压印装置及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种压印装置及其工作方法，所述压印装置包括压印腔体和底座，所述压印腔体与所述底座相互配合形成压印腔室，所述压印腔室之内设置有分隔膜，所述分隔膜将所述压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述第二腔室的上方，所述第二腔室之内设置有压印模板和基板，所述压印模板设置在所述分隔模与所述基板之间，所述第二腔室处于真空状态。当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时，所述分隔膜向下凹陷以推动所述压印模板与所述基板接触，所述压印模板在所述分隔膜的推动下对所述基板进行压印处理。本发明提供的压印技术降低了气泡缺陷率低，提高了大面积施压的均匀性，使得大面积纳米压印技术成为可能。
【专利说明】
压印装置及其工作方法
技术领域
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种压印装置及其工作方法。
【背景技术】
[0002]半导体行业朝着不断缩小尺寸的方向发展，随之而来的技术进步导致设备的成本以指数增长。由于成本的增长，人们对纳米压印光刻这一低成本的图形转移技术的关注越来越多。通过避免使用昂贵的光源和投影光学系统，纳米压印光刻技术大大降低了成本。
[0003]现有的压印技术将具有纳米图案的模板以机械力(高温、高压)在涂有高分子材料的基板上等比例压印以复制纳米图案，压印的图案分辨力只与模板图案的尺寸有关，可以不受光学光刻的最短曝光波长的物理限制。由于省去了光学光刻掩模板以及使用光学成像设备的成本。因此，压印技术具有低成本、高产出的优点。然而，现有的压印技术存在气泡缺陷。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供一种压印装置及其工作方法，至少部分解决现有的压印技术存在气泡缺陷的问题。
[0005]为此，本发明提供一种压印装置，包括压印腔体和底座，所述压印腔体与所述底座相互配合形成压印腔室，所述压印腔室之内设置有分隔膜，所述分隔膜将所述压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述第二腔室的上方，所述第二腔室之内设置有压印模板和基板，所述压印模板设置在所述分隔模与所述基板之间，所述第二腔室处于真空状态；
[0006]所述分隔膜用于当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时向下凹陷，以推动所述压印模板与所述基板接触；
[0007]所述压印模板用于在所述分隔膜的推动下对所述基板进行压印处理。
[0008]可选的，所述分隔膜用于当所述第一腔室的气体压强小于所述第二腔室的气体压强时向上凸起，以容纳所述压印模板和所述基板。
[0009]可选的，所述基板设置在所述底座上，所述底座上设置有多个升降杆，所述升降杆设置在所述基板的外围，所述压印模板通过弹性部件与所述升降杆连接。
[0010]可选的，所述压印腔体与所述底座之间相互配合的部分设置有密封环。
[0011 ]可选的，所述分隔模的构成材料包括透明的有机材料。
[0012]本发明还提供一种压印装置的工作方法，所述压印装置包括压印腔体和底座，所述压印腔体与所述底座相互配合形成压印腔室，所述压印腔室之内设置有分隔膜，所述分隔膜将所述压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述第二腔室的上方，所述第二腔室之内设置有压印模板和基板，所述压印模板设置在所述分隔模与所述基板之间，所述第二腔室处于真空状态；
[0013]所述压印装置的工作方法包括:
[0014]当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时，所述分隔膜向下凹陷以推动所述压印模板与所述基板接触；
[0015]所述压印模板在所述分隔膜的推动下对所述基板进行压印处理。
[0016]可选的，还包括:
[0017]当所述第一腔室的气体压强小于所述第二腔室的气体压强时，所述分隔膜向上凸起以容纳所述压印模板和所述基板。
[0018]可选的，当所述第一腔室的气体压强小于所述第二腔室的气体压强时，所述第一腔室的气体压强范围为1.01325x 15pa至10—5pa,所述第二腔室的气体压强范围为1.01325x 15pa至 10—5pa。
[0019]可选的，所述第一腔室的气体压强为10—3pa，所述第二腔室的气体压强为10—2pa。
[0020]可选的，当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时，所述第一腔室的气体压强范围为1.01325 x 15pa至131.7225 x 15pa,所述第二腔室的气体压强范围为1.01325 x 15pa至 10—5pa0
[0021]可选的，所述第一腔室的气体压强为2x 15pa,所述第二腔室的气体压强为10—
2pa0
[0022]可选的，所述压印模板对所述基板进行压印处理时，所述压印模板与所述基板的接触时间范围为i秒至3600秒。
[0023]可选的，所述压印模板与所述基板的接触时间为60秒。
[0024]本发明具有下述有益效果:
[0025]本发明提供的压印装置及其工作方法之中，所述压印装置包括压印腔体和底座，所述压印腔体与所述底座相互配合形成压印腔室，所述压印腔室之内设置有分隔膜，所述分隔膜将所述压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述第二腔室的上方，所述第二腔室之内设置有压印模板和基板，所述压印模板设置在所述分隔模与所述基板之间，所述第二腔室处于真空状态。当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时，所述分隔膜向下凹陷以推动所述压印模板与所述基板接触，所述压印模板在所述分隔膜的推动下对所述基板进行压印处理。本发明提供的技术方案通过分隔腔体技术将压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，对所述第二腔室抽取真空，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。同时，本发明通过特殊的腔体设计，实现了高压力的均匀气体施压。因此，本发明提供的压印技术降低了气泡缺陷率低，提高了大面积施压的均匀性，使得大面积纳米压印技术成为可能。
【附图说明】
[0026]图1为本发明实施例一提供的一种压印装置的结构示意图；
[0027]图2为图1所示压印装置的预压示意图；
[0028]图3为图1所示压印装置的压印示意图；
[0029]图4为本发明实施例二提供的一种压印装置的工作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的压印装置及其工作方法进行详细描述。
[0031 ] 实施例一
[0032]图1为本发明实施例一提供的一种压印装置的结构示意图。如图1所示，所述压印装置包括压印腔体i和底座5，所述压印腔体i与所述底座5相互配合形成压印腔室，所述压印腔室之内设置有分隔膜7，所述分隔膜7将所述压印腔室分隔成第一腔室2和第二腔室3，所述第一腔室2位于所述第二腔室3的上方，所述第二腔室3之内设置有压印模板8和基板9，所述压印模板8设置在所述分隔模7与所述基板之9间，所述第二腔室3处于真空状态。本实施例对所述第二腔室3抽取真空，此时气泡内的压强远远大于气泡外的压强，使得气泡自动破裂，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。
[0033]参见图1，所述分隔膜7用于当所述第一腔室2的气体压强大于所述第二腔室3的气体压强时向下凹陷，以推动所述压印模板8与所述基板9接触。所述压印模板8用于在所述分隔膜7的推动下对所述基板9进行压印处理。所述分隔膜7还用于当所述第一腔室2的气体压强小于所述第二腔室3的气体压强时向上凸起，以容纳所述压印模板8和所述基板9。可选的，所述分隔模7的构成材料包括透明的有机材料，从而可以实现紫外光固化。本实施例提供的技术方案通过分隔腔体技术将压印腔室分隔成第一腔室2和第二腔室3，对所述第二腔室3抽取真空，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。同时，本实施例通过特殊的腔体设计，实现了高压力的均匀气体施压。因此，本实施例提供的压印技术降低了气泡缺陷率低，提高了大面积施压的均匀性，使得大面积纳米压印技术成为可能。
[0034]本实施例提供的压印工艺分为两部分:预压过程和压印过程。图2为图1所示压印装置的预压示意图。如图2，本实施例提供的预压过程用于对所述第二腔室3抽取真空，此时气泡内的压强远远大于气泡外的压强，使得气泡自动破裂，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。在预压阶段，所述第一腔室2的气体压强小于所述第二腔室3的气体压强，本实施例设置所述第一腔室2的气体压强范围为1.01325 x 15pa至10—5pa,所述第二腔室3的气体压强范围为1.01325 x 15pa至10—5pa。优选的，所述第一腔室2的气体压强为10—3pa,所述第二腔室3的气体压强为10—2pa。此时，所述第一腔室2的气体压强小于所述第二腔室3的气体压强，导致所述分隔膜8向上凸起，从而可以避免所述分隔膜8接触所述压印模板8。因此，本实施例提供的技术方案通过分隔腔体技术将压印腔室分隔成第一腔室2和第二腔室3，对所述第二腔室2抽取真空，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。
[0035]图3为图1所示压印装置的压印示意图。如图3所示，本实施例提供的压印过程利用高压力使得所述分隔膜8向下凹陷，以推动所述压印模板8与所述基板9接触，最终实现均匀施压。在压印阶段，所述第一腔室2的气体压强大于所述第二腔室3的气体压强，本实施例设置所述第一腔室2的气体压强范围为1.01325 x 15pa至131.7225 x 15pa,所述第二腔室3的气体压强范围为1.01325 x 15pa至10—5pa。优选的，所述第一腔室2的气体压强为2 x 15pa,所述第二腔室3的气体压强为10—2pa。本实施例通过特殊的腔体设计，实现了高压力的均匀气体施压。因此，本实施例提供的压印技术降低了气泡缺陷率低，提高了大面积施压的均匀性，使得大面积纳米压印技术成为可能。
[0036]本实施例中，所述基板9设置在所述底座5上，所述底座5上设置有多个升降杆4，所述升降杆4设置在所述基板9的外围，所述压印模板8通过弹性部件6与所述升降杆4连接。另夕卜，所述压印腔体i与所述底座5之间相互配合的部分设置有密封环10。可选的，所述压印模板8对所述基板9进行压印处理时，所述压印模板8与所述基板9的接触时间范围为i秒至3600秒。优选的，所述压印模板8与所述基板9的接触时间为60秒。
[0037]本实施例提供的包括压印腔体和底座，所述压印腔体与所述底座相互配合形成压印腔室，所述压印腔室之内设置有分隔膜，所述分隔膜将所述压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述第二腔室的上方，所述第二腔室之内设置有压印模板和基板，所述压印模板设置在所述分隔模与所述基板之间，所述第二腔室处于真空状态。当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时，所述分隔膜向下凹陷以推动所述压印模板与所述基板接触，所述压印模板在所述分隔膜的推动下对所述基板进行压印处理。本实施例提供的技术方案通过分隔腔体技术将压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，对所述第二腔室抽取真空，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。同时，本实施例通过特殊的腔体设计，实现了高压力的均匀气体施压。因此，本实施例提供的压印技术降低了气泡缺陷率低，提高了大面积施压的均匀性，使得大面积纳米压印技术成为可能。
[0038]实施例二
[0039]图4为本发明实施例二提供的一种压印装置的工作方法的流程图。参见图1和图4，所述压印装置包括压印腔体i和底座5，所述压印腔体i与所述底座5相互配合形成压印腔室，所述压印腔室之内设置有分隔膜7，所述分隔膜7将所述压印腔室分隔成第一腔室2和第二腔室3，所述第一腔室2位于所述第二腔室3的上方，所述第二腔室3之内设置有压印模板8和基板9，所述压印模板8设置在所述分隔模7与所述基板之9间，所述第二腔室3处于真空状态。本实施例对所述第二腔室3抽取真空，此时气泡内的压强远远大于气泡外的压强，使得气泡自动破裂，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。
[0040]所述压印装置的工作方法包括:
[0041]步骤1001、当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时，所述分隔膜向下凹陷以推动所述压印模板与所述基板接触。
[0042]步骤1002、所述压印模板在所述分隔膜的推动下对所述基板进行压印处理。
[0043]本实施例中，当所述第一腔室2的气体压强大于所述第二腔室3的气体压强时，所述分隔膜7向下凹陷，以推动所述压印模板8与所述基板9接触。在所述分隔膜7的推动下，所述压印模板8对所述基板9进行压印处理。当所述第一腔室2的气体压强小于所述第二腔室3的气体压强时，所述分隔膜7向上凸起，以容纳所述压印模板8和所述基板9。可选的，所述分隔模7的构成材料包括透明的有机材料，从而可以实现紫外光固化。本实施例提供的技术方案通过分隔腔体技术将压印腔室分隔成第一腔室2和第二腔室3，对所述第二腔室3抽取真空，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。同时，本实施例通过特殊的腔体设计，实现了高压力的均匀气体施压。因此，本实施例提供的压印技术降低了气泡缺陷率低，提高了大面积施压的均匀性，使得大面积纳米压印技术成为可能。
[0044]本实施例提供的压印工艺分为两部分:预压过程和压印过程。参见图2，本实施例提供的预压过程用于对所述第二腔室3抽取真空，此时气泡内的压强远远大于气泡外的压强，使得气泡自动破裂，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。在预压阶段，所述第一腔室2的气体压强小于所述第二腔室3的气体压强，本实施例设置所述第一腔室2的气体压强范围为1.01325 x 15pa至10—5pa,所述第二腔室3的气体压强范围为1.01325 x 15pa至10—5pa。优选的，所述第一腔室2的气体压强为10—3pa,所述第二腔室3的气体压强为10—2pa。此时，所述第一腔室2的气体压强小于所述第二腔室3的气体压强，导致所述分隔膜8向上凸起，从而可以避免所述分隔膜8接触所述压印模板8。因此，本实施例提供的技术方案通过分隔腔体技术将压印腔室分隔成第一腔室2和第二腔室3，对所述第二腔室2抽取真空，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。
[0045]参见图3，本实施例提供的压印过程利用高压力使得所述分隔膜8向下凹陷，以推动所述压印模板8与所述基板9接触，最终实现均匀施压。在压印阶段，所述第一腔室2的气体压强大于所述第二腔室3的气体压强，本实施例设置所述第一腔室2的气体压强范围为1.01325 x 15pa至131.7225 x 15pa,所述第二腔室3的气体压强范围为1.01325 x 15pa至10—5pa。优选的，所述第一腔室2的气体压强为2 x 15pa,所述第二腔室3的气体压强为10—2pa。本实施例通过特殊的腔体设计，实现了高压力的均匀气体施压。因此，本实施例提供的压印技术降低了气泡缺陷率低，提高了大面积施压的均匀性，使得大面积纳米压印技术成为可能。
[0046]本实施例中，所述基板9设置在所述底座5上，所述底座5上设置有多个升降杆4，所述升降杆4设置在所述基板9的外围，所述压印模板8通过弹性部件6与所述升降杆4连接。另夕卜，所述压印腔体i与所述底座5之间相互配合的部分设置有密封环10。可选的，所述压印模板8对所述基板9进行压印处理时，所述压印模板8与所述基板9的接触时间范围为i秒至3600秒。优选的，所述压印模板8与所述基板9的接触时间为60秒。
[0047]本实施例提供的压印装置的工作方法之中，所述压印装置包括压印腔体和底座，所述压印腔体与所述底座相互配合形成压印腔室，所述压印腔室之内设置有分隔膜，所述分隔膜将所述压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述第二腔室的上方，所述第二腔室之内设置有压印模板和基板，所述压印模板设置在所述分隔模与所述基板之间，所述第二腔室处于真空状态。当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时，所述分隔膜向下凹陷以推动所述压印模板与所述基板接触，所述压印模板在所述分隔膜的推动下对所述基板进行压印处理。本实施例提供的技术方案通过分隔腔体技术将压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，对所述第二腔室抽取真空，从而降低了压印过程之中的气泡缺陷率。同时，本实施例通过特殊的腔体设计，实现了高压力的均匀气体施压。因此，本实施例提供的压印技术降低了气泡缺陷率低，提高了大面积施压的均匀性，使得大面积纳米压印技术成为可能。
[0048]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种压印装置，其特征在于，包括压印腔体和底座，所述压印腔体与所述底座相互配合形成压印腔室，所述压印腔室之内设置有分隔膜，所述分隔膜将所述压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述第二腔室的上方，所述第二腔室之内设置有压印模板和基板，所述压印模板设置在所述分隔模与所述基板之间，所述第二腔室处于真空状态； 所述分隔膜用于当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时向下凹陷，以推动所述压印模板与所述基板接触； 所述压印模板用于在所述分隔膜的推动下对所述基板进行压印处理。2.根据权利要求1所述的压印装置，其特征在于，所述分隔膜用于当所述第一腔室的气体压强小于所述第二腔室的气体压强时向上凸起，以容纳所述压印模板和所述基板。3.根据权利要求1所述的压印装置，其特征在于，所述基板设置在所述底座上，所述底座上设置有多个升降杆，所述升降杆设置在所述基板的外围，所述压印模板通过弹性部件与所述升降杆连接。4.根据权利要求1所述的压印装置，其特征在于，所述压印腔体与所述底座之间相互配合的部分设置有密封环。5.根据权利要求1所述的压印装置，其特征在于，所述分隔模的构成材料包括透明的有机材料。6.—种压印装置的工作方法，其特征在于，所述压印装置包括压印腔体和底座，所述压印腔体与所述底座相互配合形成压印腔室，所述压印腔室之内设置有分隔膜，所述分隔膜将所述压印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室位于所述第二腔室的上方，所述第二腔室之内设置有压印模板和基板，所述压印模板设置在所述分隔模与所述基板之间，所述第二腔室处于真空状态； 所述压印装置的工作方法包括: 当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时，所述分隔膜向下凹陷以推动所述压印模板与所述基板接触； 所述压印模板在所述分隔膜的推动下对所述基板进行压印处理。7.根据权利要求6所述的压印装置的工作方法，其特征在于，还包括: 当所述第一腔室的气体压强小于所述第二腔室的气体压强时，所述分隔膜向上凸起以容纳所述压印模板和所述基板。8.根据权利要求7所述的压印装置的工作方法，其特征在于，当所述第一腔室的气体压强小于所述第二腔室的气体压强时，所述第一腔室的气体压强范围为1.01325x 15pa至10一5pa,所述第二腔室的气体压强范围为1.01325x 15pa至10—5pa。9.根据权利要求8所述的压印装置的工作方法，其特征在于，所述第一腔室的气体压强为10—3pa,所述第二腔室的气体压强为10—2pa。10.根据权利要求6所述的压印装置的工作方法，其特征在于，当所述第一腔室的气体压强大于所述第二腔室的气体压强时，所述第一腔室的气体压强范围为1.01325x 15pa至131.7225 x 15pa,所述第二腔室的气体压强范围为1.01325 x 15pa至10—5pa。11.根据权利要求10所述的压印装置的工作方法，其特征在于，所述第一腔室的气体压强为2 x 15pa,所述第二腔室的气体压强为10—2pa。12.根据权利要求6所述的压印装置的工作方法，其特征在于，所述压印模板对所述基板进行压印处理时，所述压印模板与所述基板的接触时间范围为i秒至3600秒。13.根据权利要求12所述的压印装置的工作方法，其特征在于，所述压印模板与所述基板的接触时间为60秒。
【文档编号】g03f7/00gk106094429sq201610695190
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月19日 公开号201610695190.2, cn 106094429 a, cn 106094429a, cn 201610695190, cn-a-106094429, cn106094429 a, cn106094429a, cn201610695190, cn201610695190.2
【发明人】关峰, 姚继开, 何晓龙, 黄华
【申请人】京东方科技集团股份有限公司