用导电油墨涂覆三维弯曲基板的方法和设备技术

本发明专利技术公开一种用导电油墨涂覆三维弯曲基板的方法，其可包括：制备弯曲基板、其曲率半径与弯曲基板的曲率半径相同的图案化弯曲掩模以及具有曲率半径的弯曲狭缝型喷射器；将弯曲掩模覆盖在弯曲基板上，然后从与弯曲掩模间隔开预定距离的弯曲狭缝型喷射器向弯曲基板和弯曲掩模喷射导电油墨；并干燥弯曲基板和弯曲掩模，然后从弯曲基板中去除弯曲掩模。

Method and apparatus for coating three-dimensional curved substrate with conductive ink

The invention discloses a method of coating a three-dimensional curved substrate with a conductive ink, which includes a patterned bending mask with the same curvature radius as the curvature radius of the bent substrate and a curved slit sprayer with a radius of curvature, covering a bending mask on a curved substrate, and then from bending and bending. A curved slit sprayer with a predetermined distance between the masks is used to spray conductive ink to the bent substrate and the bending mask, and the bending substrate and the bending mask are dried and the bending mask is removed from the bent substrate.

【技术实现步骤摘要】
用导电油墨涂覆三维弯曲基板的方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求于2016年10月13日提交的申请号为10-2016-0132730的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术的示例性实施例涉及一种用导电油墨或浆料涂覆或图案化三维基板或弯曲形基材的方法和设备。
技术介绍
在工业上，用导电油墨或浆料(在此，导电油墨或浆料是指其中分散有粉末或混合有粘合剂等的导电油墨、低粘度溶液、高粘度溶液或浆料)涂覆基板，然后干燥它以便产生电加热非常重要。与其他涂覆方法不同，因为为了获得均匀的电阻和加热，必须确保涂覆均匀的可靠性，所以电加热用涂覆材料的均匀对于上述方法非常重要。使用用于电加热的导电油墨的涂覆方法包括通过细喷嘴排出导电油墨的喷墨印刷方法、在图案化丝网上涂敷高粘度浆料然后使用挤压机涂覆丝网的丝网印刷方法、使用棒将材料推到一定高度的棒涂覆方法、使用喷射器喷射低粘度溶液的喷涂方法等。虽然这些涂覆方法中的大多数在二维平板上容易执行，但是当用导电油墨涂覆三维基材或弯曲形基板时，可能发生以下问题：(1)关于每单位面积的曲面均匀地涂敷油墨的问题；(2)油墨在重力作用下向下流动，因此当油墨粘度高时，由于偏转而形成厚度不均匀的问题；以及(3)关于从弯曲图案化掩模中去除残留物的问题。特别地，当导电油墨粘度低时，在油墨流动中可能会发生涂覆不能执行的严重问题。因此，在通常制造单独的电加热板之后，加热板被熔合或附接至弯曲基板以便针对其被使用。同时，由于与其它导电填料(石墨或金属)相比刨版机特征具有原子厚度，所以含有石墨烯的导电涂覆膜具有利用导电机构通过表面间接触提供导电性的优点。然而，当用流动性高的油墨涂覆三维弯曲基板时，油墨可能沿重力的方向偏转。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及通过解决当用导电油墨涂覆三维基材或弯曲形基板时引起的关于以下问题形成具有三维形状或弯曲结构的导电膜，诸如包含石墨烯的涂覆膜，以下问题为(1)将导电油墨均匀地涂敷到弯曲部分，由此不均匀的膜厚度影响均匀的膜电阻和均匀加热，(2)涂敷的溶液沿着弯曲部分流动，以及(3)从图案化掩模中去除残留物，并且进一步涉及提供用于车辆的表面加热元件诸如弯曲加热镜。本专利技术的其它目的和优点可以通过下面的描述来理解，并参照本专利技术的实施例变得显而易见。此外，对于本专利技术所属领域的技术人员显而易见的是，本专利技术的目的和优点可以通过所要求保护的方法及其组合来实现。根据本专利技术的一个实施例，一种用导电油墨涂覆三维弯曲基板的设备包括：弯曲基板；弯曲掩模，其曲率半径与弯曲基板的曲率半径相同，弯曲掩模被图案化以在弯曲基板上形成图案；弯曲狭缝型喷射器，其被构造为使得其喷嘴入口的横截面与弯曲基板和弯曲掩模的曲率半径相同以便将导电油墨喷射到弯曲掩模；以及弯曲推杆，其被附接至弯曲狭缝型喷射器的喷嘴入口的一侧以便推动停留在弯曲掩模上的导电油墨。根据本专利技术的另一实施例，一种用导电油墨涂覆三维弯曲基板的方法包括：制备弯曲基板、其曲率半径与弯曲基板的曲率半径相同的图案化弯曲掩模以及具有曲率半径的弯曲狭缝型喷射器；将弯曲掩模覆盖在弯曲基板上，然后从与弯曲掩模间隔开预定距离的弯曲狭缝型喷射器向弯曲基板和弯曲掩模喷射导电油墨，并干燥弯曲基板和弯曲掩模，然后从弯曲基板中去除弯曲掩模。根据本专利技术的另一实施例，一种用导电油墨涂覆三维弯曲基板的方法包括：制备弯曲基板、其曲率半径与弯曲基板的曲率半径相同的图案化弯曲掩模以及具有曲率半径的弯曲狭缝型喷射器；将弯曲掩模覆盖在弯曲基板上，然后从与弯曲掩模间隔开预定距离的弯曲狭缝型喷射器向弯曲基板和弯曲掩模喷射导电油墨；使用具有曲率半径的弯曲推杆推动停留在弯曲掩模上的导电油墨以从弯曲掩模中去除残留导电油墨，并干燥弯曲基板和弯曲掩模，然后从弯曲基板中去除弯曲掩模。根据本专利技术的另一实施例，一种用导电油墨涂覆三维弯曲基板的方法包括：制备弯曲基板、其曲率半径与弯曲基板的曲率半径相同的图案化弯曲掩模、具有曲率半径的弯曲狭缝型喷射器以及附接至弯曲狭缝型喷射器的喷嘴入口的一侧的弯曲推杆；将弯曲掩模覆盖在弯曲基板上，然后从与弯曲掩膜间隔开预定距离的弯曲狭缝型喷射器向弯曲基板和弯曲掩膜喷射导电油墨；使用附接至弯曲狭缝型喷射器的喷嘴入口的一侧的弯曲推杆推动停留在喷射的导电油墨中的弯曲掩模上的导电油墨以便从弯曲掩模中去除残留导电油墨，并干燥弯曲基板和弯曲掩模，然后从弯曲基板中去除弯曲掩模。附图说明图1(a)和(b)是说明平坦基板和弯曲基板的涂覆方法之间的区别的视图，图1(a)说明涂覆平坦基板的过程，图1(b)说明涂覆弯曲基板的过程。图2(a)是说明其中使用弯曲狭缝型喷射器将导电油墨喷射在没有图案化弯曲掩模的弯曲基板上的结构的视图，图2(b)是说明其中使用弯曲狭缝型喷射器将导电油墨喷射在具有图案化弯曲掩模的弯曲基板上的结构的视图。图3(a)是说明硬型弯曲掩模的视图，图3(b)是说明软型弯曲掩模的视图，图3(c)是说明双膜结构的弯曲掩模的视图。图4是说明根据本专利技术的一个实施例的使用除弯曲基板、弯曲狭缝型喷射器和弯曲掩模之外单独设置的弯曲推杆从弯曲掩模中去除油墨残留物的结构的视图。图5是说明根据本专利技术的实施例的弯曲推杆和弯曲狭缝型喷射器一体形成的结构以及通过弯曲推杆和弯曲狭缝型喷射器的同时移动来同时地执行喷射油墨和从弯曲掩模中去除油墨残留物的过程的视图。图6是说明根据本专利技术的实施例使用两个或多个弯曲推杆从弯曲掩模中有效地去除油墨残留物的结构的视图。图7是说明根据本专利技术的实施例使用倾斜弯曲推杆从弯曲掩模中去除油墨残留物的结构的视图。图8是说明用于收集通过弯曲推杆去除的残留导电油墨的残留油墨收集部和用于将导电油墨移动到输送部以重新使用其的传递推杆的视图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。然而，本专利技术可以不同形式体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将彻底和完整，并且将向本领域技术人员充分地传达本专利技术的范围。在整个公开中，相同的附图标记在本专利技术的各个附图和实施例中表示相同的部件。图1(a)和(b)是说明平坦基板和弯曲基板的涂覆方法之间的区别的视图。在图1(a)中，涂覆方法可以在平坦基板中执行。在图1(b)中，当用导电油墨涂覆三维基材或弯曲形基板时，存在以下问题：关于曲面的每单位面积均匀地涂敷导电油墨的问题，关于导电油墨在重力作用下沿着弯曲表面向下流动的问题，在这种情况下，当油墨粘度高时由于偏转而形成不均匀的厚度，以及关于从图案化弯曲掩模中去除残留物的问题。特别地，当导电油墨粘度低时，在油墨流动中可能会发生涂覆不能执行的严重问题。图2(a)是说明其中使用弯曲狭缝型喷射器将导电油墨喷射在没有图案化弯曲掩模的弯曲基板上的结构的视图，图2(b)是说明其中使用弯曲狭缝型喷射器将导电油墨喷射在具有图案化弯曲掩模的弯曲基板上的结构的视图。当在弯曲基板上没有形成图案化弯曲掩模时，存在以下问题：关于曲面的每单位面积均匀地涂敷导电油墨，关于导电油墨在重力作用下沿着曲面向下流动，在这种情况下，当油墨粘度高时由于偏转而形成均匀的厚度，以及关于从图案化弯曲掩模中去除残留物。然而，当在弯曲基板上形成图案化弯曲掩模时，导电油墨可以在曲面的每单位面积被均匀地涂敷，并且有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用导电油墨涂覆三维弯曲基板的方法，其包括：制备弯曲基板、其曲率半径与所述弯曲基板的曲率半径相同的图案化弯曲掩模、以及具有所述曲率半径的弯曲狭缝型喷射器；将所述弯曲掩模覆盖在所述弯曲基板上，然后从与所述弯曲掩模间隔开预定距离的所述弯曲狭缝型喷射器向所述弯曲基板和所述弯曲掩模喷射导电油墨；以及干燥所述弯曲基板和所述弯曲掩模，然后从所述弯曲基板上去除所述弯曲掩模。

【技术特征摘要】
2016.10.13 KR 10-2016-01327301.一种用导电油墨涂覆三维弯曲基板的方法，其包括：制备弯曲基板、其曲率半径与所述弯曲基板的曲率半径相同的图案化弯曲掩模、以及具有所述曲率半径的弯曲狭缝型喷射器；将所述弯曲掩模覆盖在所述弯曲基板上，然后从与所述弯曲掩模间隔开预定距离的所述弯曲狭缝型喷射器向所述弯曲基板和所述弯曲掩模喷射导电油墨；以及干燥所述弯曲基板和所述弯曲掩模，然后从所述弯曲基板上去除所述弯曲掩模。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述弯曲掩模由软质聚合材料诸如橡胶或硅制成。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述弯曲掩模具有双膜结构，所述弯曲掩模的下层由金属或工程塑料材料制成，所述弯曲掩模的上层由聚合物材料诸如橡胶或硅制成。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述弯曲基板和具有相同曲率半径的所述弯曲掩模中的每一个的位置处的切线梯度等于或小于±5°。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述弯曲狭缝型喷射器中的狭缝之间的距离等于或小于10mm。6.根据权利要求1所述的方法，其中所喷射的导电油墨在50℃至200℃的温度下被干燥。7.一种用导电油墨涂覆三维弯曲基板的方法，其包括：制备弯曲基板、其曲率半径与所述弯曲基板的曲率半径相同的图案化弯曲掩模以及具有所述曲率半径的弯曲狭缝型喷射器；将所述弯曲掩模覆盖在所述弯曲基板上，然后从与所述弯曲掩模间隔开预定距离的所述弯曲狭缝型喷射器向所述弯曲基板和所述弯曲掩模喷射导电油墨；使用具有所述曲率半径的弯曲推杆推动停留在所述弯曲掩模上的导电油墨，以便从所述弯曲掩模中去除残留导电油墨；以及干燥所述弯曲基板和所述弯曲掩模，然后从所述弯曲基板上去除所述弯曲掩模。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述弯曲基板和具有相同曲率半径的所述弯曲掩模中的每一个的位置处的切线梯度等于或小于±5°。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述弯曲掩模由软质聚合材料诸如橡胶或硅制成。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述弯曲掩模具有双膜结构，所述弯曲掩模的下层由金属或工程塑料材料制成，所述弯曲掩模的上层由聚合材料诸如橡胶或硅制成。11.根据权利要求7所述的方法，其中所述弯曲推杆在其与所述弯曲掩模接触的状态下沿着所述弯曲掩模曲线地移动。12.根据权利要求11所述的方法，其中为了使所述弯曲推杆曲线地移动，所述弯曲推杆具有沿着所述弯曲掩模倾斜的下端表面。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述弯曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李揆杰，许胜宪，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，韩国CERAMIC技术院，
类型：发明
国别省市：韩国,KR