通過優(yōu)化催化劑濃度而具有低偏差的高分辨率導電圖案的制作方法
【專利摘要】一種用于柔性版印刷的墨組合物，具有粘度為100cps至10000cps的丙烯酸聚合物和濃度為1wt％至12wt％的有機金屬催化劑。
【專利說明】通過優(yōu)化催化劑濃度而具有低偏差的高分辨率導電圖案
[0001]相關(guān)申請交叉引用
[0002]本申請要求于2012年5月4日提交的美國臨時專利申請N0.61/642，500的優(yōu)先權(quán)，(代理案件編號2911-03900);該申請在此通過引用并入本文。

【背景技術(shù)】
[0003]制造可用于電子或其他行業(yè)的透明薄膜天線和其他導電圖案的常規(guī)方法包括用銅/銀的導電膠來絲網(wǎng)印刷厚膜，導致寬(>100 μ m)和高(>10 μ m)的線條。光刻和蝕刻過程用于更薄和更窄的特征。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，用于柔性版印刷的墨組合物具有粘度為10cps至lOOOOcps的丙烯酸聚合物和濃度為]^1:%至12wt%的有機金屬催化劑。
[0005]在另一實施例中，用于印刷高分辨率導電圖案的方法包括:通過柔性版過程在襯底的至少一側(cè)上使用包括丙烯酸樹脂和有機金屬催化劑的墨來印刷多個線條，所述墨的粘度為1cps至2000cps。該過程還包括:使墨固化；以及用無電鍍鹽(electroless salt)來鍍敷所述墨。
[0006]在另一實施例中，一種用于印刷高分辨率導電圖案的墨包括:丙烯酸聚合物；濃度為3wt%至12wt%的有機金屬催化劑，并且墨的粘度為200cps至lOOOOcps。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]為了對本發(fā)明的示例性實施例進行詳細描述，現(xiàn)將參考附圖，其中:
[0008]圖1描繪了根據(jù)本公開的實施例的柔性版的等距視圖的圖示；
[0009]圖2A和2B是根據(jù)本公開的實施例的透明單環(huán)路和多環(huán)路射頻天線的圖示；
[0010]圖3是根據(jù)本公開的實施例的在襯底上印刷高分辨率圖案的方法的圖示；并且
[0011]圖4是根據(jù)本公開的實施例的在襯底上印刷高分辨率圖案的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0012]以下討論針對本公開的各種實施例。盡管這些實施例中的一個或多個可能是優(yōu)選的，但所公開的實施例不應理解為或另外地用作限制包括權(quán)利要求的本公開范圍。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，以下描述具有廣泛的應用，并且對任何實施例的討論僅是該實施例的示例性，并不旨在表示包括權(quán)利要求的本公開的范圍限于該實施例。
[0013]本公開涉及高分辨率導電圖案(HRCP)的輥對輥(roll to roll)印刷的方法，且涉及在印刷狹窄、高長寬比線條時使用的墨的組合物和特性。所述方法通常利用用于限定隨后被無電鍍的圖案的聚合物墨。聚合物墨可用作柔性版制造過程的一部分。本文所討論的是具有各種粘度且具有可在諸如柔性版印刷的印刷過程中使用的各種催化劑濃度的墨組合物。在某些情況下，墨包括鈀或與醋酸或草酸鹽類似的催化劑。聚合物墨可以是丙烯酸墨或類似聚合物。此外，某些墨制劑可包括有機金屬化合物。在某些方法中，在墨的制備期間，使用在使有機金屬醋酸鹽粒子和其他材料直接溶解到聚合物墨期間的超聲攪拌。這些有機金屬材料可能尚未準備在印刷后用于無電鍍，并且可能需要例如以固化的形式激活。因此，這些有機金屬化合物通過紫外線、熱或其他方式來處理，以通過使催化化合物通過曝光到固化方法解離而將化合物轉(zhuǎn)化成其元素金屬形式。無電鍍過程可以在水基化學浴中進行，其中存在基于銅(Cu)、鎳(Ni)、錫(Sn)、金(Au)、銀(Ag)或其他金屬鹽的化學物質(zhì)。
[0014]本文同樣披露的是用于通過直接印刷方法來印刷狹窄、高長寬比線條的墨和墨組合物，直接印刷方法包括柔性版和凹版印刷技術(shù)。丙烯酸聚合物墨可包括濃度為lwt%到12wt%的醋酸鹽或草酸鹽催化劑,并且所述墨可具有100厘泊(cps)至大于lOOOOcps的粘度。所述墨可用在I至50微米寬、具有5至250的長寬比的狹窄、高長寬比HRCP的直接印刷和制造中。所述墨可與本文所述的系統(tǒng)和方法一起印制。
[0015]輥對輥制造過程
[0016]柔性版印刷是旋轉(zhuǎn)幅材凸版印刷的形式，在凸版印刷中，凸印版(relief plate)安裝到印刷滾筒上。也可被稱為母版或柔性版的這些凸印版可與從網(wǎng)紋或其他兩個輥上墨系統(tǒng)饋送的墨一起使用。網(wǎng)紋輥可以是用于將測定量的墨提供到印刷版的滾筒。墨可以是能夠熱固化或紫外線(UV)固化的。在一個示例中，第一輥將墨從墨盤或計量系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到計量輥和網(wǎng)紋輥。當其被從網(wǎng)紋輥轉(zhuǎn)移到印版滾筒時，墨被計量到均勻厚度。當襯底通過輥對輥處理系統(tǒng)從印版滾筒移動到壓印滾筒時，壓印滾筒壓力施加壓力到印版滾筒上，其將凸印版上的圖像轉(zhuǎn)移到透明柔性襯底。在一些實施例中，可能存在墨斗輥而不是印版滾筒，并且刮漿刀可用于改進墨在輥上的分布。
[0017]HRCP可借助于類似于剛剛描述的輥對輥制造過程來制造。所述過程可包括激活包括在聚合物墨中的無電鍍催化劑。這可借助于印刷圖案的紫外線電離輻射或熱固化來實現(xiàn)。墨制作過程可使用超聲攪拌，以使金屬醋酸鹽粒子直接溶解到丙烯酸基聚合物墨或其他粘結(jié)樹脂中。這些墨用于印刷高清晰度圖案，所述高清晰度圖案進一步被加工成導電電極。導電電極可在多種電子應用中使用，包括射頻天線結(jié)構(gòu)和陣列以及在如電容和電阻觸摸屏傳感器的觸摸屏中使用的微觀高分辨率圖案。
[0018]為了開始輥對輥制造過程，透明柔性襯底可經(jīng)由任何已知的輥對輥處理方法從展開輥轉(zhuǎn)移到第一清潔站。應該理解的是，所述透明柔性襯底的厚度可結(jié)合諸如線速度和壓力的多個過程參數(shù)來選擇，以避免在印刷過程中過度張緊，從而導致由于伸長的尺寸變化。溫度誘導的尺寸變化也可能考慮，這是因為溫度的任何這種變化可導致印刷尺寸的變化。
[0019]HRCP的對準、印刷、加工可影響最終產(chǎn)品性能。根據(jù)各種實施例，可運用一種定位線纜來維持透明柔性襯底的對準，并將透明柔性襯底引導到在第一清潔站處的第一清潔，第一清潔站可包括用于從透明柔性襯底移除雜質(zhì)(例如油或油脂)的高電場臭氧發(fā)生器。透明柔性襯底然后可在第二清潔站進行第二清潔，第二清潔站可以是幅材清潔器。
[0020]在第二清潔后，所述透明柔性襯底可經(jīng)過第一印刷站，在所述第一印刷站中，印刷了高分辨率圖案(HRP)。HRP可例如包括在透明柔性襯底的第一表面上的用于觸摸屏電路的多個線或用于平面、偶極子、透明單環(huán)路天線的電路。從第一母版轉(zhuǎn)移到透明柔性襯底的墨的量可通過高精度計量系統(tǒng)來調(diào)節(jié)，并且可以依賴于該過程的速度、墨組合物和粘度、以及HRP的形狀和尺寸。
[0021]在第一印刷站印刷的圖案例如可以是單天線環(huán)路。通常，可需要多個固化步驟，以便在圖案在第一印刷站被印刷之后，在下述鍍敷過程之前，將墨激活。如果催化劑曝光不足，則有機金屬催化劑的解離可能不完全，并且該鍍敷過程可能受到損害。然而，如果襯底曝光過度，則襯底可能變脆并損害成品的完整性，或使襯底不適合于進一步處理。
[0022]在另一實施例中，如果在第一印刷站印刷的圖案是平面偶極子低可見性單天線，則第二平面偶極子低可見性多環(huán)路天線圖案可在第二印刷站處印制在透明柔性襯底的底側(cè)上。透明柔性襯底的底側(cè)可穿過第二印刷站，所述第二印刷站可使用第二母版和鈀的有機金屬化合物墨來印刷多個環(huán)路天線。從第二母版轉(zhuǎn)移到透明柔性襯底的底側(cè)的墨的量也可由第二高精度計量系統(tǒng)來調(diào)節(jié)。在一些實施例中，多個柔性版可在第一或第二印刷站中的至少一個中使用。在這些實施例中，根據(jù)在第一和第二印刷站處印刷的圖案的形狀和幾何形狀，可存在用于所述多個柔性版中的每個柔性版的多個墨。
[0023]在第二印刷站處的底側(cè)印刷可隨后是第二固化站。第二固化站可包括如上所述的另一紫外線固化，在大致相同的波長上帶有大致相同的目標強度。此外，第二固化站可進一步包括將在大約20°C到85°C的溫度范圍內(nèi)的熱施加到襯底的加熱模塊。
[0024]無電鍍
[0025]印刷在襯底的頂側(cè)和底側(cè)(或第一側(cè)和第二側(cè))上的第一和第二圖案可以是被印刷在透明柔性襯底的頂表面(第一表面)上的單環(huán)路天線和被印刷在所述襯底的底表面(第二表面)上的具有多個環(huán)路的天線。在一個示例中，這兩個圖案可用鈀的有機金屬化合物或其他催化劑基的墨來印刷?？梢允褂闷渌袡C金屬催化劑，所述有機金屬催化劑是鈀、銠、鉬、銅或鎳的醋酸鹽或草酸鹽。如本文所涉及的，墨中的催化劑用于輔助HRP的無電鍍。此外，然而，所述催化劑也可輔助粘度穩(wěn)定化和減少印刷線寬度的變化。
[0026]含有這兩個圖案的整個襯底可在鍍敷站處進行無電鍍。在鍍敷期間，種子催化劑用作受體或成核位置，并且能使鍍敷金屬(例如，銅、鎳、鈀、鋁、銀和金)反應并粘合到HRP。在沒有成核位置的情況下，鍍敷溶液可能不激活。另外，如果催化劑，乃至成核位置，在HRP內(nèi)不均勻，則可能發(fā)生不完整的鍍敷，導致金屬和高電阻HRCP的破裂。
[0027]在一些實施例中，有機金屬材料諸如醋酸鈀或草酸鈀可尚未準備用于鍍敷，并且可具有進一步處理以將印刷圖案內(nèi)的化合物轉(zhuǎn)化為其金屬形式?？蓪嵤┻M一步處理，這是因為墨的激活意味著鈀的有機金屬化合物從非金屬形式解離為金屬形式。所述進一步處理可包括通過曝光到具有寬光譜的紫外線輻射來解離化合物，所使用的波長可維持在約365nm和435nm之間。正如以上所討論的，如果催化劑曝光不足，即，不充分解離，無電鍍過程可受損害并且圖案可能不被正常地、均勻地鍍敷，或完全地導致連續(xù)性問題或高電阻HRCP。
[0028]取決于墨的組合物，激活過程可能不維持圖案的完整性，因此，印刷圖案和鍍敷圖案可能不具有相同的尺寸，這是印刷圖案具有小尺寸時可能更明顯的問題。然而，當使用有機金屬墨時，如果有機金屬的濃度在Iwt% _20wt%2間且如果用于第一固化步驟的參數(shù)足以固化被印刷的圖案，則可能不需要第二固化步驟。應該理解的是，襯底屬性可與固化參數(shù)相符，例如，如果圖案被固化太久，或者如果一個圖案被印刷和固化并且第二圖案被印刷和固化，同一襯底可在兩個完全的固化循環(huán)或過程的作用下被固化兩次。結(jié)果，襯底可能變脆和/或受到變色，并且因此可能不維持其期望屬性，諸如柔性、透明度和強度。
[0029]固化時間和/或能量密度可根據(jù)墨的有機金屬含量(wt% )以及根據(jù)HRP的厚度而變化。更高百分比的有機金屬可能需要更強烈的固化以將有機金屬解離。此外，狹窄、高長寬比的線可能需要更多固化以確保紫外線輻射或熱達到和解離。在這種情況下，除了紫外線固化之外，有機金屬可通過另外的熱固化來解離。該解離可在被稱為有機金屬化合物的激活時發(fā)生。激活是當有機金屬，諸如鈀的有機金屬化合物，從化合物形式解離到金屬形式，并且該金屬形式變得有益于鍍敷，使得金屬鈀用作鍍敷沉淀的成核位置。應該理解的是，即使墨中的催化劑解離，該解離也不會引起空間扭曲，這保留了用于鍍敷過程的所印刷的圖案尺寸和均勻性。
[0030]在將頂部圖案以及在某些情況下底部圖案印刷在透明柔性襯底上之后，所述襯底可浸沒到無電鍍槽內(nèi)，所述無電鍍槽包含銅或其它導電材料，使得被HRP鍍敷，導致HRCP。鍍敷金屬的厚度可取決于鍍敷溶液溫度和幅材的速度，其可根據(jù)應用而變化。在鍍敷站處的無電鍍(electroless plating)不需要施加電流,并且僅鍍敷含有墨中的催化劑的有圖案區(qū)域，所述有圖案區(qū)域在該過程中事先被激活。由于不存在電場，所以與有電電鍍相比，鍍敷厚度可更均勻。無電鍍可很適合帶有復雜幾何形狀和/或許多特征的部件，如通過印刷的透明天線圖案電路所表現(xiàn)的這些。
[0031]在無電鍍后，帶有兩個圖案的柔性襯底可經(jīng)歷洗滌過程，所述洗滌過程包括使印刷襯底浸沒到含有去離子水的清潔槽中。印刷襯底可隨后在干燥站處被干燥。為了保護天線圖案的導電材料免于腐蝕，可使用鈍化站來使所述圖案鈍化。圖1是根據(jù)本公開的各種實施例的柔性母版的等距視圖的圖示。
[0032]圖1示出了柔性母版圖案102和106。根據(jù)各種實施例，頂部柔性母版102被安裝在輥(roll) 124上并與印刷系統(tǒng)例如計量印刷系統(tǒng)結(jié)合使用，以在如在圖2A中描繪的柔性襯底的頂表面上印刷透明單環(huán)路天線114。采用底部柔性母版106來將透明多環(huán)路天線122印刷在透明柔性襯底的底表面上，該透明多環(huán)路天線122也被稱為第二或底部圖案，其包括多個環(huán)路。應該理解的是，本文中單詞“頂”和“底”的使用是用于反映襯底的兩個不同側(cè)面，并且可與“第一”和“第二”可互換地使用，并且不必參考襯底或最終產(chǎn)品的方向使用。在一個實施例中，圖案122可與下面在圖2B內(nèi)討論的圖案類似。在實施例中，柔性母版102和柔性母版106是每個設(shè)置在不同輥上的獨立地形成有圖案的柔性坯件。
[0033]在該實施例中，諸如輥124的輥可連續(xù)地布置，其中由114形成的第一圖案被印刷在襯底的頂表面上，并且多環(huán)路天線圖案122被印刷在與第一圖案114相反的襯底的底表面上。在替代實施例中，輥可被布置為使得第一圖案和第二圖案通過在兩個不同的輥上的兩個不同的柔性母版來印刷，并且該兩個圖案都被印刷在一個襯底上，其中第一圖案114被印刷在頂表面(第一表面)，并且第二圖案122被印刷在底表面(第二表面)。雖然本文提供了天線的示例，該方法也可應用于觸摸屏傳感器和其中單個襯底或多個襯底可被印刷和組裝的其他高分辨率導電圖案的制造。在這個示例中，印刷可同時發(fā)生或作為在線過程的一部分連續(xù)地發(fā)生。在另一示例中，頂部圖案或頂部圖案中的至少一個由設(shè)置在多個輥上的多個柔性版來形成。例如，這可能發(fā)生，因為期望端部圖案被設(shè)計為具有可使得其適合使用一個以上墨的不同過渡部、尺寸以及幾何形狀，這將意味著可以使用一個以上的輥。在另一示例中，多個輥可用于形成一個圖案，這是因為圖案幾何形狀、過渡部或尺寸在階段中被更均勻地印刷。
[0034]在透明單環(huán)路天線114和透明多環(huán)路天線122中的印刷導電線的高度可從10nm至7微米變化，而在每對導電線之間的距離可從10微米至5mm變化。本文所使用的高度是指在襯底和印刷圖案的頂部之間的距離。用于形成用于頂部柔性母版102和底部柔性母版106的母體(master)的材料層的厚度可處于在0.5mm和3.0Omm之間的范圍內(nèi)。在一些實施例中，柔性母版106可能是偏移柔性母版，其由可薄至0.1mm的金屬旁軌背靠在一側(cè)上。
[0035]圖2A和2B是根據(jù)本公開的實施例的平面偶極子透明天線結(jié)構(gòu)的頂視圖的圖示。在圖2A中，平面偶極子透明天線結(jié)構(gòu)200可被設(shè)計用于輻射或接收無線電磁信號，如在電信應用中所要求。天線結(jié)構(gòu)200可包括設(shè)置在透明柔性襯底204上的平面偶極子透明單環(huán)路矩形天線202。這種類型的天線設(shè)計展現(xiàn)了可從約I微米至約30微米變化的導電線寬度，約I微米至約30微米代表取決于從用戶的距離，可對肉眼產(chǎn)生透明效果的尺寸范圍。透明單環(huán)路矩形天線202的印刷微電極(線)可展現(xiàn)約60%或更高的光傳導效率。導電電極可由鍍金銅、鍍銀銅或鍍鎳銅構(gòu)成。鍍敷上銅以提供用于耐腐蝕的鈍化。
[0036]取決于最終應用的頻率范圍，最終應用的頻率范圍可處于從約125KHZ至約25GHz范圍內(nèi)，在透明單環(huán)路矩形天線202上的印刷電極的電阻系數(shù)可能處于從約每平方0.005微歐至約每平方500歐姆的范圍內(nèi)，而印刷電極的長度可從約0.0lm至Im變化。
[0037]通常，可用于透明柔性襯底102的材料包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚碳酸酯和聚合物。特別適于透明柔性襯底102的材料可包括DuPont/Teijin Melinex 454和DuPont/Teijin Melinex ST505，后者為特別設(shè)計用于其中涉及熱處理并且其中尺寸變化對于該過程不可接受的過程的熱穩(wěn)定薄膜。透明柔性襯底102可具有在5和500微米之間的厚度，優(yōu)選的厚度是在100微米到200微米之間。使用輥對輥過程制造透明天線電路的詳細方法在圖3中描繪并在本文中描述。
[0038]透明天線結(jié)構(gòu)200可以任何圖案幾何形狀或天線圖案陣列設(shè)計，所述天線圖案陣列可單獨地調(diào)節(jié)以適應不同頻率或通道，從而接收或傳輸通信應用所需的地面廣播以及衛(wèi)星廣播和無線電信號。在其他實施例，透明天線結(jié)構(gòu)200可連同反射元件一起使用，以增加輻射圖案的方向性。
[0039]圖2B為根據(jù)本公開的實施例的多環(huán)路天線結(jié)構(gòu)的圖示。多環(huán)路天線結(jié)構(gòu)206包括圖案208，所述圖案208包括多個環(huán)路210。在實施例中，所述多個環(huán)路也可被稱為環(huán)路陣列，并且特征可被描述為同心的，即使它們由單個連續(xù)的線形成。在一個實施例中，所述特征可以是矩形形狀。在替代實施例中，所述特征可以是圓形、正方形、三角形或其組合，并且與所使用的單獨的線的幾何形狀或數(shù)目，無關(guān)地所述特征可被稱為環(huán)路。
[0040]圖3是根據(jù)本公開的實施例的用于生產(chǎn)HRCP的示意性系統(tǒng)。圖4是根據(jù)本公開的實施例的制造HRCP的方法的流程圖。沿該過程這里以側(cè)視圖描繪的，在系統(tǒng)300中，透明柔性襯底302在輥對輥過程中設(shè)置在展開輥304上。應該理解的是，本文使用的術(shù)語“透明度”也可是指帶有印刷電極的襯底為穿過襯底和HRCP的光傳輸量大于約60%。襯底可以是可用作集成電路印刷在其上的基部的任何材料，如上所述。
[0041]所述過程的速度可從約20ft/m至約750ft/m變化。在一些實施例中，約50ft/m至約200ft/m的速度可能是合適的。在一些實施例中，對準機構(gòu)308可用于確保襯底302相對于在線過程正確地對準。襯底302可以在框(block) 402處在第一清潔站306處清潔，所述第一清潔站306可包括用于移除雜質(zhì)的高電場臭氧發(fā)生器或電暈等離子體模塊。在一些實施例中，透明柔性襯底可在第二清潔站312處經(jīng)歷第二清潔，所述第二清潔站可以是幅材清潔器。包括第一側(cè)(頂側(cè))和第二側(cè)(底側(cè))的襯底302則可在框404處使第一側(cè)被印刷，框404可對應于印刷站316。在第一印刷站316處，在框404處通過第一母版使用紫外線可固化的聚合物墨印刷HRP,所述聚合物墨可具有從約10cps至大于lOOOOcps的粘度以及從約3wt%至7wt%的催化劑濃度。在一些實施例中，該HRP可形成具有單環(huán)路或多環(huán)路的天線，所述單環(huán)路或多環(huán)路具有在約I微米和約30微米之間的圖案線寬度。
[0042]在第一印刷站處使用的墨可包括摻雜有鈀的有機金屬化合物的聚合物樹脂材料或丙烯酸單體。例如，IE的有機金屬化合物可具有在約1￥1:%至12wt%,優(yōu)選地在3?1:%至7wt%之間的丙烯酸樹脂的濃度，并且可用作在框406處在第一固化站318處通過固化被激活的鍍敷催化劑。固化站318可包括帶有目標強度的寬譜紫外線輻射固化，所述目標強度范圍從約0.5mff/cm2至200mW/cm2或更高。UV福射波長可從約250至600nm,優(yōu)選地可在365nm至約435nm之間。所使用的UV能量密度和/或波長可取決于墨中的催化劑、墨的密度、墨的粘度、HRP的長寬比或所列出參數(shù)的組合。
[0043]UV曝光可導致兩個反應同時發(fā)生一丙烯酸樹脂的固化(聚合)和鈀的有機金屬化合物到金屬鈀的解離。如上所述，金屬鈀可形成用于無電鍍的種子層。在一些實施例中，取決于墨組合物和印刷圖案的尺寸，除了 UV之外，該過程可包括加熱模塊，所述加熱模塊施加在約20°C至約130°c的溫度范圍內(nèi)的熱。
[0044]墨中的催化劑濃度和墨的粘度可影響過程參數(shù)和最終的HRCP的質(zhì)量。當印刷狹窄的(I至50微米寬)、高長寬比的(其寬度的5至250倍)線條時，催化劑可有助于墨的更多方面，而不僅僅作為無電鍍的反應位置。例如，50微米的線寬的HRCP可僅需要200納米的高度，而5微米的線寬可能需要I微米的高度以給出相同的電阻值。催化劑濃度可幫助增加和穩(wěn)定墨的粘度，這可允許長寬比處于給定范圍的上端。此外，狹窄線條可能需要更高水平的催化劑以確保鍍敷過程是均勻的。然而，線條越窄，長寬比可能需要越高，使得鍍敷發(fā)生在印刷線條的側(cè)壁上。非常窄的線條可能不具有必需的電阻，除非側(cè)壁也被鍍敷。在側(cè)壁上的鍍敷也有助于更高的催化劑濃度。因此，狹窄線條可能需要高粘度的墨和側(cè)壁鍍敷，并且這兩個目標通過增加催化劑的濃度得以增強。應該理解的是，催化劑的濃度可具有上限，超過在所述上限可導致在固化期間可能不適當?shù)鼐酆系哪?。另一方面，由于較大的表面面積允許鍍敷傳播更快，所以線條越寬，墨可能需要較少的催化劑和較低的粘度。由此，較細的線條可能需要較高的催化劑濃度以實現(xiàn)均勻鍍敷，而沒有電中斷。
[0045]在線寬范圍(spectrum)的任一端處，包括催化劑也會影響線寬的均勻性。如上所述，催化劑可幫助粘度穩(wěn)定，這在固化后可導致更穩(wěn)定的線寬或密度。由于固化過程逐出了墨中的任何揮發(fā)性成分，墨可在固化過程后傾向于收縮或變形。為了緩解由收縮導致的潛在變形，較高濃度的催化劑可向墨增加更多結(jié)構(gòu)，并減少收縮或變形量。
[0046]在一些實施例中，在塊404處在第二印刷站324處印刷第二圖案?？梢栽诘诙袒?26處以與在固化站318處的第一固化類似的方式固化第二圖案。第二圖案可被印刷在襯底302的第二側(cè)上，或與第一圖案相鄰地印刷在第一側(cè)上，或印刷在不同于襯底302的襯底上。需要理解的是，印刷站316和324可具有不同的結(jié)構(gòu)。在塊404處，可使用印刷站316和324同時印刷兩個圖案。替代地，未在圖4中示出但如圖3所示，在第一圖案在第一印刷站316處被印刷并且在第一固化站318被固化之后，第二印刷站324印刷第二圖案。
[0047]在實施例中，如果在316或324處印刷的圖案包括其幾何形狀的改變尺寸、過渡及復雜性，第一或第二圖案或兩者，則可考慮一個或該兩個圖案的這些方面調(diào)節(jié)印刷過程。在另一實施例中，印刷站316和324可被布置為使得第一圖案被印刷在襯底302的第一表面上并且第二圖案在該在線過程中同時地或連續(xù)地形成在襯底302的底側(cè)上。在該示例中，一個襯底形成有在幾何形狀上可能不同并且可能以不同的墨來印刷的兩種圖案。在另一實施例中，印刷站316和324可被布置為其中第一圖案被印刷在襯底302的第一側(cè)上并且第二圖案與第一圖案相鄰地印刷在襯底302的第一側(cè)上。在另一實施例中，如圖1中所討論的，第一和第二印刷站316和324中的至少一個包括設(shè)置在一個以上的輥上的一個以上的柔性版。在另一示例中，因為圖案幾何形狀、過渡或尺寸在階段中更均勻地印刷，或因為每個圖案的多個卷壓過程允許對于在線過程更高的運行速度，所以多個輥可用于形成一個圖案。
[0048]在印刷后，在316和324處印刷的圖案通過例如無電鍍408被鍍敷。在鍍敷站330的無電鍍408可很適于帶有復雜幾何形狀和/或許多特征的部分，如通過印刷的透明天線圖案所展現(xiàn)的這些。在無電鍍期間，在鍍敷站330處，導電材料諸如銅(Cu)被沉積在圖案上。在一些實施例中，可使用其它導電材料，諸如銀(Ag)、鎳(Ni)或鋁(Al)。鍍敷在約20°C和約90°C之間的溫度范圍處的流體介質(zhì)中發(fā)生，所述流體介質(zhì)包括導電材料。在一個實施例中，可在316和324處印刷的圖案上使用相同的導電材料，并且在另一實施例中，可在圖案上使用不同的導電材料。被激活的圖案吸附導電材料以形成HRCP。
[0049]在某些情況下，例如取決于其中的金屬，鍍敷槽的液體介質(zhì)在約80°C處。在一個示例中，銅可以處于從350C至450C的溫度，并且在另一示例中，鎳可處于從65°C至80°C之間的溫度。沉積速率可處于每分鐘約1nm至約200nm之間，且達到約1nm至5000nm(0.01微米至5微米)的最終厚度。在替代示例中，通過鍍敷達到的最終厚度可從約1000nm至10000nmdO微米至100微米)。也可被稱為鍍敷圖案厚度的在圖案上的鍍敷的厚度可取決于鍍敷溶液溫度以及幅材的速度，幅材的速度可根據(jù)應用而改變。在鍍敷站處的無電鍍不需要施加電流，并且僅鍍敷含有鍍敷催化劑的有圖案區(qū)域，所述催化劑通過電離紫外線輻射固化曝光而先前被激活。鍍敷厚度可能夠更容易地受控，并且由于不存在電場，因此與有電電鍍相比，鍍敷厚度更均勻。
[0050]在無電鍍后，在可以是浸潰或噴涂站(未描繪)的洗滌站332處，這兩個圖案可經(jīng)歷也可以被稱為另一清潔410的洗滌過程。浸潰洗滌站332包括將在鍍敷站330處被鍍敷的圖案浸沒到含有在室溫處的水的清潔槽。所述圖案可隨后在干燥站(未繪出)處通過施加室溫的空氣來干燥412。在一些實施例中，為了保護射頻天線電路的導電材料免受腐蝕，鈍化站(圖3中未示出)可用于使襯底鈍化414，并且可以是在干燥后添加以防止在導電材料和水之間的任何不良反應的脫模液。
[0051]以上討論對本發(fā)明的原理和各種實施例是說明性的。一旦完全意識到了以上公開內(nèi)容，許多變化和改型將對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說變得明顯。這意味著以下權(quán)利要求被理解為包括所有這種變化和改型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于柔性版印刷的墨組合物，包括: 粘度為lOOcps至lOOOOcps的丙烯酸聚合物；以及 濃度為12wt%的有機金屬催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨，其中，所述丙烯酸聚合物的粘度為200cps至2000cps。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨，其中，所述有機金屬催化劑在所述墨中的濃度為3wt%至7wt % ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨，其中，所述有機金屬催化劑是鈀的有機金屬化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨，其中，所述粘度為1200cps。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨，其中，所述有機金屬催化劑是含銅的化合物。
7.一種用于印刷高分辨率導電圖案的方法，包括: 通過柔性版過程在襯底的至少一側(cè)上使用包括丙烯酸樹脂和有機金屬催化劑的墨來印刷多個線條，所述墨的粘度為lOcps至2000cps ； 使所述墨固化；以及 用無電鍍鹽來鍍敷所述墨。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述有機金屬催化劑在所述墨中的濃度為lwt%至 8wt %。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述有機金屬催化劑是鈀的有機金屬化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述墨的粘度為200cps。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述墨的粘度為1200cps。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述多個線條中的每一個線條均為1微米至100微米寬。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述多個線條中的每一個線條的高度均為0.2微米至2微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述無電鍍鹽是含銅溶液。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述無電鍍鹽是含鎳溶液。
16.一種用于印刷高分辨率導電圖案的墨，包括: 丙烯酸聚合物； 濃度為3被％至12wt%的有機金屬催化劑；并且 其中，所述墨的粘度為200cps至lOOOOcps。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的墨，其中，所述粘度為1200cps，并且所述有機金屬催化劑的濃度為3wt%至7wt%。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的墨，其中，所述有機金屬催化劑是鈀的有機金屬化合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的墨，其中，所述有機金屬催化劑是銅化合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的墨，其中，所述有機金屬催化劑是鎳化合物。
【文檔編號】C09D11/107GK104334654SQ201380023488
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月4日
【發(fā)明者】艾德·S·拉馬克里斯南 申請人:尤尼皮克塞爾顯示器有限公司