用于在基底上形成圖案化結構的方法與系統的制作方法
【專利摘要】本揭示內容涉及用以在受體基底(4)上提供圖案化結構(3p)的方法及系統。該方法包括：提供供體基底(10)，供體基底(10)被配置在光源(5)與受體基底(4)之間。掩模(7)被配置在該光源(5)與該供體基底(10)之間。該掩模(7)包含一掩模圖案(7p)用以圖案化光線(6)。經圖案化的光線(6p)射向該供體基底(10)致使該供體材料(3)從該供體基底(10)釋出以及轉移到該受體基底(4)，以在受體基底(4)上形成該圖案化結構(3p)。經圖案化的光線(6p)被掩模圖案(7p)分成多條分離的大小均勻的光束(6b)，多條分離的大小均勻的光束(6b)同時射向供體基底(10)，以致使該供體材料(3)從該供體基底(10)以分離的大小均勻的微滴(3d)的形式釋出。
【專利說明】
用于在基底上形成圖案化結構的方法與系統
技術領域
[0001] 本掲示內容設及用于在基底上提供圖案化結構的方法及系統。
【背景技術】
[0002] -般而言，導電膠的印刷系基于接觸法。例如，（旋轉）網版印刷包括導電膠的印 巧IJ。盡管可實現相當高的分辨率，然而此法是基于接觸。不過，諸如化邸及OPV電池之類的各 種設備堆找可能不允許接觸，因為它們含有障壁堆找(barrier S化Ck)。因此，想要非接觸 式方法用W提供圖案化結構。
[0003] 例如，噴墨印刷有不接觸的優點。不過，噴嘴大小限制導電油墨的可用粒徑，W及 分散(低黏性)及液滴大小會影響最大分辨率。在另一例子中，雷射誘發正向轉移化IFT)為 用于沉積高分辨率的導電結構的相對新的圖案化技術。不過，雷射系統相當昂貴而且最終 它仍基于按需液滴(化op on demand)。
[0004] 仍想要改善快速非接觸式圖案化基底上的大面積結構的控制。
【發明內容】
[0005] 本掲示內容的第一方面提供一種用W在基底上提供圖案化結構的方法。該方法包 括:提供供體基底，供體基底包含位于光源與受體基底之間的供體材料。該方法更包括:提 供掩模，掩模被配置在光源與供體基底之間。掩模包含掩模圖案，其用W圖案化從光源射向 供體基底的光線。經圖案化的光線(patterned Ii曲t)與待產生的圖案化結構匹配。因此， 經圖案化的光線射向供體基底致使供體材料從供體基底釋出W及轉移到受體基底，W在受 體基底上形成圖案化結構。經圖案化的光線被分成多條分離的大小均勻的光束，多條分離 的大小均勻的光束同時射向供體基底，W致使供體材料從供體基底W分離的大小均勻微滴 的形式釋出。
[0006] 目前公認，W光線誘發材料從供體基底轉移到受體基底原則上可用作能一次快速 地轉移材料的大圖案的非接觸式方法。通過利用在光源與供體基底之間的掩模，可照射供 體材料的帶圖案區W同時轉移它。不過，已發現，若不進一步修改，該方法可能難W控制，因 為轉移行為可能取決于不同轉移區的大小。例如，釋放一材料區所需的能量可能取決于作 用于待轉移材料的剪力，運可能因區域大小不同而不同。此外，在一次轉移大面積材料時， 該區在轉移時可能分裂成碎片，運可能導致不可預測的圖案化行為。
[0007] 通過把光線分成多條分離的大小均勻的光束，供體材料對每個光束的反應可更加 均勻及可預測。特別是，因為每個光束有相同的大小及能量，因此待釋放的供體材料的每個 微滴可具有相同的大小及容積而且轉移特性更加可預測。此外，由于在同時射向供體基底 時，光束之間有間距，因此所得微滴也分開而且彼此在途中不相互影響，從而進一步改善轉 移特性的可預測性。因此，材料會從供體基底W分離的大小均勻的微滴的形式釋出。界限分 明及分離的微滴在碰撞受體基底時可并在一起W形成較大的結構。因此，改善大量微滴的 一次轉移的控制可提供基底上的大面積結構的非接觸式快速圖案化。
[0008] 在一具體實施例中，掩模圖案包含多個圖案區，多個圖案區具有與待形成的圖案 化結構的各區的不同大小相對應的不同大小。通過把被掩模圖案化的光線分成多個分離均 勻光束，有不同大小區的掩模圖案仍可導致形成均勻的微滴大小。通過把掩模圖案分成分 離的大小均勻的像素，所得的光線圖案可具有分離的大小均勻的光束。因此，可將多個像素 配置成可形成運些多個大小不同圖案區中之一圖案區。例如，像素化掩模（Pixelated mask)可通過接收規則的掩模圖案W及把運些圖案區分成多個分離的大小均勻的像素來產 生，掩模圖案具有不同大小的多個圖案區，對應于大小不同的待形成的電路組件。替換地或 另外，把掩模圖案本身分成數個像素，可提供在光線穿過有大小不同的圖案區的第一掩模 圖案之前或之后對光線進行像素化的第二掩模。
[0009] 通過使分離光束有均勻的距離，對應微滴可W W均勻的距離沉積于受體基底上。 當均勻的轉移微滴到達受體基底時，它們可平均地散布于基底上從而連接到相鄰轉移微 滴。因此，通過使分離微滴相互連接可形成大面積互連的圖案化結構。通常通過在相鄰光束 之間提供適當小的分離距離可實現相鄰微滴的互連，運關系到例如光束大小、供體材料的 層厚、供體材料的黏性及/或微滴的轉移速度。另一方面，分離距離最好夠大W允許分離轉 移微滴。通常，發現提供約等于光束大小或更小的相鄰光束分離距離是有利的，例如光束大 小的20 %至200 %，50 %至150 %為較佳，甚至50 %至100 %更佳。若通過像素化掩模產生光 束，光束大小通常與像素大小成正比，W及光束距離與像素距離成正比。因此，選擇像素大 小和距離使得適當隔離的微滴從供體基底噴出。
[0010] 與供體材料的層厚相比，當光束太小時，剪力可能妨礙供體基底適當地釋出供體 材料。另一方面，當光束太大時，材料轉移區可能分裂。為了提供容易與供體材料分離的界 限分明微滴，已發現，射向在供體基底上的供體材料的光束大小最好約等于供體材料的層 厚或更大，例如光束大小(例如，直徑)等于供體材料之層厚的50%至400%為較佳，在100% 至300%之間更佳，甚至在150%至250%之間更佳。通過，為了提供界限分明的微滴，運些光 束有兩個大約相等的尺寸，例如，方形或圓形光束。
[0011] 通常，掩模圖案包含具有不同大小的多個圖案區，對應于待形成的圖案化結構的 不同大小的區。因此，在一具體實施例中，掩模圖案被分成數個分離像素，其中多個相鄰像 素被配置為形成運些多個圖案區中的一個圖案區。
[0012] 在一具體實施例中，供體材料被配置于供體基底在供體基底與受體基底之間的一 表面(側面)上，亦即，背離光源。在該具體實施例中，供體基底可透光，亦即，光線可穿過供 體基底直到射向位于供體基底的一個表面上的供體材料。通過光線射向供體材料，材料從 供體基底釋出W及射向受體基底，在此建立圖案化結構。
[0013] 在一具體實施例中，光源為閃光燈，例如，（脈沖)氣閃光燈。例如，在一具體實施例 中，高強度脈沖氣閃光燈與（光刻）掩模一起用來從供體膜轉移帶圖案油墨至接受膜 (receiver film)。替換地，通過曝光及清洗剩余的未曝光油墨，掩模可用來圖案化供體。有 利的是，此解決方案可使用開發供光刻曝光用的現有圖案化知識。所得方法可提供基于直 接圖案化方法的非接觸式掩模。應了解，高功率激光脈沖能夠從供體膜驅逐材料至接受膜。 此時已發現，更實惠的光源，例如常規氣燈，可用于此目的。優于LIFT的另一個優點是可同 時轉移整個圖案。為了用常規光源適當地得到轉移材料，想要短持續時間及高功率光源。
[0014] 在一具體實施例中，光線包含一調制脈沖，其中調制包含第一及第二時間間隔，其 中，在第一時間間隔中，調制脈沖有第一光強度用W釋放供體材料，W及其中，在第二時間 間隔中，調制脈沖有第二光強度，用于當供體材料在供體基底與受體基底之間的途中時干 燥、烙解及/或燒結供體材料。目前公認，調制脈沖可用來消烙(ablate),干燥及燒結(烙化） 在飛行期間的轉移液滴。由于液滴不經受任何散熱，因此可極有效地加熱至極高溫。基底之 間的間隙與液滴速度可決定脈沖的時框。例如，取決于距離，在一具體實施例中，第一時間 間隔小于50微秒，W及第二時間間隔大于100微秒。第一光強度高于第二光強度為較佳。利 用較長的脈沖，額外能量（除了用來釋放供體材料的能量W外）可用來有效地加熱轉移液 滴。
[0015] 在一具體實施例中，供體基底與受體基底的距離大于25微米，100微米W上為較 佳。藉由有充分的距離，供體材料在運些基底之間的途中時可用光線進一步加熱。在另一具 體實施例中，供體基底與受體基底的距離小于2毫米，小于1毫米較佳，小于500微米更佳。有 較小的距離可改善放置供體材料的準確度。
[0016] 在一具體實施例中，供體基底包含一透明基底，透明基底上布置有一層供體材料。 在另一具體實施例中，供體基底包含在透明基底與該層供體材料之間的離型層(releasing layer)，其中離型層在光線的影響下起反應用，W從供體基底釋出供體材料。
[0017] 在第二方面，本掲示內容提供一種用W在基底上提供圖案化結構的系統。該系統 包含光源；用于提供受體基底W接收圖案化結構的構件；用于提供含有供體材料的供體基 底的構件，其中供體基底被配置在光源與受體基底之間；W及被配置在光源與供體基底之 間的掩模。該掩模包含掩模圖案，W圖案化從光源射向供體基底的光線，其中經圖案化的光 線與待產生的圖案化結構匹配，其中射向供體基底的經圖案化的光線適合致使供體材料從 供體基底釋出W及轉移到受體基底，W在受體基底上形成圖案化結構。經圖案化的光線被 分成多條分離的大小均勻的光束，多條分離的大小均勻的光束同時射向供體基底，W致使 供體材料從供體基底W分離的大小均勻微滴的形式釋出。根據第二方面的系統可用來實現 根據第一方面的方法。
[0018] 本發明方法及系統的其他優點及應用可包括非接觸式圖案化，大面積，同時轉移， 高處理速度，漉至漉適用性，溝槽填充W避免化邸s/OPV電池內的側漏，安置焊錫凸塊，成本 比雷射低的系統，有效利用能量（圖案化、干燥及燒結有可能用單一脈沖加工）。此外，像素 化掩模可改善圖案化制程。此外，由于方法在兩個方向可增減工作，因此可增加單一機器的 多功能性。除了圖案化及/或干燥W外，用同一個系統可實現下列方面中之一或更多：
[0019] 1、忍片焊墊的高分辨率及高深寬比圖案化(小于0.5毫秒）
[0020] 2、導電油墨的光子燒結(約10毫秒）
[0021] 3、放置焊錫凸塊于焊墊上(小于0.5毫秒）
[0022] 4、在安置忍片之后的光子焊接(2毫秒）
[0023] 5、溝槽填充W避免側漏(小于0.5毫秒）。
【附圖說明】
[0024] 由W下說明、所附權利要求及附圖可更加明白本掲示內容的設備、系統及方法的 上述及其他特征、方面及優點。
[0025] 圖IA示出了在不使用分離均勻光束下圖案化大面積材料的方法的示意圖示；
[0026] 圖IB示出了將會被圖案化成有大小不同電路圖案的電路實施例；
[0027] 圖2A示出了使用分離均勻光束來圖案化大面積材料的方法的示意圖示；
[0028] 圖2B示出了被分成多個大小均勻像素的圖IA電路；
[0029] 圖3A圖示使用調制脈沖的具體實施例；
[0030] 圖3B示出了調制脈沖的曲線圖，其中光強度圖示成為微滴行進時間或距離的函 數；
[0031] 圖4圖示用W在基底上提供圖案化結構的系統具體實施例；
[0032] 圖5A與圖5B示出了沉積微滴的相片。
【具體實施方式】
[0033] 除非另外定義，用于本文的全部用語(包括技術及科學用語)具有與本發明所屬技 術領域一般技術人員在說明及附圖背景下閱讀時所通常理解的相同涵義。更應了解，例如 定義于常用字典的用語應被解讀成具有意思與相關技術領域背景下的意思一致，而不應W 理想化或過于正式的意義解讀，除非在此特別明確定義。在某些情況下，可能省略常規裝置 及方法的詳細說明W免混淆本發明系統及方法的描述。用來描述特定具體實施例的術語并 非旨在限制本發明。如本文所使用的，"一個"、"一種"W及"該"的單數形式旨在也包含復數 形式，除非上下文W其他方式清楚表示。用語"及/或"包括列舉相關項目中之一或多個的任 何或所有組合。應了解，用語"包括"是詳述有列出的特征的存在，但不預先排除它有或附加 一或更多其他特征的存在。更應了解，當方法中之一特定步驟被稱為在另一步驟之后時，它 可直接跟隨該另一步驟，或在進行該特定步驟之前，可進行一或更多中間步驟，除非有特定 說明。同樣，應了解，在描述結構或組件之間的連接時，可直接或通過中間結構或組件建立 此連接，除非有特定說明。在此提及的所有出版物、專利申請案、專利及其他參考文獻都全 部并入本文作為參考數據。若有沖突，則W本專利說明書為準，包括定義。
[0034] W下參考圖示本發明具體實施例的附圖更完整地本發明。不過，本發明可具體化 成許多不同形式而且不應被視為受限于提及于本文的具體實施例。反而，提供運些具體實 施例使得本掲示內容周全及完整，W及完整地傳達本發明的范疇給熟請此藝者。示范具體 實施例的描述意在閱讀時結合附圖，其系視為整個書面說明的一部份。附圖中，可能為求說 明清楚而夸大系統、組件、層及區域的絕對及相對大小。描述具體實施例可能參考本發明的 可能理想化實施例及中間結構的示意圖及/或橫截面圖。在說明及附圖中，類似的組件都用 相同的組件符號表示。相對用語及其派生詞應被視為指稱如隨后所述或如論及附圖所示的 取向。運些相對用語是為了便于描述并非要求要W特定的取向構造或操作該系統，除非另 有說明。
[0035] 圖IA示出了用W在不使用分離均勻光束下圖案化大面積材料的方法的示意圖示。 供體基底10配置在光源5與受體基底4之間，其中供體基底10包含供體材料3。常規掩模7'配 置在光源5與供體基底10之間，其中掩模7'包含常規掩模圖案7p'，用W圖案化從光源5射向 供體基底10的光線6。經圖案化的光線化'與待產生的圖案化結構化匹配，例如，如圖IB所示 的電路的大連續區7a'。通常，在電路或如圖所示的對應掩模圖案7'中，電路部件7曰'可W有 不同大小C1、C2。例如，當包含大的連續光束的經圖案化的光線6p'射向供體基底10時，運可 能致使一大塊的供體材料3從供體基底10釋出W及轉移到受體基底4。不過，由于面積如此 大，它可能在途中分裂導致形成碎片3d'。碎片3d'在受體基底4上形成不規則圖案化結構 化'。
[0036] 圖2A示出了用W圖案化大面積材料的具體實施例的示意圖標，其系得益于使用分 離均勻光束。該方法包括:提供配置于光源5與受體基底4之間的供體基底10,其中供體基底 10包含供體材料3。該方法更包括:提供配置于光源5與供體基底10之間的掩模7。掩模7包含 掩模圖案7p，用W圖案化從光源5射向供體基底10的光線6。經圖案化的光線6p與待產生的 圖案化結構化匹配。特別是，經圖案化的光線化射向供體基底10致使供體材料3從供體基底 10釋出W及轉移到受體基底4, W形成圖案化結構化于其上。有利的是，經圖案化的光線6p 分成多條分離的大小均勻的光束6b同時射向供體基底10。運致使供體材料3從供體基底10 W分離的大小均勻微滴3d的形式釋出。
[0037] 如本文所述，運些光束有均勻的大小為較佳，亦即，它們有大致相等的大小，例如， 光束的橫截面或(最大)直徑。較佳地，所有光束直徑大小在平均光束直徑大小的+/-30%的 邊限內，在+/-20%或甚至+/-10%的邊限為較佳。光束大小的分散愈小，所得微滴大小愈均 勻。替換地或另外，光束大小大致相等為較佳，每一光束的能量也大致相等為較佳，例如，在 30 %的邊限內。
[0038] 較佳地，相鄰光束6b有均勻的距離6d，用于W均勻的距離沉積微滴3d于受體基底4 上，其中藉由使轉移微滴在受體基底4上分散W及連接到相鄰轉移微滴來形成互連圖案化 結構化。
[0039] 如本文所述，運些光束有均勻的距離為較佳，亦即，一起形成圖案的相鄰光束有一 距離，在該光束之間是在平均距離的30%的邊限內，20%或甚至10%內為較佳。分散距離愈 小，愈可預測轉移的行為W及微滴在基底上的后續分散。
[0040] 在一具體實施例中，實現所欲分散及互連系藉由使相鄰光束的分離距離6d在光束 大小6c的50%至150%之間。參考圖2B的掩模，運意謂像素之間的分離距離X2在像素大小Xl 的10%至150%之間為較佳。
[0041 ]在一具體實施例中，掩模圖案7p分成數個分離像素 P，其中多個相鄰像素 P配置為 形成多個圖案區7a中之一圖案區。在另一或其他具體實施例中，該光線用第二掩模(未圖 示)分成數個分離光束。
[0042] 在一具體實施例中，實現形成所欲微滴系藉由使射向供體基底10的光束6b的大小 6c處于供體材料3在供體基底10上的層厚3t的150%至250%之間。通常，微滴3d的大小（例 如，直徑3c)可約等于例如光束化的直徑6c大小。參考圖2B的掩模，運意謂像素大小Xl最好 在供體材料3的層厚3t的150 %至250 %之間。
[0043] 在一具體實施例中，光源5包括閃光燈，例如基于氣者。較佳地，光線6提供給掩模 作為準直光束。替換地，該掩模可設在成像系統(未示出）的物面中，W使掩模圖案成像于供 體基底10上。
[0044] 在一具體實施例中，供體基底10包含透明基底1，其中一層供體材料3被配置于透 明基底1的位于供體基底10與受體基底4之間的表面上。該供體基底最好為曉性材料，例如， 包含25微米厚的PEN錐片。例如，該供體材料可包含導電油墨或其他材料W建立該圖案化結 構。
[0045] 在一具體實施例中，供體基底10包含在透明基底1與該層供體材料3之間的視需要 離型層2。在另一具體實施例中，離型層2在光線6的影響下起反應，用W從供體基底10釋出 該供體材料3。例如，實現該釋放可藉由突然加熱W及導致離型層材料膨脹。例如，震波可行 進穿過該材料W及導致形成微滴。也可考慮有或無離型層的其他釋放機構。
[0046] 在一具體實施例中，本發明方法可與其他步驟組合，例如，忍片焊墊的圖案化；導 電油墨的光子燒結;放置焊錫凸塊于焊墊上;在放置忍片之后的光子焊接;溝槽填充W避免 偵欄。
[0047] 在一具體實施例中，本發明方法及系統導致基底4包含圖案化，其系由多個有均勻 距離及大小均勻互連用凸塊3b構成。運些凸塊3b可對應于已在基底上散開形成互連用圖案 化的分離微滴3d。在一具體實施例中，圖案化為例如形成導電電子電路的電路圖案。
[0048] 圖2B圖示掩模7,其中掩模圖案7p包含具有不同大小C1、C2、C3的多個圖案區7曰，對 應于待形成的圖案化結構化的不同大小的區或連接路徑。因此，被圖案區7a圖案化的光線 分成多個分離的大小均勻的相鄰光束6b，其中相鄰光束形成受體基底4上的圖案化結構化 的互連區。在一具體實施例中，所得的圖案化結構化為包含有不同尺寸的電路部件的電路 圖案。
[0049] 應注意，該像素化掩模致使光線在供體基底上圖案化成含有多個分離像素的圖 案，用W調整藉由光線從供體基底釋出的材料的大小。W此方式，可實現合意的液滴形成， 而不是圖IA供體層的不規則及/或不受控制的分裂。
[0050] 在一具體實施例中，掩模圖案7p包含具有不同大小C1、C2的多個圖案區7a，對應于 待形成的圖案化結構化的不同大小的區，其中掩模圖案7p分成數個分離像素 P，其中多個相 鄰像素 P配置為形成多個圖案區7a中之一圖案區。在一具體實施例中，掩模圖案7p包含有均 勻大小XUYl的多個像素 P。在一具體實施例中，掩模圖案7p包含有均勻距離X2、Y2的多個像 素 P。
[0051] 在一具體實施例中，掩模7通過接收包括多個圖案區7a的掩模圖案7pW及把圖案 區7a分成多個分離的大小均勻的像素來產生，多個圖案區7a對應于待形成的大小不同的電 路組件且有不同大小C1、C2。在一具體實施例中，利用像素之間的網格7b把圖案區7a分成像 素 P。在一具體實施例中，每個像素具有小于200微米的像素直徑，小于150微米較佳，小于 100微米更佳。
[0052] 較佳地，運些光束具有第一尺寸W及大致相等的第二尺寸X1、X2, W提供適當成形 的液滴，例如，該光束可呈方形或圓形。因此，在該掩模圖案中，像素 P最好具有第一尺寸Xl W及大致與第一尺寸Xl相等的橫向第二尺寸Yl，例如，在+/-20%的邊限內。
[0053] 圖3A圖示使用調制脈沖的具體實施例。應注意，該調制脈沖可傳輸通過供體基底， W射向處于供體及受體基底之間的途中的供體材料的釋出微滴。W及在微滴已降落于受體 基底上之后，該脈沖視需要可繼續照射該供體材料。在一方面，也可使用多個脈沖而不是單 一脈沖W釋放供體材料，W及另一方面，照射在途中及/或降落之后的微滴。
[0054] 特別是，該圖顯示光束化通過掩模7射至供體基底上，其系包含有供體材料3在其 上的透明基底1。當光束射向供體材料3時，微滴3d由供體基底噴出W及向受體基底4行進。 當微滴3d到達受體基底4時散開，例如，運取決于微滴3d的大小、速度及黏性。在該具體實施 例中，光束6b不僅致使材料3由供體基底噴出，也射向在途中及/或已到達受體基底4之后的 成形微滴。
[0055] 圖3B示出了調制脈沖P的曲線圖，其中光強度I圖示成為微滴行進時間T或距離D的 函數。在一具體實施例中，該調制包含第一時間間隔Tl W及比第一時間間隔Tl長的第二時 間間隔T2。在第一時間間隔Tl中，該調制脈沖有第一光強度Il用W釋放該供體材料。通常， 此區域Rl包含強度有3千瓦/平方厘米的短強度脈沖，例如，約數微秒。在涵蓋區域R2及R3的 第二時間間隔T2,該調制脈沖有低于第一光強度Il的第二光強度12,用于在供體材料處于 該供體基底與該受體基底之間的途中時干燥、烙解及/或燒結該供體材料。例如，該第二光 強度可約為第一光強度的一半。該第二時間間隔可取決于微滴轉移到受體基底的時間。在 一具體實施例中，第一時間間隔小于50微秒，W及第二時間間隔大于100微秒。
[0056] 在另一或其他具體實施例中，該調制包含第S時間間隔T3,在區域R4中有第S光 強度13,用W影響形成于受體基底4上的圖案化。應注意，在此具體實施例中，光脈沖通常比 純粹用來釋放供體材料3所需要的長。第=強度也可等于第二強度。典型脈沖可W W2毫秒 的總脈沖時間輸送3焦耳/平方厘米的總能量。例如，區域R1、R2、R3及R4可各自對應于不同 的制程，例如消烙、烙化、干燥及燒結。
[0057] 在一具體實施例中，其中供體基底與受體基底的距離大于10微米，大于100微米為 較佳。該距離最好夠大W允許微滴在途中被充分照射。在一具體實施例中，供體基底與受體 基底的距離小于2毫米，小于1毫米為較佳。該距離最好夠小W防止微滴路徑偏離而使圖案 化的分辨率變差。
[0058] 圖4圖示用W在基底上提供圖案化結構3p的系統30的一具體實施例。系統30包括 光源5。該系統更包括用W提供受體基底4W接收圖案化結構化的構件14。例如，該構件14可 包含含有數個漉的基底傳送機，W例如在漉至漉或漉對板制程中用連續方式產生圖案化結 構。該系統更包括用W提供包含供體材料3的供體基底10的構件11，其中供體基底10配置于 光源5與受體基底4之間。例如，構件11可包含傳送機系統，用W攜載基底10。該系統更包括 配置于光源5與供體基底10之間的掩模7。掩模7包含掩模圖案用W圖案化從光源5射向供體 基底10的光線6。經圖案化的光線6p與待產生的圖案化結構化匹配，其中射向供體基底10的 經圖案化的光線6p適合致使供體材料3從供體基底10釋出W及轉移到受體基底4, W形成圖 案化結構3p于其上。經圖案化的光線6p分成多條分離的大小均勻的光束6b，同時射向供體 基底10,用W致使供體材料3從供體基底IOW分離的大小均勻微滴3d的形式釋出。該系統可 用來執行本文所描述的方法。
[0059] 在一具體實施例中，用控制器15控制傳送機11、14的速度V與光源5的脈沖調制P， 使得用單一光脈沖或脈沖連列(pulse化ain)形成完整的圖案3p于受體基底4上。換言之， 傳送機11及14W-速度移動供體及受體基底，使得對于由光源產生的每個光脈沖，運些基 底已移到新位置，W產生下一個圖案。
[0060] 該系統的一具體實施例包括下列組件中之一或更多：
[0061] 光脈沖:寬帶帶閃光燈。經調制成可控制轉移液滴的溫度。
[0062] 光件:準直光束為較佳W得到高邊緣銳度及高分辨率
[0063] 像素化掩模:光刻金屬于玻璃上。侶或銘W減少光吸收和消烙的機會。
[0064] 對齊(視需要）：用于安置焊錫凸塊及填充溝槽，對齊系統為較佳。
[0065] 基底:聚合物薄膜，玻璃，透光
[0066] 油墨：基于溶劑的油墨，對于燈具發射光譜有高吸收率。剪切稀化膏（shear thinning paste)W及低黏性油墨應該有效。
[0067]受體基底:任何一種。受體與供體的間隙對于轉移液滴的溫度/時間曲線圖很重 要。
[006引例如，可使用W下組態：
[0069] 燈具：Xenon 拼nte.妨n愈2000
[0070] 脈沖:500微秒，約5焦耳/平方厘米，1脈沖
[0071] 掩模:Eagle玻璃(0.7毫米)上銘（100奈米）
[0072] 供體:PEN, 25微米厚
[0073] 油墨:DuPont Xl 15,次微米網版印刷膏
[0074] 間隙：600微米
[0075] 受體基底:玻璃，1.1毫米
[0076] 圖5A與圖5B的相片圖示使用類似上述組態的方法及系統的沉積微滴。
[0077] 另一具體實施例包括下列組件及/或方面中之一或更多：
[0078] 光源:氣閃光燈。高能量及短脈沖(遠小于500微秒)為最佳結果的首選。
[0079] 掩模:光刻金屬于玻璃上。侶或銘W減少光吸收W及消烙的機會。
[0080] 供體基底:聚合物薄膜、玻璃，透光
[0081] 油墨:基于溶劑的油墨，對于氣發射光譜有高吸收率。黏性可能不同，但是例如，固 體材料的轉移可能更困難。
[0082] 離型層:此層的降解可逐出油墨朝向受體基底。此層可改善制程而且甚至有可能 轉移完整的(0LED/0PV)堆找。
[0083] 受體基底:任何一種。可設定供體與受體基底的距離，例如，考慮到使用調制脈沖。
[0084] 例如，可使用W下組態：
[0085] 燈具：X州on Sinteron飯2000
[0086] 脈沖:500微秒，約4焦耳/平方厘米，1脈沖
[0087] 掩模:Eagle玻璃(0.7毫米)上侶（100奈米）
[008引供體基底:Eagle玻璃與陽N
[0089] 油墨：DuPon 條 5025 與 Stmtronk卷呪 714
[0090] 受體基底:PEN薄膜（125微米）
[0091] 間隙：1毫米
[0092] 如本文所述，本掲示內容的第一方面提供一種用W在受體基底上提供圖案化結構 的方法，該方法包括:提供一供體基底于一光源與該受體基底之間，其中該供體基底包含一 供體材料W形成該圖案化結構;其中配置一掩模于該光源與該供體基底之間，用W圖案化 從該光源射向該供體基底的光線，其中該經圖案化的光線致使該供體材料從該供體基底釋 出W及轉移到該受體基底。本掲示內容的第二方面提供一種用W在受體基底上提供圖案化 結構的系統，該系統包含一構件，用W提供該受體基底一光源;一構件，用W提供配置在該 光源與該受體基底之間的一供體基底，該供體基底包含一供體材料W形成該圖案化結構； W及一掩模，配置于該光源與該供體基底之間用W圖案化從該光源射向該供體基底的光 線，其中該經圖案化的光線致使該供體材料從該供體基底釋出W及轉移到該受體基底。
[0093] 盡管已示出用W形成圖案化結構的方法及系統的示范實施例，受益于本掲示內容 的熟請此藝者也可想出替代方案用W實現類似的功能及結果。例如，可組合使用像素化掩 模、調制脈沖、閃光燈光源等等的方面或分成一或更多替代方面。上述及示出的具體實施例 的各種組件提供某些優點，例如非接觸式圖案化材料的大面積。當然，應了解，上述具體實 施例或方法中之任一者可與一或更多其他實施例或方法組合W提供找到及匹配設計和優 勢的進一步改善。應了解，本掲示內容提供圖案化導電結構的特別優點，W及大體上可應用 于要圖案化相對大面積的材料的任何應用。
[0094] 盡管已用特定示范具體實施例特別詳細地描述本發明的系統及方法，然而也應了 解本技術領域一般技術人員仍可想出許多修改及替代具體實施例而不脫離本掲示內容的 范疇。例如，其中掲示裝置或系統是要被配置及/或構造成可執行特定方法或功能的具體實 施例本質上系掲示該方法或功能本身及/或結合方法或系統的其他掲示實施例。此外，方法 的具體實施例都視為本質上掲示它們在各個硬件中的實作，若可能，結合方法或系統的其 他掲示實施例。此外，可具體化成為在例如非暫時性計算機可讀取儲存媒體上之程序指令 的方法本質上被視為具體實施例。
[0095] 最后，W上說明只是意在圖解說明本發明的系統及/或方法，而不應被視為要限定 隨附權利要求為任何特定具體實施例或具體實施例的群組。相應地，本專利說明書及附圖 應W圖解說明的方式看待而非旨在限制隨附權利要求的范疇。在解釋隨附權利要求時，應 了解，單詞"包括"不排除存在除列舉于給定權利要求之外的其他組件或動作;組件前面的 單詞"一個"或"一種"不排除存在多個組件;權利要求中的任何參考符號不限定它們的范 疇;數個"構件"可用相同或不同的項目（或數個)或實作結構或菜單表示;掲示的裝置或其 部份中之任一者可組合在一起或分開成為其他部份，除非特別說明。申請專利范圍中只W 互不相同的權利要求來陳述的一些措施不表明運些措施的組合不能用來獲益。特別是，權 利要求的所有可行組合本質上視為已掲示。
【主權項】
1. 一種用于在基底上提供圖案化結構(3p)的方法，所述方法包括： 提供供體基底（10)，所述供體基底（10)被配置在光源（5)與受體基底(4)之間，其中所 述供體基底(1 〇)包含供體材料(3); 提供掩模(7)，所述掩模(7)被配置在所述光源(5)與所述供體基底（10)之間，其中所述 掩模(7)包含用于圖案化從所述光源(5)射向所述供體基底（10)的光線的掩模圖案(7p)，其 中經圖案化的光線(6p)與待產生的所述圖案化結構（3p)匹配，其中所述經圖案化的光線 (6p)射向所述供體基底（10)，致使所述供體材料(3)從所述供體基底（10)釋出并轉移到所 述受體基底(4)，以在所述受體基底(4)上形成所述圖案化結構(3p);其中 所述經圖案化的光線(6p)被分成多條分離的大小均勻的光束(6b)，所述多條分離的大 小均勻的光束(6b)同時射向所述供體基底（10)，以致使所述供體材料(3)從所述供體基底 (10)以分離的大小均勻的微滴(3d)的形式釋出。2. 如權利要求1所述的方法，其中所述掩模圖案(7p)包含與待形成的所述圖案化結構 (3p)的不同大小的區相對應的、具有不同大小(Cl，C2)的多個圖案區（7a)，其中被圖案區 (7a)圖案化的光線被分成多個分離的大小均勻的相鄰光束(6b)，相鄰光束在所述受體基底 (4)上形成所述圖案化結構(3p)的互連區。3. 如上述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述掩模(7)通過下列步驟制作： 接收掩模圖案（7p )，所述掩模圖案（7p)包含與待形成的大小不同的電路組件相對應 的、具有不同大小(Cl，C2)的多個圖案區（7a)，以及 將所述圖案區（7a)分成多個分離的大小均勻的像素。4. 如上述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述光束(6b)具有均勻的距離(6d)， 用于以均勻的距離將所述微滴(3d)沉積于所述受體基底(4)上，其中通過使轉移微滴在所 述受體基底(4)上分散并連接到相鄰的轉移微滴來形成互連的圖案化結構(3p)。5. 如上述權利要求中的任一項所述的方法，其中射向所述供體基底（10)的光束(6b)的 大小(6c)為所述供體材料(3)在所述供體基底(10)上的層厚(3t)的150%至250%。6. 如上述權利要求中的任一項所述的方法，其中相鄰光束之間的分離距離(6d)介于這 些光束的大小(6c)的10%至150%之間。7. 如上述權利要求中的任一項所述的方法，其中這些光束具有第一尺寸(XI)以及與所 述第一尺寸(Xl)相等的橫向第二尺寸(Yl)。8. 如上述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述光源(5)包括閃光燈。9. 如上述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述光線（6)包含調制脈沖(P)，其中 所述調制包含第一時間間隔(Tl)以及比所述第一時間間隔（Tl)長的第二時間間隔(T2)，其 中，在所述第一時間間隔(Tl)中，所述調制脈沖具有第一光強度（Il)用以釋放所述供體材 料，并且其中，在所述第二時間間隔(T2)中，所述調制脈沖具有低于所述第一光強度(Il)的 第二光強度（12)，用于當所述供體材料在所述供體基底與所述受體基底之間的途中時干 燥、熔解及/或燒結所述供體材料。10. 如上述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述供體基底（10)包含具有一層供 體材料(3)的透明基底（1 )，所述一層供體材料(3)被配置于所述透明基底(1)的位于所述供 體基底(10)與所述受體基底(4)之間的表面上。11. 如上述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述供體基底（10)包含位于透明基 底（1)與所述一層供體材料(3)之間的離型層(2)，其中所述離型層(2)在所述光線(6)的影 響下起反應，以從所述供體基底(I 〇)釋出所述供體材料(3)。12. -種用于在基底上提供圖案化結構(3p)的系統(30)，所述系統(30)包括： 光源(5); 用于提供受體基底(4)以接收所述圖案化結構(3p)的構件（14); 用于提供含有供體材料(3)的供體基底（10)的構件（11)，其中所述供體基底（10)被配 置在所述光源(5)與所述受體基底(4)之間；以及 掩模(7)，被配置在所述光源(5)與所述供體基底（10)之間，其中所述掩模(7)包含掩模 圖案(7p)，以圖案化從所述光源(5)射向所述供體基底（10)的光線(6)，其中經圖案化的光 線(6p)與待產生的所述圖案化結構(3p)匹配，其中射向所述供體基底（10)的所述經圖案化 的光線（6p)適于致使所述供體材料(3)從所述供體基底（10)釋出并轉移到所述受體基底 (4)，以在所述受體基底(4)上形成所述圖案化結構(3p);其中 所述經圖案化的光線(6p)被分成多條分離的大小均勻的光束(6b)，所述多條分離的大 小均勻的光束(6b)同時射向所述供體基底（10)，以致使所述供體材料(3)從所述供體基底 (10)以分離的大小均勻的微滴(3d)的形式釋出。13. 如權利要求12所述的系統(30)，其中所述光束(6b)具有均勻的距離(6d)，用于以均 勻的距離將所述微滴(3d)沉積于所述受體基底(4)上，其中通過使轉移微滴在所述受體基 底上(4)分散并連接到相鄰的轉移微滴來形成互連的圖案化結構(3p)。14. 如權利要求12或13所述的系統（30 )，其中所述掩模圖案(7p)包含與待形成的所述 圖案化結構(3p)的不同大小的區相對應的、具有不同大小(Cl，C2)的多個圖案區（7a)，其中 所述掩模圖案(7p)被分成分離像素(P)，其中多個相鄰像素(P)被配置為形成所述多個圖案 區（7a)中的一個圖案區。15. 如權利要求12至14中的任一項所述的系統(30)，其中所述光源(5)包括閃光燈。
【文檔編號】B41M3/00GK105916696SQ201480070602
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年10月29日
【發明人】羅伯·雅各布·海德律克斯, 加里·阿魯季諾夫, 愛得斯格·康斯坦·彼得·斯米茨
【申請人】荷蘭應用自然科學研究組織Tno