DE102006058817A1

DE102006058817A1 - Verfahren zur Herstellung eines Substrates mit einer ebenen Schicht

Info

Publication number: DE102006058817A1
Application number: DE102006058817A
Authority: DE
Inventors: Jin Wuk Uiwang Kim; Yeon Heui Gangneung Nam
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2026-12-14
Also published as: JP2008012902A; US20080012183A1; DE102006058817B4

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfiltersubstrates für eine Flüssigkristallanzeige (LCD) umfasst das Bilden von roten (R), grünen (G) und blauen (B) Farbfiltern in Farbfilterbereichen auf einem Substrat; das Bilden einer abdeckenden Schicht auf den R, G und B Farbfiltern; das Anordnen einer Form auf der abdeckenden Schicht; das erste Aushärten der abdeckenden Schicht durch die Form hindurch; das Entfernen der Form von der abdeckenden Schicht und das zweite Aushärten der abdeckenden Schicht nach dem Entfernen der Form.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft integrierte Schaltungsbausteine (IC) und Flachtafelanzeigen (FPD), und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Substrates mit einer ebenen Schicht für ICs und FPD-Vorrichtungen.
Diskussion des Stands der Technik
Im Allgemeinen befindet sich in integrierten Schaltungsbausteinen (IC) und Flachtafelanzeigen (FPD) eine Vielzahl elektronischer Schaltungen, deren Strukturen und Schichten aus Halbleitermaterialien, isolierenden Materialien, leitenden Materialien, Filtermaterialien oder ähnlichem ausgeführt sind. Normalerweise ist auf den eigentlichen Strukturen und Schichten zur Erzielung einer glatten Oberfläche eine ebene Schicht ausgebildet. Zum Beispiel enthält das Farbfiltersubstrat eines Flüssigkristalldisplays (LCD) eine abdeckende Schicht zum Zweck der Planarisierung.
Das Farbfiltersubstrat umfasst auf einem transparenten Substrat (z.B. einem Glassubstrat) ausgebildete Farbfilter für die drei Elementarfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B). Die abdeckende Schicht ist auf den Farbfiltern ausgebildet, um die Farbfilter zu schützen und die Konturen der Farbfilter zu planarisieren oder zu ebnen.
Unlängst wird auf den Farbfiltersubstraten neben den RGB-Farbfiltern auch ein Weißfilterbereich (W) eingesetzt. Im Weißfilterbereich befindet sich auf dem Glassubstrat kein Filtermaterial. Daher entsteht entlang der Grenzen zwischen dem Weißfilterbereich und den Farbfilterbereichen auf der Oberfläche der abdeckenden Schicht, die oben auf der Farbfilterschicht ausgebildet ist, ein abgestufter Bereich, der „yellowish" genannt wird.
Um das Entstehen dieses abgestuften Bereiches zu vermeiden, ist das in-plane Druckverfahren (IPP-Verfahren) zum Bilden einer abdeckenden Schicht auf einem Farbfiltersubstrat vorgeschlagen worden. Das IPP-Verfahren wird nachfolgend mit Bezug auf die 1A und 1B beschrieben.
Gemäß 1A ist die Oberfläche auf einem Glassubstrat 11 in Farbfilterbereiche (CA) und Weißfilterbereiche (WA) aufgeteilt. Farbfilterstrukturen 13, die aus roten, grünen und blauen Filtermaterialien bestehen, befinden sich auf dem Glassubstrat 11 in den Farbfilterbereichen (CA). Da sich in den Weißfilterbereichen (WA) keine Filterstrukturen befinden, sind die Oberflächengebiete des zu den Weißfilterbereichen (WA) gehörenden Glassubstrates 11 freigelegt, so dass rotes, grünes und blaues Licht die Weißfilterbereiche (WA) zum Anzeigen weißer Farbe (W) passieren kann.
Der Höhenunterschied (T) an den Grenzen zwischen den Weißfilterbereichen (WA) und den Farbfilterbereichen (CA) beträgt im Mittel 3 μm. Auf dem Glassubstrat 11 mit den Farbfilterstrukturen 13 befindet sich eine abdeckende Materialschicht 15 aus Kunstharz, wie z.B. Polyurethan, usw.
Auf der abdeckenden Materialschicht 15 ist eine Form 17 aufgebracht, um die Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 15 zu planarisieren. Das heißt, die Aufgabe der Form 17 ist es, die durch die Farbfilterstrukturen 13 gebildete unregelmäßige Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 15 auszugleichen.
Gemäß 1B wird die Form 17 dann wieder von der Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 15 entfernt. Die Farbfilterstrukturen 13 und die abdeckende Materialschicht 15 werden sodann einem Glühprozess, wie z.B. einem Hartbackungsprozess unterzogen.
Während des Hartbackungsprozesses schrumpft jedoch die abdeckende Materialschicht 15, so dass die Dicke der abdeckenden Materialschicht 15 abnimmt. Nimmt die Dicke der abdeckenden Materialschicht 15 z.B um ungefähr 10% ab, entstehen abgestufte Bereiche mit einer Höhe (t) von ungefähr 3 μm zwischen den Oberflächengebieten auf der abdeckenden Materialschicht 15 über den Farbfilterbereichen (CA) und den anderen Oberflächengebieten auf der abdeckenden Materialschicht 15 über den Weißfilterbereichen (WA). Das heißt, die Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 15 wird nach dem Hartbackungsprozess des IPP-Verfahrens uneben.
2A und 2B zeigen perspektivische Fotografien der Oberfläche einer abdeckenden Materialschicht 15, die durch ein herkömmliches IPP-Ver fahren hergestellt ist. 2A zeigt die Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 15 nachdem sie durch die Form 17 planarisiert ist. 2B zeigt die abgestuften Bereiche, die sich nach einem Glühprozess wie z.B. einem Hartbackungsprozess ausbilden.
2B zeigt gelbe Gürtel an den Grenzen zwischen den Farbfilterbereichen (CA) und den Weißfilterbereichen (WA). Diese durch die abgestuften Bereiche verursachten gelben Gürtel, die sich nach dem Hartbackungsprozess ausbilden, werden "yellowish" genannt.
Wie gezeigt, weist das herkömmliche IPP-Verfahren Nachteile beim Herstellen einer glatten Oberfläche auf IC-Bausteinen und FPD-Vorrichtungen auf.
ZUSAMMENFASSUNG DIE ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zum Herstellen eines Substrates mit einer ebenen Schicht, mit dem vor allem Probleme durch Beschränkungen und Nachteile, die sich aus dem Stand der Technik ergeben, vermieden werden können.
Ein Vorteil der Erfindung wird durch die Bereitstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines Substrates mit einer ebenen Schicht auf IC-Bausteinen und FPD-Vorrichtungen erreicht.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibungen erläutert, gehen teilweise aus ihr hervor oder können durch die praktische Anwendung der Erfindung erlernt werden. Diese und andere Vorteile der Erfindung werden durch die in der Beschreibung sowie der in den anschließenden Ansprüchen und Zeichnungen aufgezeigte Struktur realisiert und erreicht.
Für diese und weitere Vorteile im Zusammenhang mit der Aufgabe der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Substrates für ein elektronisches Gerät wie ausgeführt und breit beschrieben ein Ausbilden einer Schicht auf einem Substrat, ein Anordnen einer Form auf der Schicht, ein Durchführen eines ersten Aushärtens der Schicht mit der Form darauf, ein Entfernen der Form von der Schicht und ein Durchführen eines zweiten Aushärtens für die Schicht.
Gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfiltersubstrates für ein Flüssigkristalldisplay (LCD) ein Ausbilden roter (R), grüner (G) und blauer (B) Farbfilter in Farbfilterbereichen auf einem Substrat, ein Ausbilden einer abdeckenden Schicht auf den R, G und B Farbfiltern, ein Aufbringen einer Form auf die abdeckende Schicht, ein Durchführen eines ersten Aushärtens der abdeckenden Schicht durch die Form hindurch, ein Entfernen der Form von der abdeckenden Schicht und ein Durchführen eines zweiten Aushärtens der abdeckenden Schicht nach dem Entfernen der Form.
Es ist selbstverständlich, das beide vorangegangenen allgemeinen Beschreibungen und die folgende detaillierte Beschreibung exemplarisch und beispielhaft sind und eine genauere Erklärung der Erfindung beabsichtigen, als sie beansprucht ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die angefügten Zeichnungen, die zum besseren Verständnis der Erfindung dienen, sind Teil der Beschreibung und zeigen Ausführungen der Erfindung. Sie dienen zusammen mit der Figurenbeschreibung dazu das Prinzip der Erfindung zu erläutern.
In den Figuren zeigen:
1A und 1B Teilansichten zum Erläutern eines Herstellungsverfahrens für ein Farbfiltersubstrat mit einer abdeckenden Schicht nach dem Stand der Technik;
2A und 2B Fotografien einer unebenen Oberfläche einer abdeckenden Schicht, die durch ein herkömmliches IPP-Verfahren hergestellt wurde;
3A bis 3C Schnitte zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für ein Farbfiltersubstrat einer Flüssigkristallanzeige gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
4A bis 4C Schnitte zur Erläuterung eines Herstellungsverfahren für ein Farbfiltersubstrat einer Flüssigkristallanzeige gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTERE BESCHREIBUNG DER ILLUSTRIERTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nachfolgend wird nun detailliert auf die beispielhaften Ausführungen der Erfindung in den angefügten Zeichnungen Bezug genommen.
Die 3A bis 3C zeigen Schnitte zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens für ein Farbfiltersubstrat einer Flüssigkristallanzeige gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
In 3A ist die Oberfläche auf einem Glassubstrat 31 in Farbfilterbereiche (CA) und Weißfilterbereiche (WA) aufgeteilt. Farbfilterstrukturen 33, die aus roten, grünen und blauen Filtermaterialien bestehen, befinden sich auf dem Glassubstrat 31 in den Farbfilterbereichen (CA). Da sich in den Weißfilterbereichen (WA) keine Filterstrukturen befinden, sind die Oberflächengebiete des zu den Weißfilterbereichen (WA) gehörenden Glassubstrates 31 freigelegt, so dass rotes, grünes und blaues Licht die Weißfilterbereiche (WA) zum Anzeigen weißer Farbe (W) passieren kann.
Der Höhenunterschied (T) an den Grenzen zwischen den Weißfilterbereichen (WA) und den Farbfilterbereichen (CA) beträgt im Mittel 3 μm. Eine abdeckende Materialschicht 35 ist auf dem Glassubstrat 31 mit den Farbfilterstrukturen 33 ausgebildet. Die abdeckenden Materialschicht 35 ist vorteilhafter Weise ein durch UV-Licht härtbares flüssiges Vorpolymer, ein thermisch härtbares flüssiges Vorpolymer oder ein thermisch härtbares flüssiges Vorpolymer mit einer UV Komponente. Die abdeckende Materialschicht 35 enthält ferner einen Initiator wie z.B. Phosphinoxid oder ein aromatisches Keton, usw.
In 3B ist eine Form 37 auf der abdeckenden Materialschicht 35 platziert, um einen einheitlichen Kontakt zur Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 35 herzustellen, und um so die abdeckende Materialschicht 35 zu planarisieren. Die Form 37 besteht hauptsächlich aus Polydimethylsiloxan (PDMS), Polyurethanacrylat, Silikon oder ähnlichem. Das heißt, die Form 37 trägt dazu bei, die unebene Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 35, die durch die Farbfilterstrukturen 33 entsteht, zu planarisieren oder zu ebnen.
Die abdeckende Materialschicht 35 wird dann durch Bestrahlung mit UV-Licht oder Hitze ein erstes mal ausgehärtet. Besteht die abdeckende Materialschicht 35 aus einem durch UV-Licht härtbaren flüssigen Vorpolymer, wird die abdeckende Materialschicht 35 durch die transparente Form 37 hindurch mit UV-Licht bestrahlt. Besteht die abdeckende Materialschicht 35 aus einem thermisch härtbaren flüssigen Vorpolymer oder einem thermisch hartbaren flüssigen Vorpolymer mit einer UV-(Reaktions)-Komponente, wird die abdeckende Materialschicht 35 mit der Form 37 wärmebehandelt.
Die abdeckende Materialschicht 35 wird für 3 bis 15 Minuten mit UV-Licht bestrahlt. Das UV-Licht hat eine Stärke von 5–11 mW/cm² und eine Wellenlänge (λ) von 300 bis 500 nm. Bei Wärmebehandlung wird die abdeckende Materialschicht 35 bei einer Temperatur zwischen 60°C und 140°C für 5 Minuten bis 24 Stunden ausgehärtet.
Nach der Bestrahlung mit dem UV-Licht sind die flüssigen Vorpolymere der abdeckenden Materialschicht 35 miteinander verbunden oder vernetzt. Auf diese Weise wird die abdeckende Materialschicht 35 durch die UV-Bestrahlung erstmals gehärtet (oder verfestigt) und besitzt eine hohe Wärmestabilität. So wird die Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 35, wie schon in 2A gezeigt, planarisiert.
In 3C wird die gegossene Schicht 37 nach dem erstmaligen Aushärten der abdeckenden Materialschicht 35 von der abdeckenden Materialschicht 35 entfernt, um die Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 35 frei zu legen. Dann wird die abdeckende Materialschicht 35 ein zweites Mal ausgehärtet.
Besteht die abdeckende Materialschicht 35 aus einem durch UV-Licht härtbaren flüssigen Vorpolymer oder einem thermisch härtbaren flüssigen Vorpolymer mit einer UV-(Reaktions)-Komponente, wird UV-Licht auf die abdeckende Materialschicht 35 gestrahlt. Besteht die abdeckende Materialschicht aus einem thermisch härtbaren flüssigen Vorpolymer, wird die abdeckenden Materialschicht 35 wärmebehandelt. Die Prozessbedingungen für den zweiten Aushärteprozess mit UV-Licht sind den Prozessbedingungen des ersten Aushärteprozesses mit UV-Licht ähnlich. Besteht die abdeckende Materialschicht 35 aus einem thermisch härtbaren flüssigen Vorpolymer mit einer UV-(Reaktions)-Komponente, wird die abdeckende Materialschicht 35 im ersten Aushärteprozess mit UV-Licht ausgehärtet und nach dem Entfernen der gegossenen Schicht 37 mit Wärme behandelt.
Ein thermisch härtbares flüssiges Vorpolymer als abdeckende Materialschicht 35 wird beim zweiten Aushärteprozess bei einer Temperatur von ungefähr 230°C für 5 Minuten bis 24 Stunden ausgehärtet, was den Härtebedingungen einer Polyamidschicht entspricht, die auf der abdeckenden Materialschicht 35 gebildet wird, um die Moleküle des Flüssigkristalls zu orientieren.
Durch den zweiten Aushärteprozess werden die in der abdeckenden Materialschicht 35 verbleibenden flüssigen Vorpolymere weiter molekular miteinander verbunden und die Vernetzungsdichte zwischen den Molekülen der abdeckenden Materialschicht steigt.
Demzufolge steigen das Molekulargewicht und die Bindungskraft der Moleküle in der abdeckenden Materialschicht 35 weiter und die abdeckende Materialschicht 35 wird härter. Eine abdeckende Materialschicht 35, die durch den ersten und zweiten Aushärteprozess ausgehärtet wurde, ist wärmestabiler und schrumpft weniger. Darüber hinaus weist die abdeckende Materialschicht 35 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen keine abgestuften Bereiche an den Grenzen zwischen den Farbfilterbereichen (CA) und den Weißfilterbereichen (WA) auf, sodass das yellowish-Phänomen fast nicht oder überhaupt nicht auftritt.
Darüber hinaus ist es möglich das Molekulargewicht, die molekulare Bindungskraft und die Wärmefestigkeit der abdeckenden Materialschicht 35 durch Variieren einer Initiatormenge zu steuern.
Die 4A bis 4C zeigen Schnitte zur Erläuterung eines Herstellungsverfahren für ein Farbfiltersubstrat einer Flüssigkristallanzeige gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In 4A ist die Oberfläche auf einem Glassubstrat 41 in Farbfilterbereiche (CA) und Weißfilterbereiche (WA) aufgeteilt. Farbfilterstrukturen 43, die aus roten, grünen und blauen Filtermaterialien bestehen, befinden sich auf dem Glassubstrat 41 in den Farbfilterbereichen (CA). Da sich in den Weißfilterbereichen (WA) keine Filterstrukturen befinden, sind die Oberflächengebiete des zu den Weißfilterbereichen (WA) gehörenden Glassubstrats 41 freigelegt, so dass rotes, grünes und blaues Licht die Weißfilterbereiche (WA) zum Anzeigen weißer Farbe (W) passieren kann.
Der Höhenunterschied (T) an den Grenzen zwischen den Farbfilterbereichen (CA) und den Weißfilterbereichen (WA) beträgt im Mittel 3 μm. Eine abdeckende Materialschicht 45 ist auf dem Glassubstrat 41 mit den Farbfilterstrukturen 43 ausgebildet. Die abdeckende Materialschicht 45 besteht vorteilhafterweise aus einem UV härtbaren flüssigen Vorpolymer, einem thermisch härtbaren flüssigen Vorpolymer oder einem thermisch härtbaren flüssigen Vorpolymer mit einer UV-(Reaktions)-Komponente. Die abdeckende Materialschicht 45 enthält ferner einen Initiator wie z.B. Phosphinoxid oder ein aromatisches Keton usw.
In 4B ist eine Form 47 auf die abdeckende Materialschicht 45 aufgebracht, um einen einheitlichen Kontakt zur Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 45 herzustellen, und um so die Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 45 zu ebnen. Die Form 47 besteht hauptsächlich aus Polydimethylsiloxan (PDMS), Polyurethanacrylat, Silikon oder ähnlichem. Das heißt, die Form 47 trägt dazu bei, die unebene Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 45, die durch die Farbfilterstrukturen 43 entsteht, zu kompensieren.
Die Form 47 weist eine Vielzahl von konkaven Abschnitten 47A auf. Nachdem die Form 47 auf die abdeckende Materialschicht 45 aufgebracht ist, werden die konkaven Abschnitte 47A mit Material aus der abdeckenden Materialschicht 45 durch Kapillarkräfte gefüllt. So bildet sich eine konkave abdeckende Materialstruktur 45A aus.
Die abdeckende Materialschicht 45, auf der die transparente Form 47 mit den konkaven Abschnitten 47A plaziert ist, wird dann ein erstes Mal ausgehärtet. Besteht die abdeckende Materialschicht 45 aus einem UV hartbaren flüssigen Vorpolymer, wird die abdeckende Materialschicht durch die transparente Form 47 hindurch mit UV-Licht bestrahlt. Besteht die abdeckende Materialschicht 45 aus einem thermisch hartbaren flüssigen Vorpolymer oder einem thermisch hartbaren flüssigen Vorpolymer mit einer UV-(Reaktions)-Komponente, wird die abdeckende Materialschicht 45 mit der Form 47 wärmebehandelt.
Die abdeckende Materialschicht 45 wird für 3 bis 15 Minuten mit UV-Licht bestrahlt. Das UV-Licht hat eine Stärke von 5–11 mW/cm² und eine Wellenlänge (λ) von 300 bis 500 nm. Bei Wärmebehandlung wird die abdeckende Materialschicht 45 bei einer Temperatur zwischen 60°C und 140°C für 5 Minuten bis 24 Stunden ausgehärtet.
Nach der Bestrahlung mit dem UV-Licht sind die flüssigen Vorpolymere, die in der abdeckenden Materialschicht 45 und in der abdeckenden Materialstruktur 45A enthalten sind molekular miteinander verbunden oder vernetzt. Demzufolge steigt das Molekulargewicht der abdeckenden Materialschicht 45 und der abdeckenden Materialstruktur 45A, wobei die Bindungskräfte innerhalb der Moleküle der abdeckenden Materialschicht 45 und der abdeckenden Materialstruktur 45A ebenso ansteigen. Auf diese Weise werden die abdeckende Materialschicht 45 und die abdeckende Materialstruktur 45A erstmals mit UV-Licht ausgehärtet und besitzen eine hohe Wärmestabilität. Die geebneten Oberflächen der abdeckenden Materialschicht 45 und der abdeckenden Materialstruktur 45A werden gleichzeitig ausgebildet. Darüber hinaus wird der Prozess zum Bilden der abdeckenden Materialschicht 45 und der abdeckenden Materialstruktur 45A vereinfacht.
In 4C wird die Form 47 nach dem ersten Aushärten der abdeckenden Materialschicht 45 und der abdeckenden Materialstruktur 45A von der abdeckenden Materialschicht 45 entfernt, um die Oberfläche der abdeckenden Materialschicht 45 und der abdeckenden Materialstruktur 45A frei zu legen. Dann wird die abdeckende Materialschicht 45 und die abdeckende Materialstruktur 45A ein zweites Mal ausgehärtet.
Besteht die abdeckende Materialschicht 45 aus einem UV härtbaren flüssigen Vorpolymer oder aus einem thermisch härtbaren flüssigen Vorpolymer mit einer UV-(Reaktions)-Komponente, wird die abdeckende Materialschicht 45 mit UV-Licht bestrahlt. Besteht die abdeckende Materialschicht 45 aus einem thermisch hartbaren flüssigen Vorpolymer, wird die abdeckende Materialschicht 45 wärmebehandelt. Die Prozessbedingungen für den zweiten Härteprozess mit UV-Licht, sind ähnlich den Prozessbedingungen des ersten Härteprozesses mit UV-Licht. Besteht die abdeckende Materialschicht 45 aus einem thermisch härtbaren flüssigen Vorpolymer mit einer UV-(Reaktions)-Komponente, wird die abdeckende Materialschicht 45 im ersten Aushärteprozess mit UV-Licht ausgehärtet und nach dem Entfernen der Form 47 mit Wärme behandelt.
Für den zweiten Härteprozess des thermisch härtbaren flüssigen Vorpolymers wird die abdeckende Materialschicht bei einer Temperatur von ungefähr 230°C für 5 Minuten bis 24 Stunden gehärtet, was den Härtebedingungen einer Polyamidschicht entspricht, die auf der abdeckenden Materialschicht 35 ausgebildet wird, um die Moleküle des Flüssigkristalls zu orientieren.
Durch den zweiten Aushärtungsprozess werden die flüssigen Vorpolymere, die auf der abdeckenden Materialschicht 45 und der abdeckenden Materialstruktur 45A verbleiben weiter molekular miteinander verbunden und die Vernetzungsdichte zwischen den Molekülen der abdeckenden Materialschicht 45 und der abdeckenden Materialstruktur 45A steigt.
Demzufolge steigt das Molekulargewicht und die Bindungskraft der Moleküle in der abdeckenden Materialschicht 45 und der abdeckenden Materialstruktur 45A weiter, sodass die abdeckende Materialschicht 45 und die abdeckende Materialstruktur 45A fester ausgehärtet werden. Die abdeckende Materialschicht 45 und die abdeckende Materialstruktur 45A, die durch den ersten und zweiten Aushärteprozess ausgehärtet wurden, sind thermisch stabiler und schrumpfen weniger. Darüber hinaus weist auch die abdeckende Materialschicht 45 nach der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen keine abgestuften Bereiche an den Grenzen zwischen den Farbfilterbereichen (CA) und den Weißfilterbereichen (WA) auf, sodass das "yellowish" Phänomen fast nicht oder überhaupt nicht auftritt. Da die abde ckende Materialstruktur 45A, die als ein Abstandshalter verwendet werden kann, zusammen mit der abdeckenden Materialschicht 45 hergestellt wird, ist es zusätzlich möglich den Herstellungsprozess des Farbfiltersubstrates einer LCD-Vorrichtung zu vereinfachen.
Wie oben beschrieben wird die ebene Schicht nach der vorliegenden Erfindung mit einem ersten und einem zweiten Aushärteprozess gebildet. Mit den zwei Aushärteprozessen wird diese Schicht mit einer geringeren Schrumpfung und einer höheren thermischen Stabilität ausgehärtet. Im Ergebnis weist die ebene Schicht nach der Erfindung fast keine abgestuften Bereiche an den Grenzen zwischen den Farbfilterbereichen (CA) und den Weißfilterbereichen (WA) auf, wodurch das "yellowish" Phänomen minimiert oder vermieden wird. Da die ebene Schicht gleichzeitig mit einem Abstandshalter ausgebildet werden kann, ist es darüber hinaus möglich den Herstellungsprozess einer Anzeigevorrichtung zu vereinfachen.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Beispielen zum Bilden einer abdeckenden Materialschicht auf einem Farbfiltersubstrat einer Flüssigkristallanzeige (LCD) beschrieben. Selbstverständlich kann das Prinzip der vorliegenden Erfindung aber auch auf IC Bausteine, Plasmaanzeigetafeln (PDPs), elektrolumineszierende Anzeigen (ELs) und andere Arten von Anzeigevorrichtungen angewendet werden.
Für den Fachmann sind verschiedene Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung offensichtlich, ohne vom Hintergrund und Gedanken der Erfindung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, mit der vorliegenden Erfindung alle Modifikationen und Variationen, die in den Schutzbereich der angefügten Ansprüche fallen, mit abzudecken.

Claims

Ein Verfahren zum Herstellen eines Substrates für ein elektronisches Gerät, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bilden einer Schicht auf einem Substrat; Anordnen einer Form auf der Schicht; erstes Aushärten der Schicht mit der Form; Entfernen der Form von der Schicht; und zweites Aushärten der Schicht;
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schicht unter anderem entweder ein ultraviolett (UV) härtbares flüssiges Vorpolymer, ein thermisch härtbares flüssiges Vorpolymer oder ein thermisch härtbares flüssiges Vorpolymer mit einer UV Komponente enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Schicht ferner einen Initiator enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Form entweder aus Polydimethylsiloxan (PDMS), Polyurethanacrylat oder Silikon hergestellt ist.
Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Schicht beim ersten und zweiten Aushärten mit UV-Licht bestrahlt wird, wenn die Schicht das UV härtbare flüssige Vorpolymer enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Form im Wesentlichen transparent ist.
Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei das UV-Licht eine Stärke von ungefähr 5 bis ungefähr 11 mW/cm² und eine Wellenlänge (λ) von 300–500 nm aufweist.
Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei das UV-Licht auf die Schicht für ungefähr 3 bis ungefähr 15 Minuten gestrahlt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei das erste und zweite Aushärten durch Erhitzen der Schicht durchgeführt wird, wenn die Schicht das thermisch härtbare flüssige Vorpolymer enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei das erste Aushärten bei einer Temperatur zwischen ungefähr 60°C und ungefähr 140°C für ungefähr 5 Minuten bis ungefähr 24 Stunden durchgeführt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 10, wobei das zweite Aushärten bei einer Temperatur von ungefähr 230°C für ungefähr 5 Minuten bis ungefähr 24 Stunden durchgeführt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei das erste Aushärten durch Bestrahlung mit UV-Licht und das zweite Aushärten durch Erhitzen der Schicht durchgeführt wird, wenn die Schicht das thermisch härtbare Vorpolymer mit einer UV Komponente enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei mit der Initiatormenge die molekularen Bindung der Schicht gesteuert wird.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Form eine Vielzahl von konkaven Bereichen aufweist.
Das Verfahren nach Anspruch 14, wobei mit der Schicht, die zu den konkaven Bereichen der Form für das elektronische Gerät passt, gleichzeitig eine elektronische Struktur ausgebildet wird.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfiltersubstrates für eine Flüssigkristallanzeige (LCD), wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Ausbilden roter (R), grüner (G) und blauer (B) Farbfilter in den Farbfilterbereichen auf einem Substrat; Ausbilden einer abdeckenden Schicht auf den R, G und B Farbfiltern; Anordnen einer Form auf der abdeckenden Schicht; erstes Aushärten der abdeckenden Schicht durch die Form; Entfernen der Form von der abdeckenden Schicht; und zweites Aushärten der abdeckenden Schicht nach dem Entfernen der Form.
Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Farbfilterbereiche einen Weiß(W)-Farbfilterbereich enthalten, in dem kein Filtermaterial ausgebildet ist.
Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei die abdeckende Materialschicht mindestens ein ultraviolett (UV) härtbares flüssiges Vorpolymer, ein thermisch härtbares flüssiges Vorpolymer oder ein thermisch härtbares flüssiges Vorpolymer mit einer UV Komponente enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 18, wobei mindestens das erste oder das zweite Aushärten durch Bestrahlen der abdeckenden Schicht mit UV-Licht durchgeführt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Form im Wesentlichen transparent ist.
Das Verfahren nach Anspruch 19, wobei das UV-Licht eine Stärke von ungefähr 5 bis ungefähr 11 mW/cm² und eine Wellenlänge (λ) von 300–500 nm aufweist.
Das Verfahren nach Anspruch 19, wobei das UV-Licht auf die abdeckende Schicht für ungefähr 3 bis ungefähr 15 Minuten gestrahlt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Form eine Vielzahl von konkaven Bereichen aufweist.
Das Verfahren nach Anspruch 23, wobei mehrere Spaltenabstandshalter gleichzeitig mit der abdeckenden Schicht als Gegenstücke zu den konkaven Bereichen der Form ausgebildet werden und die Spaltenabstandshalter einen Zellenabstand des LCD Gerätes einhalten.