TWI313395B - Substrate structure and method of manufacturing thin film pattern layer using the same - Google Patents

Description

1313395 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種基板結構及一種薄膜圖案層之製造方法。 【先前技術】 目前製造薄膜圖案層之方法主要包括：光微影法及噴墨法。 光微影法：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 上蝕刻製程，而形成具有預設圖案之薄膜圖案層。該光微影法需要抽 冑空裝置等大型設備或複雜之製程，並且，材料之使用效率較低而造 成製造成本尚。 喷墨法：如第-圖所示’使用—喷墨裝置將由所需薄膜材料形成 之墨水314喷射於一基板結構300上之複數擋牆3〇4形成之收容空間 内，墨水314被乾燥後於該基板結構上形成預定之薄膜圖案層。該喷 墨法能夠-次形成薄膜圖案層，使得製程大量簡化，成本対曰畐降=。、 惟，噴墨法使用-般之擋牆結構，當墨水314填充過量而向四周溢出 時’溢出墨水314會與相鄰收容空間内之墨水相混合而使得乾燥固化 後所形成之薄膜圖案層良率下降。 【發明内容】 鲁 缝於此，有必要提供-種可避免域於製造薄顧絲時發生 墨水相混之情況之基板結構及一種薄膜圖案層之製造方法。 -種基板結構’包括：一基板材料及複數形成於該基板材料上之 擋牆，該紐麟及基域料間形錢數第_收容空間，該第一收容 工間用於收谷-喷墨裝置噴人之墨水，其中，兩相鄰之第—收容空間 ，間，撞牆進-步包括至少_第二收容空間，該第二收容空間用於收 令過置填充而從所述第一收容空間溢出之墨水。 —種薄膜圖案層之製造方法，其步驟如下： (1) 提供一上述基板結構； (2) 藉由-喷.紐置將墨水填充於該複數第一收容空間中； 1313395 (3)乾燥^化該複數第-收容空間中之墨水而形成薄膜圖案層。 相較於先前技術’所述之基板結構，其兩相鄰之第一收容空間之 間之擋牆包括至少-第二收容空間，該第二收容空間祕收容^填 充而從第一收容空間溢出之墨水，藉此可避免填充至兩相鄰第一收容 空間之墨水出現相混之情況’從而可提高薄麵隸之產品良率。 所述之薄膜圖案層之製造方法，利用所述基板結構製造薄膜圖案 層，因此，所製造之薄膜圖案層産品良率高。 、 【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。

請-併參閱第二圖至第三圖，係本發明第_實施例提供一種基板 結構100，其包括：一基板材料1〇1及位於該基板材料1〇1上之 擋牆104。 本實施例中’基板材料1G1選自玻璃。當然，基板材料谢也可 ，自石英朗、㈣圓、金屬域祕鱗。其巾，複織牆綱係 精域微影法形成於該基板材料1G1上（詳後述）或該基板材料101 與複數擋牆104係一體成型（詳後述）。 該複數擋牆104及基板材料1〇1間形成複數第一收容空間1〇6， 該第一收容空間⑽用於收容-喷墨裝置喷入之墨水（詳後述）。其 中，兩相鄰之第一收容空間106之間之擋牆1〇4進一步包括一第二收 ^空，⑽’該第二收容空間⑽麟收容過量填充而從第一收容空 2 〇6溢出之墨水。本實施例中’第二收容空間1〇8係一方形槽，該 之開口方向與第—收容空間106之開σ方向相同，該方形槽之 又於第收谷空間之深度，如第三圖所示。另外，該方开多槽 =紅可小於第-收容空間⑽之深度，如第四圖浙卜。第二收容 =_G8可為V形槽或υ形槽等其他形式’或可於擔牆104内設置複 收各工間1〇8，此起到收谷溢出墨水之功效即可，而不必以具 體實施例為限。 該基板結構⑽用於製造薄關案層時，填充墨水至第一收容空 06内，然後進行固化乾燥墨水後第—4欠容空Μ 1〇6内形成薄膜圖 1313395 案層。當填充墨水過量而溢出流向四周時，流出之墨水會流入第二收 容空間108内而不至於流向相鄰之第一收容空間106内。當填充至兩 相鄰之第一收容空間之間之墨水係不同時，第二收容空間log之設置 可避免兩相鄰第一收容空間106内之墨水相混，從而提高不同顏色薄 膜層（如顏色濾光片之顏色層等）之産品良率或不同材料薄膜層（如 有機發光一極體之译光層％·)之産品良率。當填充至兩相鄰之第一收 容空間之間之墨水係相同時，為增加相同薄膜圖案層之均勻度會填充 過罝之墨水至第一收容空間106，此時溢出之墨水可流到第二收容空 間108内。或於製造該導電薄膜圖案層時，溢出之墨水可流到第二收 容空間108内，並間隔兩相鄰之導電薄膜圖案層，從而可防止兩相鄰 之導電薄膜圖案層間發生短路。 請參閱第五圖，本發明第二實施例提供之一種基板結構1〇〇，。第 =收容空間108’係僅設置於橫向排列之兩相鄰第一收容空間1〇6，間之 擋牆104’内。本實施例提供之基板結構1〇〇，，其縱向排列之第一收容 二間106係用於填充相同之墨水，橫向排列之第一收_容空間係用 於填充不同之墨水。 ” 請—併參閱第六圖到第二十圖，係本發明第三實施例提供一種薄 膜圖案層之製造方法之流程圖，其步驟如下： 步驟一：提供一基板結構，該基板結構選自本發明第一實施例提 供之基板結構100。 、該具有複數播牆104之基板結構1〇〇之製造方法（一）具體包括 、下v驟.利用乾膜法(Dry FilmLaminati〇n)、濕式旋轉法⑺的 opting)或濕式裂縫式塗佈法(Wet sm c〇ating)於該基板材料ι〇ι =塗佈負型光阻材料層2G2，如第六圖所示；利用光罩式曝光機， 有預^第-收容空間及第二收容空間之擅牆圖案之第—光罩2〇〇 第—負型光阻材料層2(32與曝光機（圊未示）光源間，並曝 曝2一負型光阻材料層2〇2，如第七圖所示；利用顯影方式，將未 —負型光阻材料層去除，形成設於基板結構⑽上表面之 旻數擋UQ4，如第三圖所示。 1313395 該方法（一）係利用第一負型光阻材料2〇2於基板材料ι〇ι表面 j成之複數擋牆1G4。可以理解，上述方法㈠亦可使用正型光阻 料’其相狀光罩設計及製程巾曝歧㈣個下或去除具有差異 外’並不影響本發明之實施。 該具有複數擔牆104之基板結構1〇〇之製造方法（二）具體 以下步驟： 广於該基板材料101上表面以蒸錄或職形成一薄膜層2〇4 ;於該 缚膜層204之上表面塗佈一第一負型光阻材料層2〇2，如第八圖所示， 將具有預定第-收容空間之撞牆圖案之第二光罩施設置於該第一負 型f阻材料層2G2與曝光機光源間，曝光該第-負型光阻材料層202、， ^第九圖麻；依序_ W彡及侧方式將树光處之第―負型光阻 -料，2G2及第-收容空間圖案之該薄膜層綱去除，如第十圖所 :，完全去除剩下之該第一負型光阻材料層2〇2 :於該薄膜層2〇4上 $塗佈-第二負型光阻材料層，如第十—圖所示；將具有預定 -收容空間之擋牆圖案之第三光罩21〇設置於該第二負型光阻材料 208與曝光機光源間，曝光該第二負型光阻材料層，如第十二 圖所示’利用顯影方式將未曝光處之第二負型光阻材料層測去除， 形成設立於基板材料101上表面之複數擋牆1〇4，如第四圖所示。’、 另外，方法（二）可改進為： 於該基板材料101上表面塗佈—第—負型光阻材料層2⑽；將具 有預定第-收容空間之擋牆圖案之第二光罩觸設置於該第一負型& 材料層202與曝光機光源間，曝光該第一負型光阻材料層202 ;利 =顯影方式將未曝光處之該第一負型光阻光阻材料層2()2去除；於第 負^阻材料層202上表面塗佈-第二負型光阻材料層2〇8 ;將具 有預定第二收容空間之擋牆圖案之第三光罩210設置於該第二負型光 阻材:斗層2G8與曝光機光源間，曝光該第二負型光阻材料層删；利 用顯影方式將未曝光處之該第二負型光阻材料層施去除，形成設立 於基板材料1〇1上表面之複數擋牆1〇4。 也可改進為： 9 上述衣&方法（一）及其改進係使用兩次或多次之曝光顯影製 程’分別製備上下排列之第_層擋牆層及第二層擋牆層，該兩層播牆 之結合可形祕板結構上之概撞牆，使第二餘蝴lQ8之深度小 ，第收*工間1G6之深度’如第四圖所示。當,然也可使用具有灰階 度设計之鮮進行-次曝光聽製程，也可完成_之結構。 以下ΪΪ有細^ 1G4之基板結構⑽之製造方法（三）具體包括

1313395 於S亥基板材料101上表面塗佈一第一負型光阻材料層2〇2 :將具 有預定第-收容空間之擋牆圖案之第二光罩姗設置於該第一負型光 阻材料層202與曝光機光源間，曝光該第一負型光阻材料層2〇2 ;於 第-負型光阻材料層上表面塗佈_第二負型光阻材料層2Q8 ;將具有 預定第二收容空間之擔牆圖案之第三光罩21〇設置於該第二負型光阻 材料層208與曝光機光源間，曝光該第二負型光阻材料層2〇8 ;利用 顯影方式將未曝光處之第—負型光阻材料層2()2及第二負型光阻材料 層208去除㊉成3又立於基板材料上表面之複數撞牆。 土 从涂瑕取濺锻形成一薄膜層204;於: 塗佈一第一負型光阻材料層2〇2,如第十三圖所示 嗖置於:Ϊ 容空間及第二收容空間之擋牆圖案之第-光罩2( =置於該第-負型光阻材料層2G2與曝光機光源間，曝光 阻如第切圖所示；，彻顯影將未曝光處之該第二; 空間圖，之後祕财式將第—收容空_案及第二收; 料!=:=時去除而形成如第三圖所示之設立於細 去除，紐將第—收毅_案之薄膜層沉 $而形成如4四圖所示之設立於基板材料m上表面之複數勸 1313395 另外需要指出的是，上述方法（二）及方法（三）亦可使用正型 光阻材枓’其域之鮮設計及製程巾曝光顧觸 = 差異外，並不影響本發明之實施。 飞去除/、有 请-併參閱第十五圖至第十六圖，本實施例還提供之—種基板結 構100之製造方法，其基板材料101與複數撞牆1〇4係一體成型的。 該方法具體包括以下步驟：提供—射出成型機漏及一具有預定 圖案之模具400 ;利用射出成型機500將基板結構材料1〇〇 = 模具棚中’如第十五圖所示；脫模，得到一其基板材料ι〇ι表面^ 有複數擋牆104之基板結構1〇〇，如第十六圖所示。 八

該模具棚具有立體結構_侧，該模型具有預定 圖案。該模型408貝占合固定於金屬板概上，作爲模仁。模罝伽田^ 括，模402及動模404 ’貼合有金屬板概的金屬立體結構模型備 固定在動模404的底壁上。針，在定模4〇2上形成有供溶融材 =注^ 及流道412，該流道412向動模侧—纖面成錐形 變大在疋換402與動模404的結合面，沿兩模4〇2 '撕形成淹口 41〇，洗口 410與流道412連通。藉由定模4〇2與動模撕接合了形 成用於基板結構1GG成型用的模腔414，模腔414與堯口 41Q、流道 412及注料口 416均連通。製造基板結構時，利用射出成型機5ϋ ，基板材料100”射入模具棚中，該基板結構材料1〇〇”通過注 料口 416、流道412及濟口 410進入模腔414。當模腔414之封閉* 間被流動注入之溶融材料咖”充滿時，再經過冷卻工序，打開動二 4〇4 ’使已成型之基板結構1〇〇脫模。 、 該方法係利用射出成型之技術，一次形成具有複數插踏1〇4之基 板結構，，可相應更改模仁而形成如第三圖或第四圖所示之基板結 構。本實施例之步驟—目的係為了得到—具有複麟狀基板結構， 而達到該目的不必以上述具體方法為限。 步驟二·藉由一噴墨装置110將由薄膜材料形成之 於複數第-收容空間1G6中，如第十七圖所示^ 真充 該噴墨裝置110可選用熱泡式噴墨裝置(Thermal Bubble Ink Jet 11 1313395

Printing Apparatus)或壓電式噴墨裝置（piez〇electric Ink Jet Printing Apparatus)。 於填充過程中，墨水112過量填充至第一收容空間1〇6内時有發 生。當墨水112填充過量而溢出流向四周時，流出之墨水會流入第二 收容空間108 Η而不至於流向相鄰之第一收容空間1(Μ，如第十八 圖所不，避免兩相鄰第一收容空間1Q6内之墨水相混，從而提高不同 顏色薄臈層（如顏㈣光狀紅綠藍顏色層等）之産品良率或不同材 料薄膜層〇有機發光二極體之電子電洞傳輸層與發光層等）之産品 良率。 步驟三：乾燥固化收容空間106中之墨水112,而形成薄膜圖案層 114 ’如第十九圖所示。此步驟主要藉由一抽真空裝置、一加熱裝置 或「發光裝置’將收容空間的墨水112，進行乾燥固化，或者同時採用 上述三者方式之任兩種或任三種進行乾關化，而發絲置包括 光發光照射裝置。 不錢之賴圖案層之製造方法可進—步包括__步驟四，孩 =體為：利用研磨或侧方式’將擋牆1〇4相對於薄膜圖案層U 犬之部分磨平，如第二十圖所示，以達成平坦度之要求。 本發明第三實施例之薄顧案層之製造方法也可使用本發明負 提^基板結構⑽’。使職基板結構⑽，之賊圖案如 k方法可參考本發明第三實施例之薄膜_層之製造方法。 本發明第-、第二實施例所提供之基板結構100、⑽，，兩相輿 108容空間1Q6、1G6,之間之擋牆1Q4、1G4,包括第二收容空5 容空間遍該彳^收容空間108、108,用於收容過量填充而從第一由 n^3 、06’溢出之墨水，藉此可避免填充至兩相鄰第一收容β 以二現相混之情況，從而可提高薄膜_之産口: 第—二實施例提供之薄賴㈣之製造方法，细本發曰; 所製⑽，製造_層，因此 為要心出的是’彻該基缝難造薄麵案層之製程可適用方 12 1313395 彩色壚光>1之製造及有機發光裝置之製造等。於彩色渡光片之製程 中，可用此製程完成紅綠藍三色顏色層之製造，相應地，複數擋牆由 黑矩陣（冑一擔牆層）與黑矩陣上之第二層#踏層形成，因此黑矩二、 ^一層擋牆層與玻璃構成第一收容空間，黑矩陣、第二層擋牆層構成 =二收容空間。當‘然也可灰階度設計之鮮進行—次曝光顯影製 私，直接由黑矩陣構成前述相同之結構。而於有機發光裝置之製造 中」可用此製程完成有機發光裝置之冑線層，發光層及電子電洞傳輪 層等之製造。惟’所形成之薄麵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要件，爰依法提出專利申 請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之 人士，於援依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應 之申請專利範圍内。 “ 、 圖式簡單說明】 第一圖為先前技術之一種帶擋牆之基板結構之結構示意圖。 第=圖為本發明第一實施例提供之一種基板、结構之平g示意圖。 第三至第四圖為第二@所示之基板結構之側面示意圖。〜 之製造方法之流程圖。 【主要元件符號說明】 基板結構 100 ， 100， 擋牆 第一收容空間 106 ， 106’ 第二收容空間 墨水 112 ， 112， 薄膜圖案層 喷墨裝置 110 光阻材料層 光罩 200 模具 模型 408 金屬板 定模 402 動模 澆口 410 流道 模腔 414 注料口 第五圖為本發明第三實補提供之__種基板結構之平面示音圖。 第六圖至第二十圖係本發明第三實施例提供之_種薄膜^層 104, 108, 104 108 114 202 400 406 404 412 416 13 1313395 基板結構材料 100” 射出成型機 基板材料 101 薄膜層 500 204

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Claims (1)

1313395 十、申請專利範圍： ι_ 一種基板結構，包括： 一基板材料；及 複數形成於該基板材料上之擋牆，該複數擋牆及基板材料間形成 複數第一收容空間，該第一收容空間用於收容一噴墨裝置噴入之墨 水； 其改進在於：兩相鄰之第一收容空間之間之擋牆進一步包括至少 一第二收容空間’該第二收容空間用於收容過量填充而從所述第一 收容空間溢出之墨水。 2_如申請專利範圍第1項所述之基板結構，其中，所述之第二收容空 間之深度等於第一收容空間之深度。 3·如申請專利範圍第1項所述之基板結構，其中，所述之第二收容空 間之深度小於第一收容空間之深度。 4. 如申明專利範圍第1項所述之基板結構，其中，所述之基板材料選 自玻璃、石英玻璃、矽晶圓、金屬或塑料。 5. =申5月專利|巳圍第i項所述之基板、结構，其中，所述之複數擔牆係 藉由光微影法形成於基板材料上。 6. 如申請專利範圍第丨項所述之基板結構，其中，所述之基板材料與 複數擋牆係一體成型。 7·如申請專利範圍第丨項所述之基板結構，其中，所述之第二收容空 =係方形槽' V形槽或U形槽，該槽之開D方向與第—收容空間之 開口方向相同。 8.—種薄膜圖案層之製造方法，其步驟如下， 15 1313395 (b)於該基板材料上形成複數擋牆。 10.如申研專利圍第9項所述之薄膜圖案層之製造方法，其中，所 述之步驟(b)包括以下分步驟： 、 於該基板材料上表面塗佈―第—光阻材料層； 將具有預第K容空間及第二收容空間之擋牆圖案之第一光 罩設於該第-光阻材料層與一曝光機光源間，並曝光該第一光阻材 料層； 利用顯#方式將雜顧案部分之光崎料層去除，形成設立於 基板材料上表面之複數擋牆。 11如申請專利範圍第9項所述之薄膜圖案層之製造方法，其中，所 述之步驟(b)包括以下分步驟： 於該基板材料絲㈣驗或贿形成—薄膜層； 於該薄膜層之上表面塗佈—第—光阻材料層；、 朵：第一收容空間之擋牆圖案之第二光罩設置於該第-阻材料層與曝光機光源間，曝光該第-光阻材料層； 該影及蝴方式將非撐牆圖案之該第 一光阻材料層及 70全去除剩下之該第一光阻材料層； 於該薄膜層上上表面塗佈一第二光阻材料層； 光 機： 於====獨⑽麵錄，形成設立 12.如申清專利範圍第9項戶斤述之s * 述之步驟⑹包括以下分步驟权相圖案層之製造方法，其中，所 ΐΪί”料上表面塗佈—第-光阻材料層； :”預定第一收容空間之擋牆圖案之第_井星执晋 光阻材料層與曝光機光源間，曝光 置於該第一 利用顯影方式將非細索之該Λ==去除； 16 ‘1313395 於第一光阻材料層上表面塗佈一第二光阻材料層； ,將具有預定第κ容空間之擋牆圖案之第三光罩設置於該第二 光阻材料層與曝光機光源間，曝光該第二光阻材料層； 利用歸彡方式將非難酿之鄕二光阻材·^除，形成設立 於基板材料上表面之複數撞牆。 13.如申請專概圍第9項所述之福_層之製造方法，所 述之步驟(b)包括以下分步驟： '、 於該基板材料上表面塗佈一第一光阻材料層； 、一將八有預疋第一收谷空間之撞牆圖案之第二光罩設置於該第一 光阻材料層與曝光機光源間，曝光該第一光阻材料層； 於第一光阻材料層上表面塗佈一第二光阻材料層； 將具有預定第二收容空間之擋牆圖案之第三光罩設置於該第二 光阻材料層與曝光機光源間，曝光該第二光阻材料層；、 =用顯影方式將非擋牆_之第—光阻材料層及第二光阻材料 工a去除，形成設立於基板材料上表面之複數擋牆。 4.如申請專利細第9項所述之薄膜圖㈣之製造方法， 之步驟(b)包括下列分步驟： 於該基板材料上表面以蒸鍵或濺鑛形成一薄膜層； φ 於該薄膜層之上表面塗佈一第一光阻材料層； 將具有預定第-收容空間及第二收容空間之擋牆圖案之第一光 =置於該第-光晴料層與曝光機辆間，曝光該第—光阻材料 =序利關影及關方式將非婦圖案之該第—轨材料膚及 15 ^薄輯去除，形姐立於基板材料JL表面之複數擋牆。 申清專利細第1〇至14祕—項所述之薄膜_層之製造方 ,，其中所述之光罩包括使用灰階度設計之光罩。 ’如申請專利範圍第9項所述之薄膜圖案層之製造方法，其中所述 U步驟(b)包括二次或三次以上之塗佈、曝光 '顯影等分步驟。 ’如甲請專利範圍第9項所述之薄賴案層之製造方法，其中，所 17 •1313395 述之步驟(b)包括以下分步驟： 提供一射出成型機及一具有預定擋牆圖案之模具； j用射出成型機將基板結構材料射出至該模具中； 1R H其表面具有複數播牆之基板結構。 述之i專裝^括述之薄膜随層之製造方法，其中，所 19.如申置包括熱泡式喷墨裝置賴電式噴4裝置。 述之^⑶ίΠΓ所述之細案層之製造方法，其中，所 容空間之^ 一^ 置、一加熱裝置或—發光裝置，將收 或往三種^細乾翻化，或者同時_上述三者方式之杯㈣ ’發光裝置包括紫外光發光照射裝置。 兩種

18 1313395 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（十八）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 喷墨裝置 110 墨水 112, 第一收容空間 106 第二收容空間 108 基板結構 100