專利名稱：薄膜圖案層及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜圖案層及一種薄膜圖案層的制造方法。
背景技術(shù)：
目前制造薄膜圖案層的方法主要包括光微影法及噴墨法。 光微影法通過在預(yù)備涂布所需薄膜的基板結(jié)構(gòu)上，涂敷光阻材料，將 具有預(yù)定圖案的光罩設(shè)在光阻材料上，進行曝光及顯影，或加上蝕刻制程， 而形成具有預(yù)設(shè)圖案的薄膜圖案層。該光微影法需要復(fù)雜的制程，并且，材 料的使用效率較低而造成制造成本高。
噴墨法提供一個具有由多個擋墻限定的多個收容空間的基板結(jié)構(gòu)，使 用一個噴墨裝置，由裝置上多個噴墨孔，將形成薄膜材料的墨水噴入該多個 收容空間內(nèi)，墨水被固化后于該基板結(jié)構(gòu)上形成預(yù)定的薄膜圖案層。由于提 供的該基板結(jié)構(gòu)往往大于該多個噴墨孔所直接涵蓋的面積，因此，噴墨裝置 尚須提供該多個噴墨孔與該基板結(jié)構(gòu)的行列相對運動，然后該噴墨法就能夠 一次形成薄膜圖案層。由于制程大量簡化，材料使用經(jīng)濟，因此成本大幅降 低。
現(xiàn)有技術(shù)中，由噴墨法形成的薄膜圖案層中，包括多個薄膜層，由于利 用多個噴墨孔與基板結(jié)構(gòu)行列相對運動完成，故同行中相同材料的薄膜層使 用同一個噴墨孔制作，其厚度是相同。因此，該行中同種材料的薄膜層均勻 性很高。但是，不同行中相同材料的薄膜層，由于使用不同噴墨孔制作，其 厚度又不易相同。因此，當同種材料不同行的間的薄膜層具有不同厚度時， 光透過其后，該不同行之間的不同厚度易被人眼分辨出來，因此形成線性條 紋缺陷(Mura Defects)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可減少或消除條紋缺陷的薄膜圖案層及一種 薄膜圖案層的制造方法。
一種薄膜圖案層，包括 一個基板，形成在基板上的多個擋墻，該多個 擋墻限定多個收容空間，該收容空間呈行列狀排列，及多個薄膜層形成在收 容空間內(nèi)，其中，每行的收容空間的容積大小分布是無規(guī)律的及每行的多個 薄膜層的厚度分布是無規(guī)律的。
一種薄膜圖案層的制造方法，包括以下步驟提供一基板，其表面具有 多個擋墻，該多個擋墻間形成多個收容空間，該收容空間呈行列狀排列于基 板上，在該多個收容空間中，每行中的收容空間的容積大小分布是無規(guī)律的； 填充墨水至該多個收容空間內(nèi)，使填充至每行中的容積大小無規(guī)律分布的收 容空間內(nèi)的墨水是相同材料的且填充至該行中每個收容空間的墨水體積是相 同的；及固化墨水以形成多個薄膜層，使每行中相同材料的薄膜層厚度分布 是無規(guī)律的。
另一種薄膜圖案層的制造方法，包括以下步驟提供一個基板，于該基 板上表面涂覆一個光阻材料層；將具有預(yù)定擋墻圖案的光罩設(shè)于該光阻材料 層與一個曝光機光源間，并曝光該光阻材料層，其中，光罩中各擋墻預(yù)定位 置所圍成的面積為不同；利用顯影方式將非擋墻圖案部分的光阻材料層去除， 形成設(shè)于基板上表面的多個擋墻；填充墨水至該多個收容空間內(nèi)，使填充至 每行中的容積大、無規(guī)律分布的收容空間內(nèi)的墨水是相同材料的且填充至該 行中每個收容空間的墨水體積是相同的；及固化墨水以形成多個薄膜層，使 每行中相同材料的薄膜層厚度分布是無規(guī)律的。
所述的薄膜圖案層通過每行中收容空間的容積大小無規(guī)律分布，使該行 中相同薄膜的薄膜層厚度均勻性被打亂，變得不均勻，從而使光透過其后所 產(chǎn)生的條紋缺陷減少或消除。
所述的薄膜圖案層制造方法通過將相同薄膜且相同的墨水體積填充至 每行中容積大小分布無規(guī)律的收容空間，使固化墨水層后所形成的同行中相 同薄膜的薄膜層厚度分布是無規(guī)律的，使該行中相同薄膜的薄膜層厚度均勻 性被打亂，變得不均勻，從而使光透過其后所產(chǎn)生的條紋缺陷減少或消除。


圖l為本發(fā)明第一實施例提供的一種薄膜圖案層的一個截面示意圖。
圖2為本發(fā)明第一實施例提供的一種薄膜圖案層的另一個截面示意圖。
圖3為本發(fā)明第二實施例提供的一種薄膜圖案層的一個截面示意圖。
圖4為本發(fā)明第三實施例提供的 一種薄膜圖案層制造方法的流程示意圖。
圖5a至5f為本發(fā)明第三實施例提供的一種薄膜圖案層制造方法的示意圖。
圖6為本發(fā)明第三實施例提供的一種基板的截面示意圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步的詳細說明。 請一并參閱圖1及2，本發(fā)明第一實施例提供一種薄膜圖案層100。該薄膜
圖案層100包括一個基板102、 一個形成在基板102上的多個擋墻104及多個薄
膜層106。
優(yōu)選地，該基板102的材料選自玻璃、石英玻璃、硅晶圓(Wafer)、金屬 和塑料。該多個擋墻104限定多個收容空間107，該多個收容空間107呈行列排 列在基板102上。
請再次參閱圖1及圖2，該多個薄膜層106包括第一薄膜層106R、第二薄 膜層106G及第三薄膜層160B,其位于多個收容空間107內(nèi)。其中，收容每行 中相同材料的薄膜層106的收容空間107的容積大小分布是無規(guī)律的。每個收 容空間107的容積大小可通過以下計算所得收容空間107所圍成的底面面積 乘以擋墻104的厚度(高度)。本實施例中，多個擋墻104的厚度是相同的，故， 收容空間107的容積大小無規(guī)律分布為收容空間107所圍成的底面面積大小的 無規(guī)律分布。
以下以第一薄膜層106R說明本實施例的具體情況。用于收容每行中第一 薄膜層106R的收容空間107的容積大小分布是無規(guī)律的，也就是說，同行中 的一個收容第一薄膜層106R的收容空間107的容積大小與兩相鄰的收容第一 薄膜層106R的收容空間107的容積大小可能是不一樣的。因此，由于收容該 行中第一薄膜層106R的收容空間107的容積大小的無規(guī)律分布，從而造成每 行中第一薄膜層106R的厚度分布也為無規(guī)律的，第一薄膜層106R的厚度均勻 性也隨的被打亂，使光透過其后所產(chǎn)生的條紋缺陷減少或消除。第二薄膜層106G及第三薄膜層106B的情況與第一薄膜層106R的情況相類似。
請參閱圖3，本發(fā)明第二實施例提供的一種薄膜圖案層IOO，。本實施例與 第一實施例不同的處在于，該基板102'上的多個擋墻104'與基板102'是一 體成型結(jié)構(gòu)。
請參閱圖4,本發(fā)明第三實施例提供的一種薄膜圖案層的制造方法的流程 示意圖。該方法主要包括以下步驟提供一基板，其表面具有多個擋墻，該 多個擋墻間形成多個收容空間，該收容空間呈行列狀排列于基板上，在該多 個收容空間中，每行中的收容空間的容積大小分布是無規(guī)律的(步驟10a);填 充墨水至該多個收容空間內(nèi)，使填充至每行中的容積大小無規(guī)律分布的收容 空間內(nèi)的墨水是相同材料的且填充至該行中每個收容空間的墨水體積是相同 的(步驟20a);固化墨水以形成多個薄膜層，使每行中相同材料的薄膜層厚度 分布是無規(guī)律的(步驟30a)。
請參閱圖5c，在步驟(10a)中，該基板102的材料選自玻璃、石英玻璃、 硅晶圓、金屬和塑料。本實施例中，該基板102是一玻璃基板。
請參閱圖5a至5c，本步驟10a中，該具有多個擋墻104的基板100的制造方 法具體包括以下步驟
利用干膜法(Dry Film Lamination)、濕式旋轉(zhuǎn)法(Wet Spin Coating)或濕式 裂縫式涂覆法(Wet Slit Coating)在該基板102上表面涂覆一個負型光阻材料層 103。
將具有預(yù)設(shè)擋墻圖案的光罩200設(shè)在該負型光阻材料層103與一個曝光機 光源(圖未示)間，并利用該曝光機光源曝光該負型光阻材料層103。
利用顯影方式，將未曝光處的負型光阻材料層去除，形成設(shè)在基板102 上表面的多個擋墻104。
該光罩200的設(shè)計可對應(yīng)于后續(xù)步驟中所要形成的收容空間107所圍成的 底面面積大小的無規(guī)律分布而進行。
可以理解，上述步驟亦可使用正型光阻材料，其相應(yīng)的光罩設(shè)計及制程 中曝光處材料是留下或去除具有差異外，并不影響本發(fā)明的實施。
本實施例還提供的另一種具有多個擋墻104'的基板102，的制造方法。 該方法具體包括以下步驟
提供一個射出成型機及一個具有預(yù)定擋墻圖案的模具； 利用射出成型機將基板材料射出至該模具中； 脫模，得到該表面具有多個擋墻104，的基板102',如圖6所示。 該模型具有預(yù)定的擋墻圖案，其設(shè)計與后續(xù)步驟形成的收容空間107所圍 成的底面面積大小相對應(yīng)。該基板102，的材料選自玻璃、石英玻璃、金屬和 塑。該方法是利用射出成型的技術(shù)， 一次形成具有多個擋墻104'的基板102'。 本實施例的步驟10a目的是為了得到一個具有多個擋墻的基板，而達到該目的 不必以上述具體實施例為限。
由多個擋墻104間形成的收容空間107的容積大小分布是無規(guī)律的，由于 本實施例中，多個擋墻104的厚度是相同的，故，收容空間107的容積大小無 規(guī)律分布實為收容空間的底面面積大小的無規(guī)律分布。另外，該收容空間107
的無規(guī)律變化范圍是一個標準參考容積大小的的80%至120%,優(yōu)選為90%至 110%,該標準容積大小為先前技術(shù)中， 一種薄膜圖案層制造方法中，所形成 的多個收容空間的容積大小，該每個收容空間的容積大小是一樣的，為一個 恒定值。
請參閱圖5d至5e，在步驟20a中，利用 一個噴墨裝置300通過噴頭302將所 需材料的墨水108填充至收容空間107內(nèi)以形成墨水層110，其中，填充至多個 收容空間107中，每行中相同材料的墨水體積是相同的，填充至每相鄰三行中 收容空間107中的墨水108包括第一薄膜材料、第二薄膜材料及第三薄膜材料， 每相鄰三行的收容空間107內(nèi)分別以第一薄膜層、第二薄膜層及第三薄膜層為 順序填充。但是，由于在步驟10a中，每行中用于收容相同材料的墨水108的 收容空間107容積大小的無規(guī)律分布，使得相同體積的墨水108填充至該行收 容空間107后，形成墨水層110的高度也為無規(guī)律分布的。該噴墨裝置300可為 一個熱泡式噴墨裝置(Thermal Bubble Ink Jet Printing Device)或一個壓電式噴 墨裝置(Piezoelectric Ink Jet Printing Device)。
請參閱圖5f，在步驟30a中，多個收容空間107內(nèi)的墨水層110被一個固化 裝置(圖未示)所固化，以形成位于基板102上的多個薄膜層106,其中，每 行中相同材料的薄膜層106厚度分布是無規(guī)律的，每相鄰三行中不同材料的薄 膜層106是以一定順序重復(fù)排列，如以第一薄膜層、第二薄膜層及第三薄膜層 為順序排列。該固化裝置可為一個加熱裝置或一個紫外線發(fā)光裝置，或包括 一個加熱裝置和一個抽真空裝置。由于之前在步驟20a中，同行中相同材料的
噴出的墨水層110高度分布是無規(guī)律的，故固化墨水層110后所形成的同行中 相同材料的薄膜層106厚度分布也是無規(guī)律的。因此，由于該同行中相同材料 的薄膜層106厚度的無規(guī)律分布，該行中薄膜層106厚度均勻性就會降低，從 而造成每行中相同材料的薄膜層106厚度均勻性被打亂，使光透過其后所產(chǎn)生 的條紋缺陷減少或消除。
在干燥固化過程后，便可形成一個如圖2所示的薄膜圖案層100。另外， 可采用去除劑完全去除由光罩制程中形成的多個擋墻104。
本實施例所提供的薄膜圖案層100的制造方法，填充至同行中用于收容相 同材料的收容空間107的墨水層110高度是無規(guī)律分布的，故固化墨水層IIO 后所形成的同行中相同材料的薄膜層106厚度分布是無規(guī)律分布的。因此，由 于該同行中相同材料的薄膜層106厚度的無規(guī)律分布的，該行中薄膜層106厚 度均勻性就會降低，從而造成每行中相同材料的薄膜層106厚度均勻性被打 亂，使光透過其后所產(chǎn)生的條紋缺陷減少或消除。
該薄膜圖案層制程可適用于彩色濾光片的制造及有機發(fā)光裝置的制造。 在彩色濾光片的制程中，多個擋墻即可作為黑矩陣結(jié)構(gòu)，多個收容空間可用 為紅綠藍三色色層的制造，本方式提供的制造方式，即可形成沒有線性條紋 缺陷的良好濾光片產(chǎn)品，其中觀察同行同顏色的色層區(qū)，會發(fā)現(xiàn)顏色會因色 層厚度不同而略有些微變化。而于有機發(fā)光裝置的制造中，可用此制程完成 有機發(fā)光裝置的導(dǎo)線層，發(fā)光層及電子電洞傳輸層等的制造。但是所形成的 薄膜圖案及所需的墨水會有所不同。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化。當然，這些 依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍的內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜圖案層，包括一個基板；形成在基板上的多個擋墻，該多個擋墻限定多個收容空間，該收容空間呈行列狀排列；及多個形成在收容空間內(nèi)的薄膜層；其特征在于每行中的收容空間的容積大小分布是無規(guī)律的，及每行中的多個薄膜層的厚度分布是無規(guī)律的。
2. 如權(quán)利要求l所述的薄膜圖案層，其特征在于，所述的基板材料選自玻璃、 石英玻璃、硅晶圓、金屬和塑料。
3. 如權(quán)利要求l所述的薄膜圖案層，其特征在于，所述的多個薄膜層包括第 一薄膜層、第二薄膜層及第三薄膜層，每相鄰三行的收容空間內(nèi)分別以第一 薄膜層、第二薄膜層及第三薄膜層為順序排列。
4. 如權(quán)利要求l所述的薄膜圖案層，其特征在于，所述的擋墻與基板是一體 成型結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求l所述的薄膜圖案層，其特征在于，該收容空間容積的無規(guī)律 分布范圍為標準收容空間容積或平均收容空間容積的80%至120%。
6. —種薄膜圖案層的制造方法，包括以下步驟提供一基板，其表面具有多個擋墻，該多個擋墻間形成多個收容空間， 該收容空間呈行列狀排列于基板上，在該多個收容空間中，每行中的收容空 間的容積大小分布是無規(guī)律的；填充墨水至該多個收容空間內(nèi)，使填充至每行中的容積大小無規(guī)律分布 的收容空間內(nèi)的墨水是相同材料的且填充至該行中每個收容空間的墨水體積 是相同的；及固化墨水以形成多個薄膜層，使每行中相同材料的薄膜層厚度分布是無 規(guī)律的。
7. 如權(quán)利要求6所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的多個擋 墻通過以下分步驟形成在該基板上表面涂覆一個光阻材料層；將具有預(yù)定擋墻圖案的光罩設(shè)于該光阻材料層與一曝光機光源間，并曝光該光阻材料層；利用顯影方式將非擋墻圖案部分的光阻材料層去除，形成設(shè)于基板上表 面的多個擋墻。
8. 如權(quán)利要求6所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的多個擋 墻通過以下分步驟形成提供一個射出成型機及一個具有預(yù)定擋墻圖案的模具； 利用射出成型機將基板材料射出至該模具中； 脫模，得到該表面具有多個擋墻的基板。
9. 如權(quán)利要求8所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的基板材 料選自玻璃、石英玻璃、金屬和塑料。
10. 如權(quán)利要求6所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的填充至 每相鄰三行收容空間中的墨水包括第一薄膜材料、第二薄膜材料及第三薄膜 材料，每相鄰三行的收容空間內(nèi)分別以第一薄膜層、第二薄膜層及第三薄膜 層為順序填充。
11. 如權(quán)利要求6所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的填充步 驟是利用 一個噴墨裝置將墨水填充至收容空間內(nèi)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的噴墨 裝置是熱泡式噴墨裝置和壓電式噴墨裝置的一種。
13. 如權(quán)利要求6所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的固化步 驟是利用一個加熱裝置固化墨水。
14.如權(quán)利要求6所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的固化步 驟是利用一個加熱裝置及一個抽真空裝置。
15. 如權(quán)利要求6所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的固化步 驟是利用一個發(fā)光裝置固化墨水。
16. 如權(quán)利要求15所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的發(fā)光 裝置是一個紫外線發(fā)光裝置。
17. 如權(quán)利要求10所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的多個 薄膜層包括第一薄膜層、第二薄膜層及第三薄膜層，且每相鄰三行的收容空 間內(nèi)以第 一薄膜層、第二薄膜層及第三薄膜層為順序排列。
18. 如權(quán)利要求6所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，該收容空間容 積的無規(guī)律分布范圍為標準收容空間容積或平均收容空間容積的8 0 %至 120%。
19. 一種薄膜圖案層的制造方法，包括以下步驟 提供一個基板，于該基板上表面涂覆一個光阻材料層； 將具有預(yù)定擋墻圖案的光罩設(shè)于該光阻材料層與一個曝光機光源間，并曝光該光阻材料層，其中，光罩中各擋墻預(yù)定位置所圍成的面積為不同；利用顯影方式將非擋墻圖案部分的光阻材料層去除，形成設(shè)于基板上表 面的多個擋墻；填充墨水至該多個收容空間內(nèi)，使填充至每行中的容積大小無規(guī)律分布 的收容空間內(nèi)的墨水是相同材料的且填充至該行中每個收容空間的墨水體積 是相同的；及固化墨水以形成多個薄膜層，使每行中相同材料的薄膜層厚度分布是無 規(guī)律的。
20. 如權(quán)利要求19所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的填充 至每相鄰三行收容空間中的墨水包括第一薄膜材料、第二薄膜材料及第三薄 膜材料，且每相鄰三行的收容空間內(nèi)分別以第一薄膜層、第二薄膜層及第三 薄膜層為順序填充。
21. 如權(quán)利要求19所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的固化 步驟是利用 一個加熱裝置固化墨水。
22. 如權(quán)利要求19所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的固化 步驟是利用一個加熱裝置及一個抽真空裝置。
23. 如權(quán)利要求19所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的固化 步驟是利用一個發(fā)光裝置固化墨水。
24. 如權(quán)利要求19所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，所述的發(fā)光 裝置是一個紫外線發(fā)光裝置。
25. 如權(quán)利要求19所述的薄膜圖案層的制造方法，其特征在于，該收容空間 容積的無規(guī)律分布范圍為標準收容空間容積或平均收容空間容積的80%至 120%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄膜圖案層，其包括一個基板，形成在基板上的多個擋墻，該多個擋墻限定多個收容空間，該收容空間呈行列狀排列，及多個形成在收容空間內(nèi)的薄膜層，其中，每行的收容空間的容積大小分布是無規(guī)律的及每行的多個薄膜層的厚度分布是無規(guī)律的。所述的薄膜圖案層通過每行收容空間的容積大小無規(guī)律分布，使該行相同薄膜的薄膜層厚度均勻性被打亂，變得不均勻，從而使光透過其后所產(chǎn)生的條紋缺陷減少或消除。本發(fā)明還提供一種薄膜圖案層的制造方法。
文檔編號G02B5/22GK101178455SQ20061013823
公開日2008年5月14日 申請日期2006年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月6日
發(fā)明者周景瑜 申請人:Icf科技有限公司