专利名称：涂覆方法、涂覆设备、以及制造图案部件的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于形成涂覆薄膜的涂覆方法和涂覆设备，尤其涉及一种给连续行进的织物(柔性支撑带)涂覆多种类型的液体复合物以形成连续的、长且宽的涂覆薄膜表面的涂覆方法和涂覆设备。本发明还涉及一种利用其上已经由上述涂覆方法和涂覆设备形成涂覆薄膜的柔性支撑带(片)制造图案部件的方法，尤其涉及一种用于制造适于电子显示应用的图案部件的制造方法，例如，用于液晶显示器的滤色器和用于有机发光二极管(OLED)元件的像素。
背景技术：
在感光材料和磁性记录介质领域，已经采用在连续运动的柔性支撑带(下文称作“织物”)上涂覆特定涂覆液而形成涂覆薄膜的涂覆工艺。近年来，在这些领域，已经需要能够生产具有较高的厚度精度和光滑表面的非常薄的涂层薄膜的涂覆技术。
利用涂覆液涂布织物表面的涂覆设备包括，例如，辊式涂布机类型、凹版式涂布机类型、辊式涂布机加刮刀类型、挤压式涂布机类型和滑块式涂布机类型。近年来，挤压式涂布机式的涂覆设备已经广泛用于这些领域，因为在这些类型的涂覆设备中，在利用泵供给固定量的涂层液体时，可以进行涂覆，而能够非常容易地获得所需的薄膜厚度。
作为电子显示器比如用于液晶显示器的滤光器和用于OLED元件的像素的材料，已经使用了玻璃基底、片式基体和薄膜形成的图案部件，其中在这些基体上已经形成例如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的任何一种颜色或三种颜色的条纹或矩阵图案。
作为生产这些图像元件的方法，已经提出并使用了多种方法。它们包括，例如，照相平版印刷、颜料分散法、电沉积法和印刷法。然而这些方法具有优点和缺点，在目前的情况下，生产商使用的是他们认为最适当的单一方法。
即使使用了挤压涂布机类型的涂覆设备，也很难获得均匀、大面积的、干燥后厚度为0.1μm或更小的涂覆薄膜。例如，当使用挤压涂布机类型的涂覆设备时，紧接涂布所述涂覆液之后，获得的涂覆薄膜的最小厚度约为20μm。为了获得干燥后厚度为0.2μm或更小的涂覆薄膜，所使用的涂覆液的浓度必须低至1％，为了获得干燥后厚度小于0.1μm或更小的涂覆薄膜，所使用的涂覆液的浓度必须低至0.5％；因此所述涂覆液应非常稀薄。因为这种稀薄液体的粘度低，很难将它们均匀地涂覆并干燥涂布的涂层，达到均匀的厚度。
具有较低浓度和粘性的涂覆薄膜在干燥时非常容易受到气流的影响，因此希望控制气流速度，使其尽可能小，然而，如果在干燥时气流速度非常低，将需要更多的时间干燥所述涂覆薄膜，从而导致生产率低下的问题。
关于图案部件的生产，在目前的情况下，很难使用上述用于制造图案部件的传统方法满足质量(图案精度)和成本需求。
具体而言，照相制版法、沉积法等(例如参见日本专利申请公报No.2000-36385和9-204984)不仅需要很多人工和复杂的设备，而且不适用于在连续的柔性支撑件和单元上处理和大规模生产。
在凹版胶印法中(例如参见日本专利申请公报No.62-85202)，存在的问题是在转印时图案成形破坏和高精度(数十微米级)处理时的困难。这种方法不适于形成大面积的薄膜，而且，提供均匀油墨厚度和对准精度的能力上存在问题。
喷墨方法(例如参见日本专利申请公报No.10-153967)不仅具有降低孔径比的问题，因为它需要分隔壁，而且具有在使有机层形成多层时存在困难的问题。而且，该方法不适于制造大面积的薄膜，且其提供均匀油墨厚度的能力上存在问题。
凸版染色工艺、颜料散布法和电沉积法都存在需要大量工时的问题，因此，不适于大批量生产。
转印方法(例如参见日本专利申请公报No.2000-246866)是用于将已经在薄膜上形成的图案转印到玻璃基底等上的技术；然而，该方法不能将图案转印到连续薄膜形式的基底上。
转印方法的其他形式(例如参见日本专利申请公报No.8-171008)包括，例如，在连续薄膜形式的基底上转印图案。然而，这种技术是首先将颜色集薄膜转印到版表面，然后转印到薄膜形式的基底上。因此，该技术需要重复转印工艺，而导致例如低产量和图案附着力变化的问题。
发明内容
本发明根据上述情况作出。因此，本发明的目的是提供一种用于在通过涂覆头的狭缝供给涂覆液时，在离所述涂覆头固定距离处连续输送的柔性支撑带(织物)上形成特定厚度的涂覆薄膜的涂覆方法和涂覆设备，所述方法和设备能够生产具有较高厚度精度和平滑表面的非常薄的薄膜。
本发明的另一目的是提供一种用于制造图案部件的方法，该图案部件包括基底和多种不同材料在基底上形成的的图案，所述方法能提高生产率和生产质量(图案精度)。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于在通过涂覆头的狭缝供给涂覆液时，在离所述涂覆头固定距离处连续输送的柔性支撑带(织物)上形成特定厚度的涂覆薄膜，随后干燥在所述基底带上形成涂覆薄膜的涂覆方法，所述方法特征在于紧接涂布了涂覆液之后，涂覆薄膜的厚度设为2至40μm，涂覆薄膜表面上的相对气流速度设为0.2m/sec或更小，直到涂覆液的粘度变为100mPa.s；以及装有上述方法中使用的干燥装置的涂覆设备。
根据本发明，因为紧接涂布了涂覆液之后涂覆薄膜的厚度保持在适当范围内，且涂覆薄膜表面的相对气流速度保持在0.2m/sec或更小，直到涂覆液的粘度变为特定值，所以可以获得具有较高厚度精度和平滑表面的非常薄的薄膜。
在重复进行集中研究后，本发明的发明人注意到紧接涂覆液涂布在织物上之后涂覆液的干燥状况，直到其粘度变为一定值，且在发明人发现如何保持干燥条件最佳时完成本发明。为了保持最佳的条件，必须介绍防止气流的干燥装置。
“涂覆薄膜表面上的相对气流”在本说明书中规定的原因是，即使干燥装置内的气流速度保持在0.2m/sec或更小，涂覆薄膜表面和气流之间的相对气流速度可以为0.2m/sec或更大，这取决于柔性支撑带的输送速度。具体而言，即使干燥装置内的气流速度保持为0，当柔性支撑带的输送速度为0.2m/sec时，涂覆薄膜表面的相对气流速度为0.2m/sec。
虽然现在已经提出了多种用低粘度液体涂覆织物的技术，但没有一种实现了等效于本发明的原理和优点。例如，日本专利申请公报No.2000-157923中提出的技术规定了织物进入干燥区之前的气流速度，然而，没有提及其他的干燥条件，它不同于本发明。
而且，日本专利申请公报No.2000-329463中提出的技术与本发明的共同之处在于规定了涂布了涂覆液之后固定时间内的气流速度；然而，它规定了涂布涂覆液之后的涂覆薄膜的厚度为50μm或更大，而不同于本发明。
日本专利申请公报No.10-68587提出的技术仅规定了干燥空气的气流方向，因此与本发明不同。
本发明提供了一种用于在通过涂覆头的狭缝供给涂覆液时，在离所述涂覆头固定距离处连续输送的柔性支撑带(织物)上形成特定厚度的涂覆薄膜，随后干燥在所述基底带上形成涂覆薄膜的涂覆方法，所述方法特征在于涂覆头狭缝的涂覆液的平均流速设为100至500mm/sec，紧接涂布了涂覆液之后涂覆薄膜的厚度设为2至40μm，在涂布了涂覆液之后0.5秒内柔性支撑带保持在水平位置；以及上述方法中使用的涂覆设备。
根据本发明，因为涂覆头狭缝的涂覆液的平均流速保持在适当范围内，且在涂布了涂覆液之后很短时间内织物处于水平位置，所以可以获得具有较高的厚度精度和平滑表面的非常薄的薄膜。
在重复进行集中研究之后，本发明的发明人发现，如果涂覆头的狭缝的涂覆液的平均流速不能令人满意地高，那么涂覆液不能沿织物的宽度方向均匀流动，如果平均流速过高，涂覆液以从涂覆头的狭缝喷出的方式供给，那么涂覆液不能稳定地流动。
而且，本发明人发现，如果紧接在织物上涂布了涂覆液之后直到织物保持在水平位置的经过时间过长，则涂布在织物上的液体流动，导致涂覆不均匀。
虽然现在已经提出了多种用低粘度液体涂覆织物的技术，但没有一种实现了等效于本发明的原理和优点。例如，日本专利申请公报No.10-290946和11-207230提出的技术是使涂覆头的狭缝间隔非常窄，而使以涂覆液从狭缝喷出的方式进行涂覆。利用这些技术，涂覆液不能稳定地流动，难以获得均匀厚度的涂覆薄膜。这些技术的目的是防止外界物质进入涂覆薄膜；在这方面，它们与本发明不同。
日本专利申请公报No.2001-906中提出的技术规定了涂覆头内部的形状，从而在从涂覆头侧面供给涂覆液时限制惯性力，且涂覆液可以沿织物的宽度方向均匀地流动。这在目的和原理上与本发明不同。
涂覆头狭缝中的涂覆液的平均流速可以通过供给到涂覆头的涂覆液流量除以狭缝的截面积而得到。
在本发明中，涂覆液的粘度最好为10mPa·s或更小。本发明的优点在使用具有低粘度的涂覆液时明显。
在本发明中，涂覆液最好含有有机溶剂。本发明的优点在使用含有有机溶剂的涂覆液时明显。
在本发明中，干燥之后涂覆薄膜的厚度最好为0.01至0.4μm。本发明的优点在用于形成干燥之后厚度非常薄的涂覆薄膜的涂覆方法中明显。
在本发明中，干燥装置最好包括加热器加热干燥装置、辊子加热干燥装置、真空干燥装置和低湿度环境干燥装置中的至少一种。利用这些干燥装置，可以获得满意的干燥速度，即使涂覆薄膜表面上的相对气流速度保持在规定范围内。
本发明提供了一种利用上有已经通过上述涂覆方法形成的相应涂覆薄膜的柔性支撑带制造图案部件的方法，其中多种不同种类的材料在基底上形成图案，所述方法特征在于它包括在为所述材料制备的相应柔性支撑带上涂布不同种类材料的步骤；干燥已经涂布了相应材料的柔性支撑带的步骤；对每种材料重复进行以已经涂布在支撑带上的材料与所述基底相对的方式将柔性支撑带之一叠加在基底上、并利用推板从其背面顶推柔性支撑带以使所述材料以图案方式转印到基底上的操作的步骤，从而使多种不同种类材料在基底上形成图案。
根据本发明，首先，许多不同种类的材料(R、G和B)涂布在用于红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的相应柔性支撑带(转印片)上，并干燥转印片。然后，如果以所述薄片上的材料与所述基底相对的方式在将成为产品的基底上叠加一层转印片，并利用推板从背面顶推转印片，则可以使材料以图案形式转印到基底上。如果对每种材料(R、G和B)重复这种操作，则可以形成图案部件(例如，OLED元件或用于液晶显示器的滤色器)。
当意图将材料以图案形式转印到基底上时，如果所述材料经掩模材料以与基底相对的方式叠加在基底上，且利用推板从其背面顶推转印片，其中掩模材料具有与所需图案几乎相同的开口形状，那么所述材料经掩模材料的开口以图案形式转印到基底上。
因此，在制造多种不同种类的材料以图案形式转印到基底上的图案部件的过程中，本发明的上述方法可以提高生产率和产品质量(图案精度)。而且，所述方法在选择材料种类(油墨)方面具有较高的自由度。
虽然本发明规定“利用推板从其背面顶推转印片”，但如果所述方法这样构成，即以对着推板顶推的方式从背面顶推基底，那么也可以以图案形式将所述材料转印到基底上。所以，这种结构也包括在本发明范围内。
本发明提供了一种用于制造多种不同种类的材料在基底上形成图案的图案部件的方法，所述方法特征在于包括步骤在已经形成相应材料图案的相应版上涂布不同种类的材料的步骤；干燥在其表面涂布材料的版的步骤；对每种材料重复进行以所述图案接触基底的方式将一块版叠加并定位在基底上，并从其背面顶推基底和/或版而使所述图案转印到基底上，从而使不同种类的材料在基底上形成图案；以及上述方法中使用的设备。
根据本发明，不同种类的材料(R、G和B)以图案形式涂布在已经形成红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)图案的相应版上，并干燥所述版。然后，如果以所述版上的图案与所述基底接触的方式在将成为产品的基底上叠加并定位一块版，且从其背面顶推基底和/或版，那么图案形式的材料可以转印到基底上。如果对每种材料(R、G和B)重复这种操作，则可以形成图案部件(例如，OLED元件或用于液晶显示器的滤色器)。
因此，在制造多种不同种类的材料以图案形式转印到基底上的图案部件过程中，本发明的上述方法可以提高生产率和产品质量(图案精度)。
在本发明中，优选的是上述推板或所述版在其表面具有图案形式的突起。如果所述推板在其表面上具有图案形式的突起，则所述材料可以在转印片上容易、可靠地形成特定图案。
已经形成相应的不同材料图案的推板或版不必是凸版，它们可以是扁平的，比如PS版，只要它们上面形成不同材料的图案，当利用涂覆装置在所述版上涂布材料时，所述材料可以在版上形成特定的图案。
在本发明中，优选的是，所述基底是柔性支撑带。如果基底是柔性支撑带(例如柔性薄膜)，那么基底易于输送，而生产率较高。而且，如果基底是柔性支撑带，则它们可以用于各种应用中，比如OLED元件。
在本发明中，优选的是，所述版在图案材料转印到基底上之后通过清洗/干燥重复使用。如果所述版可以重复使用，那么不仅设备的成本，而且库存空间都可以减小，从生产设备角度而言希望这样。
下面将参照附图描述本发明的性质、以及其他目的和优点，其中在整个附图中相同的附图标记表示相同或相似的部件。
图1是体现本发明的涂覆设备的示意图；图2是局部切除示意图，示出了涂覆头；图3是图1的主要部件的放大图；图4(a)至4(d)是体现本发明的用于制造图案部件的方法的示意流程图；图5(a)和5(b)是体现本发明的图案部件的简图；图6是体现本发明的用于制造图案部件的方法的另一示意流程图；图7是体现本发明的用于制造图案部件的方法的示意流程图；图8是示出体现本发明的用于制造图案部件的设备布局的示意图；图9是干燥印版的干燥装置的简图；图10是转印装置的简图；
图11示出了作为图案材料组分的化合物的化学式；图12示出了作为图案材料组分的化合物的化学式。
具体实施例方式
下面将参照附图详细描述本发明的涂覆方法和设备的优选实施例。图1是体现本发明的涂覆设备10的示意图，图2是局部切除的示意图，示出了涂覆头18。
如图1所示，涂覆设备10包括利用涂覆液涂布织物12的涂覆装置10A、连续输送织物12的输送装置10B、和干燥已经涂覆在织物12上的涂覆液的干燥装置10C。
涂覆装置10A由涂覆液储槽14、将涂覆液从涂覆液储槽14中泵出的泵16、利用经泵16泵送出的涂覆液涂布织物12的涂覆头18，和连接上述各部分的管路。
优选的是，计量泵用作泵16，因为它可稳定输送的涂覆液的流速。作为计量泵，可用使用多种类型的泵，例如齿轮泵和辊子泵；然而，对于本发明的涂覆来说，尤其适于采用齿轮泵。
涂覆头18的尖端接近连续行进的织物12，并与之相对。如图2所示，在涂覆头18内，平行于织物12的宽度方向形成圆柱形袋状部分18B，且所述涂覆袋状部分18B连接于供给管路18A。在涂覆头18内，还形成具有在涂覆头尖端的排出端口的涂覆狭缝18C。涂覆狭缝18C与涂覆袋状部分18B连通。
涂覆狭缝18C是较窄的流道，连接袋状部分18B和涂覆头的尖端，并在织物12的宽度方向上延伸。待涂布到织物12上的所需涂覆液从供给管路18A送入涂覆头18的涂覆袋状部分18B中。
虽然图2示出了一种类型的泵送方法，其中涂覆液从涂覆袋状部分18B的一侧送入，但还有其他类型例如，涂覆液从所述涂覆袋状部分18B一侧送入并从另一侧抽出的类型；涂覆液从所述涂覆袋状部分18B的中部送入而流向两侧的类型。上述任一类型都可用于本发明。
本发明中使用的涂覆头18不限于挤出型，可用使用任何类型的涂覆头，只要它们这样构成，即涂覆液可以经其狭缝输送并涂覆在织物12上。
输送装置10B由解开缠绕状态的织物12的解绕辊24、与涂覆头18相对布置且在涂覆时支撑织物12的支撑辊20、多个张紧织物12而有助于输送连续行进的织物12的导辊22、22...、和缠绕织物12的缠绕辊26构成。通过以一定的转速驱动上述任一辊，使织物12以固定的速度连续输送。
也可任意设置控制织物12的张力的张紧辊和控制织物12的输送的驱动辊，但在附图中省略了。
如图3所示，涂覆设备10这样构成，即涂覆头18的尖端与支撑辊20按顺时针方向的“9点钟位置”相对。这样，涂覆头18尖端和织物12表面之间的距离t被确定。如该图所示，涂覆头18已经涂布涂覆液的织物12在其表面形成涂覆薄膜28，并沿顺时针方向输送，其背面由支撑辊20支撑。
控制织物12使得它在0.5秒之内从涂布涂覆液时的位置(9点钟位置)输送到水平位置(12点钟位置)保持。以这种方式控制织物12，避免了已经涂布到织物上的涂覆液沿重力方向流动，出现涂覆不均匀的现象。
涂覆头18尖端的位置不必限于按顺时针方向支撑辊20的9点钟位置。该位置可任意选取，只要它确保均匀涂覆，并在0.5秒内将织物12输送到水平位置(12点钟位置)。
然而，如果涂覆头尖端位于较低的位置(例如7点钟位置)，那么已经涂布到织物12上的涂覆液可能由于重力在织物上流下来，但如果涂覆头尖端位于较高的位置(例如11点钟位置)，则涂覆液可能不能稳定、均匀地涂布到织物上。
支撑辊20的外径不限于任何具体的值，它可以任意选取，只要保证均匀的涂覆。优选的是，支撑辊20的外径使得可以在0.5秒内将织物12输送到水平位置。代替图中所示的支撑辊20，也可以在圆周上设置许多较小直径的支撑辊。
作为图1中所示的干燥装置10C，提供隧道型干燥器30和32。在干燥器32的下游设有温度/湿度控制区36。在干燥器30和32内部，织物12由上述导辊22、22....支撑。
作为干燥装置10C的前期的干燥器32这样构成，即内部气流速度为0。具体而言，在本发明中，优选的是，涂覆薄膜表面上的相对气流速度为0.2m/sec或更小，直到涂覆液的粘度变为100mPa·s，干燥器30的结构满足这一要求。尤其是，沿垂直于织物12的输送方向的方向设置多个屏蔽板(在图中未示出)，此外，在织物12附近设置红外加热器34、34。
至于其他的组成部分，在干燥器30底部设有排气孔30B、30B，因为应排出涂覆液中的有机溶剂、水分等，且在干燥器30顶部以对应于排气孔的方式设有进气孔30A、30A。设有滑动板(在图中未示出)，以防止经过上述气孔的气流造成的干扰。
当采用这种结构时，在输送织物12的位置设置热线风速计的传感器部分，同时测量气流速度，通过反复试验精确确定最佳结构。而且，涂覆头18和干燥器30之间的部分由罩子(图中未示出)包围，而使涂覆薄膜不受气流的影响。
即使干燥器30内的气流速度为0，织物12的输送会产生相对气流速度，如上所述。例如，如果织物12的输送速度为10m/min，气流速度为0.167m/sec。因此如果织物12的输送速度设定为12m/min或更高，则相对气流速度为0.2m/sec或更高。因此，在这种情况下，需要产生沿平行于织物12的输送方向的方向流动的气流的结构。
该实施例的干燥装置10C的结构假定在织物12到达干燥器30的出口之前，涂覆液的粘度变为100mPa·s；所以，干燥器30的长度应当根据涂覆液的成分、涂覆液(储备液)的粘度、涂覆薄膜的厚度、织物12的输送速度和红外加热器34、34的规格(功率)进行最佳设计。
作为用于干燥器30的干燥装置，采用红外加热器34、34；然而，该装置不限于上述加热器，也可用使用各种类型的已知干燥装置，比如其他种类的加热器加热干燥装置、辊子加热干燥装置、真空干燥装置和低湿度环境干燥装置，只要可以均匀地干燥涂布到织物12上的涂覆液。
上述辊子加热干燥装置这样构成，即它们具有相互紧邻布置的多个导辊22、22....、和为辊子而设的加热装置。可以采用各种类型的结构；例如，作为内部加热装置，加热介质穿过导辊22内部，作为外部加热装置，加热器位于导辊22的底侧。
在作为干燥装置10C的中期的干燥器32中，其内部的气流速度不限制，与干燥器30不同。其原因是干燥装置10C的结构假定在织物12到达干燥器32的入口之前，涂覆液的粘度变为100mPa·s或更大；所以，即使相对气流速度较高，对形成的涂覆薄膜的影响也很小。然而，推荐气流速度为10m/sec。
因此，可以采用各种类型的已知干燥装置作为干燥器32。在图中所示的结构中，采用了循环型干燥装置。在干燥器32中，在干燥器32底部设有排气孔32B、32B，在干燥器32顶部以对应于排气孔的方式设有进气孔32A、32A。
作为干燥装置10C后期的温度/湿度控制区36，用于在干燥之后控制织物12的温度/湿度(含水量)，可以采用各种类型的已知结构。
下面将描述使用所述涂覆设备10制成涂覆薄膜的过程。在涂覆薄膜的形成过程中，优选采用粘度为10mPa·s或更小且含有有机溶剂的涂覆液。
作为织物12，可以使用固定宽度、固定长度和厚度约2至200μm的柔性带，包括塑料薄膜，比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚乙烯-2，6-萘酯(polyethylene-2，6-naphthalate)，纤维素二醋酸脂、纤维素三醋酸脂、醋酸丙酸纤维素、聚氯乙稀、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺和聚酰胺；纸；涂覆有或层叠有2至10个碳的α-聚烯烃比如聚乙烯、聚丙烯和乙烯—丁烯共聚物的纸；或金属板，或包括上述柔性带作为基底材料、以及在所述基底材料上形成的处理层的带。
在涂覆设备10中，在经解绕辊24解开织物12的同时，进行涂覆，并控制泵16的流速，而使涂覆头18的狭缝18C中的涂覆液的平均流速为100至500mm/sec，控制织物12的输送速度而使涂布涂覆液后涂覆薄膜28的厚度为2至40μm，并使织物12在涂布涂覆液之后0.5秒内处于水平位置(12点钟位置)的方式。
在涂布了涂覆液之后的干燥过程中，干燥器30控制成使得涂覆薄膜表面上的相对气流速度为0.2m/sec或更低，并调节成使得在织物12到达干燥器30的出口之前，涂覆液的粘度变为100mPa.s。干燥器30设定成可以获得具有较高厚度精度和平滑表面的涂覆薄膜。
已经通过干燥器32和温度/湿度控制区36的织物12缠绕在缠绕辊26上。
下面参照附图详细描述使用其上已经通过本发明的涂覆方法和设备形成薄膜的柔性支撑带制造图案部件的方法的优选实施例。在图4(a)至4(d)中，通过示例示出了体现本发明的用于制造图案部件的方法的工艺流程图。
在该实施例中，作为数种类型的织物12的转印片(柔性支撑带)，使用三种类型的转印片用于红色(R)的转印片12R、用于绿色(G)的转印片12G和用于兰色(B)的转印片12B，如图4(a)所示。对于转印片12，可以使用具有特定形状的片状材料，可以涂覆多种类型的材料(图案材料)P，使材料P在转印过程中转印到基底B上。换言之，在转印工艺的条件下，用于转印片的材料必须在材料P的湿润能力或粘附性方面比基底B的材料差。对于这种转印片12，可以使用上述织物。
材料P在转印片12上的涂布利用涂覆设备10来完成。可以使用单个涂覆设备10来涂布数种类型的图案材料P，或可以对每一图案材料P设置一个涂覆设备10。如上所述，涂覆设备10的系统无关紧要，只要可以将图案材料P涂布到转印片12上达到固定的厚度。已经涂布了图案材料P的转印片12送往干燥器(干燥装置)30，使图案材料P干燥。
优选的是，上述工艺顺序在良好的无尘和最佳温度/湿度的环境条件下进行。因此，所述工艺优选在清洁室内进行，尤其是所述涂覆装置10A和干燥装置10C置于清洁等级100或更小的环境中。为此，所述方法可以采用向下流动的清洁室或净化台。
尤其是当图案材料P用于OLED的发光层时，优选的是将其保持在低湿度环境中，因为发光层的产品寿命受水分的影响显著。尤其推荐将其保持在负20℃或更低的空气或氮气气氛中。也可尽可能地减小相对湿度(RH)。
在图4(b)所示的转印工艺中，图案材料P以下述步骤转印到基底B上在基底B上叠加转印片12之一，使图案材料P与基底B相对；利用推板40从转印片12背面推压。
作为在转印过程中送入的基底B的材料，可以使用玻璃板(例如液晶显示器的滤色器)、硅基底、金属板等。也可以使用柔性支撑带作为基底B。
作为柔性支撑带形成的基底B，可以使用固定宽度、长度为45至20000m和厚度为2至200μm的柔性带，包括塑料薄膜，比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚乙烯-2，6-萘酯，纤维素二醋酸脂、纤维素三醋酸脂、醋酸丙酸纤维素、聚氯乙稀、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺和聚酰胺；纸；涂覆有或层叠有2至10个碳的α-聚烯烃比如聚乙烯、聚丙烯和乙烯—丁烯共聚物的纸；或金属板；或包括上述柔性带作为基底材料、以及在所述基底材料上形成的处理层的带。
作为推板40，使用在其表面形成几乎与所述图案形状相同的突起40A、40A...的板式部件。所述突起40A位于推板40上，对应每一材料(R，G，B等)的图案。突起40A的尺寸应当与所述图案几乎相同。尤其是，例如，当图案是100×200μm的矩形时，突起40A的尺寸与该矩形相同。
对于推板40上的突起40A的节距，虽然根据图案的尺寸、厚度和所需精度，可以采用最佳值，但通常可以采用30至70μm的节距。从图案所需精度，或者，从突起40A的成形精度的观点出发，最好突起40A的节距尽可能小；但另一方面，从转印性能的观点出发，最好突起40A的节距稍大。
优选的是，这种推板40由一定或更大厚度的金属部件制成。推板40的突起40A可以通过光刻等制成。
当基底B和推板40在X、Y、Z和θ方向上对齐时，可以采用常用的对准装置，例如滚珠丝杠和步进马达组合构成的装置。用于基底B和推板40的位置检测装置可以通过显微镜或数字照相机和相连接的CRT监视器组合而构成。
作为推动推板40的顶推装置，可以采用常用的顶推装置，例如气缸和调节器组合构成的装置，一次顶推推板40的整个面。代替使用一次推动推板40整个面的装置，也可以采用利用辊子部件连续地或线性地顶推推板40的顶推方法。换言之，可以使用移动辊子部件，同时由辊子部件从背面顶推推板40的装置。
优选的是，推板这样构成，即当转印图案材料P时，可以根据形状和材料，对图案材料P施加特定的压力，并根据情况施加特定的热量。例如，可以采用在其内部具有作为加热装置的护套式加热器的推板。
在完成对准操作时，如果推板40被顶推装置从背面顶推，那么图案材料P转印到基底B上。这种情况在图4(c)中示出。如果重复这种操作，例如对于三种颜色R、G和B进行三次，则形成图4(d)所示的基底B。
当图案设计成产生带时，在基底B上形成如图5(a)所示的条形图案a、b、c、a、b、c....。当图案设计成产生矩阵时，在基底B上形成如图5(b)所示的矩阵图案a、b、c、a、b、c....。
下面详细描述本发明的用于制造图案部件的方法的另一优选实施例。在图6中，通过示例示出了体现本发明的用于制造图案部件的方法的另一实施例。在该实施例中，在基底B的输送路径上设置多个转印装置50，按工艺顺序连续形成三种颜色R、G和B的图案。
在每一转印装置50R、50G和50B中，从解绕辊52上解开的转印片12缠绕在推辊54上，该推辊具有在其表面上形成的图案突起(图中未示出)，保持在推辊54和支撑辊56之间，同时接触基底B，其中图案材料P借助于推辊54的突起转印到基底B上。随后，转印片12缠绕在缠绕辊58上。
类似于前述实施例，所述转印装置最好这样构成，即在转印时根据情况，可以施加适当的特定压力和特定热量。图案材料P(用于三种颜色R、G和B的材料)这样转印到基底B上。
下面详细描述本发明的用于制造图案部件的方法的另一优选实施例和用于制造所述图案部件的设备的优选实施例。在图7中，通过示例示出了体现本发明的用于制造图案部件的方法的工艺流程图。在图8至10中，示出了体现本发明的用于制造图案部件的设备的示意图。图8是示出用于制造图案部件的设备100的布局的平面图。在图9和10中分别示出了干燥用于制造图案部件的设备100的版的干燥装置(板干燥装置)118的简图和上述设备的转印装置124的简图。
在该实施例中，作为不同类型的版122，如图7所示使用4种类型的版用于红色(R)的版122R、用于绿色(G)的版122G、用于蓝色(B)的版122B和用于绝缘层(I)的版122I。凸版用于各种类型的版122。在每一凸版上，初始图案仅以浮雕的形式形成。因此，当利用涂覆装置112对版122涂布多种不同材料(图案材料)P时，图案材料P仅涂布到图案部分122A上，且仅在同一部分上形成图案。
即使当利用涂覆装置112对所述版122涂布不同材料时，多种不同材料(图案材料)P不仅涂布/形成在图案部分122A上，而且涂布在除图案部分122A之外的部分上，也无关紧要，只要图案材料P可以在下面描述的转印装置124中转印到基底B上，而在其上形成图案。
例如当图案材料P涂布/形成在除所述图案部分122A之外的部分上时，情况如所述，但此后，在干燥过程中图案材料P的厚度减小，在转印装置124中图案材料P单独地在基底B上形成图案。
在各种类型的版122上，如果需要，则形成对准标记，用于在下面描述的转印工艺中对准。
作为凸版的版122的材料，可以使用玻璃板、硅基底、金属板等。作为用于形成作为版122上的凸出部分的图案部分122A的方法，根据版122的材料、图案部分122A的形状等可以采用各种已知的方法，比如光刻、机加工、放电加工和激光束加工。
在制造图案部件之前，进行各种类型的版122的清洗/干燥。换言之，在该实施例中，如果进行清洗和干燥，可以重复使用各种类型的版122。因此，用于制造图案部件的设备100设有版清洗设备(版清洗装置)116和版干燥设备(版干燥装置)118。
作为版清洗设备116，根据版122的材料和尺寸和所述图案部分122A的形状可以使用各种类型的已知清洗设备，且适于使用的典型清洗设备包括例如超声波清洗设备、氧等离子体清洗设备、高压喷射清洗器和擦洗清洗器。如果不使版122刮擦或变形，可以使用各种类型的版清洗设备116。
作为版清洗设备116中使用的清洗流体，根据版122的材料和尺寸、图案部分122A的形状等可以使用各种类型的已知流体，比如去离子水、各种类型的清洁剂和有机溶剂。
作为版干燥设备118，可以使用各种类型的已知设备，比如热空气干燥器、使用远红外线辐射加热的干燥设备、真空干燥设备和溶剂蒸发干燥设备。图9中所示的该实施例的版干燥设备118包括除水区118A，其中通过从喷嘴130、130喷出的气刀吹去版122上的水分；热空气干燥区118B，其中通过热空气干燥版122；冷却区118C，其中将版122冷却到室温。在该实施例中的情况，最好在使用之前版122冷却到室温。
气刀不是必不可少的构成条件。当热空气干燥区118B的设定温度较低时，冷却区118C也不是必不可少的构成条件。
在图9中，每一版122由输送装置132支撑，且可以移动穿过所述区域。在热空气干燥区118B和冷却区118C中，热空气喷射面134、134和冷空气喷射面136、136在输送路径的上、下侧上形成，使版122干燥、冷却。
作为涂覆设备(涂覆装置)112，可以采用各种类型的已知装置。敷贴类型的装置，比如辊式涂覆机、浸渍涂覆机和喷注式涂覆机，以及计量型装置，比如气刀涂覆机、刮刀涂覆机和刮棒涂覆机尤其适用。而且，比如挤出式涂覆机、滑动液滴式涂覆机和幕帘式涂覆机也是适用的，可以完成敷贴型和计量型涂覆。
作为图7中所示的涂覆设备(涂覆装置)112，采用辊式涂覆机。在该辊式涂覆机中，当版122沿箭头所示方向以特定速度移动到沿图中所示方向转动的涂布辊112A下方时，图案材料P涂布在各版122的图案部分122A上，直到固定厚度。在涂布辊112A的背面，设有计量辊112B，控制输送到涂布辊112A的图案材料P的量均匀。
可以使用一个涂覆设备112在版122上涂布各种类型的图案材料P；然而，从生产率(例如工作变化和设备清洗)、质量控制(例如避免夹杂图案材料P)和产量的增加而言，最好对每一种类型的图案材料P准备一个涂覆设备112。在该实施例的用于制造图案部件的设备100中，设有四个对应红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和绝缘层(I)的图案材料P的涂覆设备112。
如上所述，涂覆设备112的系统无关紧要，只要它可以在版122的图案部分122A涂布图案材料P，直到固定的厚度。也可以采用除上述涂覆方法之外的属于上位概念的薄膜形成方法，比如沉积法。
已经涂布了图案材料P的版122送往涂覆液干燥设备(干燥装置)114，以使图案材料P干燥。作为涂覆液干燥设备114，可以使用各种类型的已知设备，比如热空气循环干燥设备、使用远红外线辐射加热的干燥设备和真空干燥设备。
当图案材料P用于OLED的发光层时，因为发光层对外界颗粒和水分的抵抗能力较小，且其产品寿命受到很大的影响，所以它们应当充分干燥。在这种情况下，最好将多个版122储存例如在热空气循环干燥设备(清洁炉)中，并按照先进先出的顺序进行处理。这样确保生产效率较高。在该实施例的用于制造图案部件的设备100中，设有两个涂覆液干燥设备114，如图8所示。
在上述工艺顺序中，从产品质量(例如无尘)和生产效率而言，所述版122最好通过图8所示的第一输送设备126自动搬运。作为第一输送设备126，可以使用已知的自动仓库机器人。版122的流向在图8中由箭头示出。
优选的是，上述工艺顺序在良好的无尘和最佳温度/湿度的环境条件下进行。因此，所述工艺优选在清洁室内进行，尤其是所述涂覆装置112和干燥装置114置于清洁等级100或更小的环境中。为此，所述方法可以采用向下流动的清洁室或净化台。
尤其是当图案材料P用于OLED的发光层时，优选的是将其保持在低湿度环境中，因为发光层的产品寿命受水分的影响显著。尤其推荐将其保持在负20℃或更低的空气或氮气气氛中。也可尽可能地减小相对湿度(RH)。
已经在涂覆液干燥设备(干燥装置)114中干燥的版122由第一输送设备126自动搬运，并输送到第二输送设备128。第二输送设备128这样构成，即它可以在图8中自由地左右移动，并接收来自第一输送设备126的版122，将版122送至转印设备(转印装置)124。作为第二输送设备128，可以采用各种类型的已知输送装置。
通过以所述图案接触基底B的方式将版122之一叠加在基底上并定位，然后从背面顶推基底B和/或版122，在转印工艺中使用的转印设备(转印装置)124将图案材料P转印到基底B上。
作为在该转印过程中送入的基底B的材料，可以使用玻璃板(例如液晶显示器的滤色器)、硅基底、金属板等。对于OLED元件，最好采用使用上述柔性支撑带的基底B。
下面描述使用柔性带制成的基底B的实施例。在图10中示出的转印装置124的简图中，柔性支撑带制成的基底B从解绕区140(UW部分)的辊142上解开，穿过包括除尘器等的除尘区146，送至对准/转印区150。在对准/转印区150中，图案材料P转印到基底B上。这样，基底B穿过缠绕区(W部分)156的EPC(边缘位置控制设备)，并缠绕在辊子158上。
在转印装置124中，吸附辊144、148和152是辊的分段驱动系统，可以输送柔性支撑带制成的基底B，同时吸附并保持所述基底，而基底B的张紧可以在吸附辊144、148和152之前和之后确定。
浮动辊157、159用于控制柔性支撑带制成的基底B的张力和吸附辊144、148和152的转速，且它们可以通过使用气缸等对柔性支撑带制成的基底B施加任意的张力。而且，通过改变所述浮动辊的位置，所述浮动辊157、159可以将柔性支撑带制成的基底B的输送速度控制在固定速度(可以完成反馈控制)。
在除尘区146中，除尘器去除附着在柔性支撑带制成的基底B上的灰尘。在该去除操作过程中，压力约10kPa的空气吹在基底上，且收集空气和灰尘。此时，如果约10kg/m的张力没有施加在柔性支撑带制成的基底B上，那么基底B失去支撑，可能导致基底的蠕动。
另一方面，考虑到在对准/转印区150中基底B与版122高精度对齐，最好使施加到基底B上的张力较小。换言之，从高精度对准而言，最好尽可能避免基底B的弹性变形。尤其是当基底B被基底支撑座160吸附并保持时，最好不对基底B施加张力。
在缠绕区(W部分)156中，如果在柔性支撑带制成的基底B缠绕时施加到基底B的平面压力(垂直于基底B的平面的压力)过高，则已经转印到基底B上的图案材料P可能有时会受到不利的影响；因此，最好保持施加到基底B上的平面压力值为一定值或更小。优选地，控制施加到基底B上的张力，使得缠绕扭矩总是保持恒定，即使辊158的回转直径增加。
如前所述，施加到基底B上的优选张力在除尘区146、对准/转印区150和缠绕区(W部分)156之间不同。因此，最好在每一区中控制施加到基底B上的张力。这种控制由吸附辊144、148和152以及浮动辊157、159实现。作为控制基底B的输送速度和施加到基底B上的张力的装置，也可以使用其他已知装置，代替吸附辊144、148和152以及浮动辊157、159。
例如通过溅射或真空蒸发工艺，柔性支撑带制成的基底B可以设有阴极/带电子层，使其具有屏蔽功能，或者它可以设有为有机薄膜提供空穴的阳极。下面将描述阴极和阳极的细节。
图中所示的转印设备(转印装置)124用于配合柔性支撑带制成的基底B，然而，用于板式材料，比如玻璃板、硅基板或金属板制成的基底B的转印设备的基本结构，与柔性支撑带制成的基底B的转印设备机构几乎相同，除了输送装置之外。
下面参照图7描述对准/转印区150的细节。对准/转印区150包括版支撑座，图中未示出，在支撑版的同时使版122在X、Y、Z和θ方向上对齐；基底支撑座160，其表面(底面)平坦，可以吸附并支撑基底B的背面(顶面)；两个或多个定位检测装置(图中省略)，位于每一版122两端附近，使其可以定位版122，并检测版122的定位标记或图案部分122a；顶推装置(图中省略)，从背面顶推基底B和/或版122，以使图案材料P转印到基底B上。
在X、Y、Z和θ方向上使版122对齐的基底支撑座160中的对准装置可以利用常用的对准装置构成，例如利用滚珠丝杠和步进马达组合构成。在基底支撑座160中吸附/支撑基底B的吸附/支撑装置，可以由位于基底支撑座160表面上的多个细小的真空吸附口和与所示真空吸附口连通的抽吸装置(例如旋转式真空泵)组合构成。定位检测装置可以通过显微镜或数码相机与连接的CRT监视器组合构成。
作为顶推装置，可以采用常用的顶推装置；例如可以使用气缸和调节器组合构成的装置来顶推基底B和/或版122的整个面。代替使用顶推基底B和/或版122的整个面的装置，也可以采用利用辊子部件连续地或线性地顶推基底B和/或版122的顶推方法。换言之，可以使用移动辊子部件，同时由辊子部件从背面顶推基底B和/或版122的装置。
可以通过手工方式完成对准，其中操作者在读取定位检测装置获得的检测结果时利用对齐装置在X、Y、Z和θ方向上使版122对齐，或者通过自动系统完成对准，其中根据定位检测装置获得的检测结果，自动完成版122在X、Y、Z和θ方向上的对准。
首先，图7所示状态的基底支撑座160下降到几乎接触基底B背面(顶面)的位置以吸附/支撑基底B。然后版支撑座支撑(例如真空吸附)版122，在X、Y、Z和θ方向上使版对准，同时使其接近基底B，并与之相对。
在完成对准时，基底B和/或版122被顶推装置从背面顶推，而使图案材料P转印到基底B上。优选的是，所述对准/转印区150这样构成，使得当转印图案材料P时，根据其形状和材料对图案材料P施加特定的压力，并根据情况施加特定的热量。例如，可以采用为基底支撑座160设置作为加热装置的护套式加热器的结构。
在完成第一种图案材料P的转印时，基底支撑座160和支撑的基底B保持在待用状态。然后，用第二种版122更换第一种版122。在这种更换操作时，第二种版122定位成使得其移动条形或矩阵图案的一个节距。
在利用位置检测装置读取每一版122两端附近形成的对准标记，或利用位置检测装置读取已经在基底B上形成的第一种图案材料P时，进行第二和后续的版122的对准，使得它们相对于已经在基底B上形成的第一图案材料保持适当的位置。在对每种版122进行这种操作之后，完成图案材料P向基底B的转印。
当利用位置检测装置读取第一种图案材料P进行对准时，如果基底支撑座160的一部分由透明材料制成，或切除一部分，那么可以利用位置检测装置穿过基底支撑座160方便地读取第一种图案材料P。
当使用版支撑座支撑(例如真空吸附)版122时，最好采用版支撑座上三点设有定位销的结构，通过版122的两侧压在定位销上将每一版122固定在同一位置。类似地，也可以采用版支撑座和版122的对准位置设有透孔的结构，所述透孔与穿透销(在这种情况下优选锥形销)连接而使版122定位。
当图案材料P的定位精度可以较粗时，可以不采用上述的位置检测装置，而仅采用上述的定位销完成定位。
在完成转印工艺之后，基底B穿过吸附辊152和EPC154，而确保图案材料P粘附在基底B上，如上所述，且在缠绕区(W部分)156中缠绕在辊158上。
下面描述利用制造图案部件的设备100制造基底B的流程。利用版清洗设备116和版干燥设备118对新版122或已经经过转印工艺的版122进行清洗/干燥，并输送到对应于各图案材料P的相应涂覆设备112(涂覆设备1至4)。在该操作过程中，在版干燥设备118中，版122经过除水区118A的水分去除，在热空气干燥区118B中在真空下100至300℃的适当温度下干燥，然后在冷却区118C中冷却到室温。
在涂覆设备112中，利用涂布辊112A将图案材料P涂布到版122的图案部分122A上，直到特定厚度。所涂布的薄膜要求是这样的，即例如包括相应图案材料P且粘度为数十mPa·s的液体涂布到图案部分122A上，直到μm或亚μm级的薄膜厚度。在干燥之后该薄膜厚度减小至1/30。优选的是，在涂布涂覆液时薄膜厚度的变化限制在±5％。
已经涂覆有涂覆液的版122送至涂覆液干燥设备114，干燥图案材料P。干燥条件可以根据涂覆液的成分选取；然而，当涂覆液的溶剂是水时，最好在50至150℃在真空中干燥3分钟或更长。已经干燥的版122送至转印设备124。
当供应到转印设备124的基底B是柔性支撑带，且具有通过独立设置的设备溅射、真空蒸发等预先形成的阴极/带电子层产生的屏蔽功能时，例如可以采用下述结构。
在转印设备124中，通过以图案材料P接触基底的方式将版122之一叠加并定位在基底B上，并从背面顶推基底B和/或版122，每一图案材料P转印到基底B上，如上所述。通过对每一种图案材料重复所述操作，可以将多种图案材料P转印在基底B上。
在转印操作过程中，当转印第一种图案材料P时，版122不必精确定位，只要它与基底B平行布置。当转印第二种和后续图案材料P时，从生产高精度产品而言，精确定位版122很重要。
转印条件必须根据图案材料P和基底B的材料最佳选取。至于转印时的顶推作用力，当例如使用辊子部件(弹性辊子比如橡胶辊)进行线性顶推时，可以采用0.5至5kg/m的线性压力。
至于转印时的加热温度，通常可以采用40至250℃范围内的温度，且更优选的是采用60至180℃内的温度。优选的是在版122和/或基底B(基底支撑座160)中保持余热，因为提高了生产率。
在完成了转印工艺之后，基底B经过吸附辊152和EPC(边缘位置控制设备)154，以确保图案材料P粘附在基底B上，如上所述，并在缠绕区(W部分)156缠绕在辊158上。同时，版122输送到版清洗设备116，并重复使用。
图5(a)和5(b)是示出了已经转印了图案材料P的基底B的简图，前面已经描述过。在基底B的表面上，重复形成具有固定宽度和固定节距的三种(R、G和B)图案材料的图案。
虽然已经从制造图案部件的设备和方法的优选实施例的角度描述了本发明，但这些实施例仅是说明性的，并不意味着限制本发明，而是各种其他实施例也是可行的。
例如，可以选取与上述不同的各种实施例，如果根据图案部件的产品尺寸、产品类型和产品数量在下述方面改变版122的类型和数目；涂覆设备112，涂覆液干燥设备114等的数目和布局；以及输送设备的布置。
而且，在转印设备124中，代替定位后续版122而使其移动条形或矩阵图案的一个节距的结构，可以选择定位基底支撑座160(基底B)而使其移动条形或矩阵图案的一个节距的结构。
示例示例1下面描述体现本发明的涂覆方法的示例。利用图1至3所示的涂覆设备10将涂覆薄膜涂布在织物12上，然后评价涂覆表面的状态。
作为织物12，使用0.02mm的PET薄膜。作为涂覆液，使用混合并分散有颜料、粘结剂、乙醇和涂覆助剂，且粘度调整到7mPa·s的液体。涂覆宽度和涂覆厚度(湿态)分别设定为1m和20μm，在改变织物12的输送速度U(单位m/min)的同时进行涂覆。上述涂覆液的粘度7mPa·s和涂覆厚度(湿态)20μm的设定使干燥之后涂覆厚度变为0.1μm。在涂覆之后，涂覆头18和干燥设备20之间的涂覆薄膜表面上的相对气流速度V0(单位m/sec)和干燥设备30中的涂覆薄膜表面上的相对气流速度V1(单位m/sec)分别利用热线风速计测量。利用固定在织物12上的热线风速计进行测量。在测量过程中使用的织物12模型，涂覆表面状态的评价利用在相同条件下已经干燥的另一织物12进行。
作为织物12刚从干燥设备30出来的位置的涂覆薄膜的粘度ρ(单位mPa·s)，首先得到涂覆薄膜的蒸发损失，然后通过离线强制蒸发薄膜而准备涂覆薄膜的液体，然后利用B型粘度计测量液体的粘度。
在干燥设备30中，内部气温设为100℃，红外加热器34、34的温度设为200℃。在一个比较例(示例5)中，加热器34、34设为OFF。而且，在比较例中，去除全部或部分屏蔽板，使涂覆薄膜表面上的相对气流速度V1增加。
在干燥设备32中，内部气温设为80℃，干燥设备32内的气流速度设为3至5m/sec。
通过对涂覆的非均匀性主要进行目测评价涂覆表面的状态。良好状态的涂覆表面为“A”，临界状态的为“B”，明显不均匀的为“F”。上述参数、测量值和评价结果在表1中汇总。
表1
在表1中，示例1和2是在本发明范围内的条件下制成涂覆薄膜的方法，示例3至5示为比较例。具体而言，示例3和4是在干燥设备30中的涂覆薄膜表面上的相对气流速度V1在本发明的范围之外的涂覆方法，而示例5是在织物12刚从干燥设备30出来的位置涂覆薄膜的粘度ρ在本发明的范围之外的涂覆方法。
比较表1中所示的评价结果，在作为本发明的实施例的示例1和2中得到了满意的涂覆表面，与作为比较例的示例3和5由于整个干燥过程的不均匀性而造成临界的涂覆表面形成对照。在作为比较例的示例4中，由于其显著的干燥不均匀性，所得到的涂覆表面较差。
推测示例3中的干燥不均匀性是由于涂覆薄膜表面上较高的相对气流速度V1造成的。
推测示例4中的明显的干燥不均匀性是由于涂覆薄膜表面上明显较高的相对气流速度V1造成的。
推测示例5中的干燥不均匀性是由于这一事实造成的，即红外加热器34、34设为关闭，干燥速度下降，进入干燥设备32的织物的涂覆薄膜的粘度仍然较低。
示例2下面描述体现本发明的涂覆方法的示例。利用图1至3所示的涂覆设备10将涂覆薄膜涂布在织物12上，然后评价涂覆表面的状态。
作为织物12，使用0.02mm的PET薄膜。作为涂覆液，使用混合并分散有颜料、粘结剂、乙醇和涂覆助剂，且粘度调整到7mPa·s的液体。涂覆宽度和涂覆厚度(湿态)分别设定为1m和30μm，在改变输送的涂覆液每cm宽度的量A(单位ml/sec)、从涂覆头18尖端到织物12表面的距离t(单位mm)以及输送速度U(单位m/min)的同时进行涂覆。
上述涂覆液的粘度7mPa·s和涂覆厚度(湿态)30μm的设定使干燥之后涂覆厚度变为0.2μm。
通过对涂覆的非均匀性主要进行目测评价涂覆表面的状态。良好状态的涂覆表面为“A”，临界状态的为“B”，明显不均匀的为“F”。上述参数、测量值和评价结果在表2中汇总。
表2
在表2中，从涂覆头18尖端到支撑辊20的顶部的垂直距离H(单位mm，如图1所示)、涂覆头18的狭缝18C中的涂覆液的平均流速V(单位mm/sec)、和涂覆之后将织物12保持在水平状态所需的时间T(单位sec)不可避免地由涂覆设备10的设定参数和结构确定。
在表2中，示例11和12是在本发明的范围内的条件下制成涂覆薄膜的方法，示例13至15示为比较例。具体而言，示例13和14是在涂覆头18的狭缝18C的涂覆液的平均流速V在本发明的范围之外的涂覆方法，而示例15是涂覆织物12保持在水平状态所需的时间T在本发明的范围之外的涂覆方法。
比较表2中所示的评价结果，在作为本发明的实施例的示例11和12中得到了满意的涂覆表面，与作为比较例的示例14和15由于整个干燥过程的不均匀性而造成临界的涂覆表面形成对照。在作为比较例的示例13中，由于其显著的干燥不均匀性，所得到的涂覆表面较差。
示例3下面详细描述当根据本发明制造OLED元件时使用的材料等。基底B可以由下述材料制成例如无机材料比如由氧化锆稳定的氧化钇(YSZ)或玻璃；聚酯比如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯或聚乙烯萘酯、大分子材料比如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜醚、聚丙烯酸酯、丙烯二甘醇碳酸酯、聚酰亚胺、聚环烯、降冰片树脂、聚氯三氟乙烯、Teflon(注册商标)或聚四氟乙烯—聚乙烯共聚物；金属箔比如铝箔、铜箔、不锈钢箔、金箔或银箔；或聚酰亚胺或液晶聚合物制成的塑料片。
在该实施例中，从耐破裂、易弯曲和重量轻的观点出发，优选使用柔性基底B。作为形成这种基底B的材料，优选使用聚酰亚胺、聚酯、聚碳酸酯、聚砜醚、金属箔(例如铝箔、铜箔、不锈钢箔、金箔或银箔)、液晶聚合物或含氟大分子测量(聚氯三氟乙烯、Teflon(注册商标)或聚四氟乙烯—聚乙烯共聚物)制成的塑料片，它们在耐热、尺寸稳定性、耐溶剂、电绝缘性能、可加工性、低透气性和低水分吸收方面优良。
根据有机薄膜元件的应用和目的，可以适当地选择基底B的形状、结构和尺寸等。所述结构可以是单层结构或层叠结构。基底B可以单个部件或两个或多个部件形成。而且，基底B可以是透明的或不透明的。然而，当从支撑侧发光时，因为下面将描述的透明电极位于基底B一侧，相对于包括发光层的有机层，所以基底B最好是无色的、透明的或有色的、透明的，且从抑制光线散射和衰减的角度出发，基底B最好是无色透明的。
作为即使形成电极并产生发光层时也不短路的柔性基底B，最好是金属箔制成的基底B，并且在金属箔的一侧或两侧设有绝缘层。所使用的金属箔的种类不特别限制，可以使用任何金属箔，比如铝箔、铜箔、不锈钢箔、金箔或银箔。然而，从易于处理和成本而言，铝箔或铜箔尤其推荐使用。
所述绝缘层不特别限制于任何特定种类，它可以由下述材料制成无机材料，比如无机氧化物或无机氮化物；聚酯，比如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯或聚乙烯萘酯；或塑料，比如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜醚、聚丙烯酸酯、丙烯二甘醇碳酸酯、聚酰亚胺、聚环烯、降冰片树脂、聚氯三氟乙烯或聚酰亚胺。
优选的是，基底B具有20ppm/℃或更小的线性热膨胀系数。所述线性热膨胀系数这样确定，在以固定速度加热试样时通过TMA方法检测试样长度的变化。当在粘结过程中或使用时加热基底时，大于20ppm/℃的线性热膨胀系数有助于电极和有机薄膜层从基底的剥离，从而降低基底的耐久性。
优选的是，位于基底B上的绝缘层也具有20ppm/℃或更小的线性热膨胀系数。作为用于形成具有20ppm/℃或更小的线性热膨胀系数的绝缘层的材料，优选使用金属氧化物，比如氧化硅、氧化锗、氧化锌、氧化铝、氧化钛和氧化铜；金属氮化物，比如氮化硅、氮化锗和氮化铝，且可以使用上述材料的一种或两种或多种的组合作为所述材料。
优选的是，金属氧化物和/或金属氮化物制成的无机绝缘层的厚度为10nm至1000nm。如果无机绝缘层的厚度小于10nm，则绝缘性能过低，但如果无机绝缘层的厚度大于1000nm，则绝缘层中可能产生裂纹，而导致绝缘层中产生针孔，并降低绝缘性能。
形成金属氧化物和/或金属氮化物制成的无机绝缘层的工艺不限于任何特定的一种，可以使用干式工艺，比如溅射工艺和CVD工艺，湿式工艺，比如溶胶—凝胶工艺，或金属氧化物和/或金属氮化物颗粒分散在溶剂中、然后涂布在金属箔一侧或两侧的工艺。
作为具有20ppm/℃或更小的线性热膨胀系数的塑料，优选使用聚酰亚胺和液晶聚合物。这些塑料的细节例如在“塑料数据手册”(“塑料”编辑部编辑，Asahi Kaser AMIDAS)中描述。
当使用聚酰亚胺等作为绝缘层时，优选的是使一片聚酰亚胺等与铝箔层叠。聚酰亚胺等薄片的厚度优选为10μm至200μm。如果聚酰亚胺等薄片的厚度小于10μm，则在层叠时处理薄片存在困难，但如果聚酰亚胺等薄片的厚度大于200μm，则薄片的柔性下降，处理不方便。
所述绝缘层可以位于金属箔的一侧或两侧。当在金属箔两侧设有绝缘层时，两侧可以设有金属氧化物和/或金属氮化物形成的绝缘层或设有塑料比如聚酰亚胺制成的绝缘层。或者，金属箔的一侧设有金属氧化物和/或金属氮化物形成的绝缘层，而另一侧设有聚酰亚胺片形成的绝缘层。根据情况，也可以设有硬涂层或底涂层。
在基底B的电极侧面上或相对侧面上，或两表面上也可设有防水渗透层(气障层)。作为构成防水渗透层的材料，优选使用无机材料，比如氮化硅或氧化硅。可以通过射频溅射工艺等形成防水渗透层。根据情况，基底B可以设有硬涂层或底涂层。
优选的是，基底B由金属箔制成，且在金属箔的一侧或两侧上设有绝缘层。金属箔的种类不具体限定于任何特定的种类。可以使用金属箔，比如铝箔、铜箔、不锈钢箔、金箔或银箔。从易于处理和成本而言，优选使用铝箔或铜箔。
绝缘层不具体限于任何特定的种类，它可以由下述材料制成例如无机材料，比如无机氧化物或无机氮化物；聚酯，比如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯或聚乙烯萘酯；或塑料，比如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜醚、聚丙烯酸酯、丙烯二甘醇碳酸酯、聚酰亚胺、聚环烯、降冰片树脂、聚氯三氟乙烯或聚酰亚胺。
优选的是，基底B的透水率为0.1g/m2·天或更小，更优选的是0.05g/m2·天或更小，尤其优选的是0.01g/m2·天或更小。
优选的是，基底B的透氧性为0.1ml/m2·天·大气压或更小，更优选的是0.05ml/m2·天·大气压或更小，尤其优选的是0.01ml/m2·天·大气压或更小。
透水性可以由根据JIS K7129B(主要是MOCON方法)的方法确定。透氧性可以由根据JIS K7126B(主要是MOCON方法)的方法确定。将基底的透水性和透氧性限制在上述范围内可以防止水或氧进入发光元件，其中水和氧是元件耐久性下降的原因。
基底B上形成的电极，透明电极或背面电极可以用作阴极或阳极。是阴极还是阳极取决于构成有机薄膜元件的成分。作为阳极，其形状、结构和尺寸等不具体限制，只要它起到为有机薄膜层提供空穴(正空穴)的作用，且可以根据发光元件的应用和目的，从公知的电极中选取。
作为形成阴极的材料，可以使用单质的金属、合金、金属氧化物、导电复合物，或其混合物，优选的是可以使用逸出功为4.5eV的材料。具体的示例包括，例如碱金属(例如Li，Na，K，Cs)、碱土金属(例如Mg，Ca)、金、银、铅、铝、钠—钾合金、锂—铝合金、锰银合金、铟、稀土金属(例如钇)。这些材料中的每一种都可以单独使用；然而，从稳定性和电子注入性而言，优选使用两种或多种材料组合。
在上述材料中，从电子注入性而言，碱金属和碱土金属是优选的，从储存稳定性而言，含有铝作为主要成分的材料是优选的。在此所用的术语“含有铝作为主要成分的材料”不仅指单质的铝，而且指铝和重量百分比为0.01％至10％的碱金属的合金或混合物，以及铝和重量百分比为0.01％至10％的碱土金属(例如，锂—铝合金，锰—铝合金)的合金或混合物。
当从阴极侧发光时，必须使用透明阴极。作为透明电极，可以使用任何电极，只要它们基本上透光。为了使电子注入性和透明度互相兼容，阴极可以具有两层结构，包括作为薄膜的金属层和透明的导电层。用于薄膜金属层的材料已在日本专利申请公报No.2-15595和No.5-12117中详细描述。优选的是，薄膜金属层的厚度为1nm至50nm。如果厚度小于1nm，则难以均匀地形成薄膜，但如果厚度大于50nm，则透光性下降。
作为用于透明的导电层的材料，不限于任何特定的种类，优选使用用于上述阳极的任何材料，只要它们是导电或半导体材料。优选的材料包括例如掺杂锑或氟的氧化锡(ATO，FTO)、氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)。
优选的是，透明导电层的厚度为30nm至500nm。如果透明导电层的厚度小于30nm，则导电性和半导电性下降，但如果透明导电层的厚度大于500nm，则生产率下降。
用于形成阴极的工艺不限于任何特定的工艺，可以使用任何已知工艺。优选的是，阴极在真空设备中制成。考虑到阴极材料的适用性，可以从物理工艺，比如真空沉积工艺、溅射工艺和离子电镀工艺，和化学工艺，比如CVD工艺和等离子CVD工艺中选择。例如，当选择金属等作为阴极材料时，可以通过一次或依次溅射一种或两种或多种金属而制成阴极。当使用有机导电材料时，可以使用湿式薄膜成形工艺。
阴极可以通过使用光刻等的化学蚀刻、利用激光等的物理蚀刻、利用掩模的真空沉积工艺或溅射工艺，或提升(lift off)法或印刷法形成图案。
可以在阴极和有机薄膜层之间插入厚度为0.1nm至5nm的碱金属氟化物或碱土金属氟化物制成的绝缘层。可以通过例如真空沉积工艺、溅射工艺或离子电镀工艺形成绝缘层。
根据图7至10所示的工艺制造图案部件。版22使用三块凸版，用于OLED元件的R、G和B油墨涂布到版上。涂覆的油墨厚度调节为在干燥状态时变成0.05μm。
R、G和B油墨(图案材料P)的成分如下按质量计，具有图11所示化学式的每种化合物1有1份，具有图12所示化学式(平均分子量为17000)的每种化合物2有40份，和3200份二氯乙烷。
在这些图案材料P中，R油墨(图案材料P)是从化合物1的R-1、R-2和R-3中选择的，G油墨(图案材料P)是从化合物1的G-1和G-2中选择的，B油墨(图案材料P)是从化合物1的B-1和B-2中选择的。
从上述化合物1中制备5种不同颜色的油墨组合(参照下述的表3)进行图案转印。
作为基底B，使用50μm厚的聚酰亚胺薄膜(Ube Industries，Ltd.生产，商品名UPILEX-50S)。在对基底B表面处理之后，在约0.1mPa的减小压力环境中Al汽化沉积在基底上，形成0.3μm厚的电极。然后，LiF汽化沉积在Al沉积的基底上，而形成与Al层相同图案的3nm厚的绝缘层。
图案的转印以这种方式进行，即使版22和基底B互相相对，通过加热到20℃的基底支撑座60对它们施加12Mpa的压力，并保持15秒，如图7所示。这种操作重复三次，同时使版22和基底B互相对齐。
图案转印的结果通过利用光学显微镜目测进行评价。所关注的限于图案的均匀性，在没有观测到缺陷时，图案的转印定为A级，在观测到缺陷时，定为P级。评价结果在表3中汇总。表3示出在每种颜色油墨组合中结果良好。
表3
如前所述，根据本发明，因为在涂布了涂覆液之后的涂覆薄膜厚度保持在适当范围内，且涂覆薄膜表面上的相对气流速度保持在0.2m/sec或更小，直到涂覆液的粘度变为特定值，所以可以获得具有较高的厚度精度和平滑表面的非常薄的薄膜。
而且，根据本发明，许多不同种类的材料(R、G和B)可以首先以图案方式转印到基底上在例如为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)制备的相应柔性支撑带(转印片)上涂布材料；干燥转印片；以所述薄片上的材料与所述基底相对的方式在将成为产品的基底上叠加一层转印片；然后利用推板从背面顶推转印片。如果对每种材料(R、G和B)重复这种操作，则可以形成图案部件(例如，OLED元件或用于液晶显示器的滤色器)。
根据本发明，因为涂覆头的狭缝中的涂覆液的平均流速保持在适当范围内，且在涂布了涂覆液之后很短时间内织物处于水平位置，所以可以获得具有较高的厚度精度和平滑表面的非常薄的薄膜。
而且，根据本发明，许多不同种类的材料(R、G和B)可以首先以图案方式转印到基底上在例如为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)制备的相应柔性支撑带(转印片)上涂布材料；干燥转印片；以所述薄片上的材料与所述基底相对的方式在将成为产品的基底上叠加一层转印片；然后利用推板从背面顶推转印片。如果对每种材料(R、G和B)重复这种操作，则可以形成图案部件(例如，OLED元件或用于液晶显示器的滤色器)。
根据本发明，图案形式的材料可以转印到基底上在例如已经形成红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)图案的相应版上以图案形式涂布许多不同种类的材料(R、G和B)；干燥所述版；以所述版上的图案接触基底的方式在将成为产品的基底上叠加并定位一块版；然后利用推板从背面顶推转印片。如果对每种材料(R、G和B)重复这种操作，则可以形成图案部件(例如，OLED元件或用于液晶显示器的滤色器)。
因此，在制造图案部件的过程中，本发明可以提高生产率和产品质量(图案精度)，其中在基底上以图案形式形成多种不同种类的材料。
然而，应当理解，并不意图将本发明限制于所公开的具体形式，而正相反，本发明旨在覆盖落在所附权利要求表述的本发明的思想和范围内的所有改进方式、替代结构和等效方案。
权利要求
1.一种涂覆方法，包括步骤通过涂覆头(18)的狭缝(18C)供给并涂布涂覆液，以便在离涂覆头(18)固定距离处的连续行进的织物(12)上形成特定厚度的涂覆薄膜(28)；以及随后干燥所述织物(12)上形成的涂覆薄膜(28)；其中，紧接涂布步骤之后涂覆薄膜(28)的厚度设为2至40μm，涂覆薄膜(28)表面上的相对气流速度设为0.2m/sec或更小，直到涂布的涂覆液粘度变为100mPa.s。
2.如权利要求1所述的涂覆方法，其特征在于，涂覆步骤中所述涂覆液的粘度为10mPa.s或更小。
3.如权利要求1所述的涂覆方法，其特征在于，所述涂覆液包含有机溶剂。
4.如权利要求1所述的涂覆方法，其特征在于，干燥之后所述涂覆薄膜(28)的厚度为0.01至0.4μm。
5.一种涂覆方法，包括步骤通过涂覆头(18)的狭缝(18C)供给并涂布涂覆液，以便在离涂覆头(18)固定距离处的连续行进的织物(12)上形成特定厚度的涂覆薄膜(28)；其中，涂覆头(18)的狭缝(18C)中的涂覆液的平均流速设为100至500mm/sec，紧接涂布步骤之后涂覆薄膜(28)的厚度设为2至40μm，并且在涂布步骤之后0.5秒内织物(12)保持在水平位置。
6.如权利要求5所述的涂覆方法，其特征在于，涂覆步骤中的涂覆液粘度为10mPa.s或更小。
7.如权利要求5所述的涂覆方法，其特征在于，所述涂覆液包含有机溶剂。
8.如权利要求5所述的涂覆方法，其特征在于，干燥之后所述涂覆薄膜(28)的厚度为0.01至0.4μm。
9.一种涂覆设备(10)，包括具有狭缝(18C)的涂覆头(18)，涂覆液经该狭缝(18C)输送并涂布，以便在离涂覆头(18)固定距离处的连续行进的织物(12)上形成特定厚度的涂覆薄膜(28)；以及随后干燥所述织物(12)上形成的涂覆薄膜(28)的干燥装置(10C)，所述干燥装置(10C)能控制涂覆薄膜(28)表面上的相对气流速度到0.2m/sec或更小。
10.如权利要求9所述的涂覆设备(10)，其特征在于，所述干燥装置(10C)包括加热器加热干燥装置(34)、辊式加热干燥装置、真空干燥装置和低湿度环境干燥装置中的至少一个。
11.一种涂覆设备(10)，包括具有狭缝(18C)的涂覆头(18)，涂覆液经该狭缝(18C)输送并涂布，以便在离涂覆头(18)固定距离处的连续行进的织物(12)上形成特定厚度的涂覆薄膜(28)；其中，所述涂覆设备(10)能在100至500mm/sec的范围内改变涂覆头(18)狭缝(18C)中的涂覆液的平均流速，并在涂布了涂覆液之后0.5秒内将所述织物(12)保持在水平位置。
12.一种利用具有通过权利要求1至8任一所述的涂覆方法在其上形成相应的涂覆薄膜(28)的织物(12R，12G，12B)制造图案部件的方法，其中多种不同种类的材料(P(R)，P(G)，P(B))在基底(B)上以图案形式形成，所述方法包括步骤在为所述材料制备的相应织物(12R，12G，12B)上涂布不同种类的材料(P(R)，P(G)，P(B))；干燥已经涂布了相应材料(P(R)，P(G)，P(B))的织物(12R，12G，12B)；对每种材料(P(R)，P(G)，P(B))重复进行以已经涂布在织物(12R，12G，12B)上的材料(P(R)，P(G)，P(B))与所述基底(B)相对的方式将织物(12R，12G，12B)之一叠加在基底(B)上、并利用推板(40)从其背面顶推织物(12R，12G，12B)以使所述材料(P(R)，P(G)，P(B))以图案方式转印到基底(B)上的操作，从而使多种不同种类材料(P(R)，P(G)，P(B))在基底(B)上形成图案。
13.如权利要求12所述的用于制造图案部件的方法，其特征在于，所述推板(40)在其表面形成有图案形式的突起(40A)。
14.如权利要求12所述的用于制造图案部件的方法，其特征在于，所述多种不同种类的材料包括对应至少红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的用于发光或显示的材料(P(R)，P(G)，P(B))。
15.如权利要求12所述的用于制造图案部件的方法，其特征在于，所述基底(B)是织物。
16.一种用于制造多种不同种类的材料(P)以图案形式在基底(B)上形成的图案部件的方法，包括步骤在已经形成相应材料(P)图案的相应版(122R，122G，122B，122I)上涂布不同种类的材料(P)；干燥在其表面涂布材料(P)的版(122R，122G，122B，122I)；对每种材料(P)重复进行以所述图案(P)接触基底(B)的方式将一块版(122R，122G，122B，122I)叠加并定位在基底(B)上、并从它们背面顶推基底(B)和/或版(122R，122G，122B，122I)以使所述图案(P)转印到基底(B)上的操作，从而使不同种类的材料(P)以图案形式形成在基底(B)上。
17.如权利要求16所述的用于制造图案部件的方法，其特征在于，所述版(122R，122G，122B，122I)在其表面形成有图案形式的突起(122A)。
18.如权利要求16所述的用于制造图案部件的方法，其特征在于，所述多种不同种类的材料(P)包括对应至少红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的用于发光或显示的材料。
19.如权利要求16所述的用于制造图案部件的方法，其特征在于，所述基底(B)是织物。
20.如权利要求16所述的用于制造图案部件的方法，其特征在于，如果在将已经形成图案的材料(P)转印到基底(B)上之后对版进行清洗和干燥，可以重复使用所述版(122R，122G，122B，122I)。
21.一种用于制造有多种不同种类的材料(P)以图案形式在基底(B)上形成的图案部件的设备，包括以不同的材料(P)涂覆版(122)的涂覆装置(112)，其中在所述版上已经形成不同材料(P)的图案；干燥其表面已经涂布所述材料(P)的版(122)的干燥装置(114)；以及转印装置(124)，通过以所述图案(P)接触所述基底(B)的方式在基底(B)上叠加并定位一块版，且从它们背面顶推基底(B)和/或版(122)，将所述图案(P)转印到基底(B)上。
全文摘要
在用于制造图案部件的方法中，多种不同种类的材料(P)在织物(B)上形成相应的图案。在该方法中，上面已经形成用于图案部件的材料层(P)的材料转印片(12)位于所述织物(B)附近，且沿与织物(B)行进方向相交的方向行进，同时使织物(B)行进，在织物(B)和所述材料转印片(12)的交点处，利用转印装置(50)将用于图案部件的材料层(P)从所述材料转印片(12)上转印到织物(B)上，从而形成图案。这样，在制造图案部件的过程中提高生产率和产品质量。
文档编号H01L51/00GK1473664SQ0311018
公开日2004年2月11日 申请日期2003年4月15日 优先权日2002年4月15日
发明者高田克彦, 永野英男, 小川正太郎, 胜本隆一, 一, 太郎, 男 申请人:富士胶片株式会社