壓印裝置及其工作方法
【專利摘要】本發明公開了一種壓印裝置及其工作方法，所述壓印裝置包括壓印腔體和底座，所述壓印腔體與所述底座相互配合形成壓印腔室，所述壓印腔室之內設置有分隔膜，所述分隔膜將所述壓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，所述第二腔室之內設置有壓印模板和基板，所述壓印模板設置在所述分隔模與所述基板之間，所述第二腔室處于真空狀態。當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時，所述分隔膜向下凹陷以推動所述壓印模板與所述基板接觸，所述壓印模板在所述分隔膜的推動下對所述基板進行壓印處理。本發明提供的壓印技術降低了氣泡缺陷率低，提高了大面積施壓的均勻性，使得大面積納米壓印技術成為可能。
【專利說明】
壓印裝置及其工作方法
技術領域
[0001]本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種壓印裝置及其工作方法。
【背景技術】
[0002]半導體行業朝著不斷縮小尺寸的方向發展，隨之而來的技術進步導致設備的成本以指數增長。由于成本的增長，人們對納米壓印光刻這一低成本的圖形轉移技術的關注越來越多。通過避免使用昂貴的光源和投影光學系統，納米壓印光刻技術大大降低了成本。
[0003]現有的壓印技術將具有納米圖案的模板以機械力(高溫、高壓)在涂有高分子材料的基板上等比例壓印以復制納米圖案，壓印的圖案分辨力只與模板圖案的尺寸有關，可以不受光學光刻的最短曝光波長的物理限制。由于省去了光學光刻掩模板以及使用光學成像設備的成本。因此，壓印技術具有低成本、高產出的優點。然而，現有的壓印技術存在氣泡缺陷。

【發明內容】

[0004]為解決上述問題，本發明提供一種壓印裝置及其工作方法，至少部分解決現有的壓印技術存在氣泡缺陷的問題。
[0005]為此，本發明提供一種壓印裝置，包括壓印腔體和底座，所述壓印腔體與所述底座相互配合形成壓印腔室，所述壓印腔室之內設置有分隔膜，所述分隔膜將所述壓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，所述第二腔室之內設置有壓印模板和基板，所述壓印模板設置在所述分隔模與所述基板之間，所述第二腔室處于真空狀態；
[0006]所述分隔膜用于當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時向下凹陷，以推動所述壓印模板與所述基板接觸；
[0007]所述壓印模板用于在所述分隔膜的推動下對所述基板進行壓印處理。
[0008]可選的，所述分隔膜用于當所述第一腔室的氣體壓強小于所述第二腔室的氣體壓強時向上凸起，以容納所述壓印模板和所述基板。
[0009]可選的，所述基板設置在所述底座上，所述底座上設置有多個升降桿，所述升降桿設置在所述基板的外圍，所述壓印模板通過彈性部件與所述升降桿連接。
[0010]可選的，所述壓印腔體與所述底座之間相互配合的部分設置有密封環。
[0011 ]可選的，所述分隔模的構成材料包括透明的有機材料。
[0012]本發明還提供一種壓印裝置的工作方法，所述壓印裝置包括壓印腔體和底座，所述壓印腔體與所述底座相互配合形成壓印腔室，所述壓印腔室之內設置有分隔膜，所述分隔膜將所述壓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，所述第二腔室之內設置有壓印模板和基板，所述壓印模板設置在所述分隔模與所述基板之間，所述第二腔室處于真空狀態；
[0013]所述壓印裝置的工作方法包括:
[0014]當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時，所述分隔膜向下凹陷以推動所述壓印模板與所述基板接觸；
[0015]所述壓印模板在所述分隔膜的推動下對所述基板進行壓印處理。
[0016]可選的，還包括:
[0017]當所述第一腔室的氣體壓強小于所述第二腔室的氣體壓強時，所述分隔膜向上凸起以容納所述壓印模板和所述基板。
[0018]可選的，當所述第一腔室的氣體壓強小于所述第二腔室的氣體壓強時，所述第一腔室的氣體壓強范圍為1.01325X 15Pa至10—5Pa,所述第二腔室的氣體壓強范圍為1.01325X 15Pa至 10—5Pa。
[0019]可選的，所述第一腔室的氣體壓強為10—3Pa，所述第二腔室的氣體壓強為10—2Pa。
[0020]可選的，當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時，所述第一腔室的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至131.7225 X 15Pa,所述第二腔室的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至 10—5Pa0
[0021]可選的，所述第一腔室的氣體壓強為2X 15Pa,所述第二腔室的氣體壓強為10—
2Pa0
[0022]可選的，所述壓印模板對所述基板進行壓印處理時，所述壓印模板與所述基板的接觸時間范圍為I秒至3600秒。
[0023]可選的，所述壓印模板與所述基板的接觸時間為60秒。
[0024]本發明具有下述有益效果:
[0025]本發明提供的壓印裝置及其工作方法之中，所述壓印裝置包括壓印腔體和底座，所述壓印腔體與所述底座相互配合形成壓印腔室，所述壓印腔室之內設置有分隔膜，所述分隔膜將所述壓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，所述第二腔室之內設置有壓印模板和基板，所述壓印模板設置在所述分隔模與所述基板之間，所述第二腔室處于真空狀態。當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時，所述分隔膜向下凹陷以推動所述壓印模板與所述基板接觸，所述壓印模板在所述分隔膜的推動下對所述基板進行壓印處理。本發明提供的技術方案通過分隔腔體技術將壓印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，對所述第二腔室抽取真空，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。同時，本發明通過特殊的腔體設計，實現了高壓力的均勻氣體施壓。因此，本發明提供的壓印技術降低了氣泡缺陷率低，提高了大面積施壓的均勻性，使得大面積納米壓印技術成為可能。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明實施例一提供的一種壓印裝置的結構示意圖；
[0027]圖2為圖1所示壓印裝置的預壓示意圖；
[0028]圖3為圖1所示壓印裝置的壓印示意圖；
[0029]圖4為本發明實施例二提供的一種壓印裝置的工作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0030]為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明提供的壓印裝置及其工作方法進行詳細描述。
[0031 ] 實施例一
[0032]圖1為本發明實施例一提供的一種壓印裝置的結構示意圖。如圖1所示，所述壓印裝置包括壓印腔體I和底座5，所述壓印腔體I與所述底座5相互配合形成壓印腔室，所述壓印腔室之內設置有分隔膜7，所述分隔膜7將所述壓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之內設置有壓印模板8和基板9，所述壓印模板8設置在所述分隔模7與所述基板之9間，所述第二腔室3處于真空狀態。本實施例對所述第二腔室3抽取真空，此時氣泡內的壓強遠遠大于氣泡外的壓強，使得氣泡自動破裂，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。
[0033]參見圖1，所述分隔膜7用于當所述第一腔室2的氣體壓強大于所述第二腔室3的氣體壓強時向下凹陷，以推動所述壓印模板8與所述基板9接觸。所述壓印模板8用于在所述分隔膜7的推動下對所述基板9進行壓印處理。所述分隔膜7還用于當所述第一腔室2的氣體壓強小于所述第二腔室3的氣體壓強時向上凸起，以容納所述壓印模板8和所述基板9。可選的，所述分隔模7的構成材料包括透明的有機材料，從而可以實現紫外光固化。本實施例提供的技術方案通過分隔腔體技術將壓印腔室分隔成第一腔室2和第二腔室3，對所述第二腔室3抽取真空，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。同時，本實施例通過特殊的腔體設計，實現了高壓力的均勻氣體施壓。因此，本實施例提供的壓印技術降低了氣泡缺陷率低，提高了大面積施壓的均勻性，使得大面積納米壓印技術成為可能。
[0034]本實施例提供的壓印工藝分為兩部分:預壓過程和壓印過程。圖2為圖1所示壓印裝置的預壓示意圖。如圖2，本實施例提供的預壓過程用于對所述第二腔室3抽取真空，此時氣泡內的壓強遠遠大于氣泡外的壓強，使得氣泡自動破裂，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。在預壓階段，所述第一腔室2的氣體壓強小于所述第二腔室3的氣體壓強，本實施例設置所述第一腔室2的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至10—5Pa,所述第二腔室3的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至10—5Pa。優選的，所述第一腔室2的氣體壓強為10—3Pa,所述第二腔室3的氣體壓強為10—2Pa。此時，所述第一腔室2的氣體壓強小于所述第二腔室3的氣體壓強，導致所述分隔膜8向上凸起，從而可以避免所述分隔膜8接觸所述壓印模板8。因此，本實施例提供的技術方案通過分隔腔體技術將壓印腔室分隔成第一腔室2和第二腔室3，對所述第二腔室2抽取真空，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。
[0035]圖3為圖1所示壓印裝置的壓印示意圖。如圖3所示，本實施例提供的壓印過程利用高壓力使得所述分隔膜8向下凹陷，以推動所述壓印模板8與所述基板9接觸，最終實現均勻施壓。在壓印階段，所述第一腔室2的氣體壓強大于所述第二腔室3的氣體壓強，本實施例設置所述第一腔室2的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至131.7225 X 15Pa,所述第二腔室3的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至10—5Pa。優選的，所述第一腔室2的氣體壓強為2 X 15Pa,所述第二腔室3的氣體壓強為10—2Pa。本實施例通過特殊的腔體設計，實現了高壓力的均勻氣體施壓。因此，本實施例提供的壓印技術降低了氣泡缺陷率低，提高了大面積施壓的均勻性，使得大面積納米壓印技術成為可能。
[0036]本實施例中，所述基板9設置在所述底座5上，所述底座5上設置有多個升降桿4，所述升降桿4設置在所述基板9的外圍，所述壓印模板8通過彈性部件6與所述升降桿4連接。另夕卜，所述壓印腔體I與所述底座5之間相互配合的部分設置有密封環10。可選的，所述壓印模板8對所述基板9進行壓印處理時，所述壓印模板8與所述基板9的接觸時間范圍為I秒至3600秒。優選的，所述壓印模板8與所述基板9的接觸時間為60秒。
[0037]本實施例提供的包括壓印腔體和底座，所述壓印腔體與所述底座相互配合形成壓印腔室，所述壓印腔室之內設置有分隔膜，所述分隔膜將所述壓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，所述第二腔室之內設置有壓印模板和基板，所述壓印模板設置在所述分隔模與所述基板之間，所述第二腔室處于真空狀態。當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時，所述分隔膜向下凹陷以推動所述壓印模板與所述基板接觸，所述壓印模板在所述分隔膜的推動下對所述基板進行壓印處理。本實施例提供的技術方案通過分隔腔體技術將壓印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，對所述第二腔室抽取真空，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。同時，本實施例通過特殊的腔體設計，實現了高壓力的均勻氣體施壓。因此，本實施例提供的壓印技術降低了氣泡缺陷率低，提高了大面積施壓的均勻性，使得大面積納米壓印技術成為可能。
[0038]實施例二
[0039]圖4為本發明實施例二提供的一種壓印裝置的工作方法的流程圖。參見圖1和圖4，所述壓印裝置包括壓印腔體I和底座5，所述壓印腔體I與所述底座5相互配合形成壓印腔室，所述壓印腔室之內設置有分隔膜7，所述分隔膜7將所述壓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之內設置有壓印模板8和基板9，所述壓印模板8設置在所述分隔模7與所述基板之9間，所述第二腔室3處于真空狀態。本實施例對所述第二腔室3抽取真空，此時氣泡內的壓強遠遠大于氣泡外的壓強，使得氣泡自動破裂，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。
[0040]所述壓印裝置的工作方法包括:
[0041]步驟1001、當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時，所述分隔膜向下凹陷以推動所述壓印模板與所述基板接觸。
[0042]步驟1002、所述壓印模板在所述分隔膜的推動下對所述基板進行壓印處理。
[0043]本實施例中，當所述第一腔室2的氣體壓強大于所述第二腔室3的氣體壓強時，所述分隔膜7向下凹陷，以推動所述壓印模板8與所述基板9接觸。在所述分隔膜7的推動下，所述壓印模板8對所述基板9進行壓印處理。當所述第一腔室2的氣體壓強小于所述第二腔室3的氣體壓強時，所述分隔膜7向上凸起，以容納所述壓印模板8和所述基板9。可選的，所述分隔模7的構成材料包括透明的有機材料，從而可以實現紫外光固化。本實施例提供的技術方案通過分隔腔體技術將壓印腔室分隔成第一腔室2和第二腔室3，對所述第二腔室3抽取真空，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。同時，本實施例通過特殊的腔體設計，實現了高壓力的均勻氣體施壓。因此，本實施例提供的壓印技術降低了氣泡缺陷率低，提高了大面積施壓的均勻性，使得大面積納米壓印技術成為可能。
[0044]本實施例提供的壓印工藝分為兩部分:預壓過程和壓印過程。參見圖2，本實施例提供的預壓過程用于對所述第二腔室3抽取真空，此時氣泡內的壓強遠遠大于氣泡外的壓強，使得氣泡自動破裂，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。在預壓階段，所述第一腔室2的氣體壓強小于所述第二腔室3的氣體壓強，本實施例設置所述第一腔室2的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至10—5Pa,所述第二腔室3的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至10—5Pa。優選的，所述第一腔室2的氣體壓強為10—3Pa,所述第二腔室3的氣體壓強為10—2Pa。此時，所述第一腔室2的氣體壓強小于所述第二腔室3的氣體壓強，導致所述分隔膜8向上凸起，從而可以避免所述分隔膜8接觸所述壓印模板8。因此，本實施例提供的技術方案通過分隔腔體技術將壓印腔室分隔成第一腔室2和第二腔室3，對所述第二腔室2抽取真空，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。
[0045]參見圖3，本實施例提供的壓印過程利用高壓力使得所述分隔膜8向下凹陷，以推動所述壓印模板8與所述基板9接觸，最終實現均勻施壓。在壓印階段，所述第一腔室2的氣體壓強大于所述第二腔室3的氣體壓強，本實施例設置所述第一腔室2的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至131.7225 X 15Pa,所述第二腔室3的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至10—5Pa。優選的，所述第一腔室2的氣體壓強為2 X 15Pa,所述第二腔室3的氣體壓強為10—2Pa。本實施例通過特殊的腔體設計，實現了高壓力的均勻氣體施壓。因此，本實施例提供的壓印技術降低了氣泡缺陷率低，提高了大面積施壓的均勻性，使得大面積納米壓印技術成為可能。
[0046]本實施例中，所述基板9設置在所述底座5上，所述底座5上設置有多個升降桿4，所述升降桿4設置在所述基板9的外圍，所述壓印模板8通過彈性部件6與所述升降桿4連接。另夕卜，所述壓印腔體I與所述底座5之間相互配合的部分設置有密封環10。可選的，所述壓印模板8對所述基板9進行壓印處理時，所述壓印模板8與所述基板9的接觸時間范圍為I秒至3600秒。優選的，所述壓印模板8與所述基板9的接觸時間為60秒。
[0047]本實施例提供的壓印裝置的工作方法之中，所述壓印裝置包括壓印腔體和底座，所述壓印腔體與所述底座相互配合形成壓印腔室，所述壓印腔室之內設置有分隔膜，所述分隔膜將所述壓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，所述第二腔室之內設置有壓印模板和基板，所述壓印模板設置在所述分隔模與所述基板之間，所述第二腔室處于真空狀態。當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時，所述分隔膜向下凹陷以推動所述壓印模板與所述基板接觸，所述壓印模板在所述分隔膜的推動下對所述基板進行壓印處理。本實施例提供的技術方案通過分隔腔體技術將壓印腔室分隔成第一腔室和第二腔室，對所述第二腔室抽取真空，從而降低了壓印過程之中的氣泡缺陷率。同時，本實施例通過特殊的腔體設計，實現了高壓力的均勻氣體施壓。因此，本實施例提供的壓印技術降低了氣泡缺陷率低，提高了大面積施壓的均勻性，使得大面積納米壓印技術成為可能。
[0048]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種壓印裝置，其特征在于，包括壓印腔體和底座，所述壓印腔體與所述底座相互配合形成壓印腔室，所述壓印腔室之內設置有分隔膜，所述分隔膜將所述壓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，所述第二腔室之內設置有壓印模板和基板，所述壓印模板設置在所述分隔模與所述基板之間，所述第二腔室處于真空狀態； 所述分隔膜用于當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時向下凹陷，以推動所述壓印模板與所述基板接觸； 所述壓印模板用于在所述分隔膜的推動下對所述基板進行壓印處理。2.根據權利要求1所述的壓印裝置，其特征在于，所述分隔膜用于當所述第一腔室的氣體壓強小于所述第二腔室的氣體壓強時向上凸起，以容納所述壓印模板和所述基板。3.根據權利要求1所述的壓印裝置，其特征在于，所述基板設置在所述底座上，所述底座上設置有多個升降桿，所述升降桿設置在所述基板的外圍，所述壓印模板通過彈性部件與所述升降桿連接。4.根據權利要求1所述的壓印裝置，其特征在于，所述壓印腔體與所述底座之間相互配合的部分設置有密封環。5.根據權利要求1所述的壓印裝置，其特征在于，所述分隔模的構成材料包括透明的有機材料。6.—種壓印裝置的工作方法，其特征在于，所述壓印裝置包括壓印腔體和底座，所述壓印腔體與所述底座相互配合形成壓印腔室，所述壓印腔室之內設置有分隔膜，所述分隔膜將所述壓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，所述第二腔室之內設置有壓印模板和基板，所述壓印模板設置在所述分隔模與所述基板之間，所述第二腔室處于真空狀態； 所述壓印裝置的工作方法包括: 當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時，所述分隔膜向下凹陷以推動所述壓印模板與所述基板接觸； 所述壓印模板在所述分隔膜的推動下對所述基板進行壓印處理。7.根據權利要求6所述的壓印裝置的工作方法，其特征在于，還包括: 當所述第一腔室的氣體壓強小于所述第二腔室的氣體壓強時，所述分隔膜向上凸起以容納所述壓印模板和所述基板。8.根據權利要求7所述的壓印裝置的工作方法，其特征在于，當所述第一腔室的氣體壓強小于所述第二腔室的氣體壓強時，所述第一腔室的氣體壓強范圍為1.01325X 15Pa至10一5Pa,所述第二腔室的氣體壓強范圍為1.01325X 15Pa至10—5Pa。9.根據權利要求8所述的壓印裝置的工作方法，其特征在于，所述第一腔室的氣體壓強為10—3Pa,所述第二腔室的氣體壓強為10—2Pa。10.根據權利要求6所述的壓印裝置的工作方法，其特征在于，當所述第一腔室的氣體壓強大于所述第二腔室的氣體壓強時，所述第一腔室的氣體壓強范圍為1.01325X 15Pa至131.7225 X 15Pa,所述第二腔室的氣體壓強范圍為1.01325 X 15Pa至10—5Pa。11.根據權利要求10所述的壓印裝置的工作方法，其特征在于，所述第一腔室的氣體壓強為2 X 15Pa,所述第二腔室的氣體壓強為10—2Pa。12.根據權利要求6所述的壓印裝置的工作方法，其特征在于，所述壓印模板對所述基板進行壓印處理時，所述壓印模板與所述基板的接觸時間范圍為I秒至3600秒。13.根據權利要求12所述的壓印裝置的工作方法，其特征在于，所述壓印模板與所述基板的接觸時間為60秒。
【文檔編號】G03F7/00GK106094429SQ201610695190
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月19日 公開號201610695190.2, CN 106094429 A, CN 106094429A, CN 201610695190, CN-A-106094429, CN106094429 A, CN106094429A, CN201610695190, CN201610695190.2
【發明人】關峰, 姚繼開, 何曉龍, 黃華
【申請人】京東方科技集團股份有限公司