CN101063813B - 印刷板以及使用该印刷板制造液晶显示器件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷板以及使用该印刷板制造液晶显示器件的方法，其通过在形成在印刷板上的每个突部上形成多个压印图案来提高图案材料的转印性能，其中，所述印刷板包括：多个突部，其上被转印有图案材料；和压印图案，其形成在所述多个突部中的每一个上。

Description

印刷板以及使用该印刷板制造液晶显示器件的方法

技术领域

本发明涉及用于形成液晶显示(LCD)器件和半导体器件的微小图案的印刷板，更具体地说，涉及一种利用图案材料(pattern materia1)来提高内聚能的印刷板。

背景技术

通常，LCD器件和半导体器件具有被构图在基板上的多个层。因此，执行各种处理以对所述多个层进行构图。为了将所述多个层构图成各种形状，需要使用光刻法。

光刻法必需使用预定图案的掩模和光照射装置，从而使得制造成本增加。此外，由于光刻法需要曝光和显影，所以导致复杂的处理和制造时间的增加。

为了克服光刻法的这些问题，已经研发了新的构图方法，例如，使用印刷辊的构图方法。

图1A至图1C是概略例示了使用现有技术的印刷辊的构图方法的示意图。

首先，如图1A所示，通过印刷喷嘴10将图案材料20施加到印刷辊30上，其中印刷辊30的表面上粘附有覆盖层(blanket)35。即，印刷辊30被涂覆上图案材料20。

此后，如图1B所示，印刷辊30在设置有多个突部40a的印刷板40上滚动。于是，将图案材料的一部分20b转印(transcribe)到印刷板40的突部40a上，剩余的图案材料20a在印刷辊30上形成预定图案。

参照图1C，将印刷辊30在基板50上滚动，由此将印刷辊30的剩余图案材料20a转印到基板50上，从而在基板50上形成预期的图案。

如果在将图案材料20b转印到印刷板40上的处理中，图案材料20b的一部分仍留在印刷辊30上，则剩余的图案材料会被转印到在基板50上，由此出现缺陷图案。

图案材料20b是否被完全转印到印刷板40上取决于图案材料20与印刷板40之间的总内聚能。如果图案材料20与印刷板40之间的内聚能大，则图案材料20b被完全转印到印刷板40上的几率高。

图案材料20与印刷板40之间的总内聚能是基于图案材料20与印刷板40之间的接触面积(S₁)以及图案材料20与印刷板40之间的单位面积的内聚能来确定的。

在现有技术中，图案材料20与印刷板40之间的接触面积(S₁)是基于预期图案的形状来确定的。图案材料的一部分20b是否完全被转印到印刷板40上取决于图案材料20与印刷板40之间的单位面积的内聚能，即，图案材料20的转印性能。

如果使用转印性能差的图案材料20，就会出现缺陷图案。因此，针对图案材料20的选材范围变窄。

发明内容

因此，本发明致力于一种印刷板和使用该印刷板来制造LCD器件的方法，其基本上避免了由于现有技术的局限性和缺点所引起的一个或者更多个问题。

本发明的一个目的是提供一种印刷板和使用该印刷板来制造LCD器件的方法，其通过在形成在印刷板上的每个突部上形成多个压印图案(embossing pattern)来提高图案材料的转印性能，从而拓宽了针对图案材料的选材范围。

本发明的其它优点、目的以及特征将部分地在下面的说明书中进行阐述，并且将部分地通过对以下内容的考察而使本领域的普通技术人员变得明了，或者可以从本发明的实践中领会。本发明的目的和其它优点可以通过在文字说明及其权利要求以及附图中具体指出的结构而实现并获得。

为了实现这些目的和其它优点并根据本发明的目的，如具体实施和广泛描述的，提供了一种用于形成图案的印刷板，该印刷板包括：多个突部，其上被转印有图案材料；和压印图案，其形成在所述多个突部中的每一个上。

当通过在印刷板的每个突部上形成压印图案而增加了印刷板与图案材料之间的接触面积时，可将涂覆在印刷辊上的图案材料精确地转印到印刷板上。

此时，压印图案在体积上小于转印到压印图案上的图案材料。如果压印图案的体积大于转印到压印图案上的图案材料的体积，则压印图案可能穿过图案材料与覆盖层接触。因此，覆盖层会被污染或者会出现污点。

在这种情况下，可将印刷板的压印图案形成为半球、正四面体、四棱锥或者圆锥的形状。

在另一方面中，提供了一种制造LCD器件的方法，所述方法包括以下步骤：在第一基板上形成光屏蔽层；在包括所述光屏蔽层的所述第一基板上形成滤色器层；制备第二基板；以及在所述第一基板与所述第二基板之间形成液晶层，其中，使用上述印刷板来执行所述在第一基板上形成光屏蔽层的步骤和所述形成滤色器层中的至少任何一个。

此时，使用上述印刷板来形成图案的步骤包括：在印刷辊上施加光屏蔽材料或者滤色器材料；将涂覆有所述光屏蔽材料或者滤色器材料的印刷辊在上述印刷板上滚动，以将所述光屏蔽材料或者滤色器材料转印到所述印刷板上；并且将所述印刷辊在所述第一基板上滚动，以将印刷辊上的剩余光屏蔽材料或者滤色器材料转印到所述第一基板上。

应当理解，本发明的上述总体描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，旨在提供对所要求保护的发明的进一步解释。

附图说明

包含在本文中以提供对本发明的进一步理解，并且并入本申请且构成本申请的一部分的附图，示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。图中：

图1A至图1C是概略例示了根据现有技术的使用印刷辊的构图方法的示图；

图2是概略例示了根据本发明的将图案材料转印到印刷板的突部上的处理的剖面图和放大示图；

图3是概略例示了根据本发明第一实施例的形成在印刷板上的多个压印图案中的一个的立体图；

图4是概略例示了根据本发明第二实施例的形成在印刷板上的多个压印图案中的一个的立体图；

图5是概略例示了根据本发明第三实施例的形成在印刷板上的多个压印图案中的一个的立体图；

图6是概略例示了根据本发明第四实施例的形成在印刷板上的多个压印图案中的一个的立体图；

图7A至图7D是概略例示了根据本发明优选实施例的制造LCD器件的方法的剖面图；以及

图8A至图8C是概略例示了根据本发明优选实施例的使用印刷板来形成图案的方法的剖面图。

具体实施方式

现在将详细说明本发明的优选实施例，其示例在附图中例示出。尽可能地在全部附图中使用相同的标号来表示相同或相似的部分。

下面，将参照附图对根据本发明的印刷板以及使用该印刷板来制造LCD器件的方法进行说明。

图2是概略例示了根据本发明的将图案材料转印到印刷板的突部上的处理的剖面图和放大示图。

参照图2，在设置在印刷板400上的每个突部400a上形成压印图案600。为了将图案材料200精确地转印到印刷板400上，要求图案材料200与印刷板400之间的总内聚能大于图案材料200与覆盖层350之间的总内聚能。

通过将图案材料200与印刷板400之间的单位面积的内聚能(W_RC)和图案材料200与印刷板400之间的接触面积(S₂)相乘来度量图案材料200与印刷板400之间的总内聚能。通过将图案材料200与覆盖层350之间的单位面积的内聚能(W_RB)和图案材料200与覆盖层350之间的接触面积(S₃)相乘来度量图案材料200与覆盖层350之间的总内聚能。这可以由下面的式1表示。

S₂W_RC>S₃W_RB    式1

在上式1中，如果图案材料200与印刷板400之间的总内聚能(S₂W_RC)大于图案材料200与覆盖层350之间的总内聚能(S₃W_RB)，则可将图案材料200精确地转印到印刷板400上。

图案材料200与印刷板400之间产生的总内聚能(S₂W_RC)和图案材料200与覆盖层350之间的总内聚能(S₃W_RB)之间的差越大，图案材料200到印刷板400上的转印越精确。

如图2所示，如果在印刷板400的突部400a上形成压印图案600，则图案材料200与印刷板400之间的接触面积(S₂)将大于图案材料200与覆盖层350之间的接触面积(S₃)。因此，图案材料200与印刷板400之间产生的总内聚能(S₂W_RC)和图案材料200与覆盖层350之间的总内聚能(S₃W_RB)之间的差变得更大。因此，可将图案材料200更精确地转印到印刷板400上。

即使图案材料200与印刷板400之间单位面积的内聚能(W_RC)小，由于图案材料200与印刷板400之间的接触面积(S₂)大，所以也能将图案材料200精确地转印到印刷板400上。因此，针对图案材料200的选材范围变宽。

此时，半球形压印图案600在体积上小于被转印到压印图案600上的图案材料。如果半球形压印图案600的体积大于转印到压印图案600上的图案材料的体积，则压印图案600会穿过图案材料200而接触覆盖层350。于是，覆盖层350会被污染或者出现污点。

图3是概略例示了根据本发明第一实施例的形成在印刷板上的多个压印图案中的一个的立体图。

如图3所示，印刷板400的压印图案600中的一个形成在一个边对应于“a”的正方形内。为了实现半球形压印图案600的体积小于转印到压印图案600上的图案材料200的体积，半球形压印图案600的直径(a)满足下式2。

$\frac{1}{2}S\frac{4}{3}\mathrm{\&pi;}{\left(\frac{a}{2}\right)}^3<a^{2}h---\left(2\right)$

在上式2中，左边对应于直径为“a”的半球形压印图案600的体积。另外，右边对应于转印到压印图案600上的图案材料的体积。在这种情况下，“h”对应于涂覆到印刷辊300上的图案材料200的厚度，“a²”对应于包含直径为“a”的圆的正方形中的最小正方形的面积。

根据式2，如果半球形压印图案600的直径“a”小于12h/π，则半球形压印图案600对覆盖层350没有影响。

除了压印图案600之外，第二实施例的印刷板400与第一实施例的印刷板400相同。

图4是概略例示了根据本发明第二实施例的形成在印刷板上的多个压印图案中的一个的立体图。

参照图4，印刷板400的压印图案600中的一个形成为一个边对应于“b”的正四面体。为了使正四面体的压印图案600的体积小于转印在压印图案600上的图案材料200的体积，正四面体的压印图案600的一个边“b”满足下式3。

$\frac{1}{3}\left(\frac{\sqrt{3}}{4}{b}^2\right)\frac{\sqrt{6}}{3}b<\frac{\sqrt{3}}{2}{b}^{2}h$ 　　　　式3

在上式3中，左边对应于各边为“b”的正四面体的压印图案600的体积。另外，右边对应于转印到压印图案600上的图案材料的体积。在这种情况下，“h”对应于涂覆在印刷辊300上的图案材料200的厚度，

对应于包括各边为“b”的正三角形的正方形中的最小正方形的面积。

根据式3，如果正四面体的压印图案600的一个边“b”小于

则正四面体的压印图案600对覆盖层350没有影响。

除了压印图案600之外，第三实施例的印刷板400与第一实施例的印刷板400相同。

图5是概略例示了根据本发明第三实施例的形成在印刷板上的多个压印图案中的一个的立体图。

参照图5，印刷板400的压印图案600中的一个被形成为高为“e”且底部一个边为“c”，另一个边为“d”的四棱锥。为了使四棱锥的压印图案600的体积小于转印到压印图案600上的图案材料200的体积，压印图案600的高“e”要满足下式4。

$\frac{1}{3}\mathrm{cde}<\mathrm{cdh}$     式4

在上式4中，左边对应于高为“e”并且底部一个边为“c”，另一个边为“d”的四棱锥的压印图案600的体积。另外，右边对应于转印到压印图案600上的图案材料的体积。在这种情况下，“h”对应于涂覆到印刷辊300上的图案材料200的厚度，并且“cd”对应于四棱锥的底面积。

根据式4，如果四棱锥的压印图案600的高“e”小于3h，则四棱锥的压印图案600对覆盖层350没有影响。

除了压印图案600之外，第四实施例的印刷板400与第一实施例的印刷板400相同。

图6是概略例示了根据本发明第四实施例的形成在印刷板上的多个压印图案中的一个的立体图。

如图6所示，压印图案600中的一个形成为高为“e”且圆形底部的直径为“a”的圆锥。为了使圆锥形压印图案600的体积小于转印到压印图案600上的图案材料200的体积，圆锥形压印图案600的高(e)要满足下式5。

$\frac{1}{3}\mathrm{\&pi;}{\left(\frac{a}{2}\right)}^{2}e<a^{2}h$     式5

在上式5中，左边对应于高为“e”且圆形底部的直径为“a”的圆锥形压印图案600的体积。另外，右边对应于转印到压印图案600上的图案材料的体积。在这种情况下，“h”对应于涂覆在印刷辊300上的图案材料200的厚度，“a²”对应于包括直径为“a”的圆的正方形中的最小正方形的面积。

根据式5，如果圆锥形压印图案600的高度“e”小于12h/π，则圆锥形压印图案600对覆盖层350没有影响。

此时，压印图案600的形状并不限于上述优选实施例。在本领域技术人员可推出的范围内，压印图案可变化为各种形状。

图7A至图7D是概略例示了根据本发明优选实施例的制造LCD器件的方法的剖面图。

首先，如图7A所示，在第一基板520上形成光屏蔽层720。然后，如图7B所示，在包括光屏蔽层720的第一基板520上形成滤色器层740。此时，通过使用上述印刷板形成图案的处理来执行形成光屏蔽层720的步骤(图7A)和形成滤色器层740的步骤(图7B)中的至少任何一个。

将参照图8A至图8C对使用上述印刷板来形成图案的优选方法进行说明。

首先，如图8A所示，用图案材料200对粘附有覆盖层350的印刷辊300进行涂覆。

当将涂覆有图案材料200的印刷辊300在印刷板400上滚动时，图案材料的一部分200b被转印到印刷板400上，如图8B所示。

此后，如图8C所示，将印刷辊300在基板500上滚动，由此将印刷辊300上的剩余图案材料200a转印到基板500上。

通过图8A至图8C的方法，可在基板500上形成预定的图案。

然后，如图7C所示，制备第二基板550。

尽管未示出，但制备第二基板550的步骤包括：形成彼此交叉以限定像素区的选通线和数据线；靠近所述选通线与数据线的交叉处形成薄膜晶体管；形成与所述薄膜晶体管电连接的像素电极。

如图7D所示，在第一基板500与第二基板550之间形成液晶层760。

对于本发明，由于在印刷板的每个图案上形成有压印图案而增大了印刷板与图案材料之间的接触面积。因为增加了印刷板与图案材料之间的总内聚能，所以能够提高图案材料的转印性能，从而实现精确的构图。

另外，增大了印刷板与图案材料之间的接触面积。因此，即使使用转印性能差的图案材料，也不会严重劣化图案材料的转印性能。因此，图案材料的选材范围变宽了。

此外，由于形成在印刷板的突部上的压印图案的体积小于转印到压印图案上的图案材料的体积，所以压印图案对涂覆在印刷辊上的覆盖层没有影响。

本领域的技术人员应当清楚，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。因此，旨在使本发明覆盖这些修改和改变，只要这些修改和改变落入权利要求及其等同物所限定的范围内即可。

本申请要求于2006年4月24日提交的韩国专利申请第2006-36622号的优先权，如在此进行全面阐述一样，通过引用将该申请合并于此。

Claims (12)

1.一种用于形成图案的印刷板，所述印刷板包括：

多个突部，其上被转印有图案材料，所述图案材料对粘附有覆盖层的印刷辊进行涂覆；和

压印图案，其形成在所述多个突部中的每一个上，

其中，所述压印图案的体积小于被转印到所述压印图案上的所述图案材料的体积，

其中，所述图案材料与所述印刷板之间的总内聚能大于所述图案材料与印刷辊的覆盖层之间的总内聚能。

2.根据权利要求1所述的印刷板，其中，所述压印图案形成为半球形状。

3.根据权利要求2所述的印刷板，其中，半球形压印图案的直径小于

“h”是涂覆在印刷辊上的图案材料的厚度。

4.根据权利要求1所述的印刷板，其中，所述压印图案形成为正四面体。

5.根据权利要求4所述的印刷板，其中，其中，所述正四面体的一条边小于“h”是涂覆在印刷辊上的图案材料的厚度。

6.根据权利要求1所述的印刷板，其中，所述压印图案形成为四棱锥的形状。

7.根据权利要求6所述的印刷板，其中，所述四棱锥的高度小于3h，“h”是涂覆在印刷辊上的图案材料的厚度。

8.根据权利要求1所述的印刷板，其中，所述压印图案形成为圆锥的形状。

9.根据权利要求8所述的印刷板，其中，所述圆锥的高度小于“h”是涂覆在印刷辊上的图案材料的厚度。

10.一种制造LCD器件的方法，所述方法包括以下步骤：

在第一基板上形成光屏蔽层；

在包括所述光屏蔽层的所述第一基板上形成滤色器层；

制备第二基板；以及

在所述第一基板与所述第二基板之间形成液晶层，

其中，使用根据权利要求1至9中的任何一项所述的印刷板，来执行所述在第一基板上形成光屏蔽层的步骤和所述在包括所述光屏蔽层的所述第一基板上形成滤色器层的步骤中的至少任何一个。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，使用根据权利要求1至9中的任何一项所述的印刷板来执行所述在第一基板上形成光屏蔽层的步骤和所述在包括所述光屏蔽层的所述第一基板上形成滤色器层的步骤包括：

在印刷辊上施加光屏蔽材料或滤色器材料；

将涂覆有所述光屏蔽材料或滤色器材料的所述印刷辊在根据权利要求1至9中的任何一项所述的印刷板上滚动，以将所述光屏蔽材料或滤色器材料转印到所述印刷板上；以及

将所述印刷辊在所述第一基板上滚动，以将所述印刷辊上的剩余光屏蔽材料或滤色器材料转印到所述第一基板上。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述制备第二基板的步骤包括：

形成彼此交叉以限定像素区的选通线和数据线；

靠近所述选通线和所述数据线的交叉处，形成薄膜晶体管；以及

形成与所述薄膜晶体管电连接的像素电极。

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