JP2015020435A5

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Publication number: JP2015020435A5
Application number: JP2014140427A
Authority: JP
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2034-07-08

Claims

複数のマイクロスケールのパターニングされた構造体を連続的に製造する方法であって、
第１の表面上に液状膜を配置するステップと、
前記液状膜が前記第１の表面とこれに対向する第２の表面との間に画定された隙間領域を通過するように前記第１の表面を移動させるステップと、
前記液状膜が前記隙間領域を通過している間、前記液状膜が電気流体力学的（ＥＨＤ）パターニング変形を受けるように前記隙間領域内に電界を生成するステップであって、これによって、前記液状膜の複数の部分がマイクロスケールのパターニングされた形状を有する複数のパターニングされた液体特徴を形成する、ステップと、
前記複数のパターニングされた液体特徴を固化するステップであって、前記複数のパターニングされた液体特徴の各々が前記マイクロスケールのパターニングされた形状を有する対応する固体のマイクロスケールのパターニングされた構造体を形成する、ステップと、
を含む方法。
前記液状膜を配置するステップが、スロット塗膜システム、スロットダイ塗膜システム、スライド式塗膜システムおよびカーテン式塗膜システムの１つを用いて液状ポリマーをコンベヤ上に配置することを含む、請求項１に記載の方法。
前記第１の表面を移動させるステップは、前記第１の表面の第１の表面領域が前記第２の表面の対応する第２の表面領域とほぼ同時に隙間領域を通過するように、前記対向する第２の表面を前記第１の表面と同時に隙間領域を介して同じ速度で移動させることを含む、請求項１に記載の方法。
前記第１の表面および前記第２の表面が第１のコンベヤおよび第２のコンベヤ上にそれぞれ配置され、前記第１のコンベヤおよび第２のコンベヤの各々は導電性材料および誘電体材料の１つを含み、
前記電界を生成するステップが、前記第１のコンベヤの前記導電性材料および誘電体材料の１つに第１の電圧を印加することと、前記第２のコンベヤの前記導電性材料および誘電体材料の１つに第２の電圧を印加することと、を含み、前記第１の電圧および第２の電圧が前記電界を生成するように前記第１の電圧は前記第２の電圧とは異なっている、請求項３に記載の方法。
前記対向する第２の表面を前記第１の表面と同時に移動させることが、ニップ型の隙間領域を画定するように配置された第１のローラおよび第２のローラを回転させることを含む、請求項３に記載の方法。
前記固化するステップが、前記ニップ型の隙間領域に隣接する位置で、紫外線硬化システム、可視光硬化システム、および集中的熱硬化システムの１つから前記パターニングされた液状特徴にエネルギーを方向付けることを含む、請求項５に記載の方法。
前記対向する第２の表面を前記第１の表面と同時に移動させることが、第１および第２のベルト型コンベヤ構造体の第１および第２の外周面を第１および第２の経路に沿ってそれぞれ方向付けることを含み、前記第１および第２の経路によって前記第１および第２の外周面は細長い隙間領域に沿って通過する、請求項３に記載の方法。
前記パターニングされた液状特徴を固化するステップが、前記第１および第２のベルト型コンベヤ構造体の１つの内部に配置された紫外線硬化システム、可視光硬化システム、および集中的熱硬化システムの１つから前記細長い隙間領域内に熱エネルギーを方向付けることを含む、請求項７に記載の方法。
前記液状膜を配置するステップが、紫外線硬化性液状ポリマーを前記第１の表面上に配置することを含み、
前記複数のパターニングされた液状特徴を固化するステップが、前記隙間領域に隣接する地点において紫外線レーザ光を前記パターニングされた液状特徴に方向付けることを含む、請求項１に記載の方法。
前記液状膜を配置するステップが熱硬化性液状ポリマーを前記第１の表面上に配置することを含み、
前記複数のパターニングされた液状特徴を固化するステップが、前記隙間領域に隣接する前記パターニングされた液状特徴に熱エネルギーを方向付けることを含む、請求項１に記載の方法。
前記液状膜を配置するステップが、ナノ構造体を含む液状ポリマーを配置することによって前記ナノ構造体を前記液状膜内の初期配向で分散させることを含み、
前記電界を生成するステップが、前記マイクロスケールのパターニングされた構造体内で前記ナノ構造体を前記第１の表面に対してほぼ垂直な配向で整列させることを含む、請求項１に記載の方法。
前記電界を生成するステップが、前記第１の表面上の前記複数のパターニングされた液状特徴を互いから離間させることを含み、
前記固化させるステップが、前記複数の離間されたパターニングされた液状特徴を固化し、これにより、各前記離間されたパターニングされた液状特徴が対応する前記固体のマイクロスケールのパターニングされた構造体を形成することを含み、
前記方法は、前記複数の固体のマイクロスケールのパターニングされた構造体を前記第１の表面から分離するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記電界を生成するステップが、前記第１の表面および前記第２の表面の少なくとも一面上に可変電荷パターンを生成することを含む、請求項１に記載の方法。
前記可変電荷パターンの生成が、前記第１の表面および前記第２の表面の少なくとも一面上にアレイ状に配置される複数のセグメント化された電極の各々に個別にアクセスし、対応する電圧を前記複数のセグメント化された電極の各々に送信することを含む、請求項１３に記載の方法。
前記可変電荷パターンの生成が、前記第１の表面および前記第２の表面の少なくとも一面上に配置される絶縁体材料層および半導体材料層の１つに第１の可変電荷パターンを印加することを含む、請求項１３に記載の方法。
複数の分離したマイクロスケールのパターニングされた粒子を生成する方法であって、
第１の表面上へ液状膜を配置するステップと、
前記液状膜が前記第１の表面とこれに対向する第２の表面との間に画定された隙間領域を通過するように前記第１の表面を移動させるステップと、
前記液状膜が前記隙間領域を通過している間、前記液状膜が電気流体力学的（ＥＨＤ）パターニング変形を受けるように前記隙間領域内に電界を生成するステップであって、前記電気流体力学的（ＥＨＤ）パターニング変形によって前記液状膜が複数の個別の液体島に分裂される、ステップと、
前記複数の個別の液体島の各々が対応する固体のマイクロスケールのパターニングされた粒子を形成するように前記複数の個別の液体島を固化するステップと、
を含む方法。
前記液状膜を配置するステップが、スロット塗膜システム、スロットダイ塗膜システム、スライド式塗膜システムおよびカーテン式塗膜システムの１つを用いて液状ポリマーを前記第１の表面上に配置することを含む、請求項１６に記載の方法。
前記複数の個別の液体島を固化するステップが、紫外線硬化システム、可視光硬化システム、および集中的熱硬化システムの１つから前記隙間領域内へ熱エネルギーを方向付けることを含む、請求項１６に記載の方法。
前記複数の固体のマイクロスケールのパターニングされた粒子を前記第１の表面から分離するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
複数のマイクロスケールのパターニングされた構造体を連続的に製造するための方法であって、
第１の移動表面と第２の移動表面の少なくとも一面上に可変電荷パターンを生成するステップであって、前記可変電荷パターンが前記第１の移動表面と第２の移動表面との間に画定された隙間領域内に電界を生成し、前記電界が、前記第１の移動表面に配置された液状膜が前記隙間領域を通過している間、前記液状膜が電気流体力学的（ＥＨＤ）パターニング変形を受けるのに十分な強度を有し、これによって、前記液状膜の複数の部分がマイクロスケールのパターニングされた形状を有する複数のパターニングされた液体特徴を形成する、ステップと、
前記複数のパターニングされた液体特徴の各々が前記マイクロスケールのパターニングされた形状を有する対応する固体のマイクロスケールのパターニングされた構造体を形成するように前記複数のパターニングされた液体特徴を固化するステップと、
を含む方法。