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在后續(xù)處理期間實(shí)現(xiàn)精確配準(zhǔn)的多種油墨的印刷的制作方法

文檔序號(hào):12283209閱讀:213來源:國知局
在后續(xù)處理期間實(shí)現(xiàn)精確配準(zhǔn)的多種油墨的印刷的制作方法與工藝

制品諸如柔性電子或光學(xué)部件的制造可涉及施加沉積或形成在細(xì)長(zhǎng)基底或幅材上的材料層。具體地,通過多個(gè)沉積步驟,可以將材料的圖案以層的形式沉積在細(xì)長(zhǎng)基底,諸如幅材上。一些制品需要施加在基底的一側(cè)或兩側(cè)上的特征部的精確配準(zhǔn)。

為了實(shí)現(xiàn)層之間的準(zhǔn)確配準(zhǔn),必須在基底移動(dòng)穿過多個(gè)制造步驟時(shí)保持橫向(橫維)定位和縱向(順維)定位。當(dāng)基底是柔性的或可拉伸的時(shí),保持形成在基底上的層之間的配準(zhǔn)變得更加復(fù)雜。一些制品以多個(gè)步驟制成,在這些步驟期間,材料或工藝被依次施加到基底,這要求每一工序的精確位置配準(zhǔn)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

在一個(gè)方面,本公開描述了一種通過以包括基準(zhǔn)標(biāo)記和主圖案標(biāo)記兩者的預(yù)定圖案將多種油墨沉積到基底上來在輥到輥工藝中實(shí)現(xiàn)精確配準(zhǔn)的方法。使用這些油墨中的一種油墨來將基準(zhǔn)標(biāo)記生成到基底上,而另一種油墨將主圖案標(biāo)記印刷在相同基底上,使得預(yù)定圖案與基準(zhǔn)標(biāo)記的圖案具有可預(yù)測(cè)空間關(guān)系。因此,即使形成主圖案標(biāo)記的油墨不可見,或者其與基底的對(duì)比度如此低以致于其事實(shí)上不可見,或者其甚至在后續(xù)工序中已被溶解,但通過參考基準(zhǔn)標(biāo)記仍然可以知道主圖案標(biāo)記在哪里。在一些便利的實(shí)施方案中,在第二操作之后,預(yù)定圖案將限定導(dǎo)電電路跡線。在一些其它便利的實(shí)施方案中,預(yù)定圖案將限定防篡改安全標(biāo)記的至少一個(gè)方面。

特別關(guān)注的是其中以可溶性油墨印刷預(yù)定圖案的實(shí)施方案。例如,可將導(dǎo)電材料層濺射到印刷基底上,并且然后沖洗該基底以便將可溶性油墨移除。這也移除在可溶性油墨之上的濺射層。如果基準(zhǔn)標(biāo)記不可溶于溶劑,則可知道圖案在濺射層中的位置,即使那個(gè)圖案不可見,或者即使其與基底的對(duì)比度如此低以致于其事實(shí)上不可見。

在一個(gè)示例性實(shí)施方案中,本公開描述了一種圖案化基底的方法,該方法包括:提供印刷輥、第一油墨分配器和印刷機(jī);其中印刷輥上具有預(yù)定圖案,該預(yù)定圖案具有基準(zhǔn)標(biāo)記和主圖案標(biāo)記兩者;用第一油墨分配器將可溶于選擇的溶劑中的第一油墨分配到印刷輥上;抵靠印刷輥推進(jìn)基底,從而用第一油墨將預(yù)定圖案的負(fù)片印刷到基底上;推進(jìn)基底經(jīng)過印刷機(jī),并且將不可溶于所選擇的溶劑中的第二油墨僅施加到基準(zhǔn)標(biāo)記的負(fù)片上;在預(yù)定圖案上將功能材料的層疊置到基底上;以及用所選擇的溶劑沖洗基底,從而將可溶性油墨移除,從而使功能材料遵循主圖案標(biāo)記的圖案而保留在基底上,并且使非可溶性油墨遵循基準(zhǔn)標(biāo)記的圖案而保留在基底上。

在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中,本公開描述了一種用具有基準(zhǔn)標(biāo)記和主圖案標(biāo)記兩者的預(yù)定圖案圖案化基底的方法,該方法包括:將至少第一可見油墨和第二導(dǎo)電油墨以至少一個(gè)縱道各自涂布到基底上;將具有抗蝕劑材料的預(yù)定圖案施加到第一油墨和第二油墨上,該預(yù)定圖案具有位于用第一可見油墨涂布的道內(nèi)的基準(zhǔn)標(biāo)記和位于通過第二導(dǎo)電油墨涂布的道內(nèi)的主圖案標(biāo)記兩者;使抗蝕劑基質(zhì)材料硬化或固化;用可剝離聚合物層覆涂圖案;將可剝離聚合物層從基底剝離,從而移除第一油墨和第二油墨的未被抗蝕劑保護(hù)的部分。

示例性實(shí)施方案列表

A.一種圖案化基底的方法,該方法包括:

提供印刷輥、第一油墨分配器和印刷機(jī);其中印刷輥上具有預(yù)定圖案,該預(yù)定圖案具有基準(zhǔn)標(biāo)記和主圖案標(biāo)記兩者;

用第一油墨分配器將可溶于選擇的溶劑中的第一油墨分配到印刷輥上;

抵靠印刷輥推進(jìn)基底,從而用第一油墨將預(yù)定圖案的負(fù)片印刷到基底上;

推進(jìn)基底經(jīng)過印刷機(jī),并且將不可溶于所述選擇的溶劑中的第二油墨施加到基準(zhǔn)標(biāo)記上;

在預(yù)定圖案上將功能材料的層疊置到基底上;以及

用所述選擇的溶劑沖洗基底,從而將可溶性油墨移除,

從而使功能材料呈主圖案標(biāo)記的預(yù)定圖案而保留在基底上,并且使非可溶性油墨呈基準(zhǔn)標(biāo)記的預(yù)定圖案而保留在基底上。

B.根據(jù)實(shí)施方案A所述的方法,其中所述選擇的溶劑為水。

C.根據(jù)實(shí)施方案A或B所述的方法,其中第二油墨是可UV固化的,

并且其中該方法還包括用UV輻射固化第二油墨。

D.根據(jù)實(shí)施方案A、B或C所述的方法,其中印刷輥為選自以下的輥:

柔性版印刷輥、凹版印刷輥、雙膠版印刷輥和絲網(wǎng)印刷輥。

E.根據(jù)實(shí)施方案A、B、C或D所述的方法,其中預(yù)定圖案包括具有大小小于20微米的尺寸的特征部。

F.根據(jù)實(shí)施方案A、B、C、D或E所述的方法,其中基準(zhǔn)標(biāo)記和預(yù)定圖案以小于20微米的尺寸精度配準(zhǔn)。

G.根據(jù)實(shí)施方案A、B、C、D、E或F所述的方法,其中功能材料為選自以下的導(dǎo)電材料:金屬、導(dǎo)電金屬氧化物以及導(dǎo)電油墨。

H.一種觸摸屏顯示器,該觸摸屏顯示器包括通過根據(jù)實(shí)施方案A、B、C、D、E、F或G所述的方法制備的圖案化基底。

I.根據(jù)實(shí)施方案H所述的觸摸屏顯示器,其中觸摸屏顯示器是選自以下的電子設(shè)備的部件:蜂窩電話、平板計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)顯示器或電視機(jī)。

J.一種用具有基準(zhǔn)標(biāo)記和主圖案標(biāo)記兩者的預(yù)定圖案圖案化基底的方法,該方法包括:

將至少第一可見油墨和第二油墨以至少一個(gè)縱道各自涂布到基底上;

將具有抗蝕劑材料的預(yù)定圖案施加到第一油墨和第二油墨上,該預(yù)定圖案具有位于用第一可見油墨涂布的道內(nèi)的基準(zhǔn)標(biāo)記和位于通過第二油墨涂布的道內(nèi)的主圖案標(biāo)記兩者;

使抗蝕劑材料硬化或固化;

用可剝離聚合物層覆涂圖案;以及

將可剝離聚合物層從基底剝離,從而移除第一油墨和第二油墨的未被抗蝕劑保護(hù)的部分。

K.根據(jù)實(shí)施方案J所述的方法,其中第二油墨包括納米線,并且是導(dǎo)電的。

L.根據(jù)實(shí)施方案J或K所述的方法,其中用可剝離聚合物層覆涂圖案包括用形成可剝離聚合物層的液體覆涂一個(gè)或多個(gè)第一區(qū)域和一個(gè)或多個(gè)第二區(qū)域。

M.根據(jù)實(shí)施方案L所述的方法,其中形成可剝離聚合物層的液體選自:聚合物溶液、單體、單體溶液和聚合物熔體。

N.根據(jù)實(shí)施方案M所述的方法,其中形成可剝離聚合物層的液體包括聚合物溶液,并且覆涂包括槽式涂布、輥涂、溢流涂布、缺口棒涂布、直接凹版印刷、膠版凹版印刷或噴涂。

O.根據(jù)實(shí)施方案M或N所述的方法,其中形成可剝離聚合物層的液體包括PVA。

P.根據(jù)實(shí)施方案J、K、L、M、N或O所述的方法,其中預(yù)定圖案通過選自以下的印刷輥施加:柔性版印刷輥、凹版印刷輥、雙膠版印刷輥和絲網(wǎng)印刷輥。

Q.根據(jù)實(shí)施方案J、K、L、M、N、O或P所述的方法,其中預(yù)定圖案包括具有大小小于20微米的尺寸的特征部。

R.根據(jù)實(shí)施方案J、K、L、M、N、O、P或Q所述的方法,其中基準(zhǔn)標(biāo)記和第一預(yù)定圖案以小于20微米的尺寸精度配準(zhǔn)。

S.一種觸摸屏顯示器,該觸摸屏顯示器包括通過根據(jù)實(shí)施方案J、K、L、M、N、O、P、Q或R所述的方法制備的圖案化基底。

T.根據(jù)實(shí)施方案S所述的觸摸屏顯示器,其中觸摸屏顯示器是選自以下的電子設(shè)備的部件:蜂窩電話、平板計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)顯示器或電視機(jī)。

對(duì)本公開的示例性實(shí)施方案的各個(gè)方面和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了匯總。上文的發(fā)明內(nèi)容并非旨在描述本公開的當(dāng)前某些示例性實(shí)施方案的每個(gè)例示的實(shí)施方案或每種實(shí)施方式。下面的附圖和具體實(shí)施方式更具體地舉例說明使用本文所公開的原理的某些優(yōu)選實(shí)施方案。

附圖說明

結(jié)合附圖,參考以下對(duì)本公開的各種實(shí)施方案的詳細(xì)說明,可更全面地理解本公開,其中:

圖1為實(shí)現(xiàn)本公開的第一實(shí)施方案的一部分的印刷裝置的透視圖;

圖2為具有通過圖1的印刷裝置施加的預(yù)定圖案的基底的一個(gè)邊緣的部分頂視圖;

圖3為圖2中為了施加第二油墨而被推進(jìn)通過印刷機(jī)的基底的透視圖;

圖4為圖2中具有通過圖3的處于適當(dāng)位置的裝置施加的第二油墨的基底的一個(gè)邊緣的部分頂視圖;

圖5為圖4中施加功能材料的層之后的基底的邊緣的部分頂視圖;

圖6為圖5的基底的邊緣的局部頂視圖,在該基底在選擇的溶劑中沖洗之后,主圖案標(biāo)記保留在功能材料中并且基準(zhǔn)標(biāo)記保留在第二油墨中;

圖7為基底的頂視圖,該基底已結(jié)合該方法的第二實(shí)施方案進(jìn)行涂布;

圖8為沿圖7中的剖面線8-8截取的涂布基底的橫截面圖;

圖9為圖7中已涂布有抗蝕劑材料的基底的頂視圖;

圖10為沿圖9中的剖面線10-10截取的具有抗蝕劑的涂布基底的橫截面圖;

圖11為圖9的基底的頂視圖,其中抗蝕劑材料已硬化或固化并且基底已覆涂有可剝離聚合物層;

圖12為沿圖11中的剖面線12-12截取的涂布基底的橫截面圖;

圖13為圖11的基底的頂視圖,其中襯件已層合到可剝離聚合物;

圖14為沿圖13中的剖面線14-14截取的層合基底的橫截面圖;

圖15為圖13的基底的頂視圖,其中襯件和可剝離層已被剝離;并且

圖16為沿圖15中的剖面線16-16截取的層合基底的橫截面圖。

在這些附圖中,類似的附圖標(biāo)號(hào)表示類似的元件。雖然可不按比例繪制的以上附圖闡述了本公開的各種實(shí)施方案,但還可想到其它實(shí)施方案,如在具體實(shí)施方式中所指出的。在所有情況下,本公開都通過示例性實(shí)施方案的表示而非通過表述限制來描述當(dāng)前公開的發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可設(shè)計(jì)出許多其它修改形式和實(shí)施方案,這些修改形式和實(shí)施方案在本公開的范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)。

具體實(shí)施方式

共同未決的PCT申請(qǐng)US2013/074231公開了一種通過同時(shí)將多種油墨沉積到印刷輥上來在輥到輥工藝中實(shí)現(xiàn)精確配準(zhǔn)的方法。這些油墨中的一種油墨將基準(zhǔn)標(biāo)記的圖案印刷到基底上,而另一種油墨將預(yù)定圖案印刷在相同基底上,使得預(yù)定圖案與基準(zhǔn)標(biāo)記的圖案具有可預(yù)測(cè)空間關(guān)系。因此,即使形成預(yù)定圖案的油墨不可見,或者其與基底的對(duì)比度如此低以致于其事實(shí)上不可見,或者其甚至在后續(xù)工序中已被溶解,但通過參考基準(zhǔn)標(biāo)記的圖案仍然可以知道預(yù)定圖案在哪里。然而,這些方法在預(yù)定圖案和基準(zhǔn)標(biāo)記之間需要相當(dāng)寬的最小間距。這導(dǎo)致了材料的浪費(fèi),尤其是當(dāng)預(yù)定圖案和其相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)標(biāo)記排列為雙聯(lián)式(two-up)布置時(shí)。

對(duì)于下面定義的術(shù)語的術(shù)語表,除非在權(quán)利要求書或說明書中的其它地方提供不同的定義,否則整個(gè)申請(qǐng)應(yīng)都將應(yīng)用這些定義。

術(shù)語表

在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中所使用的某些術(shù)語雖然大部分為人們所熟知,但可能仍然需要作出一些解釋。應(yīng)當(dāng)理解:

在本申請(qǐng)中,“對(duì)比度”意為表示成通過指定公式計(jì)算出的數(shù)字的測(cè)定量(諸如兩個(gè)區(qū)域的亮度)的相異程度。此定義來自于ASTM標(biāo)準(zhǔn)E284,“Standard Terminology of Appearance(外觀的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語)”。在最廣泛意義上,“低對(duì)比度油墨”為不足以經(jīng)目測(cè)從基底中分辨出來以允許在基底上進(jìn)行第二操作以與預(yù)定圖案直接配準(zhǔn)的任何油墨。結(jié)合在以下實(shí)施例3中所討論的光學(xué)測(cè)試,呈現(xiàn)了一種更正式的定義。

在本申請(qǐng)中,“預(yù)定圖案”意為可包括例如線、重復(fù)的線、跡線、符號(hào)、字母、圖、圖形、數(shù)字或它們的組合的圖案;意為提前確定或選擇以通過合適的復(fù)制方法諸如印刷來置于基底上的圖案。預(yù)定圖案可以包括具有大小小于20、10或5微米的尺寸的特征部。

在本申請(qǐng)中,“基準(zhǔn)標(biāo)記”意為置于基底上的符號(hào)、線、點(diǎn)或其它形狀的圖案,其作為參照點(diǎn)供成像系統(tǒng)用來獲得關(guān)于幅材位移、幅材速度或幅材位置的信息。

在本申請(qǐng)中,術(shù)語“一種聚合物”或“多種聚合物”包括均聚物和共聚物,以及可例如通過共擠出法或通過反應(yīng)(包括例如,酯交換反應(yīng))以混溶共混物的形式形成的均聚物或共聚物。術(shù)語“共聚物”包括無規(guī)共聚物、嵌段共聚物和星形(例如樹枝狀的)共聚物。

在本申請(qǐng)中,相對(duì)于特定層的術(shù)語“鄰接”意為在某一位置與另一層接合或附接,在該位置處,兩個(gè)層彼此靠近(即,相鄰)并直接接觸,或彼此鄰近但不直接接觸(即,在兩個(gè)層之間插入一個(gè)或多個(gè)附加層)。

在本申請(qǐng)中,通過針對(duì)所公開涂布制品中的各個(gè)元件的位置使用取向術(shù)語,諸如“在頂上”、“之上”、“在...上”、“覆蓋”、“最上面”、“下面”等等,是指元件相對(duì)于水平設(shè)置的、面向上基底的相對(duì)位置。然而,除非另外指明,否則不旨在基底或制品在制造期間或制造后應(yīng)具有任何特定的空間取向。

在本申請(qǐng)中,通過使用術(shù)語“覆涂”來描述層相對(duì)于本公開的制品的基底或其它元件的位置,是指層在基底或其它元件的頂上,但未必與基底或其它元件鄰接。

在本申請(qǐng)中,提及數(shù)值或形狀的術(shù)語“約”或“大約”意指該數(shù)值或特性或特征的+/-5%,但明確地包括準(zhǔn)確的數(shù)值。例如,“約”1帕-秒的粘度是指粘度為0.95-秒至1.05帕-秒,但是也明確地包括精確的1帕-秒的粘度。類似地,“基本上正方形”的周邊旨在描述具有四個(gè)側(cè)向邊緣的幾何形狀,其中每個(gè)側(cè)向邊緣的長(zhǎng)度為任何其它側(cè)向邊緣的長(zhǎng)度的95%至105%,但是也包括其中每個(gè)側(cè)向邊緣剛好具有相同長(zhǎng)度的幾何形狀。

在本申請(qǐng)中,提及特性或特征的術(shù)語“基本上”意指該特性或特征表現(xiàn)出的程度大于該特性或特征的相反面表現(xiàn)出的程度。例如,“基本上”透明的基底是指與其未能透射(例如,吸收和反射)相比透射更多輻射(例如,可見光)的基底。因此,透射入射在其表面上的可見光多于50%的基底是基本上透明的,但是透射入射在其表面上的可見光的50%或更少的基底并不是基本上透明的。

在本申請(qǐng)中,除非內(nèi)容清楚地另外指明,否則單數(shù)形式的“一個(gè)”、“一種”和“該”包括多個(gè)指代物的情況。因此,例如,提及的包含“某種化合物”的細(xì)旦纖維包括兩種或更多種化合物的混合物。如本說明書和所附實(shí)施方案中所用,除非內(nèi)容清楚地另外指明,否則術(shù)語“或”通常以其包括“和/或”的含義使用。

如本申請(qǐng)中所用的,通過端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括該范圍內(nèi)所包括的所有數(shù)值(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。

除非另外指明,否則說明書和實(shí)施方案中所用的表達(dá)數(shù)量或成分、性質(zhì)量度等的所有數(shù)值在所有情況下均應(yīng)理解成被術(shù)語“約”修飾。因此,除非有相反的說明,否則說明書以及更具體地示例性實(shí)施方案列表和權(quán)利要求書中闡述的數(shù)值參數(shù)可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員使用本公開的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的所需性質(zhì)而變化。在最低程度上,并且在不試圖將等同原則的應(yīng)用限制到受權(quán)利要求書保護(hù)的實(shí)施方案的范圍內(nèi)的條件下,至少應(yīng)該根據(jù)所記錄數(shù)值的有效數(shù)位和通過慣常的四舍五入法來解釋每個(gè)數(shù)值參數(shù)。

在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下,可對(duì)本公開的示例性實(shí)施方案進(jìn)行各種修改和更改。因此,應(yīng)當(dāng)理解,本公開的實(shí)施方案并不限于下文描述的示例性實(shí)施方案,而應(yīng)受權(quán)利要求書及其任何等同物中所述的限制因素控制。

因此,在一個(gè)示例性實(shí)施方案中,本公開描述了一種通過以包括基準(zhǔn)標(biāo)記和主圖案標(biāo)記兩者的預(yù)定圖案將多種油墨沉積到基底上來在輥到輥工藝中實(shí)現(xiàn)精確配準(zhǔn)的方法。使用這些油墨中的一種油墨來將基準(zhǔn)標(biāo)記生成到基底上,而另一種油墨將主圖案標(biāo)記印刷在相同基底上,使得預(yù)定圖案與基準(zhǔn)標(biāo)記的圖案具有可預(yù)測(cè)空間關(guān)系。因此,即使形成主圖案標(biāo)記的油墨不可見,或者其與基底的對(duì)比度如此低以致于其事實(shí)上不可見,或者其甚至在后續(xù)工序中已被溶解,但通過參考基準(zhǔn)標(biāo)記仍然可以知道主圖案標(biāo)記在哪里。在一些便利的實(shí)施方案中,在第二操作之后,預(yù)定圖案將限定導(dǎo)電電路跡線。在一些其它便利的實(shí)施方案中,預(yù)定圖案將限定防篡改安全標(biāo)記的至少一個(gè)方面。

現(xiàn)在將具體參照附圖對(duì)本公開的各種示例性實(shí)施方案進(jìn)行描述?,F(xiàn)在參見圖1,其示出了適用于實(shí)現(xiàn)本公開的第一實(shí)施方案的一部分的印刷裝置20的透視圖。印刷裝置20包括印刷輥22和支撐輥24。在例示的實(shí)施方案中,基底30即不定長(zhǎng)度材料的幅材夾在印刷輥22和支撐輥24之間并且在方向“D”上推進(jìn)。通過例如網(wǎng)紋輥32和油墨分配器34用第一油墨26對(duì)印刷輥22便利地著墨。印刷輥22便利地是板型輥或微凸版(microflexo)輥,但是本公開的實(shí)施方案可與例如用于柔性版印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷和雙膠版印刷的設(shè)備一起工作。第一油墨可溶于選擇的溶劑中;在許多便利的實(shí)施方案中,所選擇的溶劑是水。在印刷裝置20的下游,將看見預(yù)定圖案40已被印刷到基底上。預(yù)定圖案40包括主圖案標(biāo)記42和基準(zhǔn)標(biāo)記44。

當(dāng)印刷輥22是微凸版印刷輥時(shí),可有利地使用US2012/044317,“Method for Making,Inking,and Mounting Stamps for Micro-contact Printing(用于制備、著墨和安裝用于微接觸印刷的壓模的方法)”中公開的制造方法。如在該專利中提及的,用于例如印刷電路預(yù)定圖案的微接觸印刷壓??僧a(chǎn)生小于20、10或甚至5微米的印刷跡線。此外,基準(zhǔn)標(biāo)記和預(yù)定圖案可鋪設(shè)成以小于20、10或甚至5微米的尺寸精度配準(zhǔn)。將微凸版壓模安裝到印刷輥22可使用US2012/055352,“Method and Apparatus for Applying a Stamp for Micro-contact Printing to a Stamping Roll(用于將微接觸印刷的壓模施加至壓印輥的方法和設(shè)備)”中公開的技術(shù)有利地完成。

現(xiàn)在參見圖2,其示出了具有通過圖1的印刷裝置20施加的預(yù)定圖案40的基底30的一個(gè)邊緣的部分頂部近距離視圖。在此視圖中,應(yīng)當(dāng)理解,基準(zhǔn)標(biāo)記44與主圖案標(biāo)記具有固定的空間關(guān)系。如下文將闡明的,這允許通過參考基準(zhǔn)標(biāo)記來將主圖案標(biāo)記非常準(zhǔn)確地定位,即使在后續(xù)工序中主圖案標(biāo)記已呈現(xiàn)于不可見的材料中或者與基底的對(duì)比度如此低以致于其事實(shí)上不可見。

現(xiàn)在參見圖3,其示出了為了施加第二油墨51而被推進(jìn)通過印刷機(jī)50的圖2的基底的透視圖。例示的印刷機(jī)50包括印刷輥52和支撐輥54,然而,可使用其它印刷機(jī)諸如柔性版印刷機(jī)和噴墨印刷機(jī)。已通過圖1的印刷裝置20印刷有預(yù)定圖案40的基底30現(xiàn)夾在印刷輥52和支撐輥54之間并且在方向“D”上推進(jìn)。通過例如網(wǎng)紋輥62和油墨分配器64用第二油墨56對(duì)印刷輥52便利地著墨。印刷輥52便利地是板型輥或微凸版輥,但是本公開的實(shí)施方案可與例如用于柔性版印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷和雙膠版印刷的設(shè)備一起工作。在一些便利的實(shí)施方案中,印刷機(jī)50包括一種或多種噴墨,并且第二油墨56僅在基準(zhǔn)標(biāo)記44(在此圖中被第二油墨56掩蓋)上以離散條施加,而不是以如本圖所示的連續(xù)道施加。第二油墨56不可溶于所選擇的溶劑。在一些實(shí)施方案中,第二油墨是可UV固化油墨。在一些其它實(shí)施方案中,第二油墨是水基油墨,該水基油墨通過蒸發(fā)或通過加熱固化而變?yōu)椴豢上摹?/p>

現(xiàn)在參見圖4,其示出了圖2中具有通過圖3的處于適當(dāng)位置的裝置施加的第二油墨56的基底的一個(gè)邊緣的部分頂部詳細(xì)視圖。此著墨兩次的基底現(xiàn)準(zhǔn)備好用于功能材料的層,該功能材料的層覆涂第二油墨56和第一油墨26的暴露區(qū)域兩者。準(zhǔn)確地說,功能層由什么組成根據(jù)基底的預(yù)期最終用途而不同,但是在許多便利的實(shí)施方案中,功能材料是透明的或具有低對(duì)比度。在許多這些和其它實(shí)施方案中,功能層也是導(dǎo)電的。功能層的一個(gè)重要類型是透明和導(dǎo)電的,即為導(dǎo)電金屬氧化物諸如氧化銦錫(ITO)。ITO的功能層通過常規(guī)類型的濺射沉積裝置,諸如與美國專利5,440,446(Shaw等人)和7,018,713(Padiyath等人)中描述的系統(tǒng)相似的輥到輥真空室而便利地覆涂到基底上。其它功能層通過適于其性質(zhì)的不同方法進(jìn)行施加。圖5是施加功能材料70的層之后的圖4的基底的邊緣的部分頂視圖。

一旦功能材料70的層施加到基底30,該基底接著就在所選擇溶劑中沖洗,從而使得第一油墨26被溶解掉。這會(huì)帶走功能材料70的未在第一油墨26或裸基底30的上面的部分?,F(xiàn)在參見圖6,其示出了已接受此處理的基底30的一個(gè)邊緣的部分頂部詳細(xì)視圖。基準(zhǔn)標(biāo)記44呈現(xiàn)于第二油墨56中,而主圖案標(biāo)記42呈現(xiàn)于功能材料70中。

以此方式形成的預(yù)定圖案可以具有尺寸小于20密耳(0.5mm)的特征部(基準(zhǔn)標(biāo)記和/或主圖案標(biāo)記)。在各種實(shí)施方案中,基準(zhǔn)標(biāo)記和主圖案標(biāo)記以小于20、10或甚至5微米的尺寸精度配準(zhǔn)。盡管可以使用允許確定預(yù)定圖案的位置的任何基準(zhǔn)標(biāo)記圖案,但是一些可能性提供不同的優(yōu)點(diǎn)。具體地,可用于確定移動(dòng)幅材的順維和/或橫維位置的基準(zhǔn)標(biāo)記,以及與這些圖案相關(guān)的方法可見于以下共同未決且共同轉(zhuǎn)讓的美國申請(qǐng)中:2010/0196607,“Systems and methods for fabricating displacement scales(用于制造位移刻度尺的系統(tǒng)和方法)”;2010/0188668,“Total internal reflection displacement scale(全內(nèi)反射位移刻度尺)”;以及2011/0247511,“Apparatus and Method for Making Fiducials on a Substrate(用于在基底上形成基準(zhǔn)的裝置和方法)”。具體地,圖4中以208示出的基準(zhǔn)標(biāo)記在US 2012/514199,“Phase-locked Web Position Signal Using Web Fiducials(使用幅材基準(zhǔn)的鎖相幅材位置信號(hào))”中公開。

現(xiàn)在參見圖7,其示出了基底130的頂視圖,該基底已結(jié)合該方法的第二實(shí)施方案進(jìn)行涂布。在此實(shí)施方案中,基底130已以至少一個(gè)縱道涂布有至少第一可見油墨156和第二導(dǎo)電油墨126。在圖7的例示實(shí)施方案中,第一可見油墨156已以第一道158和第二道158’施加,而第二導(dǎo)電油墨126已以單道128鋪設(shè)?,F(xiàn)在參見圖8,其示出了沿圖7中的剖面線8-8截取的涂布基底130的橫截面圖。

現(xiàn)在參見圖9,其示出了圖7的基底130的頂視圖,其中已在第一可見油墨156和第二導(dǎo)電油墨126上以預(yù)定圖案140將抗蝕劑材料160施加到該基底130,預(yù)定圖案140具有位于用第一可見油墨156涂布的道158和158’內(nèi)的基準(zhǔn)標(biāo)記144和位于通過第二導(dǎo)電油墨126涂布的道內(nèi)的主圖案標(biāo)記142兩者?,F(xiàn)在參見圖10,其示出了沿圖9中的剖面線10-10截取的涂布基底130的橫截面圖。

現(xiàn)在參見圖11,其示出了圖9的基底130的頂視圖,其中抗蝕劑材料160已硬化或固化并且基底130已覆涂有可剝離聚合物層170?,F(xiàn)在參見圖12,其示出了沿圖11中的剖面線12-12截取的涂布基底130的橫截面圖。

現(xiàn)在參見圖13,其示出了圖11的基底130的頂視圖,其中襯件180已層合到可剝離聚合物層170。關(guān)于該方法的第二實(shí)施方案,此步驟被視為是任選的,只有在需要移除可剝離聚合物層170的幫助時(shí)才是需要的,如在下一段中所論述的。現(xiàn)在參見圖14,其示出了沿圖13中的剖面線14-14截取的涂布基底130的橫截面圖。

現(xiàn)在參見圖15,其示出了圖13的基底130的頂視圖,其中襯件180和可剝離聚合物層170已從基底130剝離,從而移除第一油墨156和第二油墨126的未被抗蝕劑材料160保護(hù)的部分。現(xiàn)在參見圖16,其示出了沿圖14中的剖面線16-16截取的涂布基底130的橫截面圖。未被抗蝕劑材料160保護(hù)的區(qū)域已拉離基底130,從而使得基準(zhǔn)標(biāo)記144呈現(xiàn)于第一油墨156中并且主圖案標(biāo)記142呈現(xiàn)于第二油墨126中。

本公開的操作將參照以下詳述的實(shí)施例進(jìn)一步描述。提供這些實(shí)施例以進(jìn)一步說明各種具體和優(yōu)選的實(shí)施方案和技術(shù)。然而,應(yīng)當(dāng)理解,可以在不脫離本公開范圍的前提下進(jìn)行許多變型和修改。

實(shí)施例

這些實(shí)施例僅是為了進(jìn)行示例性的說明,并非旨在過度地限制所附權(quán)利要求書的范圍。盡管闡述本公開的廣義范圍的示出的數(shù)值范圍和參數(shù)為近似值,但具體實(shí)例中示出的數(shù)值盡可能精確地被報(bào)告。然而,任何數(shù)值都固有地包含某些誤差,在它們各自的試驗(yàn)測(cè)量中所存在的標(biāo)準(zhǔn)偏差必然會(huì)引起這種誤差。在最低程度上,并且不試圖將等同原則的應(yīng)用限制到受權(quán)利要求書保護(hù)的實(shí)施方案的范圍內(nèi)的條件下,至少應(yīng)該根據(jù)所記錄的數(shù)值的有效數(shù)位和通過慣常的四舍五入法來解釋每一個(gè)數(shù)值參數(shù)。

材料概述

除非另外指明,否則實(shí)施例及本說明書的其余部分中的所有份數(shù)、百分比、比率等均以重量計(jì)。除非另外指明,否則溶劑和其它試劑可得自威斯康星州密爾沃基的西格瑪奧德里奇化學(xué)公司(Sigma-Aldrich Chemical Company(Milwaukee,WI))。

實(shí)施例1

構(gòu)造大體如圖1所示的印刷裝置。印刷輥的直徑是12cm。印刷輥具有預(yù)定圖案,該預(yù)定圖案包括呈連接的菱形的主圖案標(biāo)記和設(shè)置在印刷輥邊緣附近的基準(zhǔn)標(biāo)記。通過油墨分配器將美國專利4,895,631中公開的水溶性油墨分散到網(wǎng)紋輥上,并且從而分配到印刷輥上。在允許輥被著墨的暫停之后,印刷在常規(guī)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的基底上開始,以1.52m/分鐘的線速度輸送并且處于1.5pli(2.625N/cm)的張力下。然后將印刷的基底推進(jìn)通過印刷機(jī),并且通過印刷機(jī)將非水溶性可見油墨施加到基準(zhǔn)標(biāo)記上,而不施加到主圖案標(biāo)記上。具體地,印刷機(jī)是可以UNIVERSAL EVOLUTION 1從新澤西州雪松林市的數(shù)字設(shè)計(jì)公司(Digital Design Inc.(Cedar Grove,NJ))商購獲得的噴墨系統(tǒng)。此印刷機(jī)設(shè)置有用于分散黑色無孔油墨的4700BK墨盒,該墨盒也可購自數(shù)字設(shè)計(jì)公司。

實(shí)施例2

實(shí)施例1的膜穿過常規(guī)類型的濺射沉積裝置,諸如與美國專利5,440,446(Shaw等人)和7,018,713(Padiyath等人)中描述的系統(tǒng)相似的輥到輥真空室。將40nm厚的氧化銦錫(ITO)層在第一油墨和第二油墨兩者上沉積在基底上。然后用水沖洗該基底,使得水溶性油墨帶著在水溶性油墨上方的濺射層的一部分溶解掉。印刷在黑色非可溶性油墨中的基準(zhǔn)標(biāo)記保留在基底上,從而為定位現(xiàn)在呈現(xiàn)在幾乎不可見的ITO中的主圖案標(biāo)記提供指導(dǎo)。

實(shí)施例3

實(shí)施例2的印刷幅材抵靠常規(guī)印刷輥輸送,該常規(guī)印刷輥具有旨在對(duì)預(yù)定圖案的特定最終用途進(jìn)行補(bǔ)充的第二圖案。盡管幾乎不可見,但是主圖案標(biāo)記的位置通過其與可見基準(zhǔn)標(biāo)記的位置關(guān)系是可識(shí)別的。然后通過例如印刷或?qū)雍蠈⒌诙D案施加到幅材。使用例如美國2012/068376,“Apparatus for Guiding a Moving Web(用于導(dǎo)引移動(dòng)幅材的裝置)”的技術(shù),幅材被便利地操縱進(jìn)入第一預(yù)定圖案和第二預(yù)定圖案之間的適當(dāng)配準(zhǔn)。

實(shí)施例4

將5密耳(0.13mm)厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)(可以MELINEX ST-504膜從特拉華州威爾明頓杜邦公司(Dupont(Wilmington,DE))商購獲得)基底涂布成兩個(gè)縱道。一個(gè)道以第一油墨涂布,該第一油墨包含78.75重量%MacDermid PRINT AND PEEL(可從科羅拉多州丹佛的麥德美公司(MacDermid,Inc.(Denver,CO))購得)、20.0重量%去離子水,和1.0重量%碳燈黑(可從賓夕法尼亞州匹茲堡市費(fèi)舍爾科學(xué)公司(Fischer Scientific(Pittsburgh,PA))購得),以及0.25%Tergitol 15-S-7(可從密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧德里奇公司(Sigma Aldrich)(St.Louis,MO)購得)。用#5邁耶棒(可從紐約韋伯斯特(Webster,NY)的RDS公司購得)沉積第一油墨,并且在烘箱中在100℃下干燥2分鐘,直到無指痕干燥。

第二縱道以第二油墨涂布成6英尺(15.2cm)寬,該第二油墨包含95重量%CLEAROHM Ink-N G4-02(可從加利福尼亞州森尼維耳市的坎畢歐科技公司(Cambrios Technologies Corporation(Sunnyvale,CA))商購獲得)和通過在1升透明瓶中進(jìn)行攪拌混合的5重量%異丙醇(可從西格瑪奧德里奇公司購得)。

使用槽式模頭將第二油墨以6英尺(15.25cm)寬涂布到基底上,在10英尺/分鐘(3.05m/分鐘)的幅材速度下獲得大約15.0μm的預(yù)先計(jì)量的濕膜厚度,以在基底上形成銀納米線層。然后在空氣沖擊烘箱中將納米線層加熱到105℃的溫度并持續(xù)大約2分鐘,從而產(chǎn)生經(jīng)涂布且干燥的透明且導(dǎo)電的納米線層。

然后使用由南方圖形系統(tǒng)公司(Southern Graphics Systems)(明尼蘇達(dá)州明尼阿波里斯市(Minneapolis,MN)的SGS)制造的柔性版壓模以抗蝕劑材料在兩個(gè)縱道上柔性版印刷出由3mm正方形陣列構(gòu)成的圖案??刮g劑材料是透明的可UV固化的樹脂,該樹脂可以UZS00061-408油墨(南美伊利諾斯州巴達(dá)維亞的富林特集團(tuán)媒體公司(Flint Group Media(North America,of Batavia,IL)))購得。以40億立方微米/網(wǎng)紋輥中的平方英寸印刷圖案,并且在氮?dú)獯祾叩臍夥罩惺褂酶邚?qiáng)度UV光照射該圖案,其中使用了236W/cm2的Fusion H燈泡(可購自馬里蘭州蓋塞斯堡的福深紫外系統(tǒng)公司(Fusion UV Systems,Inc.(Gaithersburg,MD)))。

然后將可剝離聚合物層施加在抗蝕劑材料上??蓜冸x聚合物層通過以下方式產(chǎn)生:將由79.75重量%MacDermid Print and Peel(科羅拉多州丹佛的麥德美公司)、20%去離子水和0.25%Tergitol 15-S-7(密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧德里奇公司)構(gòu)成的混合物涂布到覆涂在第一縱道和第二縱道兩者上的抗蝕劑材料。然后將覆涂涂層在烘箱中在100℃下干燥2分鐘,從而形成可剝離聚合物層。然后將可剝離聚合物層從基底剝離,從而將未被抗蝕劑材料覆蓋的所有區(qū)域中的納米線和黑色油墨從基底移除。剝離之后的基底上的所得圖案包括位于第二縱道內(nèi)的第二油墨的3mm正方形陣列和位于第一縱道內(nèi)的第一油墨的3mm正方形陣列。黑色正方形現(xiàn)在可用作將第二印刷配準(zhǔn)至透明的銀納米線圖案的基準(zhǔn)標(biāo)記。

實(shí)施例5

實(shí)施例4的印刷幅材抵靠常規(guī)印刷輥輸送,該常規(guī)印刷輥具有旨在對(duì)預(yù)定圖案的特定最終用途進(jìn)行補(bǔ)充的第二圖案。盡管幾乎不可見,但是在第二銀納米線油墨中形成的主圖案標(biāo)記的位置通過其與抗蝕劑材料下的可見基準(zhǔn)標(biāo)記的位置關(guān)系是可識(shí)別的。然后通過例如印刷或?qū)雍蠈⒌诙D案施加到幅材。使用例如美國2012/068376,“用于導(dǎo)引移動(dòng)幅材的裝置”的技術(shù),幅材被便利地操縱進(jìn)入第一預(yù)定圖案和第二預(yù)定圖案之間的適當(dāng)配準(zhǔn)。

整個(gè)本說明書中提及的“一個(gè)實(shí)施方案”、“某些實(shí)施方案”、“一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案”或“實(shí)施方案”,無論在術(shù)語“實(shí)施方案”前是否包括術(shù)語“示例性的”都意指結(jié)合該實(shí)施方案描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性包括在本公開的某些示例性實(shí)施方案中的至少一個(gè)實(shí)施方案中。因此,在整個(gè)本說明書的各處出現(xiàn)的表述如“在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中”、“在某些實(shí)施方案中”、“在一個(gè)實(shí)施方案中”或“在實(shí)施方案中”不一定是指本公開的某些示例性實(shí)施方案中的同一實(shí)施方案。此外,具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性可在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中以任何合適的方式組合。

雖然以某些示例性實(shí)施方案的細(xì)節(jié)描述了說明書,但應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在理解上述內(nèi)容后,可以很容易地想到這些實(shí)施方案的更改、變型和等同形式。因此,應(yīng)當(dāng)理解,本公開不應(yīng)不當(dāng)?shù)厥芟抻谝陨辖o出的示例性實(shí)施方案。特別是,如本文所用,用端值表示的數(shù)值范圍旨在包括該范圍內(nèi)所包含的所有數(shù)值(如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。另外,本文所用的所有數(shù)字都被認(rèn)為是被術(shù)語“約”修飾。

此外,本文引用的所有出版物和專利均以引用的方式全文并入本文中,如同被特別地和單獨(dú)地指出的各個(gè)單獨(dú)的出版物或?qū)@家砸梅绞讲⑷胍话?。已?duì)各個(gè)示例性實(shí)施方案進(jìn)行了描述。這些實(shí)施方案以及其它實(shí)施方案在以下權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。

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