液体涂布的基板上的离散液体涂层以及在形成层合物方面的用图_6

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廓误差。通过将导数限定为可得到的值,并通过使导数在区段边界上尽可 能保持连续而使运动区段弯曲,从而实现高得多的准确性。虽然在精密运动控制下运动轮 廓本身是已知的,但目前不结合精密涂布使用更高的导数。此外,在对不需要的涂布表面轮 廓进行补偿的上下文中,没有运动轮廓是已知的。
[0233] 另外,本公开的不例性实施例还调整基板相对于t旲头的运动,以进一步提尚涂布 贴片的准确性。例如,假设需要向基板施加涂布液体时的接近无限锐利的开始(例如,贴片 的厚度从O微米厚至300微米厚,模头狭缝和基板的相对运动为零微米。然而,我们可以通 过调整模头、泵和基板的轮廓显著提高位置准确度。
[0234] 因此,代替高加速度运动,我们可以缓慢增大所有三个轮廓,使得涂布头与基板的 初始接触以非常缓慢的速度(接近或可能为零)进行。然后我们可以在锁定步骤中用泵使 基板位置升高,从而获得极其尖锐的边缘。还应注意,由于未将高加速度引入系统,所以可 以高准确度在基板上定位轮廓。
[0235] 以下实例1和实例2讨论了本公开方法的第一部分,后面的实例讨论了贴片的产 生,在所述贴片上将分配另外的材料。实例1和实例2讨论了形成尽可能为直线的贴片。然 而,如上文结合图8A和图8B的讨论所指出,基部贴片的直线性不是本公开所要求的。后面 的实例将继续所述工艺,使用图3的设备将另外的液体材料添加到实例1和实例2的贴片 上。
[0236] 实例 1:
[0237] 另外建立了另选设备,其大致类似于图1中所示和上文讨论的设备,不同的是基 板的支承件为圆柱形的并进行旋转运动,以产生在涂布头与基板之间相对运动。更具体地 讲,支承件为直径32. 4cm的铝筒,它的旋转运动由电机(以型号??5732从科尔摩根公司 (Kollmorgen)商购获得)控制,该电机通过空气轴承(以BLOCK-HEAD IOR从明尼苏达州霍 普金斯的专业仪器公司(Professional Instruments of Hopkins, MN)商购获得)连接到 筒上。
[0238] 用异丙醇清洗筒并使其干燥。将若干0· Imm厚X300mm长X150mm宽的柔性 玻璃片材(以0A10G从日本电气硝子美国公司(Nippon Electric Glass America, Inc of Schaumburg,IL)商购获得)附接到筒上。制备假塑性和触变性光学透明的液体粘合 剂,其以1033模版印刷光学透明的粘合剂(1033STENCIL PRINTABLE OPTICALLY CLEAR ADHESIVE)从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company of St. Paul, MN)商购获得。根据 上述测试方法测试该LOCA的粘度,发现在0. 01秒η的剪切速率下为702Pa-sec,在0. 1秒η 的剪切速率下为182. 8Pa_sec,在1秒η的剪切速率下为39. 5Pa_sec,在10秒η的剪切速 率下为15. 6Pa_sec,以及在100秒η的剪切速率下为10.1 Pa-sec。
[0239] 使用80psi (552kPa)的压力将LOCA从远程储液器送入到空的注射器内。填充过 程中,柱塞主体顶部的出口是打开的,从而使滞留的空气逸出。一旦无气泡树脂从该出口流 过,就关闭该出口。继续填充直到无气泡树脂从模头狭缝流出,然后关闭涂布系统(注射器 和模头)与远程储液器之间的阀门。检验模头狭缝与铝筒之间的间隙,并使用精密填隙片 将模头狭缝定位在其起始间隙处。将注射泵送入狭缝式模头形式的涂布头中,所述涂布头 具有4英寸(10. 2cm)宽X0. 020英寸(0.51mm)高的狭缝,并且具有0.001英寸(0.025mm) 的覆咬合。
[0240] 可以长度不一定相等的若干不同时间段对控制器进行编程,以同时控制所述多个 致动器。这些参数概述于表1中。
[0241] 表 1
[0242]
【主权项】
1. 一种方法,所述方法包括: 提供第一涂布头,所述第一涂布头包括与第一涂布液体的供应源流体连通的第一外部 开口; 相对于基板定位所述第一涂布头,以限定所述第一外部开口与所述基板之间的间隙; 在第一涂布方向上产生所述第一涂布头与所述基板之间的相对运动;以及 将预定量的所述第一涂布液体从所述第一外部开口分配到所述基板的至少一个主表 面的至少一部分上,从而在所述基板的主表面的至少一部分上的预定位置形成所述第一涂 布液体的离散贴片,所述贴片具有厚度和周边;提供第二涂布头,所述第二涂布头包括与第 二涂布液体的供应源流体连通的第二外部开口; 相对于所述基板上的所述贴片定位所述第二涂布头,以限定所述第二外部开口与所述 贴片的主表面之间的间隙; 在第二涂布方向上产生所述第二涂布头与所述基板之间的相对运动; 将预定量的所述第二涂布液体从所述第二外部开口分配到与所述基板相对的所述贴 片的主表面的一部分上,从而在所述贴片的主表面上形成所述第二涂布液体的不连续图 案, 其中所述第一涂布液体或所述第二涂布液体中的至少一者在分配时表现出至少1帕 斯卡-秒的粘度, 任选地其中不使用模版形成所述离散贴片。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中所述第一涂布液体或所述第二涂布液体中的至 少一者以至少约1秒4的剪切速率进行分配,任选地其中所述第一涂布液体以不大于约 100, OOO秒H的剪切速率进行分配。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一涂布液体或所述第二涂布液 体中的至少一者在约20°C至约100°C的温度下进行分配。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一涂布液体或所述第二涂布液 体中的至少一者在分配时表现出约5帕斯卡-秒至约20帕斯卡-秒的粘度。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述第一涂布液体或所述第二涂布液体中 的至少一者表现出选自触变性流变行为和假塑性流变行为中的至少一种特别的流变特性。
6. 根据权利要求5所述的方法,其中所述第一涂布液体或所述第二涂布液体中的至少 一者表现出至少为5的触变指数,所述触变指数被定义为在0. 1秒η的剪切速率下测量的 低剪切粘度与在100秒η的剪切速率下测量的高剪切粘度的比率。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一涂布液体或所述第二涂布液 体中的至少一者表现出在1秒4的剪切速率下测量的平衡粘度足够高以至于能够防止所述 涂布液体在所述基板上的自流平,任选地其中在〇. 01秒η的剪切速率下测量的平衡粘度为 至少 80Pa_s。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一涂布液体在组成上不同于所 述第二涂布液体。
9. 根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述第一涂布液体在组成上与所述第 二涂布液体相同。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一涂布液体或所述第二涂布 液体中的至少一者为光学透明的液体粘合剂组合物。
11. 根据权利要求10所述的方法,其中所述光学透明的液体粘合剂组合物包含以下物 质的反应产物: 多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物;和 反应性稀释剂,所述稀释剂包含单官能(甲基)丙烯酸酯单体,所述单官能(甲基)丙 烯酸酯单体具有在1秒H的剪切速率和25°c的温度下测量为0. 004帕斯卡-秒至0. 020帕 斯卡-秒的粘度;以及 塑化剂或具有亚烷基氧官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体中的至少一者。
12. 根据权利要求11所述的方法,其中所述多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物包含以下 物质中的任何一者或多者: 多官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物; 多官能聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物;和 多官能聚醚(甲基)丙烯酸酯低聚物。
13. 根据权利要求10所述的方法,其中所述光学透明的液体粘合剂组合物包含以下物 质的反应产物: 多官能橡胶基(甲基)丙烯酸酯低聚物;和 单官能(甲基)丙烯酸酯单体,所述单官能(甲基)丙烯酸酯单体具有约4至20个碳 原子的侧链烷基基团;以及液体橡胶。
14. 根据权利要求13所述的方法,其中所述多官能橡胶基(甲基)丙烯酸 酯低聚物包含以下物质中的任何一者或多者: 多官能聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物; 多官能异戊二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物;和 多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物,所述多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物包含丁二烯和 异戊二烯的共聚物, 任选地其中所述液体橡胶包含液体异戊二烯。
15. 根据权利要求10所述的方法,其中所述光学透明的液体粘合剂组合物为可固化组 合物,所述可固化组合物包含: a) (甲基)丙烯酰低聚物,所述(甲基)丙烯酰低聚物具有5kDa至30kDa的Mw和小于 20°〇的1;,所述(甲基)丙烯酰低聚物包含: i. 大于50重量份的(甲基)丙烯酸酯单体单元; ii. 10至49重量份的羟基官能单体单元; iii. 1至10重量份的具有侧链丙稀酸醋基团的单体单元; iv. 0至20重量份的极性单体单元; V. 0至10重量份的硅烷官能单体单元, 其中所述单体单元的总和为100重量份; b) 稀释剂单体组分;以及 c) 光引发剂, 另外,其中所述可固化组合物不包含交联剂。
16. 根据权利要求15所述的方法,其中所述稀释剂单体组分包含至少一种选自以下的 单体:丙烯酸酯单体单元、羟基官能单体单元;具有侧链丙烯酸酯基团的单体单元、极性单 体单元和硅烷官能单体单元。
17. 根据权利要求10-16中任一项所述的方法,其中所述光学透明的液体粘合剂组合 物还包含至少一种选自以下的添加剂:热稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、增稠剂、填料、颜料、 染料、着色剂、触变剂、加工助剂、纳米粒子和纤维。
18. 根据权利要求17所述的方法,其中相对于所述光学透明的液体粘合剂组合物的质 量,所述添加剂以〇. 01重量%至10重量%的量存在。
19. 根据权利要求18所述的方法,其中相对于所述光学透明的液体粘合剂组合物的总 重量,所述添加剂包含1重量%至10重量%的具有Inm至约IOOnm的中值粒径的金属氧化 物纳米粒子。
20. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述贴片仅覆盖所述基板的第一主 表面的一部分。
21. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述周边表现出选自正方形、矩形或 平行四边形的几何形状。
22. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中选择所述预定位置使得所述贴片的 周边的中心接近所述基板的主表面的中心。
23. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述贴片的厚度是不均匀的。
24. 根据权利要求23所述的方法,其中所述贴片的厚度在接近所述贴片的中心处较 大,另外,其中所述贴片的厚度在接近所述贴片的周边处较小。
25. 根据权利要求1-22中任一项所述的方法,其中所述贴片的厚度是基本上均匀的, 任选地其中所述贴片的平均厚度为约1 μπι至约500 μπι。
26. 根据权利要求25所述的方法,其中所述贴片的厚度具有所述平均厚度的+/-10% 或更佳的均匀度。
27. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述贴片的周边由所述贴片的多个 侧边缘限定,另外,其中所述贴片的至少一个侧边缘相对于所述基板的边缘定位在目标位 置的+/-500 ym内。
28. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述不连续图案包括从所述基板的 主表面向外延伸的至少一个凸起的离散突出体。
29. 根据权利要求28所述的方法,其中所述至少一个凸起的离散突出体包括延伸越过 所述基板的主表面的至少一部分的至少一个凸起的肋。
30. 根据权利要求29所述的方法,其中所述至少一个凸起的肋包括交叉布置在所述基 板的主表面上的至少两个凸起的肋。
31. 根据权利要求30所述的方法,其中所述至少两个肋在接近所述贴片的周边的中心 处交叉和重叠。
32. 根据权利要求28所述的方法,其中所述至少一个凸起的离散突出体为多个凸起的 离散突出体。
33. 根据权利要求32所述的方法,其中所述多个凸起的离散突出体选自多个凸起的离 散隆起块、多个凸起的离散肋或它们的组合。
34. 根据权利要求33所述的方法,其中所述多个凸起的离散隆起块包括半球形隆起 块,任选地其中所述多个凸起的离散隆起块以阵列模式布置。
35. 根据权利要求33所述的方法,其中所述多个凸起的离散肋形成狗骨形图案。
36. 根据权利要求33所述的方法,其中所述多个凸起的离散肋包括椭圆形肋。
37. 根据权利要求33或36所述的方法,其中所述多个凸起的离散肋被布置成使得每个 肋被布置为基本上平行于每个相邻的肋。
38. 根据权利要求33或36所述的方法,其中所述多个凸起的离散肋中的至少两个被布 置成基本上彼此平行,另外,其中所述多个凸起的离散肋中的至少一个被布置成基本垂直 于所述至少两个基本上平行的凸起的离散肋。
39. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述基板为发光显示器部件或光反 射装置部件。
40. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述基板是基本上透明的。
41. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述基板包括玻璃。
42. 根据权利要求41所述的方法,其中所述基板是柔性的。
43. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一涂布头和所述第二涂布头 选自单个狭缝式模头、多个狭缝式模头、单孔模头和多孔模头。
44. 根据权利要求43所述的方法,其中所述第一涂布头为具有单个模头狭缝的单个狭 缝式模头,另外,其中所述外部开口包括所述模头狭缝。
45. 根据权利要求44所述的方法,其中所述单个狭缝式模头的几何形状选自锐缘挤出 狭缝式模头、具有基体的狭缝进料刀模或有缺口的狭缝式模头。
46. 根据权利要求43-45中任一项所述的方法,其中所述第二涂布头为单孔模头或多 孔丰吴头。
47. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一涂布液体的供应源和所述 第二涂布液体的供应源包括选自以下的预先计量式涂布液体递送系统:注射泵、计量泵、齿 轮泵、伺服驱动的正位移泵、杆驱动的正位移泵或它们的组合。
48. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中与所述第一涂布液体的供应源通信 的至少一个压力传感器用于测量所述第一涂布液体的递送压力,另外,其中所述递送压力 用于控制所述第一涂布液体至所述基板的递送速率或所述贴片的质量特性中的至少一者。
49. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中与所述第二涂布液体的供应源通信 的至少一个压力传感器用于测量所述第二涂布液体的递送压力,另外,其中所述递送压力 用于控制所述第二涂布液体至所述基板的递送速率或所述贴片的主表面上的所述第二涂 布液体的不连续图案的质量特性中的至少一者。
50. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一涂布方向与所述第二涂布 方向不同。
51. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括重复权利要求1所述的步骤。
52. 根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括相对于所述第一基板设置第二基 板,使得所述第一涂布液体的贴片和所述第二涂布液体的不连续图案定位在所述第一基板 与所述第二基板之间,其中所述贴片或所述不连续图案中的至少一者接触所述第一基板或 所述第二基板的至少一部分,从而形成层合物。
53. 根据权利要求52所述的方法,还包括通过施加热、光化辐射、电离辐射或它们的组 合来固化所述涂布液体。
54.根据权利要求51所述的方法,其中所述层合物包括有机发光二极管显示器、有机 发光晶体管显示器、液晶显示器、等离子体显示器、表面传导电子发射显示器、场发射显示 器、量子点显示器、液晶显示器、微型机电系统显示器、铁液显示器、厚膜电介质电致发光显 示器、伸缩像素显示器或激光荧光体显示器。
【专利摘要】本发明公开了一种方法,所述方法包括定位涂布头以限定与第一涂布液体的供应源流体连通的第一外部开口与基板的主表面之间的间隙;产生所述第一涂布头与所述基板之间的相对运动;分配预定量的所述第一涂布液体,以在所述基板的主表面上的预定位置形成离散贴片;定位第二涂布头,以限定与第二涂布液体的供应源流体连通的第二外部开口与所述贴片的主表面之间的间隙;产生所述第二涂布头与所述基板之间的相对运动,并分配预定量的所述第二涂布液体,以在所述贴片的主表面上形成不连续图案。所述第一涂布液体和任选地所述第二涂布液体在分配时表现出至少1帕斯卡-秒的粘度。
【IPC分类】B05D1-26, B05D7-24
【公开号】CN104837567
【申请号】CN201380064041
【发明人】卡尔·K·斯滕斯瓦德, 乔纳森·J·奥黑尔, 克里斯托夫·J·坎贝尔, 丹尼尔·H·卡尔森, 格伦·A·杰里
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年12月2日
【公告号】WO2014088939A1
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