TWI314512B - Apparatus and method for forming pattern - Google Patents
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Description
1314512 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種利用凹版膠印法 (gravure offset printing method )於基材上形成預定圖案之設備及方法。 【先前技術】
隨著各種手提式電子設備於近期之發展,例如:行動 電話、個人數位助理(PDA )以及筆記型電腦,則針對具 有輕量、薄、_短、小巧等特徵之平面顯示器的需求係逐漸 增加。平面顯示器例如有LCD (液晶顯示器)、PDP (電漿 顯示器)、FED (場發射顯示器)以及VFD (真空螢光顯示 器),這些顯示器皆已經過積極的研究,且目前已實際使用 該些顯示器。 一般來說,平面顯示器係由彩色濾光片層所形成,以 在顯示器上產生彩色影像,平面顯示器並包括於其内形成 有黑色矩陣(black matrix )之彩色滤光片,以防止由於光 線自影像顯示區域以外的部位洩漏而造成其影像品質之惡 化。包含有此種彩色濾光片之典型平面顯示器係為液晶顯 示器裝置,而此種液晶顯示器裝置係由薄膜電晶體基材及 彩色濾光片基材所組成,其中薄膜電晶體係形成於薄膜電 晶體基材上,彩色濾光片則形成於彩色濾光片基材上,並 藉由將液晶注入該些基材之間以形成液晶層而完成該裝 置。 同時,具有R (紅色)、G (綠色)及B (藍色)之顏 6 1314512
色成分的像素通常係排列於彩色濾光片層1中,如「第1 及2圖」所示。此時,液晶顯示器裝置中的各個像素可以 由具有R、G及B之顏色成分的次像素組成。然而,各個 像素通常具有單一顏色,而像素之排列可以根據解析度之 差異而改變。此種彩色濾光片層可經由多種方法形成,例 如:染色、印刷、電沉積及色素喷塗法(pigment spraying method )。於習知之STN (超扭轉向列型)液晶顯示器裝 置中,彩色濾光片主要由染色、印刷或電沉積法所形成。 另一方面’於具有絕佳精細度、再現性以及針對大尺寸液 晶面板之可應用性的TFT LCD中,主要採用色素喷塗法。 於色素喷塗法中,感光彩色光阻(photosensitive color resist)係藉由光微影製程(photolithographic process)而 形成圖案’藉以形成彩色濾.光片層。也就是,首先將感光 彩色光阻施加至基材上’接著利用一光罩而將光照射至彩 色光阻上’最後再利用顯影劑而形成所需圖案,藉此則完 成一彩色濾光片層。因此,在藉由色素喷塗法形成彩色濾 光片之過程係需要光微影製程。然而,此過程具有些許問 題’而使得光微影製程複雜化並且需要過多之製造花費。 再者’光微影製程需重複二次以形成.r、G及B像素,因 此使得製造過程更加複雜。 為了要克服在此種色素喷塗法中的上述問題,近期係 提出一策略,係於TFT LCD領域中採用一印刷方法。此方 法為’提供複數個凹版以及複數個滾筒,而凹版係填充有 彩色光阻’滾筒係與該些凹版相符’則藉由滾筒裝置可將 7 1314512 具有特定顏色成分之彩色光阻圖案形成於基材上,並藉由 其他相關之滚筒裝置而接續形成其他彩色光阻。 上述之製程將參照「第3圖」而於下方更詳細說明之。
首先,如「第3圖」所示,將足夠量之彩色光阻R供 應至凹版10表面,而具有預定顏色成分之圖案係形成於凹 版10上。於此時,供應至凹版10之彩色光阻R的量係略 大於形成於凹版10表面之圖案溝槽12的體積。接著,利 用刮刀(doctor blade ) 20而使得彩色光阻R僅容納於凹 版1 0表面形成的圖案溝槽1 2中,而將殘留在其他部位的 彩色光阻R移除。 在填充彩色光阻R之後,如「第3 b圖」所示,滚筒 3 0係沿著凹版1 0之表面滚動,而使得凹版1 0表面所形成 之彩色光阻R圖案轉移至滾筒30上。 接著,其上包括有轉移之彩色光阻圖案的滚筒30係於 一基材4 0上移動,則轉移至滚筒3 0表面之彩色光阻R的 圖案則再轉移至基材40上,如「第3c圖」所示。因此, 預定之彩色光阻圖案則以此方式形成於基材40上。上述製 程係重複三次,以將R、G及B圖案形成於基材上。 為了以此方法製造彩色濾光片,滾筒係以預定速度轉 動,並於水平方向移動。於此時,滾筒之轉動速度及水平 移動速度必須準確控制之,而使得形成於滾筒上之彩色光 阻圖案可在不經任何改變之前提下轉移至基材上。 如「第4圖」所示,滚筒3 0係已經過設計,而使得滾 筒3 0利用小齒輪14及齒條1 6而轉動及線性移動。然而, 8 1314512 及 6 )轉動及水平驅動滾筒,並在滾筒與基材接觸的一狀 態下,將形成於滚筒上的圖案印刷至基材上。 同時,步驟 6 )中轉動及水平驅動滾筒之步驟係分別 由不同的驅動裝置來進行。因此,可精確地控制滾筒。 【實施方式】 本發明之較佳實施例將參照所附圖式而更詳細說明如 下。
如「第5圖」所示,根據本發明之圖案形成設備包括 凹版110、滚筒120、滾筒驅動裝置130以及基材支撐件 140 〇 首先,凹版110為具有圖案之一元件,圖案係填充有 彩色光阻並形成於凹版110之上表面。也就是說,具有與 待形成於基材上之彩色光阻圖案相同形狀的凹刻圖案 (intaglio pattern )係形成於凹版110之上表面,並接著 以彩色光阻填充之。凹版11 〇可以為板狀或捲狀物。板狀 凹版中之圖案係藉由光微影法形成,反之,捲狀凹版之圖 案則藉由雷射或電磁方式形成。 又,滚筒1 2 0係為與凹版1 1 0接觸之元件,以允許將 凹版110上所形成之圖案轉移至滾筒120上,並將轉移之 圖案印刷至基材上。於根據本發明實施例之圖案形成設備 中,形成於凹版1 1 0上之光阻圖案係以其原狀而轉移至基 材。滾筒120係用作為將形成於凹版110上之圖案轉移至 基材上。 再者,滾筒驅動裝置1 3 0係為轉動及水平驅動滾筒1 20 11
1314512 的元件,以允許形成於凹版110上之圖案轉移至 上,並印刷至基材。也就是說,為了要將形成於 的彩色光阻圖案轉移至滾筒1 2 0的圓枉狀表面, 動裝置1 3 0需驅動滾筒1 2 0而使其同時轉動及線 因此,在本實施例中,滾筒驅動裝置1 3 0係區分 動單元132、水平驅動單元134以及控制單元。 單元1 3 2係為用以轉動驅動該滚筒1 2 0之元件, 動單元1 3 4則為用以水平驅動該滚筒1 2 0之元件 轉動驅動單元1 3 2以及水平驅動單元1 3 4係獨立 者,控制單元係為控制轉動驅動單元1 3 2與水平 1 3 4之驅動速度、以及轉動與水平移動之間的 件。為了要將形成於凹版110上之光阻圖案以其 移至基材S上,則滚筒120於基材S上的轉動與 之間的比率必須要在基材S上維持之。因此,控 據轉動驅動單元1 3 2與水平驅動單元1 3 4之間適 比率而來控制轉動驅動單元1 3 2與水平驅動單元 此比率係藉由經驗獲得而可精確轉移圖案。 另外,本發明較佳係以伺服馬達作為轉動 1 3 2,並以線性馬達作為水平驅動單元1 3 4。因此, 的轉動驅動以及水平驅動可以非常精確地控制。 再者,基材支撐件140係供基材S放置於 件。當基材S放置於基材支撐件140上之狀態下 係於基材S上移動,並接著轉動及水平移動,而 阻圖案轉移至基材S上。 於此實施例中,在基材S所放置之處的基材j 滾筒1 2 0 板狀物上 則滾筒驅 性移動。 為轉動驅 轉動驅動 而水平驅 。此時, 驅動。再 驅動單元 比率之元 原狀而轉 水平移動 制單元根 當的驅動 1 34,而 驅動單元 滾筒120 其上的元 ,滚筒120 將彩色光 .撐件1 4 0 12
Claims (1)
1314512 月扣修(¾)正替杈具 十、申請專利範圍: 1. 一 種利用一凹版膠印法(gravure 〇ffset printing method)形成一圖案之設備,包括: 一凹版,待以一彩色光阻填充的該圖案係形成於該凹 版上; 一滾筒’係與該凹版接觸以將形成於該凹版上的該圖 案轉移至該滾筒,並接著將轉移的該圖案印刷至一基材上; 一滾筒驅動裝置,用以轉動及水平驅動該滚筒,以將 形成於該凹版上的該圖案轉移至該滚筒,並接著將轉移的 該圖案以其原狀而印刷至該基材上; 3 才·Ί J—. ♦ 一板狀補償件,該補償件係設置於該基材所放置處的 該基材支稽件之_ 則端區域,且在該滾筒與該基材接觸之 前’該補償件與續、令 滾筒接觸以協助該滾筒之初始加速; 其中該滾筒驅動震置包括: 一轉動驅動显- 平疋,用以轉動驅動該滾筒; —水平驅動單、m 驅動單元為獨立運:水平驅動該滾筒,並與該轉動 作;以及 —控制單元, 單元的驅動速度。&制該轉動驅動單元與該水平驅動 1項所述之設備 如申請專利範園第 元係為一伺服馬達 其中該轉動驅動單 19 2. 1314512 丨)日修(氣)正替换負I 3.如申請專利範圍第1項所述之設備,其中該水平驅動單 元係為一線性馬達。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之設備,其中該補償件之厚 度係等於或小於該基材之厚度。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之設備,其中該補償件係由 一彈性材質製成。 6. 如申請專利範圍第1項所述之設備,其中該補償件係由 一材質製成,而該材質的熱膨脹係數係相近於該基材的 熱膨脹係數。 7. 如申請專利範圍第1項所述之設備,其更包括一板狀補 償件,該補償件係設置於該基材所放置處的該基材支撐 件之一後端區域,且在該滚筒已與該基材接觸之後,該 補償件與該滚筒接觸以協助該滾筒之減速。 8. 如申請專利範圍第1項所述之設備,其更包括一電聚預 處理單元,用以利用一電漿來預處理該基材的一表面。 9· 一種利用一凹版膠印法於一基材上形成一預定圖案之 20 1314512 P阵Γ月丨1曰修(¾正替換一 方法,該方法包括步驟如下: 1 ) 量測形成於一凹版上的一圖案; 2 ) 補償一滾筒之轉動與線性移動之間的一比率; 3) 將一彩色光阻分配至該凹版之一表面; 4 ) 將一刮刀(doctor blade )與該凹版之該表面接觸, 而將該彩色光阻填充至該凹版的該圖案中; 5) 使該滾筒與該凹版之該表面接觸,以將形成於該 凹版上的該圖案轉移至該滚筒;以及 6) 轉動及水平驅動該滾筒,並在該滚筒與該基材接 觸的一狀態下,將形成於該滾筒上的該圖案印刷 至該基材上。 10.如申請專利範圍第9項所述之方法,其中步驟6)中轉 動及水平驅動該滾筒之步驟係分別由不同的驅動裝置 來進行。 1 1 ·如申請專利範圍第9項所述之方法,在步驟6 )之前更 包括使該基材的一表面以電漿進行預處理的步驟。 21
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