JP2016515914A - 少なくとも１つのフォイル形状部材を備えるターゲット基板を含む製品を製造するロール−ツー−ロール装置及び方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つのフォイル形状部材を備えるターゲット基板を含む製品のロール−ツー−ロール装置および方法。少なくとも１つのフォイル形状部材（ＣＰ）を備えるターゲット基板を含む製品を製造するためのロール−ツー−ロール装置が開示されている。前記装置は、周辺領域（１８）と比べてアライメント液体（ＬＱ）と比較的高い親和性を有する少なくとも１つの結合領域（１６）のパターンを備える円柱状転写表面（１４）を有する転写体（１０）と、前記円柱状転写表面（１４）上に前記アライメント液体（ＬＱ）を塗布するための液体塗布設備（２０）と、前記基板（ＴＳ）を供給する基板供給設備（３２、３４）と、前記円柱状転写表面の前記回転軸（１２）の回りを前記円柱状転写表面を回転させる前記転写体（１０）と連結した回転設備（４０）と、前記少なくとも１つの結合領域（１６）において前記アライメント液体（ＬＱ）の上に各フォイル形状部材（ＣＰ）を塗布するための部材塗布設備（５０）と、塗布された各フォイル形状部材（ＣＰ）が前記基板（ＴＳ）と対向する組み立て位置に置かれる間前記アライメント液体により生じる毛管力を通じて各フォイル形状部材が前記結合領域に配置される間、塗布された各フォイル形状部材（ＣＰ）が前記基板（ＴＳ）と対向する組み立て位置に置かれるように前記装置を制御し、かつ前記ターゲット基板に前記フォイル形状部材を転写させるために、前記装置を前記組み立て位置において前記ターゲット基板に配置された前記各フォイル形状部材を接触させるようにするための制御設備（７０）を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも１つのフォイル（箔）形状部材を備えるターゲット基板を有する製品を製造するためのロール−ツー−ロール装置に関する。
本発明は、さらに少なくとも１つのフォイル形状部材を備えるターゲット基板を有する製品の製造方法に関する。

フレキシブル製品のロール−ツー−ロール製造は、発展が見込まれている。そこでフレキシブルウエブ（ｗｅｂ）には、例えば電気的、光学的および電気−光学的機能が備え付けられている。ロール−ツー−ロール製造プロセスにおいて、ウエブは、（構造化した）層の塗布させるのための塗布ステーション、例えば層の硬化または乾燥によって層を処理するための処理ステーションのようないくつかのステーションに沿って案内される。ロール−ツー−ロール製造システムは、さらにウエブを備える追加のフォイル形状部材を組み立てるための組み立てステーションを含む。追加のフォイル形状部材は、数平方ｍｍから数平方ｃｍの範囲内のサイズを有するフォイル中システム（ｓｙｓｔｅｍｓ−ｉｎ−ｆｏｉｌ）であり得る。動くウエブを備える追加のフォイル形状部材のような組み立ては、複雑である。

本発明の目的は、少なくとも１つの部材を備えるターゲット基板を有する製品を製造するための改善したロール−ツー−ロール装置を提供することにある。

さらに、本発明の目的は、少なくとも１つの部材を備えるターゲット基板を有する製品を製造するための改善したロール−ツー−ロール方法を提供することにある。

本発明の第１の態様によると、請求項１に記載されたようなロール−ツー−ロール装置が提供される。

本発明の第２の態様によると、請求項１１に記載されたようなロール−ツー−ロール方法が提供される。

本発明による装置および方法において、フォイル形状部材は、２つの工程でターゲット基板に取り付けられる。第１の工程において、フォイル形状部材は、転写体の円柱状転写表面に塗布され、次の工程において、フォイル形状部材は、円柱状転写表面からターゲット基板へ転写される。フォイル形状部材上で生じる他の力より優越するアライメント液体（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｌｉｑｕｉｄ）による毛管力が働くことが、発明者によって見出された。したがって、円柱状転写体表面に担持されている間、フォイル形状部材は、アライメント液体により生じる毛管力を介して結合領域に整合する（ａｌｉｇｎ）ようになる。整合した状態において、フォイル形状部材は、ターゲット基板に接着される。本発明の文脈において、液体と表面との接触角度が２０°未満、好ましくは例えば１０°付近のような１５°未満の場合、表面は液体に対して相対的に高い親和性を有し、液体と表面との接触角度が１００°超、好ましくは例えば約１２０°のような１１０°超の場合、表面は液体に対して相対的に低い親和性を有すると見なされる。高い製造速度においても信頼できる運転に対して、液体の結合領域の表面との接触角度は、液体の周辺領域の表面との接触角度より少なくとも９０°小さいことが好ましい。

典型的に基板に塗布される部材は、基板と接触する活性側と、一時的に部材が円柱状転写表面の結合領域に塗布される非活性側とを有する。部材の非活性側は、アライメント液体と接触する必要があるので、アライメント液体の選択はそんなに重大ではない。つまり、たとえ基板に塗布されるフォイル形状部材が電子部材であっても、アライメント液体としては水が適している。フォイル形状部材の非活性側は、アライメント液体に対して十分に高い親和性を有する必要がある。しかしながら、この要件は簡単に満たされない。通常用いられている、ＰＥＮまたはＰＥＴのような処理されていないフォイルは、例えばこの目的に適している。

用いられるアライメント液体に依拠して、必要な接触角度は、様々な方法により達成され得る。接触させる液体が水の場合、例えばシリコンまたはガラス表面に対して約１０°の比較的低い接触角度が得られ得る。１１０〜１２０°の範囲の比較的高い接触角度は、プラズマ処理または追加のシラン若しくはフルオロＳＡＭ（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｅ ｍｏｎｏｌａｙｅｒ：自己集合単分子層）の塗布により得られ得る。

図１は、本発明の第１の実施形態によるロール−ツー−ロール装置の模式的な斜視図である。 図１Ａは、図１の装置の一部を平面化した図である。 図１Ｂは、図１ＡのＢＢに沿った断面図を表す。 図２Ａ〜図２Ｅは、連続する動作状態における本発明によるロール−ツー−ロール装置の第１実施形態を表し、図２Ｂ〜図２Ｅにおいて、図２Ａで見られるいくつかの詳細は、明確さのために省略されている。図２Ａは、第１の動作状態における第１の実施形態によるロール−ツー−ロール装置を表す。 図２Ｂは、第２の動作状態における第１の実施形態によるロール−ツー−ロール装置を表す。 図２Ｃは、第３の動作状態における第１の実施形態によるロール−ツー−ロール装置を表す。 図２Ｄは、第４の動作状態における第１の実施形態によるロール−ツー−ロール装置を表す。 図２Ｅは、第５の動作状態における第１の実施形態によるロール−ツー−ロール装置を表す。 図３Ａ〜図３Ｃは、連続する動作状態において本発明によるロール−ツー−ロールの第２の実施形態を表す。図３Ａは、第１の動作状態における第２の実施形態によるロール−ツー−ロール装置を表す。 図３Ｂは、第２の動作状態における第２の実施形態によるロール−ツー−ロール装置を表す。 図３Ｃは、第３の動作状態における第２の実施形態によるロール−ツー−ロール装置を表す。 図４は、本発明によるロール−ツー−ロール装置の第３の実施形態を表す。 図５は、本発明によるロール−ツー−ロール装置の第４の実施形態を表す。 図６は、本発明によるロール−ツー−ロール装置の第５の実施形態を模式的に表す。 図７は、本発明によるロール−ツー−ロール装置の第６の実施形態を模式的に表す。

以下の詳細な説明において、本発明を十分に理解するために多くの具体的な詳細が明らかにされる。しかしながら、当業者にはこれら具体的な詳細がなくても本発明を実施し得ると理解される。その他、よく知られた方法、手順、および部材は、本発明の態様を不透明にしないように詳細に述べていない。

ここで用いられている用語は、特定の実施形態を説明するのみの目的のためであり、発明を限定する意図はない。「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」の単数形は、特に明示的に文脈で示さない限りは、複数形を含むことを意図している。この明細書で用いられた場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の用語は、主張する特徴、整数（値）、工程、動作、要素、および／または部材の存在を明確にするものであるが、１以上の他の特徴、整数、動作、要素、部材、および／またはそれらの群の存在または追加を排除するものではない。

さらに、特に断りのない限り、「または」は包括的なまたはを表し、排除的なまたはを表さない。例えば、条件ＡまたはＢは、次のいずれか１つを満たす。Ａは正しい（または存在する）およびＢは間違い（または存在しない）、Ａは間違い（または存在しない）およびＢは正しい（または存在する）、並びにＡおよびＢのいずれも正しい（または存在する）。

本発明は、下記に図面を参照しながら十分に説明されている。しかしながら、この発明は、多くの異なる形式において具現化され得、ここに記載されている実施形態に限定されるように解釈されるべきではない。むしろ、本開示が十分かつ完全となるように、かつ本発明の範囲が当業者に十分伝わるようにこれらの実施形態は提供されている。図面において、層および領域の大きさおよび相対的な大きさは、明確にするために誇張され得る。

要素または層が、他の要素または層「にある（ｏｎ）」、「と接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」または「と連結された（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）」と言及されている場合、それは、直接他の要素若しくは層または介在して存在し得る要素若しくは層にある（ｏｎ）、と接続されている（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）または、と連結され（ｃｏｕｐｌｅｄ ｔｏ）ている。同じ番号は、終始同じ要素を表す。ここで用いられているように、「および／または」という用語は、１以上の関係する例示された項目のいずれおよび全ての組み合わせを含む。

様々な要素、部材、領域、層および／または部分を表すために第１、第２、第３等の用語がここで用いられ得るが、これらの要素、部材、領域、層および／または部分は、これらの用語によって限定されるべきではないと理解される。これらの用語は、１つの要素、部材、領域、層または部分を他の領域、層または部分と区別するためだけに用いられている。したがって、以下で議論される第１要素、部材、領域、層または部分は、本発明の示唆を逸脱することなく第２要素、部材、領域、層または部分に置き換えられ得る。

「下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下に（ｂｅｌｏｗ）」、「低い（ｌｏｗｅｒ）」、「上に（ａｂｏｖｅ）」、「上（ｕｐｐｅｒ）」等のような空間的な相対的用語は、図で示されているような１つの要素または特徴と他の要素または特徴との関係を表すのに簡易な表現としてここで用いられ得る。

空間的な相対的用語は、用いられる装置の異なる方向性または図に示された方向性に加えた動作を包括することを意図していると理解される。例えば、図に示された装置がひっくり返った場合、他の要素または特徴の「下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」または「下に（ｂｅｌｏｗ）」として表される要素は、他の要素または特徴の「上に（ａｂｏｖｅ）」と方向付けられる。こうして、典型的な用語「下に（ｂｅｌｏｗ）」は、上および下の方向性のいずれもを包括し得る。

装置は、他の方向に向けられ得（９０°回転されまたは他の方向へ向けられる）、ここで用いられる空間的な相対的表現はそれにしたがって解釈される。

本発明の実施形態は、本発明の理想化された実施形態（および中間構造）の模式的なイラストである断面イラストを参照してここに記載される。例えば、製造技術および／または許容範囲のような、結果として描かれた形状からの変形が期待される。こうして、本発明の実施形態は、ここで描かれた領域の特定の形状に限定されるものとして解釈されるのではなく、例えば製造によって得られる形状のばらつきも含まれる。

規定しない限りは、ここで用いられているすべての用語（技術的および化学的用語を含む）は、本発明に属する当業者が通常理解するのと同じ意味を有する。よく用いられる辞書で規定されている用語は、関連分野の文脈におけるその意味と矛盾のない意味を有するものとして解釈され、ここで明示的に規定しない限りは、理想化または過大な公式の意味に解釈されてないことがさらに理解される。ここで述べられている全ての刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は、参考をもってその全てをここに引用される。コンフリクトする場合、定義を含む本願明細書は規制する。加えて、物質、方法、および実施例は、実施例であり、限定を意図していない。

図１は、少なくとも１つのフォイル形状部材ＣＰを備えるターゲット基板ＴＳを含む製品を製造するための本発明の第１の態様によるロール−ツー−ロール装置の模式的な斜視図である。図１は、４つの連続する動作状態Ｓ１−Ｓ４における装置を表す。レファレンスは、断面図で示された装置の異なる状態を表した図２Ａ〜図２Ｅでさらに表される。

図１の装置は、回転軸１２と同軸の円柱状転写表面１４を有する転写体１０を含む。装置は、さらに液体塗布設備を含み、この場合、当該設備はアライメント液体ＬＱを円柱状転写表面１４へ塗布させるための塗布設備２０である。図１Ａは、円柱状転写表面１４の平面図を提供する。そこに見られるように、円柱状転写表面１４は、周辺領領域１８によって囲まれた少なくとも１つの結合領域１６のパターンを備える。アライメント液体に対して比較的低い親和性を有する周辺領域１８と比べて、結合領域１６は、アライメント液体に対して比較的高い親和性を有する。液体ＬＱは、結合領域の領域と完全に共形となるように塗布される必要はない。たとえ液体が初期的に完全に結合領域を覆っていなくても、その塗布後すぐにその領域を覆うように広がる傾向がある。周辺領域に塗布されるアライメント液体は、結合領域へ引き込まれるまたは表面から落ちる傾向がある。

図２Ａ〜図２Ｅに見られるように、装置は、基板ＴＳを提供するための基板提供設備３２、３４をさらに有する。この場合、基板提供設備は、提供ローラー３２および貯蔵ローラー３４を有する。

装置は、フォイル形状部材ＣＰを少なくとも１つの結合領域１６のアライメント液体ＬＱに塗布するための部材塗布設備５０をさらに備える。アライメント液体が結合領域の領域に十分に広がらないという稀なケースであっても、部材の重さによりアライメント液体を広げさせる。

図２Ａに見られるように、装置は、フォイル形状部材をターゲット基板へ転写させるために、各フォイル形状部材ＣＰを担持する結合領域１６を備える転写体１０およびターゲット基板ＴＳを互いに近づけるように移動させるための移動設備６０をさらに有する。典型的には、移動設備６０は、転写体１０をターゲット基板ＴＳの方へ移動させる。基板提供設備３２、３４は、円柱状転写表面１４の接線方向の速度は、基板ＴＳが供給される速度と対応するように転写体１０と同期している。

同期は、基板供給設備３２、３４および回転設備４０（図２Ａ参照）を機械的に結合させる剛体時計メカニズムに従って生じる。代わりに、基板供給設備３２、３４または回転設備４０の一方は、その動作を他方の動作に同期させるためのサーボメカニズムによって制御され得る。そのようなサーボメカニズムは、例えば基板または円柱状転写表面上のマーカーパターンを検知する光学検知手段が用いられ得る。

図２にさらに示すように、装置は、上記で述べられた設備１０、２０、３２、３４、５０、６０を制御する制御設備７０を有する。つまり、装置の動作中において、制御設備はアライメント液体塗布設備２０がアライメント液体ＬＱを転写体１０の円柱状転写表面１４に塗布させるようにする。それにより、フォイル形状部材塗布設備５０が、それぞれのフォイル形状部材ＣＰを円柱状転写表面１４の結合領域１６内のアライメント液体に塗布させるようにする。それにより、回転設備４０は、フォイル形状部材ＣＰが、それと基板ＴＳとが対向する組み立て位置に移動するように、その軸１２のまわりを転写体１０が回転させる。この回転の間、フォイル形状部材ＣＰは、アライメント液体ＬＱにより生じる毛管力を介して、結合領域に整合される。フォイル形状部材をターゲット基板に転写させるために、ロール−ツー−ロール装置は、整合したフォイル形状部材を前記組み立て位置においてターゲット基板と接触させるようにアレンジされている。

示された実施形態において、装置は、円柱状転写表面１４の上の位置にあるアライメント液体塗布設備２０および部材塗布設備４０を交互に配置する移動設備８０をさらに有する。

図２Ａに示された動作状態において、移動設備は、円柱状転写表面１４上に液体塗布設備を配置し、制御設備は、塗布設備２０が転写体１０の円柱状転写表面１４にアライメント液体ＬＱを塗布させる。その後、図２Ｂに示すように、部材塗布設備５０は円柱状転写表面１４上に配置し、制御設備７０は、部材塗布設備５０が少なくとも１つの結合領域１６内のアライメント液体ＬＱに各フォイル形状部材ＣＰを塗布させるようにする。各フォイル形状部材ＣＰが塗布された後、制御設備７０により、回転設備４０は軸１２のまわりを転写体１０が回転させる。それとともにフォイル形状部材ＣＰは、図２Ｃに示される、それとターゲット基板ＴＳとが対向する組み立て位置に移動させられる。制御設備により、連続的に移動設備６０は、各フォイル形状部材ＣＰを担持する結合領域１６をターゲット基板ＴＳと接触させる。フォイル形状部材ＣＰが前記組み立て位置に移動させられる間、アライメント液体（ＬＱ）により働く毛管力により、フォイル形状部材ＣＰが整合させられる。フォイル形状部材をターゲット基板に転写するために、ロール−ツー−ロール装置は、前記組み立て位置において整合した各フォイル形状部材をターゲット基板と接触させるようにアレンジされる。この実施形態において、フォイル形状部材をターゲット基板に転写するように、フォイル形状部材ＣＰを担持する結合領域１６を備える転写体とターゲット基板（ＴＳ）とが互いに近づくように移動させる移動設備６０を備えるというこの目的のために、ロール−ツー−ロール装置はアレンジされている。装置は、フォイル形状位置ＣＰが転写体１０からターゲット基板ＴＳに転写されるまで、固定した回転位置に転写体１０を保持し、前記移動の間、移動に対して直角の固定された位置に基板を保持するように制御されている。

再び図１、図１Ａ、図１Ｂおよび図２Ａから図２Ｅを参照すると、本発明の第２の態様による方法の実施形態が記載されている。

図１は、回転軸１２および回転軸と同軸の円柱状転写表面１４を有する転写体１０を備える準備工程Ｓ０の結果を表す。円柱状転写表面１４は、アライメント液体に対して比較的高い親和性を有する少なくとも１つの結合領域１６のパターンおよび結合領域１６を囲む、アライメント液体に対して比較的低い親和性を有する周辺領域１８のパターンを含む。

好ましいアライメント液体は水であるが、代わりに、油、アルコールのような他のアライメント液体も用いられ得る。例えば水銀または液体スズのような液体金属もアライメント液体として用いられ得る。

円柱状転写表面１４の準備は、用いるアライメント液体の選択に依存する。例えば、アライメント液体が水の場合、少なくとも１つの結合領域は親水性の特性を有し、周辺領域は疎水性の特性を有していなければならない。例えば、アライメント液体が油の場合、少なくとも１つの結合領域は親油性の特性を有し、周辺領域は疎油性の特性を有していなければならない。

様々なオプションにより、アライメント液体に対し、より高いおよびより低い親和性の好ましいパターンが得られ得る。

１つのオプションによると、内層が比較的高い親和性を有する第１物質を備え、比較的低い親和性を有する第２物質のパターン化されたコーティングがその上に塗布される。例えば、第１物質はシリコンおよびガラスの１つから選択され得、第２物質は金属およびテフロンの１つから選択され得る。第２物質のパターン化されたコーティングは、例えば第１物質の内層まわりを覆うパターン化された金属シートである。

例えば、金属およびテフロンの１つから選択される比較的低い親和性を有する物質の内層および前記１つのオプションで用いられるパターンを補完するパターンのコーティングを提供することが代替的にあり得る。

示された特定の実施形態において、より詳しくは図１ＡのＢＢの断面図である図１Ｂにおいて、転写体１０は、金（Ａｕ）のパターン化された表面層１４２で覆われたシリコン酸化物の第１表面層１４１を有する。金層１４２は、チタニウム層１４３によって下のシリコン酸化物層に接着されている。金層１４２およびそれと共形のチタニウム層１４３は、下のシリコン酸化物層の１部をさらしている。これらのさらされた部分は、アライメント液体に対して高い親和性を有する結合領域１６を形成し、それに対して金層１４２で覆われた周辺領域はアライメント液体に対して低い親和性を有する。

図１Ｂに示されたパターン化された表面１４は、５ナノメーターのＴｉ層と１００ｎｍのＡｕ層をＳｉウエハー上で熱的に成長させたＳｉＯ_２の１μｍの厚さの層上に順次スパッタリングすることによって得られる。得られた積み重なった層は、順次パターン化されたポジ型のフォトレジストでスピンコートされ、結合サイト１６を規定するように現像された。続いて、ＡｕおよびＴｉは、ウェットエッチングにより結合サイトから取り除かれ、残っているフォトレジストが剥がされた後に、基板はＯ_２プラズマにより洗浄された。そして、フッ化アルカンチオール自己集合単分子層が選択的にＡｕ表面に塗布された。

続いて工程Ｓ１において（図２Ａ参照）、ある量のアライメント液体ＬＱが円柱状転写表面１４に塗布される。アライメント液体が水の場合、さらされたＳｉＯ_２サイト１６に接触角（８±２°）を形成し、周辺領域１８に接触角（１２０±３°）を形成する。

好ましくは、アライメント液体は、結合領域１６にくっきりと塗布される。しかしながら、周辺領域１８よりも結合領域１６のほうがアライメント液体の接触角が圧倒的に高いという事実のため、アライメント液体が周辺領域から拒絶されて結合領域へ引き込まれまたはローラーから落ちるようになるので、これはきびしく必要とされない。にもかかわらず、結合領域１６によって受け入れられるアライメント液体の量が正確に制御できるように、結合領域１６上にアライメント液体をくっきりと塗布させることが好ましい。

図２Ｂにも示される次の工程Ｓ２において、各フォイル形状部材ＣＰは、少なくとも１つの結合領域１６内のアライメント液体ＬＱに塗布される。一旦フォイル形状部材ＣＰがつけられると、アライメント液体により生じる毛管力により結合領域１６とのフォイル形状部材ＣＰの自己整合が生じる。

アライメント液体の最適な厚さを見積もるために、結合領域１６に塗布されるアライメント液体の量を、２５μｍ刻みで５０から２００μｍの厚さで系統的に変化させる。各測定は５回繰り返される。過剰な水が使われた場合、アライメント液体上のフォイル形状部材ＣＰの傾斜（ｔｉｌｔｉｎｇ）が確認されるということがわかった。逆に、アライメント液体の量が少なすぎると、フォイルの初期のとても小さな傾斜角度が消えてしまうので、毛管力が非潤滑基板にフォイルが直接接触することで生じる摩擦力に負けてしまい、正確な整合が得られない。特に層の厚さが８０から１２５μｍのアライメント液体は良い結果をもたらす。

同時に基板ＴＳは供給され（工程ＳＸ）、工程Ｓ３において円柱状転写表面１４は、図２Ｃに示されるように、各フォイル形状部材ＣＰを担持する少なくとも１つの結合領域が基板ＴＳと対向するまで回転軸１２のまわりを回転する。

図２Ｄに示されるように、工程Ｓ４において、転写体１０からターゲット基板ＴＳへとフォイル形状部材を転写させるために、フォイル形状部材をターゲット基板と接触させるように、各フォイル形状部材ＣＰを担持する結合領域１６を備える転写体１０をターゲット基板ＴＳの方に移動させる。この移動の間、各フォイル形状部材ＣＰが転写体からターゲット基板へ転写されるまで、転写体１０は固定された回転位置に保持され、基板は移動と直角の固定された位置に保持される。転写体１０およびターゲット基板ＴＳが再び互いから離れたらフォイル形状部材ＣＰは転写したと考えられ、フォイル形状部材ＣＰは基板に残っている。そして、転写体１０の回転およびターゲット基板ＴＳの搬送が再開される。１つの実施形態において、部材ＣＰとターゲット基板とを結合するために、フォイル形状部材ＣＰがターゲット基板ＴＳと接触している間、転写体１０は、ターゲット基板ＴＳに対する圧力を伴いながら数分保持される。

そしてフォイル形状部材ＣＰは、例えばターゲット基板ＴＳに塗布された接着剤ＡＤＨを用いてターゲット基板ＴＳに接着される。そのかわりに、接着剤は、ターゲット基板と対向する側においてフォイル形状部材ＣＰに塗布され得る。他の実施形態において、図２Ｄに示されるように、フォイル形状部材ＣＰがターゲット基板ＴＳと接するようになる瞬間に接着剤の硬化が始まるように、フォイル形状部材ＣＰに塗布された第１接着成分とターゲット基板に塗布された第２接着性分とを含む２成分系接着剤が用いられ得る。

塗布される接着剤および方法について様々なオプションの可能性がある。パターン化された方法で接着剤を塗布する必要がない場合には、異方性導電接着剤の使用が好ましい。この場合、スプレーのような単純なコーティング方法は、接着剤を塗布するのに十分である。あるいは、電気的短絡を避けるためにパターン化された様式で塗布される等方性導電接着剤が塗布される。その場合、接着剤はスクリーン印刷のような印刷法で塗布され得る。

数分かかる接着が完了するまで転写体が次の角度位置まで回転できなので、転写体１０が部材ＣＰのプレス接着のために用いられている装置の実施形態は、比較的遅い。この不利な点を克服する代わりの実施形態は、図５を参照して説明される。

図２Ｅに示される次の工程（Ｓ５）において、フォイル形状部材ＣＰがターゲット基板ＴＳに付着した状態のまま、転写体はターゲット基板ＴＳから開放される。製造プロセスの次のサイクルを達成するために、ターゲット基板ＴＳは次の位置に搬送され、転写体は図２Ａに示された位置状態Ｓ１の方へ回転する。

図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の第１の態様による装置の他の実施形態を表す。実施例として、転写体１０は、転写体１０の軸１２に対して回転向きαで円柱状転写表面１４に配置された、角度間隔Δαが相互に９０°異なる、４つの結合サイト１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを有する。その代わりに、他の角度間隔Δαは、例えば４５°または３０°であってもよい。表されている実施例において、塗布設備２０および部材塗布設備５０も、回転向きαにおいて互いに前記角度間隔Δαをもって円柱状転写表面１４に配置されており、また、その多数がお互いからその間隔で円柱状転写表面１４に配置されている。図３Ａは第１の動作状態を表し、その状態において上側を向いている転写体１０の側面の結合領域１６ａに塗布させるために、塗布設備２０がちょうどアライメント液体ＬＱの液滴を放出した状態を表す。部材塗布設備５０の方に向く転写体１０の第２の側面の結合領域１６ｂには、前の状態においてアライメント液体ＬＱｂの液滴が既に備わっている。

図３Ｂに示された次の動作状態において、部材塗布設備５０はフォイル形状部材ＣＰ４を結合領域１６ｂに塗布し、アライメント液体ＬＱａの液滴が結合領域１６ａに塗布される。

図３Ｃはさらなる動作状態を表し、転写体１０が下側、つまりターゲット基板側に動いた状態を表す。それとともに、フォイル形状部材ＣＰ３を担持する結合領域１６ｃは、フォイル形状部材ＣＰ３が結合領域１６ｃからターゲット基板ＴＳに転写されるようにターゲット基板ＴＳと接触させられる。この転写が終わり、転写体が上側に動いて初期位置に戻った後、新たなサイクルを始めるために、転写体１０は角度間隔Δα°回転し、装置は図３Ａの動作状態に戻る。次のサイクルの間の時間は、フォイル形状部材、ここではＣＰ４が、アライメント液体ＬＱへのその塗布とそれがターゲット基板ＴＳに接触する瞬間との間のタイムインターバルにおいてアライメント液体ＬＱによって生じる毛管力を介して結合領域に整合させるのに十分長くなくてはならない。

この実施形態においても、比較的ゆっくりであり得る、部材ＣＰとターゲット基板ＴＳとを結合させるために、フォイル形状部材ＣＰがターゲット基板ＴＳに接触したとき、転写体１０は、ターゲット基板ＴＳに対する圧力を伴いながらしばらくの間保持される。この不利な点を克服した代わりの実施形態は、図５を参照しながら説明される。

上述した実施形態において、液体塗布設備２０は、少なくとも液体を出射する瞬間には円柱状転写表面１４上に配置されている。このように、重力はアライメント液体ＬＱの円柱状転写表面１４への塗布を容易にさせる。にもかからわず、液体が圧力を伴って出射される限りは、液体塗布設備２０は、円柱状転写表面に対して他の位置に配置されるということが代替的に可能である。

図４は、再びさらなる実施形態を表し、液体塗布設備が転写体１０内に一体化されている。液体塗布設備は、円柱状転写表面１４において転写体１０の内側から各結合領域１６ａ・・・・１６ｄまで通じるマイクロチューブ２０ａ・・・・２０ｄによって形成されている。

図５は、本発明による第４のロール−ツー−ロール装置の実施形態を表す。図５の実施形態において、ロール−ツー−ロール装置は、ターゲット基板ＴＳの搬送方向ｘにおいて、塗布される複数の前記フォイル形状部材ＣＰを同時にプレス接着するプレス接着設備９０をさらに含む。実施例によれば、図５に示されるプレス接着設備９０は、５つのフォイル形状部材ＣＰを同時にプレス接着できる。動作中、プレス接着設備９０の移動は、ロール−ツー−ロール装置の他の設備１０、３２、３４の移動と同期されている。特に、固定された位置に基板が保持されるタイムインターバルの間、フォイル形状部材ＣＰをターゲット基板ＴＳに結合させるために、プレス接着設備９０のプレート９２、９４は、型締力を働かせる。一旦、フォイル形状部材ＣＰがｘ方向においてプレス接着設備９０を離れると、それはＮ回ターゲット基板に固定される。この場合、Ｎ＝５であるが、組み立て工程を停滞させることなく部材ＣＰがターゲット基板ＴＳにしっかりと結合されることを確実にするために、いずれの数値も選択され得る。この場合、転写体１０は、部材ＣＰをターゲット基板ＴＳに転写することを必要とするだけある。このために、転写体１０は、部材をターゲット基板ＴＳに接触させることだけは必要であるが、それとともに、その間大きなまたは長い間圧力を働かせる必要はない。

上述した実施形態のいくつかは、図５を参照して説明したプレス接着設備９０を備え得る。

図６は、本発明によるロール−ツー−ロール装置の第５の実施形態を模式的に表す。第５の実施形態において、ロール−ツー−ロール装置は、転写アレンジメント１１０を含む。この転写アレンジメントは、図１から図４を参照して説明された実施形態により構成され得る。また、転写アレンジメントは、部材ＣＰをターゲット基板ＴＳに転写すれば十分である。図５の実施形態において、プレス接着設備９０が備わっている。この場合、プレス接着設備９０は、バッチ法で運転する。各サイクルでプレス接着設備９０は、搬送方向ｘに配置された複数の各フォイル形状部材ＣＰを備えるターゲット基板ＴＳの長さを受け入れる。図６の実施形態は、プレス接着設備９０に受け入れられるまで次の複数の各フォイル形状部材ＣＰを備える基板を一時的に保持するバッファー設備１００を更に含む。このようにプレス接着設備９０は、等時間間隔で効果的な固定時間が長くなるように、連続的に型締力を加えることができる。

図７は、本発明によるロール−ツー−ロール装置の第６の実施形態を表す。ここで、転写体１０の円柱状転写表面１４は、ターゲット基板ＴＳから予め決められた距離Ｄの位置で保持される。この距離は、各フォイル形状部材（ＣＰ）の厚さに対応する。ロール−ツー−ロール装置は、プレス接着設備９０をさらに含む。プレス接着設備９０は、ターゲット基板ＴＳの搬送方向ｘにおいて塗布される複数のフォイル形状部材ＣＰを同時にプレス接着するために配置されている。この実施形態において、転写体１０は、実質的に一定の速度で連続して回転する。転写体１０の円柱状転写表面１４は、ターゲット基板ＴＳから予め決められた距離Ｄの位置で保持され、距離は実質的にフォイル形状部材の厚さに対応しているという事実のため、フォイル形状部材ＣＰの接線方向の速度に応じた速度でｘ方向にターゲット基板が移動するかぎり、転写体１０は連続的に回転することを可能にする。このような状況下において、フォイル形状部材がターゲット基板ＴＳに転写される間、アライメント液体により働く力は、その整合状態でフォイル形状部材ＣＰを保持するのに十分強い。図６の実施形態において、ロール−ツー−ロール装置はバッファー設備１００をさらに含む。基板がプレス接着設備９０に受け入れられるまで、バッファー設備は、次の複数の各フォイル形状部材ＣＰを備える基板を一時的に保持することができる。ここで、複数の各フォイル形状部材がターゲット基板に十分に接着されるまで、プレス接着設備９０は、そのクランピング力を連続的に働かせることができる。この実施形態は、転写アレンジメント１１０によって行われる転写工程が連続的な様式で進められるという利点を有する。互いに近づいて転写体１０およびターゲット基板ＴＳを動かすための移動設備が必要ないというさらなる利点がある。転写されるフォイル形状部材ＣＰが他の厚さを有する場合であっても、それに従った円柱状転写表面およびターゲット表面の間の距離を調整する必要がない。

この関係において、部材がターゲット基板の同じｘ位置への配置を必要しないのであれば、図１〜図６の実施形態は、装置の調整なく異なる厚さの部材を転写するのに適するという利点を有する。まとめると、本発明は、少なくとも１つのフォイル形状部材を備えるターゲット基板を含む製品を製造するためのロール−ツー−ロール装置を開示する。装置は、
周辺領域と比べてアライメント液体に対して比較的高い親和性を有する少なくとも１つの結合領域のパターンを備える円柱状転写表面を備えた転写体と、
円柱状転写表面上にアライメント液体を塗布する液体塗布設備と、
基板を提供する基板提供設備と、
回転軸の周りに円柱状転写表面を回転させる、転写体と連結した、回転設備と、
少なくとも１つの結合領域においてアライメント液体の上に各フォイル形状部材を塗布する部材塗布設備と、
塗布された各フォイル形状部材（ＣＰ）が、それと基板（ＴＳ）とが対向する組み立て位置に移動させられながら、移動の間、アライメント液体により生じる毛管力を介して各フォイル形状部材が結合領域に整合するように当該装置を制御するとともに、ターゲット基板にフォイル形状部材を転写させるために、当該装置によりターゲット基板に整合した各フォイル形状部材を組み立て位置において接触させるようにする制御設備と、を含む。

請求項において、「含む（comprising）」の単語は、他の要素または工程を排除するものではなく、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数を排除するものではない。単一部品または他のユニットは、請求項に記載されているいくつかの項目の機能を満たし得る。ある手段が、互いに異なる請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に用いられないということを示すものではない。請求項のいずれの参照符号は、範囲を限定するように解釈されてはならない。

Claims (15)

1. 少なくとも１つのフォイル形状部材（ＣＰ）を備えるターゲット基板（ＴＳ）を含む製品を製造するロール−ツー−ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）装置であって、
   当該装置は、
   回転軸と、前記回転軸（１２）と同軸でありアライメント液体（ＬＱ）に対して比較的高い親和性を有する少なくとも１つの結合領域（１６）のパターンを備える円柱状転写表面（１４）とを有する転写体（１０）であって、前記少なくとも１つの結合領域（１６）は、前記アライメント液体に対して比較的低い親和性を有する周辺領域（１８）によって囲まれている、転写体（１０）と、
   前記円柱状転写表面（１４）上に前記アライメント液体（ＬＱ）を塗布する液体塗布設備（２０）と、
   前記基板（ＴＳ）を供給する基板供給設備（３２、３４）と、
   前記回転軸（１２）の回りに前記円柱状転写表面（１４）を回転させる、前記転写体（１０）と連結した、回転設備（４０）と、
   前記少なくとも１つの結合領域（１６）において前記アライメント液体（ＬＱ）の上に各フォイル形状部材（ＣＰ）を塗布する部材塗布設備（５０）と、
   塗布された前記各フォイル形状部材（ＣＰ）が、それと前記基板（ＴＳ）とが対向する組み立て位置に移動させられながら、移動の間、前記アライメント液体により生じる毛管力を介して前記各フォイル形状部材が前記結合領域に整合する（ａｌｉｇｎ）ように当該装置を制御するとともに、前記ターゲット基板に前記フォイル形状部材を転写させるために、当該装置により前記ターゲット基板に整合した前記各フォイル形状部材を前記組み立て位置において接触させるようにする制御設備（７０）と、を含む、装置。
2. 前記各フォイル形状部材がその組み立て位置にあるとき、前記ターゲット基板（ＴＳ）に前記フォイル形状部材を転写させるために、各フォイル形状部材（ＣＰ）を担持する結合領域（１６）を備える転写体とターゲット基板とを互いに近づけるように移動させる移動設備（６０）をさらに含み、前記移動の間で且つ前記各フォイル形状部材（ＣＰ）が前記転写体から前記ターゲット基板に転写されるまでの間、前記転写体（１０）は固定された回転位置に保持され、前記基板は移動に対して直角の固定された位置に保持される、請求項１に記載のロール−ツー−ロール装置。
3. 前記ターゲット基板（ＴＳ）の搬送方向（ｘ）において、塗布された複数の前記各フォイル形状部材（ＣＰ）を同時にプレス接着するプレス接着設備（９０）をさらに含む、請求項２に記載のロール−ツー−ロール装置。
4. 前記基板が前記プレス接着設備（９０）に受け入れられ得るまで、次の複数の各フォイル形状部材を備える前記基板を一時的に保持するバッファー設備（１００）をさらに含む、請求項３に記載のロール−ツー−ロール装置。
5. 前記転写体（１０）の前記円柱状転写表面（１４）が、前記各フォイル形状部材（ＣＰ）の厚さに対応して予め決められた前記ターゲット基板（ＴＳ）からの距離をもって保持され、
   前記ターゲット基板（ＴＳ）の搬送方向（ｘ）において、塗布された複数の前記各フォイル形状部材（ＣＰ）を同時にプレス接着するプレス接着設備（９０）をさらに含み、
   前記転写体（１０）は実質的に一定の速度で回転し、
   当該ロール−ツー−ロール装置は、前記プレス接着設備（９０）に前記基板が受け入れられ得るまで、次の複数の各フォイル形状部材（ＣＰ）を備える前記基板を一時的に保持するバッファー設備（１００）をさらに含む、請求項１に記載のロール−ツー−ロール装置。
6. 前記円柱状転写表面（１４）上の位置に前記アライメント液体塗布設備（２０）および前記部材塗布設備（５０）を交互に配置する配置設備（８０）をさらに含む、請求項１に記載のロール−ツー−ロール装置。
7. 前記アライメント液体塗布設備（２０）および前記部材塗布設備（５０）は、相互に異なる予め決められた位置を有する、請求項１に記載のロール−ツー−ロール装置。
8. 前記液体塗布装置は、前記転写体（１０）内部から前記円柱状転写表面（１４）の各結合領域（１６ａ・・・１６ｄ）まで通じる管（２０ａ・・・２０ｄ）によって形成されている、請求項１に記載のロール−ツー−ロール装置。
9. 前記転写体は、第１の親和性を有する第１の物質の内層と第２の親和性を有する第２の物質のパターン化されたコーティングとを含む、請求項１から８のいずれか１項に記載のロール−ツー−ロール装置。
10. 前記転写体は、第１の親和性を有する第１の物質の内層と第２の親和性を有する第２の物質のパターン化されたコーティングとを含む、請求項１に記載のロール−ツー−ロール装置。
11. 少なくとも１つのフォイル形状部材（ＣＰ）を備えるターゲット基板（ＴＳ）を含む製品を製造するロール−ツー−ロール方法であって、
    当該方法は、
    回転軸（１２）を有する転写体（１０）の円柱状転写表面（１４）にある量のアライメント液体（ＬＱ）を塗布する工程であって、前記円柱状転写表面（１４）が、前記回転軸と同軸であり、かつ前記アライメント液体に対して比較的低い親和性を有する周辺領域（１８）によって囲まれた、アライメント液体に対して比較的高い親和性を有する少なくとも１つの結合領域（１６）のパターンを有する、工程（Ｓ１）と、
    前記少なくとも１つの結合領域（１６）の前記アライメント液体（ＬＱ）に各フォイル形状部材を塗布する工程（Ｓ２）と、
    基板を提供する工程（ＳＸ）と、
    前記回転軸（１２）の回りに前記円柱状転写表面（１４）を回転させる工程（Ｓ３）であって、塗布された前記各フォイル形状部材（ＣＰ）が、それと前記基板（ＴＳ）とが対向する組み立て位置に移動させられながら、組み立て位置への移動の間、前記アライメント液体により生じる毛管力を介して結合領域に整合するとともに、前記フォイル形状部材を前記ターゲット基板に接触させ、前記フォイル形状部材を前記ターゲット基板に転写させるために、整合した前記各フォイル形状部材を前記組み立て位置で前記ターゲット基板と接触させる、工程（Ｓ３）と、を含む、方法。
12. 前記組み立て位置において、前記ターゲット基板に前記フォイル形状部材を接触させるために、前記各フォイル形状部材（ＣＰ）を担持する前記結合領域（１６）を備える前記転写体と前記ターゲット基板（ＴＳ）とを互いに近づけるように移動させる工程（Ｓ４）と、
    前記各フォイル形状部材が前記ターゲット基板と接触した後、前記ターゲット基板から前記転写体（１０）を離すように移動させる工程（Ｓ５）と、
    前記フォイル形状部材が前記ターゲット基板に転写されるまで、固定された回転位置に前記転写体を保持し、移動に対して直角の固定された位置に前記基板を保持する工程と、
    を含む、請求項１１に記載のロール−ツー−ロール方法。
13. 前記ターゲット基板（ＴＳ）の搬送方向（ｘ）において、塗布された複数の前記各フォイル形状部材（ＣＰ）を同時にプレス接着させる工程をさらに含む、請求項１２に記載のロール−ツー−ロール方法。
14. 前記基板がプレス接着設備（９０）によって受け入れられ得るまで、次の複数の各フォイル形状部材（ＣＰ）を備える基板を一時的に保持する工程をさらに含む、請求項１３に記載のロール−ツー−ロール方法。
15. 前記各フォイル形状部材（ＣＰ）の厚さに対応して予め決められた前記ターゲット基板（ＴＳ）からの距離だけ前記転写体（１０）の前記円柱状転写表面（１４）を保持する工程と、
    ターゲット基板（ＴＳ）の搬送方向（ｘ）において、塗布された複数の前記各フォイル形状回転部材（ＣＰ）を同時にプレス接着させる工程と、
    実質的に一定の速度で前記転写体を回転させる工程と、
    前記基板が同時にプレス接着されるまで次の複数の各フォイル形状部材を備える前記基板を一時的に保持する工程と、
    を含む請求項１１に記載のロール−ツー−ロール方法。