用于涂層圖形化的方法

專利名稱：用于涂層圖形化的方法
技術領域：
本發明涉及一種涂層圖形化的方法，通過該方法可以使功能性材 料高精度和高速度地形成均勻精細的圖形，所述具有導電性或光學特 性的功能性材料用于構成如電磁記錄裝置、成像裝置和電路裝置的電
子器件的整體部件，例如，需要精細圖形的TFT-LCD或等離子體顯示 器的半導體電路或彩色濾光片。
本申請要求向韓國知識產權局于2005年8月2日提交的韓國專利 申請號10-2005-0070619和于2005年8月12日提交的韓國專利申請號 10-2005-0074144的優先權，其公開在此全部引入作為參考。
背景技術：
隨著電子設備尺寸的減小，增加了對電子部件高集成化的需求。 為達到電子材料圖形化的目的，需要數十微米或更小的精密度。廣泛 使用的光刻法可以提供上迷高精密度。
光刻法尤其廣泛用作用于形成目前引領顯示器工業的TFT-LCD工 業或等離子體顯示器領域或半導體顯示器中的彩色濾光片或半導體電 路的功能性材料精細圖形化的方法。
但是，發現光刻法有很多問題。即，光刻法的使用很復雜，因為 光刻法應該包括如下步驟在被圖形化的電子材料層上形成光致抗蝕 劑層、選^^性地曝光光致抗蝕劑層和使光致抗蝕劑層顯影，以及使電 子材料層圖形化并除去光致抗蝕劑層。
此外，生產設備昂貴并且設備的尺寸大。另外，涂層材料應用到 不需要涂層的部分，導致浪費。
而且，響應短波長光的感光材料應該與電子材術+混和，以確保上 述方法的操作性能，這會形成材料的成本價格，并且降低電子材料的 導電性、電磁性和光學特性。
特別地，用于上述方法的如抗蝕劑的材料應該包括多種感光材料 和涂層助劑材料，以確保所述方法的操作性能，其導致材料成本高， 并且儲存穩定性差。在該方法中，額外地需要時間和金錢以量化如抗 蝕劑的材料的感光度。
除了光刻法外，已知輥筒印刷法(roll printing method)。所述輥筒印 刷法是一種由常規方法轉變而來并用于轉印電子材料的圖形的印刷方 法，在該方法中，纏繞在輥筒上的橡膠布順序地滾壓在具有填充了電 子材料的凹槽的基板上和印刷物體上。
在輥筒印刷法中，可以省去曝光、顯影等過程，不必向被圖形化 的材料中加入感光物質，并且過程易操作，設備的尺寸明顯減小。
但是，由于輥筒印刷技術最初用作出版具有d、印刷面積的雜志和 書籍的印刷方法，其被應用在大基板上來形成電子材料的圖形是有局 限性的。
首先，在輥筒印刷法中，要形成的圖形主要取決于輥筒的條件， 如速度和方向，及被圖形化的電子材料的厚度，以及施加到輥筒上的 壓力，當圖形由圓柱形輥筒的彎曲表面轉印到平板上時，會出現如圖 形變形的問題。
此外，為獲得電子材料的均勻涂層，應該考慮由控制輥筒的精密 度和厚度以及在電子材料的涂覆過程中控制噴嘴的位置和角度引起的 多種變化。
更特殊的是，很難形成具有高精密度的用于輥筒印刷法的輥筒， 并且由于輥筒筒體的曲率引起的扭曲，很難均勻地將橡膠布附于輥筒 上，因此，涂層液體不能均勻地涂敷到橡膠布上。為了這個原因，不 能將涂料涂敷到整個表面而留有 一些未涂覆的部分，并且涂料部分地 保留在一些部分上，其妨礙形成理想的圖形。
此外，該方法的最大缺點在于，隨著輥筒尺寸的增加，輥筒會因 為輥筒的重量而彎曲。在輥筒兩側安裝的起滾動輥筒作用的齒輪容易 磨損和變形。因此，不可能在輥筒的表面和印刷物體之間保持恒定的 間隔。另外，將該方法應用到大基板上花費太長時間。
由于上述問題，輥筒印刷法沒有廣泛應用于目前開發的工藝中， 并且也沒有使用具有上述缺點的光刻法。因此，需要開發一種將功能 性材料圖形化的方法以解決上述問題
發明內容
技術問題
如上所述，在相關的技術中，當在如電子材料的功能性材料上形 成精細圖形時，會發現操作性能、成本、涂層均勻性、精密度和速度 控制的問題。
因此，本發明的目的是提供一種功能性材料圖形化的方法，該方 法能確保工藝簡單、低成本、涂層均勻性、高精密度和高速度。
技術方案
根據本發明的 一個技術方案，本發明提供一種涂層圖形化的方法，
其包括步驟
a) 將涂料涂敷到平板上；
b) 使涂覆于平板上的涂層與基板的突起接觸，以從平板上將與基板 的突起相接觸的平板上的涂層部分轉印到基板的突起上，所述基板具 有由突起和凹槽形成的不平坦部分；以及
面接觸，以使涂層轉印到印刷物體上。
根據本發明的另一技術方案，本發明提供一種涂層圖形化的方法， 該方法包括步驟
a) 向基板的凹槽中填充涂料；
b) 使平板與具有凹槽的基板的表面接觸，以將填充于凹槽中的涂 料轉印到平板上；以及
c) 使轉印到平板上的涂層與印刷物體的印刷表面接觸，以將平板 上的涂層轉印到印刷物體上。
根據本發明的另 一技術方案，本發明提供一種制造電子器件的方 法，在該方法中，使用本發明的方法將電子材料精細圖形化，以制備 電子器件。
根據本發明的又一技術方案，本發明提供一種用于涂層圖形化的 設備，其包括
平板，其通過水平移動裝置而在相對于平板表面的x-、 y-、 z-和9-軸方向上可移動；
涂布機，其通過涂布機移動裝置沿平板的表面方向移動，從而將 涂料涂敷到平板上；以及
基板，其置于平板下面并包括突起，
其中，移動平板，以與基板接觸，平板上的涂層被轉印到基板的 突起上，然后將保留在平板上的或基板的突起上的涂層轉印到印刷物 體上，因此形成圖形。
根據本發明的另 一技術方案，本發明提供一種用于涂層圖形化的 設備，其包括
平板，其通過水平移動裝置而在相對于平板表面的x-、 y-、 z-和e-軸方向上可移動；
基板，其置于平板下面并由能夠在其中填充涂料的凹槽形成；以
及
填充量控制裝置，安裝該裝置以使涂料只被填充在基板的凹槽內，
其中，使平板向基板移動，在該基板，通過填充量控制裝置使涂 料只被填充在凹槽中，并且通過將平板壓于基板上而使填充在凹槽中 的涂料轉印到平板上，然后通過移動平板而使平板上的涂層轉印到印 刷物體的印刷表面上，因此形成圖形。
有益效果
根據本發明的方法，優選地，由于涂層而可以使用平板將功能性 材料直接轉印到印刷物體上，因此在涂層的圖形化中能確保工藝簡單， 成本低、精密度高和速度快。當所述方法應用到如電子材料的功能性 材料的圖形化的過程中，能夠顯著提高電子元件的生產率。


圖1和2為呈現根據本發明的實施方式，使用狹縫涂布機(slot coater)將涂料涂敷到平面橡膠布上的過程的視圖。
圖3和4為呈現根據本發明的實施方式，使用基板將平面橡膠布 上的部分涂層轉印到基板上的過程的視圖。
圖5和6為呈現根據本發明的實施方式，將在平面橡膠布上形成 圖形的涂層轉印到印刷物體上的過程的視圖。
圖7和8為呈現根據本發明的另一實施方式，將涂料涂敷到基板 上，并使用刮涂法將涂料僅填充到基板的凹槽內的過程的視圖。
圖9和IO為呈現根據本發明的實施方式，將平面橡膠布壓到具有 其中填充有涂料的凹槽的基板上，并且將填充于基板的凹槽中的涂料 轉印到平面橡膠布上的過程的視圖。
圖11和12為呈現才艮據本發明的實施方式，將平面橡膠布上的涂 層轉印到印刷物體上的過程的視圖。
圖13為呈現在上下方向(z-軸)移動平板的第一水平移動裝置的視圖。
圖14為呈現在左右方向(y-軸)、前后方向(x-軸)和e-軸方向移動平 板的第二水平移動裝置的視圖。
圖15和16為示意地呈現涂布機和涂布機移動裝置的一見圖。
附圖主要部件標記的解釋
1 :狹縫涂布才幾
2， 12:平面才象月交布
3，13 :平面橡力交布支撐部分
4,14 :基板
4a， 14a :突起
4b， 14b :凹槽
4c, 14c :基板支撐部分
5，15 :印刷物體
5a, 15a:印刷物體支撐部分
6,16:支撐部分固定支架
7、 7a、 7b、 7c、 7d、 17a、 17b、 17c :涂層
21 :第一控制螺桿
22:移動支撐支架
23 :第二控制螺桿
24:第三控制螺桿
25 :步進電動枳j
30 :涂布^/L安裝支架
31 :直線電動枳j
具體實施例方式
下文將詳述本發明。本發明涉及一種涂層圖形化的方法，并且該 涂層圖形化的方法簡單，其不同于應該包括如下步驟的光刻法形成 目標涂層；在涂層上形成光致抗蝕劑層；選擇性地曝光光致抗蝕劑層； 通過光致抗蝕劑層的顯影而使光致抗蝕劑層形成圖形；使用圖形化的 光致抗蝕劑層選"t奪性地蝕刻涂層；以及剝離光致抗蝕劑層。
換句話說，根據本發明的一個實施方式，在印刷物體上使涂層圖 形化可通過如下步驟實現在平板上涂覆涂層；使用不平的基板直接 并簡單地形成涂層圖形的形狀；并將形成圖形的涂層轉印在印刷物體 上。另一方面，根據本發明的另一實施方式，在印刷物體上使涂層圖 形化可通過如下步驟實現在基板的凹槽部分填充涂料；將平板壓到 具有凹槽部分的基板上，以將填充于凹槽部分的涂料轉印到平板上； 以及將平板上的涂層轉印到印刷物體上。
同時，不同于常規的輥筒印刷法，在本發明的涂覆中使用平板。 與輥筒相比，當增加平板尺寸時，其重量的增加較小。因此，在使用 平板的情況下，可以防止由于輥筒的重量引起的問題，如起輥筒或輥 筒的輪子作用的齒輪的變形。
此外，與輥筒相比，可以更容易地高精密度地加工平板，不會有 如輥筒的曲率改變的變化。因此，在附著橡皮布(blanketmbber)的情況
下，可以更平坦和更牢固地附著橡皮布，因此，可以將涂層液體涂敷 到平板上。
由于輥筒印刷法包括滾動輥筒以使涂層圖形化，所以涂層不僅可 以轉印到基板突起的表面上，而且也可以轉印到突起的邊緣或側面上， 因此降低了涂層被轉印到印刷物體上的精密度。
但是，當根據本發明的第一實施方式使用平板時，所述平板可以
與不平的基板垂直接觸，并且平板或不平的基板可以與印刷物體垂直
接觸。另外，當根據本發明的第二實施方案使用平板時，所述平板可 以與具有凹槽部分的基板或印刷物體垂直接觸。因此，與輥筒印刷法
相比，使用本發明的方法可以高精密度地使涂層圖形化。
此外，在使用平板的情況下，涂層可同時被擠壓以使涂層圖形化。
因此，可以使用比輥筒印刷法更快的輥筒滾壓法(roll rolling method)使 涂層形成圖形。
在如電子材料的功能材料的圖形化中，前述過程的簡便、高精密 度、高速度對電子元件的生產率有很大的影響。但是，使用平板而使 涂層圖形化的方法還不是已知的。
下文將參考附圖描述本發明的方法。但是，應該能夠理解，提供 本發明的范圍。
根據本發明的第一實施方式，本發明的方法包括步驟a)將涂料涂 敷到平板上；b)使涂覆于平板上的涂層與由突起和凹槽組成的基板的突 起接觸，以從平板上將與基板的突起相接觸的涂層部分轉印到基板的
體的印刷表面接觸，以使涂層轉印到印刷物體上。該實施方式如圖1~ 6所示。
根據該實施方式，如圖1所示，平板2和3包括平面橡膠布2和 支撐平面橡膠布2的平面橡膠布支撐部分3。
可以將平面橡膠布2在真空下附著到平面橡膠布支撐部分3上， 因此，平面橡膠布2可以牢固地固定到平面橡膠布支撐部分3上。
平面橡膠布2由兩層組成，第一層由軟質硅橡膠材料形成，其上 面涂覆涂層7a，第二層由硬質PET材料形成，其與平面橡膠布支撐部 分3接觸。平面橡膠布支撐部分可由如不銹鋼的硬質且抗磨性材料形 成。當晶片固定真空吸收器(wafer stationary vacuum absorber)^l夸平面才象 膠布2拉向平面橡膠布支撐部分3時，晶片固定真空吸收器通過在平 面橡膠布支撐部分3上形成的孔而將平面橡膠布2固定到平面橡膠布 支撐部分3上。
如圖13和14所示，通過由第一移動裝置和第二移動裝置組成的 平板移動裝置，由平面橡膠布2和平面橡膠布支撐部分3組成的平板2 和3可在上下方向(z-軸，圖13)、左右方向(y-軸，圖14)、前后方向(x-軸，圖14)和旋轉方向(e-軸，圖14)精確地移動。
如圖13所示，關于平板的第一移動裝置，在具有斜面的五面體移 動支撐支架22內沿與底部平行的方向形成螺紋，第一控制螺桿21與 所述螺紋接合，然后控制第一控制螺桿21的旋轉，因此，與平面橡膠 布2和12接合的平面橡膠布支撐部分3和13可以沿移動支撐支架22 的斜面在z-軸上移動。例如，當旋轉第一控制螺桿21以旋進移動支撐 支架22時，與平面橡膠布2和12接合的平面橡膠布支撐部分3和13
被移動支撐支架22的斜面推動，并且在接近基板4和14的方向上移 動。如上所述，通過使用平板的第一移動裝置，可以在接近和遠離基 板4和14的方向上(上下)逐漸地移動平板2、 3、 12和13。在這種情 況下，盡管提供了一個第一控制螺桿21,但第一控制螺桿21的數量不 限于一個。
如圖14所示，關于平板的第二移動裝置，在平面橡膠布支撐部分 3和13的側面形成精細的螺紋，第二控制螺桿23和第三控制螺桿24 與所述螺紋接合，然后控制第二和第三控制螺桿23和24的旋轉，因 此與平面橡膠布2和12接合的平面橡膠布支撐部分3和13能夠在左 右方向(y-軸)和前后方向(x-軸)移動。通過相對地控制平面橡膠布支撐 部分3和13的第二控制螺桿23和第三控制螺桿24能夠使平板2、 3、 12和13在6-軸方向移動(旋轉)。在這種情況下，盡管4是供了兩個第二 控制螺桿23和兩個第三控制螺桿24，但是第二控制螺桿23和第三控 制螺桿24的數量不限于兩個。
由第一和第二移動裝置組成的水平移動裝置可以進一步包括與第 一控制螺桿21 、第二控制螺桿23和第三控制螺桿24中的至少 一 個接 合的步進電動機25，并在第一控制螺桿21、第二控制螺桿23和第三 控制螺桿24中的至少一個上旋轉。當通過步進電動機25驅動而旋轉 各個控制螺桿21、 23和24時，可以精確地控制平+反2、 3、 12和13 的位置。此外，也可以手動旋轉各控制螺桿21、 23和24。具有第一和 第二移動裝置的水平移動裝置不限于附圖中的裝置。
同時，能夠移動由平面橡膠布2和12以及平面橡膠布支撐部分3 和13組成的平—反2、 3、 12和13的水平移動裝置可以包括能在左右方
向移動平板2、 3、 12和13的橫向運送裝置和能在上下方向上移動平 板2、 3、 12和13的垂直運送裝置。
所述橫向運送裝置包括平板2、 3、 12和13安裝于其上的安裝支 架和與安裝支架接合以橫向移動安裝支架的直線電動機。另外，所述 橫向運送裝置可以為驅動臂。
所述垂直運送裝置包括產生動力以垂直移動平板2、 3、 12和13 安裝于其上的安裝支架的電動機，以及將電動機的動力傳送到安裝支 架的齒輪。換句話說，可以通過齒輪垂直運送平板2、 3、 12和13。另 一方面，所述垂直運送裝置包括產生動力以垂直移動平板2、 3、 12和 13安裝于其上的安裝支架的電動機，以及通過電動機的動力可移動地 安裝在汽缸中并連接到安裝支架的活塞。即，通過使用壓力的活塞法 可以垂直運送平一反2、 3、 12和13。另外，所述垂直運送裝置可以為驅 動臂。
同時，與橡膠布附于輥筒的情況相比，由于平面橡膠布2水平地 附于平面橡膠布支撐部分3上，所以可以防止平面橡膠布2彎曲。
優選的是，平面橡膠布由其對涂料的吸收率比具有4a和4b的不 平基板4及印刷物體5的材料低的材料形成。此外，優選地，當向其 施加壓力時，平面橡月交布2具有復形性(heteromorphism)和彈性 (resilience)。例如，當玻璃用作具有4a和4b的不平基板4和印刷物體 5時，可由硅橡膠形成平面橡膠布2。已知聚二曱基硅氧烷是最典型的 硅橡膠。此外，在施加外力能發生變形的如聚氨酯的彈性體在經過預 定時間后會恢復到原始形狀，以產生系統儲存能量(system preserving energy)。所述彈性體可以用作形成平面橡力交布的材料。例如，通過混
合PDMS原液與固化劑并在平板表面將其固化而得到平面橡膠布。在 這種情況下，可以使用旋轉和狹縫式涂布機以獲得恒定的厚度。固化
后，橡膠布具有洛氏C級20 69的硬度是適宜的，如果將聚氨酯加入 PDMS中，則通過改變要固化的聚合物鏈的密度和添加劑的量可以控 制硬度。
與使用輥筒的情況相比，平面橡膠布支撐部分3增加尺寸時，重 量的增加較小。因此，與使用輥筒的情況相比，平面橡膠布支撐部分3 具有更高的耐久性。此外，如果使用如不會因為重力和自重而變形的 像大理石的天然石材和陶瓷的無機材料或不銹鋼而使平面橡膠布支撐 部分3形成薄的形狀，則可以進一步改進平面橡膠布支撐部分3的耐 久性。這是因為如大理石和陶瓷的無機材料不會出現在金屬和聚合物 材料中所發生的變形。
本發明的方法包括用涂料7涂布平面橡膠布2。用涂布才幾1的涂料 7涂覆平面橡膠布2，因此形成圖2所示的涂層7a。
在本發明中，優選使用能夠維持涂層均勻性的毛細管涂布機和狹 縫涂布機作為將涂料7涂敷到平面橡膠布2上的涂布才幾，但是涂布機 不限于此，并且可以4吏用本領域眾所周知的涂布工具。當通過涂布機 移動裝置運送涂布機1時，其可將涂料7涂敷到平面橡膠布2上。如 圖15和16所示，涂布機移動裝置由其上安裝有涂布4幾1的安裝支架 30和橫向移動安裝支架30的直線電動才幾31組成。此外，所述涂布機 移動裝置可以為驅動臂。
如圖3所示，平面橡膠布2的涂層7a壓到基板的不平部分4a和 4b的突起4a上后，如圖4所示，涂層7a在接觸表面一皮分開，因此，
與不平部分4a和4b的突起4a接觸的平面橡膠布2的涂層部分從平面 橡膠布2轉印到基板4的突起4a上。
隨后，如圖5所示，保留有涂層7c的平面橡膠布2壓到印刷物體 5上，并且在平面橡膠布2上形成的涂層7c轉印到印刷物體5上，然 后如圖6所示，如果涂層在接觸表面被分開，則在印刷物體5上形成 涂層圖形7d。
當平面橡膠布2壓到具有4a和4b的不平基板4上時，并且當平 面橡膠布2壓到印刷物體5上時，優選使接觸表面與接觸表面垂直接 觸。
當接觸表面與接觸表面垂直接觸時，可以增加要形成的涂層圖形 的精密度。
根據所述技術方案，可以由任何材料形成具有4a和4b的不平基 板4和印刷物體5,只要其對涂料的吸收率比平面橡膠布2對涂料的吸 收率更高。
但是，由于平面橡膠布2在擠壓時應該具有復形性，以有效地轉 印油墨，所以具有4a和4b的不平基板4優選由如鋁和不銹鋼的金屬 或如玻璃的硅化物形成。深度為0.1 ~ 100口的圖形被雕刻到基板4上， 并且圖形越精細，獲得的圖形越精密。圖形的寬度與深度的縱橫比在5 : 1-0.01 : 1的范圍內，圖形的寬度與深度的縱橫比變得越大，越難進行 加工，會增加破壞圖形的危險。
具有硬質表面的如玻璃的材料和具有彈性表面的如聚乙烯、聚丙 的例子包括但不限于應用于電子紙或柔性顯示器的如聚酯和PET的軟
質塑料材料;應用于PCB的基板的聚氨酯或環氧樹脂的硬質塑料材料; 或玻璃。
在本發明中，具有4a和4b的不平基板4和印刷物體5可以置于 具有4a和4b的不平基板支撐部分4c和印刷物體支撐部分5a上，并且 可以將具有4a和4b的不平基板4和印刷物體5在真空下附于支撐部 分4c和5a上。
具有4a和4b的不平基板4和印刷物體5可以通過使用支撐部分 4c和5a而被安裝到置于該方法中所需位置的支撐部分固定支架6上， 可通過上下、左右、前后和旋轉方向上移動它們而精確控制其位置。
可以通過與上述平板2、 3、 12和13的位置控制相同的步驟，即， 使用圖13和14所示的設備，控制具有4a和4b的不平基板4和印刷 物體5的位置。如上述的平板2、 3、 12和13,具有4a和4b的不平基 板4和印刷物體5可在包括x-、 y-、 z- 和e-軸方向的各方向移動，并且 可以根據上述變量(x-、 y-、 z-和e-軸)而獨立地控制具有4a和4b的不 平基板4和印刷物體5的位置。
所述支撐部分固定支架6起到從下面支撐具有4a和4b的不平基 板4和印刷物體5的作用，并且其能夠在包括x-、 y-、 z-和0-軸方向的 各方向上移動。因此，可以方便地以同樣的距離同時移動具有4a和4b 的不同基板4和印刷物體5 。
可以使用包括運送裝置和驅動臂的移動裝置移動具有4a和4b的 不平基板4和印刷物體5。即，使用運送裝置將具有4a和4b的不平基 板4和印刷物體5運送到支撐部分固定支架6后，使用驅動臂將具有
4a和4b的不平基板4和印刷物體5安裝到支撐部分固定支架6上，并 使用真空吸收器固定到支撐部分固定支架6上。
盡管根據圖5和6的實施方式，盡管將平板2和3的涂層7c轉印 到印刷物體5上，但基板4的突起4a上的涂層7c也可以轉印到印刷 物體5上。
即，涂層圖形可以通過如下步驟形成a)將涂料涂敷到平板上；b) 使平板上的涂層與由突起和凹槽組成的基板的突起接觸，以從平板上 將與基板的突起相接觸的平板上的涂層部分轉印到基板的突起上；以 及c)使基板的突起上的涂層與印刷物體的印刷表面接觸，以使涂層轉 印到印刷物體上。
除了平板的位置與不平的基板的位置相交換，以使不平的基板直 接將涂層圖形轉印到印刷物體上以外，第二實施方式與圖1~6所示的 第一實施方式相同。
但是，優選的是，不平的基板由其對涂料的吸收率比印刷物體5 的材料低的材料形成。例如，不平的基板優選由如鋁和不銹鋼的金屬 或如玻璃的硅化物形成。由這樣的材料形成的不平基板進行表面處理 而提高其表面能或對印刷物體進行表面處理而降低其表面能，因此無
論哪種情況，都使涂層容易被轉印到印刷物體上。
濾光片的光學油墨、用于形成電子電路的導線的金屬溶液、例如導電 糊或抗蝕劑的功能性樹脂和能夠滿足精密圖形化的粘合劑和膠。如上 所述，所有液態溶液可以在本發明中用作涂料。但是，優選的是，該 涂料不與平面橡膠布，尤其是由硅材料形成的平面橡膠布反應。能夠
被應用到本發明的最佳設備的例子包括用于LCD (液晶顯示器)的彩色 濾光片工藝、用于LCD的TFT(薄膜晶體管)電路工藝、PDP(等離子體 顯示板)濾光片工藝、PDP上下板電極工藝、用于制備PDP隔板(partition) 的設備、用于電化學沉積的催化劑微圖形(catalyst micropatteming)設備、 用于半導體的平板印刷設備(lithography device)、選擇性親水和疏水處 理設備和用于選擇性涂布用于柔性顯示器或電子紙的密封劑的設備。
在本發明中，當轉印到印刷物體5上的涂層圖形形成時，可以使 用對流烘箱、加熱板或紫外線曝光機，但是可以使用本領域的干燥方 法，但本發明不限于這些方法。通過所述干燥方法可以固化涂層圖形， 并且該圖形能夠經受外部的物理和化學變化。
此外，在本發明的方法中，當平板與不平的基板、或者平板與印 刷物體、或者不平的基板與印刷物體彼此擠壓時，優選向不平的基板、 平板和印刷物體的接觸表面施加均勻的壓力(1(T2 ~ l(T3MPa)。當以過高 的壓力擠壓平板和不平的基板時，平板會與不平的基板的底部接觸。 有關壓力測定的界限(dissolution)必須為可允許最小壓力的1/1000或更 大。當平板與不平的基板接近時，或當平板與印刷物體接近時，或當 不平的基板與印刷物體接觸時，在進行調整時優選使用小壓力進行擠 壓。
在該情況下，可以在印刷物體上形成高精密度的均勻涂層圖形。 在本發明中，可以進行電學或光學壓縮感應過程(compression sensing process),以將均勻的壓力施加到整個接觸表面上。
關于電學方法，可以使用壓電傳感器(壓電傳感器(PZT)或壓電石英 晶體)。例如，將壓電傳感器安裝在平面橡膠布支撐部分的至少兩個部
分、優選三個部分上，以電轉化當平面橡膠布壓到不平的基板上或當 平面橡膠布壓到印刷物體上時所產生的壓力，因此向整個接觸表面施 加均勻的壓力。
此外，關于光學方法，可以使用激光干涉儀。例如，將激光干涉 儀安裝在平面橡膠布支撐部分的至少兩部分、優選三部分上，當平面 橡膠布接近不平的基板時或當平面橡膠布接近印刷物體時，則使接近
距離達到納米(nm)水平。使用激光干涉儀中的莫爾圖可以檢測到平板
檢測精密度隨用于干涉儀中的具有周波的精密柵格的間隔的減小而增 加。
根據本發明的方法，可以在大表面上精確地形成均勻的涂層圖形。 在本領域中還沒有使用過上述壓電傳感器和激光干涉儀。但是，其它
領域的工業過程中通常使用的壓電傳感器和激光干涉4義可以:故應用到
本發明的方法中。
下文將描述本發明的另一實施方式。
除了涂料17a填充于基板14的凹槽14b中，并且將凹槽14b中的 涂料17a轉印到平板12和13上，然后將平板12和13上的涂料17a 轉印到印刷物體15上以外，該實施方式與圖1 6所示的第一實施方 式相同。
圖7為呈現在具有凹槽14b的基板14的凹槽14b中填充涂料17a 的過程的一見圖。
在基板14的凹槽14b中填充涂料17a的方法是有限制的，根據本 實施方式，可以使用刮涂法。
首先，將涂料17a涂敷到在突起14a之間具有凹槽14b的基板14 的表面。
涂料17a的涂敷不限于特定方法，可以使用通過具有均勻填充量 的噴嘴將涂料均勻地涂敷到具有凹槽14b的基板14上的方法，例如毛 細管和狹縫涂布才幾。
安裝用作填充量控制工具的刮刀11，以將涂料17a全部填充到基 板14的凹槽14b中，并除去位于凹槽外的涂料。在該情況下，優選的 是，刮刀11具有容易與具有凹槽14b的基板14相接觸的結構并由軟 質材料形成。圖8為呈現涂料17a被全部填充到凹槽14b中的情況的 視圖。
具有凹槽14b的基板14可由任何材料形成，只要該材津牛對涂料的 吸收率比平板12和13的材料更低。
由于具有復形性的平板12和13應該被具有凹槽14b的基板14擠 壓，以有效地轉印油墨，因此具有凹槽14b的基板14優選由如鋁和不 銹鋼的金屬材料和如玻璃的硅化物形成。
具有凹槽14b的基板14可以置于基板支撐部分14c上，在真空下 將基板14附于基板支撐部分14c上。
所述具有凹槽14b的基板14可以通過使用基板支撐部分14c而被 安裝到置于該方法中所需位置的支撐部分固定支架16上，可通過上下、 左右、前后和旋轉方向上移動它們而精密地控制其位置。可以通過與 上述平板2、 3、 12和13的位置控制相同的步驟，即，使用圖13和14 所示的設備，來控制具有凹槽14b的基板14和印刷物體15的位置。所述支撐部分固定支架16起到從下面支撐不平的基板14和印刷
物體15的作用，并且能夠在包括x-、 y-、 z-和e-軸方向的各方向上移 動。因此，可以方便地以同樣的距離同時移動不平的基板14和印刷物 體15。
使用包括運送裝置和驅動臂的移動設備可以將不平的基板14和印 刷物體15運送到支撐部分固定支架16上。
涂料17a填充到基板14的凹槽14b中后，平板12和13壓到具有 凹槽14b的基板14的表面。
該過程如圖9所示，當平板12和13壓到具有凹槽14b的基板14 上時，優選向平板和具有凹槽的基板的接觸表面施加均勻的壓力(1(T2 103MPa)。
當施加均勻壓力時，可以提高涂層的一致性和精密度。平板12和 13以及具有凹槽14b的基板14的接觸表面垂直接觸以增加精密度。
在本發明中，平板12和13由平面橡膠布12和能夠支撐平面橡膠 布12的平面橡膠布支撐部分13組成的平板12和13能夠支撐平面橡 膠布12。
平面橡膠布12可以在真空下附到平面橡膠布支撐部分13上，因 此，平面橡膠布12可以牢固地固定到平面橡膠布支撐部分13上。
平面橡膠布12可以與平面橡膠布支撐部分13 —起在上下、左右 和前后方向移動并旋轉(參見圖13和14)。
由于平面橡膠布12平坦地附于平面橡膠布支撐部分13上，所以 與使用輥筒的情況相比，更可以防止平面橡膠布12彎曲。
當其上施加壓力時，平面橡膠布12優選由具有復形性和彈性的材 料形成。只有使用具有復形性和彈性的材料，平面橡膠布12才能緊密
地接觸具有凹槽14b的基板14，并且填充于凹槽14b中的涂料17a才 能容易地轉印到平面橡膠布12上。
優選地，所述平面橡膠布12的材料對涂料的吸收率比具有凹槽14b 的基板14對涂料的吸收率更高，但是其對涂料17a的吸收率比印刷物 體對涂料的吸收率更低。因此，在本發明中，優選由基于硅的橡膠形 成平面橡"交布12。
與使用輥筒的情況相比，平面橡膠布支撐部分13增加尺寸時，重 量的增加較小。因此，與使用輥筒的情況相比，平面橡膠布支撐部分 13具有更高的耐久性。
此外，如果使用如不會因為重力和自重而變形的像大理石的天然 石材和陶瓷的無機材料或不銹鋼而使平面橡膠布支撐部分13形成薄的 形狀，則可以進一步改進平面橡膠布支撐部分13的耐久性。
這是因為如大理石和陶瓷的無機材料不會出現在金屬或聚合物材 料中發生的變形。
轉印到平面橡膠布12上的涂層17b與印刷物體15接觸，以將其 轉印到印刷物體15上，該過程如圖10 ~ 12所示。
在該步驟中，優選平板12和13與印刷物體15的接觸表面垂直接 觸，并且均勻的壓力施加到整個接觸表面上，以增加涂層17b形成圖 形的一致性和精密度。
優選地，印刷物體15的材料的吸收率比平面橡膠布12的吸收率 高，并且如玻璃的具有硬質表面的材料以及如聚乙烯、聚丙烯或乙烯
所述印刷物體15可以安裝到印刷物體支撐部分15a上，并且印刷 物體15可以在真空下附到印刷物體支撐部分15a上。
所述印刷物體15可以通過使用印刷物體支撐部分15a而纟皮安裝在 置于該方法中所需位置的支撐部分固定支架16上，可通過上下、左右、 前后和旋轉方向上移動它們而精密地控制其位置。
通過上述方法，可以在大表面上精確地形成均勻的涂層圖形。
權利要求
1、一種涂層圖形化的方法，其包括步驟a)將涂料涂敷到平板上；b)使涂覆到平板上的涂層與基板的突起接觸，以從平板上將與基板的突起相接觸的平板上的涂層部分轉印到基板的突起上，所述基板為由突起和凹槽形成的不平的基板；以及c)使保留在平板上的或基板的突起上的涂層與印刷物體的印刷表面接觸，以使涂層轉印到印刷物體上。
2、 如權利要求l所述的方法，其中，所述平板包括用于涂敷涂料 的平面橡膠布和支撐所述平面橡膠布的平面橡膠布支撐部分。
3、 如權利要求2所述的方法，其中，所述平面橡膠布由硅橡膠形 成，并且所述平面橡膠布支撐部分由無機材料或不銹鋼形成。
4、 如權利要求l所述的方法，其中，所述不平的基板和印刷物體 分別在真空下附于基板支撐部分和印刷物體支撐部分上。
5、 如權利要求l所述的方法，其中，所述不平的基板由金屬材料 或硅化物形成。
6、 如權利要求l所述的方法，其中，所述印刷物體由玻璃材料、 軟質塑料材料和硬質塑料材料中的任一種形成。
7、 如權利要求l所述的方法，其中，在所述步驟b)或c)中，接觸 表面在相對于表面的垂直方向上4皮此接觸。
8、 如權利要求l所述的方法，其進一步包括通過電學或光學壓 縮感應過程控制所述步驟b)或c)中的接觸，以向整個4妄觸表面施加均 勻的壓力。
9、 如權利要求8所述的方法，其中，所述電學或光學壓縮感應過 程使用壓電傳感器或激光干涉儀。
10、 如權利要求1所述的方法，其中，所述涂層包括選自由光學 油墨、用于導線的金屬溶液、導電糊或抗蝕劑以及粘合劑和膠組成的 組的功能性材料。
11、 一種使用如權利要求1所述的方法，通過精細地圖形化電子 材料而制備電子器件的方法。
12、 如權利要求11所述的方法，其中，所述電子器件為電磁記錄 裝置、成像裝置或電路裝置的元件。
13、 一種涂層圖形化的方法，其包括步驟a) 向基板的凹槽中填充涂料；b) 使平板與具有凹槽的基板的表面接觸，以將填充于凹槽中的涂 料轉印到所述平板上；以及c) 使轉印到平板上的涂層與印刷物體的印刷表面接觸，以將平板 上的涂層轉印到印刷物體上。
14、 如權利要求13所述的方法，其中，所述平^反包括平面橡膠布 和支撐平面橡膠布的平面橡膠布支撐部分。
15、 如權利要求14所述的方法，其中，所述平面橡膠布由硅橡膠形成，并且所述平面橡膠布支撐部分由無機材料或不銹鋼形成。
16、 如權利要求13所述的方法，其中，所述具有凹槽的基板和印 刷物體分別在真空下附于基板支撐部分和印刷物體支撐部分。
17、 如權利要求13所述的方法，其中，在所述步驟b)或c)中，擠 壓表面或4妻觸表面在相對于表面的垂直方向上彼此4妻觸。
18、 如權利要求13所述的方法，其進一步包括通過電學或光學 壓縮感應過程控制所述步驟b)或c)中的接觸，以向整個接觸表面施加 均勻的壓力。
19、 如權利要求18所述的方法，其中，所述電學或光學壓縮感應 過程使用壓電傳感器或激光干涉儀。
20、 如權利要求13所述的方法，其中，所述涂層包括選自由光學 油墨、用于導線的金屬溶液、導電糊或抗蝕劑以及粘合劑和膠組成的 組的功能性樹脂。
21、 一種使用如權利要求13所述的方法，通過精細地圖形化電子 材料而制備電子器件的方法。
22、 如權利要求21所述的方法，其中，所述電子器件為電磁記錄 裝置、成像裝置或電路裝置的元件。
23、 一種用于涂層圖形化的設備，其包括平板，其通過水平移動裝置在相對于平板表面的x-、 y-、 z-和e-軸方向上可移動； 涂布^^,其通過涂布^i移動裝置沿平寺反的表面方向可移動，從而將涂料涂敷到平板上；以及基板，其置于平板下面并包括突起，其中，移動平板，以與基板接觸，平板上的涂層被轉印到基板的 突起上，然后將保留在平板上的或基板的突起上的涂層轉印到印刷物 體上，因此形成圖形。
24、 如權利要求23所述的方法，其中，所述水平移動裝置包括第一移動裝置，其具有引導所述平板移動的移動支撐支架和置于 移動支撐支架內并控制所述平板在相對于平板表面的z-軸方向上移動 的第一控制螺桿；以及第二移動裝置，其具有置于所述平板內并控制平板沿平板的表面方向在x-、 y-和e-軸方向上移動的第二和第三控制螺桿。
25、 如權利要求24所述的設備，其中，所述水平移動裝置可以進 一步包括與第 一控制螺桿、第二控制螺桿和第三控制螺桿中的至少一 個相4妄合的步進電動才幾。
26、 如權利要求23所述的設備，其中，所述涂布機移動裝置包括 安裝涂布機的涂布機安裝支架；以及在左右方向上移動其上安裝有涂布機的安裝支架的直線電動機。
27、 如權利要求23所述的設備，其進一步包括 從下面支撐所述基板和印刷物體的支撐部分固定支架。
28、 一種用于涂層圖形化的設備，其包括平板，其通過水平移動裝置在相對于平板表面的x-、 y-、 z-和9-軸方向上可移動；基板，其置于平板下并由能夠在其中填充涂料的凹槽形成；以及填充量控制裝置，安裝該裝置以使涂料只被填充在基板的凹槽內，其中，將平板向基板移動，在該基板中，通過填充量控制裝置使 涂料只被填充到凹槽中，并且通過將平板壓到基板上而使填充在凹槽 中的涂料轉印到平板上，然后通過移動平板使平板上的涂層轉印到印 刷物體的印刷表面上，因此形成圖形。
29、 如權利要求28所述的設備，其中，所述水平移動裝置包括第一移動裝置，其具有引導所述平板移動的移動支撐支架和置于 移動支撐支架內并控制所述平板在相對于平板表面的z-軸方向上移動 的第一控制螺桿；以及第二移動裝置，其具有置于所述平板內并控制平板沿平板的表面方向在x-、 y-和e-軸方向上移動的第二和第三控制螺桿。
30、 如權利要求29所述的設備，其中，所述水平移動裝置可以進 一步包括與第 一控制螺桿、第二控制螺桿和第三控制螺桿中的至少一 個相接合的步進電動機。
31、 如權利要求28所述的設備，其進一步包括 從下面支撐所述基板和印刷物體的支撐部分固定支架。
全文摘要
本發明提供一種涂層圖形化的方法，其包括步驟a)將涂料涂敷到平板上；b)使涂覆到平板上的涂層與基板的突起接觸，以從平板將與基板的突起相接觸的平板上的涂層部分轉印到基板的突起上，所述基板為由突起和凹槽形成的不平的基板；以及c)使保留在平板上的或基板的突起上的涂層與印刷物體的印刷表面接觸，以使涂層轉印到印刷物體上。該方法工藝簡單，且在優選為電子材料的功能性材料的圖形化中能確保高精密度和高速度。
文檔編號H01L21/02GK101103441SQ200680001926
公開日2008年1月9日 申請日期2006年8月2日 優先權日2005年8月2日
發明者俞尚汶, 安貞愛, 尹正愛, 崔在翼, 崔景洙, 樸喜寬, 申東明, 許閏姬, 金大鉉, 金志洙, 金星炫, 金漢修 申請人:Lg化學株式會社