CN101021686A

CN101021686A - 薄膜图案层的制造方法

Info

Publication number: CN101021686A
Application number: CN 200610007547
Authority: CN
Inventors: 王宇宁; 许艳惠; 周景瑜
Original assignee: Hongchuan Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Hongchuan Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2007-08-22

Abstract

本发明涉及一种薄膜图案层的制造方法，其步骤如下：提供一基板，其表面具有多个挡墙，该多个挡墙间形成多个收容空间；通过一喷墨装置将适量的墨水分别填充在该多个收容空间中，并使各收容空间中的墨水的可固化成份的体积与该收容空间的容积相同或相近；干燥固化收容空间中的墨水而形成薄膜图案层。该薄膜图案层的高度与挡墙的高度相同或相近。此制程无需以研磨或蚀刻等方式将挡墙及薄膜层磨平，便可达到所需要的平坦度要求。

Description

薄膜图案层的制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种薄膜图案层的制造方法。

【背景技术】

目前制造薄膜图案层的方法主要包括：光微影法及喷墨法。

光微影法：通过在预备涂敷所需薄膜的基板上，涂敷光阻材料，将具有预定图案的光罩设在光阻材料上，进行曝光及显影蚀刻薄膜而形成具有预设图案的薄膜图案层。该光微影法需要抽真空装置等大型设备或复杂的制程，并且，材料的使用效率较低而造成制造成本高。

喷墨法：使用一喷墨装置将由所需薄膜材料形成的墨水喷射在一基板300上的挡墙304之间，墨水被干燥后在该基板300上形成预定的薄膜图案层314，如图1所示。该喷墨法能够一次形成薄膜图案层314，使得制程大量简化，成本大幅降低。但是，使用喷墨装置进行喷射作业过程中，一般使用高挡墙，并以少于挡墙内的收容空间的容积的墨水，填充在挡墙内。由于墨水与挡墙304的接触角较小，故会产生与挡墙接触处墨水面较高。待墨水干燥后，产生薄膜图案层314厚度不均匀的状况，而造成产品的品质不良。故需要以研磨或蚀刻等作业方式将挡墙304及薄膜图案层314磨平，以达到所需要的平坦度要求。

【发明内容】

有鉴于此，有必要提供一种无需进行研磨或蚀刻作业的薄膜图案层的制造方法。

一种薄膜图案层的制造方法，其步骤如下：

(1)提供一基板，其表面具有多个挡墙，该多个挡墙间形成多个收容空间；(2)通过一喷墨装置将适量的墨水分别填充在该多个收容空间中，并使各收容空间中的墨水的可固化成份的体积与该收容空间的容积相同或相近；(3)干燥固化收容空间中的墨水而形成薄膜图案层。

相较于现有技术，所述的薄膜图案层的制造方法，将过量墨水填充至两挡墙间形成的收容空间中，由于液体的表面张力特性，过量墨水会在各收容空间的开口上形成一鼓起的液面而不至于溢出。而于墨水干燥固化后，墨水中可固化成份留在收容空间中而形成薄膜图案层，该薄膜图案层的高度与挡墙的高度是相同的或相近的。此制程无需以研磨或蚀刻等方式将挡墙及薄膜图案层磨平，便可达到所需要的平坦度要求，解决一般喷墨式薄膜制程所造成的薄膜图案层不均匀的状况。

【附图说明】

图1是现有技术的薄膜图案层的剖面示意图。

图2至图4是本发明实施例提供的一种挡墙的制造方法的示意图。

图5至图6是本发明实施例提供的另一种挡墙的制造方法的示意图。

图7至图10是本发明实施例提供的一种薄膜图案层的制造方法的流程示意图。

【具体实施方式】

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。

请一并参阅图2到图10，是本发明实施例提供一种薄膜图案层的制造方法的流程图，其步骤如下：

步骤一：提供一基板100，其表面具有多个挡墙104，该多个挡墙104间形成多个收容空间106，如图4所示。本实施例中该基板材料选用玻璃。当然，基板材料也可选用石英玻璃、硅晶圆、金属或塑料等。

该具有多个挡墙104的基板100的制造方法具体包括以下步骤：

利用干膜法(Dry Film Lamination)、湿式旋转法(Wet Spin Coating)或湿式裂缝式涂布法(Wet Slit Coating)在该基板100上表面涂布负型光阻材料层202，如图2所示。

将具有预设挡墙图案的光罩200设在该负型光阻材料层202与一曝光机光源(图未示)间，并利用该曝光机光源曝光该负型光阻材料层202，如图3所示。

利用显影方式，将未曝光处的负型光阻材料层去除，形成设在基板100上表面的多个挡墙104，如图4所示。

该方法是利用光阻材料202在基板100表面形成的多个挡墙104。可以理解，上述步骤亦可使用正型光阻材料，其相应的光罩设计及制程中曝光处材料是留下或去除具有差异外，并不影响本发明的实施。

请一并参阅图5至图6，本实施例还提供的另一种具有多个挡墙104’的基板100’的制造方法。该方法具体包括以下步骤：

提供一射出成型机500及一具有预定挡墙图案的模具400；

利用射出成型机500将基板材料100”射出至该模具400中，如图5所示；

脱模，得到该表面具有多个挡墙104’的基板100’，如图6所示。

该模具400具有立体结构模型408，该模型408具有预定的挡墙图案。该模型408贴合固定在金属板406上，作为模仁。如图5所示，模具400包括定模402及动模404，贴合有金属板406的金属立体结构模型408固定在动模404的底壁上。其中，在定模402上形成有供熔融材料流入的注料口416及流道412，该流道412向动模404一侧截面成锥形变大。在定模402与动模404的结合面，沿定模402与动模404形成浇口410，浇口410与流道412连通。通过定模402与动模404接合，形成用于基板100’成型用的模腔414，模腔414与浇口410、流道412及注料口416均连通。制造基板100’时，利用射出成型机500将熔融的基板材料100”射入模具400中，该基板材料100”通过注料口416、流道412及浇口410进入模腔414。当模腔414的封闭空间被流动注入的熔融材料100”充满时，再经过冷却工序，打开动模404，使已成型的基板100’脱模。

该方法是利用射出成型的技术，一次形成具有多个挡墙104’的基板100’。本实施例的步骤一目的是为了得到一具有多个挡墙的基板，而达到该目的不必以上述具体实施例为限。

步骤二：通过一喷墨装置110将由薄膜材料形成的墨水112填充在多个收容空间106中，如图7所示。并使多个收容空间106中的墨水112’的可固化成份的体积与该收容空间106的容积相同或相近，如图8所示。

该喷墨装置110可选用热泡式喷墨装置(Thermal Bubble Ink Jet PrintingApparatus)或压电式喷墨装置(Piezoelectric Ink Jet Printing Apparatus)。

为达到收容空间106中的墨水112’的可固化成份体积与该收容空间106的容积相同或相近的目的，可将过量墨水112’填充至该收容空间106中。过量墨水112’是指填充至收容空间106中的墨水112’，其体积比该收容空间106的容积大。由于液体的表面张力特性，过量墨水112’会在收容空间106的开口108上形成一鼓起的液面而不至于溢出，如图8所示。过量墨水112’的体积由可固化成份在墨水内占的百分比来决定，如可固化成份在墨水内占的百分比约为33％，此时过量墨水112’的体积约为收容空间106的容积的三倍，即过量墨水112’的高度H是挡墙的高度h的三倍。收容空间106的容积可由以下确定：以收容空间106中基板的表面积乘以挡墙的高度h所得的值为收容空间106的容积。墨水112’体积的确定方法与收容空间106体积的确定方法相似，在此不再累赘。当然，过量墨水112’的体积可超过收容空间106的容积的两倍。

需要指出的是，收容空间中墨水的可固化成份包括以下情况：可固化成份的体积为墨水干燥固化后的存在体积；可固化成份的体积为墨水中可被干燥固化的成份的体积；可固化成份的体积为墨水中固体成份的体积；可固化成份的体积小于干燥固化前墨水的体积。

步骤三：干燥固化收容空间106中的墨水112’而形成薄膜图案层114，如图9所示。此步骤主要通过一抽真空装置、一加热装置或一发光装置，将收容空间的墨水112’进行干燥固化，或者同时采用上述三者方式的任两种或任三种进行干燥固化，而发光装置包括紫外光发光照射装置。

由于在步骤二中，收容空间106中填充过量墨水112’，墨水112’中可固化成份占的百分比约为33％。经过上述步骤三后，约67％的溶剂被蒸发掉，可固化成份留在收容空间106中而形成薄膜图案层114。该薄膜图案层114的高度与挡墙104的高度是相同的或相近的，以此制成均匀的薄膜图案层114。此制程无需以研磨或蚀刻等方式将挡墙104及薄膜图案层114磨平，便可达到所需要的平坦度要求，解决一般喷墨式薄膜制程所造成的薄膜图案层不均匀的状况。但是，若要求的平坦度极为严苛，仍可进行被覆盖层(Overcoat)的制程、研磨制程或蚀刻制程。但是因此时薄膜图案层的平坦度已较高，研磨或蚀刻的时间与现有技术相较而言，较为短暂，从而可缩短制造工时。

本实施的薄膜图案层制的制造方法可进一步包括一步骤四，如图10所示：在干燥固化过程后，可采用去除剂去除基板100上的多个挡墙104。该步骤四主要是为了去除上述步骤一中利用光阻材料形成的多个挡墙。若步骤一中采用的是射出成型技术形成的多个挡墙，则可省略该步骤四。

本实施例所提供的薄膜图案层114的制造方法，将过量墨水112’填充至两挡墙104间形成的收容空间106中，由于液体的表面张力特性，过量墨水112’会在收容空间106的开口108上形成一鼓起的液面而不至于溢出，而于墨水112’干燥固化后，可固化成份留在收容空间106中而形成薄膜图案层114，该薄膜图案层114的高度与挡墙104的高度是相同的或相近的。此制程无需以研磨或蚀刻等方式将挡墙104及薄膜图案层114磨平，便可达到所需要的平坦度要求，解决一般喷墨式薄膜制程所造成的薄膜图案层不均匀的状况。

该薄膜图案层制程可适用于彩色滤光片的制造及有机发光装置的制造。在彩色滤光片的制程中，可用此制程分别完成红绿蓝三色颜色层的制造。而在有机发光装置的制造中，可用此制程完成有机发光装置的导线层，发光层及电子电洞传输层等的制造。但是，所形成的薄膜图案及所需的墨水会有所不同。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种薄膜图案层的制造方法，其步骤如下：

2.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的步骤(1)包括以下分步骤：

在该基板上表面涂布一光阻材料层；

将具有预定挡墙图案的光罩设在该光阻材料层与一曝光机光源间，并曝光该光阻材料层；

利用显影方式将非挡墙图案部分的光阻材料层去除，形成设在基板上表面的多个挡墙。

3.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的步骤(1)包括以下分步骤：

提供一射出成型机及一具有预定挡墙图案的模具；

利用射出成型机将基板材料射出至该模具中；

脱模，得到该表面具有多个挡墙的基板。

4.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的喷墨装置包括热泡式喷墨装置或压电式喷墨装置。

5.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的步骤(3)采用一抽真空装置、一加热装置或一发光装置，将收容空间的墨水进行干燥固化，或者同时采用上述三者方式的任两种或任三种，发光装置包括紫外光发光照射装置。

6.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的薄膜图案层制造方法进一步包括一步骤(4)：在干燥固化过程后，可采用去除剂去除基板上的多个挡墙。

7.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的适量墨水的体积大于各收容空间的容积。

8.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的适量墨水的体积超过收容空间的容积的两倍。

9.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的适量墨水的体积是该收容空间的容积的三倍。

10.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的收容空间中的墨水可固化成份的体积为墨水干燥固化后的存在体积。

11.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的收容空间中的墨水可固化成份的体积为墨水中可被干燥固化的成份的体积。

12.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的收容空间中的墨水可固化成份的体积为墨水中固体成份的体积。

13.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的收容空间中的墨水可固化成份的体积小于干燥固化前墨水的体积。

14.如权利要求1所述的薄膜图案层的制造方法，其特征在于所述的基板材料选自玻璃、石英玻璃、硅晶圆、金属或塑料。