狭槽式模具涂布方法、设备和基底的制作方法_2

文档序号:9600594阅读:来源:国知局
br>[0015]根据第三方面的上述基底可以使用根据第一方面的方法或根据第二方面的狭槽式涂布设备被有利地制造,并且提供了相似的优点。
【附图说明】
[0016]这些和其它的特征、方面、以及本公开的上述设备、系统和方法的优点从以下说明、所附的权利要求、和附图将变得更好理解,其中:
[0017]图1A和图1B示出了狭槽式模具涂布方法和狭槽式模具涂布设备的部件;
[0018]图2A和图2B示出了用于在两个方向上提供构图的实施例;
[0019]图3A至图3C示出了在基底表面上方移动的狭槽式模具涂布头的实施例;
[0020]图4A至图4C示出了在基底表面上方移动的狭槽式模具涂布头的另一个实施例;
[0021]图5A至图5C示出了在基底表面上方移动的狭槽式模具涂布头的另一个实施例;
[0022]图6A至图6C示出了在基底表面上方移动的狭槽式模具涂布头的另一个实施例;
[0023]图7A至图7C示出了边缘的厚度改变的基底的实施例;
[0024]图8A至图8C示出了在基底表面上的涂布流体的模型;
[0025]图9A至图9C示出了包括图案化涂布层的基底的立体照片;
[0026]图10示出了提供了包括图案化涂布层的三种不同的基底的俯视图的剪切照片;
[0027]图11A和图11B示出了多个图案化涂布层被设置在基底上的实施例;
[0028]图12示出了上述狭槽式模具涂布方法和设备的另一个实施例。
【具体实施方式】
[0029]除另有定义外,所有本文中使用的术语(包括技术与科学术语)与由一个普通技术人员当解读属于该发明的说明书和附图的上下文时所通常理解的具有相同的含义。应当进一步被理解的是,例如那些在普遍使用的字典当中被定义的术语,应当被诠释为具有与它们在相关现有技术的上下文中的含义相一致的含义,且不会被以理想化的或过于正式的含义诠释,除非在本文中被明确地如此定义。在某些例子中,众所周知的器件和方法的详尽说明可能被省略,以便不会让本系统及方法的说明混淆不清。用于描述【具体实施方式】的术语不是旨在限制本发明。如本文中使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外明确地指出。术语“和/或”包括列举的相关项目的一个或多个的任一及所有组合。应当进一步被理解的是,术语“包括”和/或“包含”指定了陈述的特征的存在,但不排除一个或多个其它特征的存在或附加。所有的申请公开、专利申请、专利、及其它本文提到的参考文献通过整体引用被包含进来。在冲突的情况下,以包括定义的本说明书为准。
[0030]如本文中使用的,术语“基底”具有其在材料科学中的通常的含义,即基底为包括在其上执行处理(在这种情况下为覆层沉积)的表面的物体。在典型的半导体制造工艺中,上述基底可以是硅晶片。在柔性电子器件的制造中,上述基底一般包括箔片。上述术语“箔片”指包含一层或多层材料的薄片。优选地,上述箔片是柔性的,使得它能够用于卷对卷(R2R)或卷对片(R2S)制造工艺。为了这个目的,如果箔片能够被卷绕或弯折到50厘米或更小的曲率半径,例如12厘米,而没有失去它的基本功能,例如电子功能,箔片可以被认为是柔性的。可替代地,或如果同时箔片的弯曲刚性小于500帕/立方米,箔片可以被认为是柔性的。
[0031]如本文中使用的,基底运载部包括能够承载和/或运送基底的结构。例如,在卷对卷制程中,基底运载部可以包括一个或多个被布置为供应和移动上述基底的滚轴,从而使基底表面穿行经过一个或多个沉积头,在当前的情况下,即狭槽式模具涂布头。上述基底运载部和/或狭槽式模具涂布头一般包括在狭槽式模具涂布设备中,其可能包括另外的部件,例如被布置为供应涂布流体到上述狭槽式模具涂布头以从上述涂布头的流出开口提供连续的或半连续的涂布流体流的涂布流体供应部或存储部。
[0032]如本文中使用的,术语“涂布”被用作指涂覆材料层的过程。术语“涂布层”指覆盖了一部分基底或中间层的材料层。如本文所述的典型的涂布层是,它们可以最初被以流体或是液体涂布以允许在沉积后涂层的一定程度的自组装或迀移,例如被表面能量的差异所驱动。在涂布层达到需要的图案之后,上述涂布层可以被硬化,例如通过固化和/或烘干。
[0033]本发明在下文中参照附图更充分地进行了说明,其中示出了本发明的实施例。然而,该发明可以以许多不同的形式体现且不应被理解为限制于本文所阐述的实施例。更确切地说,这些实施例被提供以使得此公开透彻和完整,且充分地将本发明的范围传达给本领域技术人员。示范性实施例的说明旨在与被认为是整个书面的说明书一部分的附图结合起来阅读。在附图中,系统、部件、层和区域的大小和相对的大小可能为了清楚而被放大。实施例将参照横截面图示来被说明,上述横截面图示是可能理想化的实施例和本发明的中间结构的示意图。
[0034]在说明中,相关的术语以及其衍生应当被理解为是指如当时所说明的或正在讨论的附图中示出的目标。这些相关的术语是为了说明的便利且不需要系统被构造或运行在一个特定的方向,除非另有说明。应当进一步被理解的是,当元件或层被称为“在上”、“连接至IJ”或“耦合到”另一元件或层,它可以是直接地在上、连接或耦合到其它元件或层,或是可以存在中间元件或层。相反,当元件被称为“直接在上”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件或层,则不存在中间元件或层。应当进一步被理解的是,当方法的特定步骤被称为接续另一个步骤,它可以直接跟随上述其它步骤或是可以在执行上述特定步骤之前执行的一个或多个中间步骤。相同的附图标记始终指代相同的元件。
[0035]图1A和图1B示出了狭槽式模具涂布方法和用于在基底1上制造图案化涂布层3的狭槽式模具涂布设备10的部件。图1A提供了横截面示意图,图1B提供了立体图。
[0036]包括基底表面Is的基底1由基底运载部6提供。包括流出开口 2a的狭槽式模具涂布头2被提供。流出开口 2a形成在基底表面Is上方沿狭缝方向Y布置的狭缝。使用时,涂布流体3f从流出开口 2a流到基底表面Is上。控制器5被布置和/或被编程为控制流出开口 2a和基底表面Is之间沿横向于狭缝方向Y的涂布方向X(即涂布方向X具有不平行于优选地垂直于狭缝方向Y的分量)的相对运动。控制器5进一步被布置为控制涂布流体3f从狭槽式模具涂布头2到基底表面Is上的间歇性传输T,即涂布流体3f的流动以特定的时间间隔中断和恢复。间歇性传输T提供了在基底表面Is上被未涂布区域3u分隔开的涂布区域3c。
[0037]基底表面Is包括具有高表面能量区域4h和低表面能量区域41的预图案化层4。这意味着涂布流体3f在基底表面Is上的接触角在高表面能量区域4h中比在低表面能量区域41中小。低表面能量区域41与高表面能量区域4h之间的边界4hl、41h被布置为沿狭缝方向Y。
[0038]狭槽式模具涂布设备10包括被布置为确定低表面能量区域41与高表面能量区域4h之间的边界4hl、41h相对于流出开口 2a的同步器7。同步器7被操作性地连接到控制器5,以便将间歇性传输T与流出开口 2a在低表面能量区域41与高表面能量区域4h之间的边界4hl、41h上方的经过同步。当流出开口 2a经过高表面能量区域4h上方时上述传输可用,当流出开口 2a经过低表面能量区域41上方时上述传输被禁用。
[0039]在一个实施例中,同步器7包括用于测量要涂布的基底的表面特性的传感器元件。例如,表面特性可以包括基底的独特的光学特征,例如反射或透射光谱。基底的其它可测量的表面特性也可以被使用,例如磁特性。在一个实施例中,基底包括例如可以被传感器测量的阵列孔的可触知的图案。上述表面特性可以被用来确定高以及低表面能量区域相对于沉积头在基底上的位置。上述低以及高表面能量区域的表面特性可以被传感器直接测量和/或上述传感器可以被布置为测量被涂布到基底上的单独的图案及与低以及高表面能量区域的图案相吻合或相关的图案。在一个实施例中,上述同步器包括用于比较测量的表面特性的比较器或比较电路。上述比较可以是相关的,例如将一个表面区域与另一个相比较,或上述比较可以是与例如存储在存储器中的预先确定的特性相比较。在一个实施例中,上述同步器包括被布置为接收来自上述传感器和/或比较器的输入以确定基底的经过的同步控制器。在一个实施例中,同步器7包括控制器5或与控制器5通信,上述控制器5被布置为根据测量到的基底区域特性发送控制信号给基底运载部6和/或涂布阀3v。
[0040]在一个实施例中,涂布流体3f从狭槽式模具涂布头2到基底表面Is上的间歇性传输T被通过增加流出开口 2a与基底表面Is之间的距离Z以中断传输,和/或减少流出开口 2a与基底表面Is之间的距离Z以恢复传输来控制。例如,上述设备可以包括被布置为移动狭槽式模具涂布头2的马达(未示出)并且控制器5被布置为控制上述马达。举个例子,通过增加流出开口 2a和基底表面Is之间的距离到大约4毫米或更高,取决于其它涂布条件,涂布流体的传输可以被中断。传输可以通过重新减少距离到此距离之下而被恢复。可替代地或另外地,在一个实施例中,涂布流体3f从狭槽式模具涂布头2到基底表面Is上的间歇性传输T通过开关涂布流体供应部3s与流出开口 2a之间的涂布流体阀3v而被控制。可替代地或另外地,被布置为供应涂布流体的栗可以被开关。
[0041]根据一方面,所得的基底1包括可通过如上面描述的涂布流体3f从狭槽式模具涂布头2到基底表面Is上的间歇性传输获得的图案化涂布层3。基底表面Is包括具有高表面能量区域4h和低表面能量区域41的预图案化层4。涂布流体3f在基底表面Is上的接触角在高表面能量区域4h中比在低表面能量区域41中小。低表面能量区域41与高表面能量区域4h之间的边界4hl、41h被布置为沿狭缝方向Y。图案化涂布层3的涂布区域3c覆盖高表面能量区域4h。图案化涂布层3的未涂布区域3u被形成于将涂布区域3c分隔开的低表面能量区域41。
[0042]—般可以理解的是,虽然设备10被示出为包括多个离散的部件,
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