专利名称：步进网版印刷方法及其印刷装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及网版印刷方法与其印刷装置，特别是针对物体表面进行加工技术的网版印刷方法及其印刷装置。
背景技术：
近年来，随着触控技术的不断发展，触控面板与显示面板结合形成一触控显示装置而被广泛应用于诸如手机、个人数字助理(PDA)、游戏机输入接口、电脑触控屏等各种电子产品中。其中，触控面板包括透明基板、布设于透明基板上的导电层及保护层。所述导电层通过周边导电线路与外部控制电路相连。所述保护层涂布于整个导电层及周边导电线路，为了使所述导电层与外部控制电路良好地电性连接，需要将涂布于所述周边导电线路与外部控制电路接口处的保护层剥离。 现有进行剥离的方法有两种光蚀刻微影和网版印刷。光蚀刻微影，即光刻，是一种图形复印和化学腐蚀相结合的精密表面加工技术，其目的就是在二氧化硅或金属薄膜上面蚀刻出与掩膜版完全对应的几何图形。光刻是一个复杂的工艺流程，通过一系列生产步骤将表面薄膜的特定部分去除，最终形成预设的图案。一般包括清洗、涂布光阻层、曝光、显影、烘干、蚀刻及剥膜的过程，因此生产过程复杂且工时长，其设备、化学材料所需的投资成本较大，导致生产成本高。尤其是，对于大尺寸的触控面板，这些问题就显得更为严重，而且生产过程复杂容易导致生产良率下降。网版印刷是孔版印刷的一种主要印刷方法。请参阅图1，是现有网版印刷装置的结构示意图，包括网版I、刮刀5、蚀刻膏4以及用于承载承印物8的工作台6。一般的网版I包括实体2及通孔3所构成，其中，通孔3构成所需要蚀刻的图案，如图中A字样。印刷时，将蚀刻膏4放置于预设的网版I上，蚀刻膏4在刮刀5的挤压下从网版I的通孔3处漏印至承印物8上而形成图案7。由此可见，网版印刷相较于光刻技术在工艺技术上比较简单。然而，对于中、大尺寸的触控面板而言，其所印刷的保护层面积变大时，所使用的网版的尺寸亦相对变大，在一次性涂布整面大尺寸网版时，不易控制整个大尺寸网版在张力与形状上的一致性，从而也较难保证漏印在承印物上的蚀刻膏剂量一致性，造成所述承印物上的印刷面积不一致，应用在触控面板中会导致触控面板上保护层剥离不符合要求，甚至影响与外部电路的导通性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种步进网版印刷方法及其印刷装置，通过采用小尺寸网版替代大尺寸网版，并以分步网印的涂布方式在中大尺寸的工件表面进行印刷程序，从而达到印刷剂量均匀涂布的良好效果。本发明所采用的技术方案是一种步进网版印刷方法，该方法包括以下步骤循序移动一网版至一工件的待印刷区域的不同位置，其中该网版包含一预设图案，而所述的待印刷区域面积大于所述网版的涂布面积；以及进行网版印刷程序以在所述待印刷区域的不同位置形成该预设图案。所述步进网版印刷方法中，还可包括以下步骤定位待印刷区域的起始位置；以及移动所述网版至该起始位置。所述定位待印刷区域的起始位置是通过拍摄所述待印刷区域的定位标记来确定起始位置的。所述网版印刷程序是将蚀刻膏或可剥胶印刷于所述待印刷区域上。所述蚀刻膏可为氟化氢铵(NH4HF2)，所述待印刷区域是由二氧化硅所形成的工件表层上的预定区域。在蚀刻膏印刷于由二氧化硅所形成的工件表层上的预定区域后，还可进行清洗，去除蚀刻膏及蚀刻膏所在区域内的二氧化硅材料。
所述可剥胶主要由乙烯树脂和酯类塑化剂(酯基增塑剂)组成，所述待印刷区域是位于工件表面的预定区域。所述工件表面上涂布有一导电层。在可剥胶印刷于工件表层的预定区域后，再将已完成可剥胶印刷的工件进行烘烤；并涂布一保护层覆设于所述工件上；剥离所述工件上的可剥胶，即形成所述预定区域的图案。剥离可剥胶后还可进行清洗，以彻底去除工件上残留的可剥胶等。本发明所述的一种步进网版印刷装置，包括一网版，包含一预设图案；一工件，包含一待印刷区域，其中该待印刷区域面积大于所述网版的涂布面积；以及一执行单元，循序移动该网版至该工件的待印刷区域的不同位置以进行网版印刷程序，借此在所述待印刷区域的不同位置形成预设图案。所述执行单元是电性连接于一控制单元与一对准校正器，其中所述对准校正器，感应和采集网版及待印刷区域的位置信息，用以定位待印刷区域的起始位置及反馈所述网版与待印刷区域的位置关系；所述控制单元，接收所述对准校正器所感应和采集的位置信息，并输出指令信号至所述执行单元，进而控制和调整所述执行单元的运动方向和速度；以及所述执行单元，接收所述控制单元的指令信号并按所接收到的指令信号带动网版和刮墨机构进行网版印刷程序。所述控制单元包括计算机，接受所述对准校正器所感应和采集的位置信息并形成机器指令；所述计算机还可用于人机交互，操作者通过计算机输入所需加工的图案及依据该计算机的机器指令控制所述执行单元的运动方向和速度；以及控制器，连接于所述计算机并接收该机器指令，依据该计算机的机器指令控制所述执行单元的运动方向和速度。所述对准校正器包括位移传感器和摄像机，其中所述摄像机与所述控制单元相连接，用以检测定位标记的位置，确定所述待印刷区域与网版的位置，并将其位置信息传输至所述控制单元；所述位移传感器用以检测所述执行单元的位置信息。所述摄像机为电荷耦合器件摄像机。所述执行单元包括驱动电机和机械手臂，其中所述驱动电机连接于所述控制单元，接收该控制单元发出的指令后，输出动力驱动所述机械手臂和刮墨机构；所述机械手臂在所述驱动电机的驱动下带动所述网版和刮墨机构移动进行网版印刷动作。
所述驱动电机包括X-Y-Z三轴方向的驱动电机，所述机械手臂采用线性导轨和滚珠螺杆所构成，并由所述X-Y-Z三轴方向的驱动电机驱动。所述网版上装有蚀刻膏或可剥胶，所述刮墨机构将所述蚀刻膏或可剥胶印刷于所述待印刷区域。所述网版为丝质网版或者钢板网版。所述的步进网版印刷装置还包括一工作平台，用于承载和固定工件，所述工件表面为所述待印刷区域，所述工作平台连接于所述执行单元，在所述执行单元的驱动下装载和移动所述工件。本发明提供的步进网版印刷方法及其印刷装置可以有效克服使用大尺寸网版时易变形、印刷剂量一致性差等缺点。与大尺寸网版相比，小尺寸网版不易变形，可以有效地延长网版的使用寿命，降低生产成本。同时，在进行涂布时，小尺寸网版的张力与形状更容 易保持一致，从而保证所印刷剂量的一致性。因此，本发明通过采用小尺寸网版替代大尺寸网版，并以分步网印的涂布方式在中大尺寸的工件表层进行印刷程序，即可有效地解决中、大尺寸触控板保护层的处理问题。
图I是现有网版印刷装置的结构示意图；图2是本发明触控面板的结构示意图；图3是本发明步进网版印刷的工作示意图；图4是本发明步进网版印刷的工作示意图；图5是本发明步进网版印刷方法的流程图；图6是本发明另一步进网版印刷方法的流程图；以及图7是本发明步进网版印刷装置的方块示意图。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述。如图2所不,一种触控面板包括玻璃基板51,导电层52和保护层53,其中导电层52可以氧化铟锡(ITO)或其他具有类似功能的材料制成，布设于玻璃基板51表面；保护层53可为二氧化硅层，覆设于导电层52上。导电层52的电极通过周边导电线路521连接至外部控制电路，触控面板为了能够与外部控制电路(图未示)电性连接，需要将覆设于周边导电线路521与外部控制电路接口处的保护层53蚀穿成一接口 531，使外部控制电路与导电层52建立良好的电接触。本发明通过步进网版印刷装置，采用分步网印的方式将蚀刻膏或可剥胶印刷于触控面板上，进而将周边导电线路521上方对应的保护层材料去除，使保护层53形成一预设图案。图3与图4是本发明步进网版印刷的工作示意图，其中，工件810位于一工作平台40上且包含一待印刷区域9，网版801在该待印刷区域9上循序地移动进行印刷，图中左上角为单次印刷的放大示意图，承印物808是工件810本体的一部分且其面积为待印刷区域9中的一部分，网版801移动至该承印物808的上方进行印刷时，将蚀刻膏805放置于预设的网版801上，蚀刻膏805在刮刀804的挤压下从网版801的通孔802处漏印至承印物808表面而形成图案807，如图中A字样，形成单次印刷区域806，该单次印刷区域806为所述网版801的涂布面积。由于所述待印刷区域9的面积大于网版801单次印刷区域806的面积，本发明是将网版801移动至待印刷区域9的不同位置进行印刷，其移动方式可采用循序步进方式，如图4所示，在工件810的待印刷区域9上按其①-②-③-④-⑤-⑥的方向分步完成网版印刷，分步完成单次印刷区域806 ;当所有待印刷区域9上的不同位置都完成印刷后，即完成整个工件810的印刷。若表现在图2的保护层53的印刷上，则可印刷蚀刻膏805于周边导电线路521所在的周边位置对应的保护层53上。图5是本发明步进网版印刷方法的流程示意图，采用印刷蚀刻膏来去除保护层53材料，包括以下步骤SI :在工件上形成一保护层，所述工件上设有导电层，所述保护层形成于该导电层上； S2 :采用步进网版印刷的方式印刷蚀刻膏于所述保护层表面，以形成该保护层所需的图案。所述步进网版印刷是将蚀刻膏采用步进网版印刷装置进行印刷的，该步进网版印刷的步骤是S201，采用电荷耦合器件(Charge Coupled Device, CCD)摄像机，也叫CCD摄像机来定位所述工件的起始位置；S202，移动机械手臂，将所承载的网版移动至所述起始位置；S203，将蚀刻膏通过网版印刷于所述保护层表面；S204，移动机械手臂将网版移动至不同位置重复进行S203 ;S205，当所有区域都完成后即完成整个工件的印刷，完成印刷。其中，所述保护层以二氧化硅制成，所述蚀刻膏采用氟化氢铵(NH4HF2)采用步进网版印刷装置印刷于所述保护层上，发生化学反应，其反应的化学方程式为Si02+6NH4HF2 — H2 (SiF6) +6NH4F+2H20在保护层表面涂布蚀刻膏之后，该保护层处理方法还包括步骤S3 :清洗，去除蚀刻膏及蚀刻膏所在区域内的保护层材料，待上述化学反应完全后，将蚀刻膏涂布区域内的氟化铵等材料去除。图6是本发明步进网版印刷方法的另一个流程示意图，采用印刷可剥胶来去除保护层53材料，包括以下步骤Tl，在一工件上采用步进网版印刷的方式将可剥胶印刷于该工件表面，所述可剥胶在工件表面上形成与网版的预定图案相对应的图案；T2，将上述工件进行烘烤；T3，涂布一保护层覆设于所述工件上；T4，剥离所述工件上的可剥胶，从而形成所述保护层所需的图案。其中，所述步进网版印刷是将可剥胶采用步进网版印刷装置进行印刷的，该步进网版印刷的步骤是T101，采用电荷耦合器件摄像机定位所述工件的起始位置；T102，移动机械手臂，将所承载的网版移动至所述起始位置；T103，将可剥胶通过网版印刷于所述保护层表面；T104，移动机械手臂将网版移动至下一区域，重复T103 ;T105，完成印刷。所述可剥胶主要为乙烯树脂和酯类塑化剂(酯基增塑剂)。在剥离所述工件上的可剥胶之后，还包括一清洗步骤T5，用以去除工件上残留的可剥胶。图7是本发明步进网版印刷装置的方块示意图，一种步进网版印刷装置，包括一网版(图未示)，包含一预设图案；一工件100，包含一待印刷区域，其中该待印刷区域面积大于所述网版的涂布面积；以及一执行单元30，该执行单元30与所述网版相接，循序移动所述网版至该工件100的待印刷区域的不同位置以进行网版印刷程序，借此在所述待印刷区域的不同位置形成预设图案。所述执行单元30与一控制单元10、一对准校正器20相连接，其中，所述对准校正器20感应和采集网版及待印刷区域的位置信息，用以定位待印刷区域的起始位置及反馈所述网版与待印刷区域的位置关系；所述控制单元10，接收所述对准校正器20所感应和采集的位置信息，并输出指令信号至所述执行单元30，进而控制和调整所述执行单元30的运动方向和速度；所述执行单元30接收所述控制单元10的指令信号并按所接收到的指令信号，并带动网版和刮墨机构移动进行网版印刷程序。 所述控制单元10，包括控制器101及计算机(即PC机)102，计算机102接收和处理对准校正器20感应到的位置信息并形成机器指令，控制器101连接于所述计算机102并接收所述机器指令，从而调整和控制执行单元30的运动方向和速度；计算机102用于人机交互，用来监控执行单元30的运动数据，并对控制器101进行设置，操作者通过计算机102输入所需加工的图案及程式，所述计算机102将所述图案及程式转换成机器指令，并将所述机器指令传输至控制器101。所述对准校正器20，包括摄像机201和位移传感器202，摄像机201与控制单元10的计算机102相连接，通过感应工件100上定位标记的位置，用以检测和确定工件100上待印刷区域与网版的位置，摄像机201将采集到的工件100位置信息传输至控制单元10的计算机102加以处理。其中，摄像机201为电荷I禹合器件(Charge Coupled Device)摄像机，采用离轴对准方式确定工件100的位置。位移传感器202用以监控执行单元30机械手臂302的位置信息，并反馈至控制器101加以处理。所述执行单元30，包括驱动电机301和机械手臂302，驱动电机301连接于控制单元10，并接收控制单元10的指令信号并按所接收到的指令信号进行分步的网印动作，输出动力用以驱动机械手臂302和工作平台40 ;机械手臂302用于装载网版和刮墨机构(图未示)，机械手臂302在驱动电机301的驱动下带动网版和刮墨机构移动进行网印动作。所述刮墨机构包括刮刀及使刮刀左右窜动的驱动装置，刮刀离合压装置及刮刀升降装置。机械手臂302是分区域分步执行网印动作，将所述网版按所述指令信号在不同区域移动，在每个区域上将网版图案印刷于工件100表面。其中，驱动电机301包括X-Y-Z三轴方向的驱动电机，机械手臂302采用线性导轨和滚珠螺杆所构成，并由所述X-Y-Z三轴方向的驱动电机所驱动。所述定位工件台40，用于承载和固定所需加工的工件100。工件100上标刻有若干个定位标记，便于所述电荷耦合器件摄像机侦测定位。所述步进网版印刷装置在分步移动时可采用移动网版及刮墨机构的方式；亦可采用移动工作平台的方式进行步进位移。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种步进网版印刷方法，其特征在于该方法包括以下步骤循序移动一网版至一工件的待印刷区域的不同位置，其中该网版包含一预设图案，而所述的待印刷区域面积大于所述网版的涂布面积；以及 进行网版印刷程序以在所述待印刷区域的不同位置形成该预设图案。
2.根据权利要求I所述的步进网版印刷方法，其特征在于该方法还包括以下步骤 定位待印刷区域的起始位置；以及 移动所述网版至该起始位置。
3.据权利要求2所述的步进网版印刷方法，其特征在于，所述定位待印刷区域的起始位置是通过拍摄所述待印刷区域的定位标记来确定起始位置的。
4.根据权利要求I所述的步进网版印刷方法，其特征在于所述网版印刷程序是将蚀刻膏或可剥胶印刷于所述待印刷区域上。
5.根据权利要求4所述的步进网版印刷方法，其特征在于所述蚀刻膏为氟化氢铵，所述待印刷区域是由二氧化硅所形成的工件表层上的预定区域。
6.根据权利要求5所述的步进网版印刷方法，其特征在于还包括一清洗步骤，去除蚀刻膏及蚀刻膏所在区域内的二氧化硅材料。
7.根据权利要求4所述的步进网版印刷方法，其特征在于所述的可剥胶主要由乙烯树脂和酯类塑化剂组成，所述待印刷区域是位于工件表面上预定区域。
8.根据权利要求7所述的步进网版印刷方法，其特征在于所述工件表面上涂布有一导电层。
9.根据权利要求7所述的步进网版印刷方法，其特征在于还包括以下步骤将已完成可剥胶印刷的工件进行烘烤； 涂布一保护层覆设于所述工件表面上；以及 剥离所述工件上的可剥胶，形成所述预定区域的图案。
10.根据权利要求9所述的步进网版印刷方法，其特征在于还包括一清洗步骤，去除所述工件上残留的可剥胶。
11.一种步进网版印刷装置，其特征在于，包括 一网版，包含一预设图案； 一工件，包含一待印刷区域，其中该待印刷区域面积大于所述网版的涂布面积；以及 一执行单元，循序移动该网版至该工件的待印刷区域的不同位置以进行网版印刷程序，藉此在所述待印刷区域的不同位置形成预设图案。
12.根据权利要求11所述的步进网版印刷装置，其特征在于所述执行单元是电性连接于一控制单元与一对准校正器，其中 所述对准校正器，感应和采集网版及待印刷区域的位置信息，用以定位待印刷区域的起始位置及反馈所述网版与待印刷区域的位置关系； 所述控制单元，接收所述对准校正器所感应和采集的位置信息，并输出指令信号至所述执行单元，进而控制和调整所述执行单元的运动方向和速度；以及 所述执行单元，接收所述控制单元的指令信号并按所接收到的指令信号带动网版和刮墨机构进行网版印刷程序。
13.根据权利要求12所述的步进网版印刷装置，其特征在于所述控制单元包括计算机，接受所述对准校正器所感应和采集的位置信息并形成机器指令； 所述计算机还可用于人机交互，操作者通过计算机输入所需加工的图案及程式，所述计算机将所述图案及程式转换成机器指令； 控制器，连接于所述计算机并接收该机器指令，依据该计算机的机器指令控制所述执行单元的运动方向和速度。
14.根据权利要求12所述的步进网版印刷装置，其特征在于所述对准校正器包括位移传感器和摄像机，其中 所述摄像机与所述控制单元相连接，用以检测定位标记的位置，确定所述待印刷区域与网版的位置，并将其位置信息传输至所述控制单元； 所述位移传感器用以检测所述执行单元的位置信息。
15.根据权利要求14所述的步进网版印刷装置，其特征在于所述摄像机为电荷耦合器件摄像机。
16.根据权利要求12所述的步进网版印刷装置，其特征在于所述执行单元包括驱动电机和机械手臂，其中 所述驱动电机连接于所述控制单元，接收该控制单元发出的指令后，输出动力驱动所述机械手臂和刮墨机构； 所述机械手臂在所述驱动电机的驱动下带动所述网版和刮墨机构移动进行网版印刷动作。
17.根据权利要求16所述的步进网版印刷装置，其特征在于所述驱动电机包括X-Y-Z三轴方向的驱动电机，所述机械手臂采用线性导轨和滚珠螺杆所构成，并由所述X-Y-Z三轴方向的驱动电机驱动。
18.根据权利要求12所述的步进网版印刷装置，其特征在于所述网版上装有蚀刻膏或可剥胶，所述刮墨机构将所述蚀刻膏或可剥胶印刷于所述待印刷区域。
19.根据权利要求11所述的步进网版印刷装置，其特征在于所述网版为丝质网版或者钢板网版。
20.根据权利要求11所述的步进网版印刷装置，其特征在于所述的步进网版印刷装置还包括一工作平台，用于承载和固定工件，所述工件表面为所述待印刷区域，所述工作平台连接于所述执行单元，在所述执行单元的驱动下装载和移动所述工件。
全文摘要
本发明涉及一种步进网版印刷方法及其印刷装置。本发明提供的步进网版印刷方法，包括以下步骤循序移动一网版至一工件的待印刷区域的不同位置，其中该网版包含一预设图案，而所述的待印刷区域面积大于所述网版的涂布面积；以及进行网版印刷程序以在所述待印刷区域的不同位置形成该预设图案。本发明提供步进网版印刷方法及其印刷装置，可以有效克服使用大尺寸网版时张力难保持，导致易变形、涂布的一致性差等缺点，可用于大尺寸产品的表面处理问题。
文档编号B41M1/12GK102963143SQ20111027110
公开日2013年3月13日 申请日期2011年8月28日 优先权日2011年8月28日
发明者陈猷仁, 林坤荣 申请人:瑞世达科技(厦门)有限公司