[发明专利]产生有图案的材料的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年12月5日提交的美国临时专利申请61/120,327的权益，该临时申请通过全文引用结合到本文中来。

参考引入

本文指定的每个参考文献通过引用结合到本文中来，就好像全文描述的一样。

关于联邦资助的研究或开发的声明

本发明由美国政府支持，合作协议号为70NANB7H7026，由National Institute of Standards and Technology(国家标准和技术学会)(NIST)授予。美国政府对本发明具有某些权利。

发明背景

需要采用小的有图案的区域(例如，有图案的硅晶片)并扩大占地面积以制造大面积产品。在大面积产品中保持保真度和机械强度对于产品的成功是有决定性的。通常通过“铺制(tiling)”方法来实现扩大占地面积，通过该方法人们进行多次拷贝原始图案并将它们邻接或铺制在一起，以形成较大的图案。所得到的有图案的模板可具有大的平面面积或圆柱形辊的形状因子。本领域普遍使用的铺制方法包括各种形式的物理和化学连接，包括托架、粘合剂(例如，胶带、聚合物粘合剂、环氧树脂，等)、焊接，等。就功能和美观的目的，理想地，产生最小接缝。在生产中，大接缝能在凹陷处引起流体收集、有图案的辊与产品薄膜之间的接触差、工具机械变弱、失去有图案的区域的保真度，导致在光学或视觉性能上失去可见的“缺陷”以及其他缺点。这些缺点可转化成可能影响性能的最终产品的缺陷，特别是对于用于光处理或显示器应用的薄膜。

发明概述

本领域需要制造高保真度接缝和在有图案的区域之间产生这种高保真度接缝的方法。根据本发明的一些实施方案，铺制有图案的区域的方法包括沉积预定厚度的可固化的材料；将所述可固化的材料的第一部分与模具接触；固化所述可固化的材料的第一部分；将模具从所述可固化的材料的已固化的第一部分移除；将所述可固化的材料的第二部分与模具接触，使得模具还接触所述可固化的材料的已固化的第一部分的一部分；固化所述可固化的材料的第二部分；以及移除模具。在一些实施方案中，所述方法在可固化的材料的第一固化的部分和可固化的材料的第二固化的部分之间得到接缝。在一些实施方案中，接缝的尺寸小于约20微米。在一些实施方案中，接缝的尺寸小于约5微米。在一些实施方案中，接缝的尺寸小于约500纳米。在一些实施方案中，接缝的尺寸包括宽度或高度。

在一些实施方案中，在将所述可固化的材料的第一部分与模具接触以前，将可固化的材料固化至小于预定厚度的厚度，使得所述可固化的材料的表面保持基本上未固化。在一些实施方案中，未固化的材料基本上为液体。在一些实施方案中，通过控制可固化的材料所暴露的氧浓度来控制所述基本上未固化的表面的厚度。在一些实施方案中，使模具与可固化的材料接触基本上保护可固化的材料免受氧的影响。在一些实施方案中，模具基本上为透明的，例如，对UV光透明。

在一些实施方案中，固化所述可固化的材料的第一部分包括用辐射处理基本上所有的可固化的材料，而所述可固化的材料的第一部分基本上被模具保护免于暴露于氧。在一些实施方案中，固化所述可固化的材料的第一部分引起当将模具从所述材料的第一部分移除时，所述可固化的材料的第一部分保留模具的图案。在一些实施方案中，固化所述可固化的材料的第一部分在所述可固化的材料中形成第一有图案的区域，而固化所述可固化的材料的第二部分在所述可固化的材料中形成第二有图案的区域。在一些实施方案中，在第一有图案的区域和第二有图案的区域之间的接缝的宽度小于约5微米。在一些实施方案中，在第一有图案的区域和第二有图案的区域之间的接缝的高度小于约1微米。

根据本发明的一些实施方案，制造基本上无缝的图案的方法包括：紧邻挤压点，在模具和基材之间提供可固化的材料的第一部分；通过挤压点传递可固化的材料的第一部分、模具和基材；固化可固化的材料的第一部分；将模具从第一固化的部分移除；在模具和基材之间，在第一固化的部分的至少一部分之上提供可固化的材料的第二部分；通过挤压点传递可固化的材料的第二部分、模具和基材；固化可固化的材料的第二部分，以形成第二固化的部分；以及移除模具。在一些实施方案中，在第一固化的部分和第二固化的部分之间的接缝的尺寸小于约5微米。在一些实施方案中，尺寸小于约1微米。在一些实施方案中，尺寸小于约500纳米。在一些实施方案中，模具包含含氟聚合物。在一些实施方案中，可固化的材料为可辐射-固化的聚合物材料。