TWI312540B - Patterned thin-film layer and method for manufacturing same - Google Patents

Description

1312540 九·、發明說明： *【發明所屬之技術領域】 . I發明涉及—種薄臈圖案層及-種薄_案層之製造 方法。 【先前技術】 、目前製造薄膜圖案層之方法主要包括：光微影法及喷 墨法。 #、％微影法：藉由於預備塗敷所需薄膜之基板結構上， 塗敷光阻材料，將具有預定圖案之光罩設於光阻材料上， 進行曝光及顯影，或加上姓刻製程，而形成具有預設圖案 之薄膜圖案層。該光微影法需要複雜之製程，並且，材料 之使用效率較低而造成製造成本高。 喷墨法：提供-具有由複數擋牆限定之複數收容空間 之基板結構，使用-噴墨裝置，由裝置上複數個喷墨孔， 將形朗膜材料之墨水噴人該複純容空間内，墨水被固 化後於該基板結構上形成預定之薄膜圖案層。由於提供之 該基板結構往往大於該複數喷墨孔所直接涵蓋隻面積，因 此，噴墨裝置尚須提供該複數個喷墨孔與該基板結構的行 列相對運動，然後該喷墨法就能夠一次形成薄膜圖案層。 由於製^大量簡化，材料使用經濟，因此成本大幅降低。 ，先前技術中，由喷墨法形成之薄膜圖案層中，包括複 數=膜層’由於利用複數個喷墨孔與基板結構行列相對運 動兀成，故同行中相同材料之薄膜層使用同一喷墨孔製 作，其厚度係相同。因此，該行中同種材料之薄膜層均勻 !312540 Π:惟，不同行相同材料之薄膜層，由於使用不同嘖 其厚度又不易相同。因此； 之間之薄膜層具有不同 J種材枓不冋仃 之不同厚度易被人眼分辨屮办n L 这不冋仃間 (Mura Defects)。 *來’因此形成線性條紋缺陷 【發明内容】 有馨於此，有必L , 薄ϋ 種可減少或消除條紋缺陷之 溥膜圖案層及一種薄膜圖案層之製造方法。 圖案層，包括：一基板，形成於基板上之複 =，，該複數擔踏限定複數收容空間，該收 列狀排列，及複數薄膜層形成於收容空間内，”仃 ^間：容積大小分佈係無規律的及每行;複數薄： 層之厗度分佈係無規律的。 -種薄膜圖案層之製造方法’包括以下步驟：提供一 土板其表面具有複數擋牆，該複數檔牆間形成複數收容 空間’該收容空間呈行列狀排列於基板上，於該複數收容 空間中’每行中之收容空間之容積大小分佈係無規律的，· 填充墨水至該複數收容空間内，使填充至每行中之容積大 小無規律分佈之收容空間内之墨水係相同材料的且填充至 該行:每個收容空間之墨水體積係相同的，·及固化墨水以 形成複數薄膜層，使每行中相同材料之薄膜層厚度分佈係 無規律的。 另一種薄膜圖案層之製造方法，包括以下步驟：提供 基板，於該基板上表面塗佈一光阻材料層丨將具有預定 1312540 光罩設於該光阻材料層與-曝光機光源間，並 面積料層’其中光罩令錢牆預定位置所圍成之 層用顯影方式將非播牆圖案部分之光阻材料 :赵\夕成°又於基板上表面之複數擋牆；填充墨水至該 祓數收容空間内，使填充至每 / 之#突办閂+ τ ^之奋積大小無規律分佈 容*門：：二墨水係相同材料的且填充至該行中每個收 声工^墨水體積係相同的；及固化墨水以形成複數薄膜 ㈢使母Ή目同材料之薄膜層厚度分佈係無規律的。 =之薄膜圖案層藉由每行收容空間之容積大小無規 :佈，使該打相同薄膜之薄膜層均句性被打私，變得不 句勾’從而使光透過其後所產生之條紋缺陷減少或消除。 所述之薄臈圖案層製造方法藉由將相同薄膜且相同之 墨水體積填充至每行中容積大小分佈無規律之收容空間， 使固化墨水層後所形成之同行中相同薄膜之薄膜層厚度分 佈係無規律的，使該行巾相同薄狀薄膜層均自性被打 礼’變得不均勾’從而使光透過其後所產生之條紋缺陷減 少或消除。 【實施方式】 下面將結合附圖對本發明實施例作進一步之詳細說 明。 明一併參閱圖1及2，本發明第一實施例提供一種薄 膜圖案層1〇〇。該薄膜圖案層1〇〇包括一基板1〇2、一形成 於基板102上之複數擋牆1〇4及複數薄膜層1〇6。 優選地，該基板102之材料選自玻璃、石英玻璃、矽 9 •1312540 晶掘、金屬和塑膠。該複數擋牆104限定複數收容空間 -107，該複數收容空間107呈行列排列於基板102上。 . 請再次參閱圖1及圖2，該複數薄膜層106包括第一 薄膜層106R、第二薄膜層106G及第三薄膜層160B，其位 於複數收容空間107内。其中，收容每行中相同材料之薄 膜層106之收容空間107之容積大小分佈係無規律的。其 中，每個收容空間107之容積大小可藉由以下計算所得： 鲁收容空間107所圍成之底面面積乘以擋牆104之厚度（高 度）。本實施例中，複數擋牆104之厚度係相同的，故，收 容空間107之容積大小無規律分佈為收容空間107所圍成 之底面面積大小之無規律分佈。 以下以第一薄膜層106R說明本實施例之具體情況。 用於收容每行中第一薄膜層106R之收容空間107之容積 大小分佈係無規律的，也就是說，同行中之一收容第一薄 膜層106R之收容空間107之容積大小與兩相鄰之收容第 # 一薄膜層106R之收容空間107之容積大小可能係不一樣 的。因此，由於收容該行中第一薄膜層106R之收容空間 107之容積大小之無規律分佈，從而造成每行中第一薄膜 層106R之厚度分佈也為無規律的，第一薄膜層106R之厚 度均勻性也隨之被打亂，使光透過其後所産生之條紋缺陷 減少或消除。第二薄膜層106G及第三薄膜層106B之情況 與第一薄膜層106R之情況相類似。 請參閱圖3，本發明第二實施例提供之一種薄膜圖案 層100’。本實施例與第一實施例不同之處在於，該基板102’ 10 1312540 上之複數㈣HM，與基板搬，係—體成型結構。 明參閱圖4，日日势—r^t...., 層之製造方法之十： 例提供之—種薄膜圖案 提供-基板^圖。該方法主要包括以下步驟： 數收容:具有複數播牆，該複數撞牆間形成複 數收容邊谷空間呈行列狀排狀基板上，於該複 律的(=)’.=:容空間之容積大小分佈係無規 卜卜 )，真充墨水至該複數收容空間内，使填充至 每^中之4積大小無規律分佈之收容空間内之墨水係相同 材料的且填充至該行中每個收容空間之墨水體積係相同的 (步驟2〇a) ;以及固化墨水以形成複數薄膜層，使每行中相 同材料之薄膜層厚度分佈係無規律的（步驟。 請參閱圖5c’在步驟（1〇a)中，該基板1〇2之材料選自 玻璃、石英玻璃、石夕晶圓、金屬和塑膠。本實施例中，該 基板102係一玻璃基板。 請參閱圖5a至5c，本步驟10a中，該具有複數擋牆 1〇4之基板1〇〇之製造方法具體包括以下步驟： 利用乾膜法（Dry Film Lamination)、濕式旋轉法（Wet Spin Coating)或濕式裂缝式塗佈法（Wet sm coating)於該 基板102上表面塗佈一負型光阻材料層。 將具有預設擋牆圖案之光罩200設於該負型光阻材料 層103與一曝光機光源（圖未示）間’並利用該曝光機光源 曝光該負型光阻材料層1〇3。 利用顯影方式，將未曝光處之負型光阻材料層去除， 形成設於基板102上表面之複數擔牆1〇4。 11 了312540 該光罩200之設計可對應於後 容空間107所圍成之底面面積大小之I規形成之收 可以理解，上述步驟亦可使用正型、：：而::亍。 外，並不影響本發明之實施。”留下或去除具有差異 本實施例還提供之另一種且有 102,之製造方法。哕方灵數擋牆104,之基板 衣k刀次这方法具體包括以下步驟. 1提供—射出成型機及-具有預定揚牆圖荦之模且. 利用射出成型機將基板材料射出至該模且中； 如 脫模，得到該表面具有複數擋牆104，之 圖6所示。 n ，模型具有預定之擔牆圖案’其設計與後續步驟形成 收谷空間107所圍成之底面面積大小相對應。該方法係 利用射出成型之技術，一次形成具有複數擔牆⑽，之基板 搬’。本實施例之步驟一目的係為了得到一具有複數擔牆 之土板，而達到該目的不必以上述具體實施例為限。 由複數擋牆104間形成之收容空間107之容積大小分 佈係無規律的，由於本實施例中，複數擋牆104之厚度係 的，故，收容空間1〇7之容積大小無規律分佈實為收 今工間之底面面積大小之無規律分佈。另外，該收容空間 107之無規律變化範圍係一標準參考容積大小之之8〇%至 12〇%，優選為90%至ιι〇%，該標準容積大小為先前技術 中’—薄膜圖案層製造方法中，所形成之複數收容空間之 各積大小，該每個收容空間之容積大小係一樣的，為一恒 12 .1312540 定值。 請參閱圖5d至5e，在步驟20a中，利用一噴墨裝置 3〇〇藉由喷頭302將所需材料之墨水1〇8填充至收容空間 107内以形成墨水層11〇 ’其中，填充至複數收容空間 t，每行相同材料之墨水體積係相同的，填充至每相鄰三 行中收谷空間107中之墨水1〇8包括第一薄膜材料、第二 薄膜材料及第三薄膜材料，每相鄰三行之收容空間内 分別以第一薄膜層、第二薄膜層及第三薄膜層爲順序填 充。惟，由於在步驟10a中，每行中用於收容相同材料之 墨水108之收容空間107容積大小之無規律分佈，使得相 同體積之墨水108填充至該行收容空間1〇7後，形成墨水 層110之高度也為無規律分佈的。該噴墨裝置3〇〇可為一 熱泡式噴墨裝置（Thermal Bubble Ink Jet Printing Device) 或一壓電式噴墨裝置（Piez〇electdc Ink Jet pHnting Device) °

凊參閱圖5f ’於步驟3〇a中，複數收容空間内之 墨水層110被一固化裝置（圖未示）所固化，以形成位於 基板102上之複數薄臈層1〇6，其中，每行中相同材料之 薄膜層106厚度分佈係無規律的，每相鄰三行中不同材料 之溥膜層106係以一定順序重復排列，如以第一薄膜層、 第二薄膜層及第三薄膜層順序排列。該固化裴置可為一加 熱裝置或一|外線發光裝置或包括一加熱裝置和一抽真空 裝置。由於於前步驟2〇a中，同行中相同材料之噴出之黑 水層11〇高度分佈係無規律的，故固化墨水層11〇後所形 13 Ί312540 ^之同行中相同材料之薄膜層1〇6厚度分佈也係無規律 因此，由於該同行中相同材料之薄臈層106厚度之無 ，二佈，該仃薄膜層1〇6厚度均勻性就會降低，從而造 母行中相同材料之薄膜層雇厚度均勻性被打亂，使光 透過其後所產生之條紋缺陷減少或消除。 牵岸：；燥固化過程後，便可形成一如圖2所示之薄膜圖 ^ ^ 。另外，可採用去除劑完全去除由光罩製程中形 成之複數撞牆104。

j實施例所提供之薄膜®案層⑽之製造方法，填戈 ^同行中用於收谷相同材料之收容空間抓之墨水層11 =度係無規律分佈的，故固化墨水層加後所形成之同夺 中相同材料之薄_ 1G6厚度分佈係無規律分佈的。区 :，由於該同行中相同材料之薄臈層1〇6厚度之無規律分 :的，該行中薄膜層106厚度均句性就會降低，從而造成 母行中相同材料之薄膜層⑽厚度均句性被㈣，使光透 過其後所產生之條紋缺陷減少或消除。 該薄膜圖案層製程可適用於彩色濾光片之製造及有機 發光裝置之製造。於彩色濾光片之製程中，複數擋牆即可 作為黑矩陣結構’複數收容空間可用為紅綠藍三色色声之 製造’本方式提供之製造方式，即可形成沒有線性條二缺 Ρα之良好濾光片產品’其中觀察同行同顏色之色層區，合 發現顏色會因色層厚度不同而略有些微變化。而於有機; 光裝置之製造中，可用此製程完成有機發光裝置之導錄 層’發光層及電子電洞傳輪層等之製造。惟所形成之薄膜 14 1312540 圖·案及所需之墨水會有所不同。 綜上所述’本發明確已符合發明專利之要件，麦依、去 提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟習本 案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化， 皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1爲本發明第一實施例提供之一種薄膜圖案層之一 截面示意圖。 圖2爲本發明第一實施例提供之一種薄膜圖案層之另 一截面示意圖。 圖3爲本發明第二實施例提供之一種薄膜圖案層之一 截面示意圖。 圖4爲本發明第三實施例提供之一種薄膜圖案層製造 方法之流程示意圖。 圖5a至5f爲本發明第三實施例提供之一種薄膜圖案 層製造方法之示意圖。 圖6為本發明第三實施例提供之一種基板之截面示意 圖。 【主要元件符號說明】 102 ， 102’ 104 ， 104’ 106，106R’ l〇6G，106B 200 薄膜圖案層 100，1〇〇,基板 光阻材料層 1〇3 擔牆 收容空間 1〇7 薄膜層 墨水 108，110光罩 15 1312540 302 喷墨裝置 300 喷頭

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Claims (1)

1312540 、申請專利範圍 一種薄膜圖案層，包括： 一基板； 七成於基板上之複數擋牆’該複數擋牆限定複數收容 空間’該收容空間呈行列狀排列； 及複數薄膜層形成於收容空間内， 其改進在於：每行中之收容空間之容積大小分佈係無 規律的，及每行中之複數薄膜層之厚度分佈係無規 律的。 2·如申請專利範圍第1項所述之薄膜圖案層，其中，所述 之基板材料選自玻璃、石英玻璃、矽晶圓、金屬和塑膠。 3’如申請專利範圍第i項所述之薄膜圖案層，其中，所述 之複數薄膜層包括第一薄膜層、第二薄膜層及第三薄膜 層，其中，每相鄰三行之收容空間内分別以第一薄膜 層、第二薄膜層及第三薄臈層為順序排列。 4.如申明專利範圍第！項所述之薄膜圖案層，其中，所述 之擋牆與基板係一體成型結構。 5_一如申請專利範圍第1項所述之薄膜圖案層，其中，該收 二空間，積之無規律分佈範圍為標準收容空間容積或 平均收容空間容積之至。 6. -種薄膜圖案層之製造方法，包括以下步驟： 提供一基板，其表面具有葙 百禝數擋肊，該複數擋牆間形 成複數收谷空間’該收容六門7 — a丨山 叹谷二間呈仃列狀排列於基柄 上，於該複數收容空間中，每行中之收容空間之容 1312540 % · ' 積大小分佈係無規律的； ' $充墨水至該複數收容空間内，使填充至每行中之容 小無規律分佈之收容空間内之墨水係相同^ 的且填充至該行中每個收容空間之墨水體積係 的；及 固化墨水以形成複數薄膜層，使每行中相同材料之薄 膜層厚度分佈係無規律的。 鲁7.如申明專利範圍第6項所述之薄膜圖案層之製造方法， 其中，所述之複數擋牆藉由以下分步驟形成： 於該基板上表面塗佈一光阻材料層； 將具有預定擋牆圖案之光罩設於該光阻材料層與—曝 光機光源間’並曝光該光阻材料層； 利用顯衫方式將非擔牆圖案部分之光阻材料層去除，形 成設於基板上表面之複數擋牆。 8. 如申請專利範圍第6項所述之薄膜圖案層之製造方法， 藝其中，所述之複數擋牆藉由以下分步驟形成： 提供一射出成型機及一具有預定擋牆圖案之模具； 利用射出成型機將基板材料射出至該模具中； 脫模，得到該表面具有複數擋牆之基板。 9. 如申請專利範圍第6項所述之薄膜圖案層之製造方法， 其中，所述之基板材料選自玻璃、石英玻璃、矽晶圓、 屬和塑料。 ’ 10. 如申請專利範圍第6項所述之薄膜圖案層之製造方 法，其中，所述之填充至每相鄰三行收容空間中之墨水包 18 义〇40 括、第一薄膜材料、第二 每相鄰三行之收容空二1:材料及第三薄臈材料，其中， 及第三薄膜層為充分別以第—薄膜層、第二薄膜層 11.如申請專利範圚第 法，其中，所述之埴f g所述之薄膜圖案層之製造方 至收容空間内。、v驟係利用一噴墨裝置將墨水填充 12.如申請專利範圍第u 法，其中，所述之噴墨裝 墨裝置之一種。 項所述之薄膜圖案層之製造方 係熱泡式噴墨裝置和壓電式嘴 13. 如申請專利 法，其中，所述之固化牛=所述之薄膜圖案層之製造方 14. 如申請專利範圍利用一加熱裝置固化墨水。 法，其中，所诚夕门 項所述之薄膜圖案層之製造方 裝置。 α固化步驟係利用一加熱裝置及一抽真空 15.如申請專利 法，其中 第6項所述之薄膜圖案層之製造方 16 “之固化步驟係利用一發光裝置固化墨水。 丄6.如申請專利範 至> ^ , … 弟15項所述之薄膜圖案層之製造方 17如、由社1斤述之發光裝置係-紫外線發光裝置。 法，苴#利域第1(3項所述之薄膜圖案層之製造方 層及第之减薄膜層包括第—薄膜層、第二薄膜 iΜ —曰，其中，每相鄰三行之收容空間内以第— Μ、：由：二薄膜層及第三薄膜層順序排列。 叫專利範圍第6項所述之薄膜圖案層之製造方 彳+，該收容空間容積之無規律分佈範圍為標準收容 19 .1312540 = '間容積或平均收容空間容積之8〇 19. -種薄膜圖案層之製造方法，包括以2下〇:驟： 提供一基板，於該基板上表面塗佈一光阻 將具有預定擋牆圖案之光罩設於該光阻材料層曝 光機光源間，並曝光該光阻材料層，其中光罩中^ 擔牆預定位置所圍成之面積為不同； 利用顯影方式將非擋牆圖案部分之光阻材料層去除， 形成設於基板上表面之複數擋牆； 填充墨水至該複數收容空間内，使填充至每行中之容 積大小無規律分佈之收容空間内之墨水係相同材料 的且填充至該行，每個收容空間之墨水體積係相同 的；及 固化墨水以形成複數薄膜層，使每行中相同材料之薄 膜層厚度分佈係無規律的。

=.，如申請專利範圍第19項所述之薄膜圖案層之製造方 括諸其中’所述之填充至每相鄰三行收容空間中之墨水包 _ 一薄膜材料、第二薄膜材料及第三薄膜材料，盆中， ::鄰，行之收容空間内分別以第一薄膜層、第二薄膜層 及第二薄膜層為順序填充。 儿如申請專利範圍第19項所述之薄膜目案層之製造方 法，、中，所述之固化步驟係利用一加熱裝置固化墨水。 22.如申明專利範圍第19項所述之薄膜圖案層之製造方 法"巾’所述之固化步驟係利用-力口熱裳置及一抽真空 裝置。 23·如申請專利範圍第19項所述之薄膜圖案層之製造 20 1312540 法_，其中，所述之固化步驟係 娜1糸利用一發光裝置固化墨水。 24.如申請專利範圍第19馆邮、+、 β 項所述之薄膜圖案層之製造方 法，其中，所述之發域置係—紫外線發光裝置。 Μ·如Μ專利_第19項所述之薄膜圖案層之製造方 f，ί中，該收容空間容積之無規律分佈範圍為標準收容 二間容積或平均收容空間容積之8〇%至12〇%。