CN102909983A - 制造印刷版的方法 - Google Patents

Abstract

本发明在此公开一种制造能够防止印刷辊接触印刷版底面的印刷版的方法。所述制造印刷版的方法包括在基板上形成具有多层结构的掩模薄膜图案和光刻胶图案；形成抗性强化诱导层以覆盖所述光刻胶图案，从而使所述光刻胶图案转化为抗性被强化的光刻胶图案；以及通过使用所述抗性被强化的光刻胶图案以及所述具有多层结构的掩模薄膜图案作为掩模蚀刻所述基板，形成彼此具有不同深度的凹槽图案。

Description

制造印刷版的方法

本申请要求于2011年8月3日提交的韩国专利申请第P2011-0077190号的权益，在此引入该申请作为参考，如同该申请在此被全部公开一样。

技术领域

本发明涉及制造能够防止印刷辊接触印刷版的底面的印刷版的方法。

相关技术

近来，作为具有减轻的重量和减小的体积以克服阴极射线管（CRT）的缺点的装置，各种平板显示器（FPD）正在受到关注。FPD包括例如液晶显示器（LCD）、场发射显示器（FED）、等离子体显示面板（PDP）、电致发光（EL）显示器等。

这种FPD包括通过掩模工艺形成的多层薄膜，该掩模工艺包括沉积（涂覆）工艺、曝光工艺、显影工艺、蚀刻工艺等。但是，该掩模工艺存在制造工艺复杂、从而增加了制造成本的问题。所以，近来正在进行通过使用印刷辊的印刷工艺形成薄膜的研究。

印刷工艺是指以这样的方式形成期望的薄膜的工艺，即将印刷液涂覆至印刷辊的覆盖层（blanket），使用具有凹槽图案和凸起图案的印刷版使该印刷辊形成有印刷图案，然后将该印刷图案转移至基板上。

此处，如图1所示，当印刷版10的凹槽图案12的深度比按压印刷辊20的深度浅时，印刷辊20就接触印刷版10的凹槽图案12的底面（见“A”）。结果，涂覆至印刷辊20上的印刷液22被转移至印刷版10的凹槽图案12的底面，由此而损失。当这种损失的印刷液被转移至基板上时，在薄膜层产生针孔形式的非薄膜区。当将薄膜层特别用作黑矩阵或滤色器以实现色彩时，则存在导致劣质图案的问题，例如在薄膜层的非薄膜区看不见颜色的脱色。此外，当使用底面接触印刷辊20的印刷版10在具有多个显示面板的各个基板上形成薄膜层时，则存在这样的问题，即在所有的基板的相同的位置分别产生相同的缺陷，从而导致成品劣化。

发明内容

本发明涉及一种制造印刷版的方法，该方法基本避免了由于现有技术的局限和缺点导致的一个或多个问题。

本发明的一个目的在于提供一种制造能够防止印刷辊接触印刷版的底面的印刷版的方法。

本发明其它的优点、目的和特征的一部分将在随后的描述中说明，并且这些优点、目的和特征的一部分在本领域普通技术人员研习下文后对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，或者可从对本发明的实施中获悉。本发明的目的和其它优点可通过在书面的描述和权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。

为了实现这些目的以及其它优点并且根据本发明的目的，如在此具体和概括地描述的，一种制造印刷版的方法包括：在基板上形成具有多层结构的掩模薄膜图案和光刻胶图案；形成抗性强化诱导层以覆盖所述光刻胶图案，从而使所述光刻胶图案转化为抗性被强化的光刻胶图案；以及通过使用所述抗性被强化的光刻胶图案以及所述具有多层结构的掩模薄膜图案作为掩模蚀刻所述基板，形成彼此具有不同深度的凹槽图案。

在室温下通过沉积工艺可形成所述抗性强化诱导层并且所述抗性强化诱导层可由包括氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）以及氧化铟锡锌（ITZO）的至少一种的透明导电膜形成。形成所述抗性强化诱导层可包括将在所述抗性强化诱导层的沉积工艺中产生的能量引入至在所述抗性强化诱导层下面的光刻胶图案。

形成具有多层结构的掩模薄膜图案和光刻胶图案可包括：在所述基板上形成第一掩模薄膜层；在形成有所述第一掩模薄膜层的基板上形成第一光刻胶图案；使用所述第一光刻胶图案作为掩模使所述第一掩模薄膜层图案化，以形成第一掩模薄膜图案；在形成有所述第一掩模薄膜图案的基板上形成第二掩模薄膜层；在所述第二掩模薄膜层上形成第二光刻胶图案；以及使用所述第二光刻胶图案作为掩模使所述第二掩模薄膜层图案化，以形成第二掩模薄膜图案。

可在所述第二光刻胶图案和被所述第二光刻胶图案暴露的基板上形成所述抗性强化诱导层。

抗性被强化的第二光刻胶图案可具有对于所述基板的蚀刻剂的耐酸性；并且所述基板的蚀刻剂可包括氟化氢（HF）。

形成彼此具有不同深度的凹槽图案可包括：通过使用所述第一掩模薄膜图案和所述第二掩模薄膜图案作为掩模的湿蚀刻工艺初次蚀刻所述基板，从而形成长凹槽图案，并且通过所述初次蚀刻去除所述抗性强化诱导层；去除所述第二光刻胶图案和所述第二掩模薄膜图案；通过使用所述第一掩模薄膜图案作为掩模的湿蚀刻工艺二次蚀刻所述基板，从而形成短凹槽图案，并且使长凹槽图案能够具有比所述短凹槽图案深的深度；以及去除所述第一掩模薄膜图案。

应该理解的是，对于本发明的上述概括描述和接下来的详细描述是示范性的和解释性的，意在提供对要求被保护的本发明的进一步的解释。

附图说明

包括的附图提供了对本发明的进一步理解并且被引并入并构成本申请的一部分，所述附图解释本发明的实施方式，并且和描述一起用来解释本发明的原理。在附图中：

图1是描述现有技术的印刷装置的印刷版的截面图；

图2是描述根据本发明实施方式的包括印刷版的薄膜图案形成装置的透视图；

图3是详细描述图2所示印刷版的截面图；

图4A至4H是用来说明制造如图3所示的印刷版的方法的截面图；

图5A至5D是用来说明使用如图3所示的印刷版制造薄膜图案的方法的截面图；

图6是描述具有通过如图5A至5D所示的制造方法形成的薄膜图案的液晶显示面板的透视图；

图7是用来分别解释根据现有技术和本发明的示范性实施方式利用印刷版形成的薄膜图案的视图。

具体实施方式

现将详细地描述本发明的优选实施方式，优选实施方式的示例在附图中说明。尽可能地，在所有附图中将使用相同的标号来表示相同的或相似的部分。

图2是描述根据本发明的实施方式的包括印刷版的薄膜图案形成装置的透视图。

图2所示的薄膜图案形成装置包括印刷液供给部130、印刷辊120和印刷版110。

印刷液供给部130储存有机或无机物的印刷液，并且将储存的印刷液供给至印刷辊120的覆盖层。

在印刷辊120中，印刷液从印刷液供给部130施加至附着于印刷辊120的外表面的覆盖层。

印刷辊120在印刷版110和基板101上旋转，以便顺序地与印刷版110和基板101接触。即当印刷辊120在印刷版110和基板101上旋转的同时，印刷辊120还沿位于放置有印刷版110和基板101的工作台（未示出）的相对侧的导轨（未示出）直线地移动。

印刷版110接触印刷辊120的覆盖层，使得施加至印刷辊120的覆盖层的印刷液仅保留在印刷版110的要求的区域。

如图3所示，印刷版110具有长凹槽图案114、短凹槽图案116和凸起图案112，以便在基板101上形成彼此具有不同线宽的第一薄膜图案和第二薄膜图案。

凸起图案112表示当印刷辊120在印刷版110上旋转时，印刷版110上与施加至覆盖层的印刷液接触的区域。因此，当印刷辊120在印刷版110上旋转时，覆盖层的印刷液被转移至凸起图案112上。

长凹槽图案114和短凹槽图案116表示当印刷辊120在印刷版110上旋转时，印刷板110上不与施加至印刷辊120的覆盖层的印刷液接触的各个区域。因此，与长凹槽图案114和短凹槽图案116对应的覆盖层的印刷液保留在印刷辊120的覆盖层处，以便被形成为基板101上的薄膜图案。

长凹槽图案114与要在基板101上形成的、具有相对宽的线宽的第一薄膜图案对应。于是，长凹槽图案114形成为具有第一线宽w1和几十微米（μm）的第一深度d1。

短凹槽图案116与要在基板101上形成的、具有比第一薄膜图案的线宽窄的线宽的第二薄膜图案对应。于是，短凹槽图案116形成为具有比第一线宽w1窄的第二线宽w2和比第一深度d1浅几μm的第二深度d2。

长凹槽图案114的深度d1形成为比短凹槽图案116的深度d2深，使得当印刷辊120和印刷版110接触时，可防止印刷辊120接触长凹槽图案114的底面。

图4A至图4H是用来说明制造如图3所示的印刷版的方法的截面图。

如图4A所示，在基板131上形成第一掩模薄膜层132。第一掩模薄膜层132具有由CrOx、CrNx、Cr的任意一种形成的单层结构，或包括CrOx、CrNx、Cr的多层结构。例如，第一掩模薄膜层132具有以CrOx/CrNx/Cr这一顺序层叠的结构。

接下来，在形成有第一掩模薄膜层132的基板131上涂覆光刻胶，然后通过包括曝光工艺和显影工艺的光刻工艺使该光刻胶图案化，使得如图4B所示形成第一光刻胶图案134。通过使用第一光刻胶图案134作为掩模的蚀刻工艺使第一掩模薄膜层132图案化，因此如图4C所示形成第一掩模薄膜图案136。通过剥离工艺去除第一掩模薄膜图案136上的第一光刻胶图案134。

随后，如图4D所示，在形成有第一掩模薄膜图案136的基板131上形成第二掩模薄膜层142。第二掩模薄膜层142具有由Mo、Al、AlNd的任意一种形成的单层结构，或包括Mo、Al、AlNd的多层结构。由上述材料形成的第二掩模薄膜层142不与在后面要执行的基板131的湿蚀刻工艺期间使用的蚀刻剂反应。在形成有第二掩模薄膜层142的基板131上涂覆光刻胶，然后通过包括曝光工艺和显影工艺的光刻工艺使该光刻胶图案化，使得形成第二光刻胶图案144。

通过使用第二光刻胶图案144作为掩模的蚀刻工艺使第二掩模薄膜层142图案化，因此形成如图4E所示的第二掩模薄膜图案146。随后，在形成有第二掩模薄膜图案146的基板131上完全地形成抗性强化诱导层140。抗性强化诱导层140以这样的方式形成，即通过诸如在室温下溅射这样的沉积方法形成包括氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）以及氧化铟锡锌（ITZO）的至少一种的透明导电膜140。其间，还可执行清洁工艺，以在形成抗性强化诱导层140之前，使溅射设备的污染最小化。

在抗性强化诱导层140的沉积工艺期间产生的包括热之类的能量被引入在抗性强化诱导层140下面的第二光刻胶图案144中。凭借由于被引入的能量而在第二光刻胶图案144内的强化学键，第二光刻胶图案144具有对于在后面的基板131的蚀刻工艺期间使用的蚀刻剂的耐酸性。此外，抗性强化诱导层140起到强化第二光刻胶图案144的作用，第二光刻胶图案144具有比包括氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）以及氧化铟锡锌（ITZO）的至少一种的透明导电膜的强度弱的强度。

然后，如图4F所示，去除抗性强化诱导层140，并且同时通过使用第二掩模薄膜图案146和第二光刻胶图案144作为掩模的蚀刻工艺将基板131初次蚀刻至几十μm的深度。通过使用具有2-25wt%（重量百分比）的浓度的氟化氢（HF）基的蚀刻剂的湿蚀刻工艺将基板131初次蚀刻300分钟至500分钟，因此形成具有第一线宽w1的长凹槽图案114。在湿蚀刻工艺期间，去除抗性强化诱导层140，而位于抗性强化诱导层140下面的第二光刻胶图案144具有对于氟化氢（HF）基的蚀刻剂的耐酸性，从而防止了氟化氢（HF）基的蚀刻剂渗入第二光刻胶图案144。因此，可防止蚀刻剂的氟离子扩散到第二光刻胶图案144，并可防止由于非均匀应力而在第二光刻胶图案144中产生的细小裂纹。此外，可防止氟离子沿着细小裂纹渗入不良的台阶覆盖的部分，即在基板131和第一掩模薄膜图案136之间的、被第二掩模薄膜图案146覆盖的部分。因此，可防止在基板131的非期望的区域形成针孔。此外，在基板131的初次蚀刻中，第二掩模薄膜图案146与第二光刻胶图案144一起用作掩模。换言之，即使由于由300分钟至500分钟的初次蚀刻工艺导致的第二光刻胶图案144的损坏，而使蚀刻剂接触到第二掩模薄膜图案146，第二掩模薄膜图案146也不与在基板131的初次蚀刻工艺期间使用的蚀刻剂反应。因此，由于基板131和第一掩模薄膜图案136被第二掩模薄膜图案146覆盖，本发明可防止基板131和第一掩模薄膜图案136的损坏。随后，通过剥离工艺去除第二光刻胶图案144，通过干蚀刻工艺去除第二掩模薄膜图案146。

随后，如图4G所示，通过使用第一掩模薄膜图案136作为掩模的蚀刻工艺，将基板131二次蚀刻至几μm的深度。在此情况下，通过使用具有2-25wt%的浓度的HF基的蚀刻剂的湿蚀刻工艺蚀刻基板131。因此，基板131未被第一掩模薄膜图案136覆盖的部分被蚀刻，以便形成短凹槽图案116。通过两次蚀刻，长凹槽图案114形成为具有比短凹槽图案116深的深度。

随后，如图4H所示，通过蚀刻工艺去除保留在基板131上的第一掩模薄膜图案136，完成印刷版110。

图5A至5D是用来说明根据本发明的示范性实施例使用印刷版制造薄膜图案的方法的截面图。

如图5A所示，提供附着有覆盖层122的印刷辊120。通过印刷液供给部130将印刷液124施加给覆盖层122。随后，如图5B所示，被施加印刷液124的印刷辊120在具有短凹槽图案116、长凹槽图案114以及凸起图案112的印刷版110上旋转。在与凸起图案112接触的区域处的印刷液124被转移至凸起图案112。在不与短凹槽图案116和长凹槽图案114接触的各个区域处的印刷液124保留在覆盖层122的表面，以便形成为第一薄膜图案124a和第二薄膜图案124b。

如图5C所示，形成有第一薄膜图案124a和第二薄膜图案124b的印刷辊120在基板101上旋转。因此，第一薄膜图案124a和第二薄膜图案124b被转移至基板101上，然后被干燥和硬化。

例如，第一薄膜图案124a用作位于包围液晶显示器（LCD）面板的有效区域的外部区域的外部黑矩阵，而具有比第一薄膜图案124a的线宽窄的第二薄膜图案124b用作位于LCD面板的有效区域的黑矩阵。

除上述示例之外，根据本发明示范性实施方式的第一薄膜图案124a和第二薄膜图案124b可用作诸如等离子体显示面板（PDP）、电致发光（EL）显示面板、场发射显示器（FED）等以及LCD面板这样的平板显示器（FPD）的薄膜或厚膜。

详细地，如图6所示，根据本发明示范性实施方式的LCD面板包括薄膜晶体管基板180以及滤色器基板160，薄膜晶体管基板180与滤色器基板160彼此相对并结合在一起，而液晶层171在薄膜晶体管基板180与滤色器基板160之间。

滤色器基板160包括在上基板162上以如下顺序形成的黑矩阵164、滤色器166、公共电极168以及柱状衬垫料（column spacer）(未示出)。

薄膜晶体管基板180包括在下基板182上形成为彼此交叉的栅极线186和数据线184、分别形成为与各条栅极线186和各条数据线184交叉的部分邻近的薄膜晶体管（TFTs）188以及在各个像素区形成的像素电极170，所述像素区以栅极线186和数据线184的交叉结构的形式布置。

根据本发明示范性实施方式的印刷工艺可形成有机薄膜图案和有机掩模图案。有机薄膜图案包括LCD面板的滤色器166、黑矩阵164和柱状衬垫料以及有机电致发光（EL）器件的发光层。有机掩模图案用作形成无机薄膜图案的掩膜。利用有机掩模图案作为掩模通过蚀刻工艺形成无机薄膜图案。无机薄膜图案包括LCD面板和有机EL器件的每一种的TFT、栅极线186、数据线184和像素电极170。

如上所述，根据本发明示范性实施方式的印刷版，可防止印刷辊接触印刷版的底面，并可在使用抗性强化诱导层强化光刻胶图案对于蚀刻剂的耐酸性之后，防止在蚀刻基板的蚀刻工艺期间蚀刻剂渗入光刻胶图案。因此，可防止在印刷版的非期望的区域形成针孔。于是，如图7所示，本发明可制造零缺陷的印刷版，因此能够防止在常规基板的相同的位置导致的缺陷。

根据上述描述显儿易见，根据本发明的制造印刷版的方法，印刷版的长凹槽图案形成为比印刷版的短凹槽图案深，长凹槽图案与具有宽线宽的薄膜图案对应，而短凹槽图案与具有窄线宽的薄膜图案对应。因此，本发明可防止印刷辊接触印刷版的底面。此外，本发明可在使用抗性强化诱导层强化光刻胶图案对于蚀刻剂的耐酸性之后，防止在蚀刻基板的蚀刻工艺期间蚀刻剂渗入光刻胶图案。因此，本发明可防止在印刷版的非期望的区域形成针孔。此外，本发明可防止在印刷版的相同的位置导致的缺陷，因此实现产量的提高。

对于本领域普通技术人员将显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，能够对本发明做出各种改进和改变。因此，本发明意在覆盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的对本发明的改进和改变。

Claims (7)

1.一种制造印刷版的方法，包括：

在基板上形成具有多层结构的掩模薄膜图案和光刻胶图案；

形成抗性强化诱导层以覆盖所述光刻胶图案，从而使所述光刻胶图案转化为抗性被强化的光刻胶图案；以及

通过使用所述抗性被强化的光刻胶图案以及所述具有多层结构的掩模薄膜图案作为掩模蚀刻所述基板，形成彼此具有不同深度的凹槽图案。

2.如权利要求1所述的制造印刷版的方法，其中在室温下通过沉积工艺形成所述抗性强化诱导层，并且所述抗性强化诱导层由包括氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）以及氧化铟锡锌（ITZO）的至少一种的透明导电膜形成。

3.如权利要求2所述的制造印刷版的方法，其中形成所述抗性强化诱导层包括将在所述抗性强化诱导层的沉积工艺中产生的能量引入至所述抗性强化诱导层下面的光刻胶图案。

4.如权利要求2所述的制造印刷版的方法，其中形成具有多层结构的掩模薄膜图案和光刻胶图案包括：

在所述基板上形成第一掩模薄膜层；

在形成有所述第一掩模薄膜层的基板上形成第一光刻胶图案；

使用所述第一光刻胶图案作为掩模使所述第一掩模薄膜层图案化，以形成第一掩模薄膜图案；

在形成有所述第一掩模薄膜图案的基板上形成第二掩模薄膜层；

在所述第二掩模薄膜层上形成第二光刻胶图案；以及

使用所述第二光刻胶图案作为掩模使所述第二掩模薄膜层图案化，以形成第二掩模薄膜图案。

5.如权利要求4所述的制造印刷版的方法，其中所述抗性强化诱导层形成在所述第二光刻胶图案和被所述第二光刻胶图案暴露的基板上。

6.如权利要求4所述的制造印刷版的方法，其中：

抗性被强化的第二光刻胶图案对于基板的蚀刻剂具有耐酸性；并且所述基板的蚀刻剂包括氟化氢（HF）。

7.如权利要求4所述的制造印刷版的方法，其中形成彼此具有不同深度的凹槽图案包括：

通过使用所述第二光刻胶图案以及所述第一掩模薄膜图案和所述第二掩模薄膜图案作为掩模的湿蚀刻工艺初次蚀刻所述基板，从而形成长凹槽图案，并且通过初次蚀刻去除所述抗性强化诱导层；

去除所述第二光刻胶图案和所述第二掩模薄膜图案；

通过使用所述第一掩模薄膜图案作为掩模的湿蚀刻工艺二次蚀刻所述基板，从而形成短凹槽图案，并且使所述长凹槽图案能够具有比所述短凹槽图案深的深度；以及

去除所述第一掩模薄膜图案。

Images