WO2013056484A1 - 控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法 - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to the field of liquid crystal display, in particular to a method for controlling the angle of a liquid crystal display device contacting a hole wall.
- the liquid crystal panel includes a TFT substrate 60, a color filter substrate 70 facing the TFT substrate 60, and a liquid crystal layer between the TFT substrate 60 and the color filter substrate 70. 80.
- the development temperature is from 20 ° C to 40 ° C.
- FIG. 2 is a schematic flow chart of an embodiment of a method for manufacturing a contact hole wall angle of a liquid crystal display device according to the present invention
- FIG. 3 is a graph showing the development time and the inclination angle of the contact hole wall when the development density and the development temperature are fixed. It can be seen from the figure that the longer the development time, the longer the developer soaking time, the development The stronger the reaction force, the more obvious the development reaction on the side of the contact hole.
- the contact hole wall was inclined at an angle of about 45 degrees, and when the development time was 40 seconds, the contact hole wall was inclined at an angle of about 70 degrees.
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Abstract
一种控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法，包括以下步骤：A）在衬底上涂覆光刻胶，形成光刻胶层；B）利用具有预定图案的光硬化单体对所述光刻胶层进行曝光；C）利用显影剂对经过上述处理后的光刻胶层进行显影，控制显影时间、显影温度和显影剂的浓度，得到预设角度的接触孔。本发明利用包括光硬化单体的光刻胶材料的溶点特性，将接触孔孔壁的倾斜角度准确控制在45度至70度之间。
Description
技术领域
本发明涉及到液晶显示领域，特别涉及到一种控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法。
背景技术
图1所示是现有技术的液晶面板的剖视图，参照图1，液晶面板包括TFT基底60、面对TFT基底60的滤色基底70、位于TFT基底60和滤色基底70之间的液晶层80。
TFT基底60包括相对设置的第一基底10、形成在第一基底10上的TFT20、形成在具有TFT20的第一基底10上的有机绝缘层30、形成在有机绝缘层30上的像素电极40及形成在像素电极40上的第一对准膜50。
每个TFT20都包括栅极21、门绝缘层22、有源图案23、欧姆接触图案24、源极25和漏极26。利用门绝缘层22使栅极21与源极25和漏极26绝缘。在门绝缘层22上形成有源图案23和欧姆接触图案24，以根据施加给栅极21上的电源，通过有源图案23和欧姆接触图案24使源极25与漏极26电连接。源极25和漏极26形成在有源图案23和欧姆接触图案24上。
有机绝缘层30形成在TFT20上。在有机绝缘层30上形成用于暴露漏极26的接触孔35，接触孔35的孔壁倾斜角度为θ。像素电极40均匀地形成在有机绝缘层30、透过接触孔35暴露的漏极26及接触孔35的侧壁上。第一对准膜50形成在像素电极40上，并具有多个沿预定方向或摩擦方向延伸的对准槽。
滤色基底70包括第二基底71、滤色板72、共用电极73和第二对准膜74。共用电极73面向像素电极40，以与TFT基底60相对。滤色基底70与TFT基底60相互面对地配合，而液晶层80位于滤色基底70和TFT基底60之间。
目前，制作接触孔35的制作方法为：
（1）将绝缘材料用溅射的方式在第一基底10上形成有机绝缘层30；
（2）在有机绝缘层30上光阻剂；
（3）光阻剂层通过使用掩模进行曝光和显影而图案化；
（4）利用光阻剂图案，使掩模得到蚀刻，然后进行光阻边缘清除工艺，以移去部分光阻；
（5）对掩模进行烧烤，以硬化得到接触孔35。
上述制作方法，通过烘烤的方式形成接触孔的孔壁倾斜角度，不能准确的控制接触孔35的角度，当接触孔35孔壁倾斜角度小于45度时，会造成接触孔35的面积过大而降低开口率影响亮度，而接触孔35孔壁倾斜角度大于70度时会造成下一道ITO制程镀膜不均产生缺陷。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法，使接触孔孔壁倾斜角度控制在45-70度之间，获得最佳开口率。
本发明提出一种控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法，包括以下步骤：
A）在基底上涂覆光刻胶，形成光刻胶层；
B）利用具有预定图案的光硬化单体对所述光刻胶层进行曝光；
C）利用显影剂对经过上述处理后的光刻胶层进行显影，控制显影时间、显影温度和显影剂的浓度，得到预设角度的接触孔孔壁。
优选地，所述步骤C）包括：
固定显影剂的浓度和显影温度，控制显影时间以得到预设角度的接触孔孔壁。
优选地，所述显示时间为30秒到40秒钟。
优选地，所述步骤C）包括：
固定显影时间和显影温度，控制显影剂的浓度以得到预设角度的接触孔孔壁。
优选地，所述显示剂的浓度为0.03%到0.05%。
优选地，所述步骤C）包括：
固定显影剂的浓度和显影时间，控制显影温度以得到预设角度的接触孔孔壁。
优选地，所述显影温度为20℃至40℃。
优选地，在步骤C）之后，还包括步骤：
D）使用UV光照射光刻胶层，硬化光硬化单体。
本发明还提出一种控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法，包括以下步骤：
A）预先利用烧烤的方法除去基底上的水分，随后通过辅助气体法涂布HMDS，再利用旋转涂布法涂覆光刻胶层，接着对光刻胶层进行预烘烤；
B）利用光学掩模对光刻胶层进行曝光，光刻胶层中的光酸生成剂受光照后产生质子，使得曝光部分的光刻胶被显影剂所溶解，曝光定义出接触孔图案；
C）利用显影剂对经过上述处理后的光刻胶层进行显影，控制显影时间、显影温度和显影剂的浓度，得到预设角度的接触孔孔壁。
优选地，所述步骤C）包括：
固定显影剂的浓度和显影温度，控制显影时间以得到预设角度的接触孔孔壁。
优选地，所述显示时间为30秒到40秒钟。
优选地，所述步骤C）包括：
固定显影时间和显影温度，控制显影剂的浓度以得到预设角度的接触孔孔壁。
优选地，所述显示剂的浓度为0.03%到0.05%。
优选地，所述步骤C）包括：
固定显影剂的浓度和显影时间，控制显影温度以得到预设角度的接触孔孔壁。
优选地，所述显影温度为20℃至40℃。
优选地，在步骤C）之后，还包括步骤：
D）使用UV光照射光刻胶层，硬化光硬化单体。
本发明提出的一种控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法，区别于现有技术通过后烘烤温度来控制接触孔孔壁角度，本实施例的制作接触孔的方法利用包括光硬化单体的光刻胶之材料溶点特性，综合控制显影温度、显影剂的浓度和温度时间，将接触孔孔壁的倾斜角度准确控制在45度至70度之间。
附图说明
图1 为现有技术的液晶面板的剖面图；
图2 为本发明控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法实施例的流程示意图；
图3 为本发明控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法实施例中接触孔孔壁角度与显影时间的曲线图；
图4 为本发明控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法实施例中接触孔孔壁角度与显影剂浓度的曲线图；
图5 为本发明控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法实施例中接触孔孔壁角度与显影温度的曲线图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
众所周知，光刻胶是一种暂时涂布在晶片上的感光材料，和底片感光材料相似，受照射后发生化学反应，从而将光掩模上的光学图案转印到晶片表面。在接触孔图案形成过程中，由于其对解析度要求高，因此一般采用正光刻胶。该类光刻胶通常是通过感光剂而交联的酚醛树脂（Novolac）。曝光时，光子引发光刻胶中的光敏产酸物（PAG）发生光化学反应产生质子
（光酸），此质子会与光刻胶反应导致其关系键断裂而解交联，使得曝光部分的光刻胶可被显影剂所溶解，从而得到光刻胶图案。
本发明提出可以通过综合控制显影过程中显影剂的浓度、显影时间和显影温度三个因素从而将接触孔孔壁的角度准确定位于一精确的预设值。
如图2所示，本发明控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法实施例包括步骤：
A）在基底上涂覆光刻胶，形成光刻胶层；
首先，在基底上涂布光刻胶层，该光刻胶层的厚度可为500-10000nm，光刻胶层内含有光硬化单体，以曝光定义出接触孔图案。具体为预先利用烧烤的方法除去基底上的水分，随后通过辅助气体法涂布HMDS，所述辅助气体法是指利用辅助气体夹带甲基硅氮烷物喷洒至衬底表面，经HMDS处理之后再利用旋转涂布法涂覆光刻胶层，例如酚醛树脂型光刻胶，接着对光刻胶层进行预烘烤以除去光刻胶中的过量溶剂使光刻胶硬化并提高光刻胶与衬底间的附着力。
B）利用具有预定图案的掩模对所述光刻胶层进行曝光；
利用光学掩模对光刻胶层进行曝光，光刻胶层中的光酸生成剂受光照后产生质子，使得曝光部分的光刻胶被显影剂所溶解，曝光定义出接触孔图案。
C）利用显影剂对经过上述处理后的光刻胶层进行显影，控制显影时间、显影温度和显影剂的浓度，得到预设角度的接触孔孔壁。
在曝光过程结束之后，利用显影剂如TMAH（氢氧化四甲基铵）进行显影过程，将光刻胶与质子反应而降解解交联的部分光刻胶溶解掉，同时保留曝光区域中未充分降解解交联的部分光刻胶，从而在光刻胶层上得到接触孔图案。
在上述步骤C）中，综合控制显影剂的浓度、显影时间和显影温度，以准确控制接触孔孔壁倾斜角度。有如下三种方式：
（1）可固定显影剂浓度与显影温度，改变显影时间来控制接触孔孔壁的倾斜角度。参照图3，图3所示为固定显影浓度与显影温度时，显影时间与接触孔孔壁倾斜角度的曲线图，从图中可见，当显影时间越长，即显影剂浸泡时间越长，显影反应力越强，接触孔侧边显影反应越明显。当显影时间为30秒时，接触孔孔壁倾斜角度约为45度，当显影时间40秒时，接触孔孔壁倾斜角度约为70度。
（2）可固定显影时间与显影温度，改变显影剂的浓度来控制接触孔孔壁的倾斜角度。参照图4，图4所示为固定显影时间与显影温度时，显影剂的浓度与接触孔孔壁倾斜角度的曲线图，从图中可见，当显影剂的浓度越高，则显影反应力越强。高浓度显影剂使接触孔内部垂直显影速率比侧边显影速率大。当显影剂的浓度为0.03%时，接触孔孔壁的倾斜角度约为45度，当显影剂的浓度为0.05%时，接触孔孔壁的倾斜角度约为70度。
（3）可固定显影时间与显影剂的浓度，改变显影温度来控制接触孔孔壁的倾斜角度。参照图5，图5所示为固定显影时间与显影剂的浓度时，显影温度与接触孔孔壁倾斜角度的曲线图，从图中可见，当显影温度越高，则显影反应力越强。高温度显影剂使接触孔内部垂直显影速率比侧边显影速率大。当显影温度为20℃时，接触孔孔壁的倾斜角度约为45度，当显影温度为40℃时，接触孔孔壁的倾斜角度约为70度。
本实施例中，区别于现有技术通过后烘烤温度来控制接触孔孔壁角度，本实施例的制作接触孔的方法利用包括光硬化单体的光刻胶之材料溶点特性，将接触孔孔壁的倾斜角度准确控制在45度至70度之间。
进一步地，为了将显影后的接触孔图案成型，进行步骤D）第二次曝光，第二次曝光采用UV光照射的方式，以硬化光硬化单体。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (20)
- 一种控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：A）在衬底上涂覆光刻胶，形成光刻胶层；B）利用具有预定图案的光硬化单体对所述光刻胶层进行曝光；C）利用显影剂对经过上述处理后的光刻胶层进行显影，控制显影时间、显影温度和显影剂的浓度，得到预设角度的接触孔孔壁。
- 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤 C）包括：固定显影剂的浓度和显影温度，控制显影时间以得到预设角度的接触孔孔壁。
- 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述显示时间为30秒到40秒钟。
- 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C）包括：固定显影时间和显影温度，控制显影剂的浓度以得到预设角度的接触孔孔壁。
- 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述显示剂的浓度为0.03%到0.05%。
- 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C）包括：固定显影剂的浓度和显影时间，控制显影温度以得到预设角度的接触孔孔壁。
- 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述显影温度为20℃至40℃。
- 权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤C）之后，还包括步骤：D）使用UV光照射光刻胶层，硬化光硬化单体。
- 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤C）之后，还包括步骤：D）使用UV光照射光刻胶层，硬化光硬化单体。
- 如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤C）之后，还包括步骤：D）使用UV光照射光刻胶层，硬化光硬化单体。
- 一种控制液晶显示装置接触孔孔壁角度的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：A）预先利用烧烤的方法除去基底上的水分，随后通过辅助气体法涂布HMDS，再利用旋转涂布法涂覆光刻胶层，接着对光刻胶层进行预烘烤；B）利用光学掩模对光刻胶层进行曝光，光刻胶层中的光酸生成剂受光照后产生质子，使得曝光部分的光刻胶被显影剂所溶解，曝光定义出接触孔图案；C）利用显影剂对经过上述处理后的光刻胶层进行显影，控制显影时间、显影温度和显影剂的浓度，得到预设角度的接触孔孔壁。
- 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤C）包括：固定显影剂的浓度和显影温度，控制显影时间以得到预设角度的接触孔孔壁。
- 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述显示时间为30秒到40秒钟。
- 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤C）包括：固定显影时间和显影温度，控制显影剂的浓度以得到预设角度的接触孔孔壁。
- 如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述显示剂的浓度为0.03%到0.05%。
- 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤C）包括：固定显影剂的浓度和显影时间，控制显影温度以得到预设角度的接触孔孔壁。
- 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述显影温度为20℃至40℃。
- 如权利要求11所述的方法，其特征在于，在步骤C）之后，还包括步骤：D）使用UV光照射光刻胶层，硬化光硬化单体。
- 如权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤C）之后，还包括步骤：D）使用UV光照射光刻胶层，硬化光硬化单体。
- 如权利要求14所述的方法，其特征在于，在步骤C）之后，还包括步骤：D）使用UV光照射光刻胶层，硬化光硬化单体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 13377543 Country of ref document: US |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11874174 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11874174 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |