TW200818288A - Patterned thin-film layer and method for manufacturing same - Google Patents

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200818288 九·、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本卷月"及種薄膜圖案層及一種薄膜圖 方法。 衣 【先前技術】 目前製造薄膜®案層之方法主要包括：光微影法 墨法。 ,、《《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=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。該光微影法需要複雜之製程，並且，材料 之使用效率較低而造成製造成本高。 噴墨法：提供一具有由複數擋牆限定之複數收容空間 之基板結構，使用一喷墨裝置，由裝置上複數個噴墨^: 將形成薄膜材料之墨水喷入該複數收容空間内，墨水被固 V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噴墨孔所直接涵蓋隻面積，因 此，噴墨裝置尚須提供該複數個噴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。 由於製程大量簡化，材料使用經濟，因此成本大幅降低。 先前技術中，由噴墨法形成之薄膜圖案層中，包括複 數薄膜層，由於利用複數個喷墨孔與基板結構行列相對運 動完成，故同行中相同材料之薄膜層使用同一噴墨孔製 作，其厚度係相同。因此，該行中同種材料之薄膜層均勻 7 200818288 性戒商。$ ’不同行相同材料之薄膜層，由於使用不同噴 墨孔製作’其厚度又不易相同。因此，當同種材料不同行 之間之薄膜層具有不同厚度時，光透過其後，該不同行間 不同厚度易被人眼分辨出來，因此形成線性條紋缺陷 (Mura Defects)。 【發明内容】 有雲於此，有必要提供_種可減少或消除條紋缺陷之 薄膜圖案層及一種薄膜圖案層之製造方法。 :種薄膜圖案層，包括：一基板’形成於基板上之複 數㈣，該複數擋牆限定複數收容空間，該收容空間 列狀排列，及複數薄膜層形成於收容空間内，其中 之收容空間之容積大小分佈係無規律的及每行之複數薄= 層之厚度分佈係無規律的。 、 一種薄膜圖案層之製造方法，包括以下步驟：提供一 基板’其表面具有複數措牆，該複錢牆間形成複數收容 空間’該收容空間呈行列狀排列於基板上，於該 空間中’每行k收容空間之容積大小分佈係無規律的了 填充墨水至該複數收容空間内，使填充至每行中之 小無規律分佈之收容空間内之墨水係相同材料的且填 該行中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臈層厚度分佈 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 一基板，於該基板上表面塗佈一光阻材料層，·將具有預定、 8 200818288 ，·牆圖案之光罩設於該光阻材料層與—曝光機光源間，並 光該光阻材制’其巾光罩巾各料預定位置所圍成之 面積為不同；利用顯影方式將非撞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擔牆；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饰 =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；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。、 /所述之薄膜圖案層藉由每行收容空間之容積大小益規 律分佈，使該行相同薄膜之薄膜層均勻性被打机，變得不 均勻從而使光透過其後所產生之條紋缺陷減少或消除。 所述之薄膜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，使該行中相同薄膜之薄膜層均勻性被打 亂’變得不均勻，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 m ° ' 請一併參閱圖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100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 200818288 晶·圓、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： 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, 200818288 上之複數擋牆104’與基板102’係一體成型結構。 請參閱圖4,本發明第三實施例提供之一種薄膜圖案 層之製造方法之流程示意圖。該方法主要包括以下步驟： 提供一基板，其表面具有複數擋牆，該複數擋牆間形成複 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（步驟10a);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中每個收容空間之墨水體積係相同的 (步驟20a);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30a)。 請參閱圖5c，在步驟（10a)中，該基板102之材料選自 玻璃、石英玻璃、矽晶圓、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，該具有複數檔牆 、104之基板100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)或濕式裂縫式塗佈法（Wet Slit Coating)於該 基板102上表面塗佈一負型光阻材料層103。 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103。 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上表面之複數檔牆104。 11 200818288 -該光罩200之設計可對應於後續步驟令所要 容空間谢所圍成之底面面積大小之無規律分怖而進行。 可以理解，上述步驟亦可使用正型光阻材料，直相應 之光罩設計及製程中曝光處材料係留下或去除具有: 外，並不影響本發明之實施。 ” 本實施例還提供之另-種具有複數擔牆1〇4，之基板 102’之製造方法。該方法具體包括以下步驟： 提供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104，之基板102，，如 圖6所示。 =核型具有預定之擋牆圖案，其設計與後續步驟形成 之收容空間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，—次形成具有複數擋牆1()4，之基板 102 Q本實施例之步驟—目的係為了得到—具有複數擔牆 之基板而達到該目的不必以上述具體實施例為限。 /由複數擋牆1〇4間形成之收容空間1〇7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 谷空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 120%，優選為9〇%至11〇%，該標準容積大小為先前技術 〜 4膜圖案層製造方法中，所形成之複數收容空間之 备積大小，該每個收容空間之容積大小係一樣的，為一恒 12 200818288 定·值。 請參閱圖5d至5e，在步驟20a中，利用一喷墨裝置 300藉由喷頭302將所需材料之墨水108填充至收容空間 107内以形成墨水層110,其中，填充至複數收容空間107 中，每行相同材料之墨水體積係相同的，填充至每相鄰三 行中收容空間107中之墨水108包括第一薄膜材料、第二 薄膜材料及第三薄膜材料，每相鄰三行之收容空間107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107後，形成墨水 層Π0之高度也為無規律分佈的。該喷墨裝置300可為一 熱泡式喷墨裝置（Thermal Bubble Ink Jet Printing Device) 或一壓電式喷墨裝置（Piezoelectric Ink Jet Printing Device) o 請參閱圖5f，於步驟30a中，複數收容空間107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上之複數薄膜層106，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 之薄膜層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。該固化裝置可為一加 熱裝置或一紫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20a中，同行中相同材料之喷出之墨 水層110高度分佈係無規律的，故固化墨水層110後所形 13 200818288 成.之同行中相同材料之薄膜芦 的。因此，由於該同行中相㈣二以度分佈也係無規律 頻捸八说— 相同材料之薄膜層1〇6厚度之益 規律分佈’該行薄膜層1〇 子-之無 成每行中相同材料之薄膜層=性就會降低，從而造 ^ J- ,Λ . " 厗度均勻性被打亂，使光

透過其後所産生之條紋缺陷減少或消除。 U 於乾燥固化過程後，便可 荦芦100 V 更了形成—如圖2所示之薄膜圖 /、曰100另外，可採用去除劑完全去除 成之複數擋牆104。 除甶光罩衣私中形 =施例繼之薄膜圖案層1〇〇之製造方法，填充 容相同材料之收容空間107之墨水層110

Li: 佈的，故固化墨水層110後所形成之同行 I =材料之薄制⑽厚度分佈係無規律分佈的。因 =由於該同行中相同材料之薄膜層⑽厚度之無規律分 —、該仃中薄膜層106厚度均勻性就會降低，從而造成 母行中相同材料之薄膜層⑽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。 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 作為黑轉結構，複數收容空間可用為紅絲三色色鼻之 製造’本方式提供之製造方式’即可形成沒有線性條紋缺 陷之良好濾光片產品，其中觀察同行同顏色之色層區，會 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線 層，發光層及電子電洞傳輸層等之製造。惟所形成之薄膜 14 200818288 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，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，106G，106B 200 薄膜圖案層 100，100’基板 光阻材料層 103 擋牆 收容空間 107 薄膜層 墨水 108，110光罩 15 200818288 喷墨裝置 300 喷頭 302 16

Claims (1)

1. 200818288 十申請專利範圍 1· 種薄膜圖案層，包括： 一基板； 形f於基板上之複數撞牆，該複數擋腾限定複數收容 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=在於：每行中之收容空間之容積大小分佈係益 =的，及每行中之複數薄膜層之厚度分佈係無規 2.如申請專利範圍第！項所述之薄膜圖案層，其中 之基板材料選自玻璃、石英玻璃 ； 3如由社奄一 兴坂哨石夕日日囫、金屬和塑膠。 •、〃明專利靶圍第1項所述之薄膜圖案層，其中， 之複數薄膜層包括第一薄膜層、第- 層，其中，每相鄰三行之收容膜層及第三薄膜 ^ ^ ^s R ^ 收谷工間内分別以第一薄膜 θ苐一溥膜層及弟三薄膜層為順序排列。 4.如：f專利範圍第1項所述之薄臈圖案層，其中，所述 之擋牆與基板係一體成型結構。 \如申請專利範圍第1項所述之薄膜圖案層，1中，該收 谷空間容積之無規律分佈範圍為、^ 平均收容空間容積之8〇%至12〇%。+收谷工間谷積或 6. -種薄膜圖案層之製造方法，包：以下步驟· 提：==面具有複數擋騰，該複數擔牆間形 = :該收容空間呈行列狀排列於基板 上，於該減收容”中，每行中之收容空間之容 200818288 • 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 的且填充至該行中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。 7·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’所述之複數播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； 將具有預定擔牆圖案之光罩設於該光阻材料層與一曝 光機光源間，並曝光該光阻材料層； 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。 8·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、金 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 200818288 括第一薄膜材料、第二 每相鄰三行之收容空，材料及第三薄膜材料，其中， 及第三薄膜層為順序填充:別以第一薄膜層、第二薄膜層 如申睛專利範圍第 、、 法，其中，所述之填充+ 斤述之薄膜圖案層之製造方 至收容空間内。、乂，係利用一喷墨裝置將墨水填充 如申睛專利範圍第 、、 法，其中，所述之嘖黑發、所述之薄膜圖案層之製造方 墨襄置之一種。 *置係熱泡式喷墨裝置和壓電式喷 13·如申請專利範圍第 、 法，其中，所述之 、所述之薄膜圖案層之製造方 法，其中，所述之固化步;:广用之薄臈圖案層之製造方 裝置。 驟係利用一加熱裝置及一抽真空 15·如申請專利範圍 法，其中，所 項所述之薄膜圖案層之製造方 16.如驟係利用—發光裝置固化墨水。 T明專利範圍第！ S β 法，其中，所述之發光拿置Γί之薄膜圖案層之製造方 法，其中：：圍/ 10項所述之薄膜圖案層之製造方 層及第三薄膜m :曰匕括第—薄膜層、第二薄膜 薄膜層、η 、4 、，母相鄰三行之收容空間内以第一 18.如申請專利—4膜層順序排列。 法，龙中 6項所述之薄膜圖案層之製造方 積之無規律分佈範圍為標準收容 19 200818288 % 空·間容積或平均收容空間容積之80%至120%。 19· 一種薄膜圖案層之製造方法，包括以下步驟： 提供一基板，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一曝 光機光源間，並曝光該光阻材料層，其中光罩中各 擋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 的且填充至該行中每個收容空間之墨水 的；及 固化墨水以形成複數薄膜層 膜層厚度分佈係無規律的 請專利範圍第19項所述之薄膜圖案層之製造 八，所述之填充至每相鄰三行收容空間 =薄膜材料:第二薄膜材料及第三薄膜材 及坌—仃之收谷㈣时m膜層、第-薄膜 及第三薄膜層為順料充。 ^~4m, 法，：：明專利辄圍第19項所述之薄膜圖案層之製造 申4=步驟係利用-加熱裳置固化= ^其中，所述之固化步驟係利用—加㈣置及— a.如申請專利範圍第Μ項所述之薄膜圖案層之製造〕 20 200818288 走’其中，所述之固化 24 “ 少驟係利用-發光裝置固化墨水。 4. 如申請專利範圍第19項 法， 々所述之溥膜圖案層之製造方 4，所述之發光裝置係—紫外線發光裝置。 5. ，如申請專利第19項所述之薄膜圖案層之製造方 ^，其中，該收容空間容積之無規律分佈範圍為標準收容 二間各積或平均收容空間容積之8〇%至120%。 21