JP2007144418A

JP2007144418A - 薄膜パターン層を有する基板の製造方法

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Publication number: JP2007144418A
Application number: JP2006317698A
Authority: JP
Inventors: Yu-Ning Wang; 宇寧王; Enkei Kyo; 艶惠許; Ching-Yu Chou; 景瑜周
Original assignee: ICF Technology Co Ltd
Current assignee: ICF Technology Co Ltd
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2007-06-14
Also published as: KR20070055360A; TWI267447B; TW200720097A; US20070120931A1

Abstract

【課題】本発明は、薄膜パターン層を有する基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の薄膜パターン層を有する基板の製造方法は、撥インク性を有する複数の隔壁を有し、前記隣接する隔壁の間にそれぞれ収容空間を形成する予成形された基板を提供する工程と、固化できる成分を含むインクを前記複数の収容空間にそれぞれ吐出する工程であって、前記各収容空間に収容されるインクの体積が前記収容空間の容積より大きいところの工程と、前記インクを固化させ、前記インクの固化できる成分によって前記収容空間に薄膜パターン層を形成する工程と、を含む。前記薄膜パターン層の高さと隔壁の高さが略等しいから、前記製造方法が研磨とエッチング方法で隔壁と薄膜パターン層を研磨する必要がなく、均一度の要求を実現できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、薄膜パターン層を有する基板の製造方法に関するものである。

現在、薄膜パターン層を有する基板の製造方法は、主にフォトリソグラフィー法（Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）とインクジェット法（Ｉｎｋｊｅｔｐｒｏｃｅｓｓ）とを有する。

フォトリソグラフィー法を採用する時には、基板にフォトレジスト層を塗布する必要がある。形成しようとする隔壁の形状によってフォトマスクを製造した後、該フォトマスクを利用し、フォトレジスト層に露光と現象を行う。

図７を参照すると、インクジェット法は、適量のインクを隣接する隔壁３０４の間の収容空間に塗布する工程と、該インクを固化させて薄膜パターン層３１４を形成する工程と、含む。

しかし、前記フォトリソグラフィー法は、大型設備を使用する必要があるので、製造コストが増加する。図７に示すように、前記インクジェット法は、インクと隔壁３０４との接触角が小さいので、隔壁３０４の近くのインクの液面がより高い。インクが乾燥した後、薄膜のパターン層３１４の厚さを均一にさせるために、後続処理をしなければならない。そのため、製造時間が増加する。

従って、本発明は、薄膜パターン層を有する基板の製造方法を提供し、該薄膜パターン層が良い表面均一度を有することを目的とする。

前記目的を解決するために、本発明の薄膜パターン層を有する基板の製造方法は、撥インク性を有する複数の隔壁を有し、前記隣接する隔壁の間にそれぞれ収容空間を形成する予成形された基板を提供する工程と、固化できる成分を含むインクを前記複数の収容空間にそれぞれ吐出する工程であって、前記各収容空間に収容されるインクの体積が前記収容空間の容積より大きいところの工程と、前記インクを固化させ、前記インクの固化できる成分によって前記収容空間に薄膜パターン層を形成する工程と、を含む。

従来技術と比べて、本発明に係る薄膜パターン層を有する基板の製造方法は、より多くのインクを隣接する隔壁からなる収容空間に吐出し、液体の表面張力によって、該より多くのインクが各収容空間の開口に浮き出す液面が形成されるが流れ出さない。インクが乾燥固化した後、インクの固化できる成分が収容空間に残って、薄膜パターン層が形成され、該薄膜パターン層の高さと隔壁の高さが略等しい。該薄膜パターン層を有する基板の製造方法は、従来のインクジェット法で製造される薄膜パターン層が均一でないという問題を解決し、均一度の要求を実現できる。

次に、本発明の薄膜パターン層を有する基板の製造方法を詳しく説明する。

図１〜図６を参照して、薄膜パターン層を有する基板１０の製造方法を提供する。該方法は、複数の隔壁１０４を有し、隣接する隔壁１０４の間にそれぞれ収容空間１０６が形成された基板１１を提供する工程と、固化できる成分を含むインク１１２を該複数の収容空間１０６にそれぞれ吐出する工程であって、各収容空間１０６に吐出されたインク１１２の体積がそれと対応する収容空間１０６の容積より大きいところの工程と、収容空間１０６のインク１１２を固化させ、該インク１１２の固化できる成分によって該収容空間１０６に薄膜パターン層を形成する工程と、を含む。

図１を参照すると、提供する予成形された基板１１は、基板１００と、基板１００に形成される複数の隔壁１０４と、該複数の隔壁１０４で区画された複数の収容空間１０６とを含む。該複数の隔壁１０４は、所定の方式で並べ、且つほぼ同一平面に位置する上表面１０４２を有する。該複数の収容空間１０６は、該複数の隔壁１０４で区画されて形成する。隣接する隔壁１０４は、一つの収容空間１０６で隔てる。該基板１００は、ガラス材料を使用して製造する。もちろん、基板の材料は、石英ガラス、シリコンウエハース、金属またはポリマー樹脂などを選んでもよい。該複数の隔壁１０４は、一般的なポリマー樹脂で製造する。他の実施形態では、該複数の隔壁１０４をブラックマトリクスとして、ブラック樹脂または類似した材料で、製造してもよい。

図２と図３を参照すると、予成形された基板１１の製造方法は、基板１００を提供する工程と、該基板１００にフォトレジスト層２０２を塗布する工程と、フォトマスク２００を利用して、該フォトレジスト層２０２に露光を行う工程と、該フォトレジスト層２０２に現像を行って、複数の隔壁１０４を形成する工程と、を含む。

本実施形態において、該フォトレジスト層２０２は、ネガ型フォトレジストからなるが、他の実施形態において、ポジ型フォトレジストを使用してもよい。けれども、使用するフォトマスクの構造が異なる。該フォトレジスト層２０２は、例えば、回転塗布法などの方法で基板１００に形成される。フォトマスク２００は、隔壁１０４の所定のパターンによって、製造される。該フォトマスク２００でフォトレジスト層２０２に露光・現象を行う。そのため、隔壁１０４は、所定のパターンで基板１００に形成される。また、該隔壁１０４は単層または多層の構成からなる。例えば、該隔壁１０４は、無機材料で製造する底層と有機材料で製造する上層とを含む。

その他の実施形態には、該予成形された基板１１は、塑性成型方法で製造してもよい。この際に、該基板１００と該隔壁１０４とが一体成型である。

隔壁１０４は、撥インク性を有する。例えば、インク１１２と、それと対応する隔壁１０４との接触角が１５度〜９０度であり、好ましくは、２０度〜６５度である。この際に、インク１１２がよりよく収容空間１０６に収容できる。

図４を参照すると、インクジェット装置１１０は、インク１１２を収容空間１０６に吐出する。該インクジェット装置１１０は、熱式のインクジェット装置（ＴｈｅｒｍａｌＢｕｂｂｌｅＩｎｋＪｅｔＰｒｉｎｔｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ）または圧電式のインクジェット装置（ＰｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃＩｎｋＪｅｔＰｒｉｎｔｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓ）などである。

図５を参照すると、収容空間１０６のインク１１２の固化できる成分の体積が該収容空間１０６の容積と略等しくなるために、より多くのインク１１２を該収容空間１０６に吐出する。液体の表面張力によって、より多くのインク１１２は、各収容空間１０６の開口１０８に浮き出す液面が形成されるが、流れ出さない。該インク１１２の固化できる成分の体積は、それと対応する収容空間１０６の容積の６５％〜１３５％であり、好ましくは、８０％〜１２０％である。最も理想的な状況は、固化できる成分の体積とそれと対応する収容空間１０６の容積とがほぼ同じである。各収容空間１０６に吐出されるインク１１２の体積は、固化できる成分がインクの体積で占めた比によって決める。例えば、固化できる成分がインクの体積の３３％であれば、各収容空間１０６に吐出されるインク１１２の体積がおよそ収容空間１０６の容積の三倍である。即ち、各収容空間１０６に吐出されるインク１１２の高さＨが隔壁１０４の高さｈの三倍である。収容空間１０６の容積は、下記のように決める。収容空間１０６の基板の上表面の面積と隔壁１０４の高さｈとの相乗積を収容空間１０６の容積とする。インク１１２体積の決め方法は、収容空間１０６の容積の決め方法に似ている。もちろん、各収容空間１０６に吐出されるインク１１２の体積が収容空間１０６の容積の二倍を超過してもよい。

該複数の収容空間１０６には、順次にインク１１２を塗布し、或いは、複数のインクジェットヘッドで同時にインク１１２を塗布する。また、該複数の収容空間１０６は、組成分が同じではないインクをそれぞれ塗布してもよい。例えば、要求によって、異なる収容空間１０６にそれぞれピグメントレッド、ピグメントグリーン、ピグメントブルーなどのインクを塗布してもよい。収容空間１０６のインク１１２を固化させ、図６に示すように、薄膜パターン層１１４を形成する。該固化工程は、主に、真空吸着装置、加熱装置または発光装置の一種又は二種以上の装置を利用して固化を行う。インク１１２の大部分の溶剤が蒸発され、固化できる成分が収容空間１０６に残る。該薄膜パターン層１１４の表面と隔壁１０４の上表面１０４２は、基本的に同じ平面を形成する。

インク１１２を固化した後、収容空間１０６の薄膜パターン層１１４の体積は、同じところに位置されるインク１１２の固化できる成分の体積に等しいか小さい。該体積は、固化工程による密度変化で小さくなる。該固化できる成分の体積は、該収容空間１０６の容積の６５％〜１３５％であり、好ましくは、８０％〜１２０％である。収容空間１０６の薄膜パターン層１１４の体積は、収容空間１０６の容積の５０％〜１３５％である。収容空間１０６の薄膜パターン層１１４の体積は、収容空間１０６の容積の７０％〜１２０％であるのが好ましい。また、該薄膜パターン層１１４の厚さと隔壁１０４の高さが略等しい。薄膜パターン層１１４の厚さは、隔壁１０４の高さの５０％〜１３５％であり、好ましくは、７０％〜１２０％である。

該薄膜パターン層１１４は、平らな表面を有し、且つその高さが隔壁１０４の高さｈと略等しい。薄膜パターン層１１４の表面を処理する工程を行う必要がなく、製造時間が短くなる。

該基板１０は、カラーフィルター、有機発光装置などに適用する。その他の実施形態において、ニーズによって、該隔壁１０４を該基板１００から、部分的に除去してもよい。

本発明の隔壁を有する予成形された基板の断面概略図である。本発明の予成形された基板にフォトレジスト層を形成する段階の概略図である。本発明のフォトマスクを利用して予成形された基板に露光を行う段階の概略図である。本発明の収容空間にインクを吐出する段階の概略図である。本発明の収容空間により多くのインクを吐出する段階の概略図である。本発明のインクを固化して薄膜パターン層を有する基板を形成する段階の概略図である。従来の薄膜パターン層を有する基板の断面概略図である。

符号の説明

１０薄膜パターン層を有する基板
１１予成形された基板
１００、３００基板
１０４、３０４隔壁
１０６収容空間
１１０インクジェット装置
１１２インク
１１４、３１４薄膜パターン層
２００フォトマスク
２０２フォトレジスト層
１０４２上表面

Claims

撥インク性を有する複数の隔壁を有し、前記隣接する隔壁の間にそれぞれ収容空間を形成する予成形された基板を提供する工程と、
固化できる成分を含むインクを前記複数の収容空間にそれぞれ吐出する工程であって、前記各収容空間に収容されるインクの体積が前記収容空間の容積より大きいところの工程と、
前記インクを固化させ、前記インクの固化できる成分によって前記収容空間に薄膜パターン層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記インクの固化できる成分の体積は、それと対応する収容空間の容積の６５％〜１３５％であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記インクの固化できる成分の体積は、それと対応する収容空間の容積の８０％〜１２０％であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記インクとそれと対応する隔壁の接触角が１５度〜９０度であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記インクとそれと対応する隔壁の接触角が２０度〜６５度であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記隔壁が単層または多層からなることを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
複数の隔壁を有し、前記隣接する隔壁の間にそれぞれ収容空間を形成する予成形された基板を提供する工程と、
固化できる成分を含むインクを前記複数の収容空間にそれぞれ吐出する工程であって、前記各収容空間に収容されるインクの固化できる成分の体積が前記収容空間の容積と略等しく、前記各収容空間に収容されるインクの体積がそれと対応する収容空間の容積より大きいところの工程と、
前記インクを固化させ、前記インクの固化できる成分によって前記収容空間に薄膜パターン層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記インクの固化できる成分の体積は、前記インクの体積の二分の一より小さいことを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記各収容空間に収容されるインクの体積は、少なくとも、それと対応する収容空間の容積の二倍であることを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記予成形された基板の製造方法は、
基板を提供する工程と、
前記基板にフォトレジスト層を塗布する工程と、
フォトマスクを利用して、前記フォトレジスト層に露光を行う工程と、
前記フォトレジスト層に現像を行って、複数の隔壁を形成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記予成形された基板は、塑性成型方法で製造されることを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記インクは、インクジェット装置を利用して、前記収容空間に吐出することを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記インクジェット装置は、熱式のインクジェット装置または圧電式のインクジェット装置であることを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記インクは、真空吸着装置、加熱装置または発光装置の一種または二種以上の装置を利用して固化を行うことを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記固化した後、前記基板の隔壁を部分的に除去することを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記各収容空間に吐出されたインクは、浮き出す液面を有することを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記薄膜パターン層の体積は、それと対応する収容空間の容積の５０％〜１３５％であることを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記薄膜パターン層の体積は、それと対応する収容空間の容積の７０％〜１２０％であることを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記薄膜パターン層の厚さは、それと対応する隔壁の高さの５０％〜１３５％であることを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
前記薄膜パターン層の厚さは、それと対応する隔壁の高さの７０％〜１２０％であることを特徴とする請求項１または請求項７に記載の薄膜パターン層を有する基板の製造方法。
撥インク性を有する複数の隔壁を有し、前記隣接する隔壁の間にそれぞれ収容空間を形成する予成形された基板を提供する工程と、
固化できる成分を含むインクを前記複数の収容空間にそれぞれ吐出する工程であって、前記各収容空間に収容されるインクの固化できる成分の体積が前記収容空間の容積と略等しく、前記各収容空間に収容されるインクの体積がそれと対応する前記収容空間の容積より大きいところの工程と、
前記インクを固化させ、前記インクの固化できる成分によって前記収容空間に薄膜パターン層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする薄膜パターン層を有する基板の製造方法。