在薄聚合物膜上連續(xù)制造數(shù)字微米尺度圖案的制作方法
【專利摘要】液體薄膜被設(shè)置在傳送器表面(例如，滾輪或帶)上，傳送器表面將液體薄膜移動到精確受控間隙(或輥隙)區(qū)域中，在該區(qū)域中液體薄膜受到電場作用，該電場使液體經(jīng)歷電流體動力(EHD)圖案化變形，從而液體薄膜的一部分形成具有微米尺度圖案化形狀的圖案化液體特征。固化機(jī)構(gòu)(例如UV激光)被用于在間隙區(qū)域內(nèi)部或剛離開間隙區(qū)域之后固化(例如在聚合物薄膜情況下為交聯(lián))圖案化液體。圖案化結(jié)構(gòu)由作為聚合物片材一部分的中間網(wǎng)狀件連接，或者分成離散微米尺度結(jié)構(gòu)。設(shè)置在聚合物中的納米結(jié)構(gòu)(例如，納米管或納米線)在EHD圖案化處理期間變成豎直取向。分段電極和圖案化電荷被用于提供數(shù)字圖案化控制。
【專利說明】在薄聚合物膜上連續(xù)制造數(shù)字微米尺度圖案

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微米尺度（micro-scale)圖案化結(jié)構(gòu)，更具體地涉及用于制造微米尺 度圖案化結(jié)構(gòu)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 越來越需要用于在工業(yè)相關(guān)量下制造具有在從若干微米到厘米尺度的三維圖案 化的薄聚合物膜的方法。這樣圖案化的聚合物薄膜例如可用于光學(xué)應(yīng)用（抗反射涂層和過 濾器）和受控潤濕應(yīng)用（疏水和親水應(yīng)用）。
[0003] 存在很多當(dāng)前利用拓?fù)湓趶臄?shù)百納米到微米范圍內(nèi)制造圖案化薄膜的技術(shù)，包括 滾動掩模光刻（由美國加利福尼亞州Pleasanton的Rolith，Inc.研發(fā)）、納米壓印光刻 (美國德克薩斯州Austin的Molecular Imprints和瑞典Lund的Obducat)、全息光刻（美 國馬薩諸塞州Burlington的TelAztec LLC)、和液相沉積（位于德國慕尼黑Fraunhofer Institute的"Sharkskin coater"）。所有這些方法使用基于母版的方法來產(chǎn)生光阻劑膜 中的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)隨后用于動態(tài)生成玻璃中或可以被浮凸并使用UV光進(jìn)行固化的薄聚合 物膜中的結(jié)構(gòu)。這些技術(shù)都不能在大面積版式中或以動態(tài)數(shù)字方式生成任意變化的圖案。
[0004] 電流體動力（EHD)圖案化是最新研發(fā)的技術(shù)，其包括通過利用在液體上的施加力 和液體的表面張力的平衡來使液體聚合物膜的表面成型，將在模板上形成的微米或納米結(jié) 構(gòu)電轉(zhuǎn)印到薄聚合物膜上。表面不穩(wěn)定性受范德華力和熱力驅(qū)動，但典型地受到外力主宰 (如果這些力存在的話）。在界面上引起壓力梯度的所有外（例如，電或熱）力會引起這種 表面不穩(wěn)定性。本發(fā)明聚焦于EHD圖案化技術(shù)，該技術(shù)被用于高度/厚度遠(yuǎn)小于不穩(wěn)定性 的長度尺度的聚合物薄膜，所以聚合物薄膜的動力學(xué)完全由潤滑理論來描述，并且出現(xiàn)的 圖案由增長最快的毛細(xì)波模式驅(qū)動。用于產(chǎn)生這樣的聚合物薄膜EHD圖案化的時(shí)間尺度取 決于液體聚合物的介電常數(shù)、粘度、高度/厚度和表面張力、施加的電壓（電場）、和用于產(chǎn) 生電場的電極或電荷之間的距離，出現(xiàn)的圖案的長度尺度取決于表面張力、施加的電壓和 聚合物膜內(nèi)部的電場。這些圖案在電場恒定時(shí)發(fā)生在膜特性所固有的長度尺度，或者在電 場在空間中變化時(shí)被迫進(jìn)入特定結(jié)構(gòu)。用于EHD圖案化的復(fù)制高度在之前提出的技術(shù)中被 限制在納米尺度，這是因?yàn)殡妶鰧δ０宓拈g隔物高度敏感。此外，常規(guī)EHD圖案化技術(shù)沒有 商業(yè)價(jià)值，這是因?yàn)樗鼈儾荒苤圃焐虡I(yè)上可用數(shù)量的膜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)改進(jìn)電流體動力（EHD)薄膜圖案化技術(shù)并提供可行經(jīng)濟(jì)制造技 術(shù)以連續(xù)地制造一體連接到薄聚合物膜或彼此分開的微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)的方法。該方法 利用具有在間隙（或輥隙）區(qū)域的相對側(cè)上分開相對大距離的相對表面的兩個(gè)彎曲傳送器 (例如，兩個(gè)滾輪或兩個(gè)帶）。包含聚合物、聚合物前體或其他適合材料的液體薄膜通過適 合的涂覆機(jī)構(gòu)被涂覆或以其他方式設(shè)置在一個(gè)傳送器表面（例如，"下"滾輪或帶）上，以使 得該液體薄膜隨后被傳送到間隙區(qū)域中，其中兩個(gè)傳送器表面之間的最小間隙距離設(shè)置成 使得如此小間隙設(shè)置在上膜表面和相對傳送器表面之間。隨著液體薄膜經(jīng)過間隙區(qū)域，液 體薄膜受到在兩個(gè)傳送器之間產(chǎn)生的電場作用，其中電場強(qiáng)度和液體薄膜特性（例如，粘 度和介電常數(shù)）設(shè)置成使得液體薄膜經(jīng)歷EHD圖案化（即，液體聚合物的一部分被朝向上 傳送器拉動，從而形成從下傳送器延伸到填充有空氣或其他流體的小間隙中的圖案化微米 尺度液體聚合物特征）。適合的固化機(jī)構(gòu)（例如，UV激光或熱處理）用于在聚合物薄膜經(jīng) 歷EHD圖案化時(shí)（即，在間隙區(qū)域內(nèi)部或剛離開間隙區(qū)域）交聯(lián)（固化）聚合物薄膜，從而 液體微米尺度聚合物特征硬化（固化）以形成具有與在液體聚合物中通過電場產(chǎn)生的圖案 形狀基本相同的微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)。固體微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)和任意相連聚合物薄膜材 料然后被從下傳送器移除。本發(fā)明因此提供用于連續(xù)地制造可以用在多種商業(yè)應(yīng)用中的數(shù) 字微米尺度聚合物結(jié)構(gòu)的低成本有效的方法。
[0006] 根據(jù)特定實(shí)施例，薄聚合物膜包含在微米尺度結(jié)構(gòu)內(nèi)變成堅(jiān)直取向的納米結(jié)構(gòu) (例如，納米線或納米管）。具體地，納米結(jié)構(gòu)在薄膜形成期間具有初始（例如隨機(jī)）取向， 但是響應(yīng)于施加的電場而在微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)內(nèi)對齊為相對于下傳送器表面的大致垂 直取向，并且產(chǎn)生與微米尺度特征的EHD圖案化形成相關(guān)的流體動力。這種屬性使得本發(fā) 明對于包含專業(yè)納米結(jié)構(gòu)（例如用于制造柔性電子器件互連或傳感器陣列的碳納米管）的 某些裝置的大規(guī)模制造具有很高價(jià)值。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的替換實(shí)施例，制造例如可以用在生產(chǎn)微米尺寸顆粒以增加給藥中的 特異性中的離散（分離）納米尺度圖案化結(jié)構(gòu)。該處理包括形成聚合物薄膜以使得隨著施 加的電場引起微米尺度特征的堅(jiān)直生長（即，如果不充分的液體聚合物圍繞柱狀微米尺度 特征，則特征變得彼此分離），薄膜完全形成在特征中并且分解成離散液體聚合物"島"。后 續(xù)固化"固結(jié)"（固化）離散特征以形成在下傳送器表面上布置在間隔結(jié)構(gòu)中的多個(gè)所述固 體微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)。微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)然后使用分離機(jī)構(gòu)被從傳送器表面移除，以 使得它們可以被結(jié)合到目標(biāo)材料中。
[0008] 在實(shí)用實(shí)施例中，上和下傳送器通過平行上和下圓柱滾輪實(shí)現(xiàn)，這些滾輪由輥隙 (間隙）系統(tǒng)定位以限定精確輥隙距離。UV固化聚合物薄膜使用狹縫涂覆器被施加在下滾 輪上，在微米尺度特征通過EHD圖案化在輥隙區(qū)域中建立之后，通過UV激光執(zhí)行固化。該 輥對輥制造方法允許使用現(xiàn)有狹縫涂覆系統(tǒng)和精確滾輪來實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)輸出，這使制造成本 最小化。
[0009] 根據(jù)另一實(shí)用實(shí)施例，兩個(gè)傳送器由定位成在相對水平布置的帶部分之間限定細(xì) 長間隙區(qū)域的帶來實(shí)現(xiàn)。熱固性或UV可固化聚合物在間隙區(qū)域上游被施加，通過加熱塊或 傳輸通過透明帶材料的UV光來實(shí)現(xiàn)固化。在特定實(shí)施例中，精確帶定位使用榫槽型布置 來實(shí)現(xiàn)，其中T型肋在每個(gè)帶下方延伸并且可滑動地被接收在帶支撐結(jié)構(gòu)中形成的相應(yīng)槽 中。該帶對帶制造方法允許有比輥對輥方法更長的圖案建立時(shí)段和更高的生成輸出率。 [0010] 根據(jù)另一實(shí)施例，為實(shí)現(xiàn)在生成和控制圖案中的最大柔性，本發(fā)明利用促進(jìn)對圖 案化處理進(jìn)行數(shù)字控制的動態(tài)電荷生成裝置。根據(jù)一個(gè)特點(diǎn)實(shí)施例，動態(tài)電荷生成裝置包 括布置在連續(xù)表面移動電極結(jié)構(gòu)（例如，上滾輪或帶）上的分段電極陣列，其中每個(gè)電極可 單獨(dú)尋址（即，每個(gè)分段電極通過相關(guān)尋址線路單獨(dú)地訪問）。在其他實(shí)施例中，電荷圖案 或者直接沉積或者通過光電處理生成在移動電極結(jié)構(gòu)的絕緣或電介質(zhì)表面上（例如通過 電暈器），這在降低EHD圖案對電極距離的敏感性方面、實(shí)現(xiàn)薄膜圖案的空間調(diào)節(jié)方面、和 為連續(xù)EHD圖案化方法實(shí)現(xiàn)薄膜圖案的臨時(shí)變化方面提供優(yōu)點(diǎn)。這些數(shù)字圖案化方法允許 在對象上或用作被動泵的具有空間變化濕潤度特性的表面上利用與各種波長EM輻射的任 意相互作用來生成涂層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 參考下面的描述、所附權(quán)利要求和附圖將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、 方面和優(yōu)點(diǎn)，其中：
[0012] 圖1是描繪根據(jù)本發(fā)明的簡化實(shí)施例的用于產(chǎn)生微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)的方法的 橫截面?zhèn)纫晥D；
[0013] 圖2是顯示包含納米結(jié)構(gòu)的聚合物薄膜的放大橫截面?zhèn)纫晥D；
[0014] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例顯示形成包含圖2的納米結(jié)構(gòu)的微米尺度圖案化 特征的放大橫截面?zhèn)纫晥D；
[0015] 圖4(A)、圖4(B)、圖4(C)、圖4(D)和圖4(E)是示出根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例 形成離散微米尺度圖案化特征的放大橫截面?zhèn)纫晥D；
[0016] 圖5是描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施例的用于制造微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)的輥對輥 型方法的透視側(cè)視圖；
[0017] 圖6是描述根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)際實(shí)施例的用于制造微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)的帶 對帶型方法的透視側(cè)視圖；
[0018] 圖7是示出在圖6中所示的系統(tǒng)的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0019] 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的使用分離電極制造微米尺度圖案化結(jié)構(gòu) 的簡化方法的橫截面?zhèn)纫晥D；
[0020] 圖9是示出圖8的布置的一部分的簡化透視圖；和
[0021] 圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的使用施加電荷圖案制造微米尺度圖案化 結(jié)構(gòu)的簡化方法的橫截面?zhèn)纫晥D。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明涉及用于為各種商業(yè)目的制造微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)的方法中的改進(jìn)。提供 下面的描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用如在具體應(yīng)用和其需求背景下提供的 本發(fā)明。如本文所使用，方向術(shù)語例如"上"、"下"、"上游"和"下游"旨在為描述目的提供 相對位置，而非指定絕對的參照系。此外，術(shù)語"一體連接"在本文中用于描述單個(gè)結(jié)構(gòu)的 兩個(gè)部分之間的連接關(guān)系，并且區(qū)別于術(shù)語"連接"或"聯(lián)接"（沒有修飾語"一體"），后者 表示兩個(gè)分開的結(jié)構(gòu)，它們通過例如粘結(jié)劑、緊固件、夾片或可移除接頭相結(jié)合。優(yōu)選實(shí)施 例的各種修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的，本文限定的一般原理可以應(yīng)用于其他 實(shí)施例。因此，本發(fā)明不是限于所顯示和描述的特定實(shí)施例，而是需要給予符合本文公開的 原理和創(chuàng)新特征的最寬范圍。
[0023] 下面參考構(gòu)造成制造 EHD圖案化條件的示例性方法來描述本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人 員將領(lǐng)會下面提到的參數(shù)與具體試驗(yàn)觀測有關(guān)，因此不是限制性的。
[0024] 圖1描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于圖示在薄膜上連續(xù)制造數(shù)字微米尺度圖案化 (聚合物）特征的方法的示例性系統(tǒng)100。系統(tǒng)100 -般地包括下（第一）傳送器110、上 (第二）傳送器120、相關(guān)傳送器驅(qū)動機(jī)構(gòu)130-1和130-2、薄膜形成裝置140、電場發(fā)生器 (由低電壓源150-1和高電壓源150-2表不）和可選的固化機(jī)構(gòu)160。
[0025] 傳送器110和120由提供能夠平移（移動）液體聚合物薄膜通過窄間隙區(qū)域的彎 曲表面的任意傳送裝置（例如滾輪或帶）實(shí)現(xiàn)。具體地，下傳送器110具有被支撐和約束 以沿著相應(yīng)第一彎曲（例如，圓形或橢圓形）路徑移動的下（第一）傳送器表面111，第二 傳送器120具有被支撐和約束以沿著相應(yīng)第二彎曲路徑移動的上（第二）傳送器表面121。 與傳送器110和120相關(guān)的彎曲路徑布置成使得傳送器表面111和121在間隙區(qū)域101處 分開最小距離G，在間隙區(qū)域101的"上游"位置處分開相對大的第一距離D1，并且在間隙 區(qū)域101的"下游"位置處分開相對大的第二距離D2,其中距離D1和D2遠(yuǎn)大于最小間隙距 離G。為下文描述目的，下傳送器110和上傳送器120兩者都包括在操作期間保持跨過間隙 區(qū)域101的電勢的導(dǎo)電或介電材料。在一個(gè)實(shí)施例中，下傳送器110包括導(dǎo)電金屬或聚合 物，或者可選地被涂覆有導(dǎo)電透明材料，例如氧化銦錫（ΙΤ0)。上滾輪120也包括電極圖案 (下述），或者包括導(dǎo)電金屬或聚合物。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，下傳送器110和上傳送器120分別由下驅(qū)動部件130-1 和上驅(qū)動部件130-2(例如，馬達(dá)和/或帶）驅(qū)動，以使得表面111和121以匹配的速度移 動通過間隙區(qū)域101。具體地，表面111和121沿著它們各自的路徑移動，以使得下傳送器 表面111的每個(gè)（第一）表面區(qū)域111-1與上傳送器表面121的相應(yīng)（第二）表面區(qū)域 121-1基本同時(shí)地移動通過間隙區(qū)域101。
[0027] 參考圖1的左側(cè)，薄膜形成裝置140是涂覆裝置或適合于在間隙區(qū)域101上游的 點(diǎn)處將可固化液體聚合物薄膜141L設(shè)置在下傳送器表面111上其他機(jī)構(gòu)，從而薄膜141L 隨后通過下傳送器110的正常移動被傳送到間隙區(qū)域101中。例如，裝置140在下傳送器 表面111的表面區(qū)域111-1上沉積液體聚合物（例如，聚苯乙烯、聚乙烯醇（PVA)、聚乙烯 呲咯烷酮（PVP)、聚乙二醇（PEG)或OrmoStamp?UV固化聚合物）的薄膜（第一）部分 141-1，并且下傳送器表面111隨后的移動使得部分141-1移動到間隙區(qū)域101中。在一個(gè) 實(shí)施例中，薄膜形成裝置140通過可靠地生成具有在1至100微米范圍內(nèi)（從下傳送器表 面111測量到薄膜141的上表面142)厚度（高度）T的薄膜141L的狹縫涂覆器來實(shí)現(xiàn)。在 其他實(shí)施例中，使用可靠地生成具有若干微米厚度的薄膜的其他涂覆裝置（例如，狹縫擠 壓式涂覆系統(tǒng)、滑動涂覆系統(tǒng)或幕式涂覆系統(tǒng)）。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，低電壓源150-1和高電壓源150-2例如通過分別將低電 壓VI和高電壓V2 (例如，分別為0V和100V)施加到設(shè)置在傳送器110和120上的導(dǎo)電材 料，在下傳送器110和上傳送器120之間產(chǎn)生電場F。電場F的強(qiáng)度通過由電壓VI和V2產(chǎn) 生的相對低和相對高電荷之間的相對距離來確定，這些電荷在圖1中僅出于描述性目的用 "+"和表示（例如，這些電荷中的一個(gè)可以是0V，或者電荷的極性可以相反）。即，由 于彎曲路徑隨著傳送器表面111和121，電場F在間隙區(qū)域101中（即，由于最小間隙距離 G)最高（最強(qiáng)），并且根據(jù)表面111和121之間相關(guān)間隔距離而在間隙區(qū)域101的任一側(cè) 上減小（變?nèi)酰?。根?jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，電壓VI和V2選擇為使得電場F足以在聚合物液 體薄膜141傳送到并經(jīng)過間隙區(qū)域101時(shí)引起聚合物液體薄膜141L經(jīng)歷EHD圖案化（變 形），從而在液體聚合物薄膜141L中形成圖案化液體聚合物特征143。具體地，由于EHD圖 案化，通過從薄膜部分141的周圍部分拔出的液體聚合物來形成呈凸起脊部或柱部形式的 經(jīng)圖案化液體聚合物特征143,從而每個(gè)圖案化液體聚合物特征143從傳送器表面111向上 延伸到間隙區(qū)域1〇1(即，朝向上傳送器120)中。通過控制電場F的強(qiáng)度并且通過利用適 合的聚合物特征（例如，粘度），圖案化液體聚合物特征143在間隙區(qū)域101中展現(xiàn)出微米 尺度圖案化形狀（即，每個(gè)圖案化液體聚合物特征143的寬度和高度在1至100微米的量 級）。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，EHD圖案化液體聚合物特征143和任意周圍聚合物材料 在薄膜聚合物材料傳送出電場F之前被固化。參考圖1的右側(cè)，固化機(jī)構(gòu)160用于固化每 個(gè)圖案化液體聚合物特征143 (即，當(dāng)該特征位于間隙區(qū)域101內(nèi)部時(shí)，或者在該特征剛離 開間隙區(qū)域101但仍然受到電場F作用時(shí)）和周圍聚合物材料，從而形成從固化聚合物薄 膜141S延伸的固體微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)145,其中每個(gè)微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)145與其前體 液體聚合物特征143具有基本相同的微米尺度圖案化形狀。在每個(gè)示例中使用的特定固化 機(jī)構(gòu)160由形成薄膜141L的聚合物材料的類型來確定（例如，如果使用UV可固化聚合物， 則固化機(jī)構(gòu)160通過UV固化系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，例如將UV激光束161導(dǎo)向設(shè)置在間隙區(qū)域101 中的薄膜141L的部分上的UV固化系統(tǒng)）。在其他實(shí)施例中，根據(jù)使用的聚合物的類型，固 化機(jī)構(gòu)160例如通過可見光固化系統(tǒng)或聚焦熱固化系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
[0030] 參考圖1的右下部分，在固化處理之后（即，在間隙區(qū)域101的下游），經(jīng)固化聚合 物薄膜141S被從間隙區(qū)域101移除以用于進(jìn)一步處理。應(yīng)注意微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)145 保持間隔開并且從經(jīng)固化聚合物薄膜141S向上延伸。
[0031] 圖2和圖3示出本發(fā)明的改進(jìn)EHD圖案化方法的獨(dú)特屬性，其中"裝載的"聚合物 薄膜包含在形成微米尺度聚合物結(jié)構(gòu)期間固有地對齊的納米結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)生成多種多樣 的高價(jià)值商業(yè)應(yīng)用。
[0032] 圖2是顯示包括納米結(jié)構(gòu)148(例如，碳納米管或GaAs納米線）的液體聚合物薄膜 部分141L-1A的部分橫截面圖。在這種情況下，聚合物/納米結(jié)構(gòu)薄膜形成裝置140A (例 如，經(jīng)優(yōu)化以沉積改進(jìn)聚合物/納米結(jié)構(gòu)材料的上述涂覆系統(tǒng)中的一個(gè)）利用與參考圖1 所述類似的方法在下傳送器110上形成具有厚度T的液體聚合物薄膜部分141L-1A。應(yīng)注 意納米結(jié)構(gòu)148在沉積時(shí)以初始（例如，隨機(jī)或非隨機(jī)）取向分散在液體聚合物薄膜部分 141L-1A 中。
[0033] 圖3示出以與上文參照圖1所述類似的方式，當(dāng)液體聚合物薄膜部分141L-1A 布置在下傳送器110和上傳送器120之間的間隙區(qū)域101中時(shí)的液體聚合物薄膜部分 141L-1A。如上所述，由電壓源150A-1和150A-2產(chǎn)生的電場F引起EHD圖案化變形，從而液 體聚合物材料向內(nèi)和向上（如虛線箭頭所示）流動以形成從液體聚合物薄膜部分141L-1A 朝向上傳送器120延伸的圖案化液體聚合物特征143。此外，當(dāng)納米結(jié)構(gòu)148對電場產(chǎn)生反 應(yīng)時(shí)（例如碳納米管），納米結(jié)構(gòu)148在電場F中對齊并且耦合到由圖案形成所引起的流體 動力，產(chǎn)生大致堅(jiān)直取向（即，大致垂直于下傳送器110的表面111)。
[0034] 至此，以參考制造聚合物薄膜描述了本發(fā)明，其中微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)之間的間 隔通過例如圖1中所示的該微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)一體連接的薄聚合物材料來固定。盡管這 樣的一體聚合物薄膜被認(rèn)為具有很多商業(yè)應(yīng)用，例如上述那些應(yīng)用，但是單獨(dú)（分離）的微 米尺度圖案化結(jié)構(gòu)也可用于其他商業(yè)應(yīng)用（例如，醫(yī)學(xué)）。
[0035] 圖4(A)至圖4(E)是示出根據(jù)本發(fā)明的替換實(shí)施例的系統(tǒng)100B的簡化橫截面圖， 該系統(tǒng)制造分離（離散）微米尺度結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生在給藥中特異性增加的顆粒。
[0036] 圖4㈧示出在初始時(shí)間段（t0)在下傳送器110B的表面111B上的聚合物薄膜部 分141B1 (t0)。如在前面的實(shí)施例中一樣，聚合物薄膜部分141B1 (t0)通過狹縫涂覆器或其 他薄膜形成裝置140B (未示出）來形成，而表面111B與上傳送器120B的表面121B分開相 對大的距離D1。在本實(shí)施例中，為使聚合物薄膜分解成如下所述的離散島，形成聚合物薄膜 部分141Bl(tO)的聚合物材料具有相對低的粘度，和/或聚合物薄膜部分141Bl(tO)的厚 度T1有意地小于在上述實(shí)施例中使用的厚度。
[0037] 圖4(B)示出在被下傳送器110B移動到緊靠間隙區(qū)域的上游位置中之后，在時(shí)間 t0之后的時(shí)間段（tl)中的聚合物薄膜部分141Bl(tl)，其中表面111B與表面121B分開相 對小的距離D11。在這時(shí)，由電壓源150B-1和150B-2產(chǎn)生的施加電場F(tl)開始引起聚合 物薄膜部分141B1 (tl)的EHD圖案化，從而液體聚合物的向內(nèi)和向上流動產(chǎn)生液體微米尺 度圖案化特征143B(tl)。應(yīng)注意，在時(shí)刻tl，由于尺寸小，足夠的液體聚合物材料圍繞圖案 化特征143B(tl)以保持連續(xù)（盡管非常?。┑木W(wǎng)狀部分141B11。
[0038] 圖4(C)示出當(dāng)圖案化特征143Bl(t2)布置在間隙區(qū)域101B中時(shí)（即，最小間隙 距離G分開傳送器110B和120B時(shí)），在時(shí)刻tl之后的時(shí)間段（t2)中的聚合物薄膜部分 141Bl(t2)。由于聚合物薄膜的低粘度和/或薄膜厚度，電場F(t2)的強(qiáng)度引起圖案化液體 聚合物特征143B(t2)與第一表面111B上的相鄰聚合物特征（未示出）分開。即，因?yàn)闆] 有額外的周圍流體可用來供應(yīng)圖案化特征143B1 (t2)的堅(jiān)直生長，網(wǎng)狀部分141B11與相鄰 特征斷開，從而液體形成圖案化特征143Bl(t2)包括離散的液體聚合物"島"。具體地，聚合 物膜的間隔和厚度受控制，以使得在每個(gè)圖案化特征143Bl(t2)沿堅(jiān)直（z)方向（S卩，垂直 于表面111B)生長時(shí)被引入到每個(gè)圖案化特征（離散液體島）143Bl(t2)中的液體聚合物 的體積等于圖案的負(fù)空間中的流體體積，EHD圖案化處理產(chǎn)生作為圖案的相同尺度小顆粒。
[0039] 圖4(D)示出當(dāng)圖案化特征143Bl(t3)布置在緊靠間隙區(qū)域的下游時(shí)（S卩，當(dāng)傳送 器110B和120B由大致等于或略大于最小間隙距離的距離D21分開時(shí)），在時(shí)刻t2之后緊 接著的時(shí)間段（t3)中的聚合物薄膜部分141Bl(t3)。在這時(shí)的圖案化特征143Bl(t3)，固 化能量161B (例如UV激光）"固結(jié)"（固化）離散特征143Bl(t3)以形成固體微米尺度圖 案化顆粒（結(jié)構(gòu)）145B。應(yīng)注意，當(dāng)每個(gè)離散特征通過間隙區(qū)域時(shí)，這種固化處理在每個(gè)離 散特征上執(zhí)行，從而產(chǎn)生在傳送器表面111B上布置成間隔結(jié)構(gòu)的多個(gè)固體微米尺度圖案 化顆粒。
[0040] 圖4(E)示出在時(shí)間段t3之后的微米尺度圖案化顆粒145B。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 例，分離器裝置170B (例如，刀刃）用于將微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)145B與傳送器表面111B分 離。
[0041] 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)用具體實(shí)施例的系統(tǒng)100C的透視圖，其中上述一般化 傳送器通過平行的下滾輪和上滾輪（傳送器）ll〇C和120C實(shí)現(xiàn)，一般化薄膜形成裝置通過 狹縫涂覆器140C實(shí)現(xiàn)，一般化固化裝置通過紫外（UV)光源160C實(shí)現(xiàn)，其中這些具體裝置 受控制以執(zhí)行與上述一般化方法相對應(yīng)的制造方法。
[0042] 參考圖5的下部，下滾輪110C可操作地聯(lián)接到下電壓源150C-1，以使得下滾輪 110C用作電場電路中的地。為產(chǎn)生電場，下滾輪110C的外周部分由導(dǎo)電材料或?qū)щ娋酆衔?制成，或外表面111C可選地涂有導(dǎo)電和/或透明材料，例如ΙΤ0。
[0043] 上滾輪120C可操作地聯(lián)接到供應(yīng)一個(gè)或多個(gè)高電壓信號的高電壓源150C-2以產(chǎn) 生施加電場電路。在一個(gè)實(shí)施例中，上滾輪120C的外表面121C包括在整個(gè)滾輪表面121C 上具有電活性的連續(xù)導(dǎo)電層。在其他實(shí)施例中（下文更詳細(xì)地討論），上滾輪120C包括電 極圖案或者被施加電荷圖案的電介質(zhì)材料。
[0044] 下滾輪110C和上滾輪120C使用本領(lǐng)域已知技術(shù)被一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)130C-1和 130C-2驅(qū)動，以使得表面111C的每個(gè)區(qū)域與表面121C的相應(yīng)區(qū)域基本同時(shí)地通過輥隙型 間隙區(qū)域101C( S卩，滾輪110C和120C以匹配的速度被驅(qū)動）。下滾輪110C和上滾輪120C 被支撐結(jié)構(gòu)（同樣未示出）保持，以使得它們在輥隙（間隙）區(qū)域110C保持分開固定最小 距離G。常規(guī)高精度輥隙系統(tǒng)180C可操作地連接在輥110C和120C的軸之間以促進(jìn)使用已 知技術(shù)來調(diào)節(jié)最小間隙G，并且用于確保高滾輪距離尺寸控制。
[0045] 狹縫涂覆器140C將液體聚合物薄膜141C直接涂覆（沉積）在下滾輪110C的圓柱 滾輪表面me上，或者在設(shè)置在表面me上方的支持板（未示出）上。能夠執(zhí)行這種功 能的狹縫涂覆器是本領(lǐng)域已知的。當(dāng)聚合物膜141C進(jìn)入輥隙區(qū)域101C時(shí)，聚合物膜141C 以下述方式復(fù)制設(shè)置在上滾輪120C上的電極的圖案，或者基于上述聚合物系統(tǒng)的自然不 穩(wěn)定性來建立圖案。
[0046] 為促進(jìn)在滾輪110C和120C之間的輥隙（間隙）區(qū)域101C附近的固化，UV可固 化聚合物由于它們快速固定時(shí)間而被使用，"固定"機(jī)構(gòu)通過將束161C引導(dǎo)至與輥隙型間 隙區(qū)域101C相鄰的位置上的系統(tǒng)160C(例如，紫外線（UV)固化系統(tǒng)、可見光固化系統(tǒng)和聚 焦熱固化系統(tǒng)中的一種）來實(shí)現(xiàn)。具體地，在經(jīng)過輥隙區(qū)域101C之后，施加束161C以通過 施加的電場使得聚合物交聯(lián)并硬化成強(qiáng)加于液體聚合物上的固體微米尺度圖案形狀。能夠 執(zhí)行這種固化功能的UV激光系統(tǒng)是本領(lǐng)域公知的。在替換實(shí)施例中，固化系統(tǒng)布置在滾輪 110C和120C中的一個(gè)的內(nèi)部，并且被引導(dǎo)通過透明滾輪材料到達(dá)間隙區(qū)域101C中。經(jīng)固 化的聚合物膜（未示出）然后被從下滾輪110C移除并且移動到下游以用于可能需要的任 意附加步驟。
[0047] 系統(tǒng)100C的生產(chǎn)量受限于兩個(gè)因素：滾輪110C和120C的寬度W，和滾輪110C和 120C的旋轉(zhuǎn)速度Λ Θ。滾輪寬度w受限于將在需要的公差內(nèi)制造并安裝滾輪110C和120C 的物理能力。這些公差類似于典型狹縫涂覆系統(tǒng)中的公差，并且合理地期望在3. 5米內(nèi)保 持0. 5微米公差。對于8微米特征具有2微米公差的一個(gè)這樣的實(shí)現(xiàn)形式，這導(dǎo)致快速UV 固化時(shí)間的最大輸出為1.3m/s。寬度可以增大，通過下文詳細(xì)描述的多個(gè)電極尋址方案來 改變施加的電壓，膜圖案對機(jī)器公差的敏感性可以受調(diào)節(jié)。
[0048] 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)際實(shí)施例的系統(tǒng)100D的簡化橫截面?zhèn)纫晥D。系 統(tǒng)100D的特征在于通過下帶狀傳送器110D和上帶狀傳送器120D形成的帶對帶布置，下帶 狀傳送器110D和上帶狀傳送器120D定位成在下帶表面111D和上帶表面121D的相對平坦 區(qū)域之間限定細(xì)長間隙區(qū)域101D。薄膜沉積裝置（例如狹縫涂覆器）140D設(shè)置成在進(jìn)入間 隙區(qū)域101D之前在下帶表面111D上形成液體聚合物薄膜141D，電壓源（未示出）如上所 述連接到在帶上形成的導(dǎo)電材料以在細(xì)長間隙區(qū)域101D內(nèi)部產(chǎn)生期望的電場。
[0049] 系統(tǒng)100D的帶對帶布置類似于系統(tǒng)100C的輥對輥布置，但是取代輥對輥布置的 小輥隙型間隙區(qū)域，系統(tǒng)100D提供允許更長時(shí)間來形成微米尺度圖案特征的大間隙區(qū)域。 這種布置通過促進(jìn)熱固化（例如，通過沿著與細(xì)長間隙區(qū)域101D相鄰的帶材料的內(nèi)表面設(shè) 置的熱固化系統(tǒng)（加熱器模塊）160D)而促進(jìn)使用熱固性聚合物。為促進(jìn)熱固化，例如使用 熱傳導(dǎo)材料或允許IR光進(jìn)入細(xì)長間隙區(qū)域101D的透明材料來形成帶。
[0050] 為保持圖6中所示帶對帶處理所需的緊密公差，帶狀傳送器110D和120D必須通 過對準(zhǔn)塊保持接近。這可以利用大量張力或使用圖7所示的布置滑動進(jìn)出該塊的互鎖部件 來實(shí)現(xiàn)。
[0051] 圖7是根據(jù)具體實(shí)施例示出互鎖布置的透視橫截面圖，下帶狀傳送器110D通過該 互鎖布置被保持為相對于下加熱器塊（或其他支撐結(jié)構(gòu)）160D的上表面處于精確平坦取 向。如圖所示，下帶狀傳送器110D包括傳送帶部分112D，傳送帶部分112D在加熱器塊160D 的平坦上表面161D上滑動以使得圖案化液體特征143D根據(jù)上述其中一個(gè)處理在傳送器表 面111D上形成。為保持在傳送帶部分112D的整個(gè)寬度上相對于平坦上表面161D的精確Z 軸定位，加熱器塊160D構(gòu)造成限定沿下帶狀傳送器110D的移動方向X延伸的細(xì)長T型槽 163D，下帶狀傳送器110D包括在上帶部分112D下方延伸并且可滑動地容納在相應(yīng)槽163D 中的T型肋113D。上帶狀傳送器120D(圖6)利用類似布置構(gòu)造，從而提供沿堅(jiān)直方向約束 帶并能夠?qū)崿F(xiàn)緊密公差的滑動榫槽型布置。
[0052] 帶對帶系統(tǒng)100D促進(jìn)更高生產(chǎn)輸出速度（S卩，線性帶速度）。帶的公差主要地由 滾輪涂覆設(shè)備的設(shè)計(jì)中的相同公差限制表示。采用精確加工，可以在一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)形式 中在3. 5米長度達(dá)到0. 5微米公差。為產(chǎn)生在7米乘7米面積中具有2微米公差的8微米 特征，在這種實(shí)現(xiàn)形式中帶的總線性速度被限制到約14m/s。這種實(shí)現(xiàn)形式因此能夠具有更 高的工業(yè)相關(guān)生產(chǎn)量。
[0053] 由于細(xì)長間隙區(qū)域101D提供更長的處理時(shí)間，帶對帶系統(tǒng)100D促進(jìn)不需要固化 裝置的操作（即，系統(tǒng)100D)。在這種情況下，聚合物141D被加熱并在間隙區(qū)域101D的上 游以熔化狀態(tài)被施加到表面111D上。聚合物溫度足夠高以在按照上述方式通過施加的電 場對聚合物進(jìn)行圖案化時(shí)保持熔化狀態(tài)。一旦圖案被建立，則聚合物允許被冷卻到低于聚 合物的熔點(diǎn)溫度，以形成具有上述其中一種形式的固體微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)14?。
[0054] 根據(jù)優(yōu)選方法，為實(shí)現(xiàn)在生成和控制微米尺度圖案中的最大柔性，上述各種系統(tǒng) (包括帶和滾輪實(shí)施例）被修改以包括數(shù)字圖案控制，這使用通過在至少一個(gè)傳送器表面 上生成動態(tài)（可變）電荷圖案來促進(jìn)EHD圖案化（即，電場產(chǎn)生）的動態(tài)電荷生成機(jī)構(gòu)來 實(shí)現(xiàn)，從而限定電場的電荷圖案可動態(tài)改變以補(bǔ)償系統(tǒng)變化。如下面的示例性實(shí)施例中所 述，這樣的動態(tài)電荷生成是使用分段電極或電荷圖案化方案來實(shí)現(xiàn)。
[0055] 圖8(A)是示出系統(tǒng)100E的簡化圖，該系統(tǒng)包括構(gòu)造和布置成傳送聚合物薄膜 141E通過間隙區(qū)域101E的下（第一）傳送器110E和上（第二）傳送器120E，其中薄膜 141E通過適當(dāng)?shù)难b置150E在下傳送器表面111E上生成并且通過電場F被圖案化以形成特 征143E，該特征143E隨后被固化（例如，通過UV光161E)以按照與上述類似的方式形成微 米尺度結(jié)構(gòu)145E。
[0056] 系統(tǒng)100E的特征在于傳送器110E和120E中的至少一個(gè)包括可由動態(tài)電壓源（電 場發(fā)生器）數(shù)字尋址的分段電極，以使得每個(gè)單獨(dú)電極接收相關(guān)電荷（電壓），該相關(guān)電荷 具有例如通過在生產(chǎn)操作之前執(zhí)行的試驗(yàn)測量確定的值。具體地，上傳送器120E包括可由 動態(tài)高電壓源（電場發(fā)生器）150E-2單獨(dú)尋址的分段上電極125E，以使得每個(gè)單獨(dú)上電極 (例如電極125E-1至125E-5)接收相關(guān)（例如，獨(dú)特/不同或共用/相同）電壓值?？商?換地（或附加地），下傳送器110E包括可由動態(tài)下電壓源（電場發(fā)生器）150E-2動態(tài)尋址 的分段下電極115E，以使得每個(gè)單獨(dú)下電極（例如電極115E-1至115E-5)接收相關(guān)電壓 值。電壓源150E-1和150E-2是根據(jù)已知技術(shù)制造的電路以產(chǎn)生和傳送相關(guān)電壓值，以使 得每個(gè)分段電極（或每個(gè)上/下電極對）產(chǎn)生具有相關(guān)電場強(qiáng)度的電場F的相關(guān)部分。例 如，上電極125E-1 (或由上電極125E-1和下電極115E-1形成的對）在傳送器110E和120E 之間的區(qū)域中產(chǎn)生電場部分F1。類似地，電極125E-2至125E-5(或?qū)?25E-2/115E-2、 125E-3/115E-3、125E-4/115E-4 和 125E-5/115E-5)分別產(chǎn)生電場部分 F2 至 F5。
[0057] 圖9是示出表示在系統(tǒng)100E中使用的一種類型上傳送器120E的滾輪型上傳送器 120E-1的透視圖（S卩，傳送器120E還可以使用帶型傳送器實(shí)現(xiàn)）。如傳送器120E-1所示， 分段上電極125E既沿著旋轉(zhuǎn)（周向）方向（S卩，如圖8中所示）布置，還沿著圓柱軸線布 置。即，盡管與圖8相關(guān)的描述表示可變電荷圖案沿著滾輪型傳送器120E-1的旋轉(zhuǎn)方向發(fā) 生，但是應(yīng)當(dāng)理解本文討論的可變電荷圖案還沿著周向軸線方向變化。即，滾輪型上傳送器 120E-1的所有電極125E獨(dú)立地可尋址，以使得每個(gè)電極接收相關(guān)電荷值。
[0058] 再次參考圖8,分段電極125E允許在EHD圖案化期間通過促進(jìn)預(yù)定獨(dú)特（不同） 或相同電壓值傳送到每個(gè)電極，而對在間隙區(qū)域101E中產(chǎn)生的電場進(jìn)行數(shù)字控制，從而允 許用于在需要精確公差的大型系統(tǒng)（例如系統(tǒng)100E)中不可避免地產(chǎn)生的物理變化的電校 正（如需要）。即，在間隙區(qū)域101E中可能由相鄰電極125E-1至125E-5之間或成對電極 (例如，電極115E-1和125E-1)之間的電極距離引起的本地電場值F1至F5的差別，可以通 過將預(yù)定獨(dú)特"高"電壓傳送到每個(gè)電極125E-1至125E-5來校正。例如，每個(gè)電極125E-1 至125E-5通過動態(tài)高電壓源150E-2單獨(dú)地尋址，并且接收相關(guān)電壓，該相關(guān)電壓的值設(shè) 置成使得每個(gè)電場部分F1至F5具有統(tǒng)一電場強(qiáng)度。應(yīng)注意在圓柱軸線方向上布置的電極 125E(即，如圖9所示）也可通過動態(tài)高電壓源150E-2單獨(dú)地尋址，并且接收相關(guān)電壓，該 相關(guān)電壓的值設(shè)置成使得每個(gè)相關(guān)電場部分也具有統(tǒng)一電場強(qiáng)度。適合于實(shí)現(xiàn)電極115E 和125E的利用單獨(dú)尋址方案的示例性分段電極在名稱為"CONCENTRATION AND FOCUSING OF BIO-AGENTS AND MICRON-SIZED PARTICLES USING TRAVELING WAVE GRIDS"的共同擁有 美國專利7, 163, 611中公開，該專利通過引用整體結(jié)合于本文中。
[0059] 在替換實(shí)施例中，至少某些分段電極125E具有根據(jù)需要的圖案覆蓋"相對"表面 的不同部分的修改（不同）的形狀（例如線或點(diǎn)電極）。線或點(diǎn)電極的可能示例在美國專 利7，163,611(上文引用）中公開。其他電極形狀（例如六邊形或圓形）也可以，例如用于 制造定制形狀的微米尺度顆粒。
[0060] 在替換實(shí)施例中，電極之間的尺寸和距離改變以產(chǎn)生期望的EHD圖案。例如，盡管 圖8示出每個(gè)電極對產(chǎn)生單個(gè)分離微米尺度結(jié)構(gòu)145E，但是在其他實(shí)施例中，每個(gè)電極的 尺寸可以經(jīng)調(diào)節(jié)以產(chǎn)生多個(gè)特征/結(jié)構(gòu)。通過控制電極的形狀，引入與固有）λ max相士愈 美（competing)的長度尺度，這可以控制2D平面上的圖案形成尺寸，或限定用于固有柱圖 案的區(qū)域。
[0061] 在其他替換實(shí)施例中，傳遞到每個(gè)分段電極的電壓（電荷）隨時(shí)間改變（即，增大 或減?。?，使得定制圖案生長或者補(bǔ)償在圖案化區(qū)域上的制造變化。這些電壓可以動態(tài)地 調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)在膜中的特定質(zhì)量度量，或者隨著處理?xiàng)l件改變進(jìn)行調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)極度穩(wěn)定的處 理。
[0062] 圖10是示出另一系統(tǒng)100F的簡化圖，系統(tǒng)100F包括構(gòu)造和布置成傳送聚合物薄 膜141F通過間隙區(qū)域101F的下（第一）傳送器110F和上（第二）傳送器120F的簡化 圖，其中薄膜141F通過裝置140F沉積并且通過電場F被圖案化以形成特征143F，該特征 143F隨后被固化以按照與上述類似的方式形成微米尺度結(jié)構(gòu)145F。系統(tǒng)100F與前一實(shí)施 例的不同之處在于，動態(tài)電荷生成是使用在沉積在上傳送器120F的表面121F上的適當(dāng)絕 緣或半導(dǎo)體材料層123F上形成的明確限定電荷圖案實(shí)現(xiàn)。在示例性實(shí)施例中，第一（例如 正）電荷通過間隙區(qū)域101F上游的第一（例如正）電荷產(chǎn)生裝置150F (例如，等離子體發(fā) 生裝置，例如電暈器）以預(yù)定圖案被選擇性施加在層123F上，從而第一電荷以與上述參照 分段電極方法類似的方式產(chǎn)生電場F的相應(yīng)部分。在其他實(shí)施例中，相對高的電荷被施加 到下傳送器110F上的電極，相對低的電荷被施加到上傳送器120F的電極。在某些實(shí)施例 中，電荷圖案通過掩模處理或通過需要尺寸的一組等離子體發(fā)生裝置來實(shí)現(xiàn)。在其他實(shí)施 例中，光敏材料（例如與在激光打印機(jī)中使用的類似的光感受器膜）設(shè)置在上傳送器上，電 荷圖案通過傳遞到光敏材料上的光來產(chǎn)生，其中（多個(gè)）激光束用于在光感受器上寫出電 荷圖案。電荷圖案化方法在后續(xù)制造步驟中需要不同EHD圖案的應(yīng)用中或在連續(xù)圖案化系 統(tǒng)（即，其中薄膜的每片或每個(gè)分段具有不同圖案）具有優(yōu)勢。電荷圖案化方法在尋址電 極上給出最大變化性，因?yàn)殡姾蓤D案可以容易地從一個(gè)步驟到下一步驟改變，特別是對于 光電荷產(chǎn)生的情況（類似于靜電復(fù)印）。
[0063] 盡管參照具體實(shí)施例描述本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員很清楚本發(fā)明的創(chuàng)新特征 也可應(yīng)用于其他實(shí)施例，所有這些應(yīng)用都落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，盡管各種示例描述相 對高（例如正）電荷施加到上傳送器并且相對低（例如負(fù)）電荷施加到下傳送器，但是在 其他實(shí)施例中，相關(guān)電場通過反轉(zhuǎn)施加的電荷來產(chǎn)生（即，相對高（例如正）電荷施加到下 傳送器，并且相對低（例如負(fù)）電荷施加到上傳送器）。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于連續(xù)制造多個(gè)微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括： 將液體薄膜設(shè)置在第一表面上； 移動所述第一表面以使得所述液體薄膜通過在所述第一表面和相對第二表面之間限 定的間隙區(qū)域； 在所述間隙區(qū)域中產(chǎn)生電場，以使得所述液體薄膜在通過所述間隙區(qū)域過程中經(jīng)歷電 流體動力（EHD)圖案化變形，從而所述液體薄膜的一部分形成具有微米尺度圖案化形狀的 多個(gè)圖案化液體特征；和 固化所述多個(gè)圖案化液體特征以使得所述多個(gè)圖案化液體特征中的每一個(gè)都形成具 有所述微米尺度圖案化形狀的相關(guān)固體微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)。
2. -種用于制造多個(gè)分離微米尺度圖案化顆粒的方法，所述方法包括： 將液體薄膜設(shè)置在第一表面上； 移動所述第一表面以使得所述液體薄膜通過在所述第一表面和相對第二表面之間限 定的間隙區(qū)域； 在所述間隙區(qū)域中產(chǎn)生電場，以使得所述液體薄膜在通過所述間隙區(qū)域過程中經(jīng)歷電 流體動力（EHD)圖案化變形，其中所述電流體動力（EHD)圖案化變形使所述液體薄膜分解 成多個(gè)離散液體島；和 固化所述多個(gè)離散液體島以使得所述多個(gè)離散液體島中的每一個(gè)形成相關(guān)固體微米 尺度圖案化顆粒。
3. -種用于連續(xù)制造多個(gè)微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括： 在第一移動表面和第二移動表面中的至少一個(gè)上生成可變電荷圖案，以使得所述可變 電荷圖案在于所述第一移動表面和所述第二移動表面之間限定的間隙區(qū)域中產(chǎn)生電場，所 述電場的強(qiáng)度足以使設(shè)置在所述第一移動表面上的液體薄膜在通過所述間隙區(qū)域過程中 經(jīng)歷電流體動力（EHD)圖案化變形，從而所述液體薄膜的一部分形成具有微米尺度圖案化 形狀的多個(gè)圖案化液體特征；和 固化所述多個(gè)圖案化液體特征以使得所述多個(gè)圖案化液體特征中的每一個(gè)都形成具 有所述微米尺度圖案化形狀的相關(guān)固體微米尺度圖案化結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B81C1/00GK104291265SQ201410323336
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】D·M·約翰遜, A·R·沃爾克爾, J·S·帕施科維茨 申請人:帕洛阿爾托研究中心公司