CN101231361A - 具有薄膜图案层的基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有薄膜图案层的基板的制造方法，其步骤如下：提供一预成型的基板，其具有多个具有排斥墨水性能的挡墙，该多个挡墙间形成多个收容空间；将含有可固化成分的墨水分别填充在该多个收容空间中，其中收容于各收容空间的墨水体积大于其所对应的收容空间的容积；固化墨水而使该墨水中的可固化成分在该收容空间中形成薄膜图案层。此制程无需以研磨或蚀刻等方式将挡墙及薄膜层磨平，便可达到所需要的平坦度要求。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种具有薄膜图案层的基板的制造方法。
【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。
当采用光微影法时，需在一个基板上涂敷一层光阻材料层。根据预计形成的薄膜图案层，制作多个光罩，在一个基板反复进行涂敷光阻层，采用该光罩对该光阻层进行曝光及显影，一直到图案层完成。但是，该光微影法需要使用大型设备，其制造成本相应增加。
参照图7，喷墨法通常包括如下步骤：将适量的墨水填充在由基板300上的多个挡墙304围成的多个收容空间中；固化墨水而形成薄膜图案层314。
但是，如图7所示，由于墨水与挡墙304的接触角较小，故会产生与挡墙接触处墨水面较高。待墨水干燥后，产生薄膜图案层314厚度不均匀的状况，而需进一步处理以使得表面平坦。其制造时间相应增加。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种具有薄膜图案层的基板的制造方法，该薄膜图案层具有较高的表面平坦度。
一种具有薄膜图案层的基板的制造方法，其步骤如下：
提供一预成型的基板，其具有多个具有排斥墨水性能的挡墙，该多个挡墙间形成多个收容空间；将含有可固化成分的墨水分别填充在该多个收容空间中，其中收容于各收容空间的墨水体积大于其所对应的收容空间的容积；固化墨水而使该墨水中的可固化成分在该收容空间中形成薄膜图案层。
一种具有薄膜图案层的基板的制造方法，其步骤如下：
提供一预成型的基板，其具有多个具有排斥墨水性能的挡墙，该多个挡墙间形成多个收容空间；将含有可固化成分的墨水分别填充在该多个收容空间中，并使各收容空间中的墨水的可固化成份的体积与该收容空间的容积大致相同，其中收容于各收容空间的墨水体积大于其所对应的收容空间的容积；固化墨水而使该墨水中的可固化成分在该收容空间中形成薄膜图案层。
相较于现有技术，所述的薄膜图案层的制造方法，将过量墨水填充至两挡墙间形成的收容空间中，由于液体的表面张力特性，过量墨水会在各收容空间的开口上形成一鼓起的液面而不至于溢出。而于墨水干燥固化后，墨水中可固化成份留在收容空间中而形成薄膜图案层，该薄膜图案层的高度与挡墙的高度是大致相近。此制程可达到所需要的平坦度要求，解决一般喷墨式薄膜制程所造成的薄膜图案层不均匀的状况。
【附图说明】
图1是具有挡墙的预成型的基板的剖面示意图。
图2至图3是图1所示的预成型的基板的制造方法的示意图。
图4，图5及图6是使用图1所示的预成型的基板制造具有薄膜图案层的基板的方法的示意图。
图7是具有薄膜图案层的传统基板的剖面示意图。
【具体实施方式】
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请一并参阅图1到图6，提供了一种其上具有薄膜图案层114的(例如，彩色层)基板100的制造方法。该方法步骤如下：提供一预成型的基板11，其具有多个挡墙104，该多个挡墙104间形成多个收容空间106；将含有可固化成分的墨水112(例如，彩色溶液)分别填充在该多个收容空间106中，其中收容于各收容空间的墨水112体积大于其所对应的收容空间106的容积；固化收容空间106中的墨水112以便该墨水112中的可固化成分在该收容空间106中形成薄膜图案层。
如图1所示，所提供的预成型的基板11包括一个基板100、多个形成在基板100上的挡墙104，以及由该多个挡墙104围成的多个收容空间106。该多个挡墙104以预计的图案排列并具有大致平坦的上表面1042。该多个收容空间106由该多个挡墙104限定而成。相邻的挡墙104由一个收容空间106分割开。该基板100材料选用玻璃。当然，基板材料也可选用石英玻璃、硅晶圆、金属或聚合物树脂等。该多个挡墙104通常由聚合物树脂制成。另外，该多个挡墙104可以由黑色树脂或类似物制成以用作黑色矩阵。
如图2及图3所示，该预成型的基板11的制造方法具体包括以下步骤：提供一个基板100；在该基板100上涂布一层光阻材料层202；利用一个光罩200曝光该光阻材料层202；以及，显影该光阻材料层202，形成多个挡墙104。
在本实施例中，该光阻材料层202由负型光阻材料形成。或者，可以使用正型光阻材料，但是此时的光罩设计不同。该光阻材料层202是利用某种方法形成在基板100上，例如，旋转涂布法、喷射涂布法、裂缝式涂布法等。该光罩200根据挡墙104的预计形成的图案制成。使用该光罩200对该光阻材料层202曝光，然后对光阻材料层202进行显影。因此，该挡墙104以预计的图案形成在基板100上。另外，该挡墙104可以由单层或多层结构组成，例如，该挡墙104可以包括由无机材料制成的底层和由有机材料制成的上层。
或者，该预成型的基板11可以通过塑性成型的方法制得，从而该基板100与该挡墙104为一体成型。
挡墙104应具有一定的排斥墨水性能。例如，墨水112及挡墙104之间的接触角应大于15度且小于90度，优选为大于20度且65度。在此范围内，墨水112可较好的收容于收容空间106中。
如图4所示，通过一喷墨装置110将该墨水112填充在收容空间106中。该喷墨装置110可选用热泡式喷墨装置(Thermal Bubble Ink Jet PrintingApparatus)或压电式喷墨装置(Piezoelectric Ink Jet Printing Apparatus)。
如图5所示，为达到收容空间106中的墨水112的可固化成份体积与该收容空间106的容积大致相同，可将过量墨水112填充至该收容空间106中。由于液体的表面张力特性，过量墨水112会在收容空间106的开口108上形成一鼓起的液面而不至于溢出。通常，该墨水的可固化成份体积与该对应的收容空间的容积之比在65％-135％的范围，优选的，在80％-120％的范围。而较为理想的状况之一是，可固化成分体积与其收容空间106的容积基本相等。过量墨水112的体积由可固化成份在墨水内占的百分比来决定，如可固化成份在墨水内占的百分比约为33％，此时过量墨水112的体积约为收容空间106的容积的三倍，即过量墨水112的高度H是挡墙的高度h的三倍。收容空间106的容积可由以下确定：以收容空间106中基板的表面积乘以挡墙的高度h所得的值为收容空间106的容积。墨水112体积的确定方法与收容空间106体积的确定方法相似，在此不再累赘。当然，过量墨水112的体积可超过收容空间106的容积的两倍。
该多个收容空间106可以一个接一个地进行墨水112的填充，或者通过多个喷墨头同时进行墨水112的填充。此外，该多个收容空间106可以分别填充不同的墨水，例如根据需要进行红绿蓝墨水填充。
如图6所示，固化收容空间106中的墨水112而形成薄膜图案层114。该固化主要通过一抽真空装置、一加热装置，一曝光装置或三者的任意组合进行。墨水112中的大部分溶剂被蒸发掉，可固化成份留在收容空间106中，这些成分在固化过程中可能会发生交联的情况。因此，该薄膜图案层114与挡墙104的上表面1042基本齐平。
因此，在固化墨水112之后，收容空间106中薄膜图案层114的体积等于或小于在同一位置的墨水112的可固化成分的体积。该体积可能因固化过程所导致的密度变化而减小。由于该可固化成份体积与该收容空间106的容积的差小于35％，优选地，小于20％，因此，收容空间106中薄膜图案层114的体积与收容空间106的体积之比在50％至135％的范围。优选地，收容空间106中薄膜图案层114的体积与收容空间106的体积之比在70％至120％的范围。另外，该薄膜图案层114的厚度大致相近于挡墙104的高度。薄膜图案层114的厚度与挡墙104的高度之比在50％至135％的范围，优选地，在70％至120％的范围。
该薄膜图案层114具有平坦的表面并具有与挡墙104的高度h大致相近的高度。通常，无需更多的流程对薄膜图案层114的表面进行处理，从而缩短了制造时间。
该基板100可适用于彩色滤光片及有机曝光装置。此外，根据需要，该挡墙104可以从该基板100部分地移除。
另外，本领域技术人员还可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。
Claims (32)
1.一种具有薄膜图案层的基板的制造方法，其步骤如下：
提供一预成型的基板，其具有多个具有排斥墨水性能的挡墙，该多个挡墙间形成多个收容空间；
将含有可固化成分的墨水分别填充在该多个收容空间中，其中收容于各收容空间的墨水体积大于其所对应的收容空间的容积；及
固化墨水而使该墨水中的可固化成分在该收容空间中形成薄膜图案层。
2.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，所述的墨水中的可固化成分的体积小于该墨水的体积的一半。
3.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，收容在各个收容空间中墨水的体积是对应收容空间的容积的至少两倍。
4.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，所述的预成型的基板由以下分步骤制得：
提供一基板；
在该基板上涂布一光阻材料层；
采用光罩对该光阻材料层曝光；及
显影该光阻材料层而形成该多个挡墙。
5.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该预成型的基板是通过塑性成型的方法制得。
6.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该墨水是通过喷墨装置填充在该收容空间中。
7.如权利要求6所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于所述的喷墨装置包括热泡式喷墨装置或压电式喷墨装置。
8.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于所述的墨水是通过一抽真空装置、一加热装置或一曝光装置进行固化，或者同时采用上述三者方式的两种或三种进行固化。
9.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于填充在收容空间中的墨水具有一鼓起的液面。
10.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，进一步包括一步骤：在固化过程后，部分地去除基板上的多个挡墙。
11.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该墨水的可固化成份体积与该对应的收容空间的容积之比在65％-135％的范围。
12.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该墨水的可固化成份体积与该对应的收容空间的容积之比在80％-120％的范围。
13.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该薄膜图案层的体积与对应的收容空间的容积之比在50％至135％的范围。
14.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该薄膜图案层的体积与对应的收容空间的容积之比在70％至120％的范围。
15.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该薄膜图案层的厚度与对应的挡墙的高度之比在50％至135％的范围。
16.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该薄膜图案层的厚度与对应的挡墙的高度之比在70％至120％的范围。
17.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于墨水与对应挡墙之间的接触角大于15度且小于90度。
18.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于墨水与对应挡墙之间的接触角大于20度且65度。
19.如权利要求1所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于所述挡墙由单层或多层结构组成。
20.一种具有薄膜图案层的基板的制造方法，其步骤如下：
提供一预成型的基板，其具有多个具有排斥墨水性能的挡墙，该多个挡墙间形成多个收容空间；
将含有可固化成分的墨水分别填充在该多个收容空间中，并使各收容空间中的墨水的可固化成份的体积与该收容空间的容积大致相同，其中收容于各收容空间的墨水体积大于其所对应的收容空间的容积；及
固化墨水而使该墨水中的可固化成分在该收容空间中形成薄膜图案层。
21.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，所述的墨水中的可固化成分的体积小于该墨水的体积的一半。
22.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，收容在各个收容空间中墨水的体积是对应收容空间的容积的至少两倍。
23.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，所述的预成型的基板由以下分步骤制得：
提供一基板；
在该基板上涂布一光阻材料层；
采用光罩对该光阻材料层曝光；及
显影该光阻材料层而形成该多个挡墙。
24.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该预成型的基板是通过塑性成型的具有薄膜图案层的基板的制造方法制得。
25.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该墨水是通过喷墨装置填充在该收容空间中，所述的喷墨装置包括热泡式喷墨装置或压电式喷墨装置。
26.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于所述的墨水是通过一抽真空装置、一加热装置或一曝光装置进行固化，或者同时采用上述三者方式的两种或三种进行固化。
27.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于填充在收容空间中的墨水具有一鼓起的液面。
28.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，进一步包括一步骤：在固化过程后，部分地去除基板上的多个挡墙。
29.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该薄膜图案层的体积与对应的收容空间的容积之比在50％至135％的范围。
30.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该薄膜图案层的体积与对应的收容空间的容积之比在70％至120％的范围。
31.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该薄膜图案层的厚度与对应的挡墙的高度之比在50％至135％的范围。
32.如权利要求20所述的具有薄膜图案层的基板的制造方法，其特征在于，该薄膜图案层的厚度与对应的挡墙的高度之比在70％至120％的范围。
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| CN102152674A (zh) * | 2010-11-25 | 2011-08-17 | 浙江大学 | 一种基于光学干涉原理的彩色印刷方法 |
| WO2021173938A1 (en) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | Commscope Technologies Llc | Distributed antenna system antenna mount |
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2007
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