圖案形成方法及系統(tǒng)、圖案印刷方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使形成有凸部的版的轉(zhuǎn)印面與涂敷有涂敷液的橡皮布等擔(dān)載體的表面相互貼緊后使版和擔(dān)載體剝離來形成期望圖案的圖案形成技術(shù)，以及使用該圖案形成技術(shù)在基板的表面上印刷圖案的圖案印刷技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為上述圖案形成技術(shù)以及圖案印刷技術(shù)的一個例子，例如在JP特開2011-216917號公報中記載了將具有期望圖案的金屬薄膜印刷在基板上的發(fā)明。在該JP特開2011-216917號公報記載的發(fā)明中，在平板橡皮布上涂敷墨水后，使該平板橡皮布與以預(yù)定的圖案設(shè)有凸部的版相互面對面地接觸。通過這樣，能夠?qū)⑵桨逑鹌げ忌系哪械呐c凸部相對應(yīng)的部分選擇性地轉(zhuǎn)印到版上(第一轉(zhuǎn)印步驟)。然后，使相互接觸的平板橡皮布與版分離，將兩者剝離(第一剝離步驟)。通過這樣，在平板橡皮布上的沒有被版轉(zhuǎn)印的區(qū)域殘留有墨水，成為與凸部的圖案相反的反轉(zhuǎn)圖案。從而，在平板橡皮布上形成期望圖案。
[0003]另外，通過使擔(dān)載上述圖案的平板橡皮布與基板相互面對面地接觸，使平板橡皮布上殘留的墨水，即進行了圖案成形的墨水層轉(zhuǎn)印到基板上(第二轉(zhuǎn)印步驟)。其后，使相互接觸的平板橡皮布與基板分離(第二剝離步驟)。通過這樣，將平板橡皮布上的墨水層印刷在基板上。
[0004]在上述JP特開2011-216917號公報中記載的發(fā)明中，在平板橡皮布的整個表面涂敷有墨水。因此，通過實施上述第一轉(zhuǎn)印步驟和第一剝離步驟，對在平板橡皮布上的整個面涂敷的墨水層進行圖案成形用于印刷。另一方面，被轉(zhuǎn)印到版上的墨水難以再利用，在目前的情況下是從版上去除掉后就廢棄了。如這樣的現(xiàn)有技術(shù)并不能說是有效地使用墨水，因此希望具有墨水消耗量的限制技術(shù)。特別是，當通過進行上述轉(zhuǎn)印剝離步驟來制造半導(dǎo)體裝置、液晶顯示器、有機EL (electroluminescence)顯示器等電子設(shè)備時,在很多情況下要使用價格比較高的墨水等涂敷液，減少涂敷液消耗量的技術(shù)成為重要課題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明鑒于上述問題而作出，目的在于供給一種使用少的涂敷液就能夠形成期望圖案層的圖案形成技術(shù)以及能夠使用該圖案形成技術(shù)低成本地印刷圖案的圖案印刷技術(shù)。
[0006]本發(fā)明的第一實施方式為一種圖案形成方法，其特征在于，涂敷步驟，從相對于平板狀的擔(dān)載體的表面移動的噴嘴朝向擔(dān)載體的表面噴出涂敷液，來形成一次圖案層，第一轉(zhuǎn)印步驟，在使版的形成有凸部的轉(zhuǎn)印面與擔(dān)載體的形成有一次圖案層的表面相向的狀態(tài)下，使擔(dān)載體與版相互緊貼，將一次圖案層的一部分轉(zhuǎn)印至凸部，第一剝離步驟，使相互緊貼的擔(dān)載體和版剝離，在擔(dān)載體以及版中的一者上形成二次圖案層。
[0007]另外，本發(fā)明的第二實施方式為圖案印刷方法，其特征在于，圖案形成步驟，使用上述的圖案形成方法，形成二次圖案層，印刷步驟，將二次圖案層轉(zhuǎn)印形成于基板上。
[0008]另外，本發(fā)明的第三實施方式為圖案形成系統(tǒng)，其特征在于，涂敷單元，使用于噴出涂敷液的噴嘴相對于平板狀的擔(dān)載體的表面移動，來在擔(dān)載體的表面上形成一次圖案層，轉(zhuǎn)印單元，在版的形成有凸部的轉(zhuǎn)印面與擔(dān)載體的形成有一次圖案層的表面相向的狀態(tài)下，該轉(zhuǎn)印單元使擔(dān)載體與版相互緊貼，來將一次圖案層的一部分轉(zhuǎn)印至凸部，剝離單元，使相互緊貼的擔(dān)載體與版剝離，來在擔(dān)載體以及版中的一者上形成二次圖案層。
[0009]進一步地，本發(fā)明的第四實施方式為圖案印刷系統(tǒng)，其特征在于，具有與上述的圖案形成系統(tǒng)相同的結(jié)構(gòu)的圖案形成單元，將由圖案形成單元形成的二次圖案層轉(zhuǎn)印至基板的被印刷面，來印刷二次圖案層。
[0010]在使用版對涂敷有涂敷液的擔(dān)載體進行圖案成形的情況下，一般使用下面的方法。即，使版的轉(zhuǎn)印面緊貼于涂敷有涂敷液的擔(dān)載體的表面上將涂覆液的一部分轉(zhuǎn)印至版的凸部后，使擔(dān)載體與版剝離來形成圖案層。因此，在通過擔(dān)載體的表面上殘留的涂敷液形成圖案層的情況下，轉(zhuǎn)印至版上的涂敷液變成不需要的，被廢棄。相反，在通過轉(zhuǎn)印至版上的涂敷液形成圖案層的情況下則擔(dān)載體上殘留的涂敷液變成不需要的，被廢棄。這樣，雖然在任何一種情況下都存在不得不廢棄的涂敷液，但是在本發(fā)明中作為廢棄對象的涂敷液的量與現(xiàn)有技術(shù)相比更少。即，由于在現(xiàn)有技術(shù)中，在擔(dān)載體的整個表面上涂敷涂敷液，將該涂敷液的一部分轉(zhuǎn)印至版的凸部，形成二次圖案層，所以不得不廢棄很多涂敷液。與此相對，在本發(fā)明中，僅在擔(dān)載體的表面的局部涂敷涂敷液來形成一次圖案層，在一次圖案層的范圍內(nèi)進行轉(zhuǎn)印處理。因此，涂敷液的廢棄量比現(xiàn)有技術(shù)少。
[0011]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于使用具有凸部的版對擔(dān)載體的表面上形成的一次圖案層進行轉(zhuǎn)印處理以及剝離處理從而形成二次圖案層，所以抑制了涂敷液的廢棄量，即用很少的涂敷液量就能夠形成期望的二次圖案層。另外，通過使用該圖案形成技術(shù)能夠低成本地印刷圖案。
【附圖說明】
[0012]圖1為示意地示出具有本發(fā)明的圖案形成系統(tǒng)的第一實施方式的圖案印刷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動作的圖。
[0013]圖2為從上方觀察在圖案印刷系統(tǒng)中可采用的涂敷裝置的一個例子的俯視圖。
[0014]圖3為從正面觀察圖2的涂敷裝置的主視圖。
[0015]圖4為示出墨水供給部的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖5為示出在圖1的圖案印刷系統(tǒng)中可采用的轉(zhuǎn)印剝離裝置的一個例子的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖6為示出圖5的轉(zhuǎn)印剝離裝置的主要部分的圖。
[0018]圖7A至圖7C為更詳細地示出手部頂端的結(jié)構(gòu)的放大圖。
[0019]圖8A至圖SC為示意地示出在轉(zhuǎn)印處理的各階段中的裝置各部分的位置關(guān)系的圖。
[0020]圖9A至圖9C為示意地示出在轉(zhuǎn)印處理的各階段中的裝置各部分的位置關(guān)系的圖。
[0021]圖1OA至圖1OC為示意地示出在轉(zhuǎn)印處理的各階段中的裝置各部分的位置關(guān)系的圖。
[0022]圖1lA至圖1lC為示意地示出通過圖5所示的轉(zhuǎn)印剝離裝置進行的圖案成形工序的圖。
[0023]圖12A和圖12B為示出使用圖2的涂敷裝置在橡皮布的表面上涂敷的條紋狀圖案的膜厚特性的曲線圖。
[0024]圖13為示意地示出具有本發(fā)明的圖案形成系統(tǒng)的第二實施方式的圖案印刷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動作的圖。
[0025]圖14A至圖14C為示意地示出第二實施方式中的圖案成形工序的圖。
[0026]附圖標記說明如下:
[0027]I圖案印刷系統(tǒng)
[0028]100涂敷裝置(涂敷單元、圖案形成單元)
[0029]200轉(zhuǎn)印剝離裝置(轉(zhuǎn)印單元、剝離單元、圖案形成單元)
[0030]400凸版印刷裝置(印刷單元)
[0031]501轉(zhuǎn)印輥(輥構(gòu)件)
[0032]BL橡皮布(擔(dān)載體)
[0033]LI 一次圖案層
[0034]L2 二次圖案層
[0035]PJ 凸部
[0036]PP 版
[0037]PTl 圖案
[0038]PTlf平坦部(圖案PTl的中心部)
[0039]PTls肩部(圖案PTl的周邊部)
[0040]SB 基板
【具體實施方式】
[0041]A.圖案印刷系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)
[0042]圖1為示意地示出具有本發(fā)明的圖案形成系統(tǒng)的第一實施方式的圖案印刷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動作的圖。該圖案印刷系統(tǒng)I具有涂敷裝置100、轉(zhuǎn)印剝離裝置200以及加熱裝置900，實施用于制造有機EL顯示器用基板的處理。另外，在圖案印刷系統(tǒng)I中，雖然省略了圖示，但是還設(shè)有分別容納橡皮布BLJR PP和基板SB的各種出料器以及在各出料器與上述裝置之間運送橡皮布BLJR PP和基板SB的運送機器人。而且，在圖案印刷系統(tǒng)I中，如圖1中用箭頭所示，一邊將橡皮布BL、版PP和基板SB運送至各裝置，一邊實施涂敷步驟S1、第一轉(zhuǎn)印步驟S2、第一剝離步驟S3、第二轉(zhuǎn)印步驟S4、第二剝離步驟S5和烘干步驟S6。這樣，將由涂敷液構(gòu)成的期望圖案層印刷在基板SB的表面上。此外，圖1為用于幫助理解各步驟的示意圖，將各部分的個數(shù)、尺寸或者間距有些夸張地示出，這些并不表示實際的個數(shù)或者尺寸關(guān)系。以下，在對作為圖案印刷系統(tǒng)I的主要結(jié)構(gòu)的涂敷裝置100和轉(zhuǎn)印剝離裝置200的結(jié)構(gòu)以及概略動作進行了說明后，對由圖案印刷系統(tǒng)I實施的各步驟詳細描述。
[0043]B.涂敷裝置100
[0044]圖2為從上方觀察在圖案印刷系統(tǒng)中可采用的涂敷裝置的一個例子的俯視圖，圖3為從正面觀察圖2的涂敷裝置的主視圖。此處，XY平面為水平面，Z軸表示鉛垂軸。更詳細地，+Z方向表示鉛垂朝上的方向。該涂敷裝置100用于對矩形平板狀橡皮布BL的表面涂敷涂敷液。此處，作為涂敷液，涂敷包含揮發(fā)性的溶劑(在本實施方式中，為芳香族的有機溶劑)和作為發(fā)光材料的有機EL材料在內(nèi)的墨水。
[0045]該涂敷裝置100主要具有:水平地保持橡皮布BL的載物臺110 ;使載物臺110移動的載物臺移動機構(gòu)120 ;用于向保持在載物臺110上的橡皮布BL的上表面涂敷墨水的涂敷頭130 ;用于對涂敷頭130供給墨水的墨水供給部132R、132G、132B ;使涂敷頭130移動的涂敷頭移動機構(gòu)150。另外，涂敷裝置100具有控制裝置各部分的控制部(省略圖示)。
[0046]載物臺110具有比橡皮布BL的平面尺寸更大的平面尺寸的平板狀外形。而且，載物臺110能夠在上表面上載置保持橡皮布BL，且使橡皮布BL呈水平姿勢。另外，在載物臺110的上表面形成有多個吸孔(省略圖示)。這些吸孔與真空泵(省略圖示)等連接，通過該真空泵的動作，橡皮布BL被吸附在載物臺110的上表面，被牢固地保持。進一步地，在載物臺110的內(nèi)部，配置有由加熱器組成的加熱裝置(省略圖示)，能夠?qū)⑤d置在載物臺110上的橡皮布BL加熱到預(yù)定的溫度。
[0047]載物臺移動機構(gòu)120使載物臺110沿著與橡皮布BL的主面平行的預(yù)定方向(即，圖2中的Y方向)水平移動。載物臺移動機構(gòu)120具有:通過馬達使載物臺110旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)124 ;支撐載物臺110且能夠使載物臺110旋轉(zhuǎn)的支撐板123 ;水平支撐支撐板123的基臺121 ;使基臺121沿著Y方向移動的Y掃描機構(gòu)122。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)124、Y掃描機構(gòu)122根據(jù)來自控制部的移動指示來移動載物臺110。
[0048]Y掃描機構(gòu)122具有:線性馬達1221，安裝于從下方支撐支撐板123的基臺121的下表面；一對導(dǎo)軌1222，沿著Y方向延伸。因此，當線性馬達1221根據(jù)來自控制部的移動指令動作時，基臺121和載物臺110沿著導(dǎo)軌1222在Y方向上移動。
[0049]涂敷頭130具有多個噴嘴131。在本實施方式中，為了噴出相互不同的3種顏色的墨水而設(shè)有3個噴嘴131，但是噴嘴個數(shù)并不限定于此，能夠根據(jù)應(yīng)該涂敷的墨水而適當設(shè)定。
[0050]涂敷頭130朝向由載物臺110保持的橡皮布BL的表面連續(xù)地噴出含有有機EL材料的墨水。即，涂敷頭130為用于從噴嘴131以液柱的狀態(tài)噴出墨水的噴出部。另外，多個噴嘴131在與橡皮布BL的表面平行并與Y方向垂直的方向(即，圖2中的與Y方向垂直的X方向)上彼此分離地排列配置成大致直線狀，并且在圖2中的Y方向上稍微錯開。此外，在本實施方式中，相鄰的2個噴嘴131在Y方向上的距離被調(diào)整為，等于應(yīng)該涂敷在橡皮布BL的涂敷區(qū)域CR(在圖2中用虛線包圍示出)的線條圖案在Y方向上的間距的3倍。
[0051]圖4為示出墨水供給部的結(jié)構(gòu)的圖。墨水供給部為用于將含有機EL材料的墨水供給給涂敷頭130的機構(gòu)，按照每種顏色獨立設(shè)置。即，與紅色墨水