卷对卷处理中的具有高浮雕压模的微接触印刷的利记博彩app
【专利说明】卷对卷处理中的具有高淳雕压模的微接触印刷
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求2012年12月31日提交的美国临时申请61/747, 980的权益，该申请 的公开内容以引用方式全文并入本文。
【背景技术】
[0003] 微接触印刷是可用于例如在基材的表面上产生官能化分子的图案的印刷技术。官 能化分子包含通过化学键附接到基材表面或涂覆的基材表面以形成图案化的自组装单分 子层（SAM)的官能团。SAM是通过化学键附接到表面并且已相对于该表面且甚至相对于彼 此采用优选取向的单层分子。
[0004] 微接触印刷SAM的基本方法涉及对浮雕图案化的弹性体压模（例如聚（二甲基硅 氧烷）（PDMS)压模）施以包含官能化分子的墨，然后使着墨的压模接触基材表面（通常是 金属或金属氧化物表面），从而在压模和基材之间接触的区域内形成SAM。或者，弹性体压 模可以是平坦的（即不包含浮雕图案），并且基材表面可以为浮雕图案化的。使用微接触印 刷方法印刷的微图案化有机和无机材料可潜在地为基材（诸如金属化聚合膜）提供独特的 电学、光学和/或生物特性。
[0005] 在制造过程中，官能化分子应以最小数量的缺陷在所期望的高分辨率图案化SAM 中从压膜可再现地转印到基材表面。因为在卷对卷制造工艺中微接触印刷的速度在移动的 幅材材料上增加，所以应使图案缺陷（诸如线条模糊和空隙）最小化以确保准确的SAM图 案分辨率和再现性。
【发明内容】
[0006] -般来讲，本公开涉及利用具有高纵横比印刷特征部的微接触压模的卷对卷微接 触印刷工艺。在这些卷对卷制造工艺中，高纵横比压模通过减少工艺相关的线条变宽而改 善了基材上的印刷SAM图案的保真性。高纵横比压模允许以较高的线速度进行印刷而不会 导致与空气截留相关的SAM缺陷，并且减轻了印刷SAM中的粒子相关的缺陷。
[0007] 在一个实施例中，本公开涉及一种方法，该方法包括：使幅材材料从支撑件退绕并 且提供弹性体压模，其中压模包括基部表面和远离基部表面延伸的图案元件的布置，其中 每个图案元件包括具有小于约5微米的侧向尺寸的压印表面和相对于基部表面的高度，并 且其中高度与侧向尺寸的纵横比为至少1.5。利用包含官能化分子的墨组合物来给图案元 件的压印表面涂墨，其中官能化分子包含被选择为结合到所述基材材料的官能团。使图案 元件的压印表面与幅材材料的主表面接触持续足以使官能团与幅材材料结合的印刷时间， 以便根据压印表面上的图案元件的布置而在幅材材料的主表面上形成官能化材料的自组 装单分子层（SAM)。
[0008] 在另一个实施例中，本公开涉及一种方法，该方法包括：以至少约0. 1镑/直线英 寸的张力使幅材材料在第一辊和第二辊之间张紧，其中幅材材料以大于约10英尺/分钟的 速度移动；将弹性体聚合物压模安装在印刷辊上，其中压模包括基部表面和具有梯形横截 面形状且在该基部表面之上延伸的图案元件的布置，其中图案元件中的每个图案元件包括 具有约0. 25微米至约5微米的侧向尺寸的基本上平坦的压印表面和相对于基部表面的高 度，并且其中高度与侧向尺寸的纵横比为约1. 5至约5. 0 ;利用包含有机硫化合物的墨组合 物来给压印表面涂墨；使压印表面与在第一辊和第二辊之间的幅材材料的主表面接触持续 约0. 1秒至约30秒的印刷时间，使得有机硫化合物上的官能团结合到幅材材料的主表面以 便根据压印表面上的图案元件的阵列而在主表面上提供有机硫化合物的自组装单分子层 (SAM);以及将压印表面从幅材材料的主表面移除。
[0009] 在另一个实施例中，本公开涉及一种方法，该方法包括：使幅材材料从支撑辊退 绕，其中幅材材料以大于约10英尺/分钟的速度移动；将聚（二甲基硅氧烷）压模安装在 印刷辊上，其中压模包括基本上平坦的基部表面和具有梯形横截面形状且在该基部表面之 上延伸的连续、规则的图案元件的阵列，其中图案元件各自包括具有约0. 25微米至约5微 米的侧向尺寸的基本上平坦的压印表面和相对于基部表面的高度，并且其中高度与侧向尺 寸的纵横比为约1. 5至约5. 0 ;利用包含有机硫化合物和有机溶剂的墨组合物来给压印表 面涂墨；使压印表面与幅材材料的主表面接触持续约0. 1秒至约30秒的印刷时间，使得有 机硫化合物上的硫醇官能团结合到幅材材料的主表面以便根据压印表面上的图案元件的 阵列而在主表面上提供有机硫化合物的自组装单分子层（SAM)。该SAM与由包括具有梯形 横截面形状和小于约1. 5的纵横比的图案元件的聚（二甲基硅氧烷）压模产生的SAM相比， 具有以下至少一项的减小的发生率：（1)重复缺陷；以及（2)空气夹带缺陷。随后将压印表 面从幅材材料的主表面移除。
[0010] 在另一个实施例中，本公开涉及一种系统，该系统包括第一辊和第二辊、以及在该 第一辊和该第二辊之间张紧的移动幅材材料。弹性体压模被安装在辊上，并且接触在第一 辊和第二辊之间的幅材材料，其中压模包括基部表面和具有梯形横截面形状且在该基部表 面之上延伸的图案元件的布置，其中图案元件各自包括具有约0. 25微米至约5微米的侧向 尺寸的基本上平坦的压印表面和相对于基部表面的高度，并且其中高度与侧向尺寸的纵横 比为约1. 5至约5. 0。该系统还包括用于利用有机硫化合物来给压印表面涂墨的设备，该有 机硫化合物具有被选择为结合到幅材材料的主表面的硫醇官能团，以根据压印表面上的图 案元件的阵列而在主表面上形成自组装单分子层（SAM)。 toon] 本发明的一个或多个实施例的细节在附图和以下【具体实施方式】中说明。通过具体 实施方式和附图以及权利要求书，本发明的其他特征、目标和优点将显而易见。
【附图说明】
[0012] 结合以下结合附图对本公开的各种实施例的详细说明，可以更全面地理解本公 开，本领域的普通技术人员应当理解，在附图中，各图仅示出某些示例性实施例，并且不旨 在限制本公开的更广泛的方面。
[0013] 图1是用于微接触印刷的高纵横比压模的一个实施例的示意性剖视图。
[0014] 图2是用于微接触印刷的高纵横比压模的另一个实施例的示意性剖视图。
[0015] 图3是用于在微接触印刷工艺中使用高纵横比压模来在基材上形成自组装单分 子层（SAM)的工艺的示意性剖视图。
[0016] 图4A和4B是用于在基材相对于压模运动的过程中所利用的微接触印刷的压模的 示意性剖视图。
[0017] 图5是在卷对卷处理中用于在微接触印刷中使用的具有双轧辊和延伸过程区的 设备的一部分的不意图。
[0018] 图6是在卷对卷处理中用于在微接触印刷中使用的具有双辊的张紧幅材设备的 一部分的不意图。
[0019] 图7是在卷对卷处理中用于在微接触印刷中使用的具有单个轧辊的设备的一部 分的示意图。
[0020] 图8是在卷对卷处理中用于在微接触印刷中使用的具有单个轧辊和延伸过程区 的设备的一部分的不意图。
[0021] 图9是用于微接触印刷设备中的印刷辊和压模的流体联轴器的示意性剖视图。
[0022] 图10是实例2中所利用的微接触印刷压模的建模表面的示意图。
[0023] 图11是针对实例2的建模微接触印刷压模的压模力/宽度英寸对基材位移的曲 线图。
[0024] 虽然可不按比例绘制的以上附图示出了本公开的各个实施例，但还可以想到其它 的实施例，如在【具体实施方式】中所指出的。在附图中，类似的符号表示类似的元件。
【具体实施方式】
[0025] 除非另外指明，否则在所有情况下，说明书和权利要求书中用来表述特征尺寸、数 量和物理特性的所有数字均应理解为由术语"约"来修饰。因此，除非有相反的指示，否则 上述说明书和所附权利要求书中提出的数值参数均为近似值，并且根据本领域的技术人员 利用本文所公开的教导内容而获得的所需特性，这些近似值可有所不同。在最低程度上说， 每一个数值参数并不旨在限制等同原则在受权利要求书保护的实施例的范围内的应用，至 少应该根据所报告的数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。此 外，具有端点的数值范围的使用包括在该范围内的所有数字（例如，1至5包括I、1. 5、2、 2. 75、3、3. 80、4和5)以及该范围内的任何更窄的范围或单个值。
[0026] 术语表:
[0027] 在整个说明书和权利要求书中采用的某些术语大部分是人们所熟知的，但可能仍 然需要作一些解释。应当理解，如本文所用：
[0028] 参考数值或几何形状的术语"约"、"近似"或"大约"意味着数值的+/-5%或在具有 一般公认数量的边的几何形状的邻边之间的内角的值，明确地包括数值或角度值的+/-5% 内的任何更窄的范围、以及准确的数值或角度值。例如，"约"100 °C的温度是指95 °C至105 °C 的温度，而且明确地包括该范围内的任何更窄的温度范围或甚至单个温度值，包括例如精 确地100°C的温度。同样，"近似正方形"几何形状包括表现出邻边之间的内角为85-95度 (包括对应于完美正方形几何形状的邻边之间的90度内角）的所有四边形几何形状。
[0029] 参考性质或特性的术语"基本上"意味着表现出的性质或特性达到该性质或特性 的98%以内，而且明确地包括在该性质或特性的2%以内的任何更窄的范围、以及该性质 或特性的精确值。例如，"基本上"透明的基材是指透射98-100%的入射光的基材。
[0030] 术语"一个"、"一种"和"该"包括多个指代物，除非内容明确指出不是这样。因此， 例如，提及包含"一种化合物"的材料包括两种或更多种化合物的混合物。
[0031] 除非内容明确指出不是这样，否则术语"或"通常以其包括"和/或"的含义使用。
[0032] 现在将具体参照附图描述本发明的各种示例性实施例。本发明的示例性实施例可 以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行多种修改和更改。因此，应当理解，本公开的 实施例不应限于以下所述的示例性实施例，但应受权利要求书及其任何等同物中示出的限 制的控制。
[0033] 图1示出微接触印刷压模10的示意图，该微接触印刷压模10包括基本上平坦的 基部表面12。图案元件14的阵列远离基部表面12延伸。在一些实施例中，压模1