CN101993032B - 微结构薄膜图形和tft-lcd阵列基板制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微结构薄膜图形和TFT-LCD阵列基板制造方法。微结构薄膜图形制造方法包括：在基板上形成一层薄膜；采用喷墨打印装置以设定的刻蚀图形在所述薄膜上喷射或滴下刻蚀剂；所述刻蚀剂对所述薄膜进行腐蚀；清洗所述刻蚀剂，在所述基板上形成薄膜图形。本发明不需要昂贵的设备投资，不仅降低了制造成本，而且有效缩短了生产周期，减小了交叉污染风险，提高了良品率。本发明微结构薄膜图形制造方法可以用于制备TFT-LCD阵列基板、柔性基板上的印刷电子电路、微电机以及其它适用于电脑和手机的集成电路芯片，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种三维结构器件制造方法，特别是一种微结构薄膜图形和TFT-LCD阵列基板制造方法。
背景技术
在信息化时代，由于电子消费产品的巨大需求，不可或缺的半导体制造技术对于实现信息化具有重要的推动作用，比如手机、电脑、音乐播放器和游戏机等中使用的芯片和显示屏，都是通过半导体制造工艺生产出来的。半导体制造技术使用薄膜沉积和构图化手段，在基板上形成具有一定电特性的三维结构器件，如场效应晶体管、二极管、记忆体晶体管和薄膜晶体管等。
下面以薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT-LCD)阵列基板为例来简单说明现有技术的制造工艺流程。首先在玻璃基板上通过溅射方法沉积一层栅金属薄膜，通过曝光机的光刻工艺和刻蚀机的刻蚀工艺形成栅线和薄膜晶体管的栅电极；然后通过等离子体增强化学气相沉积方法，依次沉积栅绝缘薄膜、半导体薄膜和掺杂半导体薄膜，通过曝光机的光刻工艺和刻蚀机的刻蚀工艺形成薄膜晶体管的有源层；然后通过溅射方法沉积一层源漏金属薄膜，通过曝光机的光刻工艺和刻蚀机的刻蚀工艺形成数据线、薄膜晶体管的源电极和漏电极；然后通过等离子体增强化学气相沉积方法，沉积钝化薄膜，通过曝光机的光刻工艺和刻蚀机的刻蚀工艺形成钝化薄膜过孔；最后通过溅射方法沉积透明导电薄膜，通过曝光机的光刻工艺和刻蚀机的刻蚀工艺形成像素电极。上述光刻工艺和刻蚀工艺的过程具体为：在已经沉积的薄膜上涂覆一层光刻胶并放入曝光机中，曝光机装有做好一定图形的光罩掩膜版，使得只有一部分入射光透过光罩掩膜版照在光刻胶上。通过显影清洗形成和光罩掩膜版相同图形的光刻胶。最后使用刻蚀机，通过湿法刻蚀或者干法刻蚀的方法，刻蚀掉未被光刻胶保护的薄膜，形成薄膜图形。进行数次上述工艺过程最终可以完成半导体器件。一般而言，芯片的制作需要20～40个光罩掩膜版，即反复进行上述工艺过程20～40余次，TFT-LCD阵列基板则需要3～6个光罩掩膜版。
用于薄膜沉积和构图的设备通常包括镀膜设备(如等离子体增强化学气相沉积设备和溅射机)、曝光机、刻蚀机(如干法刻蚀机和湿法刻蚀机)等，这些设备都是非常昂贵的，而且每一个结构层的沉积和构图都需要多种不同的设备，因此现有技术制造方法除了设备投资昂贵外，制造成本很高，而且生产周期长、交叉污染风险高和良品率低。
近年来，虽然现有技术提出了一种采用喷墨印刷技术制造液晶显示器彩膜基板的技术方案，但由于TFT-LCD阵列基板的结构和材料特性与彩膜基板不同，因此现有TFT-LCD阵列基板的制作仍采用光刻和刻蚀工艺，设备投资昂贵、制造成本高、生产周期长和良品率低等问题依然存在。
发明内容
本发明的目的是提供一种微结构薄膜图形和TFT-LCD阵列基板制造方法，具有设备投资小、制造成本低、生产周期短和良品率高等优点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种微结构薄膜图形制造方法，包括：
步骤11、在基板上形成一层薄膜；
步骤12、采用喷墨打印装置以设定的刻蚀图形在所述薄膜上喷射或滴下刻蚀剂；其中，所述刻蚀图形小于刻蚀剂实际腐蚀的区域；
步骤13、所述刻蚀剂对所述薄膜进行腐蚀；
步骤14、清洗所述刻蚀剂，在所述基板上形成薄膜图形；
其中，所述步骤11为：采用喷墨打印装置在基板上喷射或滴下一层薄膜。
为了实现上述目的，本发明提供了另一种微结构薄膜图形制造方法，包括：
步骤21、采用喷墨打印装置以设定的墨水图形在基板上喷射或滴下薄膜材料溶液；所述薄膜材料溶液是颗粒与溶剂混合形成的液体或者悬浮体胶质，所述颗粒为氮化硅、二氧化硅或非晶硅纳米颗粒、金属纳米颗粒、金属氧化物导体纳米颗粒；
步骤22、烘干所述薄膜材料溶液，在所述基板上形成薄膜图形。
为了实现上述目的，本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板制造方法，采用喷墨打印装置依次形成各阵列结构层。
其中，所述采用喷墨打印装置依次形成各阵列结构层可以包括：采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层栅金属薄膜，使用喷墨打印装置在栅金属薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，在基板上形成包括栅电极、栅线和存储电极的图形；在完成前述步骤的基板上，采用PECVD方法依次沉积栅绝缘薄膜和半导体薄膜，使用喷墨打印装置在半导体薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括有源层的图形；在完成前述步骤的基板上，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层源漏金属薄膜，使用喷墨打印装置在源漏金属薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括数据线、源电极和漏电极的图形；在完成前述步骤的基板上，采用PECVD方法沉积钝化薄膜，使用喷墨打印装置在钝化薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成带有钝化薄膜过孔的钝化层图形；在完成前述步骤的基板上，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层透明导电薄膜，使用喷墨打印装置在透明导电薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括像素电极的图形。
其中，所述采用喷墨打印装置依次形成各阵列结构层也可以包括：采用喷墨打印装置喷射一层含有栅金属薄膜的墨水图形，固化后形成包括栅电极、栅线和存储电极的图形；在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层栅绝缘薄膜，然后在栅绝缘薄膜上喷射一层含有半导体薄膜的墨水图形，固化后形成包括有源层的图形；在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有源漏金属薄膜的墨水图形，固化后形成包括数据线、源电极和漏电极的图形；在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有钝化薄膜的墨水图形，固化后形成带有钝化薄膜过孔的钝化层图形；在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有透明导电薄膜的墨水图形，固化后形成包括像素电极的图形。
本发明提出了一种微结构薄膜图形和TFT-LCD阵列基板制造方法，采用喷墨打印方式直接制备微结构薄膜图形，与采用沉积、曝光和刻蚀等工艺制备薄膜图形的现有技术相比，本发明不需要昂贵的设备投资，不仅降低了制造成本，而且有效缩短了生产周期，减小了交叉污染风险，提高了良品率。本发明微结构薄膜图形制造方法可以用于制备TFT-LCD阵列基板、柔性基板上的印刷电子电路、微电机以及其它适用于电脑和手机的集成电路芯片，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明微结构薄膜图形制造方法第一实施例的流程图；
图2a～图2c为本发明第一实施例制备过程的示意图；
图3a为本发明第一实施例制备TFT-LCD阵列基板中形成栅线和栅电极图形的示意图；
图3b为图3a中A1-A1向的剖视图；
图4a为本发明第一实施例制备TFT-LCD阵列基板中形成有源层图形的示意图；
图4b为图4a中A2-A2向的剖视图；
图5a为本发明第一实施例制备TFT-LCD阵列基板中形成数据线、源电极和漏电极图形的示意图；
图5b为图5a中A3-A3向的剖视图；
图6a为本发明第一实施例制备TFT-LCD阵列基板中形成钝化层过孔图形的示意图；
图6b为图6a中A4-A4向的剖视图；
图7a为本发明第一实施例制备TFT-LCD阵列基板中形成像素电极图形的示意图；
图7b为图7a中A5-A5向的剖视图；
图8为本发明微结构薄膜图形制造方法第二实施例的流程图；
图9a和图9b为本发明第二实施例制备过程的示意图；
图10为本发明微结构薄膜图形制造方法第三实施例的流程图；
图11为应用本发明微结构薄膜图形制造方法制备TFT-LCD阵列基板第一组合方案的流程图；
图12为应用本发明微结构薄膜图形制造方法制备TFT-LCD阵列基板第二组合方案的流程图；
图13为应用本发明微结构薄膜图形制造方法制备TFT-LCD阵列基板的工艺过程示意图。
附图标记说明：
1-基板； 2-薄膜； 3-喷墨打印装置；
4-刻蚀剂； 5-薄膜图形； 6-薄膜材料溶液；
11-栅电极； 12-栅绝缘薄膜； 13-有源层；
15-源电极； 16-漏电极； 17-钝化薄膜；
18-钝化薄膜过孔； 21-栅线； 22-存储电极；
23-数据线； 24-像素电极。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图中各层薄膜厚度和区域大小形状不反映微细结构器件的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
图1为本发明微结构薄膜图形制造方法第一实施例的流程图，包括：
步骤11、在基板上沉积一层薄膜；
步骤12、采用喷墨打印装置以设定的刻蚀图形在所述薄膜上喷射或滴下刻蚀剂；
步骤13、所述刻蚀剂对所述薄膜进行腐蚀；
步骤14、清洗所述刻蚀剂，在所述基板上形成薄膜图形。
图2a～图2c为本发明第一实施例制备过程的示意图。首先，在基板1上通过物理或化学方法沉积一层薄膜2，如图2a所示。之后，喷墨打印装置3以设定的刻蚀图形在薄膜2上喷射或滴下刻蚀剂4，如图2b所示。最后，在刻蚀剂4对薄膜2腐蚀完成后，通过清洗工艺，在基板1上形成薄膜图形5，如图2c所示。
在本实施例上述技术方案中，薄膜2可以是金属薄膜材料、绝缘薄膜材料或半导体薄膜材料，物理方法可以是磁控溅射、真空溅射或热蒸发等方法，化学方法可以是等离子体增强化学气相沉积(简称PECVD)等方法，基板1可以是玻璃基板或石英基板等透明基板，也可以是柔性基板或半导体基片。
在本实施例上述技术方案中，喷墨打印装置3包括一组喷墨打印头和一组打印控制系统，每个喷墨打印头包括一个喷嘴和控制喷嘴打开、关闭的控制装置，喷墨打印头喷嘴喷射或滴下的墨水液滴受到任意点列印(Drop-on-Demand)的信号控制。本实施例喷墨打印装置3可以采用多种方式喷射或滴下墨水液滴，如压电方式、热气泡方式、电动机械方式、超声波方式、电动气动方式、静电方式或磁致伸缩方式，以及其它为本领域技术人员熟知的喷墨打印方式。实际应用中，喷墨打印方式和喷墨打印装置的参数设置可以直接影响墨水液滴的分布特性以及所形成薄膜图形的厚度和线条宽度。例如，对于压电方式，墨水液滴的运动轨迹由喷射时的速度、空气阻力和墨水液滴的动能共同决定，当喷射初动能较低时，容易造成运动轨迹的扭曲或者畸变，引起墨水液滴的落点误差，因此压电方式喷墨打印装置适用于处理粘度不高的材料，形成较大尺寸的薄膜图形。又如，对于静电方式，可以通过喷嘴与基板之间的电场加速喷出墨水液滴，使得墨水液滴的动能增加，可以保持墨水液滴的运动轨迹，容易形成精细结构线条，因此静电方式喷墨打印装置适用于处理较高粘度的材料，形成较小尺寸的薄膜图形。再如，超声波方式是从发生器产生的声波集中在自由液体表面，从而喷射墨水液滴，是一种无喷嘴、无接触式的喷墨打印方式，因此超声波方式喷墨打印装置适用于处理较高粘度的材料，形成较小尺寸的薄膜图形，同时可以完全消除喷嘴堵塞的问题。由此，在将本实施例微结构薄膜图形制造方法应用于制备TFT-LCD阵列基板、驱动二极管或其它集成电路微器件时，需要根据各薄膜图形的结构、尺寸和材料选择相应打印方式的喷墨打印头和合适尺寸的喷嘴。例如，较厚的薄膜通常比较薄的薄膜需要消耗更多的墨水材料才能形成，所以需要采用具有较大开口或较大喷嘴尺寸的喷墨打印头。又如，对于具有较小特征尺寸的薄膜图形，需要采用具有较小开口或较小喷嘴尺寸的喷墨打印头。再如，制作绝缘薄膜图形时，使用能够减弱绝缘薄膜图形针孔缺陷的喷墨打印头较为理想，同时采用点和点交集控制方式比较有利。在本实施例技术方案中，喷嘴直径为5微米～100微米。
本实施例每一个喷墨打印头可以安装在独立的打印盒里，也可以在单一打印盒里安装多个按照设定规律排列的喷墨打印头，每一个喷墨打印头可以连接一个或多个储墨盒，喷墨打印时，可以分别使用打印盒里多个喷墨打印头的其中一个依次工作，也可以使用打印盒里多个喷墨打印头同时工作，但需要保持不同喷墨打印头喷射或滴落的墨水液滴不发生交叠。
在本实施例上述技术方案中，刻蚀剂为液体形式的腐蚀液或胶质形式的酸蚀膏。刻蚀剂的物理和化学性质对于形成薄膜图形(如厚度和尺寸等)有着重要的影响。刻蚀剂的物理和化学性质一般包括黏滞性、表面张力和可湿度。对于黏滞性参数，如果黏滞性太高，喷墨打印头通过压电、超声波或静电等方式提供墨水液滴的动能大部分被黏滞散失了，会使得喷嘴没有墨水液滴喷出。如果黏滞性过低，则不利于形成小尺寸的薄膜图形。一般而言，形成精细线条的薄膜图形需要使用高黏滞性的刻蚀剂，但需要防止喷墨打印头的喷嘴发生堵塞，或刻蚀剂发生热化学变化。根据上述分析，考虑到刻蚀剂的黏滞性参数将根据所刻蚀的薄膜材料、薄膜厚度和薄膜图形尺寸进行选择，本实施例所使用刻蚀剂的黏滞性为小于20豪帕·秒。对于表面张力参数，表面张力主要影响墨水液滴喷射或滴落在基板上所形成的形状，反映墨水液滴与基板的亲和力，亲和力一般可分为亲水性和斥水性。考虑到刻蚀剂与基板之间适当的表面张力有利于刻蚀剂在基板上均匀分布，也有利于形成精细的薄膜图形，本实施例所使用刻蚀剂的表面张力为20毫牛每米～400毫牛每米。对于可湿度特性，可湿度反映墨水液滴与喷嘴之间的润湿特性，主要影响墨水液滴的大小、形状和墨水喷射过程，通常利用可湿润能力接触角来反映。考虑到现有喷墨打印头所采用的材料，本实施例所使用刻蚀剂的可湿润能力接触角为45度～90度。
在本实施例上述技术方案中，喷墨打印装置所形成的刻蚀图形要小于实际的腐蚀图形。由于刻蚀剂表面张力的作用，使得刻蚀剂在基板上具有边缘浸润和扩展特性，因此具有刻蚀图形的刻蚀剂需要一定的扩展区域。由于腐蚀液和酸蚀膏具有不同的黏滞性、与基板接触的表面张力和可湿润能力接触角，所以腐蚀液和酸蚀膏在基板上的边缘扩散程度不一样。一般来说，腐蚀液的表面张力较大(约数百毫牛每米)，可湿润能力接触角较小(约45度～60度)，而酸蚀膏的表面张力较小(约数十毫牛每米)，可湿润能力接触角较大(约60度～90度)，因此腐蚀液的边缘扩散程度更大，一般可达30微米左右，酸蚀膏的边缘扩散程度较小，一般只有10微米左右。当刻蚀剂采用液体形式的腐蚀液时，本实施例刻蚀图形的边缘与薄膜图形的边缘之间间距为30微米～50微米，当刻蚀剂采用胶质形式的酸蚀膏时，本实施例刻蚀图形的边缘与薄膜图形的边缘之间间距为10微米～30微米。也就是说，本实施例最终形成的薄膜图形与最初刻蚀剂形成的刻蚀图形为互补图形，但两者之间具有30微米～50微米或10微米～30微米的间距。
在本实施例上述技术方案中，在刻蚀剂腐蚀薄膜过程中，可以通过30℃～80℃的加热以加快腐蚀速率，加热方式可以是激光加热、红外加热或电阻丝加热等。清洗刻蚀剂可以采用去离子清水。
下面通过本发明微结构薄膜图形制造方法第一实施例制备TFT-LCD阵列基板的过程进一步说明本实施例的技术方案。在每一层薄膜上喷射刻蚀剂时，喷墨打印头可以采用压电方式、静电方式、超声波方式或热气泡方式等，喷嘴材料可以承受腐蚀液或酸蚀膏的刻蚀，喷嘴直径为5微米～100微米。在腐蚀液或酸蚀膏腐蚀每一层薄膜过程中，可以将基板1加热到30℃～80℃，以加快腐蚀速率。
图3a为本发明第一实施例制备TFT-LCD阵列基板中形成栅线和栅电极图形的示意图，图3b为图3a中A1-A1向的剖视图。如图3a和图3b所示，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板1上沉积一层栅金属薄膜，栅金属薄膜可以采用金属银、铜、金、铝、钼或铂，或上述金属的合金。使用喷墨打印装置喷射第一刻蚀剂，在栅金属薄膜上形成第一刻蚀图形。第一刻蚀剂可以采用腐蚀液或酸蚀膏，腐蚀液包含了可以刻蚀栅金属薄膜的腐蚀液体或腐蚀溶液，例如硝酸、盐酸、硫酸或上述几种腐蚀液体的混合液，酸蚀膏包含了可以刻蚀栅金属薄膜的材料成分。腐蚀完成以后，使用去离子清水冲洗腐蚀液或酸蚀膏，在基板1上形成包括栅电极11、栅线21和存储电极22的图形。上述过程中，第一刻蚀剂在栅金属薄膜上形成的第一刻蚀图形与作为薄膜图形的栅电极11、栅线21和存储电极22图形为互补图形，即没有第一刻蚀剂的区域形成栅电极11、栅线21和存储电极22图形。由于第一刻蚀剂表面张力的作用，使得第一刻蚀剂在基板上具有边缘浸润和扩展，因此第一刻蚀图形要小于刻蚀剂实际腐蚀的区域。具体而言，当第一刻蚀剂采用腐蚀液时，第一刻蚀图形的边缘与栅电极11、栅线21和存储电极22的边缘之间间距为30微米～50微米，当第一刻蚀剂采用酸蚀膏时，第一刻蚀图形的边缘与栅电极11、栅线21和存储电极22边缘之间间距为10微米～30微米。
对于TFT-LCD阵列基板来说，通常栅线的宽度在数十微米左右(约10微米～35微米)，综合考虑刻蚀剂的扩散程度、喷墨打印装置的效率以及栅线图形的特点，本实施例优选采用如下参数：当采用可湿润能力接触角为45度～60度的腐蚀液时，喷墨打印装置优选地采用静电喷墨打印头，喷嘴直径为10微米～40微米，进一步优选喷嘴直径为20微米，此时，第一刻蚀图形的边缘与栅电极、栅线和存储电极的边缘之间间距为35微米±5微米；当采用可湿润能力接触角为60度～90度的酸蚀膏时，喷墨打印装置优选地采用超声波喷墨打印头，喷嘴直径为30微米～60微米，进一步优选喷嘴直径为40微米，此时，第一刻蚀图形的边缘与栅电极、栅线和存储电极的边缘之间间距为15微米±5微米。超声波喷墨打印头能够减轻喷墨材料在喷嘴处的堵塞，有利于高黏滞性喷墨材料的打印。
图4a为本发明第一实施例制备TFT-LCD阵列基板中形成有源层图形的示意图，图4b为图4a中A2-A2向的剖视图。如图4a和图4b所示，在形成栅电极11、栅线21和存储电极22图形的基板1上，采用PECVD方法依次沉积一层栅绝缘薄膜和一层半导体薄膜，栅绝缘薄膜可以采用二氧化硅、氮化硅或二者的组合，半导体薄膜可以是非晶硅。使用喷墨打印装置喷射第二刻蚀剂，在半导体薄膜上形成第二刻蚀图形。第二刻蚀剂可以采用腐蚀液或酸蚀膏，腐蚀液包含了可以刻蚀半导体薄膜的腐蚀液体或腐蚀溶液，例如氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸或上述几种腐蚀液体的混合液，酸蚀膏包含了可以刻蚀半导体薄膜的材料成分。腐蚀完成以后，使用去离子清水冲洗腐蚀液或酸蚀膏，在基板1上形成包括有源层13的图形，有源层13形成在栅绝缘薄膜12上，并位于栅电极11的上方，即本工艺只腐蚀半导体薄膜形成有源层图形，而留下全部的栅绝缘薄膜。上述过程中，第二刻蚀剂在半导体薄膜上形成的第二刻蚀图形与作为薄膜图形的有源层13图形为互补图形，即没有第二刻蚀剂的区域形成有源层13图形。由于第二刻蚀剂表面张力的作用，使得第二刻蚀剂在基板上具有边缘浸润和扩展，因此第二刻蚀图形要小于刻蚀剂实际腐蚀的区域。具体而言，当第二刻蚀剂采用腐蚀液时，第二刻蚀图形的边缘与有源层13的边缘之间间距为30微米～50微米，当第二刻蚀剂采用酸蚀膏时，第二刻蚀图形的边缘与有源层13的边缘之间间距为10微米～30微米。
对于TFT-LCD阵列基板来说，通常一个像素区域的尺寸大约是270微米×90微米，其中有源层的尺寸为：宽度＝30微米～40微米，长度＝40微米～60微米，因此需要腐蚀的区域约为240微米×45微米左右，综合考虑刻蚀剂的扩散程度、喷墨打印装置的效率以及有源层图形的特点，本实施例第二刻蚀剂优选采用可湿润能力接触角为60度～90度的酸蚀膏，喷墨打印装置优选地采用超声波喷墨打印头，喷嘴直径为30微米～60微米，进一步优选喷嘴直径为40微米，此时，第二刻蚀图形的边缘与有源层的边缘之间间距为15微米±5微米。
图5a为本发明第一实施例制备TFT-LCD阵列基板中形成数据线、源电极和漏电极图形的示意图，图5b为图5a中A3-A3向的剖视图。如图5a和图5b所示，在形成有源层13图形的基板1上，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板1上沉积一层源漏金属薄膜，源漏金属薄膜可以采用金属银、铜、金、铝、钼或铂，或上述金属的合金。使用喷墨打印装置喷射第三刻蚀剂，在源漏金属薄膜上形成第三刻蚀图形。第三刻蚀剂可以采用腐蚀液或酸蚀膏，腐蚀液包含了可以刻蚀源漏金属薄膜的腐蚀液体或腐蚀溶液，例如硝酸、盐酸、硫酸或上述几种腐蚀液体的混合液，酸蚀膏包含了可以刻蚀源漏金属薄膜的材料成分。腐蚀完成以后，使用去离子清水冲洗腐蚀液或酸蚀膏，在基板1上形成包括数据线23、源电极15和漏电极16的图形，源电极15的一端位于有源层13上，另一端与数据线23连接，漏电极16的一端位于有源层13上，另一端与源电极15相对设置，源电极15与漏电极16之间形成TFT沟道。上述过程中，第三刻蚀剂在源漏金属薄膜上形成的第三刻蚀图形与作为薄膜图形的数据线23、源电极15和漏电极16图形为互补图形，即没有第三刻蚀剂的区域形成数据线23、源电极15和漏电极16图形。由于第三刻蚀剂表面张力的作用，使得第三刻蚀剂在基板上具有边缘浸润和扩展，因此第三刻蚀图形要小于刻蚀剂实际腐蚀的区域。当第三刻蚀剂采用腐蚀液时，第三刻蚀图形的边缘与数据线23、源电极15和漏电极16的边缘之间间距为10微米～50微米，当第三刻蚀剂采用酸蚀膏时，第三刻蚀图形的边缘与数据线23、源电极15和漏电极16的边缘之间间距为4微米～6微米。
由于源电极与漏电极之间形成TFT沟道，其沟道宽度和长度对于薄膜晶体管的控制特性和充电特性具有较大影响，因此形成数据线、源电极和漏电极图形需要采用小喷嘴直径的喷墨打印头，以有利于形成精细尺寸的第三刻蚀图形。当采用可湿润能力接触角为60度～90度的酸蚀膏时，喷墨打印装置优选地采用超声波喷墨打印头，喷嘴直径为5微米～10微米。实际应用中，可以在不同区域采用不同规格的喷墨打印头，例如，在TFT沟道区域采用喷嘴直径为5微米～10微米的喷墨打印头，在其它区域采用喷嘴直径为20微米～40微米的喷墨打印头。
图6a为本发明第一实施例制备TFT-LCD阵列基板中形成钝化层过孔图形的示意图，图6b为图6a中A4-A4向的剖视图。如图6a和图6b所示，在形成数据线23、源电极15和漏电极16图形的基板1上，采用PECVD方法沉积一层钝化薄膜17，钝化薄膜可以采用氮化硅。使用喷墨打印装置喷射第四刻蚀剂，在钝化薄膜上形成第四刻蚀图形。第四刻蚀剂可以采用腐蚀液或酸蚀膏，腐蚀液包含了可以刻蚀钝化薄膜的腐蚀液体或腐蚀溶液，例如氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸或上述几种腐蚀液体的混合液，酸蚀膏包含了可以刻蚀钝化薄膜的材料成分。腐蚀完成以后，使用去离子清水冲洗腐蚀液或酸蚀膏，在基板1上形成包括钝化薄膜过孔18的钝化层图形，钝化薄膜过孔18位于漏电极16的所在位置。上述过程中，第四刻蚀剂在钝化薄膜上形成的第四刻蚀图形与作为薄膜图形的钝化薄膜过孔18图形完全相同，即喷涂第四刻蚀剂的区域形成钝化薄膜过孔18图形。由于第四刻蚀剂表面张力的作用，使得第四刻蚀剂在基板上具有边缘浸润和扩展，因此第四刻蚀图形要小于刻蚀剂实际腐蚀的区域。当第四刻蚀剂采用腐蚀液时，第四刻蚀图形边缘与钝化薄膜过孔18边缘之间间距为8微米～12微米，当第四刻蚀剂采用酸蚀膏时，第四刻蚀图形边缘与钝化薄膜过孔18边缘之间间距为4微米～6微米。
对于TFT-LCD阵列基板来说，通常钝化薄膜过孔的直径为15微米～25微米，综合考虑刻蚀剂的扩散程度、喷墨打印装置的效率以及钝化薄膜过孔图形的特点，本实施例优选采用如下参数：当采用可湿润能力接触角为45度～60度的腐蚀液时，喷墨打印装置优选地采用静电喷墨打印头，喷嘴直径在4微米～6微米，进一步优选喷嘴直径为5微米；当采用可湿润能力接触角为60度～90度的酸蚀膏时，喷墨打印装置优选地采用超声波喷墨打印头，喷嘴直径为15微米～25微米，进一步优选喷嘴直径为20微米。
图7a为本发明第一实施例制备TFT-LCD阵列基板中形成像素电极图形的示意图，图7b为图7a中A5-A5向的剖视图。如图7a和图7b所示，在形成钝化薄膜过孔18图形的基板1上，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板1上沉积一层透明导电薄膜，透明导电薄膜材料可以采用氧化铟锡或氧化铟锌。使用喷墨打印装置喷射第五刻蚀剂，在透明导电薄膜上形成第五刻蚀图形。第五刻蚀剂可以采用腐蚀液或酸蚀膏，腐蚀液包含了可以刻蚀透明导电薄膜的腐蚀液体或腐蚀溶液，例如硝酸、盐酸、硫酸或上述几种腐蚀液体的混合液，酸蚀膏包含了可以刻蚀透明导电薄膜的材料成分。腐蚀完成以后，使用去离子清水冲洗腐蚀液或酸蚀膏，在基板1上形成包括像素电极24的图形，像素电极24通过钝化薄膜过孔18与漏电极16连接。上述过程中，第五刻蚀剂在透明导电薄膜上形成的第五刻蚀图形与作为薄膜图形的像素电极24图形为互补图形，即没有第五刻蚀剂的区域形成像素电极24图形。由于第五刻蚀剂表面张力的作用，使得第五刻蚀剂在基板上具有边缘浸润和扩展，因此第五刻蚀图形要小于刻蚀剂实际腐蚀的区域。具体而言，当第五刻蚀剂采用腐蚀液时，第五刻蚀图形的边缘与像素电极24的边缘之间间距为30微米～50微米，当第五刻蚀剂采用酸蚀膏时，第五刻蚀图形的边缘与像素电极24的边缘之间间距为10微米～30微米。
由于像素电极的尺寸相对较大，综合考虑刻蚀剂的扩散程度和喷墨打印装置的效率，本实施例优选采用如下参数：当采用可湿润能力接触角为45度～60度的腐蚀液时，喷墨打印装置优选地采用静电喷墨打印头，喷嘴直径为10微米～40微米，进一步优选喷嘴直径为20微米；当采用可湿润能力接触角为60度～90度的酸蚀膏时，喷墨打印装置优选地采用超声波喷墨打印头，喷嘴直径为30微米～60微米，进一步优选喷嘴直径为40微米。
图8为本发明微结构薄膜图形制造方法第二实施例的流程图，包括：
步骤21、采用喷墨打印装置以设定的墨水图形在基板上喷射或滴下薄膜材料溶液；
步骤22、烘干所述薄膜材料溶液，在所述基板上形成薄膜图形。
图9a和图9b为本发明第二实施例制备过程的示意图。首先，喷墨打印装置3以设定的墨水图形在基板1上喷射或滴下薄膜材料溶液6，如图9a所示。之后，经过烘干工艺在基板1上形成薄膜图形5，如图9b所示。
在本实施例上述技术方案中，基板可以是玻璃基板或石英基板等透明基板，也可以是柔性基板或半导体基片，喷墨打印装置的结构形式和工作特点与前述第一实施例基本相同，但喷嘴直径可以在5微米～50微米之间。薄膜材料溶液是颗粒与溶剂混合形成的液体或者悬浮体胶质，颗粒可以是氮化硅、二氧化硅或非晶硅纳米颗粒、金属纳米颗粒、金属氧化物导体纳米颗粒等，溶剂可以是无机、有机或高分子溶剂。同样，薄膜材料溶液的物理和化学性质对于形成薄膜图形有着重要的影响，影响因素可参见前述第一实施例的说明，本实施例所使用薄膜材料溶液的黏滞性为小于20豪帕·秒，薄膜材料溶液的表面张力为20毫牛每米～400毫牛每米，可湿润能力接触角为60度～90度。
在本实施例上述技术方案中，喷墨打印装置所形成的墨水图形要小于实际形成的薄膜图形。由于薄膜材料溶液表面张力的作用，使得墨水图形在基板上具有边缘浸润和扩展特性，因此具有墨水图形的薄膜材料溶液需要一定的扩展区域。当薄膜材料溶液采用液体形式时，本实施例墨水图形边缘与薄膜图形边缘之间间距为30微米～50微米，当薄膜材料溶液采用胶质形式时，本实施例墨水图形边缘与薄膜图形边缘之间间距为10微米～30微米。也就是说，本实施例最终形成的薄膜图形要大于最初薄膜材料溶液形成的墨水图形，薄膜图形的扩大范围为30微米～50微米或10微米～30微米。
在本实施例上述技术方案中，在形成薄膜图形过程中，可以通过30℃～200℃的加热，加快烘干蒸发溶剂，以提高薄膜图形的固化速率。加热方式可以是激光加热、红外加热或电阻丝加热等。
下面通过本发明微结构薄膜图形制造方法第二实施例制备TFT-LCD阵列基板的过程进一步说明本实施例的技术方案。在形成每个墨水图形中，喷墨打印头可以采用压电方式、静电方式、超声波方式或热气泡方式等，喷嘴直径为5微米～50微米。在形成每个薄膜图形过程中，可以将基板加热到30℃～200℃，加快烘干蒸发薄膜材料溶液中的无机、有机或高分子溶剂，而保留溶质。
首先，使用喷墨打印装置喷射第一薄膜材料溶液，在基板上形成第一墨水图形。第一薄膜材料溶液可以采用包含铜、铝、银、金、镍、铂等金属纳米颗粒的悬浮液，一般通过金属纳米颗粒溶解在无机、有机或高分子溶液中形成悬浮液。通过加热在基板上形成包括栅电极、栅线和存储电极的图形，参见图3b所示结构。由于第一薄膜材料溶液表面张力的作用，使得第一薄膜材料溶液在基板上具有边缘浸润和扩展，因此第一薄膜材料溶液最初形成的第一墨水图形要小于最终形成的薄膜图形，即本实施例栅电极、栅线和存储电极的图形区域较第一墨水图形扩大5微米～30微米。综合考虑薄膜材料溶液的扩散程度、喷墨打印装置的效率以及栅线图形的特点，本实施例优选采用如下参数：当采用可湿润能力接触角为75度～90度的悬浮液时，喷墨打印装置优选地采用静电喷墨打印头，喷嘴直径为5微米～20微米。
之后，在形成栅电极、栅线和存储电极图形的基板上，使用喷墨打印装置喷射第二薄膜材料溶液。第二薄膜材料溶液可以采用包含氮化硅或二氧化硅纳米颗粒的悬浮液，一般通过纳米颗粒溶解在无机、有机或高分子溶液中形成悬浮液，也可以采用包含乙烯基苯酚、苯并环丁烯或聚酰亚胺等聚合物及其派生物的有机溶剂。通过将基板加热到30℃～200℃，在基板上形成覆盖整个基板的栅绝缘薄膜。随后，在形成栅绝缘薄膜的基板上，使用喷墨打印装置喷射第三薄膜材料溶液，在基板上形成第二墨水图形。第三薄膜材料溶液可以采用包含非晶硅纳米颗粒的悬浮液，一般通过非晶硅纳米颗粒溶解在无机、有机或高分子溶液中形成悬浮液，也可以采用包含并五苯、聚丙烯腈、聚蒽、聚酞菁、三氮杂茂等聚合物及其派生物的有机溶剂。通过加热在基板上形成包括有源层的图形，有源层形成在栅绝缘薄膜上，并位于栅电极的上方，参见图4b所示结构。由于第三薄膜材料溶液表面张力的作用，使得第三薄膜材料溶液在基板上具有边缘浸润和扩展，因此第三薄膜材料溶液最初形成的第二墨水图形要小于最终形成的薄膜图形，即本实施例有源层图形区域较第二墨水图形扩大5微米～30微米。综合考虑薄膜材料溶液的扩散程度、喷墨打印装置的效率以及有源层图形的特点，本实施例优选采用如下参数：当采用可湿润能力接触角为60度～90度的酸蚀膏时，喷墨打印装置优选地采用超声波喷墨打印头，喷嘴直径为20微米～50微米。
之后，在形成有源层图形的基板上，使用喷墨打印装置喷射第四薄膜材料溶液，在基板上形成第三墨水图形。第四薄膜材料溶液可以采用包含铜、铝、银、金、镍、铂等金属纳米颗粒的悬浮液，一般通过金属纳米颗粒溶解在无机、有机或高分子溶液中形成悬浮液。通过加热在基板上形成包括数据线、源电极和漏电极的图形，参见图5b所示结构。由于第四薄膜材料溶液表面张力的作用，使得第四薄膜材料溶液在基板上具有边缘浸润和扩展，因此第四薄膜材料溶液最初形成的第三墨水图形要小于最终形成的薄膜图形，即本实施例数据线、源电极和漏电极的图形区域较第三墨水图形扩大5微米～30微米。该过程中，综合考虑薄膜材料溶液的扩散程度、喷墨打印装置的效率以及TFT沟道图形的特点，本实施例优选采用如下参数：当采用可湿润能力接触角为60度～90度的酸蚀膏时，喷墨打印装置优选地采用超声波喷墨打印头，喷嘴直径为5微米～10微米。
之后，在形成数据线、源电极和漏电极图形的基板上，使用喷墨打印装置喷射第五薄膜材料溶液，在基板上形成第四墨水图形。第五薄膜材料溶液可以采用包含氮化硅或二氧化硅纳米颗粒的悬浮液，一般通过纳米颗粒溶解在无机、有机或高分子溶液中形成悬浮液，也可以采用包含乙烯基苯酚、苯并环丁烯或聚酰亚胺等聚合物及其派生物的有机溶剂。通过加热在基板上形成带有钝化薄膜过孔的钝化层图形，参见图6b所示结构。由于第五薄膜材料溶液表面张力的作用，使得第五薄膜材料溶液在基板上具有边缘浸润和扩展，因此第五薄膜材料溶液最初形成的第四墨水图形要小于最终形成的薄膜图形，即本实施例带有钝化薄膜过孔的钝化层图形较第四墨水图形扩大5微米～30微米。该过程中，综合考虑薄膜材料溶液的扩散程度、喷墨打印装置的效率以及钝化薄膜过孔图形的特点，本实施例优选采用如下参数：当采用可湿润能力接触角为60度～90度的酸蚀膏时，喷墨打印装置优选地采用超声波喷墨打印头，喷嘴直径为15微米～25微米。
最后，在形成带有钝化薄膜过孔的钝化层图形的基板上，使用喷墨打印装置喷射第六薄膜材料溶液，在基板上形成第五墨水图形。第六薄膜材料溶液可以采用包含氧化锡、氧化铟锡、氧化铟锌或其它透明金属氧化物导体纳米颗粒的悬浮液，一般通过纳米颗粒溶解在无机、有机或高分子溶液中形成悬浮液。最后在基板上形成包括像素电极的图形，像素电极通过钝化薄膜过孔与漏电极连接，参见图7b所示结构。由于第六薄膜材料溶液表面张力的作用，使得第六薄膜材料溶液在基板上具有边缘浸润和扩展，因此第六薄膜材料溶液最初形成的第五墨水图形要小于最终形成的薄膜图形，即本实施例像素电极的图形区域较第五墨水图形扩大5微米～30微米。该过程中，综合考虑薄膜材料溶液的扩散程度、喷墨打印装置的效率以及像素电极图形的特点，本实施例优选采用如下参数：当采用可湿润能力接触角为60度～90度的酸蚀膏时，喷墨打印装置优选地采用超声波喷墨打印头，喷嘴直径为30微米～50微米。
图10为本发明微结构薄膜图形制造方法第三实施例的流程图，包括：
步骤31、采用喷墨打印装置在基板上喷射或滴下一层薄膜；
步骤32、采用喷墨打印装置以设定的刻蚀图形在所述薄膜上喷射或滴下刻蚀剂；
步骤33、所述刻蚀剂对所述薄膜进行腐蚀；
步骤34、清洗所述刻蚀剂，在所述基板上形成薄膜图形。
本实施例是前述第一实施例的一种变形，区别在于形成在基板上的薄膜也由喷墨打印装置完成，采用喷墨打印装置喷射或滴下薄膜的过程可参见前述第二实施例的说明，这里不再赘述。
在本发明前述实施例技术方案基础上，可以将各实施例技术方案组合应用于制备TFT-LCD阵列基板、驱动二极管或其它集成电路微器件，使本发明微结构薄膜图形制造方法具有广泛的应用前景。下面仍以制备TFT-LCD阵列基板为例，说明部分组合方案的内容。
图11为应用本发明微结构薄膜图形制造方法制备TFT-LCD阵列基板第一组合方案的流程图，包括：
步骤101、采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层栅金属薄膜，使用喷墨打印装置在栅金属薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，在基板上形成包括栅电极、栅线和存储电极的图形；
步骤102、在完成步骤101的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层栅绝缘薄膜，然后在栅绝缘薄膜上喷射一层含有半导体薄膜的墨水图形，固化后形成包括有源层的图形；
步骤103、在完成步骤102的基板上，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层源漏金属薄膜，使用喷墨打印装置在源漏金属薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括数据线、源电极和漏电极的图形；
步骤104、在完成步骤103的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有钝化薄膜的墨水图形，固化后形成带有钝化薄膜过孔的钝化层图形；
步骤105、在完成步骤104的基板上，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层透明导电薄膜，使用喷墨打印装置在透明导电薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括像素电极的图形。
第一组合方案中，采用喷墨打印方式形成栅绝缘薄膜和半导体薄膜可以使用较广范围的不同材料组合。例如，半导体薄膜可以是有机半导体材料，也可以是传统的非晶硅薄膜，分别通过有机半导体材料溶液墨水和纳米硅颗粒溶液墨水打印形成。再如，栅绝缘薄膜可以是氮化硅或二氧化硅、乙烯基苯酚、苯并环丁烯或聚酰亚胺等聚合物绝缘薄膜，分别通过氮化硅或二氧化硅纳米颗粒的悬浮液或高分子溶液墨水打印形成。使用不同材料组合的优势在于：针对不同应用市场的不同显示产品，可以优选材料组合形成不同特性的薄膜晶体管和不同解析度的显示器。例如，解析度较低的移动显示器可以使用迁移率较低的有机半导体薄膜，而解析度要求较高的液晶电视则使用迁移率较高的非晶硅薄膜晶体管，使得不同显示产品的材料和成本最优化。
图12为应用本发明微结构薄膜图形制造方法制备TFT-LCD阵列基板第二组合方案的流程图，包括：
步骤201、采用喷墨打印装置喷射一层含有栅金属薄膜的墨水图形，固化后形成包括栅电极、栅线和存储电极的图形；
步骤202、在完成步骤201的基板上，采用PECVD方法依次沉积栅绝缘薄膜和半导体薄膜，使用喷墨打印装置在半导体薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括有源层的图形；
步骤203、在完成步骤202的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有源漏金属薄膜的墨水图形，固化后形成包括数据线、源电极和漏电极的图形；
步骤204、在完成步骤203的基板上，采用PECVD方法沉积钝化薄膜，使用喷墨打印装置在钝化薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成带有钝化薄膜过孔的钝化层图形；
步骤205、在完成步骤204的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有透明导电薄膜的墨水图形，固化后形成包括像素电极的图形。
第二组合方案中，采用喷墨打印方式形成栅金属薄膜、源漏金属薄膜和透明导电薄膜可以使用较广范围的不同材料组合。例如，栅金属薄膜和源漏金属薄膜可以是聚噻吩、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩、聚苯撑乙烯共聚物等导电高分子薄膜，也可以是传统的铜、铝、银、金、镍或铂等金属或合金薄膜，分别通过导电高分子材料溶液墨水和金属纳米颗粒溶液墨水打印形成。又如，透明导电薄膜可以是氧化锡、氧化铟锡或氧化铟锌，或其它透明氧化物导体材料，通过其纳米颗粒的悬浮液打印形成。使用不同材料组合的优势在于：针对不同应用市场的不同显示产品，可以优选材料组合形成不同特性的薄膜晶体管和不同解析度的显示器；例如解析度较低的移动显示器可以使用电阻率较高的高分子导体薄膜，而解析度要求较高的液晶电视则使用电阻率较低的金属薄膜导线，使得不同显示产品的制造材料和制造成本最优化。
当然，前述两个组合方案仅仅是一种示例性说明，实际应用中，还可以通过前述第一～第三实施例的任意组合形成新的组合方案，这里不再赘述。
图13为应用本发明微结构薄膜图形制造方法制备TFT-LCD阵列基板的工艺过程示意图。如图13所示，在基板上形成栅线21和数据线23，在栅线21和数据线23限定的每个像素区域内形成薄膜晶体管和像素电极。如前述实施例所描述的，图13示意的喷墨打印装置3喷射出墨水，墨水可以包含薄膜材料，也可以包含刻蚀剂。除前述喷嘴尺寸和墨水特性外，墨水所形成的墨水图形或刻蚀图形的线宽精度或尺寸精度还与工作台移动速度、喷墨打印头移动速度以及基板温度等参数有关。
实际应用中，本发明可以通过基板上的定位标记保证位置精度。例如，在不同薄膜层之间，喷墨打印头首先通过基板上的标记符号校正墨水喷射位置，源电极和漏电极的标记符号制作在有源层的所在位置，像素电极的标记符号制作在钝化薄膜和漏电极的所在位置。通过上述技术手段即可实现本发明微结构薄膜图形制造方法的工艺和设备优化，达到了打印尺寸精度和位置校准精度要求。
实际应用中，本发明可采用一种或多种喷墨打印头用来形成TFT-LCD阵列基板的各结构层。例如采用一种形状和尺寸的喷墨打印头用来喷射或滴下含有金属材料成分的墨水，形成一组栅线和栅电极图形，或一组数据线、源电极和漏电极图形；采用另一种形状和尺寸的喷墨打印头用来喷射或滴下含有绝缘薄膜、半导体薄膜材料成分的墨水，形成栅绝缘薄膜、钝化薄膜或有源层图形。由于各结构层的厚度不一样，因此所需要的刻蚀剂或薄膜材料溶液使用量也不一样，因此喷嘴尺寸也不一样，一般而言，越厚的结构层需要喷嘴尺寸越大的喷墨打印头，越薄的结构层需要喷嘴尺寸越小的喷墨打印头。同样的，本发明也可以采用一种或多种喷墨打印头用来喷射刻蚀剂，进而形成TFT-LCD阵列基板的各结构层。例如采用一种形状和尺寸的喷墨打印头用来喷射或滴下含有腐蚀金属薄膜材料成分的墨水，形成一组栅线和栅电极图形，或一组数据线、源电极和漏电极图形；采用另一种形状和尺寸的喷墨打印头用来喷射或滴下含有腐蚀绝缘薄膜、半导体薄膜材料成分的墨水，形成栅绝缘薄膜、钝化薄膜或有源层图形。由于各结构层的厚度不一样，喷嘴尺寸也不一样，一般而言，越厚的结构层需要喷嘴尺寸越大的喷墨打印头，越薄的结构层需要喷嘴尺寸越小的喷墨打印头。此外，喷墨打印头的喷嘴尺寸与结构层的尺寸有关，一般而言，结构层的尺寸越小，所要求的喷嘴尺寸就越小；结构层的尺寸越大，所要求的喷嘴尺寸就越大。为了缩短工艺时间和提高生产效率，一个打印盒里可以有两个以上的喷墨打印头，一个喷墨打印装置里可以有两个以上的打印盒。打印盒以及喷墨打印头的个数和间距与结构层图形有关。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (17)
1.一种微结构薄膜图形制造方法，其特征在于，包括：
步骤11、在基板上形成一层薄膜；
步骤12、采用喷墨打印装置以设定的刻蚀图形在所述薄膜上喷射或滴下刻蚀剂；其中，所述刻蚀图形小于刻蚀剂实际腐蚀的区域；
步骤13、所述刻蚀剂对所述薄膜进行腐蚀；
步骤14、清洗所述刻蚀剂，在所述基板上形成薄膜图形；
其中，所述步骤11为：采用喷墨打印装置在基板上喷射或滴下一层薄膜；
所述步骤12中刻蚀剂为腐蚀液或酸蚀膏，所述刻蚀剂的黏滞性小于20豪帕·秒，表面张力为20毫牛每米～400毫牛每米，可湿润能力接触角为45度～90度；所述薄膜图形与刻蚀图形为互补图形；在刻蚀剂为腐蚀液时，所述刻蚀图形的边缘与薄膜图形的边缘之间间距为30微米～50微米，在刻蚀剂为酸蚀膏时，所述刻蚀图形的边缘与薄膜图形的边缘之间间距为10微米～30微米。
2.根据权利要求1所述的微结构薄膜图形制造方法，其特征在于，所述步骤11为：采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法，沉积一层栅金属薄膜、源漏金属薄膜或透明导电薄膜，或者，采用等离子体增强化学气相沉积方法，沉积一层栅绝缘薄膜、半导体薄膜或钝化薄膜。
3.根据权利要求1所述的微结构薄膜图形制造方法，其特征在于，所述步骤11为：采用喷墨打印装置在基板上喷射或滴下一层薄膜，所述薄膜为栅金属薄膜、栅绝缘薄膜、半导体薄膜、源漏金属薄膜、钝化薄膜或透明导电薄膜。
4.根据权利要求1所述的微结构薄膜图形制造方法，其特征在于，所述步骤13中还包括：将基板加热到30℃～80℃。
5.根据权利要求1～4中任一权利要求所述的微结构薄膜图形制造方法，其特征在于，所述步骤12中喷墨打印装置包括带有喷嘴的喷墨打印头， 所述喷嘴直径为5微米～100微米。
6.一种微结构薄膜图形制造方法，其特征在于，包括：步骤21、采用喷墨打印装置以设定的墨水图形在基板上喷射或滴下薄膜材料溶液；所述薄膜材料溶液是颗粒与溶剂混合形成的液体或者悬浮体胶质，所述颗粒为氮化硅、二氧化硅或非晶硅纳米颗粒、金属纳米颗粒、金属氧化物导体纳米颗粒；所述薄膜材料溶液的黏滞性小于20豪帕·秒，表面张力为20毫牛每米～400毫牛每米，可湿润能力接触角为45度～90度；所述溶剂是无机、有机或高分子溶剂；所述墨水图形小于薄膜图形；在薄膜材料溶液为液体时，所述墨水图形的边缘与薄膜图形的边缘之间间距为30微米～50微米，在薄膜材料溶液为悬浮体胶质时，所述墨水图形的边缘与薄膜图形的边缘之间间距为10微米～30微米；
步骤22、烘干所述薄膜材料溶液，在所述基板上形成薄膜图形。
7.根据权利要求6所述的微结构薄膜图形制造方法，其特征在于，所述步骤21中喷墨打印装置包括带有喷嘴的喷墨打印头，所述喷嘴直径为5微米～50微米。
8.根据权利要求6所述的微结构薄膜图形制造方法，其特征在于，所述步骤22中烘干所述薄膜材料溶液为：通过30℃～200℃的加热烘干所述薄膜材料溶液。
9.一种TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，采用喷墨打印装置依次形成各阵列结构层；
所述采用喷墨打印装置依次形成各阵列结构层包括：
采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层栅金属薄膜，使用喷墨打印装置在栅金属薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，在基板上形成包括栅电极、栅线和存储电极的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用PECVD方法依次沉积栅绝缘薄膜和半导体薄膜，使用喷墨打印装置在半导体薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通 过加热和清洗工艺，形成包括有源层的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层源漏金属薄膜，使用喷墨打印装置在源漏金属薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括数据线、源电极和漏电极的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用PECVD方法沉积钝化薄膜，使用喷墨打印装置在钝化薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成带有钝化薄膜过孔的钝化层图形；
在完成前述步骤的基板上，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层透明导电薄膜，使用喷墨打印装置在透明导电薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括像素电极的图形；
或者，所述采用喷墨打印装置依次形成各阵列结构层包括：
采用喷墨打印装置喷射一层含有栅金属薄膜的墨水图形，包括：采用静电喷墨打印头喷射一层含有栅金属薄膜的墨水图形，喷嘴直径为10微米～30微米；固化后形成包括栅电极、栅线和存储电极的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层栅绝缘薄膜，然后在栅绝缘薄膜上喷射一层含有半导体薄膜的墨水图形，固化后形成包括有源层的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有源漏金属薄膜的墨水图形，固化后形成包括数据线、源电极和漏电极的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有钝化薄膜的墨水图形，固化后形成带有钝化薄膜过孔的钝化层图形；
在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有透明导电薄膜的墨水图形，固化后形成包括像素电极的图形；
或者，所述采用喷墨打印装置依次形成各阵列结构层包括：
采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层栅金属薄膜， 使用喷墨打印装置在栅金属薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，在基板上形成包括栅电极、栅线和存储电极的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层栅绝缘薄膜，然后在栅绝缘薄膜上喷射一层含有半导体薄膜的墨水图形，固化后形成包括有源层的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层源漏金属薄膜，使用喷墨打印装置在源漏金属薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括数据线、源电极和漏电极的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有钝化薄膜的墨水图形，固化后形成带有钝化薄膜过孔的钝化层图形；
在完成前述步骤的基板上，采用磁控溅射、真空溅射或热蒸发方法在基板上沉积一层透明导电薄膜，使用喷墨打印装置在透明导电薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括像素电极的图形；
或者，所述采用喷墨打印装置依次形成各阵列结构层包括：
采用喷墨打印装置喷射一层含有栅金属薄膜的墨水图形，包括：采用静电喷墨打印头喷射一层含有栅金属薄膜的墨水图形，喷嘴直径为10微米～30微米；固化后形成包括栅电极、栅线和存储电极的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用PECVD方法依次沉积栅绝缘薄膜和半导体薄膜，使用喷墨打印装置在半导体薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成包括有源层的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有源漏金属薄膜的墨水图形，固化后形成包括数据线、源电极和漏电极的图形；
在完成前述步骤的基板上，采用PECVD方法沉积钝化薄膜，使用喷墨打印装置在钝化薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形，通过加热和清洗工艺，形成带有钝化薄膜过孔的钝化层图形；
在完成前述步骤的基板上，采用喷墨打印装置喷射一层含有透明导电薄膜的墨水图形，固化后形成包括像素电极的图形；
所述使用喷墨打印装置在栅金属薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形包括：采用静电喷墨打印头在栅金属薄膜上喷射含有腐蚀液的刻蚀图形，所述腐蚀液的可湿润能力接触角为45度～60度，喷嘴直径为10微米～40微米，所述刻蚀图形的边缘与栅电极、栅线和存储电极的边缘之间间距为35微米±5微米，或采用超声波喷墨打印头在栅金属薄膜上喷射含有酸蚀膏的刻蚀图形，所述酸蚀膏的可湿润能力接触角为60度～90度，喷嘴直径为30微米～60微米，所述刻蚀图形的边缘与栅电极、栅线和存储电极的边缘之间间距为15微米±5微米。
10.根据权利要求9所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述使用喷墨打印装置在半导体薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形包括：采用超声波喷墨打印头在半导体薄膜上喷射含有酸蚀膏的刻蚀图形，所述酸蚀膏的可湿润能力接触角为60度～90度，喷嘴直径为30微米～60微米，所述刻蚀图形的边缘与有源层的边缘之间间距为15微米±5微米。
11.根据权利要求9所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述使用喷墨打印装置在源漏金属薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形包括：采用超声波喷墨打印头在源漏金属薄膜上喷射含有酸蚀膏的刻蚀图形，所述酸蚀膏的可湿润能力接触角为60度～90度，喷嘴直径为5微米～10微米，所述刻蚀图形的边缘与数据线、源电极和漏电极的边缘之间间距为4微米～6微米。
12.根据权利要求9所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述使用喷墨打印装置在钝化薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形包括：采用静电喷墨打印头在钝化薄膜上喷射含有腐蚀液的刻蚀图形，所述腐蚀液的可湿润能力接触角为45度～60度，喷嘴直径为4微米～6微米，或采用超声波喷墨打印头在钝化薄膜上喷射含有酸蚀膏的刻蚀图形，所述酸蚀膏的可湿润 能力接触角为60度～90度，喷嘴直径为15微米～25微米。
13.根据权利要求9所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述使用喷墨打印装置在透明导电薄膜上喷射含有刻蚀剂的刻蚀图形包括：采用静电喷墨打印头在透明导电薄膜上喷射含有腐蚀液的刻蚀图形，所述腐蚀液的可湿润能力接触角为45度～60度，喷嘴直径为10微米～40微米，或采用超声波喷墨打印头在透明导电薄膜上喷射含有酸蚀膏的刻蚀图形，所述酸蚀膏的可湿润能力接触角为60度～90度，喷嘴直径为30微米～60微米。
14.根据权利要求9所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述在栅绝缘薄膜上喷射一层含有半导体薄膜的墨水图形包括：采用超声波喷墨打印头在栅绝缘薄膜上喷射一层含有半导体薄膜的墨水图形，喷嘴直径为20微米～50微米。
15.根据权利要求9所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述采用喷墨打印装置喷射一层含有源漏金属薄膜的墨水图形包括：采用超声波喷墨打印头喷射一层含有源漏金属薄膜的墨水图形，喷嘴直径为5微米～10微米。
16.根据权利要求9所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述采用喷墨打印装置喷射一层含有钝化薄膜的墨水图形包括：采用超声波喷墨打印头喷射一层含有钝化薄膜的墨水图形，喷嘴直径为15微米～25微米。
17.根据权利要求9所述的TFT-LCD阵列基板制造方法，其特征在于，所述采用喷墨打印装置喷射一层含有透明导电薄膜的墨水图形包括：采用超声波喷墨打印头喷射一层含有透明导电薄膜的墨水图形，喷嘴直径为30微米～50微米。
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