CN102110394B - 制造平板显示器的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种平板显示器的制造设备和方法。一种平板显示器的制造设备包括：工作台，在该工作台上安放其上形成有液态聚合物前驱体的基板；压印模具，与该基板的液态聚合物前驱体结合以在基板上形成薄膜图案，该压印模具包括凸起和凹槽；以及平坦化层，形成在所述工作台与基板之间以使该工作台的表面平坦化。

Description

制造平板显示器的设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年12月23日提交的韩国专利申请10-2009-0129799的权益，通过参考的方式援引该专利申请，如同在此完全阐明。
技术领域
本发明涉及一种能够防止在工作台的不均匀表面上生成斑点的平板显示器的制造设备和方法。
背景技术
近年来，已出现能够减小重量和体积的各种平板显示器，所述重量和体积是阴极射线管(CRT)的缺点。这样的平板显示器包括液晶显示器(LCD)、场致发射显示器、等离子体显示面板和电致发光(EL)显示器。
这种平板显示器配置有通过包括沉积(涂覆)、曝光、显影和蚀刻的掩模工序形成的多层薄膜。然而，掩模工序包括复杂的制造组装工序，它的缺点在于高生产成本。因此，最近已在对经由使用压印模具的构图工序来形成薄膜进行探讨和研究。
根据这种构图工序，在基板上涂覆液态聚合物前驱体之后，液态聚合物前驱体接触具有凹槽和凸起的压印模具，此时，该压印模具的凹槽和凸起被反向转印到液态聚合物前驱体上，并且在硬化工序中使该反向转印的液态聚合物前驱体硬化以在基板上形成期望的薄膜图案。
在此，在图1所示的工作台2上安放用于硬化工序的在其上涂覆有的液态聚合物前驱体的现有技术基板。
因为具有石材表面的工作台具有无变形平面的完美平面特点，通常使用这种工作台用于该工作台2。然而，尽管具有良好的平面，工作台2的表面在最低部分和最高部分之间仍具有偏差(D)，例如大约10～30μm。这种不均匀平面将在薄膜图案内产生斑点，并且在增大工作台的情况下，该石材表面工作台2的不均匀平面将恶化。
当在具有不均匀表面的工作台2上安放的基板4接触压印模具8时，因为，施加于液态聚合物前驱体6的正面的压力由于工作台2与基板4之间的接触区域将生成不均匀的压力。这种不均匀的压力使得在基板4上形成的液态聚合物前驱体6的厚度不均匀，这可能看起来像斑点。
发明内容
因此，本发明涉及一种平板显示器的制造设备和方法。
本发明的目的是提供一种平板显示器的制造设备，其能够防止在工作台的不均匀表面上生成的斑点。
本发明的其它优点、目的和特征一部分将在以下的说明中阐明，并且一部分对于本领域普通技术人员在研究下文时变得显而易见，或者可以从本发明的实践中了解。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现和获得。
为了实现这些目的和其它优点并根据本发明的目的，如在此具体表示和广泛描述的，一种平板显示器的制造设备包括：工作台，在该工作台上安放其上形成有液态聚合物前驱体的基板；压印模具，与该基板的液态聚合物前驱体结合以在基板上形成薄膜图案，该压印模具包括凸起和凹槽；以及平坦化层，形成在所述工作台与基板之间以使该工作台的表面平坦化。
该平坦化层可以包括由聚乙烯尿烷形成的缓冲层。
该平坦化层还可以包括在缓冲层与基板之间形成的滑动层。
该平坦化层还可以包括在缓冲层与工作台之间和缓冲层与滑动层之间形成的粘合层。
该缓冲层的肖氏硬度可以是20～90或者更低，并且该滑动层的静态摩擦系数可以是1或更低。
在本发明的另一方面，一种平板显示器的制造方法包括下列步骤：在工作台上形成平坦化层以使工作台的表面平坦化；在该平坦化层上安放其上形成有液态聚合物前驱体的基板；所述压印模具和基板彼此结合以使包括凹槽和凸起的压印模具压向液态聚合物前驱体；以及所述基板和压印模具彼此分离。
形成平坦化层的步骤可以包括在工作台上形成由聚乙烯尿烷形成的缓冲层。
形成平坦化层的步骤可以包括在缓冲层与基板之间形成滑动层的步骤。
形成平坦化层的步骤可以进一步包括在缓冲层与工作台之间和缓冲层与滑动层之间形成粘合层的步骤。
本发明可以具有下述优点。
根据该平板显示器的制造设备和方法，通过使用平坦化层可以使工作台的不均匀表面平坦化。因此，可以防止由工作台的厚度偏差产生的薄膜图案的斑点。
此外，根据该平板显示器的制造设备和方法，该平坦化层的顶层可以是滑动层。因此，当彼此对准基板和工作台时，该基板的移动可以是有效率的。
应当理解，本发明的上文的概要描述和下文的详细描述是示例性和解释性的，意在提供如要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
给本发明提供进一步理解并结合在本申请中组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是图示现有技术工作台的剖视图；
图2是图示根据本发明的平板显示器的制造设备的剖视图；
图3是详细图示图2所示的平坦化层的平面图；
图4图示通过使用图2所示的平坦化层分散压力的处理；
图5图示图2所示的平坦化层的另一实施例；
图6A至图6C是图示使用图2所示的制造设备的平板显示器制造方法的剖视图；和
图7是图示具有通过图6A至图6C图示的制造方法形成的薄膜图案的液晶显示面板的透视图。
具体实施方式
现在将详细地描述本发明的具体实施例，其例子在附图中图示。在任何可能的地方，在全部附图中将使用相同的附图标记表示相同或类似的部件。
图2是图示根据本发明的平板显示器的制造设备的剖视图。
用于压印的制造设备包括基板101、工作台102、压印模具110、光源部件112、可视部件124、支架114和平坦化层120。
工作台102由石材表面板或铝构成，并且基板101安放在工作台102上。
通过与压印模具110压触可以在这样的基板101上形成由构图后的液态聚合物前驱体构成的薄膜图案104。该薄膜图案104具有从压印模具110的凹槽和凸起反向转印的预定形状。
压印模具110包括底板108和在底板108上形成的模具部件106。如图2所示，底板108的尺寸可以形成为大于基板101的尺寸。模具部件106的尺寸可以形成为类似于与基板的尺寸，并且它包括用于形成薄膜图案104的凹槽和凸起。
光源部件112向压印模具110发出诸如紫外线光或红外线光等光线以使在基板101上形成的薄膜图案104硬化。
可视部件124识别在压印模具110和基板101之间的位置偏差，并补偿该偏差。
如图2所示，支架114包括安装台116。形成安装台116以允许在其上安放压印模具110的底板108的背面边缘。也就是，安装台116接触压印模具110背面的边缘。因此，当通过使用光源部件112硬化液态聚合物前驱体时，安装台116可以不影响紫外光线或红外光线的行进路径。
平坦化层120具有20～90的肖氏硬度，该硬度低于基板101的硬度，并由具有尿烷或硅橡胶制成的单层的缓冲层构成。将该平坦化层120作为薄膜层叠在工作台102上，或者可以将其直接涂覆在工作台102上，或者可以通过粘合剂将其粘合在工作台102上。
如图4所示，平坦化层120因其具有弹性恢复能力，所以能够分散在压印模具110和基板101的粘合过程中将N2气体提供给腔室时所生成的压力。因此，与工作台102接触的平坦化层120的背面具有不均匀的应力分布，并且该不均匀的应力分布对应于工作台102的不均匀表面。随着应力推向与基板101接触的平坦化层120的正面，应力分布变得均匀。与基板101接触的平坦化层120的正面具有平坦化表面，因此可以补偿工作台102的厚度偏差。
根据本发明这一实施例的压印设备，通过使用平坦化层120使工作台102的不均匀表面平坦化。因此，可以防止可能由工作台102的厚度偏差产生的斑点。
图5是图示根据本发明另一实施例的在平板显示器的制造设备内提供的平坦化层的剖视图。
除了滑动层123和粘合层125之外，图5所示的平坦化层120包括与图3所示的平坦化层相同的配置组件，因此将省去相同组件的详细描述。
滑动层123是与基板101接触的区域，其尽可能地降低与基板的摩擦力，从而在使工作台102与基板101彼此对准时基板101能够在用于移动基板101的居中处理中平滑地移动。为此，滑动层123的静态摩擦系数是1或更低。这样的滑动层123由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚乙烯(PE)构成。
粘合层125形成在缓冲层122和工作台102之间以将它们彼此粘合，并且还形成在缓冲层122和滑动层123之间以将它们彼此粘合。这样的粘合层125由基于丙烯的材料构成。
缓冲层122具有20～90的肖氏硬度，并由尿烷材料构成。如图4所示，缓冲层122因其具有弹性恢复能力，所以能够分散在压印模具110和基板101的粘合过程中将N2气体提供给腔室时所生成的压力。因此，与工作台102接触的缓冲层122的背面具有对应于工作台102的表面的不均匀的应力分布。但是，随着应力推向与基板101接触的缓冲层122的正面，应力分布变得均匀。结果，与基板101接触的缓冲层122的正面具有平坦化表面，因此可以补偿工作台102的厚度偏差。
图6A至图6C是图示使用图2所示制造设备的平板显示器制造方法的剖视图。
首先，在基板101上涂覆，例如旋涂、非旋涂等，液态聚合物前驱体126。如图6A所示，在用于使工作台102的表面平坦化的平坦化层120上安放具有液态聚合物前驱体126的基板101。在其上安放有基板101的工作台102向上移动至不与压印模具110接触的最大高度。此后，通过可视部件124使压印模具110和基板101对准，以便在压印模具110和基板101内构成的对准销(未图示)相互对应。
如图6B所示，在其上具有与压印模具对准的基板的工作台102可以向上移动至高于安装台116的高度。
在此，当工作台102向上移动至高于安装台116的高度时，压印模具110与基板101结合。此时，将N2气体注入腔室。此后，液态聚合物前驱体内的溶剂被吸附至压印模具110的表面以使液态聚合物前驱体移动至压印模具110的凹槽，并且由光源部件112硬化液态聚合物前驱体以在基板101上形成薄膜图案104。该薄膜图案104具有从压印模具110的凹槽反向转印的形状。
因此，如图6C所示，在其上安放形成有薄膜图案104的基板101的工作台102可以向下移动。
通过使用压印模具110形成的薄膜图案104可应用于液晶显示面板，如图7所示。具体而言，图7所示的根据本发明的液晶显示面板包括相对结合的薄膜晶体管基板150和滤色器基板140，以及在两者之间形成的液晶层160。
滤色器基板140包括：在上基板142上形成以防止光泄露的黑矩阵144、用于代表颜色的滤色器166、用于和像素电极一起形成电场的公共电极148、用于平坦化的涂覆层、在涂覆层上形成以保持盒间隙的列衬垫料和用以覆盖其它组件的上定向层(未图示)。
薄膜晶体管基板150包括：在下基板152上形成的彼此交叉的栅线156和数据线164；位于栅线和数据线交叉点附近的薄膜晶体管168；在由交叉结构形成的像素区域内形成的像素电极170；以及用以覆盖其它组件的下定向层(未图示)。
通过使用包括与其图案对应的凹槽的上述压印模具的构图工序，可以形成这样的滤色器166、黑矩阵144、列衬垫料、薄膜晶体管168、栅线156和数据线164以及像素电极170。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中可以进行各种修改和变化，这对于本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，本发明意在覆盖本发明的落入所附权利要求及其等同范围内的修改和变化。

Claims (10)

1.一种平板显示器的制造设备，包括：
工作台，在该工作台上安放其上形成有液态聚合物前驱体的基板；
压印模具，与该基板的液态聚合物前驱体结合以在基板上形成薄膜图案，该压印模具包括凸起和凹槽；以及
平坦化层，形成在所述工作台与基板之间以使该工作台的表面平坦化，
其中所述平坦化层的背面具有对应于所述工作台的不均匀表面的不均匀性，并且所述平坦化层的正面具有平坦化表面。
2.如权利要求1所述的制造设备，该平坦化层包括由聚乙烯尿烷形成的缓冲层。
3.如权利要求2所述的制造设备，其中该平坦化层还包括在缓冲层与基板之间形成的滑动层。
4.如权利要求3所述的制造设备，其中该平坦化层还包括在缓冲层与工作台之间和缓冲层与滑动层之间形成的粘合层。
5.如权利要求4所述的制造设备，其中该缓冲层的肖氏硬度是20～90或者更低，并且该滑动层的静态摩擦系数是1或更低。
6.一种平板显示器的制造方法，包括下列步骤：
在工作台上形成平坦化层以使工作台的表面平坦化；
在该平坦化层上安放其上形成有液态聚合物前驱体的基板；
压印模具和基板彼此结合以使包括凹槽和凸起的压印模具压向液态聚合物前驱体；以及
所述基板和所述压印模具彼此分离，
其中所述平坦化层的背面具有对应于所述工作台的不均匀表面的不均匀性，并且所述平坦化层的正面具有平坦化表面。
7.如权利要求6所述的制造方法，其中所述形成平坦化层的步骤包括在该工作台上形成由聚乙烯尿烷形成的缓冲层的步骤。
8.如权利要求7所述的制造方法，其中所述形成平坦化层的步骤还包括在缓冲层与基板之间形成滑动层的步骤。
9.如权利要求8所述的制造方法，其中所述形成平坦化层的步骤还包括在缓冲层与工作台之间和缓冲层与滑动层之间形成粘合层的步骤。
10.如权利要求9所述的制造方法，其中所述缓冲层的肖氏硬度是20～90或者更低，并且所述滑动层的静态摩擦系数是1或更低。
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