[发明专利]印刷机

说明书

技术领域

本发明涉及一种印刷机，且更确切地说，涉及这样一种印刷机：其凭借易于在X、Y和θ轴方向上移动工作平台以对准衬底，并有效地防止工作平台在印刷期间因前辊筒的压力而任意移动，借此可维持优良的印刷质量。

背景技术

近些年来，随着半导体产业的电子显示产业的快速发展，引入了平板显示器(flat panel display，FPD)。FPD广泛用作TV或计算机的监视器或者例如手机、PDA或数码相机等设备的显示装置。FPD包含液晶显示器(liquidcrystal display，LCD)、等离子显示面板(plasma display panel，PDP)和有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)。

通常，FPD包含彩色滤光层以表示色彩。举例来说，FPD包含具有黑色矩阵的彩色滤光片以防止显示设备的图像质量因光通过图像显示区域之外的区域发生泄漏而降低。典型的具有彩色滤光片的FPD是LCD。LCD包含具有多个薄膜晶体管的薄膜晶体管衬底、具有彩色滤光层的彩色滤光片衬底和填充位于这些衬底之间的间隙的液晶。

如用来说明印刷红(R)、绿(G)和蓝(B)的彩色滤光层的两种类型结构的图1A和图1B中所示，在彩色滤光层中形成具有典型的R、G和B图案的彩色颜料的多个像素。虽然每个像素可能是由具有R、G和B色彩的子像素形成，但每个像素通常具有一种彩色颜料。

在形成彩色滤光层时，如图1A所示，可将R、G和B图案规则地布置成行，使得R、G和B图案可布置在同一行中。此外，如图1B所示，R、G和B图案可在同一对角线中重复布置。可根据R、G和B图案的布置以不同方式来达成分辨率(resolution)的差别。

可用各种方法来制造彩色滤光层，例如染色方法、印刷方法、电沉积方法以及颜料分散方法。在作为常规无源矩阵类型之一的超级扭曲向列(super twisted nematic，STN)型LCD中，主要用染色方法、印刷方法和电沉积方法来制造彩色滤光层。然而，展示出优良真实性和高再现性且适用于大尺寸液晶的有源矩阵型薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)LCD主要使用颜料分散方法。

在颜料分散方法中，使用光致抗蚀剂(photoresist)以普通光学工艺来形成图案以制造彩色滤光层。也就是说，将感光彩色光阻涂布在衬底上，且使用遮罩将光发射在其上。使用显影剂形成所要图案，以便完成彩色滤光层。

相应地，需要用光学工艺以颜料分散方法来形成彩色滤光片。然而，光学工艺需要复杂的过程和大量的制造成本。此外，由于光学工艺需要重复三次以形成对应于R、G和B图案的颜料的像素，所以工艺变得更加复杂。

为了解决颜料分散方法的问题，最近已经在TFT LCD领域中引入了印刷方法。在印刷方法中，提供(provide)填充有彩色光阻的凹版和对应于所述凹版的辊(roll)。借助辊的操作在衬底上形成相应颜料的彩色光阻图案，且循序使用其它辊来形成其它彩色光阻。也就是说，当在凹版辊的外表面上涂布R、G和B彩色光阻(彩色墨水或彩色颜料)之后，前辊筒接触凹版辊或凹版板的外表面。因此，将R、G和B彩色光阻从凹版辊或凹版板转移到前辊筒，以便在衬底上形成R、G和B图案。

如果可将印刷方法付诸实践使用，可更快速并有效地执行通过在衬底上印刷R、G和B图案而制造彩色滤光层的方法。然而，能够用印刷方法制造彩色滤光层的设备(下文中称为印刷设备)尚未付诸实际上的使用。因此，印刷设备还处于积极研发之中。

对于迄今为止已经研发出的印刷设备，当相对于前滚筒对准装载在将要执行印刷的工作平台的上表面上的衬底时，由于衬底无法独立地在工作平台的上表面上对准，所以工作平台本身需要在X、Y和θ轴上移动。这是因为，即使衬底在工作平台上对准，当衬底被完全吸附以紧密接触工作平台的上表面来用于印刷时，经过对准的衬底仍然可能偏离。

为了通过使工作平台本身在X、Y和θ轴上移动来对准工作平台，工作平台需要一种结构来支撑工作平台，并同时移动工作平台。在此情况下，所述结构可能大体上为三点支撑。也就是说，在工作平台表面上的三个彼此分离的位置上安装三个能够支撑和移动工作平台的独立结构。相应地，当要对准衬底时，工作平台本身可在X、Y和θ轴上移动。

近来，随着40英寸以上的大屏幕TV和20英寸以上的大型监视器越来越受到青睐，许多LCD制造商正在开始将衬底大小增加到第8代(也就是说，为了制造较大衬底的制造，大小在长度和宽度方面均为2米以上)的研究。期望此种研究很快商业化。