專利名稱：用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種均壓裝置，特別是關(guān)于一種微納米轉(zhuǎn)印用的均壓裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)半導(dǎo)體制程中，微影(Lithography)制程多是采用光學(xué)微影技術(shù)，并以此技術(shù)形成芯片或基板上所需的導(dǎo)電跡線(Trace)，但是此方法由于受到光源繞射極限的限制，因此當(dāng)加工線寬在100納米以下時很難運用光學(xué)微影來實現(xiàn)，使產(chǎn)生線在線寬上的發(fā)展受到限制。雖有人提出下一代微影技術(shù)(Next-generation lithography)，但這種技術(shù)存在設(shè)備成本高以及產(chǎn)能低等問題。因此，近年來發(fā)展出的納米轉(zhuǎn)印微影技術(shù)(Nanoimprint Lithography，NIL)由于可突破線寬的極限，且具有微影分辨率高、制造速度快與生產(chǎn)成本低等特色，已成為現(xiàn)今最熱門的微影加工技術(shù)。
在納米轉(zhuǎn)印技術(shù)的領(lǐng)域中，熱壓成形以及紫外光硬化成形是當(dāng)前的技術(shù)主流。熱壓成形技術(shù)是利用高溫、高壓將模具圖案轉(zhuǎn)印至已涂布諸如高分子材料的基板，紫外光硬化技術(shù)則是在常溫常壓下用紫外光照射將微結(jié)構(gòu)硬化成形。然而，這兩種技術(shù)對于品質(zhì)有相同的要求，那便是轉(zhuǎn)印壓力必須均勻，這樣才能獲得良好的轉(zhuǎn)印成形品質(zhì)。
如圖6A所示，若轉(zhuǎn)印壓力不均勻，就會造成模具21施加在納米結(jié)構(gòu)23上的轉(zhuǎn)印深度不一，會導(dǎo)致該納米結(jié)構(gòu)23產(chǎn)生局部扭轉(zhuǎn)變形的現(xiàn)象；又如圖6B所示，當(dāng)模具21與基板25間的平行度不佳時，轉(zhuǎn)印區(qū)域內(nèi)的納米結(jié)構(gòu)23會呈現(xiàn)傾斜狀態(tài)，大幅降低轉(zhuǎn)印品質(zhì)。同時，以熱壓成形技術(shù)為例，如圖7A所示，當(dāng)進(jìn)行轉(zhuǎn)印時，它是利用微納米轉(zhuǎn)印設(shè)備中固定在上模板20且具有納米結(jié)構(gòu)23的模具21，該模具21與動力源驅(qū)動的驅(qū)動單元50連接，向固定在下模板30的基板25移動。但是，這種現(xiàn)有的施壓結(jié)構(gòu)是由許多機械制件堆棧組裝而成的，且該機械制件皆為剛體，無法使模具、基板及上下模板達(dá)到完全的密合，所以如圖7B所示的壓印結(jié)果，顯示壓力分布相當(dāng)不均勻。因此，這種力量傳遞的結(jié)構(gòu)也難以實現(xiàn)均勻施壓，導(dǎo)致最終的成形品質(zhì)不佳。
為改善上述施壓不均的問題，Puscasu等人于2000年12月11日提出″Comparison of infrared frequency selective surfaces fabricated bydirect-write electron-beam and bilayer nanoimprint lithographies″的文獻(xiàn)。如圖8所示，它是在上、下模板20、30介于模具21或基板25間各置入塑料襯墊27、29，當(dāng)加熱到壓印溫度時，該塑料襯墊27、29便會受熱變軟。因此，當(dāng)進(jìn)行轉(zhuǎn)印時，這種塑料襯墊27、29會使該上、下模板20、30與該模具、基板之間較為密合，達(dá)到均勻施壓的功能。
由于此技術(shù)具有納米等級的精密度，因此在轉(zhuǎn)印過程的品質(zhì)控制勢必比一般熱壓成形制程更為嚴(yán)格，然而，這種塑料襯墊材料受熱受壓時會造成大量的流動變形，會影響到壓印力的傳遞。
此外，日本專利第2003-077867號案中提出一轉(zhuǎn)印成形的位移機構(gòu)。如圖9所示，該位移機構(gòu)是利用支點支撐方式，使基板25可在支點12上自由地運動，并由彈性組件14承載該基板25的兩端；借此，當(dāng)模具21接觸該基板25時，該基板25會自動調(diào)整與該模具21間的平行度，達(dá)到均勻施壓的功能。但是應(yīng)用這種位移機構(gòu)的裝置僅適合小面積的壓印，不僅產(chǎn)量較低，并且當(dāng)壓印大面積時易造成基板變形，而且基板離支點越遠(yuǎn)處的變形越嚴(yán)重。同時，當(dāng)壓印力過大時，容易造成支點部位因單點支撐導(dǎo)致應(yīng)力集中而損壞，也難以達(dá)到均勻施壓的要求。因此，這種現(xiàn)有技術(shù)雖具有均勻施壓功能，但仍受限于壓印尺寸及壓印力的大小。
美國專利第2004219249A1號案中也提出一種用于納米轉(zhuǎn)印的均勻施壓裝置。如圖10所示，該均勻施壓裝置是利用均勻施壓單元40，該均勻施壓單元40包括彈性材料封閉外膜40a及充填在該彈性材料封閉外膜40a內(nèi)部的流體40b，借由該封閉外膜40a內(nèi)的流體40b具有各點壓力相等的性質(zhì)，便可提供均勻傳力的效果，達(dá)到均勻施壓的目的。
然而，這種裝置雖沒有上述現(xiàn)有技術(shù)施壓不均、納米結(jié)構(gòu)局部扭轉(zhuǎn)變形、產(chǎn)量受限以及應(yīng)力集中等問題，但該裝置是通過零件進(jìn)行模具夾持、加熱及冷卻等功能，該均勻施壓單元40并未直接置在成形的模具或基板上，必須通過諸如外罩、加熱、冷卻單元、承載單元等零件組合才能將力量傳遞到成形區(qū)，這樣，均勻力量的傳遞會受到零件表面機械性質(zhì)(例如表面粗造度、平行度、機械加工精度)的影響。
換言之，使用該方法必須精密控制各零件的機械誤差，才可維持模具與基板間的平行度，所以不僅制造上比較困難，且組裝精度的要求也較高。同時，由于這種現(xiàn)有技術(shù)的均勻施壓單元40并未直接置在模具或基板上，它是通過多個零件承載，除了造成制造與組裝上的問題外，也令裝置的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，導(dǎo)致制造成本較高。
綜上所述，上述現(xiàn)有技術(shù)在轉(zhuǎn)印過程中的轉(zhuǎn)印壓力不均與平行度不佳引發(fā)出了各種問題，且更因制造與組裝上的限制，難滿足商業(yè)需求。因此，如何使轉(zhuǎn)印區(qū)域內(nèi)各點壓力均相等、維持模具與基板間的絕佳平行度、并且將其它零件的表面機械性質(zhì)對平行度的影響降至最低，以便能夠傳遞均勻的轉(zhuǎn)印壓力，顯然是當(dāng)前急待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種在均勻傳遞轉(zhuǎn)印壓力的同時能夠簡化結(jié)構(gòu)的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種降低裝置成本的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種可一次完成大面積轉(zhuǎn)印、可提高產(chǎn)量的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種可應(yīng)用在不同轉(zhuǎn)印成形制程的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，提高了產(chǎn)業(yè)利用價值。
為達(dá)上述以及其它目的，本發(fā)明提供一種用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，該用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置為基板與模具間的成形材料層提供均勻的轉(zhuǎn)印壓力，用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置至少包括保持件，與均壓件相鄰；均壓件，直接接觸該基板或該模具以及承載單元，提供承載，進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形。
該保持件可設(shè)在該模具上方或模具下方，并是設(shè)有容置空間且一端形成有開口的結(jié)構(gòu)，供容置該均壓件。該保持件還可以是兩端都形成有開口的結(jié)構(gòu)，其中，該保持件其中一端開口處接設(shè)該模具，另一端開口處則設(shè)有一施壓板，形成容置空間供容置均壓件，并可由該施壓板接設(shè)驅(qū)動單元，在該驅(qū)動單元受到動力源驅(qū)動向下進(jìn)給時，令該保持件與該均壓件同時向下進(jìn)給，模具與單一基板或連續(xù)性基板完全接觸并建立適當(dāng)壓力，通過保持在該保持件內(nèi)的均壓件直接施壓在該模具上。
該均壓件包括彈性膜以及充填在該彈性膜內(nèi)部的流體。其中，該彈性膜是由可承受高壓且密封的材料制成的結(jié)構(gòu)。該彈性膜外部則可選擇形成一結(jié)合部，該結(jié)合部可以是由粘著結(jié)構(gòu)、接頭式結(jié)構(gòu)以及金屬鎖固結(jié)構(gòu)組成群組中的一種。
該承載單元用于承載該基板。其中，該承載單元兩側(cè)分別設(shè)置傳動組件，傳動該基板進(jìn)行連續(xù)性轉(zhuǎn)印成形。該傳動組件可以是滾輪。該承載單元可例如是能量傳遞件并在內(nèi)部設(shè)有至少一個能量源，將能量傳遞到該成形材料層，對該成形材料層進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形。
本發(fā)明的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置供裝設(shè)在連接驅(qū)動單元的施壓板，為基板與模具間的成形材料層提供均勻的轉(zhuǎn)印壓力，本發(fā)明用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置至少包括彈性膜，連接在該施壓板，直接接觸該基板或該模具；流體，充填在該彈性膜的內(nèi)部以及承載單元，提供承載，進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形。
該彈性膜是由可承受高壓且密封的材料制成的結(jié)構(gòu)的。該承載單元用于承載該基板。其中，承載單元是能量傳遞件，并在內(nèi)部設(shè)有至少一個能量源，將能量傳遞到該成形材料層，對其進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可提供直接接觸基板或模具，均勻地傳遞的轉(zhuǎn)印壓力，使模具的納米結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)印時能夠均勻壓入可成形材料層中；此外，由于轉(zhuǎn)印區(qū)域內(nèi)各點壓力均相等，所以可維持模具與基板間的絕佳平行度，改善納米轉(zhuǎn)印的成形品質(zhì)。同時，無論使用的是單一基板或是連續(xù)性基板，均可應(yīng)用本發(fā)明的均壓裝置。因此，本發(fā)明不僅適合大面積的壓印，更可連續(xù)進(jìn)行壓印。
本發(fā)明運用均壓件在轉(zhuǎn)印過程中提供均勻轉(zhuǎn)印力，大幅改善轉(zhuǎn)印的成形品質(zhì)，并且使用簡化的結(jié)構(gòu)解決現(xiàn)有技術(shù)中機械誤差造成的制造與組裝問題，不僅使轉(zhuǎn)印區(qū)域內(nèi)各點壓力均相等，維持模具與基板間的絕佳平行度，并將零件的表面機械性質(zhì)對平行度的影響降至最低，且可進(jìn)行大面積以及連續(xù)性的壓印，更具市場競爭優(yōu)勢。所以，本發(fā)明的均壓裝置可解決現(xiàn)有技術(shù)中施壓不均、納米結(jié)構(gòu)局部扭轉(zhuǎn)變形、產(chǎn)量受限、應(yīng)力集中以及制造與組裝困難等種種缺點，簡化了裝置的結(jié)構(gòu)，降低裝置成本，可應(yīng)用在不同配置的轉(zhuǎn)印裝置上，有利于提高裝置的產(chǎn)業(yè)利用價值。


圖1A至圖1C是本發(fā)明實施例1的示意圖，其中圖1A是應(yīng)用在轉(zhuǎn)印納米級結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印裝置中均壓裝置的示意圖；圖1B是該均壓件結(jié)合到驅(qū)動單元以固定在該保持件中的示意圖；圖1C是用感壓紙壓印結(jié)果的示意圖；圖2是本發(fā)明實施例2的示意圖；圖3是本發(fā)明實施例3的示意圖；圖4是本發(fā)明實施例4的示意圖；圖5是本發(fā)明實施例5的示意圖；圖6A以及圖6B是現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)印壓力不均勻的示意圖，其中圖6A顯示轉(zhuǎn)印深度不一導(dǎo)致納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生局部扭曲變形的現(xiàn)象；圖6B是模具與基板間平行度不佳造成轉(zhuǎn)印區(qū)域內(nèi)的納米結(jié)構(gòu)傾斜狀態(tài)的現(xiàn)象；圖7A是另一現(xiàn)有技術(shù)的施壓結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7B是現(xiàn)有技術(shù)用感壓紙壓印結(jié)果的示意圖；圖8是Puscasu等人提出文獻(xiàn)中均壓配置的示意圖；圖9是日本專利第2003-077867號案的示意圖；以及圖10是美國專利2004219249A1號案均勻施壓裝置的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置應(yīng)用在轉(zhuǎn)印納米級結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印裝置中，它對基板與模具間的成形材料層提供均勻的轉(zhuǎn)印壓力。以下實施例以可制造諸如特征結(jié)構(gòu)尺寸在100微米以下的均壓裝置為例進(jìn)行說明但并非以此為限，由于現(xiàn)有納米結(jié)構(gòu)、模具、成形材料層以及基板等都是適用對象，其結(jié)構(gòu)并未改變，所以在附圖中僅顯示與本發(fā)明直接關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，其余部分則略除。
實施例1圖1A至圖1C是按照本發(fā)明的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置的實施例1繪制。
如圖1A所示，本實施例1的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置1至少包括承載單元9、保持件11以及均壓件13。該承載單元9提供承載進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形。該保持件11可設(shè)在模具上方或模具下方，與均壓件13相鄰，是一端形成開口的結(jié)構(gòu)，并且具有容置空間111，該均壓件13則設(shè)置在該容置空間111中。該均壓件13包括彈性膜131以及充填在該彈性膜131內(nèi)部的流體133，該彈性膜131由可承受高壓且密封的材料制成，該流體133則是由具有各點壓力相等性質(zhì)的液體、氣體或其它等效物質(zhì)構(gòu)成。其中，該流體133可利用例如帕斯卡原理(Pascal′sprinciple)，提供均勻力量傳遞的效果，達(dá)到均勻施壓的目的。
如圖1B所示，可例如在該彈性膜131外部形成一結(jié)合部1311，將該結(jié)合部1311穿過該保持件11結(jié)合到驅(qū)動單元3，使該均壓件13固定在該保持件11中；當(dāng)然，在其它實施例中也可令該結(jié)合部1311是一粘著層的粘著結(jié)構(gòu)，而不是接頭式結(jié)構(gòu)，利用粘接該結(jié)合部1311到該保持件11的開口底面，將該均壓件13固定在該保持件11中。換言之，可將該均壓件13固定在該保持件11的結(jié)構(gòu)并非以本實施例所述為限，可有不同的變化。
在本實施例1中，轉(zhuǎn)印用的模具5設(shè)在基板7上，且如現(xiàn)有技術(shù)，該基板7與該模具5接觸的表面涂布例如高分子聚合物的可成形材料層71，且可由傳遞能量模塊的承載單元9承載該基板7。作為傳遞能量模塊的承載單元9可選擇包括兩個能量源(未標(biāo)出)，例如分別是紫外光源以及加熱源，根據(jù)需要使用所需的能量源。應(yīng)注意的是，雖本實施例中是由該作為傳遞能量模塊的承載單元9承載該基板7，但也可由具有其它適當(dāng)功能的承載單元承載該基板7。
與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，該均壓件13的下方無須再設(shè)置其它承載單元，而可直接接觸該模具5。當(dāng)該驅(qū)動單元3受到動力源(未標(biāo)出)的驅(qū)動向下進(jìn)給時，該保持件11與該均壓件13同時向下進(jìn)給，到模具5與可成形材料層71完全接觸并建立適當(dāng)?shù)膲毫?，通過保持在該保持件11內(nèi)的均壓件13直接施壓在該模具5。
如圖1C所示，應(yīng)用此均壓裝置1壓印出的感壓紙可以明顯的看出整個壓印區(qū)域的顯色相當(dāng)均勻，與現(xiàn)有技術(shù)(如圖7B所示)相比，本發(fā)明可大幅改善設(shè)備施壓時的均勻性。
因此，該均壓裝置1的設(shè)計無須像現(xiàn)有技術(shù)那樣，必須考慮機械誤差的限制。本發(fā)明是在成形區(qū)直接傳遞轉(zhuǎn)印壓力，所以能以簡化的結(jié)構(gòu)均勻地傳遞壓力，使轉(zhuǎn)印壓力均勻地施壓到該模具5。這樣，便可避免現(xiàn)有技術(shù)中施壓單元接設(shè)在轉(zhuǎn)印壓力的傳遞路徑，使力量的傳遞受到零件表面機械性質(zhì)的影響。所以，本發(fā)明可提供均勻的轉(zhuǎn)印壓力。
應(yīng)了解的是，無論是施加高壓及(或)常壓進(jìn)行均勻轉(zhuǎn)印的動力源都可應(yīng)用本發(fā)明。在進(jìn)行例如紫外光硬化制程時使該模具5與該成形材料層71之間產(chǎn)生適當(dāng)壓力后便立即停止進(jìn)給，并維持在保壓階段；在進(jìn)行例如熱壓成形制程時，則同樣可在該模具5與該成形材料層71之間產(chǎn)生適當(dāng)壓力(通常是大于紫外光硬化制程的壓力)后便立即停止進(jìn)給，并維持在保壓階段。換言之，無論是紫外光硬化制程利用的常溫常壓制程條件或熱壓成形制程利用的高溫高壓制程條件都可應(yīng)用本發(fā)明的均壓裝置，且并非以此為限。同時，該保持件11與該均壓件13間的固定結(jié)構(gòu)(即結(jié)合部1311)也可例如應(yīng)用金屬鎖固結(jié)構(gòu)(未標(biāo)出)，而不是以本實施例中所述的接頭式結(jié)構(gòu)或粘著層為限。
現(xiàn)有技術(shù)中的施壓不均、納米結(jié)構(gòu)局部扭轉(zhuǎn)變形、產(chǎn)量受限、應(yīng)力集中、機械誤差、制造困難、組裝精度要求高、裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及制造成本高等問題，均在本發(fā)明中通過均壓件將轉(zhuǎn)印壓力直接傳遞到模具的設(shè)計予以解決，在傳遞均勻轉(zhuǎn)印壓力的同時，達(dá)到了簡化結(jié)構(gòu)的效果。
同時，由于本發(fā)明的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置是由均壓件將轉(zhuǎn)印壓力直接傳遞到模具，可省略現(xiàn)有技術(shù)中通過諸如外罩、加熱、冷卻單元、承載單元等零件才能將力量傳遞到成形區(qū)所需的零件數(shù)量，除了沒有制造與組裝上的問題外，也令結(jié)構(gòu)更簡化，降低了裝置成本。
此外，本發(fā)明不僅可應(yīng)用在小面積的壓印，由于在壓印大面積時本發(fā)明不會有基板變形、支點部位應(yīng)力集中等問題，所以可用于一次完成大面積轉(zhuǎn)印的微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，有利于產(chǎn)量的提高。
由于本發(fā)明的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置可應(yīng)用在不同的轉(zhuǎn)印成形制程，使得本發(fā)明可采用簡化的結(jié)構(gòu)并兼具不同轉(zhuǎn)印制程的功能，提高了產(chǎn)業(yè)利用價值。
所以應(yīng)用本發(fā)明可在傳遞均勻的轉(zhuǎn)印壓力的同時，達(dá)到簡化結(jié)構(gòu)的效果，解決了現(xiàn)有技術(shù)造成的種種問題，更能降低裝置成本、提高產(chǎn)量。
實施例2圖2是根據(jù)本發(fā)明用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置的實施例2繪制的。其中，與實施例1相同或近似的組件是相同或近似的符號表示，并省略詳細(xì)敘述。
實施例2與實施例1最大的不同之處在于，實施例1的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置1接設(shè)在驅(qū)動單元3下，該均壓裝置1的均壓件13是直接接觸模具5，實施例2則是將該均壓裝置1設(shè)在基板7下，該承載單元9設(shè)在該模具5的上方，使該均壓裝置1的均壓件13直接接觸該基板7。
如圖2所示，本實施例2用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置1的均壓件13置于保持件11內(nèi)部，并用于承載已涂布可成形材料層71的基板7與模具5，驅(qū)動單元3則連接承載單元9并驅(qū)動向下進(jìn)給到該模具5與該可成形材料層71完全接觸并建立適當(dāng)?shù)膲毫Γ谵D(zhuǎn)印過程中提供均勻轉(zhuǎn)印壓力。
在實施例1中是該承載單元9承載該基板7，在實施例2則可由該用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置1承載該基板7，與該驅(qū)動單元3連接的承載單元9可以是諸如承板的承載組件，無需限制諸如傳遞能量模塊的設(shè)置位置，且同樣可得到圖1C所示的均勻轉(zhuǎn)印的品質(zhì)。
當(dāng)然，該模具5與該基板7的設(shè)置位置也可進(jìn)行互換，只要可將轉(zhuǎn)印壓力傳遞到該成形材料層71、對該成形材料層71進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形的結(jié)構(gòu)均適用于本發(fā)明，而且屬于本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員思及的變化。
因此，無論本發(fā)明的均壓裝置1利用該均壓件13直接接觸模具5或基板7，都可均勻傳遞轉(zhuǎn)印壓力，并維持轉(zhuǎn)印過程中該模具5與該基板7間的平行度，有效提高納米轉(zhuǎn)印的成形品質(zhì)。
實施例3圖3是根據(jù)本發(fā)明用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置1′的實施例3繪制的。其中，與上述實施例相同或近似的組件是以相同或近似的組件符號表示，并省略詳細(xì)的敘述。
實施例3與上述實施例最大不同之處在于，實施例3是將模具5接設(shè)到該均壓裝置1′的保持件11′。
如圖3所示，該保持件11′是兩端都形成有開口的結(jié)構(gòu)，本實施例3是將均壓件13置于該保持件11′內(nèi)部、并與設(shè)在該保持件11′一端的施壓板9″連接，該施壓板9″則接設(shè)驅(qū)動單元3。模具5一側(cè)接設(shè)到該保持件11′遠(yuǎn)離連接該施壓板9″一端的另一端開口處。諸如帶狀板材的連續(xù)性基板7′則由承載單元9予以承載，其中在該承載單元9兩側(cè)可分別設(shè)置諸如輸送帶或滾輪的傳動組件101″，傳動該基板7′進(jìn)行連續(xù)性轉(zhuǎn)印成形。
這樣，當(dāng)動力源驅(qū)動該驅(qū)動單元3時，便可將該施壓板9″、均壓件13、保持件11′及模具5同時向下進(jìn)給，該模具5與該基板7′完全接觸并建立適當(dāng)壓力，通過該均壓件13直接施壓在該模具5上，從而提供均勻的轉(zhuǎn)印壓力。當(dāng)轉(zhuǎn)印完成后，則可由該傳動組件101″帶動該基板7′，并持續(xù)下一階段的轉(zhuǎn)印制程。
同時該承載單元9也可以是能量傳遞件，并在內(nèi)部設(shè)有例如兩個能量源，將能量傳遞到該成形材料層，對該成形材料層進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形。
實施例4圖4是根據(jù)本發(fā)明用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置1′的實施例4繪制的。其中，與上述實施例相同或近似的組件是以相同或近似的組件符號表示，并省略詳細(xì)的敘述。
實施例4與上述實施例最大不同之處在于，實施例4是將均壓件13′的流體133充填在該保持件11的容置空間111，該均壓件13′的彈性膜131′則設(shè)置在該保持件11的開口處，將該流體133密封在該保持件11中。
如圖4所示，與實施例1相同的是，該保持件11也是一端形成有開口的結(jié)構(gòu)，并且具有該容置空間111；但與實施例1不同的是，該均壓件13′包括封閉該保持件11開口的彈性膜131′以及充填在該容置空間111內(nèi)部的流體133，且該保持件11兼具作為實施例3施壓板9″的功能，可連接驅(qū)動單元3以及保持該均壓件13′。當(dāng)然，該彈性膜131也可選擇由可承受高壓且密封的材料制成的結(jié)構(gòu)，該流體133則可以是具有各點壓力相等性質(zhì)的液體、氣體或其它等效物質(zhì)。
這樣，當(dāng)該驅(qū)動單元3受到動力源驅(qū)動向下進(jìn)給時，該均壓裝置1′即向下進(jìn)給到模具5與可成形材料層71完全接觸并建立適當(dāng)壓力。此時，通過該彈性膜131可直接施壓在該模具5。
此外，如同實施例1，它也可由承載單元9承載該基板7。其中，該承載單元9可如同實施例1一樣作為傳遞能量模塊，當(dāng)然也可以是一般的承載組件。
實施例5圖5是根據(jù)本發(fā)明用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置的實施例5繪制的。其中，與上述實施例相同或近似的組件是以相同或近似的組件符號表示，并省略詳細(xì)的敘述。
實施例5與上述實施例最大不同之處在于，實施例5省略了原本具有容置空間的保持件，將均壓件13直接結(jié)合到連接驅(qū)動單元3的施壓板9″。換言之，本實施例的均壓裝置即為該均壓件13。
如圖5所示，與實施例1到實施例3相同的是，該均壓件13包括彈性膜131以及充填在該彈性膜131內(nèi)部的流體133；但是，該均壓件13是連接到該施壓板9″，該施壓板9″則接設(shè)到驅(qū)動單元3。其中，該施壓板9″與該均壓件13之間可如上述實施例一樣設(shè)有結(jié)合部，且該結(jié)合部也可選擇例如是金屬鎖固結(jié)構(gòu)、接頭式結(jié)構(gòu)、粘著層或其它等效的固定結(jié)構(gòu)。
當(dāng)然，如同實施例1與實施例4一樣，它也可由承載單元9承載該基板7，且該承載單元9也可如同實施例1一樣作為傳遞能量模塊或可如同實施例2一樣作為單純的承板，而且例如在實施例5中也可將模具5與基板7的位置互換；換言之，上述實施例中的各組件可根據(jù)實際需求加以變化或置換，而非以實施例中所述為限。
由于該均壓件13可由該施壓板9″保持其設(shè)置位置不會偏離驅(qū)動器的傳遞路徑，所以當(dāng)該驅(qū)動單元3受到動力源驅(qū)動向下進(jìn)給時，該施壓板9″與該均壓件13同時向下進(jìn)給到模具5與可成形材料層71完全接觸，并建立適當(dāng)壓力。這樣，便可通過該均壓件13直接施壓在該模具5。
由此可知，與現(xiàn)有技術(shù)中必須通過諸如外罩、加熱、冷卻單元、承載單元等零件組合才能將力量傳遞到成形區(qū)相比，本發(fā)明用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置可將所需的零件數(shù)量減到最少，在傳遞均勻的轉(zhuǎn)印壓力的同時，達(dá)到簡化結(jié)構(gòu)的效果，且可令裝置成本更降低。
同時，無論是實施例1與實施例2中的單一基板或者是實施例3中的連續(xù)性基板，均可應(yīng)用本發(fā)明的均壓裝置，所以可知本發(fā)明不僅適合大面積的壓印，更可進(jìn)行連續(xù)的壓印。因此，應(yīng)用本發(fā)明可一次完成大面積轉(zhuǎn)印，提高產(chǎn)量。
此外，本發(fā)明的設(shè)計至少可滿足紫外光硬化成形制程以及熱壓成形制程所需的制程條件，除了符合不同制程的需要外，也可根據(jù)轉(zhuǎn)印裝置的結(jié)構(gòu)調(diào)整本發(fā)明用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置的設(shè)置位置，更可靈活互換基板與模具的相對設(shè)置位置，且這種變化并無困難。所以，使用者可按照實際需求應(yīng)用本發(fā)明，本發(fā)明比現(xiàn)有技術(shù)更具靈活性，更具市場競爭優(yōu)勢。
綜上所述，本發(fā)明提供直接施加轉(zhuǎn)印壓力到模具的均壓裝置，可在傳遞均勻的轉(zhuǎn)印壓力的同時達(dá)到簡化結(jié)構(gòu)的效果，并能降低裝置成本以及提高產(chǎn)量，且可應(yīng)用在不同配置的轉(zhuǎn)印裝置上。所以，本發(fā)明可解決現(xiàn)有技術(shù)的種種缺點，且本發(fā)明具有設(shè)計靈活性，并可有效提高產(chǎn)業(yè)利用價值。
權(quán)利要求
1.一種用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，對基板與模具間的成形材料層提供均勻的轉(zhuǎn)印壓力，其特征在于，該裝置至少包括保持件，與均壓件相鄰；均壓件，直接接觸該基板或該模具；以及承載單元，提供承載，用以進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形。
2.如權(quán)利要求1所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該保持件設(shè)在模具的上方或模具的下方。
3.如權(quán)利要求1所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該保持件具有一容置空間，一端形成有開口的結(jié)構(gòu)，用于容置均壓件。
4.如權(quán)利要求1所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該保持件是兩端都形成有開口的結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該保持件其中一端開口處接設(shè)該模具，另一端開口處則設(shè)有施壓板，形成一容置空間以容置均壓件。
6.如權(quán)利要求5所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該施壓板接設(shè)一驅(qū)動單元。
7.如權(quán)利要求1所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該保持件具有一容置空間，一端形成有開口的結(jié)構(gòu)，在容置空間內(nèi)部充填流體，再用彈性膜封閉開口形成均壓件。
8.如權(quán)利要求7所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該彈性膜是由可承受高壓且密封的材料所制成的結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求7所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該彈性膜外部形成一結(jié)合部。
10.如權(quán)利要求9所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該結(jié)合部是由粘著結(jié)構(gòu)、接頭式結(jié)構(gòu)或金屬鎖固結(jié)構(gòu)組成群組中的一種。
11.如權(quán)利要求1所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該承載單元是承載該基板。
12.如權(quán)利要求1所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該承載單元兩側(cè)分別設(shè)置傳動組件，用于傳動該連續(xù)性基板。
13.如權(quán)利要求12所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該傳動組件是輸送帶或滾輪。
14.如權(quán)利要求1所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該承載單元是能量傳遞件并在內(nèi)部設(shè)有至少一個能量源，將能量傳遞到該成形材料層，對該成形材料層進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形。
15.一種用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，裝設(shè)在連接驅(qū)動單元的施壓板，對基板與模具間的成形材料層提供均勻的轉(zhuǎn)印壓力，其特征在于，該均壓裝置至少包括彈性膜，連接在該施壓板，直接接觸該基板或該模具；流體，充填在該彈性膜的內(nèi)部；以及承載單元，提供承載，進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形。
16.如權(quán)利要求15所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該彈性膜是由可承受高壓且密封的材料制成的結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求15所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該彈性膜外部形成一結(jié)合部。
18.如權(quán)利要求17所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該結(jié)合部是由粘著結(jié)構(gòu)、接頭式結(jié)構(gòu)或金屬鎖固結(jié)構(gòu)組成群組的中的一種。
19.如權(quán)利要求15所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該承載單元是承載該基板。
20.如權(quán)利要求19所述的用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，其特征在于，該承載單元是一能量傳遞件并在內(nèi)部設(shè)有至少一個能量源，將能量傳遞到該成形材料層，對該成形材料層進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形。
全文摘要
一種用于微納米轉(zhuǎn)印的均壓裝置，該裝置至少包括與均壓件相鄰的保持件、直接接觸該基板或該模具的均壓件以及提供承載進(jìn)行轉(zhuǎn)印成形的承載單元；本發(fā)明的均壓裝置可解決現(xiàn)有技術(shù)中施壓不均、納米結(jié)構(gòu)局部扭轉(zhuǎn)變形、產(chǎn)量受限、應(yīng)力集中以及制造與組裝困難等種種缺點，簡化了裝置的結(jié)構(gòu)，降低裝置成本，可維持模具與基板間的絕佳平行度，改善納米轉(zhuǎn)印的成形品質(zhì)；可應(yīng)用在單一基板或是連續(xù)性基板上，不僅適合大面積的壓印，更可連續(xù)進(jìn)行壓印，有利于提高裝置的產(chǎn)業(yè)利用價值。
文檔編號B82B3/00GK1858896SQ20051006995
公開日2006年11月8日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月30日
發(fā)明者陳守仁, 陳釧鋒, 何侑倫, 巫震華, 王維漢, 陳來勝 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院