專利名稱：構(gòu)圖方法,構(gòu)圖裝置,構(gòu)圖模板及構(gòu)圖模板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于半導(dǎo)體集成電路及諸如此類的構(gòu)圖技術(shù)，其具體涉及一種使用模板和噴墨系統(tǒng)的新型構(gòu)圖方法。
光刻法是在硅襯底或玻璃襯底上加工集成電路等時(shí)所常采用的方法。為了利用光刻法來(lái)形成圖形，要先在硅晶片上涂上一層被稱作光刻膠的光敏材料薄涂層，隨后利用光束來(lái)印制(轉(zhuǎn)印)事先通過(guò)光蝕刻在一個(gè)玻璃制干燥模板上制備的集成電路圖形。利用所轉(zhuǎn)印的該光刻膠圖形作為掩模，將光刻膠下的材料腐蝕掉以形成圖形及各種元件。此種光刻法需要諸如涂膠，曝光及顯影等多種處理，這使得其不能在半導(dǎo)體制造車間或諸如此類具有大型設(shè)備，配電設(shè)備及排氣設(shè)備的地方之外來(lái)加工精細(xì)的圖形。因此，近年來(lái)對(duì)用于以稍小的縮放比例來(lái)形成精細(xì)圖形的其它方法進(jìn)行了許多研究。
例如，在American Chemical Society雜志1996年第118期pp.5722-5731所發(fā)表的文章中公開了一種被稱作MIMIC(毛細(xì)作用微成型)用于利用模型來(lái)形成圖形的方法。在此方法中，在襯底上放置有一個(gè)其上具有由聚合物形成的μm級(jí)槽形結(jié)構(gòu)的模板，在毛細(xì)作用下液體從開槽的側(cè)壁滲入其中。該模板由多二甲基硅氧烷制成，而液體則是聚合物，聚合物溶液，膠狀溶液或諸如此類的物質(zhì)。在液體與襯底之間的反應(yīng)結(jié)束之后，將該模板除去便可以顯露出形成在襯底上的圖形。
然而，由于在上述MIMIC方法中液體是利用毛細(xì)作用來(lái)發(fā)生流動(dòng)的，所以液體從模板側(cè)所供給到達(dá)的距離有很大局限，由此所產(chǎn)生的問(wèn)題在于此方法不能使用較寬的模板來(lái)形成較大的圖形。
本發(fā)明的目的便在于解決上述存在的問(wèn)題，為此，本發(fā)明提供了一種能夠低成本地并且不用大型設(shè)備來(lái)對(duì)各種大小面積進(jìn)行構(gòu)圖的方法，一種能夠進(jìn)行此種構(gòu)圖的構(gòu)圖裝置，以及一種在此種構(gòu)圖中所使用的構(gòu)圖模板。
眾多發(fā)明家發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用一種具有多個(gè)通孔的模板并通過(guò)模板中的這些孔來(lái)供給足量的液體，其能夠不受模板尺寸限制地形成精細(xì)圖形。
與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)圖方法是一種通過(guò)靠近圖形表面或基本上與其相接觸地放置模板而利用液體在所要構(gòu)圖的表面(圖形表面)上形成圖形的構(gòu)圖方法。此種構(gòu)圖方法包括如下步驟靠近圖形表面或基本上與其相接觸地放置模板；通過(guò)多個(gè)為供給液體而形成在模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中的通孔供給液體；以及在液體穿過(guò)這些通孔并粘附在圖形表面上之后從圖形表面上移走模板。
在上述構(gòu)圖方法中，模板可以是凹面模板，凸面模板或平面模板。模板表面可以是平的，也可以是彎曲的。圖形表面可以是彎曲的，也可以是平的。換句話說(shuō)，圖形表面可以由諸如襯底的堅(jiān)硬材料制成，或也可以由諸如薄膜的柔軟材料制成。
所述液體可以是墨水，或某種有機(jī)物或無(wú)機(jī)物，只要其具有允許其通過(guò)通孔來(lái)進(jìn)行供給的黏性即可。該液體還可以是某種含有細(xì)晶粒的膠狀溶液。例如，可使用如下的多種膠狀溶液用于形成黑色基質(zhì)而通過(guò)在溶劑中彌散碳粉末而成的溶液，用于形成透明電極而通過(guò)在溶劑中溶解透明電極材料而成的溶液，以及用于形成電極圖形而通過(guò)在溶劑中彌散金屬精細(xì)晶粒而成的溶液。
圖形轉(zhuǎn)印區(qū)既可以具有統(tǒng)一的圖形，也可以被制備成特殊的圖形。當(dāng)使用光刻法來(lái)制備模板時(shí)，通過(guò)調(diào)整被曝光的區(qū)域可以形成任意的圖形。
模板中的每個(gè)通孔均起到了將液體供給到圖形表面的噴嘴的功能。模板中通孔的位置及數(shù)目均不受限制，只要其能夠?qū)⒁后w供給到模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)即可。通過(guò)確定通孔的通孔直徑和數(shù)目可以確保在短時(shí)間內(nèi)供給足夠多的液體。優(yōu)選情況下，用于向通孔供給液體的方法是一種諸如噴墨系統(tǒng)的向液體加壓的方法，因?yàn)檫@種方法速度較快且易進(jìn)行控制。另外也可以使用諸如通過(guò)毛細(xì)作用向通孔供給液體的自然液體供給方法。同時(shí)也可以將毛細(xì)作用及諸如噴墨系統(tǒng)的強(qiáng)制供給裝置結(jié)合在一起使用。任何材料均可以被用作模板材料，只要其具有足夠于承受構(gòu)圖的物理強(qiáng)度，并且不與液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)即可。優(yōu)選地，為了在供給完液體之后自然排除氣體，模板由多孔材料或可滲透性材料制成。
接下來(lái)是與本發(fā)明有關(guān)的上述構(gòu)圖方法的多個(gè)具體示例。例如，在上述模板中，通孔可以沿構(gòu)圖區(qū)排列。此時(shí)，用于供給液體的步驟即為通過(guò)對(duì)模板中所形成的所有通孔加壓來(lái)供給液體。
另外，也可以將這些通孔均勻地形成在上述整個(gè)模板中。此時(shí)，用于供給液體的步驟即為利用噴墨系統(tǒng)選擇性地將液體只供給到形成在模板上的多個(gè)通孔中位于圖形轉(zhuǎn)印區(qū)內(nèi)的那些通孔中。
另外，上述模板可以由多孔材料制成。在模板與圖形表面分離的步驟中，模板是在通過(guò)通孔所供給的多余液體被多孔材料吸收完之后才與圖形表面分離的。
與本發(fā)明的有關(guān)的構(gòu)圖裝置是一種用于靠近圖形表面或基本上與其相接觸地放置模板并利用液體在圖形表面上形成圖形的構(gòu)圖裝置。該構(gòu)圖裝置配備有用于靠近圖形表面或基本上與其相接觸地放置模板的模板傳送機(jī)構(gòu)；用于儲(chǔ)存液體的液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)；及用于從液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)向形成在模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中的多個(gè)通孔供給液體的液體供給機(jī)構(gòu)；以及用于控制模板傳送機(jī)構(gòu)傳送模板以及控制液體供給機(jī)構(gòu)供給液體的控制裝置。
在上述構(gòu)圖裝置中，控制裝置將使模板被放置在靠近圖形表面或基本上與其相接觸的位置上，并利用液體供給機(jī)構(gòu)通過(guò)通孔來(lái)供給液體，以及在液體粘附在圖形表面上之后將模板從圖形表面上移走。
對(duì)液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)的要求只是其能夠利用某些方法來(lái)儲(chǔ)存液體，例如其可以包括用于存儲(chǔ)液體的儲(chǔ)罐及通過(guò)其可以使液體從儲(chǔ)罐中流出的導(dǎo)管或諸如此類的部件。
模板傳送機(jī)構(gòu)是一種能夠改變模板與圖形表面之間相對(duì)位置的機(jī)構(gòu)；模板傳送機(jī)構(gòu)可以傳送模板，襯底或諸如此類具有圖形表面的物件，或同時(shí)用于傳送此兩類物件。
液體供給機(jī)構(gòu)可以利用噴墨系統(tǒng)或諸如此類的系統(tǒng)通過(guò)壓力來(lái)供給液體；還可以具有一種通過(guò)其可以通過(guò)毛細(xì)作用自動(dòng)地從液體容器中供給液體的構(gòu)造。當(dāng)使用噴墨系統(tǒng)時(shí)，液體供給機(jī)構(gòu)可以具有一種其中可以在模板上所需位置處從噴墨記錄頭中噴射液體的構(gòu)造。在此情況中，液體供給機(jī)構(gòu)還可以包括一種用于改變模板與噴墨記錄頭之間相對(duì)位置的噴射頭傳送結(jié)構(gòu)。
例如，上述模板具有沿圖形轉(zhuǎn)印區(qū)排列的多個(gè)通孔，而液體供給機(jī)構(gòu)則配備有用于向模板中的所有通孔供給液體的壓力腔以及使得該壓力腔的至少一個(gè)側(cè)壁面變形從而使其體積發(fā)生變化的壓電元件。
例如，上述模板具有均勻排列于其中的多個(gè)通孔；液體供給機(jī)構(gòu)配備有用于噴射液體的噴墨系統(tǒng)以及用于將噴射頭移動(dòng)到形成在模板中的某個(gè)通孔所在位置上的噴射頭傳送機(jī)構(gòu)?？刂蒲b置將使噴射頭移動(dòng)并將液體供給到位于圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中的那些通孔中。
另外，上述模板由一種多孔材料制成，而在通過(guò)通孔供給來(lái)的多余液體被該種多孔材料吸收完之后控制裝置將模板從圖形表面上移開。
與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)圖模板是一種用于通過(guò)將液體粘附在圖形表面上來(lái)形成圖形的構(gòu)圖模板。該模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)為凹面模板形式，在該圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中形成有多個(gè)通孔。
與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)圖模板是一種用于通過(guò)將液體粘附在圖形表面上來(lái)形成圖形的構(gòu)圖模板。該模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)為凸面模板形式，在該圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中形成有多個(gè)通孔。
另外，該模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)對(duì)液體表現(xiàn)出親和性；而圖形轉(zhuǎn)印區(qū)之外的其它區(qū)域(非圖形轉(zhuǎn)印區(qū))則對(duì)液體表現(xiàn)出非親和性；在該圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中形成有多個(gè)通孔。
這里，親和性和非親和性是根據(jù)用于構(gòu)圖的液體的特性來(lái)確定的。例如，如果該液體為親水性的，則親水成分表現(xiàn)出親和性，而厭水成分便表現(xiàn)出非親和性。相反，如果該液體為親脂性的，則親水成分表現(xiàn)出非親和性，而厭水成分則表現(xiàn)出親和性。根據(jù)工業(yè)應(yīng)用的不同，可以以不同的方式來(lái)改變?cè)撘后w的類型。
例如，上述模板可以被制成使其圖形轉(zhuǎn)印區(qū)具有對(duì)象圖形(subjectpattern)。另外也可以將上述模板制成其中均勻排列圖形轉(zhuǎn)印區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)圖形。上述模板可以由多孔材料制成。另外，形成于上述模板中的多個(gè)通孔的內(nèi)壁可以被制成對(duì)液體表現(xiàn)出非親和性。
用于制造與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)圖模板的方法是一種用于制造用于通過(guò)將液體粘附在圖形表面上來(lái)形成圖形的構(gòu)圖模板的方法，其包括如下步驟在基片上形成光刻膠層；根據(jù)圖形對(duì)光刻膠層的某些部分進(jìn)行曝光；顯影曝光后的光刻膠層；用顯影所得的光刻膠層作為抗腐蝕掩模來(lái)對(duì)基片進(jìn)行腐蝕；用多孔材料來(lái)涂覆腐蝕后的基片；烘培(curing)所涂覆的多孔材料；將烘培后的多孔材料從基片上分離下來(lái)；以及在分離下來(lái)的多孔材料的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中形成多個(gè)通孔，從而形成了模板。
在上述用于制造構(gòu)圖模板的方法中，曝光意味著在光刻膠層中形成掩模并用光束照射它，或利用具有位置選擇性的激光拾取器將該光刻膠曝光為所規(guī)定的圖形。該光刻膠層可以是正片類型的，或是負(fù)片類型的。光刻膠層的類型與曝光區(qū)域隨模板是凹面模板還是凸面模板而定。


圖1所示為本發(fā)明的第一實(shí)施例中所用的模板的結(jié)構(gòu)平面圖；圖2所示為沿圖1中的直線A-A所取的用于顯示本發(fā)明第一實(shí)施例中所用模板結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3所示為本發(fā)明的第一實(shí)施例中的構(gòu)圖裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4所示為本發(fā)明的第一實(shí)施例中的壓力腔板與模板的組合結(jié)構(gòu)剖面圖；圖5所示為本發(fā)明的第一實(shí)施例的構(gòu)圖方法的剖面圖；圖6所示為由本發(fā)明的第一實(shí)施例中的模板所轉(zhuǎn)印的圖形的剖面圖；圖7A-F所示為用于制造本發(fā)明的第一實(shí)施例中所用模板的方法中各步驟的剖面圖；圖8所示為本發(fā)明的第二實(shí)施例中所用的模板的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖9所示為沿圖8中的直線A-A所取的用于顯示本發(fā)明的第二實(shí)施例中所用模板的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖10所示為用于說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例的構(gòu)圖方法的剖面圖；圖11所示為本發(fā)明的第三實(shí)施例的構(gòu)圖裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖12所示為用于顯示噴墨記錄頭的主要元件的結(jié)構(gòu)的部分剖面圖13所示為用于說(shuō)明噴墨記錄頭傳送路徑的示意圖；及圖14所示為利用本發(fā)明的第三實(shí)施例的構(gòu)圖方法在襯底上所形成的圖形的平面示意圖。
接下來(lái)將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。第一實(shí)施例首先對(duì)作為本發(fā)明第一實(shí)施例的利用凹面模板來(lái)形成用于液晶板的諸如濾色鏡或諸如此類部件中所用的黑色基質(zhì)(被遮蔽圖形)的方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖1所示為本發(fā)明中所用模板的圖形轉(zhuǎn)印表面的平面圖。圖2所示為沿圖1中的直線A-A(斷面)橫斷的用于說(shuō)明此模板結(jié)構(gòu)的剖面圖。
如圖1和2所示，本實(shí)施例的模板1具有一種其中將圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10形成為原始模板100的圖形轉(zhuǎn)印表面(圖2的底部)中的下凹部分的構(gòu)造。在圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10中形成有穿過(guò)原始模板100后表面(圖2的頂部)的多個(gè)通孔12。優(yōu)選地對(duì)通孔12的內(nèi)壁進(jìn)行拋光或處理以使其對(duì)液體表現(xiàn)出非親和性。如果其被處理成具有非親和性，則在不供給液體時(shí)，可以使通孔12內(nèi)不會(huì)存留液體并確保液滴全被去除干凈。未形成有下凹區(qū)的區(qū)域，即凸區(qū)包括有非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)11。圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10是根據(jù)形成在液晶板的濾色鏡中的黑色基質(zhì)的圖形來(lái)形成的。
優(yōu)選地選用多孔材料作為形成模板1的材料。當(dāng)模板1被放置在基本上與所要轉(zhuǎn)印圖形的表面相接觸的位置上的情況下從通孔供給液體時(shí)，與圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10相對(duì)應(yīng)的凹入部分中的空氣便被擠入到該多孔材料中，從而可以將液體注入到圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10的各組成部分中去。因此，使用多孔材料可以防止在下凹部分中留下空白區(qū)域。舉例來(lái)說(shuō)，可以用聚二甲基硅氧烷作為該種多孔材料。
對(duì)模板1的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10的厚度進(jìn)行調(diào)整以使由于與非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)11之間的水平差而形成的凹入部分的體積滿足構(gòu)圖所需的液體數(shù)量。由于大部分的溶劑成分均被蒸發(fā)了，所以通過(guò)直徑較小的通孔12所供給的液體的體積將會(huì)急劇減小。因此，圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10的厚度必須足夠于存放與此體積減小所對(duì)應(yīng)的液體量。與此同時(shí)，模板1的非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)11的厚度要使模板能夠提供充分強(qiáng)的物理強(qiáng)度；調(diào)整此厚度以防止由于通孔12長(zhǎng)度增大而使得流道阻力變大。
圖3所示為本施例中的構(gòu)圖裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例中的構(gòu)圖裝置200包括具有圖1和2中所示結(jié)構(gòu)的模板1，壓力腔板2，壓電元件3，模板傳送機(jī)構(gòu)4，控制裝置5，及液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)6。
壓力腔板2與模板1相接觸并具有允許其向模板1的后表面供給液體的結(jié)構(gòu)。其實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖4的剖面圖所示。壓力腔板2包括與模板1的后表面的邊緣部分相接觸的側(cè)壁22；在其一個(gè)表面上形成有振動(dòng)板23。壓力腔21由模板1的后表面，側(cè)壁22，以及振動(dòng)板23構(gòu)成；通過(guò)形成在振動(dòng)板23中的墨水儲(chǔ)罐注入孔24將液體62儲(chǔ)存于其中。壓力腔板2具有一種由例如腐蝕硅，玻璃，或石英加工成的精細(xì)結(jié)構(gòu)。振動(dòng)板23可以由，例如熱氧化物膜制成。壓電元件3被形成在振動(dòng)板23上與壓力腔21相對(duì)應(yīng)的位置上。如上所述的墨水儲(chǔ)罐注入孔24被形成在振動(dòng)板23中。利用如下所要說(shuō)明的液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)6將用于構(gòu)圖的液體從儲(chǔ)罐60經(jīng)過(guò)導(dǎo)管61供給到壓力腔21中。另外，本發(fā)明中所用的液體是通過(guò)例如在溶劑中溶解碳粉末所形成的膠狀溶液。
如圖4所示，通過(guò)在低端電極30和高端電極32之間夾入壓電薄膜31構(gòu)成了壓電元件3。低端電極30和高端電極32由某種穩(wěn)定導(dǎo)電材料制成，比如鉑。壓電薄膜31則由某種具有電能-動(dòng)能轉(zhuǎn)換功能的材料制成，并生成一種諸如PZT(鋯鈦酸鉛)等鐵電材料的晶體結(jié)構(gòu)。壓電元件3被設(shè)計(jì)成根據(jù)從控制裝置5加載的流出信號(hào)Sp來(lái)實(shí)現(xiàn)體積的變化。
另外，上述壓力腔板被設(shè)計(jì)成其體積變化受壓電元件的影響，當(dāng)壓力腔中體積發(fā)生改變時(shí)，液體將從中排出。該壓力腔板還可以具有其中用加熱元件來(lái)加熱液體而其液滴則由于熱膨脹而流出的結(jié)構(gòu)。另外，如上所述，壓力腔21中的液體62還可以通過(guò)由于形成壓力腔板2和模板1的材料以及通孔的形狀及大小而產(chǎn)生的毛細(xì)作用被自然地導(dǎo)引進(jìn)圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10中。
另外，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，每幅圖中只顯示了一個(gè)壓力腔21和壓電元件3，但在規(guī)定區(qū)域中可以形成有多個(gè)壓力腔，而對(duì)應(yīng)于這些壓力腔則可以形成有多個(gè)壓電元件3。
模板傳送機(jī)構(gòu)4包括一種具有電機(jī)40和其它圖中未顯示元件的機(jī)械結(jié)構(gòu)。電機(jī)40被設(shè)計(jì)成受來(lái)自控制裝置5的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sm驅(qū)動(dòng)。電機(jī)40的功率被設(shè)計(jì)成能夠如圖所示向上及向下傳送模板1和壓力腔板2。另外，只要模板傳送機(jī)構(gòu)4是一種能夠改變模板1及壓力腔板2相對(duì)于襯底110的位置的構(gòu)造便可滿足設(shè)計(jì)要求。因此，也可以使用上述構(gòu)造之外的其它構(gòu)造來(lái)使襯底110相對(duì)于模板1及諸如此類的部件移動(dòng)，或同時(shí)使模板1、諸如此類的部件以及襯底110移動(dòng)。
控制裝置5具有計(jì)算機(jī)裝置或程序裝置的功能并被設(shè)計(jì)成可以在其控制下利用本構(gòu)圖裝置來(lái)執(zhí)行本發(fā)明的構(gòu)圖方法。該裝置將驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sm輸出到模板傳送機(jī)構(gòu)4的電機(jī)40并能夠在所需時(shí)刻改變模板與圖形表面111之間的距離。此裝置被設(shè)計(jì)成向壓電元件3加載流出信號(hào)Sp，以使液體62能夠在所需時(shí)刻由壓力腔板2供給到模板1。
液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)6包括儲(chǔ)罐60及導(dǎo)管61。儲(chǔ)罐60存儲(chǔ)了用于形成圖形的液體，而導(dǎo)管61則用于將存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐60中的液體供給到壓力腔板2中的墨水儲(chǔ)罐注入孔24。構(gòu)圖方法接下來(lái)將參照?qǐng)D4和5對(duì)利用上述構(gòu)圖裝置200進(jìn)行構(gòu)圖的方法進(jìn)行說(shuō)明。
如圖4所示，當(dāng)壓電元件3上沒(méi)有加載流出信號(hào)Sp時(shí)，液體62注入到壓力腔板2的壓力腔21中。由于液體的表面張力很大，所以在此狀態(tài)中液體不會(huì)流入到通孔12中。被構(gòu)圖的襯底110被定位在模板傳送機(jī)構(gòu)4所能夠?qū)⒛０?傳送到達(dá)的范圍之內(nèi)。
接下來(lái)，控制裝置5使模板1和壓力腔板2向襯底110移動(dòng)，并使模板1的圖形轉(zhuǎn)印表面與襯底110的圖形表面111如圖5所示接觸在一起。
隨后，控制裝置5向壓電元件3加載流出信號(hào)Sp。由于加載電壓將使壓電元件3的體積發(fā)生變化，從而引起振動(dòng)板23發(fā)生變形。其結(jié)果是，如圖5所示，振動(dòng)板23從虛線所示的位置P1變形為彎曲后的位置P2。當(dāng)振動(dòng)板23發(fā)生變形時(shí)，壓力腔21中的液體上的壓力將增大，而液體將從通孔12流入到圖形轉(zhuǎn)印區(qū)的下凹部分中去。當(dāng)液體流入到該下凹部分中時(shí)，必須排出相應(yīng)體積的氣體。盡管該下凹部分由模板1和襯底110的四個(gè)側(cè)面所包圍，但由于如上所述模板1由多孔材料構(gòu)成，所以其體積與流入到下凹部分中的液體相對(duì)應(yīng)的空氣將通過(guò)模板1的側(cè)壁部分排出。因此，液體可以注入到圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10的多個(gè)下凹部分的每一部分中，從而不會(huì)有空氣仍存留于其中。
當(dāng)液體接觸到襯底110時(shí)，控制裝置5向模板傳送機(jī)構(gòu)4加載驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sm，而同時(shí)向壓電元件3加載流出信號(hào)Sp。沿壓力腔板2升高模板1，而同時(shí)根據(jù)模板1圖形轉(zhuǎn)印區(qū)的形狀傳送適宜數(shù)量的液體。如果對(duì)襯底110進(jìn)行了熱處理、化學(xué)處理或諸如此類的處理并蒸發(fā)了傳送給襯底110的液體的溶劑成分，則液體中的碳晶粒將被固定在襯底110上。通過(guò)這些處理，便形成了如圖6所示的黑色基質(zhì)112，而如圖1所示的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)的形狀被原樣地轉(zhuǎn)印到襯底110的圖形表面111上。
在采用其中壓力腔21中的液體62通過(guò)毛細(xì)作用被自然地引入到圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10的下凹部分中的結(jié)構(gòu)的情況中，控制裝置5只需要控制模板1的向上及向下移動(dòng)。在此構(gòu)造中，液體62持續(xù)注入到下凹部分中；其結(jié)果是，當(dāng)與襯底110相接觸地放置模板1而隨后將其移走時(shí)，在圖形表面111上將留下液體所形成的圖形。模板制造方法接下來(lái)，將參照?qǐng)D7對(duì)用于制造模板1的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖7A-F所示為用于顯示加工處理每一步驟的剖面圖。形成光刻膠層(圖7B)光刻膠層涂敷處理用于在基片模板100的圖形轉(zhuǎn)印表面上形成一層光刻膠層。首先，模壓上述多孔材料以使其形成為基片模板(圖7A)。接著，在基片模板100的一個(gè)表面上形成光刻膠層101。該光刻膠材料可以為正片類型，也可以為負(fù)片類型。當(dāng)其為負(fù)片類型時(shí)，被曝光的部分將變得不可溶于顯影溶液從而存留下來(lái)。而當(dāng)其正片類型時(shí)，未曝光的部分將變得不可溶于顯影溶液從而存留下來(lái)。利用諸如旋壓、噴涂等類似的方法將該光刻膠涂覆成均勻的厚度并由此形成光刻膠層101。曝光(圖7C)曝光處理將根據(jù)規(guī)定圖形中的光刻膠的類型將光刻膠層101曝光。換句話說(shuō)，當(dāng)使用正片類型的光刻膠作為光刻膠層101的材料時(shí)，將用光束102照射非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)11。而當(dāng)使用負(fù)片類型的光刻膠時(shí)，將用光束102照射圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10。所用的光刻膠材料為一種諸如酚醛樹脂清漆類型或化學(xué)放大器類型的常用光刻膠材料。而所用的曝光燈102則是使用諸如UV燈或激發(fā)激光的已知光源的能量束。顯影(圖7D)顯影處理將曝光后的光刻膠層顯影并僅留下光刻膠層中與非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)(圖12中的區(qū)域11)相對(duì)應(yīng)的那些部分。在該顯影處理中可以使用如下常用的顯影液諸如四甲基氫氧化銨、氫氧化鉀，氫氧化鈉或氫氧化鈣的堿性溶液，或諸如二甲苯的有機(jī)溶劑。腐蝕(圖7E)在腐蝕處理中，用該光刻膠層作為掩模對(duì)具有經(jīng)過(guò)顯影的光刻膠層101的基片模板材料100的側(cè)面進(jìn)行腐蝕以形成與圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10相對(duì)應(yīng)的下凹部分。該腐蝕方法可以是濕法各向異性腐蝕或使用某種活性氣體的各向異性腐蝕，如平行平面反應(yīng)離子腐蝕。此種腐蝕處理優(yōu)選地具有很高的選擇性并能夠選擇性地僅僅腐蝕多孔材料。如上所述，根據(jù)圖形所需液體的數(shù)量來(lái)適宜地調(diào)整腐蝕的深度。腐蝕之后，利用溶劑或諸如此類的物質(zhì)將用作抗蝕掩模的殘留光刻膠層101清除掉。形成通孔(圖7F)利用通孔形成處理在腐蝕后的基片模板100中開通了多個(gè)通孔12。在形成這些通孔12時(shí)使用的是諸如激光拋光或沖孔的方法。通孔12的數(shù)目是確保向下凹部分供給足夠多的液體所需的數(shù)目。當(dāng)形成模板所用的多孔材料是一種不對(duì)液體表現(xiàn)出非親和性的材料時(shí)，優(yōu)選地要對(duì)通孔12的內(nèi)壁進(jìn)行拋光或處理以使其對(duì)液體表現(xiàn)非親和性。接下來(lái)將集中針對(duì)其它多種變型中用于拋光該表面以使其對(duì)液體表現(xiàn)出非親和性的方法進(jìn)行說(shuō)明。
可以按圖7所示的方法以如下方式來(lái)加工模板。最先，通過(guò)將一個(gè)由多孔材料或其它材料制成的平板用作基片模板100，通過(guò)步驟A到E在基片模板100中形成具有凹表面和凸表面的圖形。接著，將多孔材料涂覆在經(jīng)過(guò)腐蝕的此基片模板上以形成由多孔材料構(gòu)成的涂層，而此基片模板的圖形則被轉(zhuǎn)印到該多孔材料層上。其后，將具有上述轉(zhuǎn)印于其上的圖形的該多孔材料層從基片模板100上取下，以圖7F所示的方式在該多孔材料層上形成多個(gè)通孔，由此便得到了構(gòu)圖模板(即被取下的多孔材料層)。
根據(jù)第一實(shí)施例，模板具有一種下凹形的結(jié)構(gòu)并具有穿過(guò)下凹部分的多個(gè)通孔；這便是通過(guò)其能夠作為一個(gè)單元用于形成大型圖形的模板。因此，可以在不使用大型設(shè)備的情況下低成本地進(jìn)行構(gòu)圖。使用此模板，可以從模板后側(cè)上的通孔直接地將液體供給到圖形轉(zhuǎn)印表面上；因此其能夠在與上述MIMIC方法相比要寬一些的區(qū)域上形成圖形。因此其是一種適用于形成諸如黑色基質(zhì)，透明電極，正常電極及諸如此類的用于大型液晶板的圖形的適宜方法。第二實(shí)施例接下來(lái)將對(duì)作為本發(fā)明的第二實(shí)施例用于使用凸面模板來(lái)形成液晶板的濾色鏡或諸如此類中所用的黑色基質(zhì)(被遮蔽圖形)的方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖8所示為本實(shí)施例中所用模板的圖形轉(zhuǎn)印表面的平面圖。圖9所示為沿圖8中的A-A(斷面)橫斷的用于說(shuō)明此模板結(jié)構(gòu)的剖面圖。
如圖8和9所示，本實(shí)施例的模板1b在基片模板100的圖形轉(zhuǎn)印表面上具有一種上凸形的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10b。換句話說(shuō)，圖8中所示的圖形轉(zhuǎn)印表面的平面結(jié)構(gòu)與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同，但圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10b與該模板的上凸部分相對(duì)應(yīng)。
在圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10b中形成有多個(gè)穿過(guò)基片模板100后表面的通孔12b。與上述第一實(shí)施例一樣，優(yōu)選地將通孔12b拋光以使其對(duì)液體表現(xiàn)出非親和性。基片模板100上沒(méi)有形成突出的區(qū)域構(gòu)成了非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)11b。模板1b的材料和厚度可以與如上所述的第一實(shí)施例相同。本實(shí)施例中的模板1b被安裝在一個(gè)具有如圖3所示并在上述第一實(shí)施例中進(jìn)行過(guò)說(shuō)明的結(jié)構(gòu)的構(gòu)圖裝置200上，并與圖3和4所示的壓力腔板合在一起使用。構(gòu)圖方法本實(shí)施例中的構(gòu)圖方法與第一實(shí)施例中的構(gòu)圖方法基本上相同。如圖10所示，與其中液體62注入到壓力腔(未示出)中的壓力腔板相連的模板1b，被沿襯底110的方向移動(dòng)直到在圖形轉(zhuǎn)印表面10b與圖形表面111之間僅剩下很細(xì)微的間隙。在此間隙中將產(chǎn)生毛細(xì)作用并通過(guò)通孔12b來(lái)供給液體62以將其完全地注入到圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10b中。模板1一移動(dòng)，控制裝置5便通過(guò)壓力腔來(lái)供給液體62。液體62從通孔12b供給到襯底110上并形成液滴63。在足夠多的液滴63粘附到襯底110的表面上并與該表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之后，將模板1b與襯底110分開。利用此工序便可以在襯底110上形成圖形。當(dāng)溶解有碳粉末的溶劑被用作該液體而圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10b具有一種如圖8所示的柵格形狀時(shí)，利用上述工序便可以在襯底110上形成用于液晶板中所用的濾色鏡的黑色基質(zhì)。
另外，用于制造本實(shí)施例中所用的模板1b的方法可以將用于制造上述第一實(shí)施例中所用的模板的方法作為基礎(chǔ)。必要時(shí)可對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，諸如將光刻膠材料倒換為正片類型或負(fù)片類型，或倒換曝光區(qū)域和非曝光區(qū)域。
利用如上所述的第二實(shí)施例，即使利用上凸類型的構(gòu)圖模板也可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。第三實(shí)施例接下來(lái)將對(duì)作為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種能夠利用噴墨記錄頭來(lái)形成所需圖形的構(gòu)圖裝置進(jìn)行說(shuō)明。
圖11所示為本實(shí)施例的構(gòu)圖裝置的構(gòu)造。如圖11所示，本實(shí)施例的構(gòu)圖裝置200b包括模板1，噴墨記錄頭2b，模板傳送機(jī)構(gòu)4b，控制裝置5b，液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)6b及噴射頭傳送機(jī)構(gòu)7。
第一實(shí)施例中所用的模板1(見圖1和2)可以被原封不動(dòng)地用作此實(shí)施例中的模板1，其也可以使用第二實(shí)施例中所用的模板1b。由于本實(shí)施例特別具有一種其中通過(guò)移動(dòng)噴墨記錄頭便可以形成所需圖形的構(gòu)造，所以該模板可以具有柵格圖形或由均勻間隔開的點(diǎn)所構(gòu)成的均勻圖形。根據(jù)某種規(guī)范，可以將圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10和非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)11(見圖2)(使用模板1時(shí))，圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10b和非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)11b(見圖10)(使用模板1b時(shí))合在一起。通過(guò)選擇是從通孔12還是從12b來(lái)供給液體，可以將液體供給到所要供給的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10或10b。
噴墨記錄頭2b具有圖12所示的結(jié)構(gòu)。在壓力腔板20的一個(gè)表面上形成有一個(gè)其上具有壓電元件3的振動(dòng)板23。而在該壓力腔板20的另一表面上則層壓有其上具有噴嘴28的噴嘴板29。通過(guò)對(duì)例如硅，玻璃或石英進(jìn)行腐蝕在該壓力腔板20上形成出壓力腔(空腔)21，容器25，供給孔26或諸如此類的部件。壓力腔21被側(cè)壁22隔開。振動(dòng)板23和壓電元件3具有與上述第一實(shí)施例中的壓力腔板2所用的相同的結(jié)構(gòu)。形成于噴嘴板29中的噴嘴28被形成在與壓力腔21相對(duì)應(yīng)的位置上。利用上述構(gòu)造，將噴墨記錄頭2b設(shè)計(jì)成將從液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)6供給來(lái)的并通過(guò)墨水儲(chǔ)罐注入孔24引入到容器25中的液體62通過(guò)供給孔26注入到每個(gè)壓力腔21中。當(dāng)壓電元件3上加載了電壓時(shí)，與其相對(duì)應(yīng)的壓力腔21的體積將發(fā)生變化，從而從與那個(gè)壓力腔對(duì)應(yīng)的噴嘴28中將流出液滴63。
另外，上述壓力腔板被設(shè)計(jì)成利用壓電元件3來(lái)改變其體積以使液體從中流出來(lái)。其還可以被設(shè)計(jì)成利用加熱元件來(lái)對(duì)液體加熱以使其由于熱膨脹而流出液滴。
模板傳送機(jī)構(gòu)4b具有與上述第一實(shí)施例中所用的模板傳送機(jī)構(gòu)4(見圖3)相同類型的結(jié)構(gòu)。然而在本實(shí)施例中，該模板傳送機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成只有模板1可以移動(dòng)。這是因?yàn)閲娔涗涱^2b是由噴射頭傳送機(jī)構(gòu)7獨(dú)立于模板1進(jìn)行傳送的。
液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)6b包括儲(chǔ)罐60及導(dǎo)管61。儲(chǔ)罐60存儲(chǔ)了與本發(fā)明有關(guān)的液體；而導(dǎo)管61則將存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐60中的液體供給到噴墨記錄頭2b的墨水儲(chǔ)罐注入孔24。
噴射頭傳送機(jī)構(gòu)7包括電機(jī)71和72以及其它未示出的機(jī)械結(jié)構(gòu)。電機(jī)71被設(shè)計(jì)成根據(jù)來(lái)自控制裝置5b的信號(hào)Sx沿X軸方向移動(dòng)噴墨記錄頭2b。電機(jī)72被設(shè)計(jì)成根據(jù)來(lái)自控制裝置5b的信號(hào)Sy沿Y軸方向移動(dòng)噴墨記錄頭2b。另外，模板傳送機(jī)構(gòu)7還可以配備有一種用于改變噴墨記錄頭2b相對(duì)于模板1的位置的構(gòu)造。因此，其它可接受的結(jié)構(gòu)將具有使模板1和襯底110相對(duì)噴墨記錄頭2b均可運(yùn)動(dòng)，或使得噴墨記錄頭2b，模板1及襯底110全都運(yùn)動(dòng)的功能。
控制裝置5b具有計(jì)算機(jī)裝置或程序裝置的功能，并被設(shè)計(jì)成由該構(gòu)圖裝置來(lái)執(zhí)行本發(fā)明的構(gòu)圖方法。該裝置向模板傳送機(jī)構(gòu)4b輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sm并能夠在所需時(shí)刻改變模板與圖形表面111之間的距離。此裝置被設(shè)計(jì)成向壓電元件3加載流出信號(hào)Sp，從而能夠在所需時(shí)刻將液滴63從噴墨記錄頭2b供給到模板1上。另外，噴射頭傳送機(jī)構(gòu)7配備有一種能夠使其在加載了X軸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sx和Y軸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sy時(shí)將噴墨記錄頭2b移動(dòng)到相對(duì)于模板1所需位置上的構(gòu)造。構(gòu)圖方法接下來(lái)將對(duì)使用上述構(gòu)圖裝置200b，以及用具有圖1和2所示結(jié)構(gòu)的模板1，或具有圖8和9所示結(jié)構(gòu)的模板1b作為模板的構(gòu)圖方法進(jìn)行說(shuō)明。控制裝置5b控制模板1(1b)向襯底110移動(dòng)并將其放置在使模板1(1b)的圖形轉(zhuǎn)印表面與襯底110的圖形表面111相接觸的位置上。當(dāng)所用的是第二實(shí)施例中的凸雕模板1b時(shí)，兩者將被緊靠在一起，其之間將只剩下一個(gè)很細(xì)微的間隙。
控制裝置5b隨后向噴射頭傳送機(jī)構(gòu)7加載X軸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sx和Y軸驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sy。在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下，噴墨記錄頭2b在模板上沿如圖13中箭頭所示的預(yù)定構(gòu)圖路徑移動(dòng)。在移動(dòng)噴墨記錄頭2b的同時(shí)，控制裝置5b向位于圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10(10b)上形成有通孔12(12b)的位置上的噴墨記錄頭2b加載流出信號(hào)Sp。液滴63從噴墨記錄頭2b中流出到模板1(1b)的構(gòu)圖路徑上的通孔12(12b)中。由于液滴63在通孔12(12b)中所產(chǎn)生的毛細(xì)作用，液體62穿過(guò)通孔12(12b)流到模板1(1b)的圖形轉(zhuǎn)印表面。當(dāng)所用的是第一實(shí)施例的模板1時(shí)，模板1的圖形轉(zhuǎn)印表面具有凹雕形狀，而轉(zhuǎn)印表面則基本上與襯底110的圖形表面接觸在一起。當(dāng)所用的是第二實(shí)施例的模板1b時(shí)，模板1b的圖形轉(zhuǎn)印表面具有凸雕形狀，而轉(zhuǎn)印表面則被放置在靠近襯底110的圖形表面111并與其間隔開很細(xì)微間隙的位置上。液體62在按照噴墨記錄頭2b運(yùn)動(dòng)路徑所形成的圖形中粘附在襯底110上。如果要對(duì)此襯底110進(jìn)行諸如熱處理的后續(xù)處理，則在如圖14所示的襯底110的圖形表面111上便可以形成液體的圖形112。
如上所述，本實(shí)施例具有一種通過(guò)其模板和噴墨記錄頭能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)的構(gòu)造。因此，在不需要根據(jù)特定圖形特制模板的情況下就可以形成任意的圖形。尤其是，使用本技術(shù)能夠提供一種由于小巧且廉價(jià)的噴墨記錄頭的大量生產(chǎn)而價(jià)格不再昂貴，且大小僅相當(dāng)于家用打印機(jī)的能夠形成任意圖形的加工裝置。其它變型本發(fā)明還可以應(yīng)用于不同于上述實(shí)施例的其它變型。例如，上述實(shí)施例中所公開的形成在模板上的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)的形狀僅僅是一種示例；可以進(jìn)行其它多種未在所述實(shí)施例中加以注解的變化?？梢跃鶆虻鼗蛴幸?guī)則地形成與圖1或類似附圖中所示相同的圖形。然而，其也可以根據(jù)所要形成在襯底上的圖形在模板上形成圖形轉(zhuǎn)印區(qū)。此類結(jié)構(gòu)使其能夠?qū)?fù)雜圖形作為一個(gè)單元來(lái)形成。
也可以以上述實(shí)施例中未加注解的方式來(lái)對(duì)模板除了構(gòu)圖之外的其它方面進(jìn)行修正。例如，在上述實(shí)施例中，構(gòu)圖模板是一種凹面模板或凸面模板，但其也可以是一種平面模板。
當(dāng)構(gòu)圖模板為平面模板時(shí)，要對(duì)模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)進(jìn)行處理以使其成為對(duì)液體具有親和性的的親和區(qū)，而非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)則要被處理成對(duì)液體不具有親和性的非親和區(qū)。對(duì)模板表面的親和性與非親和性可以通過(guò)選擇適用于模板所用材料的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
例如，其可以使用一種用于形成硫化物自組合(self-assembling)單分子膜的方法。在此方法中，金或諸如此類元素的金屬層被形成在該模板的表面上；該模板被浸入到含有硫化物的溶液中，從而形成自組合單分子膜。根據(jù)硫化物的成分其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)該種液體的親和性或非親和性。以具有圖2所示的剖面結(jié)構(gòu)的模板1為例，當(dāng)模板1自身由對(duì)該種液體表現(xiàn)出非親和性的多孔材料制成時(shí)，在其上將形成一層金元素層，而對(duì)應(yīng)于非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)11的區(qū)域中的金元素將利用激光束或諸如此類的方法蒸發(fā)及清除掉。隨后將模板浸入到硫化物中，從而使對(duì)該種液體表現(xiàn)出親和性的硫化物自裝配于其上。其中形成有硫化物的自裝配膜的區(qū)域成為圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10；而沒(méi)有形成自裝配膜的區(qū)域成為非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)11通過(guò)選擇性地在模板上粘附諸如石蠟等有機(jī)材料可以形成該相同類型的平面模板。以具有圖2所示的剖面結(jié)構(gòu)的模板1為例，首先，用對(duì)該種液體表現(xiàn)出親和性的多孔材料來(lái)制造該模板。隨后用石蠟涂覆模板并用圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10的形狀來(lái)遮蔽石蠟。利用來(lái)自激光束的能量將石蠟蒸發(fā)掉；而其中石蠟被清除掉的區(qū)域成為圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10，而其中仍存留有石蠟的區(qū)域則成為非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)11。
利用選擇性等離子體處理也可以制造出該相同類型的平面模板。等離子體所照射的區(qū)域具有大量未發(fā)生反應(yīng)的自由基，而在模板材料的表層中則具有交聯(lián)層。將其暴露于空氣或氧氣環(huán)境，則未發(fā)生反應(yīng)的自由基將被氧化從而形成碳酰基(carbonyl)及羥基。因?yàn)槠渚粯O化，所以這些自由基具有親和性。而同時(shí)大部分的玻璃或塑料均具有非親和性。所以，利用局部等離子體處理可以制造出具有親和性的區(qū)域和具有非親和性的區(qū)域。因?yàn)樵摲N液體是以其對(duì)水是否具有親和性(親水性)來(lái)進(jìn)行分類的，所以通過(guò)進(jìn)一步選擇組成該種液體的物質(zhì)，利用上述方法其能夠制造出與本發(fā)明有關(guān)的平面模板。另外，通過(guò)采用一種向模板表面加載電荷的方法其還能夠制造出其中對(duì)液體表現(xiàn)出親和性的區(qū)域與表現(xiàn)出非親和性的區(qū)域混合在一起的平面模板。
另外，通過(guò)在表現(xiàn)出親和性(非親和性)的模板上形成表現(xiàn)出非親和性(親和性)的膜，其也能夠得到本發(fā)明中所用的模板。其可以通過(guò)多種類型的印刷方法來(lái)加以完成。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)采用一種具有使用其中形成有多個(gè)通孔的模板來(lái)形成圖形的處理的構(gòu)圖方法，可以低成本地并在不使用大型設(shè)備的情況下來(lái)進(jìn)行構(gòu)圖。具體地說(shuō)，由于其能夠直接從通孔將液體供給到圖形轉(zhuǎn)印區(qū)，所以其可以供給必需數(shù)量的液體而不論模板有多大。另外，由于該模板可以被用作母版達(dá)任意次數(shù)，所以其極低的折舊成本將使能夠進(jìn)一步減少構(gòu)圖的加工成本。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)采用一種具有使用其中配備有一種可以使用其中形成有多個(gè)通孔的模板來(lái)進(jìn)行構(gòu)圖的構(gòu)造的構(gòu)圖裝置，可以低成本地并在不使用大型設(shè)備的情況下來(lái)進(jìn)行構(gòu)圖。具體地說(shuō)，由于其能夠直接從通孔將液體供給到圖形轉(zhuǎn)印區(qū)，所以其可以供給必需數(shù)量的液體而不論模板有多大。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)采用一種其中形成有多個(gè)通孔的構(gòu)圖模板，可以低成本地并在不使用大型設(shè)備的情況下來(lái)進(jìn)行構(gòu)圖。具體地說(shuō)，由于其能夠直接從通孔將液體供給到圖形轉(zhuǎn)印區(qū)，所以其可以供給必需數(shù)量的液體而不論模板有多大。
根據(jù)本發(fā)明，利用用于加工其中形成有多個(gè)通孔的構(gòu)圖模板的方法，可以低成本地并在不使用大型設(shè)備的情況下進(jìn)行構(gòu)圖。具體地說(shuō)，由于其能夠直接從通孔將液體供給到圖形轉(zhuǎn)印區(qū)，所以其可以供給必需數(shù)量的液體而不論模板有多大。
通過(guò)用一種其中彌散有碳粉末的膠狀溶液作為該種液體，例如，利用本發(fā)明，通過(guò)蒸發(fā)溶液中的溶劑成分可以在襯底上形成用于濾色鏡的黑色基質(zhì)。通過(guò)將其中溶解有透明電極材料的溶液作為該種液體，可以在進(jìn)行完構(gòu)圖之后利用熱處理形成透明電極膜。通過(guò)用其中彌散有金屬微粒的膠狀溶液作為該種液體，在進(jìn)行完構(gòu)圖之后可以形成導(dǎo)電、圖形化的金屬膜。
以上即為1998年5月26日日本專利申請(qǐng)No.10-144982的包括說(shuō)明書，權(quán)利要求，附圖以及摘要在內(nèi)的完整公開。
權(quán)利要求
1.一種用于在所要構(gòu)圖的表面上形成圖形的構(gòu)圖方法，包括以下步驟靠近所要構(gòu)圖的表面或與其基本上相接觸地放置模板；為了供給液體而將所述液體供給到形成在所述模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中的多個(gè)通孔；及在所述液體通過(guò)所述通孔粘附在所述表面上之后將所述模板與所述表面分開，由此在所述表面上得到所述液體的圖形。
2.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)圖方法，其中沿所述模板的所述圖形轉(zhuǎn)印區(qū)形成所述通孔，而在供給所述液體的步驟中，所述液體是通過(guò)在所述模板中的全部通孔上加載壓力來(lái)進(jìn)行供給的。
3.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)圖方法，其中在所述模板中均勻形成所述通孔，而在供給所述液體的步驟中，所述液體是通過(guò)形成在所述模板中的全部通孔中的那些形成在圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中的通孔利用噴墨系統(tǒng)選擇性地進(jìn)行供給的。
4.如權(quán)利要求1所述的構(gòu)圖方法，其中所述模板是由可滲透性材料制成的。
5.一種用于在所要構(gòu)圖的表面上形成圖形的構(gòu)圖裝置，包括用于將模板移動(dòng)到靠近所要構(gòu)圖的表面或基本上與其相接觸的位置上的模板傳送機(jī)構(gòu)；用于儲(chǔ)存液體的液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)；用于將所述液體從所述液體存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)供給到形成在所述模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中的多個(gè)通孔的液體供給機(jī)構(gòu)；及用于控制所述模板傳送機(jī)構(gòu)來(lái)運(yùn)送所述模板及控制所述液體供給機(jī)構(gòu)來(lái)供給所述液體的控制裝置；其特征在于所述控制裝置使所述模板傳送機(jī)構(gòu)將所述模板移動(dòng)到靠近所述表面或基本上與其相接觸的位置上，使所述液體供給機(jī)構(gòu)通過(guò)所述通孔來(lái)供給所述液體，以及在所述液體粘附到所述表面上之后使所述模板與所述表面分離開。
6.如權(quán)利要求5所述的構(gòu)圖裝置，其特征在于沿所述模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)形成所述通孔；而所述液體供給機(jī)構(gòu)包括用于將所述液體供給到形成在所述模板中的所有通孔處的壓力腔，及能夠使該壓力腔的至少一面發(fā)生變形并改變?cè)搲毫η坏捏w積的壓電元件。
7.如權(quán)利要求5所述的構(gòu)圖裝置，其特征在于在所述模板中均勻地形成所述通孔；所述液體供給機(jī)構(gòu)包括被設(shè)計(jì)成用于流注所述液體的噴墨記錄頭及用于將該噴射頭移動(dòng)到形成在所述模板中的所需通孔位置處的噴射頭傳送機(jī)構(gòu)；其中所述控制裝置使所述噴射頭被移動(dòng)到所述全部通孔中那些位于圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中的通孔處并供給所述液體。
8.如權(quán)利要求5所述的構(gòu)圖裝置，其特征在于所述模板由多孔材料構(gòu)成。
9.一種用于向所要構(gòu)圖的表面加載液體并形成圖形的構(gòu)圖模板，其特征在于在所述模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)中形成有多個(gè)通孔。
10.如權(quán)利要求9所述的構(gòu)圖模板，其特征在于所述模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)具有凹面模板的形狀。
11.如權(quán)利要求9所述的構(gòu)圖模板，其特征在于所述模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)具有凸面模板的形狀。
12.如權(quán)利要求9所述的構(gòu)圖模板，其特征在于所述模板的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)被形成為對(duì)所述液體表現(xiàn)出親和性，而非圖形轉(zhuǎn)印區(qū)則被形成為對(duì)所述液體表現(xiàn)出非親和性。
13.如權(quán)利要求9所述的構(gòu)圖模板，其特征在于所述圖形轉(zhuǎn)印區(qū)為對(duì)象圖形的形狀。
14.如權(quán)利要求9所述的構(gòu)圖模板，其特征在于所述圖形轉(zhuǎn)印區(qū)為均勻排列的規(guī)則圖形。
15.如權(quán)利要求9所述的構(gòu)圖模板，其特征在于所述模板由多孔材料制成。
16.如權(quán)利要求9所述的構(gòu)圖模板，其特征在于形成在所述模板中的通孔的內(nèi)壁被形成為對(duì)所述液體表現(xiàn)出非親和性。
17.一種用于制造用于將液體粘附在所要構(gòu)圖的表面上以形成圖形的構(gòu)圖模板的方法，包括以下步驟在基片上形成光刻膠層；按照某個(gè)圖形對(duì)所述光刻膠層的某些部分進(jìn)行曝光；將經(jīng)過(guò)曝光的所述光刻膠層進(jìn)行顯影；對(duì)其上存有經(jīng)過(guò)顯影的所述光刻膠層的基片進(jìn)行腐蝕；用多孔材料涂覆經(jīng)過(guò)腐蝕的基片；烘培所涂覆的所述多孔材料；從所述基片上移去經(jīng)過(guò)烘培的所述多孔材料；在所移去的所述多孔材料中形成多個(gè)通孔以形成模板。
全文摘要
將模板1靠近要構(gòu)圖的表面111或與其相接觸地放置,在表面111上用液體62形成圖形。本方法包括以下步驟:將模板1靠近表面111或基本上與其相接觸地放置,將液體供給形成在模板1的圖形轉(zhuǎn)印區(qū)10中用于供給液體62的多個(gè)通孔12,并在液體62經(jīng)通孔12粘附在表面111上之后,將模板1從表面111分離。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1275484SQ9910756
公開日2000年12月6日 申請(qǐng)日期1999年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月26日
發(fā)明者根橋聰, 西川尚南, 下田達(dá)也 申請(qǐng)人:精工愛普生股份有限公司