[发明专利]采用涂有紫外线辐射反应材料的结构进行印刷的方法

说明书

相关专利申请

目前的专利申请要求在2008年5月27日提交的美国临时专利 申请No.61/071,923的优先权，该专利申请由本发明者提交，并且以 引用的方式并入本专利申请内。

技术领域

本公开一般涉及到接触印刷，更具体地说，本公开涉及对压印 模的表面处理，该表面处理可以协助印刷材料从压印模转移到基板 上。

背景技术

现有两种主要的方法用来降低电子设备的成本-提高设备的集 成电路(IC)部件的封装效率，以及通过采用大批量生产方法来增加 成本效益。为了成本有效地大量生产更薄的柔性聚合物电子设备，大 面积图像成像法可以作为经济生产方法的一个选择，并且最有可能会 在聚合物电子制造中发挥重要作用。

这样的电子设备可以包括基板、印刷电路部件(如电路走线) 和印刷电路元件(如电阻)、以及离散部件(如电极)和其它有源或 无源电路元件。在许多情况下，通过利用能够将印刷材料从压印模转 移至基板上的压印模来印刷所述的设备，以在基板上建立印刷电路部 件(如电路走线)和印刷电路元件。

基于低成本的柔性基板的柔性，高分辨率图像成像方法在界定 电子设备中连接点之间的相互距离方面是重要的。虽然接触印刷简单 有效，但是它仍存在一些问题，这些问题通常与柔软聚合物压印模的 使用相关。为确保高效率地从压印模上转移印刷材料，控制压印模的 表面润湿性是主要的关注点。图1A-D为显示出理想的接触印刷的印 刷过程的图。在压印模蘸取印刷材料过程中，压印模应具有相对于印 刷材料更高的表面能量而使印刷材料被轻松地蘸起。而在印刷到基板 上的过程中，压印模应具有相对于印刷材料更低的表面能量而使印刷 材料转移到基板上。为了促进这种印刷材料转移机制，控制压印模表 面的表面润湿性是一个关键的过程。

应激反应性表面能够实现可逆地控制表面的润湿性，这已被各 种刺激法(包括光照射法)所证明。在控制表面润湿性的各种方法中， 以光照射法最有效，在用于大批量生产时尤其是如此。

美国专利No.7,361,724披露了通过运用自组装单层来进行表面 处理。根据此专利披露的内容，经处理的表面不能被紫外源所激发， 而这在印刷过程中是改变其性质所必需的。美国专利No.6,951,666 披露了运用前体来处理压印模的表面；但该前体只限于导电功能并且 其应用是有限的。美国专利No.7,368,163披露了在用于印刷的聚合 物表面上进行共价键合的改性。根据此专利披露的内容，吸附在其表 面上的改性剂不是感光的，或者不能够在紫外线辐射下更改其状态。 美国专利No.6,884,628披露了用于聚合物表面上的多功能涂层，但 其应用仅限于传感器装置，并且其描述的涂层无法被紫外线辐射所激 发。

发明内容

本发明提供一种用于印刷具有电性能的图案的设备，该设备包 括：压印模，其包括图案化的转移表面，该图案化的转移表面能够将 印刷材料从所述压印模转移到基板上，以在所述基板上建立印刷电路 部件和印刷电路元件，所述印刷电路部件例如为电路走线；用于按照 对应于电路设计的图案、将紫外线辐射反应材料施加到所述图案化的 转移表面上的机构；用于将印刷材料施加到所述图案化的转移表面上 作为涂层的机构；光化光源；及用于使用所述压印模将所述图案化的 转移表面上的所述印刷材料转移到工件上的机构。

本发明还提供一种使用具有图案化的转移表面的压印模来印刷 具有电性能的图案的印刷方法。压印模和图案化的转移表面能将印刷 材料从压印模转移到基板上，以在基板上建立印刷电路部件(如电路 走线)和印刷电路元件。按照对应于电路设计的图案将紫外线辐射反 应材料施加到所述图案化的转移表面上。然后将印刷材料涂在图案化 的转移表面上的紫外线辐射反应材料之上。然后使用压印模将印刷材 料转移到接受转移图案的工件表面上，同时采用光化光来激发紫外线 辐射反应材料。

附图说明

通过附图中所示的例子来说明本文披露的实施方案，但本发明 并不限于这些附图。这些附图并不一定按比例绘制。以下结合附图对 本发明进行更为详细具体地描述和解释，其中：

附图1A-1D(现有技术)是接触印刷的侧面横切面示意图。

附图2A-2D是运用经处理的压印模进行印刷的侧面横切面示意 图。