數組基板及其制造方法

專利名稱：數組基板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種數組基板及其制造方法，特別是一種具有網格結構的數組基板及其制造方法。
背景技術：
近來，一種利用噴墨印刷(inkjet printing, IJP)制程形成圖案化的組件數組的方法已被發展出來。噴墨印刷制程主要是利用噴墨頭(Ink-Jet Printing Head)將材料噴至基板上的特定區域，以在這些特定區域中形成所需的組件。噴墨印刷制程不需要光罩或網版，僅需進行單一步驟即可印刷成所需的圖案，使得噴墨印刷制程的應用范圍相當廣泛， 并且降低了制造時間與成本。為了形成一定厚度的組件圖案以及避免不同區域之間的材料相互混染，進行噴墨印刷制程前必須在基板上制作網格結構或是矩陣圖案以界定出預定被注入墨水的區域。此時，墨水與網格結構之間的附著性質將會大幅地影響組件數組的質量。舉例而言，墨水與網格結構之間的附著性質不佳時，墨水可能無法填滿網格結構所定義的區域。另一方面，墨水與網格結構之間的附著性質良好時，墨水可能會溢流出網格結構所定義的區域造成不同區域間的墨水混染。整體而言，要如何制作理想的網格結構以利于使用噴墨制程來制作組件數組是一項受關注的議題。

發明內容
鑒于現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種具有強度良好的網格結構的數組基板以及一種可簡易地制作出所需形狀與尺寸的網格結構的數組基板的制造方法。為了實現上述目的，本發明的技術方案是一種數組基板，包括一基板以及一網格結構，該網格結構配置于基板上并包括多道擋墻，這些擋墻界定出多個數組排列的開口，其中各擋墻包括二墻板以及一連接部，且連接部連接于二墻板之間以構成一凹槽。在本發明的一實施例中，上述二墻板之間的距離介于400納米至20微米之間。在本發明的一實施例中，上述二墻板彼此平行并且二墻板垂直于基板。在本發明的一實施例中，上述數組基板更包括一填充材料，其填充于開口中，且在開口中的填充材料具有一第一厚度，第一厚度不小于二墻板其中一者的高度。另外，填充材料可選擇性地更填充于凹槽中，且在凹槽中的填充材料具有一第二厚度，其中第二厚度與連接部的厚度的總和不大于二墻板的高度。在本發明的一實施例中，上述各擋墻的二墻板的高度相同或是相異。本發明另提出一種數組基板的制造方法于一基板上形成一壓印材料層；提供一壓印模，其中壓印模具有多個凹刻圖案；將壓印模下壓于壓印材料層，使一部分壓印材料層填充于凹刻圖案內；固化凹刻圖案內的部分壓印材料層并且移除壓印模以及未被固化的其余壓印材料層以于基板上構成一網格結構；網格結構包括多道擋墻，且這些擋墻界定出多個數組排列的開口，其中各擋墻包括二墻板以及一連接部，且連接部連接于二墻板之間以構成一凹槽；具體而言，此二墻板是由凹刻圖案內的部分壓印材料層固化而成。在本發明的一實施例中，上述相鄰兩個凹刻圖案之間的距離介于400納米至20微米之間。在本發明的一實施例中，上述壓印材料層的材質為光敏感材料。在本發明的一實施例中，固化凹刻圖案內的部分壓印材料層的方法包括進行一微影法。基于上述，本發明一實施例采用壓印的方式于基板上制造網格結構，因而網格結構的外型與尺寸可以藉由壓印模的圖案設計來決定。相較于以微影制程制作網格結構的方法而言，本發明實施例的方法明顯地較為簡單。此外，本發明實施例的網格結構利用一連接部連接于兩墻板之間而有助于提高網格結構的強度。并且，本發明實施例的網格結構中，擋墻具有凹槽而可在噴墨印刷制程中提供墨水溢流的路徑有助于提升噴墨制程的良率。


圖1繪示為本發明一實施例的數組基板示意圖。圖2繪示為圖1的數組基板沿剖線A-A’的剖面示意圖。圖3A至圖3D繪示為網格結構的制造方法。圖4繪示為本發明另一實施例的數組基板的剖面示意圖。主要組件符號說明
10 壓印模
12 第一凹刻圖案 14 第二凹刻圖案 100、200 數組基板 110 基板 120 網格結構 120A 壓印材料層 120A1 第一部分 120A2 第二部分 120A3 第三部分 122 擋墻
122A、122B、222A、222B 墻板 122C 連接部 122D、222D 凹槽 124 開口
130U30A 填充材料 A-A'剖線 d 距離
H、H1、H2 高度 L:光線
M:罩幕0 透光開口 τ、τι 厚度。
具體實施例方式為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。圖1繪示為本發明一實施例的數組基板示意圖，而圖2繪示為圖1的數組基板沿剖線Α-Α’的剖面示意圖。請同時參照圖1與圖2，數組基板100包括一基板110以及一網格結構120。網格結構120配置于基板110上，并包括多道擋墻122。這些擋墻122界定出數組排列的多個開口 124。具體而言，各擋墻122包括二墻板122Α、122Β以及一連接部 122C，且連接部122C連接于二墻板122Α、122Β之間以構成一凹槽122D。由于網格結構120在基板110上定義出這些數組排列的開口 124，數組基板100可以應用于噴墨印刷制程以將預定被排列成數組的材料填充于開口 IM中而構成特定的構件。換言之，數組基板100上的這些開口 IM中可選擇性地填充有填充材料130。為了說明本實施例的網格結構120的特性，圖3Α至圖3D繪示為網格結構的制造方法。請參照圖3Α，于一基板110上形成一壓印材料層120Α，并且提供一壓印模10，其中壓印模10具有多個第一凹刻(intaglio)圖案12及第二凹刻圖案14。一般來說，壓印模 10上所具有的圖案可以隨不同的需求而設計，因此上述第一凹刻圖案12與第二凹刻圖案 14僅為舉例說明之用，并非用來限定本發明。另外，壓印模10可以是一般壓印制程所使用的模具，其材質包括石英、硅基材等剛性透明材料。并且，壓印模10形成有凹刻圖案12與 14的表面可以具有抗黏著層或是離型層等表面層以利于后續制程的進行。接著，請參照圖3A與3B，將壓印模10下壓于壓印材料層120A，使壓印材料層120A 的第一部分120A1與第二部分120A2分別填充于第一凹刻圖案12與第二凹刻圖案14內。 值得一提的是，壓印模10下壓的深度可以隨不同的需求與設計而有所調整。在本實施例中，為了構成圖2中的擋墻120，壓印模10下壓的深度例如是小于壓印材料層120A的厚度， 所以壓印材料層120A的一第三部分120A3未填充于任何凹刻圖案中且位于相鄰兩第一部分120A1之間。當然，上述的下壓深度僅是舉例說明，而本發明不以此為限。然后，請參照圖3C，固化第一凹刻圖案12內的壓印材料層120A的第一部分120A1 以及固化第三部分120A3。具體而言，壓印材料層120A的材質為光敏感材料時，固化壓印材料層120A的第一部分120A1以及第三部分120A3的方法包括進行一微影法。也就是說，本實施例可以使光線L透過一罩幕M照射于第一部分120A1以及第三部分120A3，以將其固化，其中光線L可以是紫外光或是其它可使壓印材料層120A發生光反應的光。詳言之，罩幕M例如為具有透光開口 0的遮光物，且透光開口 0的位置對應于壓印材料層120A的第一部分120A1與第三部分120A3。所以，光線L僅會照射至壓印材料層 120A的第一部分120A1與第三部分120A3，使其發生光反應。也就是說，壓印材料層120A 的第二部分120A2不會被光線L照射而不發生光反應。本實施例的壓印材料層120A例如具有光固化特性，因此發生光反應的壓印材料層120A的第一部分120A1與第三部分120A3 會被固化，而壓印材料層120A的第二部分120A2則呈現于未固化狀態。隨后，請參照圖3D，自基板110移除壓印模10以及未被固化的壓印材料層120A的第二部分120A2以于基板110上構成圖1、2的網格結構120。在此，未被固化的壓印材料層120A的第二部分120A2例如藉由顯影制程移除。如此一來，壓印材料層120A的第一部分120A1固化后即為二墻板122A、122B，而第三部分120A3固化后則為連接部122C。由上述制程可知，兩墻板122A、122B與連接部122C為一體成型且具有U型剖面的構件。由上述制造方法可知，墻板122A與墻板122B的高度可以由壓印模10的第一凹刻圖案12所決定，其中墻板122A與墻板122B的高度可以彼此相同或是彼此不同。也就是說，本實施例不需采用復雜的微影制程或是使用昂貴的灰階光罩或是半透光罩就可以隨不同設計需求制作出所需高度的墻板122A與122B。因此，網格結構120的制造方法相當的簡易，有助于節省微影制程所需耗費的成本。除此之外，本實施例采用壓印的方式來定義出所需要的擋墻122，所以擋墻122中的兩墻板122A與122B可以彼此平行，甚至于大致地都垂直于基板110。相較之下，以傳統的微影法制作相同的結構時，由于微影法中的曝光率限制，無法形成確實地垂直于基板110 的墻板122A、122B。所以，本實施例所提出的制造方法可使網格結構120具有更為準確的圖案。進一步而言，由于采用壓印方式來制造，兩墻板122A與122B之間的距離d，也就是凹槽122D的寬度，可以由400納米至20微米。相較于傳統微影法對圖案線寬的極限僅達數微米至數十微米而言，本實施例的兩墻板122A與122B之間的距離d可以明顯縮減許多。 因此，本實施例的設計有助于減小網格結構120的線寬與配置面積。請繼續參照圖1與圖2，為了制作所需的組件數組，在經由圖3A 3D的方法制作出網格結構120后，本實施例可以進一步于網格結構120所界定的開口 124中填入填充材料 130。在一實施例中，填充材料130可以是有機發光材料、彩色濾光材料、電子墨水材料、電泳材料以及電濕潤材料中其中一者或其它預定要被以數組方式排列的材料。因此，數組基板100可以是有機發光數組基板、彩色聚光數組基板、電子墨水數組基板等，而構成為平面顯示面板的一部分。當然，本發明不以此為限。當數組基板100預定要構成平面顯示面板時，數組基板100往往會與另一基板面對面地組裝在一起。此時，網格結構120會抵頂于基板110與另一基板之間。因此，在組裝過程中或是使用者觸碰平面顯示面板時，網格結構120往往承受相當大的應力。于本實施例中，構成網格結構120的擋墻122由兩道墻板122A與122B所構成并且兩道墻板122A與 122B之間由連接部122C所連接，其中連接部122C可用以分散墻板122A、122B所承受的壓力。所以，網格結構120可以具有理想的機械強度不易因為組裝過程或是使用者碰觸的壓力而傾倒或是變形。也就是說，本實施例的網格結構120應用于平面顯示面板時有助于提高平面顯示面板的信賴性。另外，本實施例可以藉由一噴墨制程將填充材料130填充于擋墻122A、122B界定的開口 IM中。由于擋墻122具有凹槽122D，其可在噴墨制程中提供填充材料130溢流的通道而有助于提升制程良率。也就是說，當填充材料130填入于開口 IM的量超過開口 124 的容積時，過多的填充材料130可以溢流至凹槽122D中而不會污染相鄰的開口 IM中的填充材料130。因此，本實施例可以藉由調整噴墨制程，使足夠量的填充材料130填入于開口 124中，而讓填充材料130的厚度T不小于鄰近的墻板122A的高度H。舉例而言，圖4繪示為本發明另一實施例的數組基板的剖面示意圖。請參照圖4，數組基板200與前述的數組基板100大致相同，因此兩實施例中相同的構件將以相同的組件符號描述而不另贅述。具體而言，與數組基板100的不同處在于，數組基板200中墻板 222A與墻板222B的高度不同，其中墻板222A的高度Hl例如小于墻板222B的高度H2。此外，有一部分的填充材料130A填入于凹槽222D中。也就是說，數組基板200的制作方法中，采用噴墨印刷制程形成填充材料130于開口 IM時，使得填充材料130的注入量大于開口 IM的容積。因而部分的填充材料130A溢流至墻板222A之外而填入于凹槽222D中。在此，在凹槽222D中，填充材料130A具有的厚度與連接部122C的厚度的總和厚度Tl不大于二墻板222A、222B的高度HI、H2。具體而言，當填充材料130與墻板222A之間的附著性不佳時，填充材料130與墻板222A之間會構成明顯的小接觸角，而使填充材料130因表面張力作用而厚度不均。不過，在本實施例的設計下，可以藉由噴墨制程的注入量的調整，使填充材料130溢流出去而不在填充材料130與墻板222A之間構成明顯的小接觸角以使填充材料130具有均勻的厚度。另外，凹槽222D的設計可以避免溢流出去的填充材料130污染相鄰開口 124內的填充材料。所以，本實施例的設計可以大幅地提升噴墨制程的良率。綜上所述，本發明藉由壓印制程在基板上制造網格結構，因而可以容易地形成所需要的網格結構的尺寸及外型。另外，構成網格結構的擋墻具有U型剖面結構，而可以具備理想的機械強度，使數組基板的信賴性提升。進一步而言，由于擋墻具有U型剖面結構，于網格結構的開口中以噴墨印刷制程填入填充材料時可以適當地使填入材料溢流于U型結構的凹槽中而有助于提高整體制程良率以及數組基板的質量。雖然本發明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護范圍以權利要求書為準。
權利要求
1.一種數組基板，其特征在于，包括一基板；以及一網格結構，配置于該基板上，并包括多道擋墻，該些擋墻界定出多個數組排列的開口，其中各該擋墻包括二墻板以及一連接部，該連接部連接于該二墻板之間以構成一凹槽。
2.根據權利要求1所述的數組基板，其特征在于該二墻板之間的距離介于400納米至20微米之間。
3.根據權利要求1所述的數組基板，其特征在于該二墻板彼此平行并且該二墻板垂直于該基板。
4.根據權利要求1所述的數組基板，其特征在于更包括一填充材料，填充于該些開口中，且在該些開口中的該填充材料具有一第一厚度，該第一厚度不小于該二墻板其中一者的高度。
5.根據權利要求4所述的數組基板，其特征在于該填充材料更填充于該凹槽中，且在該凹槽中的該填充材料具有一第二厚度，該第二厚度與該連接部的厚度的總和不大于該二墻板的高度。
6.根據權利要求1所述的數組基板，其特征在于各該擋墻的該二墻板的高度相同。
7.根據權利要求1所述的數組基板，其特征在于各該擋墻的該二墻板的高度相異。
8.—種數組基板的制造方法，其特征在于，包括于一基板上形成一壓印材料層；提供一壓印模，其中該壓印模具有多個凹刻圖案；將該壓印模下壓于該壓印材料層，使一部分壓印材料層填充于該些凹刻圖案內；以及固化該些凹刻圖案內的該部分壓印材料層并且移除該壓印模以及未被固化的其余壓印材料層以于該基板上構成一網格結構，該網格結構包括多道擋墻，該些擋墻界定出多個數組排列的開口，其中各該擋墻包括二墻板以及一連接部，該連接部連接于該二墻板之間以構成一凹槽，且該二墻板是由該凹刻圖案內的該部分壓印材料層固化而成。
9.根據權利要求8所述的數組基板的制造方法，其特征在于相鄰兩個凹刻圖案之間的距離介于400納米至20微米之間。
10.根據權利要求8所述的數組基板的制造方法，其特征在于該壓印材料層的材質為光敏感材料，固化該些凹刻圖案內的該部分壓印材料層的方法包括進行一微影法。
全文摘要
本發明涉及一種數組基板及其制造方法，該數組基板包括一基板以及一網格結構，網格結構配置于基板上并包括多道擋墻，這些擋墻界定出多個數組排列的開口，其中各擋墻包括二墻板以及一連接部，且連接部連接于二墻板之間以構成一凹槽。該數組基板具有強度良好的網格結構，該數組基板的制造方法可簡易地制作出所需形狀與尺寸的網格結構。
文檔編號B41J2/01GK102514377SQ201110426178
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者吳德峻, 鐘思敏 申請人:中華映管股份有限公司, 福建華映顯示科技有限公司