CN1184266A - 制作印刷模板的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制作印刷模板的方法和装置。置于模板基底(41)上的光敏层(42)根据图案进行曝光。根据本发明,曝光操作是由液晶显示器(16)进行的。

Description

制作印刷模板的方法和装置

本发明涉及一种制作印刷模板的方法和一种制作印刷模板的装置，制作印刷模板的方法在权利要求1的前序部分中进行了说明，而制作印刷模板的装置在权利要求15的前序部分中进行了说明。

在制作印刷模板的过程中，通常的方法是：首先，根据图案对模板基底上的光敏层进行曝光，然后进行显影。在该方法中，采用了固定装置、曝光装置、驱动装置和控制装置，其中，固定装置用于固定具有光敏层的模板基底，曝光装置用于根据图案对光敏层进行曝光，驱动装置用于使固定装置和曝光装置之间产生相对运动，而控制装置用于对曝光装置和驱动装置进行控制。

例如，在制作平面印刷模板的过程中，通常的方法是：首先，把丝网置于由空心钢梁构成的矩形框架上，然后再涂以光敏树脂。在光敏树脂干燥完毕之后，在整个模板上再放上胶片，也就是说，用胶片盖住了整个模板的表面，所制成的模板必须使得在印刷过程中油墨可以透过其中。胶片上具有要转换至模板上的图案。接下来，透过胶片进行曝光。可由太阳光线或光源的辐射对模板进行曝光，该光源的短波成份越多越好。这样的光源可以是汞汽灯、氙灯、荧光灯管或卤化物汽灯。短波成份越多越好的要求符合现有的感光树脂的光敏特性。过去的方法是由胶化物制作光敏光阻，在胶化物中加入百分之几的重铬酸钾溶液。在被紫外线照射后，经过这种处理的胶化物就相互连接在一起。由于胶化物的相互连接，胶化物涂层就变得不溶于水，而没有被辐射的模板的表面部位可以用热水冲洗掉。在将来的印刷过程中，油墨就可以透过没有被辐射的模板的表面部位。目前，胶化物可以很容易地由聚乙烯醇(PVA)代替。PVA是一种合成的热塑料，在没有连接在一起的情况下可溶于水。胶化物和聚乙烯醇的化学成份非常相似。这种方法的缺点是，每个模板都需要完整的胶片，并且需要大量的重铬酸钾，而重铬酸钾对环境是有害的。采用完整的胶片增加了制作模板的成本，另外，还需要进行显影，而显影也是有害于环境的。为了避免使用重铬酸钾，很快进行了一些尝试，即由环氧树脂、聚酯树脂和聚丙烯树脂来代替过去使用的感光树脂，为了便于光聚合的作用，还可以加入光敏试剂。然而，包含这些树脂的所述模板还可以在另外一个不同的方法中使用，该方法就是用数字控制的激光作为光源。该方法不需要完整的胶片。激光束由转动的多角镜进行反射，该多角镜平行于模板的一个边缘的整个宽度的方向，多角镜慢慢地转动，转动方向垂直于所述边缘的方向。激光束穿过一个光学透镜，该透镜的焦距具有如下特点，就是可以把激光束聚集在模板的曝光点上。因此，模板的光阻就以所需的方式相互连接在一起，或者说可以保留下来。然而，激光是昂贵的，由于曝光时间短和熟知的短期效应，和曝光时间较长的情况相比，用激光作光源需要强度大得多的光束能量才能达到保留所需光阻的目的。另外，发射短波或可见波长的光线的激光的总体效率也很差。通常情况下，对于具有可见波长的光线的激光，其总体效率不超过0.0001，即0.01％。每种传统的光源(汞汽灯、氙辐射器、荧光灯管)的效率都在本质上要高得多。发射波长为388nm的激光所需的电源功率大约为7kW，而其光线输出的功率为30mW。

图1和2示出了传统的制作印刷模板的曝光方法。图1示出了一种较早的方法，特别是，该方法是由氙燃烧器1进行曝光。氙燃烧器1由电源装置2进行供电。透过完整的胶片3可以在平面模板4上进行曝光。平面模板4包括框架5，在框架5上固定有丝网，该丝网由一种上述的光敏树脂密封，使之无法与油墨和水相接触。

图2示出了较新的方法，该方法用激光器6进行曝光。激光器6发射激光束7，该光束7由转动着的多角镜8折射，并穿过光学系统9。光学系统9具有可变的焦距。激光束7沿直线10横向地照射在平面模板4的整个宽度上，从而对丝网处的光阻进行保留或破坏。该过程由计算机11进行控制。

至于圆形的模板，其透过完整的胶片进行曝光的方法已经公开了，举例来说，在专利DE-A2902902中就披露了这种方法。另一方面，由激光光束进行曝光的方法也已经公开了，举例来说，在专利DD241567中就披露了这种方法。然而，在该文献中，光敏树脂层被完全破坏了。在专利EP0728578A1中，公开了由激光束对圆形模板的光阻层进行曝光及随后进行显影的方法。

本发明的目的是提供一种在本说明书的开始部分提及的方法，这是简单而经济的制作印刷模板的方法。为此，也提供了一种适当的装置。

本发明的目的是这样实现的，就是由液晶显示器对光敏层进行曝光。根据本发明，制作印刷模板的装置还具有曝光装置，该曝光装置包括液晶显示器，该液晶显示器由控制装置进行驱动。

由液晶显示器对光敏层进行曝光的优点是，不需要完整的胶片进行曝光，不需再进行复杂的胶片制作，也不需再把完整的胶片固定在印刷模板上。另外一方面，与由激光束对光敏层进行曝光的方法相比，本发明还具有一个优点，就是不再需要昂贵的激光器，在曝光过程中所需的能量也减少了。由于液晶显示器的尺寸可以较大，每次曝光的图案的面积可以较大，因此，用激光束对整个模板进行曝光所需的时间和用液晶显示器进行曝光所需的时间大约在同一个数量级上。

通常情况下，光敏层可以是一层，也可以是几层，例如，可以是两层，在这种情况下，光敏性强的层应该位于光敏性弱的层的上面。例如，光敏性强的层可以是卤化银。这种卤化银最好是用于增强具有低对比度的LCD显示器的对比度。在卤化银层的下面，还可以设有传统的光阻层(如正片光阻或负片光阻)。因此，LCD显示器首先对卤化银层进行曝光，然后对经过曝光的卤化银层进行显影。然后，模板可在较大的表面内进行曝光，从而对光敏层的相关部位进行曝光，位于卤化银层下面的光阻光敏性较差。然后进行进一步的显影操作。

根据本发明的一个实施例，液晶显示器和模板基底之间可以相对移动，从而可以在更大的范围内对光敏层进行曝光。因此，包括液晶显示器的曝光装置可以步进式地移动，或者说，模板基底上可以依次产生并列的图案。还可以想象出，可以采用多于一个的曝光装置，以对模板基底上的光敏层进行曝光，每个曝光装置包括一个液晶显示器，以转换较大的图案。在这种情况下，各曝光装置的光出面和光敏层之间的间隙可以保留。

为了能够把液晶显示器显示的图象尽可能清晰地转换至光敏层上，以尽可能地减少能量损失，根据本发明的一个进一步的实施例，在光敏层曝光时，液晶显示器的光出面和光敏层之间可以相互接触。

然而，根据本发明的另外一个实施例，也可以用投影装置把液晶显示器上显示的图象投射在光敏层上，为了把图象更有效地转换至光敏层上，在光敏层曝光时，投影装置的光出面和光敏层之间可以相互接触。在这种情况下，投影装置的光出面可以是聚焦光学系统的光出面或平行玻璃板的光出面。

虽然由液晶显示器产生的图象通常是平面的图象，然而，由液晶显示器产生的图象也可以投射在曲面的光敏层上，投射装置的光出面没有必要必须与光敏层相互接触。如果投射的图象的尺寸不太大，光敏层的曲率就不是特别重要。在这种情况下，图象可以在本质上没有扭曲地转换至光敏层上。由于投射装置和光敏层之间不再需要相互接触，两者之间不再需要沿垂直于光敏层表面的方向相对移动，可以看出的优点是，在光敏层上可以更快地产生图案。

本发明的方法可以用于对模板基底进行曝光，举例来说，模板基底可以是平面模板基底，也可以是圆筒形的柔性的模板基底。模板可以是塑料模板，也可以是金属模板。

然而，也可以采用由柔性的金属薄膜制成的模板基底，该平面的或圆筒形的金属薄膜上没有孔。此时的情况是，举例来说，如果用电化学的方法在金属薄膜上形成孔，该孔处的金属随后会被除去。

然而，也可以用厚的刚性金属体作为模板基底，该平面的或圆筒形的金属体上没有孔。举例来说，这种方法可以用来制作照相制版的模板，在这种情况下，要产生图案在其上的光敏层置于金属体上。然而，所述光敏层也可以置于柔性的塑料层上，而该塑料层置于金属体上。

因此，在上述的各种情况下，光敏层都置于模板基底上，该光敏层可以是一层，也可以是几层，该光敏层在曝光之后，曝光的部位在后序的显影过程中被除去，从而可以进行进一步的步骤。

在平面模板的情况下，最好采用液晶显示器或投影装置，它们具有平面的光出面，因此，在该光出面和要被显影的光敏层之间可以在尽可能大的区域内产生良好的接触。

相反，如果模板基底是柔性的圆筒形的基底，也可以采用液晶显示器或投影装置，它们具有平面的光出面，由于光敏层置于柔性的模板基底上，因此，在该光出面和要被显影的光敏层之间也可以在尽可能大的区域内产生良好的接触。无论如何，如上文所述，在空心的圆筒形的模板基底的情况下，也可以用非接触的方式进行曝光。

然而，在另外一方面，在柔性的或刚性的圆筒形的模板基底的情况下，也可以采用液晶显示器或投影装置，它们具有曲面的光出面，该光出面的曲率与圆筒的曲率相匹配。在这种情况下，在光出面和光敏层之间可以产生接触，同时，柔性的圆筒形的模板基底不会发生变形。当然，在刚性的圆筒形的模板基底的情况下，也可以实现液晶显示器或投影装置的光出面和光敏层之间的完全接触。

特别是，在柔性的圆筒形的模板基底的情况下，本发明的显影操作是在光敏层和液晶显示器或投影装置的光出面之间所产生的真空环境下进行的，从而，在光敏层和光出面之间可以产生更好的接触。在该过程中，柔性的模板基底被吸附在光出面上。然而，在另外一方面，在刚性的模板基底的情况下，也可以保证曝光装置是柔性的，因此，在所述的真空环境下，刚性模板基底上的光敏层也可以被吸附在曝光装置上。

根据本发明的装置的一个有利的实施例，在液晶显示器的光线输出的一侧，可以设置光导板，该光导板使得光线垂直于光出面。因此，液晶显示器的光线发射的特性得到了进一步的改善，从而可以得到更清晰的图象。

根据本发明的另外一个实施例，曝光装置可以设置有虑光器，液晶显示器可以由激光束进行大范围的曝光操作，该激光束具有所需的波长。该波长可以这样选择，当光线透过液晶显示器的屏幕时，在该屏幕的光传递区域和光吸收区域之间可以产生最大的灰度比。因此，可以得到最好的对比度。

根据本发明的一个进一步的实施例，固定装置可以是平面的框架，该框架可沿垂直于其表面的方向移动。因此，模板基底可以很容易地接近或远离曝光装置，因此，曝光装置及其驱动机构没有必要再发生移动。

在本发明的显影过程中，固定装置也可以是长条的支承面，该支承面具有一个平面，模板基底可沿垂直于该支承面的纵向方向移动。特别是，这种支承面可以用于模板基底为空心的圆筒形的情况。在这种情况下，该支承面可以从空心圆筒的一端插入至空心的圆筒内。根据本发明的进一步的实施例，在支承面的两侧可以设置齿轮，该齿轮用于移动模板的基底，齿轮的齿啮合在模板基底的两侧的孔内，以沿垂直于支承面的纵向的方向移动模板基底。在曝光过程中，模板基底由曝光装置压靠在该支承面的平面上。

附图中示出了本发明的和现有技术中的实施例，特别是：

图1示出了透过完整的胶片在平面模板上进行曝光的传统的装置；

图2示出了由可折射的激光束在平面模板上进行曝光的进一步的传统的装置；

图3示出了根据本发明第一实施例的在平面模板上进行曝光的装置；

图4示出了如图3所示的装置的曝光装置部分的纵向截面；

图5示出了曝光装置的液晶显示器的结构的横截面；

图6示出了如图3所示的装置的另外一种曝光装置部分的纵向截面；

图7示出了如图3所示的装置的另外一种曝光装置部分的纵向截面；

图8示出了根据本发明的在圆筒形的模板上进行曝光的进一步的实施例，其中示出了曝光装置部分的横截面；

图9示出了如图8所示的装置的纵向截面，为了清楚起见，没有示出曝光装置；

图10示出了如图8所示的装置的端面；

图11示出了本发明的装置的另外一个实施例，用于在柔性的或刚性的圆筒形的模板上进行非接触式曝光；和

图12示出了具有曲面屏幕的LCD显示器的实施例。

图3更加详细地说明了本发明的曝光方法和进行曝光的装置。平面模板4的边缘置于四个起升装置12上。起升装置12可以是电磁缸、气动缸或液压缸。平面模板4全范围地置于起升装置12上，这是相对于在印刷过程中的使用位置而言的，其结果是，在这种情况下，可以看见该平面模板4的将与要印制凸起点阵的薄膜产品相接触的一面，也就是说，在图3中可以看见的一面。这有助于印制出清晰的轮廓。平面模板4的结构是熟知的，举例来说，包括框架5，框架5通常由四段空心钢梁制成，该钢梁的横截面大致呈矩形。各段钢梁在平面模板4的拐角处相互焊接在一起。在平面模板4的上方设有曝光罩13，根据本发明，在曝光罩1 3的下端安装有尺寸足够大的LCD显示器16(液晶显示器)。众所周知，这种液晶显示器16包括两块玻璃板，这两块玻璃板都被设计成电极，并且相互之间相隔一段距离。在两块玻璃板之间设有电解液。该电解液是很薄的液体层，其中溶解了有机分子。两块玻璃板的内侧，即面向液体的一侧，设有很薄的汽镀的金属涂层。两个电极由有机溶液隔开，相互面对地进行设置，如果在两个电极上施加不同的电势，在两个电极之间就会形成静电场，有机分子就会呈空间的定向排列。从而，液体薄层的光特性就发生了变化，光线或强或弱地被吸收。目前，LCD显示器16的对角线尺寸可达17英寸，即431.8mm。这样的LCD显示器16可以尽可能地接近平面模板4的光敏光阻层。在LCD显示器16和平面模板4的表面之间可以产生真空，以有助于这种操作。其中的空气是通过真空泵14和拖曳线15吸出的。在曝光罩13的上部设有光源17，光源17可辐射出紫外线，最好是辐射出蓝色的可见光谱。曝光罩13与外界是光密封的，因而，只有LCD显示器16可以把光照射在平面模板4上。这就避免了平面模板4的由散射光造成的提前曝光。

曝光罩13总是以相同的步长在x方向和y方向上移动。步长的大小对应于LCD显示器16的有效表面的尺寸。悬臂支座18用于使曝光罩13沿y方向移动。在悬臂支座18内，设有主轴19，主轴19由定位电机20通过皮带跨轮21进行驱动。在各种情况下，LCD显示器16必须根据x，y坐标进行电驱动，从而，在平面模板4上形成的图案是清晰的，在曝光罩13的各个移动位置之间不会出现交界误差。在熟知的进片机构中，整个胶片的进片都采用一个步长，与熟知的进片机构相比，本发明的方法具有一个优点，就是不需要对步长进行设定，这是因为，每次进片的步长都是不同的。曝光罩13在x方向和y方向的位移量总是相同的。设置的纵向导向梁22和小车23使得曝光罩13可以沿x方向移动。两个导轨25和一个调节主轴24用于对小车23进行导向，并且使得小车23可以移动。调节主轴24由电机26通过皮带跨轮27进行驱动。纵向导向梁22通过两个立柱28支承在基础面29上。

在开始曝光之前，平面模板4置于起升装置12上，该平面模板4的边缘分别平行于悬臂支座18和纵向导向梁22。起升装置12处于降下的位置上。接下来，起升装置12上升，在上升过程中，平面模板4置于该起升装置12上，从而使平面模板4的具有丝网的表面尽可能地接近LCD显示器16。另外，通过在平面模板4和LCD显示器16之间产生真空，平面模板4可以在外界大气压的作用下密贴在LCD显示器16上。现在开始第一次曝光操作。首先，计算机30通过功率放大器31对起升装置12进行操作，使平面模板4上升；接下来，将准确的图案数据提供给显示器16，最后，打开光源17。根据所采用的光源17的光辐射功率的大小，光辐射的时间可以是几秒，也可以是几分钟。在曝光之后，光源17关闭，真空消失，平面模板4随起升装置12下落，如果LCD显示器16在y方向上移动，曝光罩13就随之在y方向上准确地移动，如果LCD显示器16在x方向上移动，曝光罩13就随之在x方向上准确地移动。现在开始重复所述的工作循环，当然，要根据适当的图案数据进行工作循环，也就是说，图案数据可以发生变化，其最终的结果是产生一幅均匀完整的图案。

通过串行数据线32，计算机30可对功率放大器进行驱动，功率放大器可以通过多芯电源线33对各个负载(驱动器、电灯、起升磁铁)进行打开或关闭，其依据是工序的需要。

图4示出了曝光罩13和位于该曝光罩13下方的平面模板4的截面图。框架5包括空心的钢梁，该钢梁的横截面呈矩形。要被制版的薄膜35(具有感光树脂的模板基底)可以很薄，其厚度大约为0.1mm。因此，薄膜35可以包裹并密贴在框架5的钢梁的周围。因为薄膜35的厚度很小，尽管在x方向和y方向上也会有应力存在，但由于薄膜35是很柔软的，所以，薄膜35可以很理想地密贴在LCD显示器16的表面上，此时，LCD显示器16的屏幕面对着薄膜35。在薄膜35和LCD显示器16之间形成的真空有助于产生上述的密贴效果。为了在该区域内产生真空，要通过吸管37从真空通道36内把该区域内的空气吸走，真空通道36设置在LCD显示器16的周围。

图5对LCD显示器16和位于其下方的薄膜35的横截面进行了充分放大。这里示出的位于薄膜35和LCD显示器16之间的间隙40仅仅存在于产生真空之前；在开始产生真空之后，空气被吸走了，该间隙40就完全消失了。如上所述，LCD显示器16包括两块平行的玻璃板38，在两块玻璃板38之间具有间隙39。该间隙39内充满了有机分子的电绝缘溶液。面向间隙39的玻璃板38的表面上具有很薄的、汽镀的导电金属层，特别是，举例来说，该金属层可以是很小的正方形电极，两块玻璃板上的这些正方形的电极象棋盘似地相互面对着。如果在恰好面对的两个电极施加不同的电势，此处的玻璃板表面上的和位于两块玻璃板之间的液体的光反射和光传递行为就发生了变化，其结果是，此处就变黑了。光传递受到了极大的阻碍，很少有光线可以达到光敏薄膜35处，根据所采用的光阻不同，此处的光阻就不被保留，或者说将被破坏。然而，在本装置中，真正产生图象的间隙39与薄膜35之间的距离可大可小，该间隙39的大小取决于下侧玻璃板38的厚度。由于该间隙39的大小可使得光辐射不准和边缘不清晰，所以，图象的清晰度可能会不好。倾斜的光束43也可以使图案的图象发生扭曲。

然而，在该图中也可以看出薄膜35的结构。该薄膜35举例来说包括丝网41和光阻42，光阻42把丝网41包含在其中。根据一种常用的分类方法，光阻42可以是正片光阻(positive resist)或负片光阻(negative resist)。一旦发生曝光，正片光阻就破坏了，在随后的显影过程中，曝光处的光阻就被冲洗掉。正片光阻包括所谓的重氮树脂。一旦发生曝光，负片光阻就得到了保护，在显影过程中，没有曝光的光阻会被冲洗掉。负片光阻包括丙烯酸树脂和环氧树脂等。另外，在光敏层42的表面上还可以附着一层厚的光敏层42a，光敏层42a举例来说可以是卤化银涂层，LCD显示器16首先使该光敏层42a曝光，从而为随后的举例来说大面积的对光敏层42的曝光提供了条件。

为了尽可能清晰地把图象转换至薄膜35上，还可以把两个玻璃板38中的下方的玻璃板更换成光导板，这对清晰地转换图象是有利的，所述的下方的玻璃板就是密贴在薄膜35上的玻璃板。熟知的光导板包括直径小并且长度短的玻璃纤维，玻璃纤维的直径通常为6-20μm，举例来说，玻璃纤维之间可以由环氧树脂或丙烯酸树脂相互粘接在一起。这样的光导板使得光线只能垂直于光导板的平面。这里的玻璃纤维的直径可以与要制版(如模板)的最精细的模板的网格尺寸相匹配，也就是说，光导板可以采用直径较大的纤维，采用这样的光导板更加经济。

在图6中，光源17的光线穿过了聚光器44，该聚光器44位于光源17和LCD显示器16之间，并且恰好在LCD显示器16的上方。这里的聚光器44是弗雷内尔(Fresnel)透镜。光源17大致位于该弗雷内尔透镜的焦点上。通过这种方法，还可以避免对图象轮廓的不适当的辐射，不适当的辐射尤其是严重地破坏了由线条构成的图象的主题。

图7所示的实施例示出了曝光罩13，其中的LCD显示器16通过透镜45清晰地把图象传递至薄膜35或平面模板4的表面上。的确，在这样的光线传递过程中，由光源17辐射出的绝大部分能量都损失了，然而，LCD显示器16却以充分小的误差把图象转换在平面模板4上。该误差事实上只包括透镜45的投影误差，如果适当地选择高质量的光学系统，该投影误差是微不足道的。另外，这种结构的优点是，LCD显示器16的分辨率可以按需要较大幅度地下降，大约可以下降至每毫米3.5个点。曝光罩13由玻璃板46封住，从而在该实施例中可以把LCD显示器16的由透镜产生的图象准确地传递至薄膜35的表面上。另外，这里也可借助于真空使薄膜35密贴在玻璃板46上，为此，在玻璃板46的周围设置了真空通道36。

图8示出了本发明的曝光方法用于圆形的模板47的方式。通常情况下，圆形的模板总是由很薄的空心的圆筒41制成，这种圆筒形的模板是很薄的，在没曝光之前可以进行电镀。然而，通过在圆筒的表面的局部略微施加压力，就可以把该局部处压平，在薄膜的金属侧面上不会出现不允许的应力，在薄膜的金属层和光阻之间也不会出现不允许的应力。具有光阻层42的圆筒41可以置于很窄的支承平面48上，并在此处被压平，在曝光罩13的作用下得以曝光，曝光罩1 3可以采用在图7中已经示出的形式。在这种情况下，曝光罩13可以沿圆筒的轴线方向移动，这和上述的制作平面模板的情况是一样的。如果圆筒的横向的部位49经过了处理，也就是说，在模板的整个长度上被曝光之后，模板的周面就会向前转动一个角度，该角度对应于辐射图象的高度，并且对下一个部位进行曝光。在该过程中，可以使经过辐射的部位定影，如果经过了定影，该部位就完整地保存在模板的周面上，也可以不使经过曝光的部位定影，此时，在圆筒的侧面上保存下来的只是那些没有经过曝光的部位。

图9示出了圆形模板的曝光装置的下部的纵向截面，而图10示出了圆形模板的曝光装置的下部的横截面。为了使圆形模板47能够准确地前进，最好在圆形模板47的两侧各设置一列很准确的孔，该孔可以呈矩形。矩形孔之间的间距对应于与之协调动作的齿轮50的齿距，该齿轮50可在驱动器53(如步进电机)的驱动下转动。刚性轴51连接着两个同步的齿轮50，在各种情况下，当圆形模板47在其整个长度上都进行了曝光之后，刚性轴51可使得圆形模板47的两侧同步前进。刚性轴51至支承平面48的距离可以这样设定，就是同步齿轮50和刚性轴51总是以如下方式接近圆形模板47，即同步齿轮50的齿52可以啮合在模板的矩形孔内，而不会在所述矩形孔内滑动。在驱动器53的一侧，前进驱动装置54以悬臂的方式固定在立柱55上。整个装置由长脚56支承。

本发明并不局限于上述的实施例。因此，也可以由波长达2μm的辐射光线进行曝光。另外，可以采用任何可得到的光阻或感光性树脂。在光源和LCD显示器之间，还可以设有虑光器，从而只有波长满足如下条件的光线才能通过LCD显示器16，就是LCD显示器16的光线传递区域和光线吸收区域要达到最大的强度比。采用固有单色光源(激光)也可以达到同样的效果。在后一种情况下，在激光光源和LCD显示器16之间设置散光器或散光透镜是有利的。

在图11和图8中，相同的代码具有相同的含义。图11示出了厚壁模板58的曝光方法，该厚壁模板58涂有很薄(最好为5-30μm)的光阻42。其目的是用电化学方法制成圆筒形的模板。首先，分别对每个部位59进行辐射。根据光阻的类型不同，曝光的部位可以被保存下来(在负片光阻的情况下)，也可以被破坏掉(在正片光阻的情况下)。根据需要可进行多次曝光，以使厚壁模板58的整个表面都得到曝光。如果部位59的宽度不太大，厚壁模板58的曲率是不重要的。本发明还具有进一步的优点。由于有可能完全自由地选择LCD图象的尺寸，总可以把部位59选择得足够小，没有必要考虑前进步长的大小。

接下来的步骤是显影，被破坏的光阻部位(在正片光阻的情况下)被冲洗掉，或者不被保留的光阻部位被冲洗掉(在负片光阻的情况下)。在光阻涂层上留下的是离散的点阵，图象的主题得到了制版，该图象由许多很小的网格点组成。这些网格点的尺寸可以不同，但都离散在模板上。当然，其假定条件只能是，由LCD显示器16在模板表面上形成的图象足够细致，并且都能得到适当的控制。然而，如果由光学元件使得LCD显示器16在模板上投射图象，通过适当缩小图象的尺寸，总可以实现这样的操作。在模板的有关部位上，光阻42在显影过程中被完全去掉了，因此，模板58的金属表面就暴露出来了。当然，也可以完全除去大面积的光阻。在最后一个处理步骤中，经过预处理的模板悬置于电镀池中，在没有光阻的部位处电镀上金属。该金属最好是镍，所述电镀池是瓦茨(Watts)型镀镍池或氨基磺酸盐(sulphamate)镀镍池。也可以用同样的原理电镀其它的金属，如电镀铜。因此，在最后的步骤中，用电镀的方法制成了模板，该模板的版面对应于图象的主题。另外，模板的除去了光阻的部位的尺寸可以不同，从而在模板上产生了连续的主题。模板上保留光阻的部位就是没有除去光阻的部位。在用电镀的方法(用有机溶液)制版的过程中，如果在金属涂层内产生压应力，就很容易实现上述的效果，举例来说，可以用熟知的方法在金属涂层内产生压应力。

在图12和图11中，相同的代码具有相同的含义。图12示出了刚性模板58的曝光方法，该刚性的模板58也制成空心的圆筒，以减轻重量和便于操作。此时也是对空间的曲面进行曝光，但曝光的范围是如此之大，以致于由图象投影所产生的误差不能再忽略了。为此，LCD显示器16也设计成圆筒形。LCD显示器16的后方是荧光灯管60，该荧光灯管60通过LCD显示器16的非阴影区域对光阻42进行曝光。隔板61平行于刚性模板58的表面的法线方向，因此，光线不会过于倾斜地进行投射。这就避免了轮廓在后方受到辐射。隔板61和荧光灯管60都置于光密封的壳体62内，因此，光阻42不会事先曝光。

根据本发明，图案的曝光步长可以自由选择，与LCD显示器16的尺寸完全无关。例如，曝光步长可以在本质上大于LCD显示器16的尺寸，可以大于在模板上形成的图象的尺寸，该曝光步长可以是LCD显示器16或其在模板上形成的图象的尺寸的偶数倍或奇数倍。在这种情况下，LCD显示器16的前进步长在两个连续的光线投射操作之间可以改变，特别是，这可以满足在模板上形成的整个图象的误差尽可能小的需要。在LCD显示器16或者说在其屏幕上由电学方法形成的图象必须对应于各个设定的前进步长，这样可不会产生交界处的误差。因此，LCD显示器16的每次光线投射操作没有必要都保持固定的步长，这是因为图象本身的大小可进行适当的改变。

Claims (24)

1、制作印刷模板的方法，其中，置于模板基底(41)上的光敏层(42)根据图案进行曝光，其特征在于，曝光操作是由液晶显示器(16)进行的。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，具有光敏层(42)的模板基底(41)和液晶显示器(16)之间可以相对移动，以在更大的区域内进行曝光。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当光敏层(42)曝光时，液晶显示器(16)的光出面与光敏层(42)相接触。

4、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，液晶显示器(16)所产生的图案的图象由投影装置(45，46)投射在光敏层(42)上。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，当光敏层(42)曝光时，投影装置(45，46)的光出面(46)与光敏层(42)相接触。

6、如权利要求1至5其中之一所述的方法，其特征在于，采用了平面的模板基底(41)和液晶显示器(16)或投影装置(45，46)，液晶显示器(16)或投影装置(45，46)具有平面的光出面。

7、如权利要求1至5其中之一所述的方法，其特征在于，采用了柔性的空心的圆筒形的模板基底(41)和液晶显示器(16)或投影装置(45，46)，液晶显示器(16)或投影装置(45，46)具有平面的光出面。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，当光敏层(42)曝光时，空心的圆筒形的模板基底(41)压靠在平面的支承(48)上。

9、如权利要求1至5其中之一所述的方法，其特征在于，采用了柔性的或刚性的空心的圆筒形的模板基底(41)和液晶显示器(16)或投影装置(45，46)，液晶显示器(16)或投影装置(45，46)具有适当曲面的光出面。

10、如权利要求6至9其中之一所述的方法，其特征在于，在采用了柔性的模板基底(41)的情况下，在光敏层(42)和液晶显示器(16)的光出面之间或在光敏层(42)和投影装置(45，46)的光出面之间产生了真空。

11、如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用了平面的或圆筒形的柔性的模板作为模板基底(41)。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所采用的模板为金属的模板。

13、如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用了由柔性的金属薄膜制成的模板基底(41)，该金属薄膜呈平面或圆筒形的形状，具有连续的表面。

14、如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用了由刚性的金属体制成的模板基底，该金属体呈平面或圆筒形的形状，具有连续的表面。

15、制作印刷模板的装置，包括固定装置(5，48)、曝光装置(13)、驱动装置(18-27，50-53)和控制装置(30)，其中，固定装置(5，48)用于固定模板基底(41)，在该模板基底上至少具有一层光敏层(42)；曝光装置(13)用于根据图案对光敏层(42)进行曝光；驱动装置(18-27，50-53)用于使得固定装置(5，48)和曝光装置(13)之间可以相对移动；控制装置(30)用于控制曝光装置和驱动装置，其特征在于，曝光装置(13)包括液晶显示器(16)，该液晶显示器(16)由控制装置(30)进行控制。

16、如权利要求15所述的装置，其特征在于，液晶显示器(16)是这样设计的，就是控制装置(30)使该液晶显示器(16)的较大的各个部位上都能产生图案，整个图案都转换至光敏层(42)上。

17、如权利要求15或16所述的装置，其特征在于，曝光装置(13)包括投影装置(45，46)，该投影装置(45，46)设置在液晶显示器(16)的光线输出的一侧。

18、如权利要求15、16或17所述的装置，其特征在于，在液晶显示器(16)的光线输出的一侧，设有使光线垂直于所述光出面的光导板(38)。

19、如权利要求15至18其中之一所述的装置，其特征在于，曝光装置(13)具有虑光器。

20、如权利要求15至18其中之一所述的装置，其特征在于，液晶显示器(16)由大范围的激光束进行曝光。

21、如权利要求15至20其中之一所述的装置，其特征在于，该装置具有元件(14，15，36，37)，以在曝光装置(13)的光线输出的一侧和模板基底(41)的光敏层(42)之间产生真空。

22、如权利要求15至21其中之一所述的装置，其特征在于，固定装置为平面的框架(5)，该框架(5)可沿垂直于其表面的方向移动。

23、如权利要求15至21其中之一所述的装置，其特征在于，固定装置为长条的支承面(48)，该支承面(48)具有一个平面，模板基底(41)可沿垂直于该支承面的纵向方向移动。

24、如权利要求23所述的装置，其特征在于，在支承面(48)的两侧设有用于移动模板基底的齿轮(50)，该齿轮(50)的齿(52)啮合在位于模板基底(41)的两侧的孔(49)内。

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