TW202423663A - 用於壓印的方法和打印機以及壓印的產品 - Google Patents
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Abstract
本發明是關於一種用於壓印的打印機和一種用於生產具有可變深度圖案的壓印基板的相對應的方法,特別是透過使用根據本發明的打印機。本發明能夠提供一種具有可變深度圖案的壓印的產品,因為本發明利用包括至少一個紋理區域、與紋理區域的至少一部份相鄰的至少一個屏障的打印機。
Description
本發明是關於一種用於壓印的打印機,特別是奈米壓印。本發明是進一步關於用於壓印的方法,並且特別是用於生產具有可變深度圖案的壓印基板。本發明也是關於一種壓印的產品。
在過去幾十年的期間,在微米尺度和奈米尺度上的紋理已經得到顯著地關注和重要性。尤其是對於光學應用,例如,在顯示或光伏打電池中,帶有例如包括微透鏡或奈透鏡(nano-lenses)的光學效應的紋理對提高性能發揮重要的作用。典型地,帶有光學效應的紋理是透過以下方式而被形成:用漆或樹脂覆蓋諸如顯示面板或玻璃面板的基板、使用模具或打印機來使漆具有紋理、當樹脂或漆與打印機或模具接觸時,使用例如熱、輻射或任何其他的條件來鞏固漆或樹脂、以及將打印機或模具從鞏固的樹脂層移開。向表面提供紋理的製程典型地被稱為紋理製程或壓印製程,並且兩者的表達在此處是同義地被使用。取決於基板和打印機的尺寸和特性,典型地區別捲對捲製程、捲對板製程和板對板製程。In roll-to-roll processes a a long.諸如箔、織物或薄片金屬的網狀基板是透過紋理輥子或透過由輥子對網狀基板按壓的打印機而被處理。典型地,捲對捲製程連續地被實行。在板對板製程中,剛性的、分離的基板透過被安裝在剛性卡盤上面的分離的打印機而被具有紋理。在板對板製程中,待被具有紋理的典型的基板是例如矽的半導體晶圓。就這個理由而言,板對板製程也被稱為“晶圓級製程”。在板對板製程中,基板和打印機的尺寸都是非常有限,並且板對板製程在結構上是不連續的。在捲對板製程中,剛性板狀基板透過紋理輥子或者透過打印機而被具有紋理,所述打印機可以是可彎曲的打印機或使用輥子而被按壓在基板的剛性打印機。像是在板對板製程中,不連續的或分離的,且剛性的基板可以使用捲對板製程而被具有紋理,然而,板對板製程的尺寸限制不適用。因此,捲對板製程可以使大型剛性材料面板具有紋理,例如用於光伏打模組、智慧窗戶、顯示器或其他產品的面板。與板對板製程相比,捲對板製程和捲對捲製程的典型的特徵是壓力不是被均勻地施加到被具有紋理的整個的表面,而是以線壓力跟隨壓印輥子的移動的移動方式。由於可彎曲的打印機的移動,這典型地被用在捲對板壓印製程,或者輥子相對於基板的移動,過剩的漆或樹脂可以與壓印方向相反向前,或者被按壓到旁邊或後面。有多少過剩的漆被向前並且可能溢出指定的壓印區域,除其他事物外,取決於數個特性,諸如例如由例如在基板或厚度變化中的不規則所引起的基板對基板表面高度變化、由在塗覆製程中的變化或漆本身的流變性質變化所引起的樹脂層厚度變化、在可彎曲的打印機或模具中的缺陷及/或高度變化、及/或輥子的壓力(壓印力)。在接近於零壓力(力量)的情況下,過剩的漆將不會被向前推動,然而,紋理複製也將不夠充足,因為紋理不會被漆完全填滿。如果沒有使用足夠的漆,則這只能在最後給出部分的壓印,即紋理將不被完全地複製,或者基板的部分將根本不具有紋理。當過剩的漆被使用時,這可能會引起壓印區域在開頭、側面和在末端出現溢出的漆。因此,面板的側面可能會失去功能或在視覺上看起來不太吸引人。此外,溢出區域將需要在基板上的額外空間。因此,樹脂溢出的控制在捲對板製程中至關重要。
功能性的紋理的非限制性的具體範例是將透鏡壓印到產品,這可以達到例如改善視覺體驗。影像可以因為3D效果而被呈現得更鮮明,或者甚至變得顯而易見的。但是有時候這些選項必須是可切換的。在某些時刻,可能寧可使用標準視圖來注視,而在其他的情境中,視覺畫面則寧可以調整的光學器件來看見。換句話說,光學效應必須是可切換的。可以用透明的傳導層來獲得可切換的效果,例如銦錫氧化物(ITO)層、光學層和帶有可切換折射率的液晶。在這個設計中,帶有光學紋理的壓印層被放置在傳導層與液晶之間。相鄰於或包圍所述透明的傳導層,接觸區域可以位於不必是透明的電性傳導材料。透明的傳導層和電性傳導材料的整個的組合件可以部分或全部透過可以是例如非傳導材料的密封區域而被包圍。密封區域可以透過密封件而被覆蓋。這個密封件可以是例如UV可固化環氧樹脂的黏合材料。較佳地,這個密封件對於空氣及/或水具有低滲透性,諸如含有吸水劑的黏合劑,這也可以被稱為清除劑或吸氣劑。這種設計具有實際的挑戰。透明的傳導層必須與電源接觸。壓印層將覆蓋在接觸區域處的電性傳導材料,限制所述接觸。此外,壓印層是相對地厚的。固化的丙烯酸酯基樹脂典型地對於水在較長時間規模的時候是可滲透的。這種方式,在密封件上的厚的丙烯酸酯層可以用作為合理數量的濕氣的永久入口,限制裝置的壽命。因此,在密封件與可能的頂部密封件之間的樹脂層應盡可能薄,為了最小化濕氣的轉移路徑。此外,如果密封件被放置在有紋理的表面上,則密封件會增加裝置的總厚度。藉此,裝置的總厚度將變得更厚。另外,被放置在帶有不同高度的紋理上的密封件的劑量和厚度控制是複雜的。對於這個問題的標準解決辦法是去除在接觸和密封件位置處的紋理,降低在密封件處的厚度的衝擊,從而實際上創建出更薄的顯示器,使其平坦並去除任何潛在的漏水路徑。在其他的方式中,這可以透過機械方式、透過使用溶劑來剝蝕、或透過蝕刻而被完成。但是這個額外的步驟是昂貴的,並且將可能污染裝置,因為粒子、煙霧或蝕刻化學品可能會玷汙裝置的功能的區域。
因此,本發明的一個目的是提供上述缺點的解決辦法、或者至少提供用於裝置或功能性的紋理層的生產的替代方案。
對此,本發明提供了一種用於壓印的打印機,特別是奈米壓印,包含:
- 至少一個紋理區域;以及
- 與所述至少一個紋理區域的至少一部分相鄰的至少一個屏障,
其中至少一個屏障特別地在所述紋理區域的至少一側的至少長度的上方延伸,並且特別是其中至少一個屏障的至少一部分具有基本上一致的高度,所述基本上一致的高度是高於所述至少一個紋理區域的最高峰頂。
根據本發明的打印機特別適用於使在基板上的樹脂層具有紋理。根據本發明的打印機能夠生產具有紋理區域的紋理的產品或基板,所述紋理區域是至少部分地相鄰於至少一個接觸面及/或被至少一個接觸面包圍,其中至少一個接觸面的最大殘餘層厚度是小於壓印的紋理區域的最大殘餘層厚度。至少一個屏障的至少一部分具有基本上一致的高度,所述基本上一致的高度是高於所述至少一個紋理區域的最高峰頂,使得在壓印期間屏障能夠形成具有能夠被創建的相對地薄的厚度的基本上一致的區域,這能夠用作接觸面。這樣的接觸面可以例如被用於賦能電的接觸及/或熱的接觸、提供電子元件、及/或用於密封目的。由於所述打印機的有效的配置,諸如蝕刻、機械去除或剝蝕以形成接觸面的額外的處理步驟的使用可以被省略。特別地,根據本發明的屏障的使用對達成這個結果有貢獻。本發明,特別是根據本發明的打印機及/或方法,能夠生產具有基本上一致的區域的壓印的產品,所述基本上一致的區域具有厚度為5μm或更少。因此,這樣的區域能夠用作接觸面。
根據本發明的打印機特別被配置為用於根據本發明的方法中。打印機的紋理區域典型地包括凹陷和凸起。所述的凹陷和凸起可以被配置為用於創建體積以獲得樹脂或漆的至少一個分區。所述打印機可以例如是基本上可彎曲的打印機。然而,可想到的是,所述打印機是基本上剛性的打印機及/或透過輥子特別是紋理的輥子而被形成的打印機。可能地,根據本申請的打印機包括紋理層,所述紋理層包括在紋理層的第一側的上面形成紋理的開口和凸起,同時紋理層的第二側可以被固定至諸如處理機器手臂、輥子、金屬或玻璃片、或者載體箔的載體。在載體箔被使用的情況中,包括載體的整個的打印機是本質上二維片狀的結構。本申請全文中,這種形狀的打印機可以被稱為“可彎曲的打印機”,或簡稱為“彎曲打印機”。在可彎曲的打印機中,載體也可以包括多個層。所述層中的至少一層應該是樹脂層,然而載體也可以包括諸如薄的、可彎曲的玻璃片的增強材料。在一個實施例中,打印機的紋理層不被固定至任何的載體,但是所述打印機僅由紋理層組成。同樣在這種情況中,所述打印機可以是可彎曲的。打印機的紋理層可以是本發明所屬技術領域中具有通常知識者已經知道的任何材料,例如金屬、石英、矽、玻璃或如丙烯酸酯樹脂的聚合物、環氧樹脂或諸如橡膠的彈性體樹脂。根據本申請的打印機可以例如將油墨、樹脂或漆轉印到表面的上面,從而在外部的表面的上面產生壓印的圖案,類似於辦公室打印機的工作原理。在這種操作的模式中,打印機的紋理層或紋理區域的凸起被油墨、清漆或樹脂弄濕,接著以這樣的方式壓印在目標表面的上面,使得在目標表面的上面,具有被墨水或樹脂弄濕的打印機的部分變得顯而易見的。所述原理被認為是浮雕壓印。打印機也可以與在打印機本身的上面或在表面的上面的液體、熔融的或黏性的材料接觸,以這樣的方式,使得所述液體、熔融的或黏性的材料適應打印機的紋理並且被變硬,例如,當與打印機接觸時,透過加熱、冷卻或者透過電磁輻射。移開打印機後,打印機的負像被形成在在變硬的材料中,因此這種被具有紋理就像透過傳統的密封基質在文件的上面留下一點熔化的蠟。這種壓印原理被認為是凹版壓印。
因此,取決於壓印原理,打印機的凹陷和凸起可以形成由打印機所產生的紋理的正像或負像,這取決於是否浮雕壓印的原理或凹版壓印的原理被使用。凸起的高度以及凹陷的深度不特別地被限制,然而,凸起的高度和凹陷的深度都不應該不利地影響打印機的可操作性和機械的穩定性。如果沒有穩定打印機的紋理層的載體,機械的穩定性就是最重要的。在這種情況中,為了不在紋理層中形成預定地斷裂點,紋理層的厚度必須足夠大,特別是在壓印或進行紋理化過程期間紋理層被暴露於張力的情況中。如果打印機被用作是可彎曲的打印機,則可操作性是重要的。對於可彎曲的打印機,彎曲特性是重要的,並且相較於打印機的紋理層的其餘部分,凸起的高度必須不會不利地影響打印機的可彎曲性。取決於待被使用的壓印技術,不同的凸起可以具有不同的高度及/或不同的凹陷可以具有不同的深度。
根據本申請的打印機可能可以包括在它的空白區域中的凸起,所述凸起的高度及/或尺寸允許形成厚度至多5微米的樹脂層。這樣的一個或多個凸起可以形成在本發明上下文中的屏障。在下文中,為了簡潔的緣故,這些凸起將被稱為“延伸的凸起”。延伸的凸起是位於空白區域中。延伸的凸起可以是位於相鄰於活性區域。在一個實施例中,延伸的凸起形成一種框架,所述框架環繞部分的活性區域或環繞整個的活性區域。因此,也可以想到一個實施例,其中至少一個屏障形成環繞至少一個紋理區域的一部分的框架,或者可以完全地圍繞紋理區域的所述框架。在一個可能的實施例中,至少一個屏障基本上圍繞至少一個紋理區域。至少一個屏障可以圍繞紋理區域。屏障可能被定位在距離紋理區域一定的距離處,例如至少0.5μm的距離處。較佳地,屏障的高度在整個屏障的上方是基本上一致的。至少一個屏障界定寬度和高度,其中至少一個屏障的高度是基本上一致的及/或其中屏障的寬度是基本上一致的。基本上一致的屏障可以肯定地對在待被獲得的產品中提供一致的及/或前後一致的接觸面有貢獻。可以想到的是,至少一個屏障在屏障的整個長度的上方具有基本上一致的寬度及/或高度。
較佳地,至少一個屏障是連續的屏障。可以想到的是,至少一個屏障是不間斷的屏障。因此,在一個可能的實施例中,至少一個屏障是完全地圍繞紋理區域的連續的屏障。連續的屏障的使用也可以肯定地對達成前後一致的並且輪廓分明的產品有貢獻,因為屏障能夠防止出現不期望的抗蝕劑的殘留物,這可能負面地影響產品。前後一致的接觸面也將導致更加前後一致的並且可靠的產品。
在一個較佳的實施例中,至少一個屏障包括基本上平坦的端面。基本上平坦的端面的使用將導致在使用根據本發明的打印機進行壓印之後,獲得基本上平坦的並且前後一致的接觸面。例如,可以想像的是,至少一個屏障的端面基本上上與打印機的基面或層厚度齊平。也可以想像的是,至少一個屏障的端面至少部分地被結構化。例如,可能的是,至少一個屏障的端面的至少一部分被相當地結構化,使得基本上粗糙的接觸面被提供。這可以對於被施加在所獲得的產品的後續的黏合步驟是有益的。也可以想像的是,接觸面的至少一部分被粗糙化。接觸面的至少一部分能夠被用作為黏合面。
也可以想像的是,打印機包括多個屏障。例如,可以想像的是,多個屏障圍繞紋理區域。例如,也可以想像的是,重複的圖案被施加,其中存在至少兩個紋理區域和至少兩個屏障。也可以想像的是雙屏障配置被施加。
在一個可能的實施例中,打印機包括至少一個貯存器元件,並且較佳為多個貯存器元件,所述貯存器元件或多個貯存器元件界定貯存體積。至少一個貯存器元件可以例如包括至少一個貯存器凸起,並且較佳為多個貯存器凸起。較佳地,至少一個貯存器元件被定位在與至少一個屏障相鄰。更具體地,至少一個貯存器元件較佳為被定位在相對於紋理區域的至少一個屏障的相對側的上面。可以想像的是,界定的貯存區域對於打印機的邊緣是打開的,使得過量的樹脂可以在進行壓印的期間流出。較佳地,貯存器元件被配置為引導過量的樹脂從紋理區域和屏障流掉。在一個有益的實施例中,至少一個貯存器元件位於打印機的至少一個外部邊緣處或周圍處。在這種配置中,貯存器元件將不影響打印機的主要元件。例如,可以想像的是,至少一個貯存器元件被定位於與至少一個屏障元件相鄰。也可以想像的是,至少一個屏障元件基本上是透過多個貯存器元件而被圍繞,所述貯存器元件具體地界定貯存體積。可以想像的是,至少一個貯存器元件具有高度,所述高度是等於或小於至少一個屏障的最大高度。較佳地,至少一個貯存器元件的高度基本上上是等於至少一個屏障的最大高度。至少一個貯存器元件的高度也可以是小於或大於至少一個屏障的最大高度。至少一個貯存器元件例如透過凸起而被界定,所述凸起具有等於或小於至少一個屏障的最大高度的高度。例如,凸起能夠允許在基板的上面形成厚度至多5微米的樹脂層,並且凸起能夠透過通道而被中斷,這允許樹脂在壓印過程的期間在產品的空白區域與活性區域之間流動。
根據本發明的打印機可以被配置為創建具有空白區域和活性區域的產品。產品可以例如具有樹脂層,所述樹脂層具有活性區域和空白區域,其中樹脂層較佳為在至少15%的空白區域中具有至多5微米的厚度。也可以說,打印機具有空白區域和活性區域。活性區域可以透過紋理區域及/或至少一個屏障而被界定。在一個實施例中,打印機的空白區域包括打開的體積的區域,所述打開的體積是相同的高度或者大於或低於活性區域的高度,接著這可以收集在活性區域範圍之外的樹脂。相同的或較大的或較低的高度的區域可以被稱為貯存區域,因為它可以容納在活性區域中可能被產生的樹脂溢出物。貯存區域可以透過延伸的凸起從活性區域被分開。在一個實施例中,貯存區域不是在打印機的紋理層中帶有大表面的單一個的凹陷,而是包括多個小的凸起。如果打印機是可彎曲的打印機,則這一點是重要的,尤其是在捲對板壓印中,在可彎曲的打印機中的大的凹陷可能會透過壓印輥子的壓力而被擠壓,這導致不受控制的樹脂流動,對壓印結果和設備都有許多的負面影響。壓印結果可能變得有缺陷的,因為樹脂可能會到達不需要的位置,並且設備可能會透過飛濺的樹脂而被弄髒。尤其是對於在捲對板製程中的可彎曲的打印機,因此支撐大的表面面積的凹陷是重要的。支撐貯存區域的凸起可以被成形為像圓柱,接著支撐像微米尺度或奈米尺度的圓柱狀的大廳的貯存區域。在一個實施例中,打印機的空白區域可以被成形,使得樹脂可以在空白區域的整個的周圍處或在必然的位置處以受控的方式流出。這意味著在打印機的下面,樹脂流動不會被阻擋,但是為了控制在打印機的下面的壓力和樹脂量,空白區域可以包括出口。在一個實施例中,所述出口可以以這樣的方式而被形成:貯存器紋理的“圓柱狀的大廳結構”伸出至在打印機的整個的周圍的上面或僅在必然的位置處的紋理層的邊緣。在一個實施例中,延伸的凸起不會形成環繞活性區域的實心邊界,這阻擋其中的樹脂的流動。相反地,延伸的凸起透過小通道而被分開,所述小通道可以用作為活性區域的出口,接著允許在打印機的下面的壓力和樹脂量的控制。可能地,貯存區域和延伸的凸起都只是空白區域的特徵。貯存器凸起也可以透過塊狀、圓錐狀或圓柱狀、三角柱狀、條狀、扁平狀或任何其他的形狀而被成形。
在用根據本發明的打印機所獲得的壓印結果中,在已經透過延伸的凸起而被實行的壓印的位置處可以獲得厚度至多5微米、2微米、1微米或0.5微米的樹脂層。一般來說,凸起的高度和凹陷的深度是從紋理區域的第二側所測量的。
本發明也是關於一種用於生產具有可變深度圖案的壓印基板的方法,特別是透過使用根據本發明的打印機,所述方法包括以下步驟:在待被壓印的至少一個基板及/或至少一個打印機的上面施加至少一種樹脂(的一個分區),以及用至少一個打印機來壓印樹脂的至少一部份,較佳地,其中至少一個打印機包括至少一個紋理區域、與紋理區域的至少一部份相鄰的至少一個屏障,其中至少一個屏障被配置為創建至少一個接觸面,從而獲得被提供有壓印樹脂層的基板具有壓印紋理,所述壓印紋理是至少部分地相鄰於至少一個接觸面及/或透過至少一個接觸面而被包圍,其中至少一個接觸表面的最大殘餘層厚度尤其小於壓印紋理的最大殘餘層厚度。
根據本發明的方法導致提供具有紋理和一致的區域的產品,所述一致的區域具有相對地薄的厚度,這能夠用作為接觸面。當提到壓印基板時,也可以表示帶有壓印的樹脂層的基板,或者反之亦然。這樣的接觸面可以例如被用於賦能電的接觸及/或熱的接觸及/或用於密封目的。根據本發明的方法使得能夠省略用於形成接觸面的額外的處理步驟,諸如蝕刻、機械去除或剝蝕。具體地,利用根據本發明的包括有至少一個屏障的打印機的方法的使用對達成這個結果有貢獻。所述方法具體地能夠生產具有基本上一致的區域或者具有厚度為5μm或更小的接觸面的壓印的產品。
被應用在根據本發明的方法中的打印機可以是針對根據本發明的打印機所描述的任何實施例。被應用在所述方法中的打印機的至少一個屏障的至少一部分較佳為具有基本上一致的高度,所述基本上一致的高度是高於至少一個紋理區域的最高峰頂。具體地,至少一個屏障在紋理區域的至少一側的至少長度的上方延伸。較佳地,至少一個打印機是可彎曲的打印機。
被應用在根據本發明的方法中的樹脂具體地是壓印樹脂。當提到樹脂時,也可以使用術語“漆”。在本發明的上下文中,術語“漆”和術語“樹脂”可以同義地被使用。根據本申請的樹脂或漆可以是能夠被轉印到固體的材料而它的外形和尺寸沒有實質的改變的任何的液體、黏性的單體、寡聚或聚合物材料,因此不會收縮、破裂或膨脹。典型地,根據本申請的漆或樹脂是可以使用例如熱及/或如可見光或UV輻射的輻射而被聚合的材料。為了這個目的,漆或樹脂可以包括自由基引發劑。可能的自由基引發劑是諸如偶氮二異丁腈的偶氮化合物、諸如過氧化二苯甲酰或過二硫酸鹽的過氧化物、諸如二苯基氧化膦的氧化膦、諸如1-羥基-環己基苯基-酮或2-羥基-2-甲基苯丙酮的芳香酮、或諸如苯甲醯甲酸甲酯的norrish II型引發劑。可能的陽離子和陰離子的引發劑是苯磺酸酯、烷基鍒鹽或諸如三苯基鋶(陽離子)、四氟硼酸鹽或2-硝基芐基環己基氨基甲酸酯(陰離子)的光產鹼劑。取決於引發劑,鞏固可以透過熱或透過例如UV的輻射而被引發。在一個實施例中,樹脂可以是包括單體及/或寡聚物的聚合物,諸如:環氧化物、硫醇、聚乙烯基樹脂、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚醚、乙烯基醚、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯、氟化丙烯酸酯、氟化甲基丙烯酸酯、氟化聚醚、矽氧烷、矽氧烷-丙烯酸酯或其摻合物。此外,也可以使用指名的單體的共聚物以及一種或多種指名的單體的寡聚物。在一個實施例中,鞏固的樹脂對於水是不能滲透的或是至少低滲透的。在一個實施例中,樹脂是沒有或是至少基本上沒有溶劑。在一個實施例中,樹脂在整個的層之中具有相同的化學組成。樹脂可以被施加到產品的表面,接著產品透過打印機而被具有紋理。因此,所使用的打印機可以是可彎曲的打印機。可彎曲的打印機可以被用於捲對板製程。當與打印機接觸時,樹脂可以透過熱及/或輻射而被鞏固,並且在鞏固之後,打印機可以從樹脂被分開,在產品的上面留下紋理的樹脂層。可以想像的是,打印機是基本上透明的及/或半透明的。較佳地,打印機至少對UV光是可滲透的。
較佳地,根據本發明的方法被指向捲對板壓印方法。然而,替代地,也可以想到的是,所述方法被指向捲對捲壓印方法或板對板壓印方法。
根據本發明的方法的優點在於有能力至少在所獲得的接觸面的區域處產生相對地薄的殘餘層。至少一個接觸面的最大殘餘層厚度例如可以是至多5μm。也可以想到的是,至少一個接觸面的最大殘餘層厚度是低於5μm,較佳為低於3μm,更較佳為在2μm或1μm之間。也可以想像的是,至少一個接觸面的殘餘層厚度在0.05μm至5μm的範圍內,具體為0.1μm至2μm、更具體為0.5μm至1.5μm。
打印機的紋理區域界定體積,接著被施加的樹脂的量較佳為大於透過紋理區域而被界定的體積。在這種方式中,過量的樹脂被施加,以便確保有足夠的樹脂來形成所需的壓印。根據本發明的方法可能可以包括用於至少部分地不會更厚於5微米的樹脂層的形成的步驟,所述步驟包括提供基板、提供打印機,所述打印機包括凸起和開口的紋理,凸起形成體積、將一定量的樹脂給打印機,所述一定量的樹脂是大於開口的體積但不會覆蓋打印機的凸起、使打印機與基板接觸、當打印機與基板接觸時固化樹脂、以及從基板移開打印機。本申請的基板沒有具體限制,並且可以是任何剛性的以及包括可能需要有紋理的平坦表面的物品。因此,基板可以是玻璃、金屬、陶瓷或樹脂、所述材料彼此或與任何其他材料的任何積層板的平面面板。此外,基板可以是加工或預加工的裝置,例如顯示器、光伏打電池、光屏或其任何預產品。基板可以例如包括玻璃、金屬、陶瓷及/或其組合。將一定量的樹脂給打印機可以透過任何適合本發明所屬技術領域中具有通常知識者的方式而被實行。為了給定量,因此印刷技術可以被使用,這使用根據與噴墨印表機相同的原理而工作的裝置來將一定量的樹脂給到打印機的上面。在一個實施例中,在給定量之後,樹脂可以被預固化以增加它的黏性,並且因此確保它保留在打印機的凹陷範圍內直到完全地固化。可以想像的是,樹脂是以多個分區被施加,例如以小水滴的方式。可以想像的是,樹脂是以規則的及/或不規則的圖案被施加。
所述方法可以包括固化樹脂的至少一部分的步驟,特別是當打印機與樹脂接觸時,並且可選擇地從基板移開打印機,或分開打印機和基板。也可以想像的是,當打印機與基板接觸時,樹脂的至少一部分在固化前被預固化。較佳地,被施加的樹脂的黏性在25℃時在1mPas至4000mPas的範圍中。較佳地,樹脂的黏性在25℃時低於1000mPas,更較佳為在25℃時低於500mPas。
本發明也是關於一種壓印的產品,特別是透過根據本發明的打印機而被壓印的及/或經由應用根據本發明的方法所獲得的。所述產品包括樹脂層,所述樹脂層包括至少一個紋理區域和至少一個接觸面,其中至少一個接觸面的最大殘餘層厚度是小於紋理區域的最大殘餘層厚度。較佳地,至少一個接觸面的最大殘餘層厚度為至多5μm。具體地,界定至少一個接觸面的樹脂層的最大殘餘層厚度較佳為至多5μm。也可以想到的是,最大殘餘層厚度是低於5μm,較佳為低於3μm,更較佳為在2μm或1μm之間。也可以想像的是,殘餘層厚度在0.05μm至5μm的範圍內、具體為0.1μm至2μm、更具體為0.5μm至1.5μm。可以想像的是,具體地在至少15%的空白區域中的樹脂層具有至多1μm、較佳為至多0.5μm。
所述產品可以進一步包括至少一層傳導層,較佳為至少部分位於接觸面及/或紋理區域下面的電性傳導層。也可以想像的是,產品包括透明材料及/或液晶材料,例如至少部分地在樹脂層的頂部的上面。透明層可以是透明的電性傳導材料,較佳為銦錫氧化物(ITO)。根據本發明的產品沒有具體限制,並且可以例如是剛性的以及包括平坦表面的產品。產品可能需要有紋理。產品可以例如是玻璃、金屬、聚合物、陶瓷或樹脂、所述材料彼此或與任何其他材料的任何積層板的平面面板。此外,產品可以是加工或預加工的裝置,例如顯示器、光伏打電池、光屏或其任何預產品。在一個實施例中,根據本申請的產品可以是被提供有樹脂層的基板。樹脂層的表面的至少一部分被提供有光學表面,其中光學表面被提供有光學表面紋理。樹脂層的至少一部分可以被提供有以下至少一種:接觸面或黏合面;其中接觸面對於電的接觸具有最佳化的厚度,並且其中黏合面對於機械的黏合(例如用於密封件的黏合)而被提供有最佳化的表面紋理。也可以想像的是,至少一個黏合面是透過接觸面的一部分而被形成。透過本發明所界定的接觸面也可以被用作為黏合面。在一個實施例中,接觸面及/或黏合面都存在於樹脂層的上面。產品可以包括至少部分位於樹脂層下面的電性傳導層。所述電性傳導層可以是閉合層或圖案,例如像是如銅、銀或鋁的金屬的電性傳導材料或者諸如石墨、石墨烯、諸如聚乙炔或聚噻吩的電性傳導聚合物的非金屬電性傳導材料的電路。電性傳導材料也可以是透明的電性傳導材料,例如諸如銦錫氧化物(ITO)、摻氟氧化錫、鋁摻雜氧化鋅或摻銻氧化錫的摻雜的金屬氧化物。電性傳導層可以直接地位於樹脂層的下面,或者它可以透過另外的層而從樹脂層分開。電性傳導層可以包括多於一種的材料,不同的材料可以是部分透明的或不透明的。不同的材料可以以並排方式被布置或在彼此的頂部的上面。在一個實施例中,透明的電性傳導層可以與不透明的電性傳導層接壤或者部分或全部被不透明的電性傳導層包圍。在一個實施例中,產品可以包括至少部分地在樹脂層下面的透明材料。透明材料可以是本發明所屬技術領域中具有通常知識者已經知道的任何透明材料,諸如像聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯的聚合物、諸如像鈉鈣玻璃、鉀鈣玻璃、硼矽酸鹽玻璃、鉛玻璃、石英玻璃的不同類型的矽酸鹽玻璃、以及諸如銦錫氧化物(ITO)、摻氟氧化錫、鋁摻雜氧化鋅或摻銻氧化錫的電性傳導的透明材料。透明材料可以是單片的層或包括多層的不同的透明材料,諸如鈉鈣玻璃或PMMA的面板的上面的ITO的層。透明材料的層可以直接地位於樹脂層的下面,或者它可以透過另外的層而從樹脂層分開。在一個實施例中,透明材料的層和電性傳導層是相同的層。在一個實施例中,產品包括在樹脂層的頂部的上面的液晶的層。在這樣的實施例中,液晶的層可以例如不直接地位於樹脂層的下面,而是可以透過不同的材料而從樹脂層分開,所述不同的材料可以是根據本申請的透明的及/或電性傳導材料。產品可以進一步包括密封層,所述密封層可以被布置在與電性傳導層及/或透明層相鄰,所述密封層可以是玻璃、金屬、樹脂或任何其他對水和空氣帶有低滲透性的剛性材料。在產品的上面的樹脂層中,通常活性區域和空白區域可以被區分。樹脂層的活性區域向物品提供有區別的功能,例如所需的視覺外觀或必然的光學效應。為了這個目的,活性區域可以包括紋理。因此,所述紋理可以被稱為“功能性的紋理”或“光學的紋理”。然而,在一些實施例中,活性區域可以是光滑表面。空白區域是樹脂層不具有活性區域的功能的區域。空白區域本身可以被劃分為不同的區域。在空白區域中,樹脂層的功能可以是保護性功能或對被膠著地黏合到樹脂層的物體(例如頂部密封件)的一種黏合促進劑,所述頂部密封件可以位於密封層的頂部的上面。然而,為了不同的理由,空白區域也可以被具有紋理,並且在空白區域中的紋理可以與在活性區域中的紋理不同。作為範例,在黏合區域中的紋理可以適合於在其上面黏合頂部密封件。取決於頂部密封件的材料,黏合區域可以是平滑紋理的、輕微砂磨的或具有本發明所屬技術領域中具有通常知識者已經知道的任何其他紋理。在一個實施例中,空白區域包圍活性區域或至少部分位於活性區域的邊緣。在空白區域部分地包圍活性區域的情況中,間隙可以在空白區域中被形成,例如用於纜到活性區域的存取或用於樹脂流動控制。空白區域的一部分可以是導入區域,這是在壓印過程中打印機與基板第一次接觸的區域。因此,空白區域可以是樹脂層由於壓印過程的啟動-停止效應而包括錯誤或壓印失敗的區域。
樹脂層的殘餘層厚度可以被界定為從樹脂層的上表面到樹脂層被提供在基板或產品上面的表面的最小距離。樹脂層在至少15%的空白區域中可以具有至多5微米的厚度。貫穿本申請,厚度至多5微米的樹脂層被稱為“薄層”,並且它所位於的區域被稱為“薄層區域”。在一個實施例中,樹脂層在薄層區域中的厚度可以為至多4.5、4、3、2、1或0.5微米。注意的是,空白區域的厚度在薄層區域中和薄層區域外都可以是可變的。進一步注意的是,術語“薄層”和“薄層區域”僅適用於空白區域。在活性區域中的樹脂層的厚度可以是高於5微米、低於5微米或厚度可以變化。在任何情況中,在活性區域中和在空白區域中的樹脂層的厚度之間沒有直接的關係。在一個實施例中,空白區域可以僅由薄層區域組成。在一個實施例中,薄層區域為空白區域的至少90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%或15%。在一個實施例中,薄層區域最多為空白區域的90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%或20%。在一個實施例中,整個的空白區域為薄層區域。空白區域的所有薄層區域可以彼此被連接,從而形成一個薄層區域,或者薄層區域可以透過樹脂層更厚於3微米的區域而被分開。薄層區域可以形成適合於產品上面的結構的圖案。在一個實施例中,薄層區域可以全部或部分位於電的接觸及/或密封件上方的樹脂層的區域中。樹脂層的厚度可以僅透過壓印而被達成,並且不是透過任何諸如蝕刻、溶解、粉碎、磨料刮削或使用的減去的及/或減少的製造步驟而被達成。在電的接觸上方的薄層區域將例如允許通過薄樹脂層或通過標點而透過被薄樹脂層覆蓋來形成到電的接觸的電性連接。在一個實施例中,標點是透過局部磨損或熔融而被實行的,並且樹脂的凸起在銲接過程的期間被用於例如將電線固定至接觸區域。貫穿本申請,術語“紋理”表示包括開口和凸起的三維結構,這也可被本發明所屬技術領域中具有通常知識者稱為“浮雕”或“浮雕紋理”。在某些處境中,紋理也可以被稱為“圖案”、“浮雕圖案”或“紋理圖案”,然而,術語“圖案”也可以表示透過將諸如墨水的顏色的選擇性的施加到表面上而被產生的二維結構,像是典型地在紙的上面的彩色印刷。為了具有光學效應,紋理可以例如包括產生必然的光學效應的小透鏡、雙凸透鏡、角椎體、格柵或條狀。
或者,本發明也是關於適合作為用於製作紋理打印機的母板的剛性材料的塊,所述塊包括第一側和第二側,第一側包括待被複製的紋理,紋理包括在活性區域中的功能性的紋理和在空白區域中的被動的結構,紋理由凹陷和凸起形成,其特徵在於,空白區域包括延伸的凹陷,所述延伸的凹陷是更深於在活性區域中最深的凹陷,凹陷的深度是從塊的第二側而被測量。塊可以同義地被稱為“母板”,可以由任何剛性材料製成,例如矽、石英、玻璃、鋼、鋁或任何其他金屬。在一個實施例中,所述材料在機械上和化學上都是耐用的,並且因此表現出對抗機械力量以及對抗由水、氧、熱、有機溶劑、酸或鹼所引起的化學應力的穩健性。尤其是後者簡化了在玷汙的情況中的母板的清潔。
圖1a-1c顯示根據本發明的打印機100及其以根據本發明的方法的使用的示意圖,以便生產根據本發明的產品50。所述圖式顯示側面透視圖。圖1a顯示在壓印過程之前的初始步驟,其中基板51被提供和打印機100。圖1b顯示壓印步驟,並且圖1c顯示在打印機100從基板51移開後壓印之後所獲得的產品50。打印機100被配置為用於壓印,特別是奈米壓印,並且包括紋理區域101和屏障102。屏障102與紋理區域相鄰。屏障102在紋理區域101的至少一側的長度上方延伸,並且屏障102的至少一部分具有基本上一致的高度Hb,基本上一致的高度Hb是高於至少一個紋理區域101的最高峰頂Ht。打印機100進一步包括界定貯存體積的多個貯存器元件103。在所顯示的實施例中,貯存器元件103位於打印機100的周圍處,並且貯存器元件103的高度基本上等於屏障102的高度Hb。屏障102界定寬度和高度,並且在所顯示的實施例中,屏障的高度和寬度在整個的屏障102上方基本上是一致的。屏障102進一步包括基本上平坦的端面。所述端面可以可選擇地至少部分地被結構化。
圖1a顯示所述方法的第一步驟,其中樹脂104的一個分區被提供在待被壓印的基板51上面。樹脂104也可以已經被施加到打印機100上面。圖1b顯示壓印步驟,其中執行用打印機100將樹脂104的至少一部分壓印到基板51上面。由於相對地大的量的樹脂104被施加並且打印機100包括貯存器元件103,因此過量的樹脂104被引導到基板51的端面。打印機100被配置為在形成的樹脂層104中創建紋理T和接觸面C。在打印機100被移開之後,獲得壓印的基板51或產品50,如圖1c所示。壓印的基板51具有壓印的紋理T,壓印的紋理T與接觸面C相鄰及/或被接觸面C包圍,並且其中至少一個接觸面的最大殘餘層厚度Tc是小於壓印的紋理區域T的最大殘餘層厚度Tt。具體的,至少一個接觸面的最大殘餘層厚度Tc為至多5μm。
圖2顯示根據本發明的打印機200的可能的實施例的俯視圖,特別是可彎曲的打印機200。打印機200包括紋理區域201和與至少一個紋理區域201的至少一部分相鄰的屏障202。打印機200進一步包括位於打印機200的周圍處的多個貯存器元件203。貯存器元件203界定貯存體積。屏障202是基本上圍繞紋理區域201的連續的屏障202。屏障202被圍繞在紋理區域201與貯存器元件203之間。在所顯示的實施例中,貯存器元件203被定位在彼此間隔一定的距離。
明顯的是,本發明不被限制於這裡所顯示和描述的、示範性的實施例,而是在所附的申請專利範圍的架構內可以有無數的變形,這對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者來說是顯而易見的。在這種情況中,可以想到的是,在不脫離所附的申請專利範圍中所描述的發明概念的情況下,如上所述的變形的實施例的不同發明思想及/或技術手段可以被完全地或部分地結合。
本專利文件中所使用的動詞“包含”及其詞性變化應被理解為不僅意味著“包含”,而且也包括表述“包括”、“基本上包括”、“透過…而被形成”及其詞性變化。
50:產品
51:基板
100:打印機
101:紋理區域
102:屏障
103:貯存器元件
104:樹脂
200:打印機
201:紋理區域
202:屏障
203:貯存器元件
C:接觸面
Hb:基本上一致的高度
Ht:最高峰頂
T:紋理
Tc:最大殘餘層厚度
Tt:最大殘餘層厚度
本發明將透過在下列的圖式中所說明的非限制性的、示範性的實施例來進一步闡明,其中:
- 圖1a-1c顯示根據本發明的打印機及其以根據本發明的方法的使用;以及
- 圖2顯示根據本發明的打印機的可能的實施例。
在這些圖式中,相似的參考符號對應於相似的或同等的元件或特徵。
200:打印機
201:紋理區域
202:屏障
203:貯存器元件
Claims (19)
- 一種用於壓印的打印機,特別是奈米壓印,包含: 至少一紋理區域;以及 與所述至少一紋理區域的至少一部分相鄰的至少一屏障, 其中至少一屏障在所述紋理區域的至少一側的至少長度的上方延伸,並且其中至少一屏障的至少一部分具有基本上一致的高度,所述基本上一致的高度是高於所述至少一紋理區域的最高峰頂。
- 如請求項1所述的打印機,其中至少一屏障基本上圍繞所述至少一紋理區域。
- 如請求項1至2中任一項所述的打印機,其中至少一屏障界定寬度和高度,其中至少一屏障的所述高度是基本上一致的及/或其中所述屏障的所述寬度是基本上一致的。
- 如請求項1至3中任一項所述的打印機,其中至少一屏障是連續的屏障。
- 如請求項1至4中任一項所述的打印機,其中至少一屏障包含基本上平坦的端面。
- 如請求項1至5中任一項所述的打印機,包含至少一貯存器元件,並且較佳為界定貯存體積的複數個貯存器元件。
- 如請求項6所述的打印機,其中至少一貯存器元件是位於所述打印機的周圍。
- 如請求項6或7所述的打印機,其中至少一貯存器元件的高度是等於或小於至少一屏障的最大高度。
- 如請求項1至8中任一項所述的打印機,其中所述打印機是基本上可彎曲的打印機。
- 一種用於生產具有可變深度圖案的壓印基板的方法,特別是透過使用如請求項1至9中任一項所述的打印機,包含以下步驟: 在待被壓印的至少一基板及/或至少一打印機的上面施加至少一樹脂;以及 用至少一打印機來壓印所述樹脂的至少一部分,其中至少一打印機包含至少一紋理區域、與所述紋理區域的至少一部分相鄰的至少一屏障,其中至少一屏障被配置成創建至少一接觸面,從而獲得被提供有壓印樹脂層的基板具有壓印紋理,所述壓印紋理是至少部分地相鄰於至少一接觸面及/或透過至少一接觸面而被包圍,其中至少一接觸面的最大殘餘層厚度是小於所述壓印紋理的最大殘餘層厚度。
- 如請求項10所述的方法,其中所述打印機的至少一屏障的至少一部分具有基本上一致的高度,所述基本上一致的高度是高於所述至少一紋理區域的最高峰頂。
- 如請求項10或11所述的方法,其中至少一接觸面的最大殘餘層厚度為至多5μm。
- 如請求項10至12中任一項所述的方法,其中所述打印機的所述紋理區域界定體積,並且其中被施加的樹脂的量是大於透過所述紋理區域而被界定的所述體積。
- 如請求項10至13中任一項所述的方法,其中所述樹脂被施加在複數個分區中。
- 如請求項10至14中任一項所述的方法,包含以下步驟: 固化所述樹脂的至少一部分,特別是當所述打印機與所述樹脂接觸時,並且在固化之後可選擇地分開所述打印機與所述基板。
- 如請求項10至15中任一項所述的方法,其中至少一打印機是可彎曲的打印機。
- 一種透過如請求項1至9中任一項所述的打印機及/或如請求項10至16中任一項所述的方法所壓印的產品,所述產品包含:包含至少一紋理區域及至少一接觸面的樹脂布置,其中至少一接觸面的最大殘餘層厚度是小於所述紋理區域的最大殘餘層厚度。
- 如請求項17所述的產品,其中至少一接觸面的最大殘餘層厚度為5μm。
- 如請求項17或18所述的產品,包含至少一傳導層,較佳為至少部分位於所述接觸面及/或紋理區域下面的電性傳導層。
Applications Claiming Priority (1)
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EPEP22189885.1 | 2022-08-11 |
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