸起部分插入光刻胶层内； 将紫外线辐射在光刻胶层上以固化该光刻胶层； 从光刻胶层去除印模以在光刻胶层中形成开口； 将光刻胶层用作蚀刻掩模构图该无机绝缘材料层；以及 去除光刻胶层。
全文摘要
一种制造用于液晶显示器件的阵列基板的方法，包括在基板上形成栅极线、与栅极线交叉的数据线以及与栅极线和数据线相连的薄膜晶体管；在栅极线、数据线和薄膜晶体管上形成有机绝缘材料层，该有机绝缘材料具有光固化性、柔韧性和动态稳定性；在有机绝缘材料层上方设置具有凸起部分的印模；将凸起部分插入有机绝缘材料层内以利用反润湿现象将有机绝缘材料层从凸起部分推出；将紫外射线辐射在有机绝缘材料层上以固化有机绝缘材料层；从有机绝缘材料层去除印模以形成具有漏极接触孔的钝化层，该漏极接触孔暴露薄膜晶体管的漏极；以及在钝化层上形成像素电极，像素电极通过漏极接触孔与漏极相连。
文档编号G02F1/1362GK101266950SQ200710306349
公开日2008年9月17日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年3月13日
发明者金珍郁 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社