专利名称：薄膜图案层制造方法
技术领域：
本发明涉及一种薄膜图案层制造方法。
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结构上涂敷光阻材料，将具 有预定图案的光罩设置于光阻材料上，进行曝光及显影，或加上蚀刻制程， 而形成具有预设图案的薄膜图案层。该光微影法需要复杂的制程，并且，材 料的使用效率较低而造成制造成本高。
喷墨法，此处以制备彩色滤光片为例说明。用喷墨法制造彩色滤光片主 要包括以下步骤如图l(a)所示，提供一基板42和设置于基板42上的多个 行列分布的分隔墙44，该多个分隔墙44的侧面44a限定多个收容空间46， 提供一紫外光线48，该紫外光线48垂直于所述基板42的表面照射。如图l(b)、 (c)所示，使用一喷墨装置50,该喷墨装置50具有喷墨孔52,该喷墨头52 将形成薄膜材料的墨水54R、54G、54B喷入该多个收容空间46内，墨水54R、 54G、 54B被固化后在该基板42上形成预定的薄膜图案层，其中，墨水54R、 54G、 54B分别为红、绿、蓝色墨水。使用喷墨法制造彩色滤光片能够一次 形成薄膜图案层。由于制程大大简化，材料使用经济，因此成本大幅降低。
Proceedings of the 2005 IEEE (第258至260页)在2005年11月公开了标 题为 "The Fluid Property Dependency on Ink Jetting Characteristics" 的论文中
提到工业喷墨制程如喷墨法制造彩色滤光片的制程中，喷墨墨水需具有适应
于喷墨制程的粘性(viscosity)和表面张力(surface tension)。因此，可选择粘性 与表面张力较强的喷墨墨水来增强墨水与基板以及墨水与分隔墙之间的润湿 性；当然也可以采用图l(a)中所示的对基板及分隔墙照射紫外线的方法。在 图1所示的制程中，紫外光线48可以使空气中的新增臭氧或原有的臭氧分离 出活性氧，使表面上附着的较不亲水性的污染物质分解去除，而使基板42 表面与墨水54R、 54G、 54B之间的润湿性提升；另外，当基板42或分隔墙 44为有机材料时，紫外光线48还可以破坏该有机材料表面的不饱和4建，而 使亲水性的官能性加入，使其与墨水54R、 54G、 54B之间的润湿性更强。
在传统的制程中，由于该紫外光线48垂直于所述分隔墙44的顶部表面 44b照射，使得分隔墙44的顶部表面44b与墨水54R、 54G、 54B润湿性能较强， 而分隔墙44的侧面44a与墨水54R、 54G、 54B的润湿性能相对较弱。当某一收 容空间42内的墨水喷出量过大而使液面高出分隔墙44的顶部表面44b时，比如 54R、 54G的液面高出分隔墙44的顶部表面44b,可能会由于墨水54R、 54G与 分隔墙44之间的润湿性过强而使墨水54R沿着分隔墙44顶部表面44b向与墨 水54R相邻的墨水54G方向流动而与墨水54G发生混色，影响所述薄膜图案层 的质量。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可提高薄膜图案层质量的薄膜图案层制造方法。
一种薄膜图案层制造方法，包括以下步骤提供一基板，其表面具有多 个分隔墙，该多个分隔墙间形成多个收容空间；提供一光罩和一紫外光源， 其中，所述光罩设置于所述紫外光源与所述分隔墙之间，所述光罩包括多个
用于遮挡分隔墙的顶部表面的遮光部和多个可透过光线至收容空间的透光
部；所述紫外光源发出紫外光线对所述多个分隔墙的侧面及基板表面进行照 射；填充墨水至该多个收容空间内；及固化墨水以形成薄膜图案层。
所述的薄膜图案层制造方法中，在紫外光源与分隔墙之间设置光罩，使 分隔墙顶部表面免于紫外光照射，从而可以使分隔墙顶部表面与墨水之间具 有较弱润湿性能，减少了当某一收容空间内的墨水溢出至分隔墙顶部表面时 向与其相邻的收容空间流动的趋势，/人而减少相邻收容空间内墨水的混色，
提高薄膜图案层的质量。
图1是现有技术的一种薄膜图案层制造方法的流程示意图。 图2(a)至图2(c)是本发明第一实施例提供的一种薄膜图案层制造方法的 示意图。
图3是根据图2所示的薄膜图案层制造方法所制造的薄膜图案层的截面 示意图。
图4是本发明第二实施例提供的基板与分隔墙结构的截面示意图。 图5是本发明第三实施例提供的基板与分隔墙结构的截面示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。 本发明第一实施例提供一种薄膜图案层制造方法，该方法包括以下步骤
1) 提供一基板，其表面具有多个分隔墙，该多个分隔墙间形成多个收容 空间。
2) 提供一光罩和一紫外光源，其中，所述光罩设置于所述紫外光源与所
述分隔墙之间，所述光罩包括多个用于遮挡分隔墙的顶部表面的遮光部和多 个可透过光线至收容空间的透光部。
3) 所述紫外光源发出紫外光线透过所述透光部对多个分隔墙的侧面及 基板表面进行照射。
4) 填充墨水至该多个收容空间内。
5) 固化墨水以形成薄膜图案层。 下面将结合附图对上述方法进行详细说明
请参阅图2(a)，在步骤1)中，提供一表面设置有呈行列排布的多个分隔 墙104的基板102,各分隔墙104分别具有多个侧面104a和一顶部表面104b， 该多个分隔墙104的多个侧面104a限定多个收容空间107,该多个收容空间 107通常成阵列式排列。 一般地，该顶部表面104b与基板102表面平行，所 述侧面104a与基板102所成角度e大于90度。可以理解，该多个收容空间 107还可以马赛克方式或不MJ'J方式排列等，并不限于本实施例。
在步骤2)中，提供一曝光光源60和一光罩200,该光罩200设置于该曝 光光源60与该基板102之间。一^:地，所述曝光光源60为紫外光源，本实 施例曝光光源60发出紫外光线109。所述光罩200包括一透光部200b及透 光部200b表面的多个遮光部200a，所述多个遮光部200a所形成的图案与多 个分隔墙104在基板102表面所形成的图案相对应。所述遮光部200a用于遮 挡曝光光源60发出的射向分隔墙104顶部表面104b部分的光线，所述透光 部200b的作用为透过所述曝光光源60发出的射向组成收容空间107的基板 102及分隔墙104侧面104a部分的光线。在图2(a)中，所述光罩200与分隔 墙104隔开一段距离，可以理解，所述光罩200还可以相接触设置，并不限 于本实施例。
在步骤3)中，所述曝光光源60以垂直于所述基板102表面的方向发出
紫外光线109，由于光罩200的遮光部200a的遮挡，所述紫外光线109仅射 向基板102表面以及分隔墙104的侧面104b。可以理解，所述曝光光源60 的曝光光线亦可以与基板102表面成其它角度，并不限于本实施例的与基板 102表面的垂直关系。
如图2(b)与(c)所示，在步骤4)中，利用一喷墨装置300将所需薄膜材料 的墨水108填充至收容空间107内以形成墨水层110，其中，该喷墨装置300 包括至少一个喷墨头302和设置于该喷墨头302的至少一个喷墨孔304，墨 水108藉由该喷墨孔304喷出。
在步骤5)中，利用一固化装置(图未示)对该多个墨水层IIO加以固化， 以形成薄膜图案层。该固化装置可为一加热装置或一紫外线曝光装置或一抽 真空装置或上述装置的其中任意两种或三种的组合。本实施例的墨水层110 以间隔排列的红色墨水层IIOR、绿色墨水层110G与蓝色墨水层110B为例 进行说明。
需要说明，步骤3)中对基板102表面及分隔墙104侧面104a照射紫外 光线109的目的为增强基板102表面及分隔墙104侧面104a与墨水108之间 的润湿性，以使墨水108更好地附着于其上。另外，所述分隔墙104的材料 可以为包含有对紫外光敏感材料，当紫外光照射于其上时，所述紫外光敏感 材料与墨水108的润湿性能增强，从而使分隔墙104侧面104a与墨水108 的润湿性能更强。
本实施例中，所述曝光光源60优选为低压直管式紫外光源。另，所述曝 光光源60的波长优选小于320纳米，与此波长范围相适应，所述光罩200 的材料一般采用铬、树脂材料等，所述分隔墙104的材料可以为树脂光阻材 料等，可使分隔墙104的侧面104a经过紫外光线照射后，呈现较好的与墨水 108的润湿性。
相对于现有技术，本方法在曝光光源60与分隔墙108采用了光罩200， 使分隔墙104的侧面104a受到照射，而分隔墙104的顶部表面104b由于光 罩200的遮光部200a的遮挡而未受到照射，/人而使侧面104a与墨水108的 润湿性更强，墨水108在分隔墙104侧面104a的附着更牢固，同时也避免由 于顶部表面10 4 b与墨水润湿性增强而发生的相邻墨水层混色。
该基板102的材料可以选自玻璃、石英玻璃、硅晶圆(wafer)、金属以及 塑料等，本实施例中，该基板102系一玻璃基板。该喷墨装置300可以为热
泡式喷墨装置或压电式喷墨装置等。
请参阅图3,为根据第一实施例的制造方法形成的薄膜图案层100,该薄 膜图案层IOO每一列的墨水层110为同种颜色，每一行中的墨水层IIO按不 同颜色间隔排列，如按照红色墨水层IIOR、绿色墨水层IIOG与蓝色墨水层 110B的排列顺序间隔排列。当然，所述墨水层110还可以为其它排列方式， 并不限于本实施例。
请参阅图4,系本发明第二实施例基板与分隔墙结构。如图4所示，分 隔墙206设置于基板102表面且分隔墙206的侧面208与基板102所成角度 6t为卯度。
请参阅图5，为本发明第三实施例的基板与分隔墙结构。如图5所示，基 板202及分隔墙204的结构与图4中的基板102及分隔墙206的结构基本相同，不 同之处在于该基板202与分隔墙204为一体结构，该基板202和分隔墙204的材 料选自玻璃、石英玻璃、金属与塑料等其中的一种。
另外，本领域技术人员还可以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。
权利要求
1.一种薄膜图案层制造方法，包括以下步骤提供一基板，其表面具有多个分隔墙，该多个分隔墙间形成多个收容空间；提供一光罩和一紫外光源，其中，所述光罩设置于所述紫外光源与所述分隔墙之间，所述光罩包括多个用于遮挡分隔墙的顶部表面的遮光部与多个可透过光线至收容空间的透光部；紫外光源发出紫外光线透过所述透光部对多个分隔墙的侧面及基板表面进行照射；填充墨水至该多个收容空间内；及固化墨水以形成薄膜图案层。
2. 如权利要求1所述的薄膜图案层制造方法，其中，所述光罩的材料为铬。
3. 如权利要求1所述的薄膜图案层制造方法，其中，所述分隔墙的材料 为树脂光阻材料。
4. 如权利要求1所述的薄膜图案层制造方法，其中，所述紫外光线的波 长小于320纳米。
5. 如权利要求1所述的薄膜图案层制造方法，其中，所述紫外光线的方 向垂直于所述基板表面。
6. 如权利要求1所述的薄膜图案层制造方法，其中，所述基板与所述多 个分隔墙为一体成型结构。
7. 如权利要求1所述的薄膜图案层制造方法，其中，所述的基板材料选 自玻璃、石英玻璃、金属和塑料中的其中一种。
8. 如权利要求1所述的薄膜图案层制造方法，其中，所述的填充墨水的 步骤是利用一喷墨装置将墨水填充至收容空间内，该喷墨装置包括至少一个 喷墨头和设置于喷墨头上的至少一个喷墨孔。
9. 如权利要求8所述的薄膜图案层制造方法，其中，所述的喷墨装置是 热泡式喷墨装置或压电式喷墨装置。
10. 如权利要求1所述的薄膜图案层制造方法，其中，所述的固化步骤 是利用一加热装置或一抽真空装置、或一曝光装置、或上述装置的其中两种 或三种的任意组合固化墨水。
11. 如权利要求IO所述的薄膜图案层制造方法，其中，所述的曝光装置 是一紫外线曝光装置。
全文摘要
本发明涉及一种薄膜图案层制造方法，其包括以下步骤提供一表面具有多个分隔墙的基板，该多个分隔墙间形成多个收容空间；提供一光罩和一紫外光源，其中，所述光罩设置于所述紫外光源与所述分隔墙之间且包括多个用于遮挡分隔墙的顶部表面的遮光部和多个可透过光线至收容空间的透光部；所述紫外光源发出紫外光线透过所述透光部对多个分隔墙的侧面及基板表面进行照射；填充墨水至该多个收容空间内；固化墨水以形成薄膜图案层。
文档编号G02B5/20GK101359172SQ200710129890
公开日2009年2月4日 申请日期2007年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者陈健宏 申请人:Icf科技有限公司