專利名稱：在基材上形成功能材料圖案的方法
在基材上形成功能材料圖案的方法 發(fā)明背景1. 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及在基材上形成功能材料圖案的方法，更具體地涉及使用具有 浮雕表面的彈性壓模在基材施用了功能材料的敞開區(qū)域形成圖案的方法。2. 相關(guān)技術(shù)說明幾乎所有的電子器件和光學(xué)器件都要求進(jìn)行圖案化。長期以來，微電子器件 是通過光刻法形成所需圖案進(jìn)行制備的。根據(jù)這種光刻技術(shù)，將導(dǎo)體、絕緣體或半 導(dǎo)體材料的薄膜沉積在一基材上，在材料的露出的表面上涂覆負(fù)性光刻膠或正性光刻膠。然后，光刻膠以預(yù)定的圖案被輻照，從表面洗去被輻照或未被輻照的光刻膠 部分，在表面上形成預(yù)定圖案的光刻膠。為形成導(dǎo)體金屬材料的圖案，然后對(duì)未被 預(yù)定光刻膠圖案覆蓋的金屬材料進(jìn)行蝕刻或去除。然后去除該光刻膠圖案，獲得金 屬材料的圖案。但是，光刻法是一種復(fù)雜的多步驟方法，對(duì)印刷塑料電子件而言成 本太高。微接觸印刷是一種形成圖案化材料的柔性、非平版的方法。微接觸印刷因?yàn)?能在用于電子元件組裝的塑料電子件上形成相對(duì)高分辨率的圖案，因此相對(duì)于常規(guī) 光刻技術(shù)具有顯著的進(jìn)步。微接觸印刷的特征是能夠?qū)⑽⒚壮叽绲膱D案提供在基材 表面的高分辨率的技術(shù)。微接觸印刷還比光刻系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì)，因?yàn)槲⒔佑|印刷的過 程相對(duì)簡單，不需要旋涂設(shè)備或清潔室環(huán)境。此外，微接觸印刷可能有助于進(jìn)行巻至巻(reel-to-reel)的電子元件組裝操作，該操作的生產(chǎn)率大于其他技術(shù)，如光刻 和電子束平版印刷(這是在要求幾十納米級(jí)分辨率情況時(shí)常規(guī)使用的技術(shù))。使用微 接觸印刷，可以在巻至巻的組裝操作中由單壓模印刷多個(gè)圖像。微接觸印刷技術(shù)是替代光刻法制造微電子器件如射頻標(biāo)簽(RFID)、傳感器、以及存儲(chǔ)器和背板顯示器的可能的方法。還發(fā)現(xiàn)可以通過微接觸印刷將形成分子物 質(zhì)的自組裝的單層(SAM)轉(zhuǎn)移到基材的能力應(yīng)用于金屬的圖案化無電沉積。SAM印刷能夠形成高分辨率圖案，但是一般僅限于以硫醇化學(xué)形成金或銀的金屬圖案。雖然 有各種變體，但是在SAM印刷中可以將彈性壓模上的正性浮雕圖案涂墨于基材之上彈性壓模上的浮雕圖案通常是由聚二甲基硅氧烷(PDMS)形成，可以用硫醇材料對(duì)該
圖案進(jìn)行涂墨。典型的硫醇材料是鏈垸硫醇材料?；纳贤扛?blanket coat)金或 銀的金屬薄膜，然后將涂覆金的基材與壓模接觸。壓模的浮雕圖案與金屬薄膜接觸 后，將具有所需微線路圖案的單層硫醇材料轉(zhuǎn)移到金屬薄膜上。鏈烷硫醇通過自組 裝過程在金屬上形成有序的單層，自組裝導(dǎo)致SAM緊密填充，并很好粘附于金屬。 因此，在隨后將上墨的基材浸在金屬蝕刻溶液中時(shí)，SAM作為抗蝕刻劑，所有區(qū)域 除了SAM保護(hù)的金屬區(qū)域都蝕刻至下層基材。然后剝除SAM，將金屬留在所需圖案中。
將材料轉(zhuǎn)移至基材，特別是發(fā)光器件的方法由Coe-Sullivan等在WO 2006/047215中公開。該方法包括將材料選擇性沉積在壓模施加器(applicator)表 面上，并使該表面與基材接觸。壓模施加器可以具有表面紋理，即具有凸起和凹陷 的圖案的表面，或者是無特征的，即沒有凸起或凹陷。材料是納米材料油墨，其包 含半導(dǎo)體納米晶體。將該材料直接接觸印刷在基材上的方式取消了與印刷SAM相關(guān) 的步驟，該步驟中要從基材蝕刻或去除未形成所需微線路圖案的過量材料。
可以實(shí)現(xiàn)將硫醇材料或其他材料(如在WO 2006/047215中所述的那些材料) 的SAM直接微接觸印刷在具有高密度特征的微電子器件和元件中。但是，對(duì)具有精 細(xì)分辨的功能材料的線條圖案且所述線條被沒有功能材料的相對(duì)較大的無特征區(qū) 域分隔的器件和元件進(jìn)行微接觸印刷可能存在問題。壓模可能在特征密度較低或特 征之間的間隔較大的那些特征之間的區(qū)域下垂。壓模的浮雕表面的下垂是這樣一種 現(xiàn)象，即浮雕結(jié)構(gòu)的凹陷區(qū)域的最下表面塌陷或者向該浮雕表面的凸起區(qū)域的最上 表面下垂。下垂也稱作壓模頂部塌陷。浮雕表面的下垂可能導(dǎo)致凹陷區(qū)域至不應(yīng)有 材料的印刷材料之處。凹陷區(qū)域下垂與材料充分接觸，能將材料轉(zhuǎn)移至基材上并非 要形成線條圖案的部分的不希望的區(qū)域中。壓模的凹陷區(qū)域的下垂在向壓模施加壓 力時(shí)可能甚至更加嚴(yán)重。施加在壓模上的壓力有時(shí)是必需的，以實(shí)現(xiàn)將材料圖案轉(zhuǎn) 移到基材。如果轉(zhuǎn)移的材料較大，材料可能與功能材料的一個(gè)或多個(gè)圖案線條接觸， 這可能破壞元件的使用。導(dǎo)電圖案的微接觸印刷，特別是使用SAM層的微接觸印刷 時(shí)，壓模轉(zhuǎn)移材料至背景(background)區(qū)域的下垂可能導(dǎo)致縮短器件或元件的使 用。
除了結(jié)合在壓模中的特征密度圖案，壓模的彈性特性可能對(duì)無特征區(qū)域的下 垂產(chǎn)生作用。用于微接觸印刷的壓模是彈性體，以使壓模能與基材充分接觸，同時(shí) 順應(yīng)各種表面包括圓柱形或球形表面，或不連續(xù)或多平面的表面。但是，壓模的特 征可能具有一定的寬高比(由壓模上的特征寬度除以特征高度確定)，所以會(huì)在精細(xì)分辨的線條特征圖案之間形成凹陷區(qū)域。因此，希望提供在基材上形成功能材料的圖案的方法，所述功能材料例如有 導(dǎo)體、半導(dǎo)體或介電材料。還希望這種方法能用彈性壓模方便地進(jìn)行微接觸印刷， 但不限于在金屬上印刷。還希望這種方法能避免將功能材料轉(zhuǎn)移到圖案的無特征區(qū) 域的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種在基材上形成功能材料的圖案的方法。該方法包括提供彈 性壓模，該壓模具有浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面，至少在該浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面上具 有掩模材料；將掩模材料從凸起表面轉(zhuǎn)移到基材上，在基材上形成敞開區(qū)域圖 案；并將功能材料施加至基材上形成圖案的敞開區(qū)域。附圖簡要說明

圖1是具有形成微線路或其他功能性電子線路圖案的浮雕結(jié)構(gòu)的母模的剖 視圖。圖2是具有在載體和母模之間的彈性材料層的印刷形式前體的一個(gè)實(shí)施方 式的剖視圖，該彈性層將進(jìn)行光化輻照曝光。圖3是與母模分離的由印刷形式前體形成的壓模的剖視圖。該壓模具有 對(duì)應(yīng)于母模浮雕圖案的浮雕結(jié)構(gòu)，具體地，壓模的浮雕結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凸起 表面和凹陷表面的圖案，該圖案與母模的浮雕圖案相反。圖4是在壓模的浮雕結(jié)構(gòu)上施用掩模材料的實(shí)施方式中位于旋涂機(jī)平臺(tái)上 的彈性壓模的剖面圖。圖5是在與基材接觸的浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面上具有掩模材料層的彈性壓模 的剖面圖。圖6是與基材分離并將凸起表面上的掩模材料轉(zhuǎn)移至基材形成掩模材料圖 案的彈性壓模的截面圖。圖7是在基材上未被掩模材料圖案覆蓋的敞開區(qū)域施用功能材料的實(shí)施方 式中在旋涂機(jī)平臺(tái)上的具有掩模材料圖案的基材的剖面圖。圖8是顯示去除掩模材料在基材上形成功能材料的圖案的實(shí)施方式中在一 浴液中的具有功能材料的基材的剖面圖。圖9是顯示對(duì)功能材料進(jìn)一步加熱處理的任選步驟的實(shí)施方式中具有功能材料圖案的基材的剖面圖。
圖10a是按照比較例中所述的方式制造的源漏線條的電子圖案的圖像。 圖10b是按照實(shí)施例2中所述的方式制造的源漏線條的電子圖案的圖像。
優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述 在下面的詳細(xì)描述中，類似的附圖標(biāo)記表示所有附圖中類似的要素。 本發(fā)明提供一種在用于電子應(yīng)用的基材上形成功能材料的圖案的方法。該方 法可應(yīng)用于形成作為功能材料的各種電子材料(包括導(dǎo)體、半導(dǎo)體和介電材料)的 圖案。該方法不限于使用硫醇材料作為掩模材料的彈性壓模的應(yīng)用。該方法能在各 種大面積的基材上通常以至少l-5微米的線條分辨率形成功能材料的圖案，因此特 別能夠形成微線路。該方法采用具有浮雕結(jié)構(gòu)的彈性壓模方便地印刷來轉(zhuǎn)移掩模材 料，壓模沒有發(fā)生下垂或明顯的下垂以及沒有發(fā)生不希望的至基材的材料轉(zhuǎn)移。所 述方法在功能材料的線條之間提供潔凈的、敞開的無特征背景，同時(shí)保持與常規(guī)微 接觸印刷相關(guān)的圖像逼真度和分辨率。該方法適合于電子器件和元件的高速制造工 藝，如巻至巻工藝。
提供用于對(duì)基材圖案化的壓模。該壓模包括具有凸起表面的浮雕結(jié)構(gòu)。浮雕 結(jié)構(gòu)通常包括多個(gè)凸起表面和凹陷表面。壓模的浮雕結(jié)構(gòu)形成用以在基材上印刷掩 模材料的凸起表面的圖案?；纳系难谀２牧系膱D案是電子元件或器件所需的功能 材料圖案的相反或負(fù)性的圖案。即，彈性壓模的浮雕結(jié)構(gòu)的凹陷表面代表了將通過 本方法在基材上最終形成的功能材料的圖案，凸起表面代表了基材上無特征的背景 區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明方法主要避免了因壓模的浮雕表面結(jié)構(gòu)而與標(biāo)準(zhǔn) 微接觸印刷相關(guān)的壓模下垂的問題(即，凹陷部分中的頂部塌陷)。壓模結(jié)構(gòu)的凸起 表面與凹陷表面寬度相比相對(duì)較寬。由于凹陷表面相對(duì)較窄的寬度尺寸，本發(fā)明形 成并使用的彈性壓模沒有在凹陷表面發(fā)生下垂或明顯下垂并且沒有發(fā)生不希望的 材料轉(zhuǎn)移。壓模自凸起表面印刷相對(duì)寬的掩模材料的線條，這些線條代表了最終形 成的電子元件上的敞開的背景區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，壓模的浮雕結(jié)構(gòu)具有凸起 表面，凸起表面的寬度大于凹陷表面的寬度。雖然上述壓模的浮雕結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式 提供了特定益處，但本發(fā)明方法不僅僅限于凸起表面的寬度大于凹陷表面寬度的實(shí) 施方式。所述方法可應(yīng)用于形成功能材料的圖案，而與壓模凸起表面和凹陷表面的 相對(duì)尺寸無關(guān)。
壓模可以通過微接觸印刷領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的常規(guī)方式形成。例如，壓?？梢酝ㄟ^在具有呈現(xiàn)浮雕形式的表面(即與壓模的浮雕結(jié)構(gòu)相反)的母模上模塑并 固化一層材料而制造。壓?？梢酝ㄟ^施加光化輻照、加熱或它們的組合進(jìn)行固化。 因此壓模包括一層彈性材料，該彈性材料層也稱作彈性層、固化層或固化彈性層。 壓模例如還可以通過產(chǎn)生浮雕結(jié)構(gòu)的方式對(duì)材料進(jìn)行燒蝕或雕刻來制造。壓模的浮 雕結(jié)構(gòu)能使得凸起表面具有自凹陷表面的高度，該高度足以使凸起表面與基材發(fā)生
選擇性的接觸。在一個(gè)實(shí)施方式中，凸起表面自凹陷表面的高度約為0.2-20微米。 在另一個(gè)實(shí)施方式中，凸起表面自凹陷表面的高度約為0.2-2微米。壓?？梢杂扇?何能夠通過浮雕印刷在基材上復(fù)制材料圖案的材料制造。壓模的材料為彈性的，以 使壓模的至少一個(gè)凸起部分順應(yīng)基材的表面，以促進(jìn)掩模材料完全轉(zhuǎn)移。聚合物材 料適合形成彈性壓模，聚合物材料包括但不限于，例如，硅聚合物，如聚二甲基硅 氧垸(PDMS);環(huán)氧聚合物，共軛二烯烴的聚合物，包括聚異戊二烯、聚1,2-丁二烯、 聚1，4-丁二烯和丁二烯/丙烯腈；A-B-A型嵌段共聚物的彈性體嵌段共聚物，其中， A代表非彈性嵌段，優(yōu)選乙烯基聚合物，最優(yōu)選聚苯乙烯，B代表彈性嵌段，優(yōu)選聚 丁二烯或聚異戊二烯；丙烯酸酯聚合物；以及氟聚合物。A-B-A嵌段共聚物的例子 包括但不限于聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)和聚(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯)。聚合物 材料可以是彈性體，或者可以在固化后成為彈性體。
在一個(gè)實(shí)施方式中，形成彈性壓模的材料是光敏性的，以使浮雕結(jié)構(gòu)在暴露 于光化輻照后而形成。術(shù)語"光敏的"包括其中的光敏組合物能夠在感應(yīng)光化輻照 后引發(fā)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)，特別是光化學(xué)反應(yīng)的任何體系。在暴露于光化輻照后，通 過縮合機(jī)理或通過自由基加成聚合引發(fā)單體和/或低聚物的鏈增長聚合。雖然設(shè)想 了所有的光聚合機(jī)理，但是能用作彈性壓模材料的光敏組合物可以按具有一個(gè)或多 個(gè)烯鍵式不飽和端基的單體和/或低聚物的自由基引發(fā)的加成聚合內(nèi)容進(jìn)行描述。 該內(nèi)容中，在進(jìn)行光化輻照曝光時(shí)，光引發(fā)劑體系可以用作引發(fā)單體和/或低聚物 聚合反應(yīng)所需的自由基源。
該組合物是光敏性的，因?yàn)榻M合物含有具有至少一個(gè)烯鍵式不飽和基團(tuán)的化 合物，所述烯鍵式不飽和基團(tuán)能夠通過光引發(fā)的加成聚合形成聚合物。該光敏組合 物還包含通過光化輻照活化的引發(fā)體系，以引發(fā)光聚合?？删酆系幕衔锟删哂蟹?末端的烯鍵式不飽和基團(tuán)，和/或該組合物可含有一種或多種其他組分，如能促進(jìn) 交聯(lián)的單體。因此，術(shù)語"可光聚合的"用以涵蓋可光聚合的體系，可光交聯(lián)的體
系，或者這兩者。如本文所用，光聚合反應(yīng)也指固化。形成彈性壓模的光敏組合物 包含一種或多種組分和/或添加劑，包括但不限于光引發(fā)劑， 一種或多種烯鍵式飽和化合物(可稱作單體)，填充料，表面活性劑，熱聚合抑制劑，加工助劑，抗氧 化劑，光敏劑等，以穩(wěn)定或增強(qiáng)該組合物。
光引發(fā)劑可以是對(duì)光化輻照敏感，產(chǎn)生引發(fā)聚合反應(yīng)但不會(huì)導(dǎo)致過分終結(jié) 反應(yīng)的自由基的一種化合物或多種化合物的組合。可以使用任何已知類型的光 引發(fā)劑，特別是自由基光引發(fā)劑，例如芳族酮、醌、二苯甲酮、苯偶姻醚、 芳基酮、過氧化物、雙咪唑、芐基二甲基縮酮、羥垸基苯基苯乙酮、二烷氧基 苯乙酮、三甲基苯甲酰氧化膦衍生物、氨基酮、苯甲酰環(huán)己醇、甲基苯硫基嗎 啉代酮、嗎啉代苯基氨基酮、(X-鹵代苯乙酮、含氧磺酰酮、磺酰酮、含氧磺酰
酮、磺酰酮、苯甲酰肟酯、硫代蒽酮(thioxanthrone)、樟腦醌、香豆素酮 (ketocoumarin)和邁克爾酮(Michler's ketone)。在一個(gè)實(shí)施方式中，光引發(fā)劑 包括基于已知的芳族酮類的無氟光引發(fā)劑的氟化的光引發(fā)劑?；蛘?，光引發(fā)劑 可以是化合物的混合物，當(dāng)通過輻射活化的感光劑致使混合物提供自由基時(shí)， 由其中一種化合物提供自由基。液體光引發(fā)劑特別適合，因?yàn)橐后w光引發(fā)劑能 很好分散在組合物中。較好地，引發(fā)劑對(duì)紫外線輻射敏感。以光敏組合物的重 量為基準(zhǔn)，光引發(fā)劑的存在量一般為0.001-10.0%。
可用于能夠通過光化輻照活化的組合物中的單體為本領(lǐng)域皆知，這類單體包 括但不限于加成聚合的烯鍵式不飽和化合物。加成聚合化合物也可以是低聚物， 并可以是單一的低聚物或低聚物的混合物。組合物可含有單一單體或多種單體的組 合。以組合物重量為基準(zhǔn)，能進(jìn)行加成聚合的單體化合物的存在量小于5%，優(yōu)選小 于3%。
在一個(gè)實(shí)施方式中，彈性壓模由光敏組合物構(gòu)成，該光敏組合物包含能在光 化輻照曝光后聚合形成氟化的基于彈性體的材料的氟化化合物。合適的基于彈性體
的氟化化合物包括但不限于全氟聚醚、氟代烯烴，氟化熱塑性彈性體，氟化環(huán)氧 樹脂，能通過聚合反應(yīng)聚合或交聯(lián)的氟化單體和氟化低聚物。 一個(gè)實(shí)施方式中，氟 化化合物具有一個(gè)或多個(gè)烯鍵式不飽和端基，這些端基能通過反應(yīng)聚合形成氟化彈 性體材料?；趶椥泽w的氟化化合物可以均聚，或與如以下聚合物共聚聚氨酯， 聚丙烯酸酯，聚酯，聚硅氧垸，聚酰胺和其他聚合物，以實(shí)現(xiàn)要求的印刷形式前體 和/或適合其用途的壓模的特性。進(jìn)行光化輻照曝光足以使氟化化合物聚合，并使 其能夠用作印刷壓模，而不必施加高壓和/或高于室溫的高溫。含能通過光化輻照 曝光固化的氟化化合物的組合物的優(yōu)點(diǎn)是組合物能相對(duì)快速(如，在小于或等于1分鐘內(nèi))固化，特別在與熱固化組合物如基于PDMS的體系相比時(shí)，具有簡單工藝過 程方面的發(fā)展。
一個(gè)實(shí)施方式中，彈性壓模包括一層光敏組合物，其中，氟化化合物是全 氟聚醚(PFPE)化合物。全氟聚醚化合物是包含至少大比例全氟醚鏈段的化合 物，即全氟聚醚。以PFPE化合物的總重量為基準(zhǔn)，在PFPE化合物中存在的大 比例全氟醚鏈段大于或等于80重量％。全氟聚醚化合物還可包含一種或多種 增量鏈段，這些鏈段是非氟化的烴或烴醚；和/或是氟化但非全氟化的烴或烴 醚。 一個(gè)實(shí)施方式中，全氟聚醚化合物包含至少大比例的全氟聚醚鏈段和光反 應(yīng)性的端鏈段，以及任選的非氟化烴的增量鏈段。全氟聚醚化合物是以一個(gè)或 多個(gè)烯鍵式不飽和端基官能化，所述烯鍵式不飽和端基使該化合物對(duì)光化輻照 為反應(yīng)活性(即，光反應(yīng)性鏈段)。光反應(yīng)性鏈段也稱作可光聚合的鏈段。
對(duì)全氟聚醚化合物沒有限制，可以包含直鏈和支鏈結(jié)構(gòu)，優(yōu)選全氟聚醚化 合物的直鏈主鏈結(jié)構(gòu)。PFPE化合物可以是單體的，但通常是低聚物，并在室溫 為液體。全氟聚醚化合物可以被認(rèn)為是具有低聚全氟醚鏈段的低聚的雙官能單 體。全氟聚醚化合物能光化學(xué)聚合形成壓模的彈性體層。基于PFPE的材料的 優(yōu)點(diǎn)是，PFPE是高度氟化的，能耐受有機(jī)溶劑溶脹，所述有機(jī)溶劑例如有，二 氯甲垸，氯仿，四氫呋喃，甲苯，己烷和乙腈等，優(yōu)選將這些有機(jī)溶劑用于微 接觸印刷技術(shù)。
任選地，彈性壓?？砂〒闲阅ぽd體，優(yōu)選撓性聚合物膜。撓性載體能夠使 壓模的彈性浮雕表面順應(yīng)或基本順應(yīng)于可印刷的電子基板，不會(huì)發(fā)生翹曲或變形。 載體也是充分撓性的，能夠在從母模剝離壓模時(shí)與彈性體層一起彎曲。載體可以是 能形成膜的任何聚合物材料，所述膜是非反應(yīng)性的，并在制造和使用壓模期間的所 有狀況下保持穩(wěn)定。合適的膜載體的例子包括纖維素膜，如，三乙?；w維素；和 熱塑性材料如聚烯烴，聚碳酸酯，聚酰亞胺和聚酯。優(yōu)選聚乙烯膜，如聚對(duì)苯二甲 酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二酯。載體也包括撓性玻璃。通常，載體的厚度為2-50 密耳(0.0051-0. 13厘米)。通常，載體為片形，但不限于片形。在一個(gè)實(shí)施方式中， 載體能透過或基本透過使光敏組合物聚合的光化輻射。
任選地，彈性壓模在施加掩模材料之前可在浮雕表面上包括一個(gè)或多個(gè)層。 所述一個(gè)或多個(gè)層例如可幫助掩模材料從壓模轉(zhuǎn)移至基材。適合用作附加層的材料 的例子包括氟化化合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，在掩模材料轉(zhuǎn)移至基材后附加層仍保 留在彈性壓模上。通過將掩模材料至少施加至壓模的浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面，可向壓模提供掩 模材料?？梢酝ㄟ^任意合適方法將掩模材料施加至壓模，這些方法包括但不限 于，注射、灌注、液體澆鑄、噴射、浸漬、噴霧、氣相沉積以及涂覆。進(jìn)行涂 覆的適當(dāng)方法的例子包括旋涂，浸涂，縫式涂布，輥涂，刮刀刮涂。 一個(gè)實(shí)施 方式中，將掩模材料施加至壓模的浮雕結(jié)構(gòu)，即，掩模材料在凸起表面和凹陷 表面上形成一個(gè)層。壓模上的掩模材料層可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。對(duì)掩模材 料層的厚度沒有特別的限制，只要該材料能夠印刷并在基材上起到掩模的作用 即可。 一個(gè)實(shí)施方式中，掩模材料層的厚度通常小于壓模的浮雕高度(為凸起 表面和凹陷表面之間的差)。在一個(gè)實(shí)施方式中，壓模上掩模材料層為0.01-1 微米。
至少在壓模的凸起表面施加掩模材料后，掩模材料可以任選干燥，以除去 部分或所有的載劑或溶劑，然后轉(zhuǎn)移到基材上。可以任意方式實(shí)現(xiàn)干燥，干燥 方式包括使用氣體射流，用吸收材料吸干，室溫或升高溫度下蒸發(fā)等。 一個(gè) 實(shí)施方式中，掩模材料基本上不含溶劑或載劑，然后轉(zhuǎn)移，在凸起表面上形成 膜。
掩模材料的選擇由最終圖案化的功能材料決定。掩模材料通常分散或溶解或 懸浮于溶液中，以施用于壓模。功能材料通常也分散或溶解或懸浮于溶液中，以施 用于基材。無論功能材料是有機(jī)化合物或水基化合物或醇基化合物，用于功能材料 的溶液的類型決定了掩模材料以及相應(yīng)分散或溶解或懸浮該掩模材料的溶液。掩模 材料不應(yīng)使用與功能材料使用的相同或基本上相同或類似的溶液。該溶液可以是溶 劑，即能溶解另一種物質(zhì)形成均勻分散的混合物的物質(zhì)，或者是載劑化合物，這種 化合物能將材料分散或懸浮于溶液中，分散或懸浮的程度足以進(jìn)行本發(fā)明方法的步 驟。
特定的實(shí)施方式中，掩模材料的溶液與功能材料的溶液不相容或基本不相 容。S卩，在一個(gè)實(shí)施方式中，如果功能材料存在于含有有機(jī)化合物的溶液中， 則選擇掩模材料與有機(jī)溶液不相容或基本不相容，(即，掩模材料分散或溶解 或懸浮于水溶液或醇溶液中)。在一個(gè)實(shí)施方式中，如果功能材料存在于含有 水性化合物或醇化合物的溶液中，則選擇掩模材料與水溶液或醇溶液不相容或 基本不相容，(即，掩模材料分散或溶解或懸浮于有機(jī)溶液中)。 一個(gè)實(shí)施方式 中，掩模材料和功能材料是不相容或基本不相容的，使得在將功能材料施加到 基材上的掩模材料圖案上時(shí)，功能材料不會(huì)或基本上不會(huì)改變或破壞或者影響
12掩模材料的圖案。在另一個(gè)實(shí)施方式中，掩模材料和功能材料不相容或基本不 相容，使得功能材料和掩模材料彼此相鄰時(shí)不會(huì)混合或溶解。在另一個(gè)實(shí)施方 式中，掩模材料和功能材料不相容或基本不相容，使得通過溶劑溶液除去掩模 材料(在施加功能材料后)不會(huì)破壞功能材料在基材上形成圖案。改變或破壞 圖案的例子包括溶解或溶脹掩模材料以及從基材剝離(lifting)掩模材料(當(dāng) 與功能材料接觸時(shí))；以及溶解或溶脹功能材料以及從基材上剝離功能材料(特
別是當(dāng)從基材上除去掩模材料時(shí))。還預(yù)期在本發(fā)明方法范圍內(nèi)，掩模材料和 功能材料都使用相同的一般性溶液，即，都使用有機(jī)溶液，或都使用醇溶液， 但仍是不相容或基本不相容的。在這種情況，只要掩模材料溶液的溶解度和功 能材料溶液的溶解度之間的差異足以在施用功能材料時(shí)不會(huì)對(duì)基材上的掩模 材料圖案產(chǎn)生不利影響，并且在去除掩模材料時(shí)不會(huì)對(duì)形成功能材料圖案產(chǎn)生 不利影響，就可以認(rèn)為掩模材料和功能材料是基本不相容的(參見實(shí)施例l和3)。
掩模材料應(yīng)具有以下性能(l)能夠至少在壓模浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面上形 成一個(gè)層；(2)能夠?qū)⒁罁?jù)浮雕結(jié)構(gòu)的圖案轉(zhuǎn)移至基材；禾B(3)能夠從基材上去
除而不會(huì)對(duì)功能材料產(chǎn)生不利影響(不會(huì)影響如果存在的下層)。彈性壓模的一 些性質(zhì)可能影響特定掩模材料形成層并轉(zhuǎn)移至基材的能力，但是微接觸印刷領(lǐng) 域的技術(shù)人員能夠決定掩模材料和彈性壓模的適當(dāng)組合。在一個(gè)實(shí)施方式中， 掩模材料還能夠使功能材料覆蓋全部或部分的掩模圖案。
對(duì)適合用作掩模材料的材料沒有特別的限制，只要掩模材料能滿足上述要求 即可。適合用作對(duì)在水性溶液或水溶液中的功能材料的掩模的材料的例子包括但不
限于丙烯腈均聚物和共聚物，如丙烯腈-丁二烯彈性體，和聚(丙烯腈)；苯乙烯 均聚物和共聚物，如聚苯乙烯和聚(苯乙烯-丙烯腈)共聚物；丙烯酸酯和甲基丙烯 酸酯的均聚物和共聚物，如聚丙烯酸酯、聚(甲基丙烯酸乙酯)，和聚甲基丙烯酸酯； 聚碳酸酯；聚氨酯；聚噻吩；取代和未取代的聚亞苯基-亞乙烯基均聚物和共聚物; 聚(4-乙烯基吡啶)；聚(異氰酸正己酯)；聚(1，4-亞苯基亞乙烯基)；基于環(huán)氧化物 的體系；聚(正咔唑)；聚降冰片烯的均聚物和共聚物；聚(苯醚)；聚(苯硫醚)；聚 (四氟乙烯)；以及它們的共聚物和組合。
適合用作對(duì)在有機(jī)溶液中的功能材料的掩模的材料的例子包括但不限于醇 酸樹脂；明膠；聚(丙烯酸)；多肽；蛋白質(zhì)；聚(乙烯基吡啶)；聚(乙烯基吡咯烷 酮)；羥基聚苯乙烯；聚(乙烯醇)；聚乙二醇；脫乙酰殼多糖；(苯乙烯-乙烯基吡啶)共聚物；(丙烯酸丁酯-乙烯基吡啶)共聚物；芳基胺和氟化的芳基胺；纖維素和 纖維素衍生物；丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯乳液的分散體；以及它們的共聚物和 組合。
將掩模材料從浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面轉(zhuǎn)移至基材的步驟在基材上形成掩模材料 的圖案并相應(yīng)在基材上形成敞開區(qū)域圖案。轉(zhuǎn)移也可稱作印刷。使凸起表面上的掩 模材料與基材接觸的步驟將掩模材料轉(zhuǎn)移，從而在將壓模與基材分離時(shí)形成掩模材 料的圖案。 一個(gè)實(shí)施方式中，凸起表面上的所有或基本上所有掩模材料都轉(zhuǎn)移至基 材?？赏ㄟ^任意合適的方式將壓模與基材分離，這些方式包括但不限于剝離，氣 體噴射，液體噴射，機(jī)械裝置等。任選地，可以在壓模上施加壓力以保證掩模材料 與基材的接觸并完全轉(zhuǎn)移至基材?？梢砸匀我夥绞綄?shí)現(xiàn)將掩模材料轉(zhuǎn)移至基材。轉(zhuǎn) 移掩模材料可以通過將壓模的浮雕表面移至基材，或者通過將基材移至壓模的浮雕 表面，或者通過同時(shí)移動(dòng)基材和浮雕表面使它們接觸而實(shí)現(xiàn)。 一個(gè)實(shí)施方式中，掩 模材料可以用手進(jìn)行轉(zhuǎn)移。在另一個(gè)實(shí)施方式中，自動(dòng)化進(jìn)行掩模材料的轉(zhuǎn)移，例 如通過傳輸帶；巻至巻工藝；直接驅(qū)動(dòng)移動(dòng)固定裝置或托盤；鏈條、帶或齒輪-驅(qū) 動(dòng)的固定裝置或托盤；摩擦輥；印刷壓機(jī)；或旋轉(zhuǎn)裝置。
對(duì)掩模材料層的厚度沒有特別的限制，基材上的掩模材料層的厚度通常為 100-10000A。
對(duì)基材沒有限制，基材可包括塑料、聚合物膜、金屬、硅、玻璃、織品、 紙以及它們的組合，只要可以在其上形成掩模圖案即可。所述基材可以是不透明的 或透明的。所述基材可以是剛性的或撓性的。在基材上形成依據(jù)本發(fā)明方法的功能 材料的圖案之前，基材可包括其他材料的一個(gè)或多個(gè)層和/或一個(gè)或多個(gè)圖案。基 材表面可包含增粘表面如底涂層，或者可以進(jìn)行處理以促進(jìn)粘合劑層或掩模材料或 功能材料與基材的粘合。合適的基材包括，例如，聚合物、玻璃或陶瓷基材上的金
屬膜，在聚合物基材上的一層或多層導(dǎo)電膜上的金屬膜，在聚合物基材上的半導(dǎo)體 膜上的金屬膜。合適基材的進(jìn)一步的例子包括，例如，玻璃，氧化銦錫涂覆的玻璃， 氧化銦錫涂覆的聚合物膜；聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，聚萘二甲酸乙二酯，聚酰亞胺， 硅和金屬箔。
在基材上形成掩模材料的圖案后，至少將功能材料施用于基材上掩模圖案之 間的一個(gè)或多個(gè)敞開區(qū)域中。 一個(gè)實(shí)施方式中，施用功能材料以覆蓋基材的表面， 即，覆蓋掩模圖案和基材上的敞開區(qū)域。在另一個(gè)實(shí)施方式中，選擇性施用功能材 料以至少覆蓋基材上的一個(gè)或多個(gè)敞開區(qū)域(基材上沒有掩模材料的圖案的區(qū)域)選擇性施用功能材料可以通過例如噴射進(jìn)行。可以通過任意合適方法將功能材料施 用至基材，這些方法包括但不限于，注射、灌注、液體澆鑄、噴射、浸漬、噴霧、 氣相沉積以及涂覆。進(jìn)行涂覆的適當(dāng)方法的例子包括旋涂，浸涂，縫式涂布，輥涂， 刮刀刮涂。
在基材上施用功能材料之后，可使功能材料干燥，以去除部分或全部的載 劑或溶劑，然后從基材上去除掩模圖案?？梢匀我夥绞綄?shí)現(xiàn)千燥，干燥方式包 括使用氣體射流，用吸收材料吸干，室溫或升高溫度下蒸發(fā)等。 一個(gè)實(shí)施方 式中，功能材料基本上不含溶劑或載劑，然后在基材的表面上形成膜。
功能材料是能圖案化用于微制造電子元件和器件的材料。功能材料包括但 不限于，例如，導(dǎo)體材料，半導(dǎo)體材料，介電材料等。用作功能材料的導(dǎo)體材 料的例子包括但不限于氧化銦錫；金屬，如銀、金、銅和鈀；金屬配合物； 金屬合金等。半導(dǎo)體材料的例子包括但是不限于硅，鍺，砷化鎵，氧化鋅和 硒化鋅。
功能材料可以是任意形式，包括微粒、聚合物、分子等。通常，半導(dǎo)體材料 和介電材料是聚合物，但是不限于這種形式，功能材料可以包括可溶性的半導(dǎo)體分 子。
用于本發(fā)明方法的功能材料還包括導(dǎo)體、半導(dǎo)體和介電材料的納米顆粒。納 米顆粒是顯微顆粒，其測定的尺寸為納米(nm)級(jí)。納米顆粒包括至少一個(gè)尺寸小于 200納米的顆粒。 一個(gè)實(shí)施方式中，納米顆粒的直徑約為3-100納米。在粒度范圍 的下限，納米顆?？煞Q作簇(cluster)。對(duì)納米顆粒的形狀沒有限制，包括納米球、 納米棒和納米杯。如果顆粒小(通常小于10納米)到足以發(fā)生電子能級(jí)的量子化， 則由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的納米顆粒也稱作量子點(diǎn)(quantum dot)。半導(dǎo)體材料包括發(fā) 光量子點(diǎn)。大塊材料一般具有穩(wěn)定的物理性質(zhì)，而與其尺寸無關(guān)，但是對(duì)納米顆粒 一般不再是這種情況。觀察到與尺寸相關(guān)的性質(zhì)，例如半導(dǎo)體顆粒中的量子束縛， 某些金屬顆粒中的表面等離子體激元共振(surface plasmon resonance)以及磁性 材料中的超順磁性。功能材料包括但不限于半固體的納米顆粒，例如脂質(zhì)體；軟的 納米顆粒；納米晶體；雜化結(jié)構(gòu)，如芯-殼納米顆粒。功能材料包括碳納米顆粒， 如碳納米管，導(dǎo)電碳納米管和半導(dǎo)體碳納米管。金、銀和銅的金屬納米顆粒和分散 體可從納米技術(shù)(Nanotechnologies)和ANP獲得。
一個(gè)實(shí)施方式中，功能材料以溶液形式施用于基材。另一個(gè)實(shí)施方式中，功 能材料為液體而不必以溶液形式施用于基材。特別在功能材料為納米顆粒形式時(shí)，將功能材料懸浮于載劑體系中。如上面實(shí)施方式中所述，用于功能材料的溶劑或載 劑體系應(yīng)與轉(zhuǎn)移至基材的掩模材料不相容或基本不相容。另一個(gè)實(shí)施方式中，功能 材料至少與隨后用于除去掩模材料的溶劑溶液不相容或基本不相容。
將功能材料施用于基材并形成膜之后，從該基材去除掩模圖案。去除掩模材 料圖案可通過任何方法實(shí)施，這些方法包括但不限于用溶劑溶液浸漬或潤濕，和 施加激光輻照。對(duì)基材上的掩模材料施加激光輻照不限于任何以去除掩模圖案的具 體機(jī)理，去除掩模圖案的機(jī)理包括但不限于燒蝕除去基材的掩模材料，通過溶脹、 剝離或轉(zhuǎn)移掩模材料改變掩模材料與基材的粘合性平衡。 一個(gè)實(shí)施方式中，掩模材 料的圖案通過以下方式從基材上去除，將基材浸在用于掩模材料的溶劑浴中保持足 夠的時(shí)間，以使掩模圖案與基材分離。通過溶劑進(jìn)行去除可能引起掩模圖案全部或 部分發(fā)生剝離，溶脹，溶解，分散到溶劑溶液中，或這些現(xiàn)象的組合。任選地，掩 模材料的去除可借助于聲波處理，即對(duì)溶劑溶液施加強(qiáng)烈的聲波。聲波處理也稱作 聲波清潔。 一個(gè)實(shí)施方式中，覆蓋全部或部分掩模材料圖案的功能材料也可以和掩 模材料同時(shí)去除。另一個(gè)實(shí)施方式中，去除覆蓋掩模圖案的功能材料與去除掩模材 料分開單獨(dú)進(jìn)行。掩模材料的去除不應(yīng)破壞或影響與基材(或與并非掩模材料的下 層)接觸的功能材料。如果在基材的掩模圖案和敞開區(qū)域上都施用功能材料形成的 層，則除去掩模圖案(和上層功能材料)導(dǎo)致在基材上形成功能材料的圖案。
雖然本發(fā)明方法可用來形成電子器件或元件的任意圖案層，但是該方法特別 適合用于形成功能材料的初始圖案。在具有一個(gè)以上位于施用的功能材料之下的附 加層的基材中，必須小心選擇溶劑溶液，以除去掩模材料，使得下層沒有因?yàn)榕c用 于掩模材料的溶劑接觸而受到影響或破壞?！?br> 任選地，可以對(duì)具有功能材料的圖案的基材進(jìn)行進(jìn)一步的處理步驟，例如， 加熱，施加光化輻照源，如紫外輻照和紅外輻照等。所述處理步驟可以在去除步驟 之后或恰在去除步驟之前進(jìn)行。在功能材料為納米顆粒形式的實(shí)施方式中，附加的 處理步驟是使功能材料具備可操作性所必需的。例如，當(dāng)功能材料由金屬納米顆粒 構(gòu)成時(shí)，必須加熱功能材料的圖案以燒結(jié)顆粒并使圖案線條具備導(dǎo)電性。
參見圖1至圖3，由壓模前體10制造壓模5的方法的實(shí)施方式按成型操作 進(jìn)行。圖1示出母模12，該母模具有形成在母?；?5的表面14上的微電子 特征的負(fù)片浮雕圖案13。母模基材15可以是任何光滑或基本光滑的金屬，塑 料，陶瓷或玻璃。 一個(gè)實(shí)施方式中，母模基板是玻璃板或硅板。按照本領(lǐng)域技 術(shù)人員皆知的常規(guī)方法，通常由光刻膠材料形成在母?；?5上的浮雕圖案13。也可以使用塑料接枝膜(grating f ilm)和石英接枝膜作為母模。如果需要 納米規(guī)格的非常微小的特征元件，則可以采用電子束輻射在硅晶片上形成母 模。
可以將母模12放置在模具外殼和/或與隔板(未示出)一起沿其周邊放置， 以幫助形成均勻的光敏組合物層。形成壓模的工藝通過不使用模具外殼或隔板 而得到簡化。
在圖2所示的一個(gè)實(shí)施方式中，引入光敏組合物，在具有浮雕圖案13的 母模12的表面上形成層20?？梢圆捎萌魏魏线m的方法將光敏組合物引入在母 模12上，所述方法包括但不限于，注射，灌注，液體澆鑄和涂覆。 一個(gè)實(shí)施 方式中，通過將光敏組合物的液體灌注在母模上，形成層20。在母模12上形 成光敏組合物的層20，使得進(jìn)行光化輻射曝光后，固化的組合物形成約5-50 微米厚度的固體彈性體層。將載體16設(shè)置在光敏組合物層20與母模12相反 的一面上，如果有粘合劑層時(shí)使該層與光敏組合物層相鄰，形成壓模前體IO。 可以適合獲得壓模前體10的任意方式，將載體16施加在組合物層上。在通過 壓模前體10的透明載體16施加光化輻照后(在所示的實(shí)施方式中是紫外輻 照)，光敏層20聚合并形成用于壓模5的組合物的彈性體層24。光敏組合物層 20通過光化輻照曝光進(jìn)行固化或聚合。此外，通常在氮?dú)夥罩羞M(jìn)行曝光，以消 除或減少曝光期間環(huán)境中氧的存在，以及氧可以對(duì)聚合反應(yīng)產(chǎn)生的影響。
印刷形式前體進(jìn)行光化輻照曝光，如紫外線(UV)或可見光曝光，以固化該 層20。通過透明載體16對(duì)光敏材料進(jìn)行光化輻照曝光。曝光后的材料聚合和/ 或交聯(lián)，并成為固體彈性體層的浮雕表面對(duì)應(yīng)于母模上的浮雕圖案的壓?；蚰?板。 一個(gè)實(shí)施方式中，在365納米I-劃線器(liner)曝光裝置中，適當(dāng)?shù)钠毓?能量約為10- 20焦耳。
光化輻照源包括紫外光，可見光和紅外波長區(qū)域。具體光化輻照源的適宜 性可以通過光敏組合物以及任選的引發(fā)劑和/或用于制備壓模前體的至少一種 單體的光敏性來控制。壓模前體的優(yōu)選的光敏性在光譜的UV和遠(yuǎn)可見光區(qū)， 因?yàn)樗鼈兡芴峁└玫氖覂?nèi)光穩(wěn)定性。合適的可見光和UV源的例子包括碳弧， 汞蒸氣弧，熒光燈，電子閃光設(shè)備，電子束設(shè)備，激光器和照相泛光燈。最合 適的UV輻射源是汞蒸氣燈，特別是日光燈。這些輻射源一般發(fā)射310-400納 米間的長波UV輻射。對(duì)這些特定UV源敏感的壓模前體使用能吸收310-400納 米光的基于彈性體的化合物(和引發(fā)劑)。
17如圖3所示，包括載體16的壓模5通過剝離與母模12分離。因?yàn)樵趬耗?上的載 體16具有足夠的撓性，所以載體和壓模能承受從母模12分離時(shí)所需的彎曲。載體16 保留有固化的彈性體層24，為壓模5提供復(fù)制與軟性平版印刷方法相關(guān)的微型圖案 和微結(jié)構(gòu)所需的尺寸穩(wěn)定性。壓模5在與載體16相反的一面包括浮雕表面26，該浮 雕表面具有與母模12的浮雕圖案13的負(fù)片對(duì)應(yīng)的凹陷表面28和凸起表面30。浮雕表 面26在凸起部分30和凹陷部分28之間具有不同的高度，即浮雕深度。壓模5的浮雕 結(jié)構(gòu)26形成用于在基材34上印刷掩模材料32的凸起表面30以及不進(jìn)行印刷的凹陷 表面部分28的圖案。
圖4中，如一個(gè)實(shí)施方式，壓模5放置在旋涂設(shè)備的平臺(tái)35上，用于將掩模材 料32施涂到壓模5的浮雕結(jié)構(gòu)26上。將掩模材料32施涂至壓模5的浮雕結(jié)構(gòu)26，旋轉(zhuǎn)
該平臺(tái)以形成相對(duì)均勻連續(xù)的掩模材料層。
圖5中，將具有掩模材料層32的壓模5和基材34彼此相鄰放置，使得在壓模5的 凸起表面30上的掩模材料與基材34的表面38接觸。
圖6中，壓模5與基材34分離，與基材接觸的掩模材料32保留在基材上，轉(zhuǎn)移 以形成掩模材料的圖案40 ?；?4包括掩模材料32的圖案40以及沒有掩模材料的敞 開區(qū)域42。
圖7中，如一個(gè)實(shí)施方式，具有掩模圖案40的基材34設(shè)置在旋涂設(shè)備的平臺(tái)35 上，用于將功能材料46施涂至基材。將功能材料46施涂到基材34具有掩模圖案40 的一側(cè)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)35以在基材上形成相對(duì)均勻連續(xù)的功能材料46的層。在所示的實(shí) 施方式中，功能材料46的層同時(shí)覆蓋了掩模材料32的圖案40以及敞開區(qū)域42。
圖8中，將具有功能材料層46和掩模圖案40的基材34放置在含溶液52的浴液50 中，所述溶液是用于掩模材料32的溶劑。掩模材料32的圖案40剝離(lift)基材34 和/或溶解于溶液浴50中。位于掩模圖案40上的功能材料46也可以與掩模材料32— 起除去，位于敞開區(qū)域42的功能材料46可保留在基材34上。位于基材34的敞開區(qū)域 42上的功能材料46形成用于電子器件或元件的功能材料46的圖案55。
圖9中，如進(jìn)行進(jìn)一步處理的實(shí)施方式，可以對(duì)具有功能材料46的圖案55的基 材34進(jìn)行加熱。在該實(shí)施方式中，功能材料46是金屬納米顆粒，所述金屬納米顆粒 需要通過加熱而燒結(jié)，以使圖案55具備導(dǎo)電性。
實(shí)施例
除非另外指出，否則，所有百分?jǐn)?shù)都是以組合物的總重量為基準(zhǔn)的。實(shí)施例1
下面的實(shí)施例說明了在基材上形成圖案的方法。用銀納米顆粒在撓性基材上
形成圖案，可提供薄膜晶體管的功能源-漏水平(source-drain level)。母模制備
在2英寸(5. l厘米)硅晶片上，以3000 rpm旋涂六甲基二硅氮烷薄層(HMDS)(得自奧爾德里奇(Aldrich))60秒。HMDS是用于在硅晶片上的光刻膠材料的增粘劑。以3000 rpm在HMDS層上旋涂斯譜立(Shipley)正性光刻膠(型號(hào)1811，得自羅門哈斯(Rohm and Haas))60秒。將該光刻膠膜在115'C的熱板上預(yù)烘焙1分鐘以完全干燥。然后，在I-劃線器(liner) (0AI掩模校準(zhǔn)器，型號(hào)200 (0AI Mask Aligner, Model 200))中，該預(yù)烘焙的光刻膠膜通過光掩模在365納米的紫外光輻照中以成像方式曝光8秒。曝光后，將該光刻膠在型號(hào)MF-319(得自羅門哈斯)的顯影劑中顯影60秒，該顯影劑是四甲基氫氧化銨(TMAH)溶液。顯影后的膜在蒸餾水中清洗，用氮?dú)飧稍?，并?15X:的熱板上加熱5分鐘，形成帶浮雕圖案的母模。在制成的母模上的浮雕圖案具有凸起表面區(qū)域和凹陷區(qū)域。母模中的凸起表面區(qū)域形成正性圖像，該圖像將是形成在基材上的功能材料銀的圖案。用表面輪廓儀(加利福尼亞州圣何塞的KLA-Tencor(KLA-Tencor, San Jose， CA))測量，母模上圖案化的光刻膠層厚度為1. l微米。HMDS保留在母模的凹陷區(qū)域中。
彈性壓模的制備
按照以下方式制備用于彈性壓模的載體通過旋涂方法，以3000 rpm在5密耳(O. 0127厘米)的Melinex 561聚酯膜載體上施涂一層可UV固化的光學(xué)透明的粘合劑(型號(hào)N0A73，從新澤西州的卡瑞本的北方產(chǎn)品公司(Norland Products;Cranbury， NJ)購得)，粘合劑層的厚度為5微米，然后在氮?dú)猸h(huán)境中，以1.6瓦功率(20毫瓦/厘米"在紫外線輻射(350-400nm)中曝光90秒進(jìn)行固化。
使用由賓夕法尼亞州愛斯通的薩托瑪(Sartomer, Exton, PA)提供的產(chǎn)品型號(hào)為CN4000的全氟聚醚(PFPE)化合物E10-DA，不進(jìn)行處理直接使用。E10-DA具有以下結(jié)構(gòu)式
R—E—CF2-0- (CF2-0-) n (-CF2-CF2-0-) m-CF2—E， 一R'其中，R和R'各自是丙烯酸酯，E是(CH2CH20)卜2CH2的直鏈非氟化的烴醚，
E'是(CF2CH20(CH2CH20)卜2的直鏈烴醚，分子量約為1000。確定E10-DA是PFPE
二丙烯酸酯的預(yù)聚物。
按以下方式制備彈性壓模組合物混合PFPE二丙烯酸酯預(yù)聚物(MW 1000)和l重量。/。的光引發(fā)劑Darocur 1173(得自瑞士巴塞爾的汽巴專用化學(xué)品公司
(from Ciba Specialty Chemicals, Basel, Switzerland))。 Darocur 1173的
該混合物用0.45微米的PTFE過濾器進(jìn)行過濾。將過濾后的預(yù)聚物倒入，在制成的母模具有浮雕圖案的一側(cè)形成一個(gè)層。將該載體放置在與母模相反的PFPE預(yù)聚物層(空氣層界面)上，使粘合劑與該層接觸。在氮?dú)鈿夥罩校褂?65納米1-劃線器，使PFPE層通過載體曝光10分鐘，以固化或聚合PFPE層，形成壓模。然后將壓模從母模上剝離，該壓模具有與母模中的浮雕圖案相反的浮雕表面。因此，壓模上的浮雕表面是所需功能材料的圖案的負(fù)片。(即，壓模具有凸起表面部分和凹陷表面部分，所述凹陷表面部分對(duì)應(yīng)于最終將形成的銀圖案。)
壓模上的浮雕圖案凸起部分的高度為0.4微米，寬度在5- 500微米范圍變化；凹陷部分的寬度在2-20000微米范圍變化。掩模材料的轉(zhuǎn)移
將掩模材料0. 5重量％的Covion Super-Yellow (取代的(1， 4-亞苯基-亞乙烯基)共聚物(得自墨克(Merck))的溶液溶于甲苯中，并用1微米的PTFE過濾器進(jìn)行過濾。以3000 rpm，將該掩模材料溶液旋涂至制成的PFPE壓模的浮雕表面上60秒。該溶液覆蓋全部浮雕表面，使其在空氣中室溫干燥約1分鐘。在保持65。C的熱板上放置一基材，即5密耳的Melinex⑧膜(型號(hào)ST504)。將具有掩模材料層的PFPE壓模層疊在基材的丙烯酸側(cè)(在熱板上時(shí))，但不施加任何附加壓力。從熱板上取下壓模和基材，在室溫將壓模與基材分離。在彈性壓模的浮雕圖案的凸起表面上的犧牲掩模材料轉(zhuǎn)移至基材，并在基材上形成掩模圖案。壓模中的凹陷區(qū)域不與基材接觸，因此，基材具有不含掩模材料的敞開區(qū)域。用輪廓儀測量，掩模材料的圖案的厚度為27納米。印刷的犧牲掩模材料的壓模圖案是母模上圖案的正片(S卩，印刷的母模圖案與母模的凹陷區(qū)域的圖案相同)。
功能材料的圖案化
從韓國阿納帕(Anapro， Korea)購得具有45%固體的銀油墨，型號(hào)
結(jié)構(gòu)如下。
20DGP-MP-40LT。該銀油墨具有直徑50納米的銀納米顆粒。用乙醇將該油墨稀釋 至17重量％。然后，該稀釋的銀分散體用尖端聲波處理器(tip sonicator)進(jìn) 行聲波處理5分鐘，并用0. 2微米PTFE過濾器過濾兩次。以3000 rpm將該銀 分散體旋涂到具有犧牲材料的掩模圖案的基材上60秒?；牡娜勘砻姹辉?銀分散體覆蓋，即銀材料以層形式沉積在掩模圖案和敞開區(qū)域上。然后，所述 銀于65'C退火1分鐘，以除去溶劑，并于14(TC在熱板上燒結(jié)5分鐘。將具有 掩模和功能層的基材置于氯仿浴液中，該浴液聲波處理l分鐘，以剝離該掩模。 將犧牲掩模材料從基材上剝離去除還會(huì)附帶上沉積在該掩模頂部的銀，但是不 會(huì)影響直接施涂至基材的銀。功能銀材料的圖案保留在基材上。在基材上的銀 圖案用異丙醇(IPA)和蒸餾水清洗，并用氮?dú)鈬姌尭稍铩?br> 基材上用圖案形成含集成的源-漏線條的元件。線條寬度為5微米。源漏 線條的間隔為2微米。銀圖案線條的電阻率小于2歐姆/口(ohm/sq.)。
采用這種方法進(jìn)行圖案化產(chǎn)生的源漏線條沒有中斷或不希望的微粒。與標(biāo)準(zhǔn) 微接觸印刷(參見比較例)不同，沒有在名義清潔的背景區(qū)域上發(fā)生不希望的銀轉(zhuǎn) 移。線條是高度脆性的，圖像與通過光刻法獲得的圖像類似。
實(shí)施例2
下面實(shí)施例說明了使用彈性壓模以印刷犧牲掩模材料，形成功能材料的圖案 的方法。功能材料是在撓性膜基材上形成圖案的銀納米顆粒。
按照實(shí)施例l中所述制備母模和彈性壓模。壓模上的浮雕圖案具有和實(shí)施 例l中所列相同的尺寸。
犧牲材料的轉(zhuǎn)移
通過以下方式制備聚(4-乙烯基吡啶)(P4VP)溶液(得自奧爾德里奇，St Louis， M0)的犧牲掩模材料將1重量。/。的P4VP聚合物溶于氯仿(CC13H)中，并用O. 2微米的 PTFE過濾器過濾。以3000rpm將該P(yáng)4VP溶液旋涂在彈性PFPE壓模上60秒，并空氣干 燥約1分鐘。然后，于室溫將PFPE壓模上的P4VP印刷到作為基材的5密耳Melinex⑥ 膜(型號(hào)ST504)的涂覆丙烯酸側(cè)上，在該壓模上不施加任何額外壓力。室溫下將該 壓模與基材分離，使P4VP從壓模的浮雕圖案的凸起表面轉(zhuǎn)移到基材上。用輪廓儀測 量，P4VP圖案的厚度為30納米。
功能材料的圖案化
從韓國阿納帕(Anapro， Korea)購得具有45重量％固體的銀油墨，型號(hào)DGH。
21該銀油墨具有直徑約20納米的銀納米顆粒。用甲苯將該油墨稀釋至18重量％。然后， 該稀釋的銀分散體用尖端聲波處理器(tip sonicator)進(jìn)行聲波處理10分鐘，并用 0.2微米PTFE過濾器過濾兩次。以2000 rpm將該銀溶液旋涂到具有犧牲材料P4VP的 掩模圖案的基材上60秒。基材的全部表面被該銀分散體覆蓋，即銀材料以層形式沉 積在掩模圖案和敞開區(qū)域上。然后，該銀層在熱板上于130。C退火10分鐘。將具有 掩模層和功能層的基材置于甲醇(MeOH)浴液中，該浴液聲波處理l分鐘，以剝離該 掩模。將犧牲材料P4VP從基材上剝離去除還會(huì)附帶上沉積在該掩模頂部的銀，但是
不會(huì)影響直接旋涂在基材上的銀。在基材上的銀圖案用新鮮的甲醇和蒸餾水清洗， 并用氮?dú)鈬姌尭稍??；纳系你y圖案于14(TC燒結(jié)48小時(shí)。銀圖案線條的電阻率為 4. 4歐姆/口。
對(duì)20納米銀顆粒的延長加熱將這些顆粒燒結(jié)成基材上的導(dǎo)電膜。雖然DGH型號(hào) 的銀納米顆粒在約25(TC能快速燒結(jié)，但是Melinex⑧PET基材在該燒結(jié)溫度將被破 壞。因此銀線條的燒結(jié)在適合于基材能承受的較低溫度下進(jìn)行較長的時(shí)間。但是， 延長基材的加熱導(dǎo)致產(chǎn)生來自基材的低分子量的低聚物，這些低聚物的直徑為微米 級(jí)，作為松散顆粒擴(kuò)散至基材的表面上。
具有燒結(jié)的銀線條的基材用丙酮清洗，以從基材去除松散的顆粒。產(chǎn)生的功 能銀材料的圖案不含顆粒。基材上的銀圖案形成20個(gè)晶體管的源-漏水平，每個(gè)晶 體管具有17根集成的源-漏線條。該圖案包括5微米的線條，以及3微米，5微米和8 微米的溝槽。
回顧具有5微米線條和間隔的集成源漏所形成的圖案在丙酮清洗之前和之后 的詳細(xì)圖像。清楚觀察到在延長加熱后在基材表面上形成了顆粒(粒度為0.5-5微 米)。顆粒數(shù)量在整個(gè)表面上變化，因?yàn)樵绰┑淖箅姌O具有約50個(gè)顆粒，而右電極 的顆粒較少。在每個(gè)線條上的顆粒數(shù)量也不同。預(yù)清洗的圖像顯示每根線條上有 1-10個(gè)顆粒。集成的源漏在丙酮漂洗后的圖像中，對(duì)銀圖案的線條進(jìn)行清潔，沒有 觀察到線條中的任何顆粒和中斷。
實(shí)施例3
下面實(shí)施例說明在撓性膜上形成功能材料的圖案的方法。功能材料是聚噻吩 的有機(jī)半導(dǎo)體材料。
按照實(shí)施例1中所述制備母模和彈性壓模。 掩模材料的轉(zhuǎn)移制備下面結(jié)構(gòu)式所示的TFE-NB-f-0H共聚物(2-丙醇，2-[(雙環(huán)[2.2. 1]庚-5-烯-2-基氧基)甲基]-l， 1, 1， 3， 3, 3-六氟-)聚合物與四氟乙烯溶解在丙酮中的10重 量％的溶液。
制備l重量y。Elvacite⑥2042，聚(甲基丙烯酸乙酯)(得自Lucite)溶于丙酮的 掩模材料溶液。將10克TFE-NB-f-OH溶液與l克Elvacite溶液混合，形成犧牲掩模材 料的混合物。以5000 rpm將該掩模材料混合物旋涂至PFPE彈性壓模上60秒，然后空 氣中干燥。PFPE壓模上的掩模材料與作為基材的5密耳Melinex⑥膜(型號(hào)ST504)的 涂覆丙烯酸側(cè)接觸，所述基材位于65"C的熱板上。轉(zhuǎn)移時(shí)，手動(dòng)施加少量壓力(約 0. 11bs/psi)。將該壓模與基材分離，使掩模材料從壓模的浮雕圖案的凸起表面轉(zhuǎn) 移到基材上。
功能材料的圖案化
以5000 rpm，將O. 5重量％的聚噻吩的氯仿溶液旋涂至基材上60秒?；牡娜?部表面被聚噻吩溶液覆蓋，即聚噻吩以層形式沉積在掩模圖案和敞開區(qū)域上。將具 有掩模和功能材料層的基材置于丙酮浴液中，該浴液聲波處理10秒，以剝離去除在 聚噻吩層下面的掩模材料的圖案。
將掩模材料從基材上剝離去除還會(huì)附帶上沉積在該掩模頂部的聚噻吩材料， 但是不會(huì)影響直接施涂在基材上的聚噻吩材料。沒有外來的銀材料留下或沉積在銀 的圖案線條之間。聚噻吩的圖案線條寬度約為200微米，顯示有一些微粒。
實(shí)施例4
下面實(shí)施例說明了使用彈性壓模以印刷犧牲掩模材料，形成功能材料的圖案 的方法。功能材料是在撓性膜基材上形成圖案的銀納米顆粒。
按照實(shí)施例l中所述制備母模和彈性壓模。壓模上的浮雕圖案具有和實(shí)施 例l中所列相同的尺寸。凸起部分的寬度為5-500微米，高度為0.4微米，凹陷 部分的寬度為2-20000微米，高度為0.4微米。
犧牲材料的轉(zhuǎn)移制備掩模材料。制備1重量％的三芳基胺聚合物的甲苯溶液。按照Herron等在 公開的PCT申請(qǐng)W0 2005/080525的實(shí)施例1中所述，制備以下結(jié)構(gòu)式的三芳基胺聚合 物
制備l重量n/。的Elvacite⑥，型號(hào)2045的聚(甲基丙烯酸異丁酯)的甲苯溶液。由 90: IO重量比的三芳基胺聚合物溶液和聚(甲基丙烯酸異丁酯)溶液制備掩模材料， 并用0.2微米PTFE過濾器進(jìn)行過濾。以3000 rpm將該掩模材料溶液旋涂在彈性PFPE 壓模上60秒，并空氣干燥約l分鐘。然后，于室溫將PFPE壓模上的掩模材料膜印刷 到作為基材的5密耳Melinex⑥膜(型號(hào)ST504)的涂覆丙烯酸側(cè)上，在該壓模上沒有 施加任何額外壓力。室溫下將該壓模與基材分離，使該掩模材料膜從壓模的浮雕圖 案的凸起表面轉(zhuǎn)移到基材上。用輪廓儀測量，該掩模材料圖案膜的厚度為40納米。
功能材料的圖案化
從韓國阿納帕(Anapro， Korea)購得具有45重量％固體的銀油墨，型號(hào)DGH。 該銀油墨具有直徑約20納米的銀納米顆粒。用甲苯將該油墨稀釋至18重量％。然后， 該稀釋的銀分散體用尖端聲波處理器(tip sonicator)進(jìn)行聲波處理10分鐘，并用 0. 2微米PTFE過濾器過濾兩次。以2000 rpm將該銀溶液旋涂到具有掩模材料的圖案 的基材上60秒?；牡娜勘砻姹辉撱y分散體覆蓋，即銀材料以層形式沉積在掩模 圖案和敞開區(qū)域上。然后，該銀層在熱板上于13(TC退火20分鐘。將具有掩模和功 能層的基材置于氯仿(CHCl3)浴液中，該浴液聲波處理l分鐘，以剝離去除該掩模。 將犧牲掩模材料從基材上剝離去除還會(huì)附帶上沉積在該掩模頂部的銀，但是不會(huì)影 響直接旋涂在基材上的銀。在基材上的銀圖案用新鮮的異丙醇和蒸餾水清洗，并用 氮?dú)鈬姌尭稍??；纳系你y圖案于14(TC燒結(jié)48小時(shí)。
回顧具有5微米線條和20-2微米間隔的集成源漏所形成的掩模材料圖案在氯 仿清洗之前和之后的詳細(xì)圖像。集成源漏的掩模圖案的圖像顯示PEPE母模的高分辨 的清晰邊緣。該圖案銀的分辨率為5微米線條和5微米間隔。比較例
以下比較例說明功能材料的直接接觸印刷，其中，將功能材料轉(zhuǎn)移至基材上 不應(yīng)有功能材料的無特征區(qū)域。 母模制備
使用負(fù)性光刻膠，SU-8型2(得自馬塞諸斯州紐頓(Newton, MA)的MICR0 CHEM)， 并采用實(shí)施例l中使用的相同光掩模，制造帶圖案的母模。因此，由這種母模形成 的壓模的凸起表面可用于直接將功能材料印刷在基材上。該光刻膠以7:3的重量比 用Y丁內(nèi)酯稀釋，并用1.0微米的PTFE過濾。以3000 rpm將該溶液旋涂至硅晶片上， 于65'C干燥1分鐘，并于95'C預(yù)烘焙1分鐘。將該預(yù)烘焙的光刻膠用I-劃線器(365nm) 曝光5秒，然后在95。C熱板上后烘焙1分鐘。將在硅晶片上的后烘焙的光刻膠在SU-8 顯影劑(得自MICR0CHEM)中顯影1分鐘，用異丙醇和蒸餾水清洗，用氮?dú)鈬姌尭稍铩?用輪廓儀測量，光刻膠圖案的特征高度為400納米。
按照實(shí)施例l所述的方式，由該母模制造彈性壓模。
功能材料的轉(zhuǎn)移-
從韓國阿納帕(Anapro， Korea)購得具有45重量％固體的銀油墨，型號(hào)DGH。 用甲苯將該油墨稀釋至18重量％。然后，該稀釋的銀分散體用尖端聲波處理器(tip sonicator)進(jìn)行聲波處理10分鐘，并用O. 2微米PTFE過濾器過濾兩次。以2000 rpm 將該銀溶液旋涂至PEPE壓模60秒。該壓模的表面完全被銀分散體覆蓋。該銀層空氣 干燥1分鐘，通過施加常規(guī)壓力，銀層轉(zhuǎn)移至基材的涂覆丙烯酸側(cè)?；氖?密耳的 Melinex⑥膜，型號(hào)ST504。在基材上的銀圖案用新鮮的甲醇和蒸餾水清洗，并用氮 氣噴槍干燥?；纳系你y圖案于14(TC燒結(jié)48小時(shí)。
對(duì)于該比較例和實(shí)施例2，圖像取自基材上銀源漏線條的圖案，然后進(jìn)行比較。 該比較例產(chǎn)生的銀圖案的圖像示于圖10a。實(shí)施例2產(chǎn)生的銀圖案的圖像示于圖10b。
采用比較例所述的直接微接觸印刷形成的銀圖案顯示功能銀材料被印刷在不應(yīng)有 功能材料的敞開區(qū)域中。此外，銀圖案的線條中斷，并觀察到基材上有微粒。在中 心周圍的較大區(qū)域以及晶體管墊之間的較大區(qū)域中，由于彈性壓模的凹陷部分的下 垂，銀被印刷沉積在基材上。
該銀印刷的圖案包括在頂部和底部的20個(gè)電極。電極寬度為0.5亳米，電極之 間的間隔也為O. 5毫米。如在圖10a的圖像中觀察的，在電極之間的21個(gè)間隔中有16 個(gè)間隔有轉(zhuǎn)移的另外的銀，是因?yàn)橛∷⑵陂g壓模的下垂產(chǎn)生的。位于中心左面和右 面的三角形區(qū)域的面積約為40毫米2，該中心以集成的最外的源和漏線條的對(duì)角線
25以及字母A和B界定。左面(字母A)的三角形區(qū)域的約100X的區(qū)域以及在右面(字母 B)的三角形區(qū)域的約70-80X的區(qū)域被轉(zhuǎn)移的銀覆蓋，原因是壓模下垂。
如在圖10b的圖像中觀察的，使用實(shí)施例2所述的掩模材料層制成的銀圖案顯 示形成優(yōu)良導(dǎo)電的銀圖案，因?yàn)樵陔姌O之間的所有21個(gè)間隔都是清潔的沒有被轉(zhuǎn)移 至圖案區(qū)域之外的任何銀。此外，上述三角形區(qū)域顯示沒有銀的轉(zhuǎn)移。比較這些圖 像后表明，當(dāng)按照比較例的方法印刷導(dǎo)體時(shí)，壓模下垂造成不希望的功能材料轉(zhuǎn)移， 很清楚這種轉(zhuǎn)移可能導(dǎo)致各種晶體管線路的短路，而本發(fā)明的方法基本上消除了線 路短路的可能性。本發(fā)明方法避免了功能材料在特征線條之間和周圍的不希望的轉(zhuǎn) 移，并避免在背景區(qū)域形成功能材料。
權(quán)利要求
1. 一種在基材上形成功能材料的圖案的方法，該方法包括a)提供具有凸起表面的浮雕結(jié)構(gòu)的彈性壓模；b)至少在浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面上施用掩模材料；c)將掩模材料從凸起表面轉(zhuǎn)移至基材，在基材上形成敞開區(qū)域的圖案；和d)在基材的敞開區(qū)域施用功能材料，以形成圖案。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，該方法在步驟d)之后還包括 以下步驟e) 從基材除去掩模材料。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟e)包括將步驟d)中形成 的基材置于用于掩模材料的溶劑的浴液中。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該方法還包括對(duì)浴液施加聲波。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能材料在溶液中，該方 法還包括進(jìn)行干燥，在基材上形成功能材料的膜。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料選自下組導(dǎo)體、 半導(dǎo)體、介電材料以及它們的組合。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料包括納米顆粒。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述納米顆粒的直徑約為3-100 納米。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述納米顆粒在液體載劑中。
10. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述納米顆粒選自下組導(dǎo) 體、介電體、半導(dǎo)體、以及它們的組合。
11. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述納米顆粒包含選自下組 的金屬銀、金、銅、鈀、氧化銦錫，以及它們的組合。
12. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述納米顆粒是選自下組的半導(dǎo)體納米顆粒硅、鍺、砷化鎵、氧化鋅、硒化鋅，以及它們的組合。
13. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述納米顆粒是量子點(diǎn)。
14. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述納米顆粒選自下組碳納米管、導(dǎo)電碳納米管、半導(dǎo)體碳納米管、以及它們的組合。
15. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，功能材料包括在液體載劑中的金屬納米顆粒，該方法還包括加熱基材上的納米顆粒。
16. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，施用功能材料的步驟d)采用 選自下組的方式進(jìn)行注射、灌注、液體澆鑄、噴射、浸漬、噴霧、氣相沉積 以及涂覆。
17. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述掩模材料包括液體中的 聚合物材料，所述方法還包括除去液體，足以至少在凸起表面上形成掩模材料 的膜。
18. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，施用掩模材料的步驟b)采用 選自下組的方式進(jìn)行注射、灌注、液體澆鑄、噴射、浸漬、噴霧、氣相沉積 以及涂覆。
19. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述掩模材料在溶液中，該 方法還包括進(jìn)行干燥，形成在壓模的凸起表面上的掩模材料層。
20. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，基材上掩模材料的厚度為 100-IOOOOA。
21. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，掩模材料選自下組丙烯腈-丁二烯彈性體；聚(丙烯腈)；苯乙烯均聚物和共聚物；丙烯酸酯和甲基丙烯酸 酯的均聚物和共聚物；聚碳酸酯；聚氨酯；聚噻吩；取代和未取代的聚亞苯基 -亞乙烯基均聚物和共聚物；聚(4-乙烯基吡啶)；聚(異氰酸正己酯)；聚(1，4-亞苯基亞乙烯基)；基于環(huán)氧化物的體系；聚(正咔唑)；聚降冰片烯的均聚物 和共聚物；聚(苯醚)；聚(苯硫醚)；聚(四氟乙烯)；醇酸樹脂；明膠；聚(丙 烯酸)；多肽；蛋白質(zhì)；聚(乙烯基吡啶)；聚(乙烯基吡咯烷酮)；羥基聚苯乙 烯；聚(乙烯醇)；聚乙二醇；脫乙酰殼多糖；(苯乙烯-乙烯基吡啶)共聚物；(丙 烯酸丁酯-乙烯基吡啶)共聚物；芳基胺和氟化的芳基胺；纖維素和纖維素衍生 物；丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯乳液的分散體；以及它們的共聚物和組合。
22. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，功能材料與掩模材料不相容 或基本不相容。
23. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，彈性壓模包括一組合物層， 該組合物選自下組硅聚合物；環(huán)氧聚合物；共軛二烯烴的聚合物；A-B-A型 嵌段共聚物的彈性體嵌段共聚物，其中，A代表非彈性嵌段，B代表彈性嵌段； 丙烯酸酯聚合物；氟聚合物，以及它們的組合。
24. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，彈性壓模包含一層光敏組合物層。
25. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，彈性壓模包括一組合物層， 該組合物包含能通過施加光化輻照聚合的氟化化合物。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，氟化化合物是全氟聚醚化合物。
27. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，彈性壓模還包含撓性膜的載體。
28. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，彈性壓模包含一層能通過加 熱固化的組合物。
29. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述基材選自下組塑料、 聚合物膜、金屬、硅、玻璃、織品、紙以及它們的組合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在用于電子器件和元件的基材上形成功能材料的圖案的方法。該方法使用具有浮雕結(jié)構(gòu)的壓模，將掩模材料轉(zhuǎn)移至基材并在基材上形成敞開區(qū)域的圖案。至少在敞開區(qū)域中將功能材料施用至基材。從基材上除去掩模材料，在基材上形成功能材料的圖案。該方法適合于制造用于電子器件和元件的微線路。
文檔編號(hào)B41F17/00GK101505969SQ200780031171
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月23日
發(fā)明者G·B·布朗謝特, 李喜現(xiàn) 申請(qǐng)人:E.I.內(nèi)穆爾杜邦公司