[发明专利]用于使用增压辊的微接触印刷的装置及方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2009年12月22日提交的美国临时专利申请No.61/288,945的权益，该专利的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于在基底上使自组装单层图案化的微接触印刷方法和设备。

背景技术

微接触印刷是一种印刷技术，可用于生成官能化分子图案，这些分子通过化学键附连到基底表面，如被涂布基底表面，以形成图案化的自组装单层(SAM)。微接触印刷SAM的基本方法涉及对浮雕图案化的弹性体压模（例如聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)压模）施以含官能化分子的油墨，然后使着墨的压模接触基底表面（通常是金属或金属氧化物表面），从而在压模与基底之间接触的区域内形成SAM。或者，弹性体压模可以是平坦的（即不包括浮雕图案），基底表面可以为浮雕图案化的。使用微接触印刷方法印刷的微图案化有机和无机材料可潜在地为基底（例如金属化聚合膜）提供独特的电学、光学和/或生物性质。

发明内容

本发明的一些实施例涉及微接触印刷方法。一种微接触印刷方法涉及提供包含官能化分子的平面着墨压模。基底的第一表面朝该着墨压模表面取向。当增压辊在基底的第二表面上滚动时，便在基底的第一表面和着墨压模表面之间形成接触。该增压辊包括通过流体增压的可充气筒胆。至少一部分官能化分子从平面着墨压模表面转移到基底第一表面。

本发明另一个实施例涉及一种微接触印刷装置。该装置包括平面压模和辊，所述辊包括被构造为通过流体增压的可充气筒胆。致动器在增压辊和压模之间形成大致平行于压模表面的方向的相对移动，同时增压辊向平面压模施压。

具有纵轴的微接触印刷辊包括被构造为通过流体增压的可充气筒胆。所述辊的外表面被构造为，当所述可充气筒胆被充气到小于20psi时，所述辊的外表面沿纵向轴线在至少5cm的宽度上的高度变化为小于1mm（毫米）/1cm（厘米）。

本发明的上述发明内容并非意图描述本发明的每一个实施例或每种实施方式。通过结合附图，参见下面的具体实施方式以及权利要求，本发明的优点和成就将显而易见，并且本发明将得到更加全面的理解。

附图说明

图1A示出使用增压微接触印刷辊的微接触印刷装置；

图1B为增压微接触印刷辊的平面图；

图2A示出具有内芯的增压辊的平面图；

图2B示出具有外壁的可充气筒胆的横截面，当筒胆充气时，外壁远离内芯扩张；

图2C示出包括可充气泡沫的可充气筒胆的横截面；

图2D示出包括弹性体壁的可充气筒胆的横截面，弹性体壁设置在泡沫层之上；

图3A为包括可充气筒胆的增压辊的平面图，可充气筒胆具有内弹性体壁和外弹性体壁；

图3B为具有内弹性体壁和外弹性体壁及内部体积的可充气筒胆的横截面，内部体积包含增压流体；

图3C为具有内弹性体壁和外弹性体壁及泡沫的可充气筒胆的横截面，泡沫设置在内壁和外壁之间；

图4A为具有外弹性体壁和泡沫层的可充气筒胆的横截面，其中，当筒胆充气时，弹性体壁和泡沫层远离辊芯扩张；

图4B为示出具有内弹性体壁和泡沫层的可充气筒胆的横截面，其中，当筒胆充气时，弹性体壁和泡沫层远离辊芯扩张；

图4C示出具有泡沫层的可充气筒胆的横截面，当筒胆充气时，泡沫层远离辊芯扩张；

图5A为具有泡沫层和外弹性体壁的可充气筒胆的横截面，泡沫层设置在辊芯之上，当筒胆充气时，外弹性体壁远离泡沫层扩张；

图5B为具有泡沫层、内弹性体壁和外弹性体壁的可充气筒胆的横截面，泡沫层设置在辊芯之上，当筒胆充气时，外弹性体壁远离泡沫层和内弹性体壁扩张；

图6A为具有由端部支撑的可充气筒胆的无芯增压辊的平面图；

图6B为包括可充气筒胆的无芯增压辊的剖视图，可充气筒胆具有外弹性体壁；

图6C为包括可充气筒胆的无芯增压辊的剖视图，可充气筒胆由可膨胀泡沫构成；

图6D为包括可充气筒胆的无芯增压辊的剖视图，可充气筒胆具有可膨胀泡沫和外弹性体壁；

图6E为包括可充气筒胆的无芯增压辊的剖视图，可充气筒胆具有可梯度膨胀泡沫；

图7A和图7B示出具有非圆柱形芯的增压辊；

图8为包括沿芯散布的纵向可充气部分和不可充气部分的增压辊的实例；

图9为包括绕芯散布的周向可充气部分和不可充气部分的增压辊的实例；