專利名稱：：使用掩模材料在基底上形成功能性材料的圖案的方法使用掩模材料在基底上形成功能性材料的圖案的方法
背景技術：
：1.發(fā)明領域本發(fā)明涉及在基底上形成功能性材料的圖案的方法，并且具體地講，該方法利用具有浮雕表面的彈性印模在涂覆有功能性材料的基底上形成開放區(qū)域的圖案。2.相關技術的描述幾乎所有電子器件和光學器件均需要進行圖案化。長期以來一直均通過釆用光刻工藝形成所需的圖案來制造微電子器件。根據(jù)這項技術，將導電材料、絕緣材料或半導電材料的薄膜沉積到基底上，并將負性或正性光致抗蝕劑涂覆到材料的外露表面上。然后以預定圖案照射抗蝕劑，并洗掉表面上被照射到或未被照射到的抗蝕劑部分，從而在表面上形成抗蝕劑的預定圖案。為了形成導電金屬材料的圖案，隨后對未被預定抗蝕劑圖案覆蓋的金屬材料進行蝕刻或移除。然后移除抗蝕劑圖案，即可得到金屬材料的圖案。然而，光刻是一種復雜的多步工藝，對于印刷塑料電子零件而言成本過高。微接觸印刷是一種用于形成圖案化材料的靈活的非光刻方法。與常規(guī)光刻技術相比，微接觸印刷法潛在地取得了巨大的進步，因為接觸印刷可以在塑料電子器件上形成分辨率相對高的圖案，以用于電子零件組裝。微接觸印刷技術的特點在于分辨率高，能夠將微米級尺寸的圖案施加到基底表面上。微接觸印刷也比光刻系統(tǒng)更經(jīng)濟，因為其程序復雜度較低，不需要旋涂設備或潔凈室環(huán)境。此外，微接觸印刷可潛在地有助于巻到巻電子零件組裝作業(yè)，該技術比光刻技術和電子束微影技術(這是需要大約幾十納米的分辨率時采用的常規(guī)技術)等其他技術的產(chǎn)量要高。采用微接觸印刷可在巻到巻組裝作業(yè)時利用單個印模印刷出多個圖像。在諸如射頻標簽(RFID)、傳感器、存儲器和后面板顯示器之類的微電子器件的制造過程中，可使用微接觸印刷技術來代替光刻。微接觸印刷能將形成分子物質的自組裝單層(S屈)轉移到基底上，這一技術也已應用于金屬的圖案化無電沉積中。5SAM印刷能夠形成高分辨率的圖案，但一般僅限于通過硫醇化學作用形成金或銀的金屬圖案。盡管存在各種變型，但在SAM印刷中，設置在彈性印模上的陽紋浮雕圖案被涂蘸到基底上。彈性印模的浮雕圖案涂蘸有硫醇材料，該浮雕圖案通常由聚二甲基硅氧垸(PDMS)制成。硫醇材料通常為垸基硫醇材料。用金或銀的金屬薄膜完全覆蓋基底，然后將涂覆有金的基底與印模接觸。在印模的浮雕圖案與金屬薄膜接觸之后，具有所需微電路圖案的單層硫醇材料就被轉移到了金屬薄膜上。垸基硫醇通過自組裝工藝在金屬上形成有序的單層，從而使SAM壓緊并牢固地粘附到金屬上。因此，當隨后把經(jīng)過印刻的基底浸入到金屬蝕刻溶液中時，SAM充當抗蝕劑的作用，因而除了受SAM保護的金屬區(qū)域之外，所有區(qū)域均被蝕刻而露出下面的基底。然后剝?nèi)AM，留下具有所需圖案的金屬。Coe-Sullivan等人在WO2006/047215中公開了尤其針對發(fā)光器件將材料轉移到基底上的方法。該方法包括將材料選擇性地沉積在印模施用裝置的表面上，并使印模施用裝置的表面與基底接觸。印模施用裝置可以具有紋理，也就是說其表面具有由凸起和凹陷形成的圖案，或者可以沒有紋理，即沒有凸起或凹陷。所述材料為包含半導體納米晶體的納米材料油墨。將材料直接接觸印刷到基底上免去了與SAM印刷相關的步驟，在SAM印刷中，需從基底上蝕刻掉或移除那些未形成所需微電路圖案的多余材料。諸如WO2006/047215中描述的那些硫醇材料或其他材料的SAM的直接微接觸印刷可以在具有高部件密度的微電子器件和組件中實現(xiàn)。然而，其中將功能性材料的高分辨率細線圖案通過不存在功能性材料的相對大的無部件區(qū)域隔開的器件和組件的微接觸印刷則可能存在問題。印模會在各部件之間的區(qū)域下陷，在這些區(qū)域中部件的密度低或者部件之間的間距大。印模的浮雕表面的下陷是指浮雕結構的凹陷區(qū)域的最下表面向凸起區(qū)域的最上表面塌陷或下陷的現(xiàn)象。下陷也被稱為印模的頂部塌陷。浮雕表面的下陷可導致凹陷區(qū)域將材料印刷在本應該無材料的區(qū)域。凹陷區(qū)域下陷至充分接觸以將材料轉移至基底上的非期望區(qū)域中，這些區(qū)域不是要形成的細線圖案的一部分。當對印模施加壓力時，甚至會加劇印模的凹陷區(qū)域的下陷。為了實現(xiàn)將材料圖案轉移到基底上，有時候需要對印模施加壓力。如果轉移的材料較大，則它可能接觸一個或多個功能性材料的圖案細線，這可能破壞組件的使用。在印模的下陷使材料轉移至背景區(qū)域的情況下，導電性圖案的微接觸印刷，尤其是利用SAM層時，可導致器件或組件的短接。除了并入印模中的部件密度圖案之外，印模的彈性特性還可導致無部件區(qū)域中的下陷。用于微接觸印刷的印模是彈性體，以便印模與基底充分接觸并同時貼合各種表面，包括圓柱形或球形表面，或者不連續(xù)的或多平面表面。然而，印模的部件可具有縱橫比(由印模上各部件的寬度除以部件的高度來確定)，從而在高分辨率細線部件圖案之間的凹陷區(qū)域中引起下陷。因此希望提供用于在基底上形成諸如導體、半導體、或電介質材料之類的功能性材料的圖案的方法。還希望此方法便于利用彈性印模進行微接觸印刷，但不限于在金屬上印刷。還希望此方法可以避免在圖案的無部件區(qū)域中轉移功能性材料的問題。發(fā)明概述本發(fā)明提供一種在基底上形成功能性材料的圖案的方法。該方法包括提供彈性印模，所述印模具有浮雕結構中的凸起表面并且在浮雕結構的至少凸起表面上具有掩模材料，以及將掩模材料從凸起表面轉移到基底以在基底上形成開放區(qū)域的圖案。該方法包括將功能性材料涂覆到基底上的開放區(qū)域從而形成與基底相對的功能性材料的外表面，使粘合劑與功能性材料的外表面接觸，以及使粘合劑與基底分離以便從基底上移除至少掩模材料。附圖簡述圖1為底版的剖面正視圖，該底版具有形成微電路或其他功能性電子通道的圖案的浮雕結構。圖2為印版前體的一個實施方案的剖面正視圖，該前體在支撐件與底版之間具有彈性體材料層，彈性體層暴露于光化輻射。圖3為印模的剖面正視圖，該印模由從底版上分離的印版前體形成。該印模具有與底版的浮雕圖案相對應的浮雕結構，具體地講，該印模的浮雕結構包括由至少凸起表面和凹陷表面形成的圖案，該圖案與底版的浮雕案相反。圖4為置于旋涂機平臺上的彈性印模的剖面正視圖，它作為將掩模材料施加到印模的浮雕結構上的一個實施方案。圖5為彈性印模的剖面正視圖，該印模的浮雕結構的凸起表面上的掩模材料層與基底接觸。圖6為彈性印模的剖面正視圖，該印模從基底分離，并且將凸起表面上的掩模材料轉移到基底上以形成掩模材料的圖案。圖7為在旋涂機平臺上具有掩模材料的圖案的基底的剖面正視圖，它作為將功能性材料施加到未被掩模材料的圖案覆蓋的基底上的開放區(qū)域的一個實施方案。圖8為具有功能性材料和掩模材料的基底的剖面正視圖，并且材料捕集元件具有粘合劑層，其中示出了粘合劑與掩模材料和功能性材料的外表面相接觸。圖9為具有功能性材料的圖案的基底的剖面正視圖，其中示出了使材料捕集元件從基底分離，以便移除掩模材料并且在基底上形成功能性材料的圖案。優(yōu)選實施方案的描述在以下詳細描述中，附圖的所有圖中類似的參考符號是指類似的元件。本發(fā)明提供了在基底上形成功能性材料的圖案以用于電子應用的方法。該方法適用于作為功能性材料的多種電子材料(包括導體、半導體、以及電介質)的圖案形成。該方法不僅限于通過彈性印模來施加硫醇材料作為掩模材料。該方法能夠在多種基底上大面積地形成功能性材料的圖案，并且線分辨率通常為至少1至5微米，因此尤其能夠形成微電路。該方法采用具有浮雕結構的彈性印模進行印刷以轉移掩模材料，操作容易，并且不會使印模下陷或明顯下陷以及將材料不期望地轉移到基底上。該方法在功能性材料的細線之間提供清潔的、開放的無部件背景區(qū)域，同時保留了與常規(guī)微接觸印刷相關的圖像保真度和分辨率。該方法可適用于制造電子器件和組件的高速生產(chǎn)工藝，例如巻到巻工藝。提供印模以將基底圖案化。印模包括具有凸起表面的浮雕結構。浮雕結構通常會包括多個凸起表面和多個凹陷表面。印模的浮雕結構形成凸起表面圖案，用于將掩模材料印刷在基底上?；咨系难谀２牧系膱D案是電子組件或器件所需的功能性材料的圖案的對立或相反圖案。也就是說，彈性印模的浮雕結構的凹陷表面代表通過本發(fā)明的方法最終將在基底上形成的功能性材料的圖案，而凸起表面代表基底上8的背景或無部件區(qū)域。在一個實施方案中，本發(fā)明主要避免了由于印模的浮雕表面的結構而引起的與標準微接觸印刷相關的印模下陷(即，凹陷部分發(fā)生頂部塌陷)的問題。與凹陷表面的寬度相比，印模結構的凸起表面相對較寬。由于凹陷表面的尺寸寬度相對較窄，因此通過本發(fā)明形成和使用的彈性印模的凹陷表面不會下陷或明顯下陷并且不會非期望地轉移材料。印模利用凸起表面來印刷掩模材料的相對較寬的細線，所述細線將代表最終形成的電子零件上的開放背景區(qū)域。在一個實施方案中，印模的浮雕結構將具有寬度大于凹陷表面寬度的凸起表面。盡管印模的浮雕結構的上述實施方案具有特定的優(yōu)點，但本方法不僅限于凸起表面的寬度大于凹陷表面的寬度的實施方案。本發(fā)明的方法適用于形成功能性材料的圖案，無論印模凸起表面和凹陷表面的相對尺寸如何。印?？刹捎梦⒔佑|印刷領域的技術人員所知的常規(guī)方式制成。例如，可通過在底版上模制和固化材料層來制造印模，所述底版的表面具有浮雕形態(tài)(該浮雕形態(tài)與印模的浮雕結構相反)。印?？赏ㄟ^暴露于光化輻射、加熱、或它們的組合來固化。因此，印模包括彈性體材料層，該層也可稱為彈性體層、固化的層、或固化的彈性體層。還可以例如通過以形成浮雕結構的方式燒蝕或雕刻材料來制造印模。印模的浮雕結構使得凸起表面比凹陷表面高出足夠的距離，從而使凸起表面可以選擇性地與基底接觸。在一個實施方案中，從凹陷表面到凸起表面的高度為約0.2至20微米。在另一個實施方案中，從凹陷表面到凸起表面的高度為約0.2至2微米。印?？梢杂蓾M足下述要求的任何材料加工而成該材料能夠通過凸版印刷而在基底上反復形成材料的圖案。印模的材料為彈性體，使得印模的至少凸起部分可以適形于基底表面，從而促使掩模材料完全轉移到基底表面上。聚合材料適用于形成彈性印模，并且不限于包括例如有機硅聚合物，例如聚二甲基硅氧烷(PDMS);環(huán)氧聚合物，共軛二烯烴的聚合物，包括聚異戊二烯、1,2-聚丁二烯、1，4-聚丁二烯、以及丁二烯/丙烯腈；A-B-A型嵌段共聚物的彈性體嵌段共聚物，其中A代表非彈性體嵌段，優(yōu)選的是乙烯基聚合物，最優(yōu)選的是聚苯乙烯，B代表彈性體嵌段，優(yōu)選的是聚丁二烯或聚異戊二烯；丙烯酸酯類聚合物；以及氟聚合物。A-B-A型嵌段共聚物的實例包括但不限于聚(苯乙烯丁二烯苯乙烯)和聚(苯乙烯異戊二烯苯乙烯)。聚合材料可以為彈性體，或可以在固化之后變?yōu)閺椥泽w。在一個實施方案中，形成彈性印模的材料具有感光性，使得在暴露于光化輻射之后可以形成浮雕結構。術語"感光性"包括滿足下述要求的任何體系體系中的感光性組合物在響應于光化輻射之后能夠引發(fā)一個或多個反應，尤其是光化學反應。暴露于光化輻射之后，通過縮合機理或自由基加成聚合而引發(fā)單體和/或低聚物的鏈增長聚合反應。雖然設想了所有可發(fā)生光聚合的機理，但本文將以具有一個或多個末端烯鍵式不飽和基團的單體和/或低聚物的自由基引發(fā)加成聚合反應為基礎，對可用作彈性印模材料的感光性組合物進行描述。在這種情況下，當暴露于光化輻射時，光引發(fā)劑體系可作為引發(fā)單體和/或低聚物的聚合反應所需的自由基的來源。組合物具有感光性的原因在于其包含具有至少一個烯鍵式不飽和基團的化合物，該化合物能夠通過光引發(fā)的加成聚合反應來形成聚合物。感光性組合物還可包含通過光化輻射進行激活以引發(fā)光聚合反應的引發(fā)體系?？删酆系幕衔锟删哂蟹悄┒讼╂I式不飽和基團，和/或所述組合物可包含一種或多種促進交聯(lián)的其他組分例如單體。就此而言，術語"光可聚合的"旨在包括光可聚合的、光可交聯(lián)的、或二者皆可的體系。如本文所用，光聚合反應也可稱為固化。形成彈性印模的感光性組合物可包含一種或多種組分和/或添加劑，并且可包括但不限于光引發(fā)劑、一種或多種烯鍵式不飽和化合物(可稱為單體)、填料、表面活性劑、熱聚合抑制劑、加工助劑、抗氧化劑、光敏劑等，以便穩(wěn)定或換句話講增強組合物。光引發(fā)劑可以是對光化輻射敏感的任何單一化合物或化合物的組合，這些化合物生成引發(fā)聚合反應的自由基，并且無多余的末端基團。可以使用任何已知類別的光引發(fā)劑，尤其是自由基光引發(fā)劑，例如芳族酮、醌、二苯甲酮、苯偶姻醚、芳基酮、過氧化物、二咪唑、芐基二甲基縮酮、羥基垸基苯基苯乙酮、二垸氧基苯乙酮、三甲基苯甲酰氧化膦衍生物、氨基酮、苯甲酰環(huán)己醇、甲基苯硫嗎啉酮、嗎啉苯基氨基酮、a鹵代苯乙酮、氧磺?；?、磺酰基酮、氧磺酰基酮、磺?；?、苯甲酰肟酯、噻噸酮、樟腦醌、香豆素酮、以及米氏酮。在一個實施方案中，光引發(fā)劑可包括氟化光引發(fā)劑，它以已知的芳族酮型無氟光引發(fā)劑為基礎。作為另外一種選擇，光引發(fā)劑可以是化合物的混合物，當由通過輻射進行活化的感光劑使其釋放自由基時，其中一種化合物提供自由基。液體光引發(fā)劑尤其適合，因為它們能夠在組合物中均勻分散。優(yōu)選地，引發(fā)劑對紫外線輻射敏感。光引發(fā)劑一般以按感光性組合物的重量計0.001%至10.0%的量存在。10可用于通過光化輻射進行激活的組合物中的單體是本領域熟知的，并且包括但不限于加成聚合烯鍵式不飽和化合物。加成聚合化合物也可以是低聚物，并且可以是單一低聚物或低聚物的混合物。組合物可包含單一單體或單體的組合。能夠發(fā)生加成聚合的單體化合物可以按所述組合物的重量計小于5%，優(yōu)選小于3%的量存在。在一個實施方案中，彈性印模由包含氟化化合物的感光性組合物組成，該氟化化合物在暴露于光化輻射之后發(fā)生聚合反應，形成氟化彈性體型材料。合適的彈性體型氟化化合物包括但不限于全氟聚醚、氟烯烴、氟化的熱塑性彈性體、氟化的環(huán)氧樹脂、氟化的單體和氟化的低聚物，這些化合物可通過聚合反應來發(fā)生聚合或交聯(lián)。在一個實施方案中，氟化化合物具有一個或多個末端烯鍵式不飽和基團，所述基團可進行聚合反應并形成氟化的彈性體材料。彈性體型氟化化合物可以與聚合物進行均聚或共聚，這些聚合物例如為聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚硅氧烷、聚酰胺、以及其他聚合物，從而獲得適合于印版前體和/或印模使用的所需特性。暴露于光化輻射足以使氟化化合物發(fā)生聚合反應，并使其可用作印刷印模，從而無需采用高壓和/或高于室溫的高溫。含有通過暴露于光化輻射而固化的氟化化合物的組合物的優(yōu)點是組合物的固化相對較快(如，在幾分鐘或更短的時間以內(nèi))，并且顯影過程簡單，當與熱固化的組合物，例如基于PDMS的體系相比時，這個優(yōu)點尤其突出。在一個實施方案中，彈性印模包括感光性組合物層，在該組合物層中氟化化合物為全氟聚醚(PFPE)化合物。全氟聚醚化合物是包含至少很大比例的全氟醚部分的化合物，即全氟聚醚。PFPE化合物中所存在的很大比例的全氟醚部分按PFPE化合物的總重量計等于或大于80重量％。全氟聚醚化合物還可包含一個或多個擴展部分，這些擴展部分為未氟化的烴或烴類醚；和/或為可能氟化的但并未全氟化的烴或烴類醚。在一個實施方案中，全氟聚醚化合物包含至少很大比例的全氟聚醚部分和末端光反應性部分，以及任選地未氟化的烴擴展部分。全氟聚醚化合物的官能體現(xiàn)在一個或多個末端烯鍵式不飽和基團(即，光反應性部分)，這些基團使化合物對光化輻射具有反應性。光反應性部分也稱為光可聚合部分。對全氟聚醚化合物沒有限制，并且包括直鏈和支鏈結構，而優(yōu)選的是全氟聚醚化合物的線性主鏈結構。PFPE化合物可以為單體形式，但通常為低聚物形式，并且在室溫下為液體?？梢詫⑷勖鸦衔镆暈榫哂械途廴巡糠值牡途垭p官能單體。全氟聚醚化合物可發(fā)生光化學聚合，從而生成印模的彈性體層?；赑FPE的材料的優(yōu)點是PFPE經(jīng)過高度氟化，并且對諸如二氯甲垸、氯仿、四氫呋喃、甲苯、己垸、以及乙腈等等有機溶劑產(chǎn)生的溶脹具有耐受性，這些有機溶劑在微接觸印刷技術中是理想的選擇。任選地，彈性印?？砂ㄈ嵝员∧さ闹渭?，并且優(yōu)選是柔性聚合物薄膜。柔性支撐件能夠使印模的彈性體浮雕表面適形于或基本上適形于可印刷的電子器件基底，并且不會翹曲或變形。支撐件還具有足夠的柔性，以便當從底版上剝離印模時它能夠隨印模的彈性體層一起彎曲。支撐件可以為可形成下述薄膜的任何聚合材料該薄膜在制造和使用印模的條件下始終不會發(fā)生反應并且保持穩(wěn)定。適合的薄膜支撐件的實例包括纖維質薄膜，例如三乙酰纖維素；以及熱塑性材料，例如聚烯烴、聚碳酸酯、聚酰亞胺、和聚酯。優(yōu)選的是聚乙烯薄膜，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜。支撐件還包括柔性玻璃。通常支撐件具有介于2至50密耳(0.0051至0.13cm)之間的厚度。通常支撐件為片材形式，但不限于這種形式。在一個實施方案中，支撐件對使感光性組合物發(fā)生聚合的光化輻射透明或基本上透明。可任選地，在施加掩模材料之前，彈性印模的浮雕表面上可包括一個或多個層。所述一個或多個層可例如有助于將掩模材料從印模轉移到基底上。適合用作附加層的材料的實例包括氟化化合物。在一個實施方案中，在將掩模材料轉移到基底上之后，附加層保留在彈性印模上。將掩模材料施加到印模的浮雕結構的至少凸起表面上，以便將掩模材料布置在印模上?？赏ㄟ^任何合適的方法將掩模材料施加到印模上，這些方法包括但不限于注入、傾注、液體澆鑄、噴射、浸漬、噴霧、氣相沉積、以及涂覆。合適的涂覆方法的實例包括旋涂、浸涂、槽式涂布、滾涂、以及刮涂。在一個實施方案中，將掩模材料施加到印模的浮雕結構上，即掩模材料在凸起表面和凹陷表面上形成層。印模上的掩模材料層可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。對掩模材料層的厚度沒有具體限制，前體條件是該材料可以印刷并且可以用作基底上的掩模。在一個實施方案中，掩模材料層的厚度通常小于印模的浮雕高度(即凸起表面與凹陷表面的高度差)。在一個實施方案中，印模上的掩模材料層介于0.01和1微米之間。12當將掩模材料施加到印模的至少凸起表面上之后，可任選地干燥該掩模材料，以便在將其轉移到基底上之前移除部分或全部載體或溶劑?？刹捎萌魏畏绞絹韺嵤└稍铮ㄊ褂脷怏w噴射、利用吸收材料吸干、在室溫或高溫下蒸發(fā)等等。在一個實施方案中，掩模材料在轉移之前基本上不含溶劑或載體并且在凸起表面上形成薄膜。掩模材料的選擇由最終將被圖案化的功能性材料來決定。掩模材料通常分散、溶解或懸浮于溶液中以便施加到印模上。功能性材料也通常分散、溶解或懸浮于溶液中以便施加到基底上。用于功能性材料的溶液類型，無論是有機化合物、水性化合物還是醇類化合物，決定了掩模材料以及掩模材料在其中分散、溶解或懸浮的對應溶液。掩模材料使用的溶液不應與功能性材料使用的溶液相同、或基本上相同、或類似。該溶液可以為溶劑，也就是說能夠溶解另一種物質以形成均勻分散的混合物的物質，或者可以為能夠使材料充分分散或懸浮于溶液中以便進行本發(fā)明方法的各步驟的載體化合物。在特定實施方案中，用于掩模材料的溶液與功能性材料的溶液不相容或基本上不相容。也就是說，在一個實施方案中，如果功能性材料溶于含有機化合物的溶液中，則選擇的掩模材料與有機溶液不相容或基本上不相容(即，掩模材料分散、溶解或懸浮于水溶液或醇溶液中)。在一個實施方案中，如果功能性材料溶于含水性化合物或醇類化合物的溶液中，則選擇的掩模材料與水溶液或醇溶液不相容或基本上不相容(即，掩模材料分散、溶解或懸浮于有機材料中)。在一個實施方案中，掩模材料和功能性材料不相容或基本上不相容，使得當把功能性材料施加到基底上的掩模材料的圖案上時，不會或基本上不會改變或破壞或換句話講影響掩模材料的圖案。在另一個實施方案中，掩模材料和功能性材料不相容或基本上不相容，使得功能性材料和掩模材料彼此鄰近時不會混合或溶解。改變或破壞圖案的實例包括溶解或溶脹掩模材料并使掩模材料從基底翹起(當與功能性材料接觸時)；以及溶解或溶脹功能性材料并且使功能性材料從基底翹起。在本發(fā)明方法的范圍內(nèi)還可設想，掩模材料和功能性材料均可使用相同的普通溶液，例如兩者均使用有機溶液，或兩者均使用醇溶液，并且仍然不相容或基本上不相容。在這種情況下，只要掩模材料的溶液和功能性材料的溶液的溶解度的差異足夠大，使得施加功能性材料不會有害地影響基底上的掩模材料的圖案，并且移除掩模材料不會有害地影響功能性材料的圖案的形成，那么即可認為掩模材料與功能性材料基本上不相容。掩模材料應該能夠(l)在印模的浮雕結構的至少凸起表面上形成層；(2)可以按照浮雕結構將圖案轉移到基底上；以及(3)在不有害地影響功能性材料的圖案(并且不影響下面的層，如果有)的情況下從基底移除。彈性印模的某些特性可影響特定掩模材料形成層并且轉移到基底上的能力，但微接觸印刷領域內(nèi)的技術人員所具備的技能完全能夠確定掩模材料和彈性印模的適當組合。在一個實施方案中，掩模材料還允許功能性材料覆蓋掩模圖案的全部或部分。對適合用作掩模材料的材料沒有限制，但前體條件是掩模材料滿足上述要求。適合用作水性或水溶液中功能性材料的掩模材料的材料實例包括但不限于丙烯腈均聚物和共聚物，例如丙烯腈丁二烯彈性體、以及聚(丙烯腈)；苯乙烯均聚物和共聚物，例如聚苯乙烯、以及聚(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，例如聚丙烯酸酯、聚(甲基丙烯酸乙酯)、以及聚甲基丙烯酸酯；聚碳酸酯；聚氨酯；聚噻吩；取代和未取代的聚苯撐乙烯撐均聚物和共聚物；聚(4_乙烯基吡啶)；聚(正異氰酸己酯)；聚(1，4-苯乙炔)；環(huán)氧基體系；聚(正咔唑)；聚降冰片烯的均聚物和共聚物；聚(亞苯基氧化物)；聚(亞苯基硫化物)；聚(四氟乙烯)；以及它們的組合和共聚物。適合用作有機溶液中功能性材料的掩模材料的材料實例包括但不限于醇酸樹脂；明膠；聚(丙烯酸)；多肽；蛋白質；聚(乙烯基吡啶)；聚(乙烯吡咯烷酮)；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；以及它們的組合和共聚物。將掩模材料從浮雕結構的凸起表面轉移到基底會在基底上生成掩模材料的圖案，并且相應地在基底上形成開放區(qū)域的圖案。轉移也可稱為印刷。將凸起表面上的掩模材料與基底相接觸就可以轉移掩模材料，使得在將印模從基底上分離時形成掩模材料的圖案。在一個實施方案中，布置在凸起表面上的全部或基本上全部掩模材料均轉移到基底上?？赏ㄟ^任何合適的方法使印模從基底上分離，包括但不限于剝離、氣體噴射、液體噴射、機械裝置等。任選地，可向印模施加壓力，以確保掩模材料接觸基底并完全轉移到基底上。用于將掩模材料轉移到基底上的合適壓力為小于5lbs./cm2，優(yōu)選小于1lbs/cm2，更優(yōu)選為0.1至0.9lbs./cm2，最優(yōu)選為約0.5lbs./cm2?？梢圆捎萌魏畏绞綄⒀谀２牧限D移到基底上?？梢酝ㄟ^將印模的浮雕表面移動到基底上，或將基底移動到印模的浮雕表面上，或同時移動基底和浮雕表面以使其相互接觸，來轉移掩模材料。在一個實施方案中，采用手工方式轉移掩模材料。在另一個實施方案中，以自動方式轉移掩模材料，例如采用傳送帶；巻到巻工藝；直接傳動式移動夾具或貨盤；鏈條、皮帶或齒輪傳動式夾具或貨盤；摩擦輥；印刷機；或旋轉裝置。對掩模材料層的厚度沒有具體限制，而基底上的掩模材料層的典型厚度介于100至10000埃(0.001至1微米)之間。對基底沒有限制，并且可以包括塑料、聚合物薄膜、金屬、硅、玻璃、織物、紙、以及它們的組合，前提條件是可以在其上形成掩模圖案?；卓梢允遣煌该鞯幕蛲该鞯?。基底可以是剛性的或撓性的。在基底上形成根據(jù)本發(fā)明方法的功能性材料的圖案之前，基底可以包括其他材料形成的一個或多個層和/或一個或多個圖案。基底表面可包括能增強粘附性的表面，例如底漆層，或者對基底表面進行處理，以增強粘合劑層、或掩模材料、或功能性材料對基底的粘附。任選地，基底可包括粘合劑層，以有助于將掩模材料從印模轉移到基底上，和/或有助于相對于用于將掩模材料從基底移除的粘合劑的粘合強度，對掩模材料與基底之間以及功能性材料與基底之間的粘附力進行平衡。在一個實施方案中，粘合劑具有高于室溫的玻璃化轉變溫度。通過以高于室溫的溫度加熱具有粘合劑層的基底，可使粘合劑層軟化或發(fā)粘，并且有助于掩模材料對基底的粘附。基底不必經(jīng)過任何處理或具有粘合劑層，前體條件是印模與基底的表面能之間的差異足夠大以促使掩模材料轉移到基底上，并且基底與功能性材料之間具有足夠強的粘附引力，以便在將粘合劑從基底分離之后防止功能性材料從基底上移除。合適的基底包括例如聚合物、玻璃、或陶瓷基底上的金屬薄膜，聚合物基底上的一個或多個導電薄膜上的金屬薄膜，聚合物基底上的半導電薄膜上的金屬薄膜。合適的基底的其他實例包括例如玻璃、涂有氧化銦錫的玻璃、涂有氧化銦錫的聚合物薄膜；聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、硅、以及金屬箔。在基底上形成掩模材料的圖案之后，將功能性材料施加到基底上至少掩模圖案之間的一個或多個開放區(qū)域中。在一個實施方案中，施加功能性材料以覆蓋基底的表面，即覆蓋基底上的掩模圖案和開放區(qū)域。在另一個實施方案中，選擇性地施加功能性材料以覆蓋基底上的至少一個或多個開放區(qū)域(無掩模材料的圖案的區(qū)域)。例如，可通過噴射實施功能性材料的選擇性施加。可通過任何合適的方法將功能性材料施加到基底上，這些方法包括但不限于注入、傾注、液體澆鑄、噴射、浸漬、噴霧、氣相沉積、以及涂覆。合適的涂覆方法的實例包括旋涂、浸涂、槽式涂布、滾涂、以及刮涂。當將功能性材料施加到基底上之后，可干燥功能性材料，以便在從基底移除掩模圖案之前移除部分或全部載體或溶劑?？刹捎萌魏畏绞綄嵤└稍?，包括使用氣體噴射、利用吸收材料吸干、在室溫或高溫下蒸發(fā)等等。在一個實施方案中，功能性材料基本上不含溶劑或載體，并且在基底的表面上形成薄膜。功能性材料是電子組件和器件的微加工中使用的圖案化材料。對功能性材料沒有限制，并且包括例如導電材料、半導電材料、電介質材料等等?？捎米鞴δ苄圆牧系膶щ姴牧系膶嵗ǖ幌抻谘趸熷a；金屬，例如銀、金、銅、以及鈀；金屬絡合物；金屬合金；等。半導電材料的實例包括但不限于硅、鍺、砷化鎵、氧化鋅、以及硒化鋅。功能性材料可以具有任何形式，包括顆粒、聚合物、分子等等。通常，半導電材料和電介質材料為聚合物，但也不限于此形式，并且功能性材料可以包括可溶解的半導電分子。本發(fā)明的方法中所用的功能性材料也包括導電材料、半導電材料和電介質材料的納米顆粒。納米顆粒是尺寸以納米(nm)為單位進行測量的微觀顆粒。納米顆粒包括具有至少一個小于200nm的尺寸的顆粒。在一個實施方案中，納米顆粒具有約3至lOOrnn的直徑。在尺寸范圍的下端，納米顆?？煞Q為簇。對納米顆粒的形狀沒有限制，包括納米球、納米棒、以及納米杯。如果由半導電材料制成的納米顆粒足夠小(通常小于10nm)，從而出現(xiàn)電子能級的量子化，則這些顆粒也可稱為量子點。半導電材料包括發(fā)光量子點。塊狀材料一般具有與其尺寸無關的恒定物理特性，但對于納米顆粒而言情況通常并非如此。人們已經(jīng)注意到一些隨尺寸而變化的特性，例如半導體顆粒中的量子限制、一些金屬顆粒中的表面等離子體共振以及磁性材料中的超順磁性。功能性材料包括但不限于半固體納米顆粒，例如脂質體；軟納米顆粒；納米晶體；混合結構，例如芯-殼納米顆粒。功能性材料包括碳納米顆粒，例如碳納米管、導電碳納米管、以及半導電碳納米管。金、銀和銅的金屬納米顆粒以及分散體可從Nanotechnologies和ANP商購獲得。在一個實施方案中，功能性材料處于溶液中，以便于施加到基底上。在另一個實施方案中，功能性材料為液體并且不需要為了施加到基底上而處于溶液中。功能性材料，尤其當其為納米顆粒形式時，懸浮在載體體系中。如上文在一個實施方案中所述，功能性材料的溶劑或載體體系與轉移到基底上的掩模材料是不相容的或基本不相容的。在一個實施方案中，將功能性材料施加到基底上的至少開放區(qū)域，以形成與基底相對的外表面，所述外表面由掩模材料的圖案和相對應的功能性材料的相反圖案構成。在另一個實施方案中，將功能性材料施加到基底上，從而形成由與掩模材料的圖案鄰接的功能性材料層和基底上的開放區(qū)域構成的外表面。將功能性材料施加到基底上之后，通過如下方式從基底移除至少掩模材料的圖案使粘合劑與外表面接觸，并且從基底分離粘合劑以便從基底轉移掩模材料。粘合劑具有足夠的強度來克服掩模材料與基底之間的界面處的粘附力并從基底轉移掩模材料，但在從基底分離粘合劑之后，粘合劑沒有足夠的強度來克服功能性材料與基底之間界面處的粘附力和轉移功能性材料的圖案。如果基底包括如上所述的粘合劑層，則用于移除掩模材料的粘合劑應該具有足夠的強度以克服掩模材料與基底粘合劑層之間的粘附力，但不具有足夠的強度以克服功能性材料與基底之間的粘附力。在一個實施方案中，粘合劑應與外表面緊密接觸。接觸可至少為粘合劑與外表面之間的物理接觸。接觸也可涵蓋將粘合劑粘結到外表面上。接觸的一個實施方案是在施加或不施加手動壓力的情況下，僅僅將粘合劑層鄰近基底的外表面放置。接觸的另一個實施方案是在施加壓力和/或加熱的情況下，將粘合劑層合到外表面上。接觸的另一個實施方案是將粘合劑與基底的外表面之間抽成真空。接觸的另一個實施方案是當粘合劑鄰近外表面時將其暴露于輻射，例如紫外線。光化輻射能夠將粘合劑粘結到外表面。在一個實施方案中，粘合劑一旦接觸外表面并且與基底分離就能夠移除全部掩模材料。在另一個實施方案中，將接觸外表面和從基底分離的步驟重復兩次或更多次，以便將掩模材料從基底上充分移除。在一個實施方案中，粘合劑的粘著性決定了粘合劑的強度。粘著性是粘合劑材料的特性，該特性使材料一旦與另一個表面接觸后(通常是利用施加低的壓力)，17就立即形成(可測量)高強度的粘結。因此粘著性是即時的或基本上即時的粘合。粘合劑的粘著性是流變性以及拉伸強度或內(nèi)聚力、屈服值、彈性模量和彈性復原率的函數(shù)。粘合劑的粘著性可受到溫度、壓力、施加速率、壓力移除以及接觸時間的變化的影響。在大多數(shù)情況下，粘合劑的粘著性將決定用于移除至少掩模材料的粘合劑的合適強度。在另一個實施方案中，可能需要一段時間使粘合劑形成適于至少移除掩模材料的最終強度。對適合用作粘合劑的材料沒有限制。粘合劑在最終應用條件下可具有足夠的粘合強度，或者可通過任何合適的方式(包括加熱、輻射、壓力、或它們的組合)進行活化。粘合劑的實例包括但不限于淀粉基粘合劑(如，多糖)、纖維素、橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯、腈橡膠、羧酸聚合物、氯丁橡膠、酚醛樹脂、間苯二酚材料、環(huán)氧樹脂、乙酸乙烯酯乳液、乙酸乙烯酯乙烯共聚物、芳族聚酰亞胺、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚烯烴、聚氨酯、聚異丁烯、聚苯乙烯、聚乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚(丙烯酸)、以及這些和其他聚合物的共聚物、混合物和共混物。粘合劑的其他實例可見于I.Skeist編著的"HandbookofAdhesives"，第二版，VanNost環(huán)dReinholdCompany,NewYork,1977。粘合劑層具有介于約10至500納米之間的厚度。在一個實施方案中，粘合劑層的厚度介于50至250nm之間。在另一個實施方案中，粘合劑層的厚度介于50至150nm之間。在另一個實施方案中，粘合劑層的厚度介于10至80nm之間。包含粘合劑與其他組分(例如填充劑、增粘劑、增塑劑、固化劑、乳化劑、增稠劑、穩(wěn)定劑等)的粘合劑組合物可用作粘合劑材料來移除至少掩模材料。在一個實施方案中，將粘合劑層施加到支撐件上以形成材料捕集元件。粘合劑層可通過任何合適的方式進行施加，并且可覆蓋支撐件一側的全部或一部分。對粘合劑層的支撐件沒有限制，并且可包括上文所述的適用于彈性印模的任何可選支撐件。(應當注意，具有支撐件的粘合劑層不必是彈性體。)材料捕集元件可以為任何形式，包括片材、幅材以及圓柱體。材料捕集元件和基底的取向使得材料捕集元件的粘合劑層與基底的外表面接觸，即粘合劑層接觸功能性材料層，或者粘合劑層接觸掩模材料的圖案以及相應的功能性材料的圖案?？赏ㄟ^任何適于確保外表面用于粘合劑材料之間充分接觸的方式來形成材料捕集片材與基底的組合件，以便粘合劑在分離之后移除至少掩模材料。用于形成組合件的方法的一個實施方案是在施加壓力和/或加熱條件下，通過將該組合件傳送穿過由例如兩個輥、或一個輥與一個滾筒組成的層合裝置，將材料捕集元件和基底層合在一起。用于形成組合件的方法的另一個實施方案是在粘合劑與基底的外表面之間形成真空。用于形成組合件的方法的另一個實施方案是在施加或不施加手動壓力的情況下，僅僅將材料捕集元件鄰近基底放置在一起。將材料捕集元件從基底分離使得至少掩模材料伴隨粘合劑轉移或被帶走，由此從基底上移除掩模材料。材料捕集元件可通過任何方式從基底分離，包括將支撐件與粘合劑層從基底機械或手動剝離、剝除、揭離等。在一個實施方案中，粘合劑直接與掩模材料接觸，并且在分離之后從基底移除掩模材料。在另一個實施方案中，粘合劑與覆蓋掩模材料的圖案的功能性材料接觸，并且在分離之后移除掩模材料和覆蓋掩模材料的功能性材料。在另一個實施方案中，可以在與移除掩模材料分開的單獨步驟中移除覆蓋掩模圖案的功能性材料。例如，可首先利用具有粘合劑層的第--材料捕集片材移除覆蓋掩模圖案的功能性材料，所述粘合劑層具有足夠的強度以粘附并帶走在功能性材料與掩模材料之間的界面處分離的功能性材料(但不具有足夠的強度以克服功能性材料與基底(或基底上的下面材料層)之間的粘合力)。然后可利用具有粘合劑層的第二材料捕集元件移除掩模材料的圖案，所述粘合劑層具有足夠的強度(如，粘合力)以粘附并且?guī)ё咴谘谀２牧吓c基底(或基底上的下面材料層)之間的界面處分離的掩模材料。又例如，可首先通過將基底放置在合適的浴中來移除覆蓋掩模圖案的功能性材料，然后通過與材料捕集元件的接觸粘合來移除掩模材料的圖案。掩模材料的移除不應破壞或影響與基底(或與不是掩模材料的下面層)接觸的功能性材料。如果施加功能性材料在基底上形成覆蓋基底上的掩模圖案和開放區(qū)域的層，則移除掩模圖案(以及上面的功能性材料)會在基底上形成功能性材料的圖案。盡管本發(fā)明的方法可用于形成電子器件或組件的任何圖案層，但該方法尤其可用于形成功能性材料的初始圖案。在當前施加的功能性材料下面具有多個附加層的基底中，必須謹慎選擇用于移除掩模材料的粘合劑，使得下面的層不會受到分離的影響或破壞。任選地，可以對具有功能性材料的圖案的基底實施其他處理步驟，例如加熱、暴露于光化輻射源(例如紫外線輻射和紅外線輻射)、在大氣條件下經(jīng)受被施加高壓的氣流的處理(如，等離子體處理)、在減壓氣氛中進行氣態(tài)等離子體處理(如，輝光放電)等等。該處理步驟可在移除步驟之后進行或剛好在移除步驟之前進行。在功能性材料為納米顆粒形式的一個實施方案中，為使功能性材料具有可操作性，附加處理步驟可能是必要的。例如，當功能性材料由金屬納米顆粒組成時，必須對功能性材料的圖案進行加熱，以使顆粒退火或燒結并且使圖案的線條具有導電性。參見圖1至圖3，在模制操作中實施由印模前體10制備印模5的方法的一個實施方案。圖1示出底版12，它具有圖案13，該圖案為微電子部件的陰浮雕，形成于底版基底15的表面14上。底版基底15可以為任何平滑或基本上平滑的金屬、塑料、陶瓷或玻璃。在一個實施方案中，底版基底為玻璃或硅平面。通常，底版基底15上的浮雕圖案13按照本領域技術人員熟知的常規(guī)方法由光致抗蝕劑材料形成。塑料光柵薄膜和石英光柵薄膜也可用作底版。如果需要大約納米級的極細小特征，可以使用電子束輻射在硅片上形成底版。底版12可放置在模殼中和/或借助沿其周邊的隔板(未示出)放置，以便有助于形成感光性組合物的均勻層?？梢圆皇褂媚せ蚋舭?，從而簡化形成印模的方法。在圖2示出的一個實施方案中，引入感光性組合物，以便在具有浮雕圖案13的底版12的表面上形成層20?？赏ㄟ^任何合適的方法將感光性組合物引入到底版12上，包括但不限于注入、傾注、液體澆鑄和涂覆。在一個實施方案中，通過將液體傾注到底版上，使感光性組合物形成層20。在底版12上形成感光性組合物層20，使得當組合物暴露于光化輻射之后，固化的組合物形成具有約5至50微米厚度的固體彈性體層。將支撐件16布置在感光性組合物層20的與底版12相對的一側，使得粘合劑層(如果有)鄰近感光性組合物層，從而形成印模前體10?？刹捎萌魏芜m于獲得印模前體10的方式將支撐件16施加到組合物層上。當感光層20透過印模前體10的透明支撐件16暴露于光化輻射(在所示的實施方案中為紫外線輻射)之后，感光層20聚合并形成印模5的組合物彈性體層24。通過暴露于光化輻射，使感光性組合物層20固化或聚合。此外，暴露通常是在氮氣氣氛中進行，以在暴露期間消除或盡可能減少大氣中氧氣的存在，以及氧氣可能對聚合反應造成的影響?？梢詫⒂“媲绑w暴露于光化輻射，例如紫外線(UV)或可見光，以使層20固化。光化輻射透過透明的支撐件16使感光性材料曝光。曝光之后的材料發(fā)生聚合和/或交聯(lián)，形成具有固體彈性體層的印?；蚱桨澹涓〉癖砻鎸诘装嫔系母〉駡D案。在一個實施方案中，在波長為365nm的I-liner曝光設備上，合適的曝光能量介于約10和20焦耳之間。光化輻射源包括紫外、可見、以及紅外波長區(qū)域。特定光化輻射源的適用性取決于感光性組合物的、以及在制備印模前體過程中所用的任選的引發(fā)劑和/或所述至少一種單體的光敏性。印模前體的優(yōu)選光敏性為處于光譜的紫外和遠端可見光區(qū)內(nèi)，因為這些區(qū)域可以提供較好的室內(nèi)光穩(wěn)定性。合適的可見和紫外光源的實例包括碳弧燈、水銀蒸氣弧燈、熒光燈、電子閃光燈、電子束設備、激光器、以及攝影泛光燈。紫外線輻射的最適合的光源是水銀蒸氣燈，尤其是太陽燈。這些輻射源一般發(fā)出介于310和400nm之間的長波紫外線輻射。對這些特定紫外光源敏感的印模前體采用會吸收介于310至400nm之間的光的彈性體型化合物(以及引發(fā)劑)。如圖3所示，通過剝離將包括支撐件16的印模5從底版12上分離。印模5上的支撐件16具有足夠的撓性，使得支撐件和印模能夠承受從底版12上分離所需的彎曲。支撐件16與固化的彈性體層24保持在一起，從而為印模5提供了與軟微影印刷方法相關的為反復形成微觀圖案和微觀結構所需的尺寸穩(wěn)定性。印模5在其與支撐件16相對的側面上包括浮雕表面26，該浮雕表面具有凹陷表面28和凸起表面30，這些表面與底版12的陰浮雕圖案13相對應。浮雕表面26的凸起部分30與凹陷部分28之間存在高度差，即浮雕深度。印模5的浮雕結構26形成凸起表面30和凹陷表面部分28組成的圖案，其中凸起表面30用于將掩模材料32印刷到基底34上，而凹陷表面部分28則不用于印刷。在圖4中，印模5位于旋涂裝置的平臺35上，作為將掩模材料32施加到印模5的浮雕結構26上的一個實施方案。將掩模材料32施加到印模5的浮雕結構26上，并且旋轉平臺以形成相對均勻、連續(xù)的掩模材料層。在圖5中，將具有掩模材料層32的印模5與基底34布置為相互鄰近，使得印模5的凸起表面30上的掩模材料與基底34的表面38接觸。在圖6中，印模5從基底34上分離，與基底接觸的掩模材料32保留在基底上，從而實現(xiàn)轉移以形成掩模材料的圖案40?；?4包括掩模材料32的圖案40以及未駐留掩模材料的開放區(qū)域42。在圖7中，具有掩模圖案40的基底34位于旋涂裝置的平臺35上，作為將功能性材料46施加到基底上的一個實施方案。將功能性材料46施加到具有掩模圖案40的基底34的一側上，并且旋轉平臺35以在基底上形成相對均勻、連續(xù)的功能性材料層46。在所示的實施方案中，功能性材料層46覆蓋掩模材料32的圖案40以及開放區(qū)域42。在圖8中，將在支撐件54上具有粘合劑層52的材料捕集元件50布置在基底34附近，使得粘合劑層與具有功能性材料層46和掩模圖案40的基底的外表面56接觸。在圖9中，將材料捕集元件50從基底34剝離，并且粘合劑層52帶走覆蓋掩模材料的功能性材料46和掩模圖案40。駐留在開放區(qū)域42中的功能性材料46仍保留在基底34上。駐留在基底34上的開放區(qū)域42中的功能性材料46形成功能性材料46的圖案55，以用于電子器件或組件。實施例除非另外指明，否則所有百分比均按總組合物的重量計。實施例1以下實施例示范了利用彈性印模來印刷掩模材料以在基底上形成圖案的方法。銀納米顆粒在撓性基材上形成圖案，該圖案可提供薄膜晶體管的功能性源極漏極層次。底版的制備將六甲基二硅氮垸薄層(服DS)(得自Aldrich)以3000rpm旋涂到2英寸(5.1厘米)的硅片上，該操作持續(xù)60秒。HMDS是用于硅片上的光致抗蝕劑材料的粘附促進劑。將1811型Shipley光致抗蝕劑(得自RohraandHaas)以3000rpm旋涂到HMDS層上，該操作持續(xù)60秒。將光致抗蝕劑薄膜在115。C的熱板上預烘烤1分鐘至22完全干燥。然后在I-liner(0AIMaskAligner,型號200)中，將預烘烤的光致抗蝕劑薄膜在365nm的紫外線輻射中成像曝光8秒鐘。在曝光之后，使光致抗蝕劑在MF-319型顯色劑(得自RohmandHaas)中顯影60秒，所述顯色劑為四甲基氫氧化銨(TMAH)溶液。在蒸餾水中洗滌顯影的薄膜，用氮氣干燥，并在熱板上加熱至115°C并保持5分鐘，從而形成具有浮雕圖案的底版。制備的底版上的浮雕圖案具有凸起表面區(qū)域和凹陷區(qū)域。底版中的凸起表面區(qū)域形成陽圖像，該圖像將是在基底上形成的功能性銀材料的圖案。利用表面輪廓儀(KLA-Tencor，SanJose,CA)進行測量，圖案化的光致抗蝕劑底版層的厚度為1.l微米。HMDS保留在底版上的凹陷區(qū)域中。彈性印模的制備用于彈性印模的支撐件的制備方法如下在3000rpm下進行旋涂，將紫外線可固化的光學透明的N0A73型粘合劑層(購自NorlandProducts;Cranbury，NJ)以5微米的厚度施加到5密耳(0.0127厘米)的Melinex⑧561聚酯薄膜支撐件上，然后在氮氣環(huán)境中通過暴露于功率為1.6瓦(20毫瓦/厘米2)的紫外線輻射(350至400nm)而進行固化90秒。全氟聚醚(PFPE)化合物D20-DA由Sartomer提供，產(chǎn)品代碼為NTX7068,并可直接使用。D20-DA具有以下結構<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>其中X和X'為H，并且m和n指定了隨機分布的全氟亞甲基氧基(CF20)和全氟亞乙基氧基(CF2CF20)主鏈重復子單元的數(shù)目，使得PFPE化合物具有約2000的數(shù)均分子量。D20-DA被確定為PFPE二丙烯酸酯預聚物。根據(jù)以下反應來制備具有所得結構的氟化光引發(fā)劑。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>制備氟化光引發(fā)劑的工序將a-羥甲基苯偶姻(20.14g)、三乙基胺(Fluka，8.40g)和二氯甲垸(lOOmL)加入到500mL的圓底燒瓶中。在室溫和正氮氣壓力下利用電磁攪拌混合物。將HFPO-酰基氟二聚物(32.98g)和氟利昂-113(CFC12CF2C1，Aldrich，60mL)加入到單獨的燒瓶中。在4至5X:下將?；芤涸?0分鐘內(nèi)滴加到攪拌的a-羥甲基苯偶姻溶液中以控制放熱反應。添加完成之后，在室溫下攪拌該反應燒瓶2.5小時。用四份500mL的飽和NaCl溶液洗滌反應物。有機層在MgS(X上進行干燥并且通過硅藻土/二氯甲垸片進行過濾。TLC分析表明粗產(chǎn)物中含有少量原料。將該產(chǎn)物在真空中進行濃縮并且隨后溶于己烷(100mU中。將該溶液在硅膠上進行預吸收并且利用90:10的己烷:EtOAc洗脫液通過二氧化硅柱進行洗滌。分離出的所需的產(chǎn)物為淺黃色油，它是非對映體的混合物(33g，收率為72%)。通過混合PFPE二丙烯酸酯預聚物(分子量2000)與1重量％的氟化光引發(fā)劑來制備彈性印模組合物。使用0.45微米的PTFE過濾器過濾該混合物。將過濾的預聚物傾倒在具有浮雕圖案的已制備的底版的一側上以形成層。將支撐件布置在與底版(空氣層界面)相對的PFPE預聚物層上，使得粘合劑與該層接觸。在氮氣氣氛下使用365nm的I-liner(17mW/cri^)使PFPE層通過支撐件暴露10分鐘，以固化或聚合PFPE層并且形成印模。然后從底版剝離印模，從而使印模具有與底版上的浮雕圖案相反的浮雕表面。因此印模上的浮雕表面與所需的功能性材料的圖案相反(印模具有凸起表面區(qū)域和凹陷區(qū)域，其中凹陷表面區(qū)域與將最終形成的銀圖案相對應。)掩模材料的轉移將0.5重量％的CovionS叩er-Yellow(取代的聚苯撐乙烯撐1-4共聚物(得自Merck))掩模材料溶液溶于甲苯中，并且用1.5微米的PTFE過濾器進行過濾。將掩模材料溶液以3000rpra旋涂到制備的PFPE印模的浮雕表面上，該操作持續(xù)60秒。該溶液覆蓋整個浮雕表面，并且使其在室溫下的空氣中干燥約1分鐘。將5密耳的ST504型Meline/薄膜基底放置在65。C的熱板上。將具有掩模材料層的PFPE印模層合到基底的丙烯酸一側(在熱板上迸行)，無需施加任何額外的壓力。將印模和基底從熱板上移除，并且在室溫下將印模與基底分離。彈性印模的浮雕圖案的凸起表面上的掩模材料被轉移到基底上并且在基底上形成掩模圖案。印模中的凹陷區(qū)域未與基底接觸，因此基底具有不存在掩模材料的開放區(qū)域。利用輪廓儀測量，掩模材料的圖案具有27nm的厚度。印刷的犧牲掩模材料的掩模圖案為底版上的圖案的陽圖案。功能性材料的圖案化從ANPCo.Ltd.(Korea)購得固體含量為45%的DGP-MP-40LT型銀墨。該銀油墨具有50nm直徑的銀納米顆粒。用乙醇將銀油墨稀釋至17重量％。然后用尖端超音波震蕩器將稀釋的銀分散體進行超聲波降解5分鐘，并且用0.2微米的PTFE過濾器過濾兩次。將銀分散體以3000rpm旋涂到具有掩模材料的圖案的基底上，該操作持續(xù)60秒。銀分散體覆蓋基底的整個表面，即銀材料沉積為掩模圖案和開放區(qū)域上的層。然后將銀在65'C下退火1分鐘以移除溶劑，并且在熱板上于14(TC下燒結5分鐘。具有粘合劑層的材料捕集元件的制備方法如下將具有6(TC的玻璃化轉變溫度的聚合膠乳涂布到柔性薄膜(5密耳的ST504型Meline/薄膜)上。通過10%的甲基丙烯酸縮水甘油酯、2%的甲基丙烯酸、80%的甲基丙烯酸丁酯和8%的異丁烯酸甲酯的乳液聚合作用來制備固體含量為33重量％的聚合膠乳。該聚合膠乳為水溶液，并且通過加入按重量計5倍的蒸餾水稀釋至固體含量為6.6%，隨后通過0.45微米的PTFE過濾器進行過濾。在旋涂之前，ST504薄膜的涂覆一側使用等離子體清洗機(PlasmaPreenCleaner)(TerraUniversal,Inc.，F(xiàn)ullerton,CA92831)經(jīng)氧等離子體處理15秒，之后用異丙醇、丙酮和蒸餾水洗滌，并用氮氣槍進行干燥。將稀釋的膠乳溶液以3000rpm旋涂到ST504薄膜上，該操作持續(xù)60秒。在對流烘箱中將ST504上旋涂的膠乳薄膜在13(TC下退火5分鐘。粘合劑層具有約100nm的厚度和約5nm的粗糙度。將具有掩模材料的圖案和銀功能性材料層的基底放置在65C的熱板上。將材料捕集元件取向成使得粘合劑膠乳層鄰近并且接觸銀功能性材料層，隨后施加均勻的壓力通過手動層合形成組合件。將橡膠墊布置在材料捕集元件之上，并且在橡膠墊上手動滾動條棒以將該元件層合到基底上。然后將材料捕集元件從基底剝離，從而使組合件分層，從基底上移除掩模材料，并且在基底上形成銀功能性材料的圖案。材料捕集元件的粘合劑層將駐留在掩模材料上的銀和掩模材料的圖案一起帶走。粘合劑層不會移除駐留在基底上的銀功能性材料，并且銀圖案保留在基底上。盡管將銀材料均勻涂布并在掩模材料上形成了層，但在基底上產(chǎn)生了高分辨率的銀圖案。該圖案包括由2微米間隙隔開的相互交叉的5微米細線。銀圖案細線具有小于2ohm/sq的電阻率。通過這種方法進行圖案化可獲得無斷裂或非期望顆粒的源極漏極線。不會將銀不可取地轉移到名義上潔凈的背景區(qū)域，并且無論圖案的尺寸如何，銀圖案的厚度均為約80nm。細線的邊緣得到很好的限定，與利用光刻方法獲得的細線相似。權利要求1.在基底上形成功能性材料的圖案的方法，所述方法包括a)提供具有浮雕結構的彈性印模，所述浮雕結構具有凸起表面；b)將掩模材料施加到所述浮雕結構的至少所述凸起表面上；c)將所述掩模材料從所述凸起表面轉移到所述基底上，從而在所述基底上形成開放區(qū)域的圖案；d)將所述功能性材料施加到所述基底上的至少所述開放區(qū)域上，從而形成與所述基底相對的功能性材料的外表面；e)使粘合劑與所述功能性材料的外表面接觸；以及f)將所述粘合劑與所述基底分離，以便從所述基底上移除至少所述掩模材料。2.權利要求1的方法，其中所述施加步驟形成覆蓋所述開放區(qū)域和所述掩模材料兩者的功能性材料層，并且其中所述分離步驟移除所述掩模材料和覆蓋所述掩模材料的功能性材料。3.權利要求l的方法，其中所述粘合劑接觸所述掩模材料。4.權利要求1的方法，其中所述施加步驟形成覆蓋所述開放區(qū)域和所述掩模材料兩者的功能性材料層，所述方法還包括使另一粘合劑接觸所述外表面，其中所述分離步驟首先僅移除覆蓋所述掩模材料的功能性材料。5.權利要求1的方法，所述方法還包括通過使所述粘合劑暴露于輻射、熱量、壓力、或它們的組合來活化所述粘合劑。6.權利要求1的方法，其中所述接觸步驟包括在所述粘合劑與所述外表面之間提供真空接觸。7.權利要求1的方法，其中所述接觸步驟包括將所述粘合劑層合到所述外表面8.權利要求7的方法，其中層合是在高溫、壓力、或它們的組合下進行的。9.權利要求1的方法，其中所述接觸步驟還包括當所述粘合劑鄰近所述外表面時，將所述粘合劑暴露于能夠將所述粘合劑粘合到所述外表面上的輻射之下。10.權利要求1的方法，其中所述粘合劑選自淀粉基粘合劑、纖維素、橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯、腈橡膠、羧酸聚合物、氯丁橡膠、酚醛樹脂、間苯二酚材料、環(huán)氧樹脂、乙酸乙烯酯乳液、乙酸乙烯酯乙烯共聚物、芳族聚酰亞胺、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚烯烴、聚氨酯、聚異丁烯、聚苯乙烯、聚乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚(丙烯酸)、以及這些和其他聚合物的共聚物和共混物。11.權利要求1的方法，所述方法還包括在支撐件上形成包括粘合劑層的材料捕集元件。12.權利要求l的方法，其中所述粘合劑形成具有介于約10至500納米之間的厚度的層。13.權利要求1的方法，其中所述功能性材料處于溶液中，所述方法還包括進行干燥以在所述基底上形成所述功能性材料的薄膜。14.權利要求1的方法，其中所述功能性材料選自導體、半導體、電介質、以及它們的組合。15.權利要求l的方法，其中所述功能性材料包含納米顆粒。16.權利要求14的方法，其中所述納米顆粒選自導體、電介質、半導體、以及它們的組合。17.權利要求14的方法，其中所述納米顆粒包括金屬，所述金屬選自銀、金、銅、鈀、氧化銦錫、以及它們的組合。18.權利要求14的方法，其中所述納米顆粒為半導電納米顆粒，所述半導電納米顆粒選自硅、鍺、砷化鎵、氧化鋅、硒化鋅、以及它們的組合。19.權利要求14的方法，其中所述納米顆粒選自碳納米管、導電碳納米管、半導電碳納米管、以及它們的組合。20.權利要求1的方法，其中所述功能性材料包括處于液體載體中的金屬納米顆粒，所述方法還包括加熱所述基底上的納米顆粒。21.權利要求1的方法，其中施加所述功能性材料的步驟d)選自注入、傾注、液體澆鑄、噴射、浸漬、噴霧、氣相沉積、以及涂覆。22.權利要求1的方法，其中所述掩模材料包括處于液體中的聚合材料，所述方法還包括充分移除所述液體以便在至少所述凸起表面上形成所述掩模材料的薄膜。23.權利要求1的方法，其中所述掩模材料處于溶液中，所述方法還包括進行干燥以便在所述印模的凸起表面上形成所述掩模材料層。24.權利要求1的方法，其中所述基底上的掩模材料具有介于100和10000埃之間的厚度。25.權利要求1的方法，其中所述掩模材料選自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以及共聚物；聚碳酸酯；聚氨酯；聚噻吩；取代和未取代的聚苯撐乙烯撐均聚物和共聚物；聚(4-乙烯基吡啶)；聚(正異氰酸己酯)；聚(l，4-苯乙炔)；環(huán)氧基體系；聚(正咔唑)；聚降冰片烯的均聚物和共聚物；聚(亞苯基氧化物)；聚(亞苯基硫化物)；聚(四氟乙烯)；醇酸樹脂；明膠；聚(丙烯酸)；多肽；蛋白質；聚(乙烯基吡啶)；聚(乙烯吡咯烷酮)；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；以及它們的組合和共聚物。26.權利要求1的方法，其中所述彈性印模包括組合物層，所述組合物選自有機硅聚合物；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代表非彈性體嵌段并且B代表彈性體嵌段；丙烯酸酯類聚合物；氟聚合物；以及它們的組合。27.權利要求1的方法，所述方法還包括由感光性組合物層來形成所述彈性印模。28.權利要求1的方法，所述方法還包括由包含氟化化合物的組合物層來形成所述彈性印模，所述氟化化合物能夠通過暴露于光化輻射而發(fā)生聚合反應。29.權利要求28的方法，其中所述氟化化合物為全氟聚醚化合物。30.權利要求1的方法，其中所述彈性印模包括能夠通過加熱而固化的組合物層。31.權利要求1的方法，其中所述彈性印模還包括柔性薄膜的支撐件。32.權利要求1的方法，其中所述基底選自塑料、聚合物薄膜、金屬、硅、玻璃、織物、紙、以及它們的組合。全文摘要本發(fā)明提供在基底(34)上形成功能性材料(46)的圖案(55)以用于電子器件和組件的方法。所述方法使用具有浮雕結構的印模將掩模材料(32)轉移到基底(34)上并且在基底(34)上形成開放區(qū)域(42)的圖案。將功能性材料(46)施加到基底(34)上的至少開放區(qū)域(42)中。使粘合劑材料(52)接觸與基底(34)相對的外表面(56)并且將粘合劑從基底分離，從而在基底(34)上形成功能性材料(46)的圖案(55)。所述方法適合于制造用于電子器件和組件的微電路。文檔編號B41M3/00GK101641219SQ200880009181公開日2010年2月3日申請日期2008年4月7日優(yōu)先權日2007年4月5日發(fā)明者G·B·布朗謝特,李喜現(xiàn)申請人:E.I.內(nèi)穆爾杜邦公司