制造地形图案涂层的方法技术

公开了形成图案涂层的方法。方法包括如下步骤：在基底上布置组合物，以在基底上形成液体涂层；除去或提供通过液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成对应于第一图案区域的地形图案涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及制造图案涂层的方法。本专利技术更加具体地涉及通 过向液体涂层提供能量图案或者从液体涂层去除能量图案，并使所得 的图案涂层固化来制造图案涂层的方法。
技术介绍
许多工业品和消费品包括薄的材料层，该材料层通过在另一种材 料上布置液体薄膜，然后固化该液体薄膜而生成。示例包括粘性带、磨料板、喷漆表面、磁介质、LCD显示器中的组成薄膜等等。通常希 望，在这种层中具有地形特征或图案，以产生美学特征或者性能特征。 利用有限的技术种类已在这种层中形成了地形图案。这些技术可被分 成两类， 一类为例如通过腐蚀，利用固体材料或者在固体材料中形成 图案，另一类为利用随后固化的液体材料或者在该液体材料中形成图 案。本申请涉及在液体材料中形成图案和该图案材料的固化作用，以 形成地形图案涂层。相关的图案技术包括图案涂覆和印刷方法；包 括各种模制、模压和光刻工艺的复制方法；和自组织现象。图案涂覆和印刷技术用于在表面区域上选择性地沉积液体材料。 图案涂覆方法包括凹版涂覆，其使用具有单元图案的辊子以转移和布置涂覆液体；图案压模涂覆，其使用具有图案孔口的压模，以将液 体布置至表面的某些区域；喷涂涂层和通用的涂刷，其利用喷嘴或刷 子，将液体沉积在表面的选定区域上。图案印刷方法包括丝网印刷， 其通过图案丝网将液体布置于表面；苯胺印刷，其使用有图案的弹性 体表面或者印刷版，将液体转移至表面；胶版(offset)印刷，其中将液体从图案表面转移至光滑的中间表面，然后再次转移至待涂覆的表 面；和喷墨印刷，其中液体的滴、雾或射流布置至表面。这些方法的 共同特征是以非均匀方式将材料布置至表面。然后，该所得的非均匀 流体涂层可被固化，以形成地形图案涂层。复制方法可被分成以下两种， 一种方法为液体被布置至图案母版， 固化，然后从母版移开；另一种方法为利用图案工具对最初光滑的液 体表面进行压印、固化，然后从工具处移开；前者为模制方面的变化。 后者为模压方面的变化。所有这些复制技术的共同特征在于，液体与 图案工具相接触。近来，已经描述了多个新的平版技术。电流体动力制版和热力机 械制版包括将充电的或加热的掩模放置于液体光刻层附近。电流体 动力效应或热力毛细效应使得液体表面产生变形，并最终接触掩模表 面上的突出部，从而形成掩模结构的正图像。然后，在适当位置上， 固化该液体，从而形成区域图案，以用于后续处理。虽然在上述工艺 中，固体表面最终接触液体，但是这些复制技术中大多数并不依赖固 体接触而使液体表面变形。最后，自组织行为可形成地形图案。Benard和Marangoni不稳定性 为公知的地形图案形成现象。Benard不稳定性由液体层的密度梯度产 生。Marangoni不稳定性由表面张力的坡度产生，该表面张力的坡度归 因于液体层中的浓度或温度梯度。Benard和Marangoni不稳定性都将产 生通常为蜂窝状或巻形的图案，其大小与形状仅可被控制其自然产生 的限制内。在一定条件下，这些结构可能在适当位置处固化，从而留 下对应于液体流动图案的地形图案。在许多涂层中，这些图案被认为 是缺陷。自组织图案的有意应用的主要限制在于液体结构的不稳定 性显著地限制了图案。
技术实现思路
总体而言，本专利技术涉及制造图案涂层的方法。本专利技术更加具体地 涉及通过向液体涂层提供能量图案，或者从液体涂层去除能量图案， 并对所得的图案涂层进行固化来制造图案涂层的方法。在一个实施例中，公开了一种形成图案涂层的方法。该方法包括 如下步骤在基底上布置组合物，以在基底上形成液体涂层；去除通 过液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层，该地形 图案对应于第一图案区域。在另一实施例中， 一种形成图案涂层的方法包括如下步骤在基 底上布置组合物，以在基底上形成液体涂层；从能量源提供通过液体 涂层上的第一图案区域的能量，以形成地形图案涂层。该地形图案对 应于第一区域图案，且该涂层布置在基底和能量源之间。在又一实施例中， 一种形成地形图案涂层的方法包括如下步骤 在基底上布置组合物，以在基底上形成液体涂层；在基本上平整的能 量传递表面上布置基底；从能量传递表面提供通过液体涂层上的第一 图案区域的能量，以形成地形图案涂层，该地形图案对应于第一图案 区域。通过下面的详细说明，本申请的这些方面及其他方面将变得明显。 然而，绝不能将上述概要视为对所要求保护的主题的限制，该主题仅 由在审查期间可能被修改的所附权利要求所限定。附图说明图l是用于制造图案涂层的示例性连续工艺的示意图；图2是用于制造图案涂层的另一种示例性连续工艺的示意图；图3是能量传递表面图案的俯视示意图；图4是图3所示的能量传递表面图案的沿线4-4截取的横截面示意图； 图5是根据示例1形成的图案涂层的透视表面轮廓；图6是根据示例2形成的图案涂层的透视表面轮廓；图7是根据示例3形成的图案涂层的光学显微照片；图S是根据示例4形成的图案涂层的光学显微照片；图9是根据示例5形成的图案涂层的光学显微照片；图10是根据示例6的能量传递表面图案的俯视示意图；和图11是根据示例6形成的图案涂层的透视表面轮廓。具体实施方式本专利技术的制造图案涂层的方法被认为适用于利用图案涂层的多种 应用。在一些实施例中，地形图案区域移开或提供通过利用涂层上的 相应图案区域的能量而形成在涂层上。这些示例和下述示例提供了对 本公开的实用性的理解，但是不应利用限制意义进行解释。术语"涂层"表示布置至材料上的材料。术语"区域"可以表示两维表面，诸如材料分界面，或者材料的 范围或部分。根据上下文确定这种适当的定义。除非另有指示，术语"聚合物"将理解为包括聚合物、共聚物(例 如，利用两个或更多不同的单体形成的聚合物)、低聚物和其组合以及 聚合物、低聚物或共聚物。除非另有指示，都包括嵌段共聚物和无规 共聚物。除非另有指示，说明书和权利要求书中使用的、表示特征尺寸、 数量和物理性质的所有数字都应理解为在一切情况下由术语"大约" 进行改变。因此，除非存在相反的指示，则说明书和权利要求书所提 出的数字参数为近似值，该近似值可根据由本领域技术人员利用在此 公开的原理所寻求的所需特性而变化。重量百分数、重量百分比，按重量计的百分比等等为同义词，其 用物质的重量除以组分重量乘以100来表示物质的浓度。利用端点列举数值范围包括包含在该范围内的所有数字(例如，1至5包括1、 1.5、 2、 2.75、 3、 3.80、 4和5)以及在该范围内的任何范围。本说明书和权利要求书中所使用的单数形式"一种"和"该"包 括多个对象，除非另外清楚地限定了其内容。因此，例如，参考包含 "一种聚合物"的组合物包括两个或更多个聚合物。本说明书和权利 要求书中所使用的术语"或者"在其意义上通常包括"和/或"，除非 另外清楚地限定了其内容。术语"液体"表示当受到剪切应力时连续变形的材料。在本文中 认为液体可包括例如在泥浆、悬浮体或分散体中的固体材料的微粒或 区域。术语"图案"表示空间变化的结构。术语"图案"包括均匀的或 者周期的图案、变化图案、随机图案等等。术语"固体"表示包括在固体涂层中的材料，包括如下部件，诸 如最初可为液体的单体。本公开内容总体描述制造图案涂层的方法。本申请更加尤其地涉 及通过向流体涂层提供能量图案，或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成地形图案涂层的方法，包括如下步骤：在基底上布置组合物，以在所述基底上形成液体涂层；去除通过所述液体涂层上的第一图案区域的能量，以形成对应于所述第一图案区域的地形图案涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得E普赖斯，威廉B科尔布，米哈伊尔L佩库罗夫斯基，史蒂文D索洛蒙森，米切尔AF约翰逊，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]