CN112689798A - 压印装置及压印方法 - Google Patents
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Abstract
压印装置为在主基板及聚合物薄膜之间施加压力,将形成在所述主基板的图案转印于所述聚合物薄膜。所述压印装置包括多个线圈,利用通过所述多个线圈感应的电磁场加热所述主基板的表面。在多个线圈分别定义贯通孔,在所述贯通孔***支撑杆。所述多个线圈的位置对应于所述主基板而发生改变。
Description
技术领域
本发明涉及利用通过线圈的感应加热的压印装置及压印方法。
背景技术
为了压印纳米单位的细微图案,将形成有图案的主基板压缩在聚合物薄膜上。
为了降低施加于薄膜上的压力的大小,也通过形成在线圈的磁场感应加热细微图案。
此时,在作为加热对象的主基板的尺寸发生变化的情况下,出现线圈无法均匀加热主基板的问题。
另外,为了高精度的压印工艺,加热的线圈的温度应该是均匀的,但是根据配置线圈的位置可出现加热的温度相互不同的问题。
发明内容
要解决的问题
本发明的目的在于,利用线圈加热形成有细微图案的主基板,使其具有均匀的温度。
另外,本发明的目的在于,提供可加热各种尺寸的主基板的压印装置。
解决问题的手段
本发明的一实施例的压印机构可包括:第一主体部,提供支撑面;及第二主体部,提供与所述支撑面相互面对的压缩面,并且以上下方向活动;
所述第一主体部可包括多个线圈芯、多个线圈线、多个第一支撑杆、多个第二支撑杆。
所述多个线圈芯排列成矩阵形状,并且可分别定义以与所述上下方向正交的第一方向形成的第一贯通孔及以与所述上下方向及所述第一方向正交的第二方向形成的所述第二贯通孔。
所述多个线圈线可分别包围所述多个线圈芯。
所述多个第一支撑杆可分别通过所述多个线圈芯中的相对应的线圈芯的第一贯通孔。
所述多个第二支撑杆可分别通过所述多个线圈芯中的相对应的线圈芯的第二贯通孔。
本发明的一实施例的压印机构还可包括供电部,所述供电部对所述多个线圈线供应交流电源。
在本发明的一实施例中,所述线圈芯中的至少一部分沿着所述多个第一支撑杆中的至少任意一个能够以所述第一方向移动,所述线圈芯中的至少一部分沿着所述多个第二支撑杆中的至少任意一个能够以所述第二方向移动。
本发明的一实施例的压印机构还可包括:第一上部固定辊,配置在所述第一主体部的一侧;第二上部固定辊,配置在所述第一主体部的另一侧;第一下部固定辊,配置在所述第二主体部的一侧,并且与所述第一上部固定辊相互面对;及第二下部固定辊,配置在所述第二主体部的另一侧,并且与所述第二上部固定辊相互面对。
本发明的一实施例的压印机构还可包括:第一导辊,与所述第一上部固定辊及所述第一下部固定辊相邻配置;第二导辊,与所述第二上部固定辊及所述第二下部固定辊相邻配置,并且以与所述第一导辊相同的方向进行旋转。
本发明的一实施例的压印机构还可包括:所述第一固定部件,配置在所述多个线圈芯中的至少任意一个的一侧,并且结合于所述多个第一支撑杆中的相对应的第一支撑杆;及第二固定部件,配置在所述多个线圈芯中的所述至少任意一个的另一侧,并且结合于所述多个第二支撑杆中的相对应的第二支撑杆。
本发明的一实施例的压印机构还可包括多个引导部件,所述多个引导部件分别收容于所述第一贯通孔及所述第二贯通孔。在所述多个引导部件的各个内部可形成有第一螺丝图案。
在本发明的一实施例中,在所述多个第一支撑杆及所述多个第二支撑杆分别可形成有与所述第一螺丝图案相对应的第二螺丝图案。
在本发明的一实施例中,所述第二主体部还包括多个温度传感器,所述多个温度传感器排列成与所述多个线圈芯相对应的矩阵形状;所述供电部根据所述多个温度传感器分别感应的温度可对所述多个线圈线供应具有相互不同大小的交流电源。
在本发明的一实施例中,所述第一主体部还包括多个温度传感器,所述多个温度传感器排列成与所述多个线圈芯相对应;所述供电部根据所述多个温度传感器分别感应的温度可对所述多个线圈线供应具有相互不同大小的交流电源。
在本发明的一实施例中,所述第二主体部可包括引导冷却水的管道。
本发明的一实施例的压印方法可包括如下的步骤:在由第一主体部提供的支撑面配置形成有细微图案的主基板,所述细微图案的至少一部分被金属涂层覆盖;在第二主体部及所述主基板之间配置聚合物薄膜,所述第二主体部提供与所述支撑面相互面对的压缩面;所述第一主体部包括多个线圈芯、多个线圈线、多个第一支撑杆及多个第二支撑杆,在所述多个线圈芯分别定义以第一方向形成的第一贯通孔及以与所述第一方向正交的第二方向形成的第二贯通孔,所述多个线圈线分别包围所述多个线圈芯,所述多个第一支撑杆分别通过所述多个线圈芯中的相对应的线圈芯的第一贯通孔,所述多个第二支撑杆分别通过所述多个线圈芯中的相对应的线圈芯的第二贯通孔,并且对所述多个线圈线供应交流电源以加热所述主基板的所述金属涂层;所述第一主体部及所述第二主体部对所述主基板及所述聚合物薄膜施加压力;及隔远所述第一主体部及所述第二主体部的距离。
发明的效果
根据本发明的一实施例,只用小压力也可进行压印工艺,进而可降低不合格率,提高工艺速度。
另外,根据本发明,均匀地加热主基板,可提高工艺的准确度。
另外,可灵活应对各种尺寸的主基板,因此可提高工艺的便利性。
附图说明
图1示出本发明的一实施例的压印装置。
图2示例性示出图1中的线圈芯、线圈线、第一支撑杆、第二支撑杆及固定部件。
图3示例性示出本发明的一实施例的线圈芯。
图4a示例性示出本发明的一实施例的主基板。
图4b示例性示出沿着图4a的I-I`切割的剖面。
图6示例性示出本发明的一实施例的第二主体部。
图7示例性示出本发明的一实施例的第一支撑杆。
图8示例性示出本发明的一实施例的压印方法的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施例。
在附图中,为了有效说明技术内容,夸张示出构成元素的比例及尺寸。“及/或者”为包括所有的可定义相关联的结构的一个以上的组合。
对于“包括”等的用语应该理解为是要指定在说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成元素、零部件或者这些的组合的存在,并不提前排除一个或者一个以上的其他特征或者数字、步骤、动作、构成元素、部分零部件或者这些组合的存在或者附加的可能性。
图1示出本发明的一实施例的压印装置IPA。图2示例性示出图1中的线圈芯CC、线圈线CL、第一支撑杆SB1、第二支撑杆SB2及固定部件FX。图3示例性示出本发明的一实施例的线圈芯CC。
压印装置IPA可包括第一主体部BD1、第二主体部BD2、主基板MS、固定辊RL1-H、RL2-H、RL1-L、RL2-L、引导棍GR1、GR2及供电部PW。
第一主体部BD1可包括第一外壳HS1、多个线圈芯CC、多个线圈线CL、多个第一支撑杆SB1、多个第二支撑杆SB2及固定部件FX。
在本发明的一实施例中,第一外壳HS1可收容线圈芯CC、线圈线CL、支撑杆SB1、SB2及固定部件FX。
第一外壳HS1可提供用于支撑主基板MS的支撑面。
参照图1及图2,线圈芯CC可排列成矩阵形状。在本说明书中,示例性示出了以5x5排列的线圈芯CC,但是不限于此。根据需求,可改变线圈芯CC的个数及排列的形状。
在本发明的一实施例中,线圈芯CC分别可具有圆柱形状。线圈芯CC分别可包含金属材料。
线圈线CL分别可包围相对应的线圈芯CC。即,线圈线CL分别沿着相对应的线圈芯CC的外廓面缠绕。
对线圈线CL供应交流电源的情况下,可在线圈线CL的各个内部及线圈芯CC形成感应磁场。
参照图3,在线圈芯CC分别可定义以第一方向DR1形成的第一贯通孔TH1及以第二方向DR2形成的第二贯通孔TH2。此时,第一方向DR1及第二方向DR2可相互正交。
第一支撑杆SB1分别可***于相对应的线圈芯CC的第一贯通孔TH1。
第二支撑杆SB2分别可***于相对应的线圈芯CC的第二贯通孔TH2。
线圈芯CC中的至少一部分被第一支撑杆SB1或者第二支撑杆SB2引导,能够以第一方向DR1或者第二方向DR2移动。
据此,可改变配置有线圈芯CC的总面积。另外,线圈芯CC中的一部分可相互靠近配置,而另一部分可相互远离地配置。
固定部件FX分别可与线圈芯CC相邻配置,并且可结合于支撑杆SB1、SB2中相对应的支撑杆。
固定部件FX可防止线圈芯CC通过支撑杆SB1、SB2以第一方向DR1或者第二方向DR2活动。例如,固定部件FX具有母螺纹形状,进而旋转固定部件FX可移动或者固定线圈芯CC。此时,在支撑杆SB1、SB2的至少一部分可形成有与固定部件FX的母螺纹相对应的公螺纹图案。
第二主体部BD2可包括第二外壳HS2及管道PP。
第二主体部BD2可配置在第一主体部BD1下部。第二主体部BD2以与第一方向DR1及第二方向DR2正交的第三方向DR3(或者上下)移动,可对配置在第一主体部BD1和第二主体部BD2之间的物体施加压力。据此,第二外壳HS2可提供对不同物体施加压力的压力面。
管道PP以贯通第二主体部BD2内部的形式安装。管道PP可提供冷却介质(例如,冷却水)通过的通道。在压印装置IPA中至少一部分被加热的情况下,利用流动于管道PP的冷却水可降低压印装置IPA的温度。
在图1中示例性示出了第一主体部BD1相比于第二主体部BD2配置在上部,但是不限于此。在本发明的另一实施例中,第二主体部BD2相比于第一主体部BD1可配置在上部。
第一上部固定辊RL1-H与第一主体部BD1的一侧相邻配置,第二上部固定辊RL2-H可与第一主体部BD1的另一侧相邻配置。
第一上部固定辊RL1-H和第二上部固定辊RL2-H通过引导杆GB可固定在第一主体部BD1。但是,不限于此,而是第一上部固定辊RL1-H和第二上部固定辊RL2-H通过不是引导杆GB的单独的构成元素可与第一主体部BD1相邻固定。
第一下部固定辊RL1-L与第二主体部BD2的一侧相邻配置,第二下部固定辊RL2-L可与第二主体部BD2的另一侧相邻配置。
通过在第一上部固定辊RL1-H和第一下部固定辊RL1-L之间施加的压力及在第二上部固定辊RL2-H和第二下部固定辊RL2-L之间施加的压力可固定配置在第一主体部BD1和第二主体部BD2之间的聚合物薄膜PF。即,通过第一主体部BD1和第二主体部BD2压缩聚合物薄膜PF和主基板MS时,通过固定辊RL1-H、RL1-L、RL2-H、RL2-L可防止聚合物薄膜PF以第一方向DR1或者第二方向DR2活动。
第一导辊GR1可与第一上部固定辊RL1-H及第一下部固定辊RL1-L相邻配置。第二导辊GR2可与第二上部固定辊RL2-H及第二下部固定辊RL2-L相邻配置。
第一导辊GR1及第二导辊GR2可引导配置在第一主体部BD1和第二主体部BD2之间的聚合物薄膜PF。第一导辊GR1和第二导辊GR2彼此能够以相同的方向进行旋转。
供电部PW可将从外部接收的供应电力以交流电源的形式供应于线圈线CL。供电部PW将总体相同的交流电源供应于线圈线CL,或者根据需求可将相互不同的大小的交流电源供应于线圈线CL。为了方便起见,在图1中未示出连接供电部PW和线圈线CL的布线。
图4a示例性示出本发明的一实施例的主基板MS。图4b示例性示出沿着图4a的I-I切割的剖面。
主基板MS可包括基底部BS、图案部PT及金属涂层CT。
在基底部BS的一面可配置决定压印对象的形状的图案部PT。构成图案部PT的布线各个的厚度可以是数纳米至数微米。
金属涂层CT配置在基底部BS的一面上,并且可覆盖图案部PT。
金属涂层CT被在线圈线CL及线圈芯CC感应的电磁场加热。若利用被加热的金属涂层CT,则即使利用小压力也可在聚合物薄膜PF轻松进行压印工艺。
图5示出本发明的一实施例的线圈芯CC、引导部件GS1、GS2及支撑杆SB1-1、SB2-1。
第一引导部件GS1为***于第一贯通孔TH1的构成元素,第二引导部件GS2为***于第二贯通孔TH2的构成元素。
在第一引导部件GS1及第二引导部件GS2的各个内部可形成有第一螺丝图案SCR1。
第一支撑杆SB1-1***于第一引导部件GS1,第二支撑杆SB2-1可***于第二引导部件GS2。
在第一支撑杆SB1-1及第二支撑杆SB2-1的各个外面可形成有与第一螺丝图案SCR1相对应的第二螺丝图案SCR2。
在本发明的一实施例中,旋转第一引导部件GS1或者第一支撑杆SB1-1,可在第一方向DR1上调节线圈芯CC之间的间隔距离。另外,旋转第二引导部件GS2或者第二支撑杆SB2-1,可在第二方向DR2上调节线圈芯CC之间的间隔距离。
图6示例性示出本发明的一实施例的第二主体部BD2-1。
在本发明的一实施例中,第二主体部BD2-1还可包括多个温度传感器TS。温度传感器TS为与线圈芯CC的排列相对应可排列成矩阵形状。
温度传感器TS在压印工艺中可分别测量线圈芯CC或者线圈线CL的温度。
压印装置IPA根据测量的温度可调节供电部PW对线圈线CL供应的电源大小。例如,在与感应到温度低的部分相对应的线圈线CL供应强度大的交流电源,在与感应到温度高的部分相对应的线圈线CL可供应强度小的交流电源。通过如此的调节,压印装置IPA可均匀加热主基板MS的金属涂层CT。
在本发明的另一实施例中,温度传感器TS可安装在第一主体部BD1。在该情况下,温度传感器TS分别可与线圈芯CC中的相对应的线圈芯CC相邻配置。
图7示例性示出本发明的一实施例的第一支撑杆SB1-2。
在第一支撑杆SB1-2的表面可标有刻度MK。使用人员通过在第一支撑杆SB1-2的表面形成的刻度MK可测量线圈芯CC之间的间隔距离。
在图7中只示例性示出了第一支撑杆SB1-2,但是在第二支撑杆也可标有刻度MK。
图8示例性示出本发明的一实施例的压印方法S10的流程图。
压印方法S10可包括主基板配置步骤S100、线圈位置调节步骤S200、聚合物薄膜配置步骤S300、感应加热步骤S400、压力施加步骤S500及分离步骤S600。
在主基板配置步骤S100中,在第一主体部BD1和第二主体部BD2之间可配置主基板MS。
在线圈位置调节步骤S200中,对应于主基板MS的尺寸,能够以第一方向DR1或者第二方向DR2改变线圈芯CC中的至少一部分的位置。
在聚合物薄膜配置步骤S300中,聚合物薄膜PF可配置在主基板MS及第二主体部BD2之间。
在感应加热步骤S400中,通过在线圈线CL及线圈芯CC形成的感应磁场可加热主基板MS的金属涂层CT。
在压力施加步骤S500中,第一主体部BD1及第二主体部BD2中的至少任意一个进行移动,据此聚合物薄膜PF及主基板MS从第一主体部BD1及第二主体部BD2接收压力。在该过程中,与形成在主基板MS的图案部PT的模样相对应的形状转印于聚合物薄膜PF。
在分离步骤S600中,第一主体部BD1和第二主体部BD2相互远离,据此可从主基板MS分离转印图案的聚合物薄膜PF。
在本发明的一实施例中,压印方法S10还可包括在主基板配置步骤S100和感应加热步骤S400之间实施的预加热步骤(未示出)。
在预加热步骤中,利用形成在线圈线CL及线圈芯CC的感应磁场加热主基板MS的金属涂层CT,进而可退火金属涂层CT。在预加热步骤中被加热的金属涂层CT的温度可高于在感应加热步骤S400中被加热的金属涂层CT的温度。
参照实施例进行了说明,但是该技术领域的技术人员应该理解为在不超出权利要求书的范围记载的本发明的思想及领域的范围内可对本发明进行各种修改及改变。另外,在本发明公开的实施例并非用于限定本发明的技术思想,而是在权利要求书的范围及与其同等范围内的所有技术思想都包括在本发明的权利范围内。
工业实用性
随着小尺寸的电子产品及美观度高的电子产品的需求增加,压印细微图案非常重要。根据本发明,可执行精确度高的压印工艺,据此本发明的工业实用性高。
Claims (15)
1.一种压印机构,包括:
第一主体部,提供支撑面;及
第二主体部,提供与所述支撑面相互面对的压缩面,并且以上下方向活动;
所述第一主体部包括:
多个线圈芯,排列成矩阵形状,分别定义以与所述上下方向正交的第一方向形成的第一贯通孔及以与所述上下方向及所述第一方向正交的第二方向形成的所述第二贯通孔;
多个线圈线,分别包围所述多个线圈芯;
多个第一支撑杆,分别通过所述多个线圈芯中的相对应的线圈芯的第一贯通孔;
多个第二支撑杆,分别通过所述多个线圈芯中的相对应的线圈芯的第二贯通孔。
2.根据权利要求1所述的压印机构,其特征在于,还包括:
供电部,对所述多个线圈线供应交流电源。
3.根据权利要求2所述的压印机构,其特征在于,
所述线圈芯中的至少一部分沿着所述多个第一支撑杆中的至少任意一个以所述第一方向移动;
所述线圈芯中的至少一部分沿着所述多个第二支撑杆中的至少任意一个以所述第二方向移动。
4.根据权利要求3所述的压印机构,其特征在于,还包括:
第一上部固定辊,配置在所述第一主体部的一侧;
第二上部固定辊,配置在所述第一主体部的另一侧;
第一下部固定辊,配置在所述第二主体部的一侧,并且与所述第一上部固定辊相互面对;及
第二下部固定辊,配置在所述第二主体部的另一侧,并且与所述第二上部固定辊相互面对。
5.根据权利要求4所述的压印机构,其特征在于,还包括:
第一导辊,与所述第一上部固定辊及所述第一下部固定辊相邻配置;
第二导辊,与所述第二上部固定辊及所述第二下部固定辊相邻配置,并且以与所述第一导辊相同的方向进行旋转。
6.根据权利要求3所述的压印机构,其特征在于,还包括:
所述第一固定部件,配置在所述多个线圈芯中的至少任意一个的一侧,并且结合于所述多个第一支撑杆中的相对应的第一支撑杆;及
第二固定部件,配置在所述多个线圈芯中的所述至少任意一个的另一侧,并且结合于所述多个第二支撑杆中的相对应的第二支撑杆。
7.根据权利要求3所述的压印机构,其特征在于,还包括:
多个引导部件,分别收容于所述第一贯通孔及所述第二贯通孔;
在所述多个引导部件的各个内部形成有第一螺丝图案。
8.根据权利要求7所述的压印机构,其特征在于,
在所述多个第一支撑杆及所述多个第二支撑杆分别形成有与所述第一螺丝图案相对应的第二螺丝图案。
9.根据权利要求3所述的压印机构,其特征在于,
所述第二主体部还包括多个温度传感器,所述多个温度传感器排列成与所述多个线圈芯相对应的矩阵形状;
所述供电部根据所述多个温度传感器分别感应的温度对所述多个线圈线供应具有相互不同大小的交流电源。
10.根据权利要求3所述的压印机构,其特征在于,
所述第一主体部还包括多个温度传感器,所述多个温度传感器排列成与所述多个线圈芯相对应;
所述供电部根据所述多个温度传感器分别感应的温度对所述多个线圈线供应具有相互不同大小的交流电源。
11.根据权利要求3所述的压印机构,其特征在于,
所述第二主体部包括引导冷却水的管道。
12.一种压印方法,包括如下的步骤:
在由第一主体部提供的支撑面配置形成有细微图案的主基板,所述细微图案的至少一部分被金属涂层覆盖;
在第二主体部及所述主基板之间配置聚合物薄膜,所述第二主体部提供与所述支撑面相互面对的压缩面;
所述第一主体部包括多个线圈芯、多个线圈线、多个第一支撑杆及多个第二支撑杆,在所述多个线圈芯分别定义以第一方向形成的第一贯通孔及以与所述第一方向正交的第二方向形成的第二贯通孔,所述多个线圈线分别包围所述多个线圈芯,所述多个第一支撑杆分别通过所述多个线圈芯中的相对应的线圈芯的第一贯通孔,所述多个第二支撑杆分别通过所述多个线圈芯中的相对应的线圈芯的第二贯通孔,并且对所述多个线圈线供应交流电源以加热所述主基板的所述金属涂层;
所述第一主体部及所述第二主体部对所述主基板及所述聚合物薄膜施加压力;及
隔远所述第一主体部及所述第二主体部的距离。
13.根据权利要求12所述的压印方法,其特征在于,还包括:
所述线圈芯中的至少一部分沿着所述多个第一支撑杆中的至少任意一个以所述第一方向移动,或者所述线圈芯中的至少一部分沿着所述多个第二支撑杆中的至少任意一个以所述第二方向移动的步骤。
14.根据权利要求13所述的压印方法,其特征在于,
所述第二主体部还包括多个温度传感器,所述多个温度传感器配置成与所述多个线圈芯相对应,利用所述多个温度传感器分别感应所述多个线圈芯各个的温度;
在所述多个线圈芯中对感应到的温度为第一度的线圈芯供应第一交流电源;
在所述多个线圈芯中对感应到的温度为低于第一度的第二度的线圈芯供应大于第一交流电源的第二交流电源。
15.根据权利要求13所述的压印方法,其特征在于,还包括:
对所述多个线圈线供应交流电源以退火所述主基板的所述金属涂层的步骤。
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