(57)【要約】【課題】本発明は、薄膜パターン層を有する基板構造及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の薄膜パターン層を有する基板構造は、基板と、該基板の上に形成される複数の隔壁と、を含み、前記隔壁によって行と列に沿って並ぶ複数の収容空間が形成される基板構造であって、前記基板構造は、前記複数の収容空間内に形成される複数の薄膜パターン層をさらに含み、行毎の収容空間内の同じ材料からなる前記薄膜パターン層は、厚さの分布が不規則的である。また、本発明は、薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の上に形成される複数の隔壁と、を含み、前記隔壁によって行と列に沿って並ぶ複数の収容空間が形成される基板構造であって、
前記基板構造は、前記複数の収容空間内に形成される複数の薄膜パターン層をさらに含み、行毎の収容空間内の同じ材料からなる前記薄膜パターン層は、厚さの分布が不規則的であることを特徴とする薄膜パターン層を有する基板構造。
【請求項２】
前記基板の材料は、ガラス、石英ガラス、シリコン・ウエハー、金属またはプラスチックから選択されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターン層を有する基板構造。
【請求項３】
前記薄膜パターン層は、規則的に繰り返し並んだ第一薄膜パターン層と第二薄膜パターン層及び第三薄膜パターン層を含み、該第一薄膜パターン層と第二薄膜パターン層及び第三薄膜パターン層が上記のような順序に三行毎の収容空間内に形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターン層を有する基板構造。
【請求項４】
前記基板と前記複数の隔壁とが一体に成型されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターン層を有する基板構造。
【請求項５】
基板を提供する工程であって、該基板の表面に複数の隔壁が形成され、前記隔壁によって複数の収容空間が形成され、該収容空間が行と列に沿って前記基板の上に並ぶようにする工程と、
インクジェット装置を用いて、インクを前記収容空間内に吐出する工程であって、行毎の収容空間内に吐出する同じ材料からなるインクの体積分布が不規則的となるようにする工程と、
前記複数の収容空間内のインクを固化させ、薄膜パターン層を形成する工程であって、行毎の収容空間内の同じ材料からなる薄膜パターン層の厚さの分布が不規則的となるようにする工程と、
を含むことを特徴とする薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項６】
前記複数の隔壁が形成される方法は、
前記基板の上表面に、ネガ型フォトレジスト層を塗布する工程と、
前記ネガ型フォトレジスト層に露光を行う工程と、
前記ネガ型フォトレジスト層に現像を行って、前記基板の上表面に複数の隔壁を形成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項７】
前記複数の隔壁が形成される方法は、
成型機及び所定の隔壁のパターンを有する金型を提供する工程と、
前記成型機によって、基板材料を前記金型に射出する工程と、
離型し、複数の隔壁を有する基板を形成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項８】
前記基板の材料は、ガラス、石英ガラス、シリコン・ウエハー、金属またはプラスチックから選択されることを特徴とする請求項５に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項９】
前記インクジェット装置は、インクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドに設置される少なくとも一つのノズルと、を含むことを特徴とする請求項５に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項１０】
複数の隔壁が形成され、前記複数の隔壁によって複数の収容空間が形成される基板を提供する工程と、
インクジェット装置の複数のノズルを用いて、前記複数の収容空間内にインクを吐出する工程であって、前記複数のノズルと基板が行と列に沿って相対運動しながら、行毎の前記収容空間内に吐出した同じ材料からなるインクが不規則的な体積を有するようにする工程と、
前記インクを固化し、前記収容空間内に複数の薄膜パターン層を形成する工程であって、行毎の収容空間内の同じ材料からなる薄膜パターン層が不規則的な厚さの分布を有するようにする工程、
を含むことを特徴とする薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項１１】
前記薄膜パターン層は、規則的に繰り返し並んだ第一薄膜パターン層と第二薄膜パターン層及び第三薄膜パターン層を含み、該第一薄膜パターン層と第二薄膜パターン層及び第三薄膜パターン層が上記のような順序に三行毎の収容空間内に形成されることを特徴とする請求項５または請求項１０に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項１２】
前記インクジェット装置は、熱式のインクジェット装置または圧電式のインクジェット装置であることを特徴とする請求項５または請求項１０に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項１３】
前記固化工程は、少なくとも真空減圧乾燥装置、加熱装置または露光装置のうち一種の装置、または真空減圧乾燥装置及び加熱装置を採用することを特徴とする請求項５または請求項１０に記載の薄膜パターン層の製造方法。
【請求項１４】
前記露光装置は、紫外線露光装置であることを特徴とする請求項１３に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項１５】
前記ノズルに印加する電圧を不規則的に調節することによって、吐出されるインクの体積を不規則的に分布させることを特徴とする請求項１２に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項１６】
前記電圧が不規則的に変化するのは、電圧の大きさまたは電圧の波形が変化することによることを特徴とする請求項１５に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項１７】
前記電圧の大きさの変化は、標準電圧または平均電圧の８０％〜１２０％であることを特徴とする請求項１６に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項１８】
前記収容空間内に異なる量のインクを吐出することによって、体積が不規則的に分布されるインクを形成することを特徴とする請求項１２に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【請求項１９】
前記インクの量の変化は、標準のインクの量または平均のインクの量の８０％〜１２０％であることを特徴とする請求項１８に記載の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜パターン層を有する基板構造とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、薄膜パターン層の製造方法は、主にフォトリソグラフィー法（Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）と、インクジェット法（Ｉｎｋ  ｊｅｔ  ｐｒｏｃｅｓｓ）とがある。
【０００３】
フォトリソグラフィー法：所望の薄膜を塗布しようとする基板構造の上に、フォトレジスト層を塗布した後、所望のパターンを有するフォトマスクを介して、前記フォトレジスト層に露光と現像を実施すると、前記基板構造の上に所望のパターンを有する薄膜パターン層を形成する。しかし、前記フォトリソグラフィー法は、真空装置などの大型設備或いは複雑な製造プロセスを必要し、且つ材料の使用効率が低く、製造コストが高い欠点がある。
【０００４】
インクジェット法：複数のノズルを有するインクジェット装置を用いて、インクを基板構造の所定の位置に吐出し、且つ前記インクを乾燥させて、薄膜パターン層を形成する。基板構造の一つの区域の面積がノズルに覆われる区域の面積より大きいから、前記インクジェット装置のノズルを移動させながらインクを吐出する必要があるので、製造の過程が複雑になる。
【０００５】
従来インクジェット法によって形成される薄膜パターン層においては、同じ材料を１つのノズルで前記基板の一行に吐出すると、前記基板の上に厚さが同じで、且つ均一性が高い一行の薄膜パターン層が形成される。しかし、同じ材料を複数のノズルで前記基板の多くの行に吐出すると、前記基板の上に厚さが異なり、且つ均一性が低い多くの行の薄膜パターン層が形成される。従って、光線がこの薄膜パターン層を透過する時に、多くの行の薄膜パターン層の厚さが不均一になるので、前記薄膜パターン層に線状ムラ（Ｍｕｒａ  Ｄｅｆｅｃｔｓ）が生ずる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、前記課題を解決し、線状のムラが生ずることを防ぐことができる薄膜パターン層を有する基板構造とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の薄膜パターン層を有する基板構造は、基板と、該基板の上に形成される複数の隔壁と、を含み、前記隔壁によって行と列に沿って並ぶ複数の収容空間が形成される基板構造であって、前記基板構造は、前記複数の収容空間内に形成される複数の薄膜パターン層をさらに含み、行毎の収容空間内の同じ材料からなる前記薄膜パターン層は、厚さの分布が不規則的である。
【０００８】
本発明の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法は、基板を提供する工程であって、該基板の表面に複数の隔壁が形成され、前記隔壁によって複数の収容空間が形成され、該収容空間が行と列に沿って前記基板の上に並ぶようにする工程と、インクジェット装置を用いて、インクを前記収容空間内に吐出する工程であって、行毎の収容空間内に吐出する同じ材料からなるインクの体積分布が不規則的となるようにする工程と、前記複数の収容空間内のインクを固化させ、薄膜パターン層を形成する工程であって、行毎の収容空間内の同じ材料からなる薄膜パターン層の厚さの分布が不規則的となるようにする工程と、を含む。
【０００９】
本発明の薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法は、複数の隔壁が形成され、前記複数の隔壁によって複数の収容空間が形成される基板を提供する工程と、インクジェット装置の複数のノズルを用いて、前記複数の収容空間内にインクを吐出する工程であって、前記複数のノズルと基板が行と列に沿って相対運動しながら、行毎の前記収容空間内に吐出した同じ材料からなるインクが不規則的な体積を有するようにする工程と、前記インクを固化し、前記収容空間内に複数の薄膜パターン層を形成する工程であって、行毎の収容空間内の同じ材料からなる薄膜パターン層が不規則的な厚さの分布を有するようにする工程、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
従来技術と比べて、本発明に係る基板構造の行毎の収容空間内の同じ材料からなる薄膜パターン層は、厚さの分布が不規則的であるので、行毎の収容空間内の薄膜パターン層のアレイが不均一になる。従って、行毎の収容空間内に複数の薄膜パターン層の厚さが不規則的に分布されるので、光線が薄膜パターン層を透過する時、前記薄膜パターン層の線状ムラが生ずることを防ぐことができる。
【００１１】
本発明に係る薄膜パターン層を有する基板構造の製造方法によって、製造された薄膜パターン層を有する基板構造は、行毎の収容空間内の同じ材料からなる薄膜パターン層が不規則的な厚さの分布を有するので、行毎の収容空間内の薄膜パターン層のアレイが不均一になる。従って、行毎の収容空間内の複数の薄膜パターン層の厚さが不規則的に分布されるので、光線が薄膜パターン層を透過する時、前記薄膜パターン層の線状ムラが生ずることを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の薄膜パターン層を有する基板構造を詳しく説明する。
【００１３】
図１〜図２は、本発明の第一実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造１００を示す図である。該基板構造１００は、基板１０２と、該基板１０２の上に形成される複数の隔壁１０４と、複数の薄膜パターン層１０６と、を含む。
【００１４】
基板１０２の材料としては、ガラス、石英ガラス、シリコン・ウエハー（ｓｉｌｉｃｏｎｗａｆｅｒ）、金属またはプラスチックから選択される。前記基板１０２の上には、前記隔壁１０４に囲まれ、且つ行及び列に沿って並ぶ複数の収容空間１０７が形成されている。
【００１５】
図１〜２を参照すると、前記複数の薄膜パターン層１０６は、複数の第一薄膜パターン層１０６Ｒ、複数の第二薄膜パターン層１０６Ｇ及び複数の第三薄膜パターン層１０６Ｂを含む。該複数の第一薄膜パターン層１０６Ｒ、複数の第二薄膜パターン層１０６Ｇ及び複数の第三薄膜パターン層１０６Ｂは、それぞれ前記複数の収容空間１０７内に形成されている。行毎の薄膜パターン層１０６は、同じ材料で製造するが、厚さの分布が不規則的である。且つ隣接の三行毎の薄膜パターン層１０６は、規則的に繰り返し並んでいる第一薄膜パターン層１０６Ｒ、第二薄膜パターン層１０６Ｇ及び第三薄膜パターン層１０６Ｂを含む。例えば、一行に属し、且つ隣接した２つの薄膜パターン層１０６Ｒの厚さが異なる可能性がある。薄膜パターン層１０６Ｒの厚さの分布が不規則的であるから、行毎に属する薄膜パターン層１０６Ｒの均一性が低くなる。従って、行毎に属する複数の薄膜パターン層１０６Ｒの厚さが不規則的に分布されるので、光線が薄膜パターン層１０６Ｒを透過する時、前記薄膜パターン層１０６Ｒの線状ムラが生ずることを防ぐことができる。第二薄膜パターン層１０６Ｇ及び第三薄膜パターン層１０６Ｂは、第一薄膜パターン層１０６Ｒと類似するから、再度説明しない。
【００１６】
図３は、本発明の第二実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造１００’を示す図である。本実施形態の基板構造１００’は、第一実施形態の基板構造１００と類似する。異なる点は、本実施形態において、前記基板構造１００’の基板１０２’と複数の隔壁１０４’が一体に成型されている。
【００１７】
図４は、本発明の第三実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造を製造する流れ図である。該方法は、主に下記のような工程を含む。
【００１８】
工程１０ａ：基板を提供し、該基板の表面に複数の隔壁が形成され、前記基板の上に前記隔壁に囲まれ、且つ行及び列に沿って並ぶ複数の収容空間が形成される。
【００１９】
工程２０ａ：インクジェット装置を用いて、インクを前記収容空間内に吐出する。行毎の収容空間内に吐出されるインクの材料が同じであるが、体積分布が不規則的である。
【００２０】
工程３０ａ：前記複数の収容空間内のインクを乾燥固化させ、複数の薄膜パターン層を形成する。行毎の収容空間内の薄膜パターン層の材料が同じであるが、薄膜パターン層の厚さの分布が不規則的である。
【００２１】
工程１０ａにおいて、該基板の材料は、ガラス、石英ガラス、シリコン・ウエハー、金属またはプラスチックから選択される。本実施形態において、該基板は、ガラス基板である。
【００２２】
図５ａ〜５ｃは、フォトリソグラフィー法で複数の隔壁を有する基板構造を製造する流れ図である。該方法は、下記のような工程を含む。
【００２３】
図５ａにおいて、スリット塗布法（Ｓｌｉｔ  Ｃｏａｔ）、回転塗布法（Ｓｐｉｎ  Ｃｏａｔ）またはドライ・フィルム・ラミネーター塗布法（Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）で基板１０２の表面にネガ型フォトレジスト層１０３を塗布する。
【００２４】
図５ｂにおいて、該ネガ型フォトレジスト層１０３と露光装置（図示せず）の間に設置されるフォトマスク２００を利用して、該ネガ型フォトレジスト層１０３に露光を実施する。該露光装置の光源は紫外線を出射する光源であり、該フォトマスク２００は前記薄膜パターン層に対応するパターンを有する。
【００２５】
図５ｃにおいて、露光されたネガ型フォトレジスト層１０３に現像を実施して、露光されないネガ型フォトレジスト層１０３を除去する。すると、前記基板１０２の表面に複数の隔壁１０４が形成される。前記隔壁１０４によって、複数の収容空間１０７が形成される。
【００２６】
上述した方法において、ネガ型フォトレジスト材料の代わりに、ポジ型フォトレジスト材料を採用してもよい。ポジ型フォトレジスト材料を採用すると、現像を実施する時、露光されないポジ型フォトレジスト層が残り、露光されたポジ型フォトレジスト層が除去される。
【００２７】
また、図６のように、該複数の隔壁１０４と該基板１０２とを射出成型により一体に成型することができる。例えば、所定のパターンを有するインサート（Ｍｏｌｄ  Ｉｎｓｅｒｔ）を金型に設置し、溶融した基板材料を前記金型に射出し、冷却すると、前記金型内に複数の隔壁１０４’を有する基板が形成される。前記隔壁１０４’によって、複数の収容空間１０７が形成される。
【００２８】
図５ｄ〜５ｅに示したように、工程２０ａにおいて、インクジェット装置３００を利用して、必要とする材料のインク１０８を収容空間１０７内に吐出することにより、インク層１１０を形成する。該インク層１１０は不規則的な体積分布を有する。不規則的に分布されるインク層１１０の体積は、該インクジェット装置３００のヘッド３０２のノズル３０４に印加する電圧を不規則的に調節して実現したものである。不規則的に変化する電圧は、大きさが変化する電圧または波形が変化する電圧を指す。即ち、ノズル３０４に印加する電圧を不規則的に調節すると、吐出するインク層１１０の体積も不規則的に変化する。変化される電圧の大きさは、参考標準電圧または平均電圧の８０％〜１２０％にし、好ましくは、９０％〜１１０％にする。該参考標準電圧の大きさは、従来の薄膜パターン層の製造方法で用い、大きさが変化しない電圧を指す。前記ノズル３０４に印加した電圧の大きさが不規則的に変化するので、行毎の収容空間１０７内に吐出し、同じ材料からなる前記インク層１１０の体積分布は不規則的である。該インクジェット装置３００は、熱式（サーマル）インクジェット装置または圧電式（ピエゾ）インクジェット装置である。不規則的に変化する電圧は、大きさが変化する電圧または波形が変化する電圧を指す。
【００２９】
吐出する工程において、前記ノズル３０４が前記基板１０２に相対して運動するので、前記複数の収容空間１０７内にインク１０８を吐出することができる。
【００３０】
図５ｄ〜５ｅを参照すると、インク１０８は、第一薄膜材料のインク、第二薄膜材料のインクまたは第三薄膜材料のインクから一種を選択することができる。隣接の三行毎の収容空間１０７に吐出するインク１０８は、規則的に繰り返し並んでいる第一薄膜材料のインク、第二薄膜材料のインク及び第三薄膜材料のインクを含む。
【００３１】
また、不規則的な体積分布を有するインク層１１０を製造する他の方法は、行毎に異なる量のインクを吐出することである。
【００３２】
前記収容空間１０７内に吐出するインク１０８の量が不規則的に変化すると、前記吐出するインク層１１０の体積も不規則的に変化される。不規則的に変化するインク１０８の量の変化は、参考標準のインクの量の８０％〜１２０％にし、好ましくは、９０％〜１１０％にする。該参考標準のインクの量は、従来の薄膜パターン層の製造方法で用い、量が変化しないインクの量である。インク１０８の量が不規則的に変化するので、行毎の収容空間１０７内に吐出された前記同じ材料からなるインク層１１０の体積分布が不規則的になる。
【００３３】
図５ｆを参照すると、工程３０ａにおいて、収容空間１０７内に吐出するインク層１１０を固化装置（図示せず）で固化し、前記収容空間１０７内に複数の薄膜パターン層１０６を形成する。該固化装置は、少なくとも真空減圧乾燥装置、加熱装置または紫外線露光装置のうち一種の装置、または真空減圧乾燥装置及び加熱装置を採用する。行毎の薄膜パターン層１０６の材料は同じであるが、厚さの分布が不規則的に変化する。且つ隣接の三行毎の薄膜パターン層１０６は、規則的に繰り返し並んでいる第一薄膜パターン層１０６Ｒ、第二薄膜パターン層１０６Ｇ及び第三薄膜パターン層１０６Ｂを含む。行毎の収容空間１０７内に吐出し、同じ材料からなる前記インク層１１０が不規則的な体積分布を有するので、前記インク層１１０を固化すると、行毎の収容空間１０７内に形成された同じ材料からなる薄膜パターン層１０６の厚さの分布が不規則的である。従って、行毎の収容空間１０７内に形成された同じ材料からなる薄膜パターン層１０６の厚さが不規則的に分布されるので、光線が薄膜パターン層１０６を透過する時、前記薄膜パターン層１０６の線状ムラが生ずることを防ぐことができる。薄膜パターン層１０６Ｒを有する基板構造１００は、図２を参照することができる。
【００３４】
且つ、前記インクを固化させた後、ストリッパー（ｓｔｒｉｐｐｅｒ）などのような除去装置を採用して、フォトリソグラフィー法によって形成された隔壁１０４を除去し、薄膜パターン層１０６を形成することができる。
【００３５】
図７は、本発明の第四実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造を製造する流れ図である。該方法は、主に下記のような工程を含む。
【００３６】
工程１００ａ：複数の隔壁を有し、該隔壁に囲まれて複数の収容空間が形成される基板を提供する。
【００３７】
工程２００ａ：インクジェット装置の複数のノズルを用いて、前記複数の収容空間にインクを吐出する。前記複数のノズルと基板は行と列に沿って相対運動しながら、行毎の前記収容空間内に吐出した同じ材料からなるインクに不規則的な体積を有させる。
【００３８】
工程３００ａ：前記インクを固化し、前記収容空間内に複数の薄膜パターン層を形成する。すると、行毎の収容空間内の同じ材料からなる薄膜パターン層は、不規則的な厚さの分布を有する。
【００３９】
本実施形態と前述の実施形態の区別は、本実施形態の提供する複数のノズルと基板は行と列に沿って相対運動するので、基板の収容空間が行と列に沿って並ぶ必要がない。本方法の詳しいステップは、前記の実施形態の方法のステップと類似する。本技術分野の当業者は、前記の実施形態に記載する方法によって、カラーフィルターと発光ダイオードを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第一実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造の平面図である。
【図２】本発明の第一実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造の断面を示す図である。
【図３】本発明の第二実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造の断面を示す図である。
【図４】本発明の第三実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造を製造する方法の流れ図である。
【図５ａ】本発明の第三実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造を製造する方法を示す図である。
【図５ｂ】本発明の第三実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造を製造する方法を示す図である。
【図５ｃ】本発明の第三実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造を製造する方法を示す図である。
【図５ｄ】本発明の第三実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造を製造する方法を示す図である。
【図５ｅ】本発明の第三実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造を製造する方法を示す図である。
【図５ｆ】本発明の第三実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造を製造する方法を示す図である。
【図６】本発明の第三実施形態の基板の断面を示す図である。
【図７】本発明の第四実施形態の薄膜パターン層を有する基板構造を製造する方法の流れ図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００  基板構造
１００’  基板構造
１０２  基板
１０２’  基板
１０３  ネガ型フォトレジスト層
１０４  隔壁
１０４’  隔壁
１０６  薄膜パターン層
１０６Ｒ  第一薄膜パターン層
１０６Ｇ  第二薄膜パターン層
１０６Ｂ  第三薄膜パターン層
１０７  収容空間
１０８  インク
１１０  インク層
２００  フォトマスク
３００  インクジェット装置
３０２  ヘッド
３０４  ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図５ｆ】
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【図６】
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【図７】
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