TWI409176B - 電熱轉印裝置以及電熱轉印方法 - Google Patents

電熱轉印裝置以及電熱轉印方法 Download PDF

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Description

電熱轉印裝置以及電熱轉印方法
本發明是有關於一種熱轉印技術，且特別是有關於一種電熱轉印裝置以及電熱轉印方法。
雷射熱轉印是習知熱轉印技術之一。雷射熱轉印裝置通常需要配備高精密的雷射光學系統以及高精準度的移動載具等，而相關高精密的雷射光學系統以及高精準度的移動載具的零組件的購買成本與維護成本較高。因此，考慮到製程生產成本控制等因素，雷射熱轉印並不適用於進行大面積熱轉印。
再者，雷射熱轉印所使用的色料(color donor)包括光感物質。在製作色料時不僅要考慮色料各種成分對雷射光吸收以及光熱轉換等，還必須要考慮光感物質本身之特性以及光感物質與顏料、染料、熱感脫附材料等之交互關係，從而使得雷射熱轉印用所使用的色料成分複雜，製作成本較高。因此，使用雷射熱轉印不利於降低生產成本。
有鑑於此，本發明提供一種電熱轉印裝置，其結構簡單，製作成本與維護成本較低。
本發明提供一種電熱轉印方法，可進行大面積熱轉印，並降低生產成本。
為達上述及其它優點，本發明提出一種電熱轉印裝置，其包括基體、多個電熱元件以及加熱電路。基體具有表面。電熱元件設置於基體之表面，並呈圖案化排佈。加熱電路也設置於基體，並電性連接至這些電熱元件。
在本發明之一實施例中，上述之電熱元件材質包括金屬、金屬氧化物或石墨。
在本發明之一實施例中，上述之加熱電路材質包括金屬或金屬氧化物。
在本發明之一實施例中，上述之加熱電路設置於基體之表面。
在本發明之一實施例中，上述之基體為滾輪，且基體之表面為滾輪之圓周表面。
在本發明之一實施例中，上述之基體為平板，且基體之表面為平板之平面。
在本發明之一實施例中，上述之熱轉印裝置更包括對位單元，連接至基體。
為達上述及其它優點，本發明還提出一種電熱轉印方法，其採用電熱轉印裝置，此電熱轉印裝置包括基體、多個電熱元件以及加熱電路。基體具有表面。電熱元件設置於基體之表面，並呈圖案化排佈。加熱電路也設置於基體，並電性連接至這些電熱元件。電熱轉印先覆蓋轉印料材於被轉印基板上。接著，設置電熱轉印裝置於轉印料材上，並使這些電熱元件與部分轉印料材接觸。之後，利用加熱電路加熱這些電熱元件，以使接觸這些電熱元件之部分轉印料材受熱並轉印至被轉印基板。
在本發明之一實施例中，上述之轉印料材為色料基材。
在本發明之一實施例中，上述之色料基材包括基底、熱感脫附層以及色料層。其中，基底與這些電熱元件接觸，色料層覆蓋被轉印基板，熱感脫附層位於基底與色料層之間。
在本發明之一實施例中，上述之轉印料材為電子或電洞基材。
在本發明之一實施例中，上述之電子或電洞基材包括基底、熱感脫附層以及電子或電洞注入層。其中，基底與這些電熱元件接觸，電子或電洞注入層覆蓋被轉印基板，熱感脫附層位於基底與電子或電洞注入層之間。
在本發明之一實施例中，上述之基體為滾輪，且基體之表面為滾輪之圓周表面，電熱轉印時，利用加熱電路加熱這些電熱元件並同時轉動滾輪。
在本發明之一實施例中，上述之基體為平板，且基體之表面為平板之平面。
在本發明之一實施例中，上述之被轉印基板為薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFTLCD)基板或有機發光顯示器(Organic Light Emitting Display，OLED)基板。
在本發明之一實施例中，上述之被轉印基板為玻璃基板或塑膠基板。
在本發明之一實施例中，上述之電熱轉印裝置更包括連接至基體的對位單元，電熱轉印方法更包括控制對位單元，調整這些電熱元件與被轉印基板之相對位置之步驟。
本發明係採用電熱轉印之方式，電熱轉印裝置直接利用加熱電路對圖案化排佈的電熱元件通電加熱，與電熱元件接觸的轉印料材受熱並轉印至被轉印基板。電熱轉印裝置結構簡單，因此製作成本與維護成本較低。因此，採用此電熱轉印裝置之電熱轉印方法，不僅可進行大面積熱轉印，而且還有利於降低生產成本。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
請配合參照圖1與圖2，圖1為本發明第一實施例中電熱轉印裝置的俯視示意圖，圖2為圖1所示之電熱轉印裝置沿II-II線的剖面示意圖。電熱轉印裝置100包括基體110以及設置於基體110之多個電熱元件120與加熱電路130。
基體110具有表面112。本實施例中，基體110為一平板，且表面112為平板之一平面。
電熱元件120設置於基體110之表面112，並呈圖案化排佈。本實施例中，電熱元件120呈陣列式排佈。可以理解，電熱元件120的排布的圖案並不限定於本實施例，其可根據實際轉印需求進行圖案設計。電熱元件120的材質為電熱材料，例如可包括金屬、金屬氧化物或石墨。其中，金屬例如可為Cr、Al、Fe、Ni、Mo等。金屬氧化物例如可為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、摻鋁氧化鋅(AZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)等。
加熱電路130也設置於基體110，並電性連接至電熱元件120與電源(圖未示)，通電後，每一電熱元件120可藉由加熱電路130加熱。為了便於製作，本實施例中，加熱電路130可直接設置於基體110之表面112上。當然，加熱電路130也可設置於基體110內部。加熱電路130的材質包括金屬或金屬氧化物。其中，金屬例如可為Cr、Al、Fe、Ni、Mo等。金屬氧化物例如可為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、摻鋁氧化鋅(AZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)等。
請參照圖3，圖3為本發明第二實施例中電熱轉印裝置結構示意圖。本實施例中，電熱轉印裝置100a的結構與電熱轉印裝置100大致相同，區別在於，電熱轉印裝置110a更包括對位單元140，連接至基體110。對位單元140用於移動基體110，從而調整電熱元件120與被轉印基板之相對位置。對位單元140結構為熟知之技藝，在此不再詳述。
請參照圖4，圖4為本發明第三實施例中電熱轉印裝置結構示意圖。本實施例中，電熱轉印裝置100b的結構與電熱轉印裝置100大致相同，區別在於，電熱轉印裝置110b之基體110為滾輪，且基體110之表面112為滾輪之圓周表面。本實施例之電熱轉印裝置100b適用滾壓(Roll to Roll)熱轉印製程，有利於軟性元件的開發。
圖5A至圖5D為利用本發明第二實施例中電熱轉印裝置100a的電熱轉印方法流程剖面示意圖。本實施例中，電熱轉印方法是以製作彩色濾光層為例，但並不限定於此。電熱轉印方法包括以下步驟。
首先，請參照圖5A，覆蓋轉印料材200於被轉印基板300上。本實施例中，轉印料材200為色料基材。圖6為轉印料材之剖面示意圖。請配合參照圖5A與圖6，轉印料材200包括基底210、熱感脫附層220以及色料層230，熱感脫附層220位於基底210與色料層230之間。色料層230覆蓋接觸被轉印基板300。本實施例中，被轉印基板300為玻璃基板，且具有多個第一預定區域310。本實施例中，第一預定區域310即是需要形成紅色濾光圖案之區域。換句話說，電熱元件120之排佈與所要形成紅色濾光圖案相對應。本實施例中，是先製作彩色濾光層中的紅色濾光圖案，因此，首先設置的轉印料材200為紅色染料基材200a，其中紅色染料基材200a包括紅色染料層230a。紅色染料層230a覆蓋接觸被轉印基板300。
接著，請繼續配合參照圖5A與圖6，設置電熱轉印裝置100a於紅色染料基材200a之基底210上，使得電熱元件120對準被轉印基板300之第一預定區域310並使電熱元件120與紅色染料基材200a之基底210接觸。
之後，請參照圖5B，利用加熱電路130對這些電熱元件120通電加熱，以使得與這些電熱元件120對應接觸之部分紅色染料基材200a之熱感脫附層220受熱而剝離基底210，從而使得對應之紅色染料層230a轉印至被轉印基板300。至此，紅色染料基材200a的紅色染料層230a的紅色染料即轉印至被轉印基板300的第一預定區域310形成多個紅色濾光圖案241。移開電熱轉印裝置100a及紅色染料基材200a即完成紅色濾光圖案241轉印過程。
然後，請配合參照圖5C至圖5D與圖6，在被轉印基板300形成紅色濾光圖案241之後，採用與製作紅色濾光圖案241類似之方法，提供綠色染料基材200b，藉由電熱元件120加熱後，進行綠色濾光圖案242的轉印。其中，綠色染料基材200b包括基底210以及綠色染料層230b以及位於基底210、綠色染料層230b之間的熱感脫附層220。當設置綠色染料基材200b覆蓋具有紅色濾光圖案241之被轉印基板300之後，可藉由控制對位單元140，調整基體110之位置，進而調整電熱元件120與被轉印基板300之相對位置，使得電熱元件120對準被轉印基板300之第二預定區域320並使電熱元件120與綠色染料基材200b之基底210接觸。本實施例中，第二預定區域320即是需要形成綠色濾光圖案之區域。換句話說，電熱元件120之排佈也與所要形成綠色濾光圖案相對應。利用加熱電路130對電熱元件120通電加熱，綠色染料基材200b的綠色染料層230b的綠色染料即轉印至被轉印基板300的第二預定區域320形成多個綠色濾光圖案242。移開電熱轉印裝置100a及綠色染料基材200b即完成綠色濾光圖案242轉印過程。
接著，在被轉印基板300形成紅色濾光圖案241以及綠色濾光圖案242之後，採用與製作紅色濾光圖案241類似之方法，即可完成藍色濾光圖案轉印過程，進而完成彩色濾光層之製作。在此不再詳述。
此外，當採用直接形成彩色濾光層於顯示器之顯示層時，被轉印基板300例如也可為具有顯示層之薄膜電晶體液晶顯示器(TFTLCD)基板或有機發光二極體顯示器(OLED)基板等。
需要注意的是，電熱轉印裝置100、100b之電熱轉印方法與前述方法類似。當使用電熱轉印裝置100b，轉印製程可採用滾壓(Roll to Roll)之方式進行，特別適用於被轉印基板是軟性基板例如塑膠基板時，有利於軟性元件之開發。此外，使用電熱轉印裝置100、100a、100b之電熱轉印方法時，轉印料材200除了為色料基材(紅色染料基材200a、綠色染料基材200b等)進行染料轉印之外，還可為電子或電洞基材進行電子或電洞層之轉印。此時，轉印料材200為電子或電洞基材，其例如可包括基底、電子或電洞注入層，以及位於基底與電子或電洞注入層之間熱感脫附層。在電熱轉印時，基底與這些電熱元件接觸，電子或電洞注入層覆蓋被轉印基板，利用加熱電路130對電熱元件120通電加熱，以使得與電熱元件120對應接觸之部分轉印料材200之熱感脫附層受熱而剝離基底，從而使得對應之電子或電洞注入層轉印至被轉印基板。
綜上所述，在本發明採用電熱轉印之方式，電熱轉印裝置直接利用加熱電路對圖案化排佈的電熱元件通電加熱，與電熱元件接觸的轉印料材受熱並轉印至被轉印基板。電熱轉印裝置結構簡單，因此製作成本與維護成本較低。因此，採用此電熱轉印裝置之電熱轉印方法，不僅可進行大面積熱轉印，而且還有利於降低生產成本。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、100a、100b．．．電熱轉印裝置
110．．．基體
112．．．表面
120．．．電熱元件
130．．．加熱電路
140．．．對位單元
200．．．轉印料材
210．．．基底
220．．．熱感脫附層
230．．．色料層
200a．．．紅色染料基材
230a．．．紅色染料層
200b．．．綠色染料基材
230b．．．綠色染料層
241．．．紅色濾光圖案
242．．．綠色濾光圖案
300．．．被轉印基板
310．．．第一預定區域
320．．．第二預定區域
圖1為本發明第一實施例中電熱轉印裝置的俯視示意圖。
圖2為圖1所示之電熱轉印裝置沿II-II線的剖面示意圖。
圖3為本發明第二實施例中電熱轉印裝置結構示意圖。
圖4為本發明第三實施例中電熱轉印裝置結構示意圖。
圖5A至圖5D為利用本發明第二實施例中電熱轉印裝置的電熱轉印方法流程剖面示意圖。
圖6為轉印料材之剖面示意圖。
100．．．電熱轉印裝置
110．．．基體
120．．．電熱元件
130．．．加熱電路

Claims (15)

  1. 一種電熱轉印裝置，包括：一基體，具有一表面；多個電熱元件，設置於該基體之該表面，並呈圖案化排佈；一加熱電路，設置於該基體，並電性連接至該些電熱元件；以及一對位單元，連接至該基體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電熱轉印裝置，其中，該些電熱元件材質包括金屬、金屬氧化物或石墨。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電熱轉印裝置，其中，該加熱電路材質包括金屬或金屬氧化物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電熱轉印裝置，其中，該加熱電路設置於該基體之該表面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電熱轉印裝置，其中，該基體為一滾輪，且該表面為該滾輪之一圓周表面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電熱轉印裝置，其中，該基體為一平板，且該表面為該平板之一平面。
  7. 一種電熱轉印方法，包括：提供一種電熱轉印裝置，包括： 一基體，具有一表面；多個電熱元件，設置於該基體之該表面，並呈圖案化排佈；以及一加熱電路，設置於該基體，並電性連接至該些電熱元件；覆蓋一轉印料材於一被轉印基板上；設置該熱轉印裝置於該轉印料材上，並使該些電熱元件與部分該轉印料材接觸；以及利用該加熱電路加熱該些電熱元件，以使接觸該些電熱元件之部分該轉印色料基材受熱並轉印至該被轉印基板；其中，該熱轉印裝置更包括一對位單元，連接至該基體，該熱轉印方法更包括控制該對位單元，調整該些電熱元件與該被轉印基板之相對位置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電熱轉印方法，其中，該轉印料材為一色料基材。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電熱轉印方法，其中，該色料基材包括：一基底，與該些電熱元件接觸；一色料層，覆蓋該被轉印基板；以及一熱感脫附層，位於該基底與該色料層之間。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之電熱轉印方法，其中，該轉印料材為一電子或電洞基材。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電熱轉印方法，其中， 該電子或電洞基材包括：一基底，與該些電熱元件接觸；一電子或電洞注入層，覆蓋該被轉印基板；以及一熱感脫附層，位於該基底與該電子或電洞注入層之間。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之電熱轉印方法，其中，該基體為一滾輪，且該表面為該滾輪之一圓周表面，電熱轉印時，利用該加熱電路加熱該些電熱元件並同時轉動該滾輪。
  13. 如申請專利範圍第7項所述之電熱轉印方法，其中，該基體為一平板，且該表面為該平板之一平面。
  14. 如申請專利範圍第7項所述之電熱轉印方法，其中，該被轉印基板為薄膜電晶體液晶顯示器基板或有機發光二極體顯示器基板。
  15. 如申請專利範圍第7項所述之電熱轉印方法，其中，該被轉印基板為玻璃基板或塑膠基板。
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