專利名稱：熱寫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種熱寫系統(tǒng)(Systems for thermal patterning)，特別有關(guān)于一種用于圖案化的熱寫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
顯示器面板持續(xù)朝大尺寸化及可撓性發(fā)展。為達(dá)到快速且精確制造效果，制造方法包括黃光顯影工藝、激光工藝、噴墨印刷工藝和熱寫頭(thermal printhead)印刷工藝。
傳統(tǒng)黃光顯影工藝為成熟的半導(dǎo)體主流技術(shù)，其工藝復(fù)雜且自動(dòng)化生產(chǎn)成本高。再者，(A激光工藝亦為目前實(shí)際采用的工藝技術(shù)，然而，其必須由一條圖案(pattern)由數(shù)條圖案組成，各條圖案之間易有線痕跡，且生產(chǎn)速度慢，激光熱源不穩(wěn)定且品質(zhì)不易控制。另一方面，噴墨印刷工藝制造成本低，然而噴墨液滴不易涂布所有材質(zhì)，且液滴易揮發(fā)與歪斜，導(dǎo)致圖案品質(zhì)不穩(wěn)的問題。 美國專利US 6， 498， 679，揭露使用紅外線C02激光源加熱，制作圖案化位相延遲膜。每次激光掃描只加工一條細(xì)線，由相鄰的多條細(xì)線構(gòu)成具相延遲差異的圖紋。
圖1是顯示傳統(tǒng)微位相延遲(micro retarder)結(jié)構(gòu)的分層示意圖。在圖1中，一微位相延遲板14包括兩個(gè)不同位相延遲的區(qū)域14a(空白區(qū)域)和14b(斜線區(qū)域)，其中斜線區(qū)域14b是經(jīng)過紅外線C02激光加熱處理，而空白區(qū)域14a則未經(jīng)過激光處理，形成交替相延遲不同區(qū)域的位相延遲板。微位相延遲板14的上、下側(cè)各包括一保護(hù)層18和10，分別通過粘結(jié)層16和12與微位相延遲板14貼合。傳統(tǒng)微位相延遲板14的斜線區(qū)域14b是由激光依序掃描多線形成，因而形成速率慢且激光熱源不穩(wěn)定，更有甚者，導(dǎo)致線條痕跡及氣泡殘留。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種熱寫系統(tǒng)，可用于圖案化。 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，本發(fā)明提供一種熱寫系統(tǒng)，包括一熱寫頭模塊，其配置至少一個(gè)加熱器；一彈性調(diào)整裝置，以調(diào)整該熱寫頭模塊的平整度；以及一旋轉(zhuǎn)控制裝置，控制該熱寫頭模塊旋轉(zhuǎn)一特定角度。 根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，本發(fā)明另提供一種熱寫系統(tǒng)，包括一熱寫頭模塊，外部包覆一保護(hù)材料，該熱寫頭模塊配置至少一個(gè)加熱器；一彈性調(diào)整裝置，以調(diào)整該熱寫頭模塊的平整度；以及一旋轉(zhuǎn)控制裝置，控制該熱寫頭模塊旋轉(zhuǎn)一特定角度。 本發(fā)明的熱寫系統(tǒng)可以用于圖案化，且圖案化的速度快、效率高、品質(zhì)佳、以控制且熱源穩(wěn)定、易達(dá)成大面積化制造生產(chǎn)。本發(fā)明的熱寫系統(tǒng)可應(yīng)用在自動(dòng)化滾動(dòng)條至滾動(dòng)條(roll-to-roll)工藝中，也可應(yīng)用在大尺寸軟板和大尺寸顯示器技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過熱寫頭(thermal print head)上的加熱體熱能集中、穩(wěn)定及可個(gè)別控制的特性，還可應(yīng)用在3D位相延遲板、IT0電極基板及軟板光阻等領(lǐng)域。本發(fā)明采用熱寫頭模塊，其具有集中穩(wěn)定能量的特性，可應(yīng)用在ITO軟板結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)黃光工藝制作方法。利用本發(fā)明的熱寫系統(tǒng)可形成圖案化軟板結(jié)構(gòu)及顯示面板。


為讓本發(fā)明能更明顯易懂，下文特舉出實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下 圖1是顯示傳統(tǒng)微位相延遲(micro retarder)結(jié)構(gòu)的分層示意圖； 圖2是顯示本發(fā)明實(shí)施例所使用的熱寫系統(tǒng)的示意圖； 圖3A是顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的熱寫頭模塊的立體示意圖； 圖3B是顯示圖3A的熱寫頭模塊的剖面示意圖； 圖3C是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的熱寫頭模塊的立體示意圖； 圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的熱寫頭模塊的立體示意圖； 圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的滾動(dòng)條至滾動(dòng)條(roll-to-roll)工藝的示意
圖； 圖6A和6B是顯示利用熱寫裝置制造的3D影像位相延遲板的示意圖；以及 圖7A-7C是顯示利用熱寫裝置制造的ITO電極基板各步驟的剖面示意圖。主要組件符號(hào)說明
已知部分(圖1) 10和18 保護(hù)層； 12和16 粘結(jié)層； 14 微位相延遲板； 14a和14b 不同位相延遲的區(qū)域。 本發(fā)明部分(圖2 8C) 100 熱寫系統(tǒng)； 110 基座； 115a和115b 垂直軸； 116 高度固定裝置； 118 垂直高度控制機(jī)構(gòu)； 120 熱寫頭模土央； 120a、120b 熱寫頭模土央； 122 點(diǎn)加熱器； 123 間隙； 125 自動(dòng)平整調(diào)整機(jī)構(gòu)； 126 旋轉(zhuǎn)控制裝置； 128、 128b 彈性調(diào)整裝置； 130 支撐座； 140 熱轉(zhuǎn)寫平臺(tái)； 144 欲圖案化圖紋； 145 待圖案化的工件； P 間距；
5
Ah 加熱器間的高度差； 410 軟性基板； 420 熱轉(zhuǎn)寫頭模塊； 430和440 滾動(dòng)條； 500a 待圖案化膜； 510 非圖案化區(qū)域； 520 圖案化區(qū)域； 520a和520b 寬度不同的條紋； 610 基禾反； 620 ITO電極層； 622 圖案化區(qū)域； 630 熱寫頭模塊。
具體實(shí)施例方式
以下以各實(shí)施例并伴隨著

的范例，做為本發(fā)明的參考依據(jù)。在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分皆使用相同的圖號(hào)。且在附圖中，實(shí)施例的形狀或是厚度可擴(kuò)大，并以簡化或是方便標(biāo)示。再者，附圖中各組件的部分將以分別描述說明之，值得注意的是，圖中未繪示或描述的組件，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所知的形式，另外，特定的實(shí)施例僅為揭示本發(fā)明使用的特定方式，其并非用以限定本發(fā)明。 本發(fā)明可將熱寫技術(shù)應(yīng)用在大尺寸軟板和大尺寸顯示器技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明各實(shí)施例的熱寫技術(shù)利用一熱寫系統(tǒng)形成圖案化軟板結(jié)構(gòu)及顯示面板。 圖2是顯示本發(fā)明實(shí)施例所使用的熱寫系統(tǒng)的示意圖。請(qǐng)參閱圖2，熱寫系統(tǒng)100包括一支撐座130設(shè)置于一基座110上。支撐座130利用精密軸承馬達(dá)，精確控制一熱寫平臺(tái)140的移動(dòng)位置。待圖案化的基板或膜固定于熱寫平臺(tái)140。兩垂直軸115a和115b固定一橫梁，并由高度固定裝置116固定橫梁。 一熱寫頭模塊120架設(shè)并固定在橫梁下，其可與熱寫平臺(tái)140上的待圖案化的工件145或膜微接觸(micro contact)。熱寫頭模塊120與待圖案化的基板或膜的接觸面由一熱寫頭模塊自動(dòng)平整調(diào)整機(jī)構(gòu)125微調(diào)，亦可通過一旋轉(zhuǎn)控制裝置126，設(shè)置在橫梁上，以控制該熱寫頭模塊旋轉(zhuǎn)一特定角度。熱寫系統(tǒng)100還包括微處理器及控制器(未繪示)具以控制熱寫頭模塊120的輸出。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，熱寫系統(tǒng)100可調(diào)整待圖案化物(例如基板上的材料層)的高度與熱寫頭模塊120的相對(duì)位置(沿Z-軸方向)。熱寫頭模塊120可通過調(diào)整機(jī)構(gòu)125，自動(dòng)調(diào)整熱寫頭模塊接觸待圖案化物時(shí)平整度。當(dāng)圖案化時(shí)，待圖案化物可由真空或其它固定方式固定于平臺(tái)140上。固定于平臺(tái)140上的待圖案化物，由支撐座130利用精密軸承馬達(dá)為一精密馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸承所固定。當(dāng)待圖案化物被一精密馬達(dá)軸承驅(qū)動(dòng)移動(dòng)時(shí)(待圖案化物可被真空吸住)，如此可獲得良好的圖紋(pattern)。 本發(fā)明實(shí)施例的熱寫系統(tǒng)使用特殊圓形熱寫頭模塊，可將各熱寫頭排列成線型(heater line)，每一熱寫頭單元將能量(energy)集中精準(zhǔn)到所需要圖案化顯示面板或軟板上。在熱寫頭模塊的上方，設(shè)有一垂直高度控制機(jī)構(gòu)118或彈性調(diào)整裝置(請(qǐng)參見圖3C的128b)，以控制并調(diào)整熱寫頭模塊和待圖案化顯示面板或軟板之間距離。另外，亦可通過控制待圖案化物的移動(dòng)速度，而改變待圖案化物上的溫度。在熱寫頭設(shè)計(jì)上，可選擇較易圖案化平面的熱寫頭實(shí)施多點(diǎn)印刷，適合大面積印刷。并且，熱寫頭模塊上的每一加熱單元所提供能源穩(wěn)定又集中。再者，可將熱寫頭固定(不移動(dòng))，以極接近待圖案化物的方式印刷。如此印刷出來的圖案邊緣清晰。 圖3A顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的熱寫頭模塊的立體示意圖，圖3B是顯示圖3A的熱寫頭模塊的剖面示意圖。請(qǐng)參閱圖3A，一熱寫頭模塊120a配置至少一個(gè)點(diǎn)加熱器122。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，該熱寫頭模塊120a配置多個(gè)點(diǎn)加熱器，且該多個(gè)加熱器可排列成線性，或者該多個(gè)加熱器可排列成矩陣形式，然非限定于此，該多個(gè)加熱器亦可成交錯(cuò)排列，如圖3C所示。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，一彈性調(diào)整裝置128設(shè)置于該熱寫頭模塊120a上，以調(diào)整該熱寫頭模塊的平整度。該彈性調(diào)整裝置128可為一單一構(gòu)件調(diào)整該熱寫頭模塊的整體的平整度。請(qǐng)參閱圖3B，各個(gè)加熱器之間具有一間隙123，加熱器的寬度和間隙123的和定義成間距P。該間距P的范圍大抵介于10微米(ii m)至2000微米(y m)之間。 圖3C顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的熱寫頭模塊的立體示意圖。在圖3C中，熱寫頭模塊120b的各加熱器122b為彼此獨(dú)立。該彈性調(diào)整裝置包括多個(gè)彈性體128b，每個(gè)彈性體128b分別對(duì)應(yīng)一加熱器122b，以分別地調(diào)整每一個(gè)加熱器122b的平整度。例如，當(dāng)相鄰的加熱器具有一高度差A(yù)h時(shí)，彈性體128b會(huì)自動(dòng)調(diào)整使每一個(gè)加熱器122b與待圖案化基板的接觸面，達(dá)到完全平整。 圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的熱寫頭模塊的立體示意圖。當(dāng)各個(gè)加熱器之間的間距P大于欲圖案化圖紋144的間距時(shí)，可通過一旋轉(zhuǎn)控制裝置(請(qǐng)參見圖2的126)，控制該熱寫頭模塊旋轉(zhuǎn)一特定角度e ，使得各個(gè)加熱器之間的該間距沿一移動(dòng)方向的投影值等于一待圖案化圖紋144的間距。 應(yīng)注意的是，上述本發(fā)明實(shí)施例通過熱寫法，圖案化的速度快、效率高、品質(zhì)佳、易控制且熱源穩(wěn)定、易達(dá)成大面積化制造生產(chǎn)且可應(yīng)用自動(dòng)化滾動(dòng)條至滾動(dòng)條(roll_to_roll)工藝。 圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的滾動(dòng)條至滾動(dòng)條(roll-to-roll)工藝的示意圖。在圖5中，將軟性基板410，例如高分子基板，以滾動(dòng)條430至滾動(dòng)條440的型式，并利用一熱寫頭模塊420，固定于特定位置，因此控制滾動(dòng)條的轉(zhuǎn)動(dòng)速率，即可達(dá)成連續(xù)式大面積化的圖案化結(jié)構(gòu)的制作。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過熱寫頭(thermal print head)上的加熱體熱能集中、穩(wěn)定及可個(gè)別控制的特性，可應(yīng)用在3D位相延遲板、IT0電極基板及軟板光阻等領(lǐng)域。
圖6A和6B是顯示利用圖2的熱寫系統(tǒng)制造的3D影像位相延遲板的示意圖。請(qǐng)參閱圖6A，待圖案化膜(例如一高分子膜)500a被熱寫頭模塊加熱形成一圖案化區(qū)域520和一非圖案化區(qū)域510，做為三維(3D)影像顯示器的位相延遲板。圖案化區(qū)域520可為周期的條紋，亦可為寬度不同的條紋520a和520b，如圖6B所示。又或者，圖案化區(qū)域可為其它形狀如格子狀。 圖7A-7C是顯示利用圖2的熱寫系統(tǒng)制造的ITO電極基板各步驟的剖面示意圖。請(qǐng)參閱圖7A，首先，提供一基板610，并形成一 ITO電極層620于其上。將熱寫頭模塊630自該基板610的一端(左端)移向另一端(右端)，使其形成一圖案化ITO電極區(qū)域622，
7例如加熱轉(zhuǎn)變成結(jié)晶化的材料，如圖7B所示。 請(qǐng)參閱圖7C，移除非圖案化區(qū)域620，留下圖案化的ITO電極區(qū)域622，完成ITO電 極基板的制作。 本發(fā)明實(shí)施例采用熱寫頭模塊，其具有集中穩(wěn)定能量的特性，可應(yīng)用在ITO軟板 結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)黃光工藝制作方法。 本發(fā)明雖以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何所屬技術(shù)領(lǐng) 域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動(dòng)與潤飾，因此本 發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種熱寫系統(tǒng)，其特征在于，包括一熱寫頭模塊，其配置至少一個(gè)加熱器；一彈性調(diào)整裝置，以調(diào)整該熱寫頭模塊的平整度；以及一旋轉(zhuǎn)控制裝置，控制該熱寫頭模塊旋轉(zhuǎn)一特定角度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該熱寫頭模塊配置多個(gè)加熱器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該多個(gè)加熱器以線性排列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該多個(gè)加熱器以矩陣排列。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該彈性調(diào)整裝置包括多個(gè)彈性體，每 個(gè)彈性體分別對(duì)應(yīng)一加熱器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該彈性調(diào)整裝置包括一單一彈性體 設(shè)置于該熱寫頭模塊上方，以調(diào)整該熱寫頭模塊的水平面。
7 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，各個(gè)加熱器之間具有一間距。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該間距的范圍介于10微米至2000微 米之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該旋轉(zhuǎn)控制裝置控制該熱寫頭模塊 旋轉(zhuǎn)，使得各個(gè)加熱器之間的該間距沿一移動(dòng)方向的投影值等于一待圖案化圖紋的間距。
10. —種熱寫系統(tǒng)，其特征在于，包括一熱寫頭模塊，外部包覆一保護(hù)材料，該熱寫頭模塊配置至少一個(gè)加熱器； 一彈性調(diào)整裝置，以調(diào)整該熱寫頭模塊的平整度；以及 一旋轉(zhuǎn)控制裝置，控制該熱寫頭模塊旋轉(zhuǎn)一特定角度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該熱寫頭模塊配置多個(gè)加熱器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該多個(gè)加熱器以線性排列。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該多個(gè)加熱器以矩陣排列。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該彈性調(diào)整裝置包括多個(gè)彈性體， 每個(gè)彈性體分別對(duì)應(yīng)一加熱器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該彈性調(diào)整裝置包括一單一彈性 體設(shè)置于該熱寫頭模塊上方，以調(diào)整該熱寫頭模塊的水平面。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，各個(gè)加熱器之間具有一間距。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該間距的范圍介于10微米至2000 微米之間。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，該旋轉(zhuǎn)控制裝置控制該熱寫頭模 塊旋轉(zhuǎn)，使得各個(gè)加熱器之間的該間距沿一移動(dòng)方向的投影值等于一待圖案化圖紋的間 距。
19. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，還包括一支撐座設(shè)置于一基座上，該支撐座利用一精密軸承馬達(dá)，精確控制一熱寫平臺(tái)的移 動(dòng)位置；一待圖案化工件固定于該熱寫平臺(tái)上；兩垂直軸固定于一橫梁，并由一高度固定裝置固定該橫梁；以及 該熱寫頭模塊架設(shè)并固定在該橫梁下，且與該待圖案化工件微接觸。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的熱寫系統(tǒng)，其特征在于，還包括一微處理器及一控制器以 控制該熱寫頭模塊的輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱寫系統(tǒng)，包括一熱寫頭模塊，該熱寫頭模塊配置至少一個(gè)加熱器；一彈性調(diào)整裝置，以調(diào)整該熱寫頭模塊的平整度；以及一旋轉(zhuǎn)控制裝置，控制該熱寫頭模塊旋轉(zhuǎn)一特定角度。
文檔編號(hào)B41J25/316GK101722736SQ2008101683
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者蔡朝旭, 陳英棋 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院