用于涂层图形化的方法

专利名称：用于涂层图形化的方法
技术领域：
本发明涉及一种涂层图形化的方法，通过该方法可以使功能性材 料高精度和高速度地形成均匀精细的图形，所述具有导电性或光学特 性的功能性材料用于构成如电磁记录装置、成像装置和电路装置的电
子器件的整体部件，例如，需要精细图形的TFT-LCD或等离子体显示 器的半导体电路或彩色滤光片。
本申请要求向韩国知识产权局于2005年8月2日提交的韩国专利 申请号10-2005-0070619和于2005年8月12日提交的韩国专利申请号 10-2005-0074144的优先权，其公开在此全部引入作为参考。
背景技术：
随着电子设备尺寸的减小，增加了对电子部件高集成化的需求。 为达到电子材料图形化的目的，需要数十微米或更小的精密度。广泛 使用的光刻法可以提供上迷高精密度。
光刻法尤其广泛用作用于形成目前引领显示器工业的TFT-LCD工 业或等离子体显示器领域或半导体显示器中的彩色滤光片或半导体电 路的功能性材料精细图形化的方法。
但是，发现光刻法有很多问题。即，光刻法的使用很复杂，因为 光刻法应该包括如下步骤在被图形化的电子材料层上形成光致抗蚀 剂层、选^^性地曝光光致抗蚀剂层和使光致抗蚀剂层显影，以及使电 子材料层图形化并除去光致抗蚀剂层。
此外，生产设备昂贵并且设备的尺寸大。另外，涂层材料应用到 不需要涂层的部分，导致浪费。
而且，响应短波长光的感光材料应该与电子材术+混和，以确保上 述方法的操作性能，这会形成材料的成本价格，并且降低电子材料的 导电性、电磁性和光学特性。
特别地，用于上述方法的如抗蚀剂的材料应该包括多种感光材料 和涂层助剂材料，以确保所述方法的操作性能，其导致材料成本高， 并且储存稳定性差。在该方法中，额外地需要时间和金钱以量化如抗 蚀剂的材料的感光度。
除了光刻法外，已知辊筒印刷法(roll printing method)。所述辊筒印 刷法是一种由常规方法转变而来并用于转印电子材料的图形的印刷方 法，在该方法中，缠绕在辊筒上的橡胶布顺序地滚压在具有填充了电 子材料的凹槽的基板上和印刷物体上。
在辊筒印刷法中，可以省去曝光、显影等过程，不必向被图形化 的材料中加入感光物质，并且过程易操作，设备的尺寸明显减小。
但是，由于辊筒印刷技术最初用作出版具有d、印刷面积的杂志和 书籍的印刷方法，其被应用在大基板上来形成电子材料的图形是有局 限性的。
首先，在辊筒印刷法中，要形成的图形主要取决于辊筒的条件， 如速度和方向，及被图形化的电子材料的厚度，以及施加到辊筒上的 压力，当图形由圆柱形辊筒的弯曲表面转印到平板上时，会出现如图 形变形的问题。
此外，为获得电子材料的均匀涂层，应该考虑由控制辊筒的精密 度和厚度以及在电子材料的涂覆过程中控制喷嘴的位置和角度引起的 多种变化。
更特殊的是，很难形成具有高精密度的用于辊筒印刷法的辊筒， 并且由于辊筒筒体的曲率引起的扭曲，很难均匀地将橡胶布附于辊筒 上，因此，涂层液体不能均匀地涂敷到橡胶布上。为了这个原因，不 能将涂料涂敷到整个表面而留有 一些未涂覆的部分，并且涂料部分地 保留在一些部分上，其妨碍形成理想的图形。
此外，该方法的最大缺点在于，随着辊筒尺寸的增加，辊筒会因 为辊筒的重量而弯曲。在辊筒两侧安装的起滚动辊筒作用的齿轮容易 磨损和变形。因此，不可能在辊筒的表面和印刷物体之间保持恒定的 间隔。另外，将该方法应用到大基板上花费太长时间。
由于上述问题，辊筒印刷法没有广泛应用于目前开发的工艺中， 并且也没有使用具有上述缺点的光刻法。因此，需要开发一种将功能 性材料图形化的方法以解决上述问题
发明内容
技术问题
如上所述，在相关的技术中，当在如电子材料的功能性材料上形 成精细图形时，会发现操作性能、成本、涂层均匀性、精密度和速度 控制的问题。
因此，本发明的目的是提供一种功能性材料图形化的方法，该方 法能确保工艺简单、低成本、涂层均匀性、高精密度和高速度。
技术方案
根据本发明的 一个技术方案，本发明提供一种涂层图形化的方法，
其包括步骤
a) 将涂料涂敷到平板上；
b) 使涂覆于平板上的涂层与基板的突起接触，以从平板上将与基板 的突起相接触的平板上的涂层部分转印到基板的突起上，所述基板具 有由突起和凹槽形成的不平坦部分；以及
面接触，以使涂层转印到印刷物体上。
根据本发明的另一技术方案，本发明提供一种涂层图形化的方法， 该方法包括步骤
a) 向基板的凹槽中填充涂料；
b) 使平板与具有凹槽的基板的表面接触，以将填充于凹槽中的涂 料转印到平板上；以及
c) 使转印到平板上的涂层与印刷物体的印刷表面接触，以将平板 上的涂层转印到印刷物体上。
根据本发明的另 一技术方案，本发明提供一种制造电子器件的方 法，在该方法中，使用本发明的方法将电子材料精细图形化，以制备 电子器件。
根据本发明的又一技术方案，本发明提供一种用于涂层图形化的 设备，其包括
平板，其通过水平移动装置而在相对于平板表面的x-、 y-、 z-和9-轴方向上可移动；
涂布机，其通过涂布机移动装置沿平板的表面方向移动，从而将 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，移动平板，以与基板接触，平板上的涂层被转印到基板的 突起上，然后将保留在平板上的或基板的突起上的涂层转印到印刷物 体上，因此形成图形。
根据本发明的另 一技术方案，本发明提供一种用于涂层图形化的 设备，其包括
平板，其通过水平移动装置而在相对于平板表面的x-、 y-、 z-和e-轴方向上可移动；
基板，其置于平板下面并由能够在其中填充涂料的凹槽形成；以
及
填充量控制装置，安装该装置以使涂料只被填充在基板的凹槽内，
其中，使平板向基板移动，在该基板，通过填充量控制装置使涂 料只被填充在凹槽中，并且通过将平板压于基板上而使填充在凹槽中 的涂料转印到平板上，然后通过移动平板而使平板上的涂层转印到印 刷物体的印刷表面上，因此形成图形。
有益效果
根据本发明的方法，优选地，由于涂层而可以使用平板将功能性 材料直接转印到印刷物体上，因此在涂层的图形化中能确保工艺简单， 成本低、精密度高和速度快。当所述方法应用到如电子材料的功能性 材料的图形化的过程中，能够显著提高电子元件的生产率。


图1和2为呈现根据本发明的实施方式，使用狭缝涂布机(slot coater)将涂料涂敷到平面橡胶布上的过程的视图。
图3和4为呈现根据本发明的实施方式，使用基板将平面橡胶布 上的部分涂层转印到基板上的过程的视图。
图5和6为呈现根据本发明的实施方式，将在平面橡胶布上形成 图形的涂层转印到印刷物体上的过程的视图。
图7和8为呈现根据本发明的另一实施方式，将涂料涂敷到基板 上，并使用刮涂法将涂料仅填充到基板的凹槽内的过程的视图。
图9和IO为呈现根据本发明的实施方式，将平面橡胶布压到具有 其中填充有涂料的凹槽的基板上，并且将填充于基板的凹槽中的涂料 转印到平面橡胶布上的过程的视图。
图11和12为呈现才艮据本发明的实施方式，将平面橡胶布上的涂 层转印到印刷物体上的过程的视图。
图13为呈现在上下方向(z-轴)移动平板的第一水平移动装置的视图。
图14为呈现在左右方向(y-轴)、前后方向(x-轴)和e-轴方向移动平 板的第二水平移动装置的视图。
图15和16为示意地呈现涂布机和涂布机移动装置的一见图。
附图主要部件标记的解释
1 :狭缝涂布才几
2， 12:平面才象月交布
3，13 :平面橡力交布支撑部分
4,14 :基板
4a， 14a :突起
4b， 14b :凹槽
4c, 14c :基板支撑部分
5，15 :印刷物体
5a, 15a:印刷物体支撑部分
6,16:支撑部分固定支架
7、 7a、 7b、 7c、 7d、 17a、 17b、 17c :涂层
21 :第一控制螺杆
22:移动支撑支架
23 :第二控制螺杆
24:第三控制螺杆
25 :步进电动枳j
30 :涂布^/L安装支架
31 :直线电动枳j
具体实施例方式
下文将详述本发明。本发明涉及一种涂层图形化的方法，并且该 涂层图形化的方法简单，其不同于应该包括如下步骤的光刻法形成 目标涂层；在涂层上形成光致抗蚀剂层；选择性地曝光光致抗蚀剂层； 通过光致抗蚀剂层的显影而使光致抗蚀剂层形成图形；使用图形化的 光致抗蚀剂层选"t奪性地蚀刻涂层；以及剥离光致抗蚀剂层。
换句话说，根据本发明的一个实施方式，在印刷物体上使涂层图 形化可通过如下步骤实现在平板上涂覆涂层；使用不平的基板直接 并简单地形成涂层图形的形状；并将形成图形的涂层转印在印刷物体 上。另一方面，根据本发明的另一实施方式，在印刷物体上使涂层图 形化可通过如下步骤实现在基板的凹槽部分填充涂料；将平板压到 具有凹槽部分的基板上，以将填充于凹槽部分的涂料转印到平板上； 以及将平板上的涂层转印到印刷物体上。
同时，不同于常规的辊筒印刷法，在本发明的涂覆中使用平板。 与辊筒相比，当增加平板尺寸时，其重量的增加较小。因此，在使用 平板的情况下，可以防止由于辊筒的重量引起的问题，如起辊筒或辊 筒的轮子作用的齿轮的变形。
此外，与辊筒相比，可以更容易地高精密度地加工平板，不会有 如辊筒的曲率改变的变化。因此，在附着橡皮布(blanketmbber)的情况
下，可以更平坦和更牢固地附着橡皮布，因此，可以将涂层液体涂敷 到平板上。
由于辊筒印刷法包括滚动辊筒以使涂层图形化，所以涂层不仅可 以转印到基板突起的表面上，而且也可以转印到突起的边缘或侧面上， 因此降低了涂层被转印到印刷物体上的精密度。
但是，当根据本发明的第一实施方式使用平板时，所述平板可以
与不平的基板垂直接触，并且平板或不平的基板可以与印刷物体垂直
接触。另外，当根据本发明的第二实施方案使用平板时，所述平板可 以与具有凹槽部分的基板或印刷物体垂直接触。因此，与辊筒印刷法
相比，使用本发明的方法可以高精密度地使涂层图形化。
此外，在使用平板的情况下，涂层可同时被挤压以使涂层图形化。
因此，可以使用比辊筒印刷法更快的辊筒滚压法(roll rolling method)使 涂层形成图形。
在如电子材料的功能材料的图形化中，前述过程的简便、高精密 度、高速度对电子元件的生产率有很大的影响。但是，使用平板而使 涂层图形化的方法还不是已知的。
下文将参考附图描述本发明的方法。但是，应该能够理解，提供 本发明的范围。
根据本发明的第一实施方式，本发明的方法包括步骤a)将涂料涂 敷到平板上；b)使涂覆于平板上的涂层与由突起和凹槽组成的基板的突 起接触，以从平板上将与基板的突起相接触的涂层部分转印到基板的
体的印刷表面接触，以使涂层转印到印刷物体上。该实施方式如图1~ 6所示。
根据该实施方式，如图1所示，平板2和3包括平面橡胶布2和 支撑平面橡胶布2的平面橡胶布支撑部分3。
可以将平面橡胶布2在真空下附着到平面橡胶布支撑部分3上， 因此，平面橡胶布2可以牢固地固定到平面橡胶布支撑部分3上。
平面橡胶布2由两层组成，第一层由软质硅橡胶材料形成，其上 面涂覆涂层7a，第二层由硬质PET材料形成，其与平面橡胶布支撑部 分3接触。平面橡胶布支撑部分可由如不锈钢的硬质且抗磨性材料形 成。当晶片固定真空吸收器(wafer stationary vacuum absorber)^l夸平面才象 胶布2拉向平面橡胶布支撑部分3时，晶片固定真空吸收器通过在平 面橡胶布支撑部分3上形成的孔而将平面橡胶布2固定到平面橡胶布 支撑部分3上。
如图13和14所示，通过由第一移动装置和第二移动装置组成的 平板移动装置，由平面橡胶布2和平面橡胶布支撑部分3组成的平板2 和3可在上下方向(z-轴，图13)、左右方向(y-轴，图14)、前后方向(x-轴，图14)和旋转方向(e-轴，图14)精确地移动。
如图13所示，关于平板的第一移动装置，在具有斜面的五面体移 动支撑支架22内沿与底部平行的方向形成螺紋，第一控制螺杆21与 所述螺紋接合，然后控制第一控制螺杆21的旋转，因此，与平面橡胶 布2和12接合的平面橡胶布支撑部分3和13可以沿移动支撑支架22 的斜面在z-轴上移动。例如，当旋转第一控制螺杆21以旋进移动支撑 支架22时，与平面橡胶布2和12接合的平面橡胶布支撑部分3和13
被移动支撑支架22的斜面推动，并且在接近基板4和14的方向上移 动。如上所述，通过使用平板的第一移动装置，可以在接近和远离基 板4和14的方向上(上下)逐渐地移动平板2、 3、 12和13。在这种情 况下，尽管提供了一个第一控制螺杆21,但第一控制螺杆21的数量不 限于一个。
如图14所示，关于平板的第二移动装置，在平面橡胶布支撑部分 3和13的侧面形成精细的螺紋，第二控制螺杆23和第三控制螺杆24 与所述螺紋接合，然后控制第二和第三控制螺杆23和24的旋转，因 此与平面橡胶布2和12接合的平面橡胶布支撑部分3和13能够在左 右方向(y-轴)和前后方向(x-轴)移动。通过相对地控制平面橡胶布支撑 部分3和13的第二控制螺杆23和第三控制螺杆24能够使平板2、 3、 12和13在6-轴方向移动(旋转)。在这种情况下，尽管4是供了两个第二 控制螺杆23和两个第三控制螺杆24，但是第二控制螺杆23和第三控 制螺杆24的数量不限于两个。
由第一和第二移动装置组成的水平移动装置可以进一步包括与第 一控制螺杆21 、第二控制螺杆23和第三控制螺杆24中的至少 一 个接 合的步进电动机25，并在第一控制螺杆21、第二控制螺杆23和第三 控制螺杆24中的至少一个上旋转。当通过步进电动机25驱动而旋转 各个控制螺杆21、 23和24时，可以精确地控制平+反2、 3、 12和13 的位置。此外，也可以手动旋转各控制螺杆21、 23和24。具有第一和 第二移动装置的水平移动装置不限于附图中的装置。
同时，能够移动由平面橡胶布2和12以及平面橡胶布支撑部分3 和13组成的平—反2、 3、 12和13的水平移动装置可以包括能在左右方
向移动平板2、 3、 12和13的横向运送装置和能在上下方向上移动平 板2、 3、 12和13的垂直运送装置。
所述横向运送装置包括平板2、 3、 12和13安装于其上的安装支 架和与安装支架接合以横向移动安装支架的直线电动机。另外，所述 横向运送装置可以为驱动臂。
所述垂直运送装置包括产生动力以垂直移动平板2、 3、 12和13 安装于其上的安装支架的电动机，以及将电动机的动力传送到安装支 架的齿轮。换句话说，可以通过齿轮垂直运送平板2、 3、 12和13。另 一方面，所述垂直运送装置包括产生动力以垂直移动平板2、 3、 12和 13安装于其上的安装支架的电动机，以及通过电动机的动力可移动地 安装在汽缸中并连接到安装支架的活塞。即，通过使用压力的活塞法 可以垂直运送平一反2、 3、 12和13。另外，所述垂直运送装置可以为驱 动臂。
同时，与橡胶布附于辊筒的情况相比，由于平面橡胶布2水平地 附于平面橡胶布支撑部分3上，所以可以防止平面橡胶布2弯曲。
优选的是，平面橡胶布由其对涂料的吸收率比具有4a和4b的不 平基板4及印刷物体5的材料低的材料形成。此外，优选地，当向其 施加压力时，平面橡月交布2具有复形性(heteromorphism)和弹性 (resilience)。例如，当玻璃用作具有4a和4b的不平基板4和印刷物体 5时，可由硅橡胶形成平面橡胶布2。已知聚二曱基硅氧烷是最典型的 硅橡胶。此外，在施加外力能发生变形的如聚氨酯的弹性体在经过预 定时间后会恢复到原始形状，以产生系统储存能量(system preserving energy)。所述弹性体可以用作形成平面橡力交布的材料。例如，通过混
合PDMS原液与固化剂并在平板表面将其固化而得到平面橡胶布。在 这种情况下，可以使用旋转和狭缝式涂布机以获得恒定的厚度。固化
后，橡胶布具有洛氏C级20 69的硬度是适宜的，如果将聚氨酯加入 PDMS中，则通过改变要固化的聚合物链的密度和添加剂的量可以控 制硬度。
与使用辊筒的情况相比，平面橡胶布支撑部分3增加尺寸时，重 量的增加较小。因此，与使用辊筒的情况相比，平面橡胶布支撑部分3 具有更高的耐久性。此外，如果使用如不会因为重力和自重而变形的 像大理石的天然石材和陶瓷的无机材料或不锈钢而使平面橡胶布支撑 部分3形成薄的形状，则可以进一步改进平面橡胶布支撑部分3的耐 久性。这是因为如大理石和陶瓷的无机材料不会出现在金属和聚合物 材料中所发生的变形。
本发明的方法包括用涂料7涂布平面橡胶布2。用涂布才几1的涂料 7涂覆平面橡胶布2，因此形成图2所示的涂层7a。
在本发明中，优选使用能够维持涂层均匀性的毛细管涂布机和狭 缝涂布机作为将涂料7涂敷到平面橡胶布2上的涂布才几，但是涂布机 不限于此，并且可以4吏用本领域众所周知的涂布工具。当通过涂布机 移动装置运送涂布机1时，其可将涂料7涂敷到平面橡胶布2上。如 图15和16所示，涂布机移动装置由其上安装有涂布4几1的安装支架 30和横向移动安装支架30的直线电动才几31组成。此外，所述涂布机 移动装置可以为驱动臂。
如图3所示，平面橡胶布2的涂层7a压到基板的不平部分4a和 4b的突起4a上后，如图4所示，涂层7a在接触表面一皮分开，因此，
与不平部分4a和4b的突起4a接触的平面橡胶布2的涂层部分从平面 橡胶布2转印到基板4的突起4a上。
随后，如图5所示，保留有涂层7c的平面橡胶布2压到印刷物体 5上，并且在平面橡胶布2上形成的涂层7c转印到印刷物体5上，然 后如图6所示，如果涂层在接触表面被分开，则在印刷物体5上形成 涂层图形7d。
当平面橡胶布2压到具有4a和4b的不平基板4上时，并且当平 面橡胶布2压到印刷物体5上时，优选使接触表面与接触表面垂直接 触。
当接触表面与接触表面垂直接触时，可以增加要形成的涂层图形 的精密度。
根据所述技术方案，可以由任何材料形成具有4a和4b的不平基 板4和印刷物体5,只要其对涂料的吸收率比平面橡胶布2对涂料的吸 收率更高。
但是，由于平面橡胶布2在挤压时应该具有复形性，以有效地转 印油墨，所以具有4a和4b的不平基板4优选由如铝和不锈钢的金属 或如玻璃的硅化物形成。深度为0.1 ~ 100口的图形被雕刻到基板4上， 并且图形越精细，获得的图形越精密。图形的宽度与深度的纵横比在5 : 1-0.01 : 1的范围内，图形的宽度与深度的纵横比变得越大，越难进行 加工，会增加破坏图形的危险。
具有硬质表面的如玻璃的材料和具有弹性表面的如聚乙烯、聚丙 的例子包括但不限于应用于电子纸或柔性显示器的如聚酯和PET的软
质塑料材料;应用于PCB的基板的聚氨酯或环氧树脂的硬质塑料材料; 或玻璃。
在本发明中，具有4a和4b的不平基板4和印刷物体5可以置于 具有4a和4b的不平基板支撑部分4c和印刷物体支撑部分5a上，并且 可以将具有4a和4b的不平基板4和印刷物体5在真空下附于支撑部 分4c和5a上。
具有4a和4b的不平基板4和印刷物体5可以通过使用支撑部分 4c和5a而被安装到置于该方法中所需位置的支撑部分固定支架6上， 可通过上下、左右、前后和旋转方向上移动它们而精确控制其位置。
可以通过与上述平板2、 3、 12和13的位置控制相同的步骤，即， 使用图13和14所示的设备，控制具有4a和4b的不平基板4和印刷 物体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和印刷物体5可在包括x-、 y-、 z- 和e-轴方向的各方向移动，并且 可以根据上述变量(x-、 y-、 z-和e-轴)而独立地控制具有4a和4b的不 平基板4和印刷物体5的位置。
所述支撑部分固定支架6起到从下面支撑具有4a和4b的不平基 板4和印刷物体5的作用，并且其能够在包括x-、 y-、 z-和0-轴方向的 各方向上移动。因此，可以方便地以同样的距离同时移动具有4a和4b 的不同基板4和印刷物体5 。
可以使用包括运送装置和驱动臂的移动装置移动具有4a和4b的 不平基板4和印刷物体5。即，使用运送装置将具有4a和4b的不平基 板4和印刷物体5运送到支撑部分固定支架6后，使用驱动臂将具有
4a和4b的不平基板4和印刷物体5安装到支撑部分固定支架6上，并 使用真空吸收器固定到支撑部分固定支架6上。
尽管根据图5和6的实施方式，尽管将平板2和3的涂层7c转印 到印刷物体5上，但基板4的突起4a上的涂层7c也可以转印到印刷 物体5上。
即，涂层图形可以通过如下步骤形成a)将涂料涂敷到平板上；b) 使平板上的涂层与由突起和凹槽组成的基板的突起接触，以从平板上 将与基板的突起相接触的平板上的涂层部分转印到基板的突起上；以 及c)使基板的突起上的涂层与印刷物体的印刷表面接触，以使涂层转 印到印刷物体上。
除了平板的位置与不平的基板的位置相交换，以使不平的基板直 接将涂层图形转印到印刷物体上以外，第二实施方式与图1~6所示的 第一实施方式相同。
但是，优选的是，不平的基板由其对涂料的吸收率比印刷物体5 的材料低的材料形成。例如，不平的基板优选由如铝和不锈钢的金属 或如玻璃的硅化物形成。由这样的材料形成的不平基板进行表面处理 而提高其表面能或对印刷物体进行表面处理而降低其表面能，因此无
论哪种情况，都使涂层容易被转印到印刷物体上。
滤光片的光学油墨、用于形成电子电路的导线的金属溶液、例如导电 糊或抗蚀剂的功能性树脂和能够满足精密图形化的粘合剂和胶。如上 所述，所有液态溶液可以在本发明中用作涂料。但是，优选的是，该 涂料不与平面橡胶布，尤其是由硅材料形成的平面橡胶布反应。能够
被应用到本发明的最佳设备的例子包括用于LCD (液晶显示器)的彩色 滤光片工艺、用于LCD的TFT(薄膜晶体管)电路工艺、PDP(等离子体 显示板)滤光片工艺、PDP上下板电极工艺、用于制备PDP隔板(partition) 的设备、用于电化学沉积的催化剂微图形(catalyst micropatteming)设备、 用于半导体的平板印刷设备(lithography device)、选择性亲水和疏水处 理设备和用于选择性涂布用于柔性显示器或电子纸的密封剂的设备。
在本发明中，当转印到印刷物体5上的涂层图形形成时，可以使 用对流烘箱、加热板或紫外线曝光机，但是可以使用本领域的干燥方 法，但本发明不限于这些方法。通过所述干燥方法可以固化涂层图形， 并且该图形能够经受外部的物理和化学变化。
此外，在本发明的方法中，当平板与不平的基板、或者平板与印 刷物体、或者不平的基板与印刷物体彼此挤压时，优选向不平的基板、 平板和印刷物体的接触表面施加均匀的压力(1(T2 ~ l(T3MPa)。当以过高 的压力挤压平板和不平的基板时，平板会与不平的基板的底部接触。 有关压力测定的界限(dissolution)必须为可允许最小压力的1/1000或更 大。当平板与不平的基板接近时，或当平板与印刷物体接近时，或当 不平的基板与印刷物体接触时，在进行调整时优选使用小压力进行挤 压。
在该情况下，可以在印刷物体上形成高精密度的均匀涂层图形。 在本发明中，可以进行电学或光学压缩感应过程(compression sensing process),以将均匀的压力施加到整个接触表面上。
关于电学方法，可以使用压电传感器(压电传感器(PZT)或压电石英 晶体)。例如，将压电传感器安装在平面橡胶布支撑部分的至少两个部
分、优选三个部分上，以电转化当平面橡胶布压到不平的基板上或当 平面橡胶布压到印刷物体上时所产生的压力，因此向整个接触表面施 加均勻的压力。
此外，关于光学方法，可以使用激光干涉仪。例如，将激光干涉 仪安装在平面橡胶布支撑部分的至少两部分、优选三部分上，当平面 橡胶布接近不平的基板时或当平面橡胶布接近印刷物体时，则使接近
距离达到纳米(nm)水平。使用激光干涉仪中的莫尔图可以检测到平板
检测精密度随用于干涉仪中的具有周波的精密栅格的间隔的减小而增 加。
根据本发明的方法，可以在大表面上精确地形成均匀的涂层图形。 在本领域中还没有使用过上述压电传感器和激光干涉仪。但是，其它
领域的工业过程中通常使用的压电传感器和激光干涉4义可以:故应用到
本发明的方法中。
下文将描述本发明的另一实施方式。
除了涂料17a填充于基板14的凹槽14b中，并且将凹槽14b中的 涂料17a转印到平板12和13上，然后将平板12和13上的涂料17a 转印到印刷物体15上以外，该实施方式与图1 6所示的第一实施方 式相同。
图7为呈现在具有凹槽14b的基板14的凹槽14b中填充涂料17a 的过程的一见图。
在基板14的凹槽14b中填充涂料17a的方法是有限制的，根据本 实施方式，可以使用刮涂法。
首先，将涂料17a涂敷到在突起14a之间具有凹槽14b的基板14 的表面。
涂料17a的涂敷不限于特定方法，可以使用通过具有均匀填充量 的喷嘴将涂料均匀地涂敷到具有凹槽14b的基板14上的方法，例如毛 细管和狭缝涂布才几。
安装用作填充量控制工具的刮刀11，以将涂料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。在该情况下，优选的 是，刮刀11具有容易与具有凹槽14b的基板14相接触的结构并由软 质材料形成。图8为呈现涂料17a被全部填充到凹槽14b中的情况的 视图。
具有凹槽14b的基板14可由任何材料形成，只要该材津牛对涂料的 吸收率比平板12和13的材料更低。
由于具有复形性的平板12和13应该被具有凹槽14b的基板14挤 压，以有效地转印油墨，因此具有凹槽14b的基板14优选由如铝和不 锈钢的金属材料和如玻璃的硅化物形成。
具有凹槽14b的基板14可以置于基板支撑部分14c上，在真空下 将基板14附于基板支撑部分14c上。
所述具有凹槽14b的基板14可以通过使用基板支撑部分14c而被 安装到置于该方法中所需位置的支撑部分固定支架16上，可通过上下、 左右、前后和旋转方向上移动它们而精密地控制其位置。可以通过与 上述平板2、 3、 12和13的位置控制相同的步骤，即，使用图13和14 所示的设备，来控制具有凹槽14b的基板14和印刷物体15的位置。所述支撑部分固定支架16起到从下面支撑不平的基板14和印刷
物体15的作用，并且能够在包括x-、 y-、 z-和e-轴方向的各方向上移 动。因此，可以方便地以同样的距离同时移动不平的基板14和印刷物 体15。
使用包括运送装置和驱动臂的移动设备可以将不平的基板14和印 刷物体15运送到支撑部分固定支架16上。
涂料17a填充到基板14的凹槽14b中后，平板12和13压到具有 凹槽14b的基板14的表面。
该过程如图9所示，当平板12和13压到具有凹槽14b的基板14 上时，优选向平板和具有凹槽的基板的接触表面施加均匀的压力(1(T2 103MPa)。
当施加均匀压力时，可以提高涂层的一致性和精密度。平板12和 13以及具有凹槽14b的基板14的接触表面垂直接触以增加精密度。
在本发明中，平板12和13由平面橡胶布12和能够支撑平面橡胶 布12的平面橡胶布支撑部分13组成的平板12和13能够支撑平面橡 胶布12。
平面橡胶布12可以在真空下附到平面橡胶布支撑部分13上，因 此，平面橡胶布12可以牢固地固定到平面橡胶布支撑部分13上。
平面橡胶布12可以与平面橡胶布支撑部分13 —起在上下、左右 和前后方向移动并旋转(参见图13和14)。
由于平面橡胶布12平坦地附于平面橡胶布支撑部分13上，所以 与使用辊筒的情况相比，更可以防止平面橡胶布12弯曲。
当其上施加压力时，平面橡胶布12优选由具有复形性和弹性的材 料形成。只有使用具有复形性和弹性的材料，平面橡胶布12才能紧密
地接触具有凹槽14b的基板14，并且填充于凹槽14b中的涂料17a才 能容易地转印到平面橡胶布12上。
优选地，所述平面橡胶布12的材料对涂料的吸收率比具有凹槽14b 的基板14对涂料的吸收率更高，但是其对涂料17a的吸收率比印刷物 体对涂料的吸收率更低。因此，在本发明中，优选由基于硅的橡胶形 成平面橡"交布12。
与使用辊筒的情况相比，平面橡胶布支撑部分13增加尺寸时，重 量的增加较小。因此，与使用辊筒的情况相比，平面橡胶布支撑部分 13具有更高的耐久性。
此外，如果使用如不会因为重力和自重而变形的像大理石的天然 石材和陶瓷的无机材料或不锈钢而使平面橡胶布支撑部分13形成薄的 形状，则可以进一步改进平面橡胶布支撑部分13的耐久性。
这是因为如大理石和陶瓷的无机材料不会出现在金属或聚合物材 料中发生的变形。
转印到平面橡胶布12上的涂层17b与印刷物体15接触，以将其 转印到印刷物体15上，该过程如图10 ~ 12所示。
在该步骤中，优选平板12和13与印刷物体15的接触表面垂直接 触，并且均匀的压力施加到整个接触表面上，以增加涂层17b形成图 形的一致性和精密度。
优选地，印刷物体15的材料的吸收率比平面橡胶布12的吸收率 高，并且如玻璃的具有硬质表面的材料以及如聚乙烯、聚丙烯或乙烯
所述印刷物体15可以安装到印刷物体支撑部分15a上，并且印刷 物体15可以在真空下附到印刷物体支撑部分15a上。
所述印刷物体15可以通过使用印刷物体支撑部分15a而纟皮安装在 置于该方法中所需位置的支撑部分固定支架16上，可通过上下、左右、 前后和旋转方向上移动它们而精密地控制其位置。
通过上述方法，可以在大表面上精确地形成均匀的涂层图形。
权利要求
1、一种涂层图形化的方法，其包括步骤a)将涂料涂敷到平板上；b)使涂覆到平板上的涂层与基板的突起接触，以从平板上将与基板的突起相接触的平板上的涂层部分转印到基板的突起上，所述基板为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层与印刷物体的印刷表面接触，以使涂层转印到印刷物体上。
2、 如权利要求l所述的方法，其中，所述平板包括用于涂敷涂料 的平面橡胶布和支撑所述平面橡胶布的平面橡胶布支撑部分。
3、 如权利要求2所述的方法，其中，所述平面橡胶布由硅橡胶形 成，并且所述平面橡胶布支撑部分由无机材料或不锈钢形成。
4、 如权利要求l所述的方法，其中，所述不平的基板和印刷物体 分别在真空下附于基板支撑部分和印刷物体支撑部分上。
5、 如权利要求l所述的方法，其中，所述不平的基板由金属材料 或硅化物形成。
6、 如权利要求l所述的方法，其中，所述印刷物体由玻璃材料、 软质塑料材料和硬质塑料材料中的任一种形成。
7、 如权利要求l所述的方法，其中，在所述步骤b)或c)中，接触 表面在相对于表面的垂直方向上4皮此接触。
8、 如权利要求l所述的方法，其进一步包括通过电学或光学压 缩感应过程控制所述步骤b)或c)中的接触，以向整个4妄触表面施加均 匀的压力。
9、 如权利要求8所述的方法，其中，所述电学或光学压缩感应过 程使用压电传感器或激光干涉仪。
10、 如权利要求1所述的方法，其中，所述涂层包括选自由光学 油墨、用于导线的金属溶液、导电糊或抗蚀剂以及粘合剂和胶组成的 组的功能性材料。
11、 一种使用如权利要求1所述的方法，通过精细地图形化电子 材料而制备电子器件的方法。
12、 如权利要求11所述的方法，其中，所述电子器件为电磁记录 装置、成像装置或电路装置的元件。
13、 一种涂层图形化的方法，其包括步骤a) 向基板的凹槽中填充涂料；b) 使平板与具有凹槽的基板的表面接触，以将填充于凹槽中的涂 料转印到所述平板上；以及c) 使转印到平板上的涂层与印刷物体的印刷表面接触，以将平板 上的涂层转印到印刷物体上。
14、 如权利要求13所述的方法，其中，所述平^反包括平面橡胶布 和支撑平面橡胶布的平面橡胶布支撑部分。
15、 如权利要求14所述的方法，其中，所述平面橡胶布由硅橡胶形成，并且所述平面橡胶布支撑部分由无机材料或不锈钢形成。
16、 如权利要求13所述的方法，其中，所述具有凹槽的基板和印 刷物体分别在真空下附于基板支撑部分和印刷物体支撑部分。
17、 如权利要求13所述的方法，其中，在所述步骤b)或c)中，挤 压表面或4妻触表面在相对于表面的垂直方向上彼此4妻触。
18、 如权利要求13所述的方法，其进一步包括通过电学或光学 压缩感应过程控制所述步骤b)或c)中的接触，以向整个接触表面施加 均匀的压力。
19、 如权利要求18所述的方法，其中，所述电学或光学压缩感应 过程使用压电传感器或激光干涉仪。
20、 如权利要求13所述的方法，其中，所述涂层包括选自由光学 油墨、用于导线的金属溶液、导电糊或抗蚀剂以及粘合剂和胶组成的 组的功能性树脂。
21、 一种使用如权利要求13所述的方法，通过精细地图形化电子 材料而制备电子器件的方法。
22、 如权利要求21所述的方法，其中，所述电子器件为电磁记录 装置、成像装置或电路装置的元件。
23、 一种用于涂层图形化的设备，其包括平板，其通过水平移动装置在相对于平板表面的x-、 y-、 z-和e-轴方向上可移动； 涂布^^,其通过涂布^i移动装置沿平寺反的表面方向可移动，从而将涂料涂敷到平板上；以及基板，其置于平板下面并包括突起，其中，移动平板，以与基板接触，平板上的涂层被转印到基板的 突起上，然后将保留在平板上的或基板的突起上的涂层转印到印刷物 体上，因此形成图形。
24、 如权利要求23所述的方法，其中，所述水平移动装置包括第一移动装置，其具有引导所述平板移动的移动支撑支架和置于 移动支撑支架内并控制所述平板在相对于平板表面的z-轴方向上移动 的第一控制螺杆；以及第二移动装置，其具有置于所述平板内并控制平板沿平板的表面方向在x-、 y-和e-轴方向上移动的第二和第三控制螺杆。
25、 如权利要求24所述的设备，其中，所述水平移动装置可以进 一步包括与第 一控制螺杆、第二控制螺杆和第三控制螺杆中的至少一 个相4妄合的步进电动才几。
26、 如权利要求23所述的设备，其中，所述涂布机移动装置包括 安装涂布机的涂布机安装支架；以及在左右方向上移动其上安装有涂布机的安装支架的直线电动机。
27、 如权利要求23所述的设备，其进一步包括 从下面支撑所述基板和印刷物体的支撑部分固定支架。
28、 一种用于涂层图形化的设备，其包括平板，其通过水平移动装置在相对于平板表面的x-、 y-、 z-和9-轴方向上可移动；基板，其置于平板下并由能够在其中填充涂料的凹槽形成；以及填充量控制装置，安装该装置以使涂料只被填充在基板的凹槽内，其中，将平板向基板移动，在该基板中，通过填充量控制装置使 涂料只被填充到凹槽中，并且通过将平板压到基板上而使填充在凹槽 中的涂料转印到平板上，然后通过移动平板使平板上的涂层转印到印 刷物体的印刷表面上，因此形成图形。
29、 如权利要求28所述的设备，其中，所述水平移动装置包括第一移动装置，其具有引导所述平板移动的移动支撑支架和置于 移动支撑支架内并控制所述平板在相对于平板表面的z-轴方向上移动 的第一控制螺杆；以及第二移动装置，其具有置于所述平板内并控制平板沿平板的表面方向在x-、 y-和e-轴方向上移动的第二和第三控制螺杆。
30、 如权利要求29所述的设备，其中，所述水平移动装置可以进 一步包括与第 一控制螺杆、第二控制螺杆和第三控制螺杆中的至少一 个相接合的步进电动机。
31、 如权利要求28所述的设备，其进一步包括 从下面支撑所述基板和印刷物体的支撑部分固定支架。
全文摘要
本发明提供一种涂层图形化的方法，其包括步骤a)将涂料涂敷到平板上；b)使涂覆到平板上的涂层与基板的突起接触，以从平板将与基板的突起相接触的平板上的涂层部分转印到基板的突起上，所述基板为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层与印刷物体的印刷表面接触，以使涂层转印到印刷物体上。该方法工艺简单，且在优选为电子材料的功能性材料的图形化中能确保高精密度和高速度。
文档编号H01L21/02GK101103441SQ200680001926
公开日2008年1月9日 申请日期2006年8月2日 优先权日2005年8月2日
发明者俞尚汶, 安贞爱, 尹正爱, 崔在翼, 崔景洙, 朴喜宽, 申东明, 许闰姬, 金大铉, 金志洙, 金星炫, 金汉修 申请人:Lg化学株式会社