[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，涉及一种可容易地更换凹版辊以便可减少更换凹版辊所引起的工作损耗的印刷机。

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。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这些衬底之间的间隙的液晶。

彩色滤光片衬底具有大约数百万个像素。像素是表示图像的最小单位，且被划分成三种色彩：红(R)、绿(G)和蓝(B)。由于相邻的三个R、G和B像素形成色彩，所以可表示任意色彩。为了表示R、G和B色彩，R、G和B像素分别包含对应于R、G和B像素的彩色滤光层。

图1-3说明形成彩色滤光层的衬底的实例。一般来说，针对每个衬底形成数百万个像素。然而，在图1-图3中，为了便于解释而形成72个像素。在衬底G中，在特定阵列中形成总共72个R彩色滤光层1、G彩色滤光层2和B彩色滤光层3，以对应于R、G和B像素。在衬底G中形成黑矩阵BM以防止因光泄漏穿过图像显示区域之外的区域而降低显示设备的图像质量。也就是说，在衬底G上形成彩色滤光层之前形成黑矩阵。如图4所示，R、G和B彩色滤光层1、2和3之间的衬底G的表面填充着黑矩阵BM。

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，使用光致抗蚀剂用普通光学工艺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，需要用光学工艺用颜料分散方法形成彩色滤光片。然而，光学工艺需要复杂的过程和大量制造成本。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，提供填充有彩色光阻的凹版和对应于所述凹版的辊。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)尚未付诸实践使用。因此，印刷设备还处于积极研发之中。

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，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。

相应地，用于处理大型衬底的工作平台以及装备有印刷设备的前辊筒的大小、体积和重量实质上变大。确切地说，由于可根据所制造的衬底的大小选择性地采用凹版辊，且凹版辊需要在印刷机中的某一位置进行更换以进行维修工作，所以凹版辊需要具有可易于从印刷机上拆卸的结构。

然而，在当前研发的印刷机中，只有在移除凹版辊的部分或全部周围结构(例如，用于旋转凹版辊的部分或用于支撑凹版辊并能够旋转的部分)，才可拆除凹版辊。因此，以上复杂结构使得难以更换凹版辊且导致大量的工作损耗，因而需要研发新的结构。