包括电路图案的基底、用于提供包括电路图案的基底的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及基底上的电路图案以及用于形成基底上的电路图案的方法和系统。在典型的实施例中，光图案被投射至穿过透明层，以使连续材料层和透明层之间的粘附性图案化释放。从基底上撕下被粘附于图案化的材料层的释放层，以分离具有较低粘附性的材料，同时留下未被曝光的材料以在其上形成电路图案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种用于在基底上形成图案化结构的方法和系统，以及所得到的基底产品。
技术介绍
光刻和蚀刻工艺通常被用来在柔性基底上对薄金属层进行图案化。在光刻中，聚合物可涂布于金属膜上，并通过紫外光被图案化。未被聚合物覆盖的金属被蚀刻掉。然而，由于这些技术相对比较慢，因此它们并未给高容量卷对卷工艺带来最优解绝方案。在印刷过程中，导电油墨可以以图案化的方式通过喷墨、(旋转)丝网、柔版印刷、凹版印刷等被印刷。但是，由于这些油墨是基于微粒的，因此需要后处理步骤获得导电性。在激光烧蚀中，激光系统可被用于各种材料的烧蚀和图案化。然而，对金属层进行烧蚀可能会使用相对大量的能量。因此，需要一种用于在基底上提供电路图案的改进的方法及系统。
技术实现思路
本公开的第一方面提供了一种用于在基底上形成电路图案的方法，该方法包括：提供堆叠层，堆叠层包括被粘附于一侧上的释放层与另一侧上的透明层之间的连续材料层，其中连续材料层是连续金属层或半导体材料的连续层；提供光源，光源将光从透明层那侧投射到堆叠层上；以及提供掩模，掩模位于光源和堆叠层之间，以将投射到堆叠层上的光图案化，其中光图案被投射至穿过透明层，以在与所投射的光图案相匹配的位置使连续材料层与透明层之间的粘附性图案化释放。通过选择性地对层之间的粘附物进行照射，可以实现粘附性的图案化释放。通过图案化释放层之间的粘附性，所述多个层中的一层或所有层可以被图案化。通过具有被粘附于将被图案化的层的一侧的释放层，可以更好地对图案化释放进行控制。通过穿过透明基底进行照射，可以到达粘附层，例如与从粘附层的需被结构化的层的材料(例如金属)所覆盖的一侧进行照射相反。例如，光图案可以穿过堆叠层的透明材料被投射到粘附层和/或连续材料层上，从而间接加热邻近层，以引发粘附性的释放。本方法和系统可通过例如使用柔性基底和/或释放层大批量地用于卷对卷。该技术特别适合于提供高品质的金属层和半导体层。这种技术不需要耗时的诸如烧结或蚀刻等的后处理步骤。与传统的光刻工艺相反，这种方法能够使用短且高强度的脉冲以进行图案化。例如，可利用闪光灯使粘附性释放。因此，本专利技术的方法提供了一种改进了的基底上结构的图案化。令人惊奇地，发现该方法适用于对金属层或半导体材料层进行图案化，从而在基底上形成电路。现有技术EP0727321、US5527660、EP0096572、US4247619描述了图像形成材料和方法，但并未如本文所描述的那样从连续金属层或半导体材料的连续层形成电路图案。在一个实施例中，该方法包括：将释放层从透明层分离，其中在分离过程中，形成于连续材料层中的图案在连续材料层和透明层之间的粘附性不被所投射的光图案释放的位置处粘附于透明层，并且在连续材料层中形成的互补图案在连续材料层和透明层之间的粘附性通过所投射的光图案被释放的位置处粘附于释放层。在一个实施例中，连续层是导电层或半导体层。通过使用导电层，可以形成导电结构或图案，例如电路。例如连续层可以是金属层。有利的是，图案化的金属层可以提供导电结构。在一个实施例中，基底上图案化的连续材料层是由在暴露于图案化的光之后粘附于透明层的连续材料层形成的。在一个实施例中，透明层包括用以形成基底的聚合物膜或玻璃基板。可替代地或者另外地，基底上图案化的连续材料层是由粘附于释放层的连续材料层形成的。例如，释放层可包含聚合物膜，在该聚合物膜上形成带有图案化连续材料层的功能性基底。优选的是，堆叠层的至少一部分是柔性的，以允许工艺被卷对卷地执行。粘附性可通过透明层和连续材料层之间的材料的选择性反应被释放。所反应的材料可包括基底的一部分和/或单独的粘附层。在一个实施例中，堆叠层包括在透明层和连续材料层之间的中间粘附层。例如，堆叠层包括透明层和连续材料层之间的聚合物粘附层，其中聚合物粘附层包含可分解材料，该可分解材料根据所投射的光图案的照射选择性地分解，用以降低连续材料层和透明层之间的粘附性。在一实施例中，透明层包括聚合物膜，其中该聚合物膜包含可分解材料，该可分解材料在所投射的光图案照射邻近的连续材料层时选择性地分解，用以降低连续材料层和透明层之间的粘附性。通过使用可分解材料，透明基底和连续材料层之间的粘附性可被方便地释放。例如，通过使用高强度的闪光灯，金属栅格可在几毫秒之内被图案化而无需使用蚀刻溶液。在聚合物膜上蒸镀或溅射的金属可通过高强度的光脉冲被图案化。没有被掩模阻挡的光能够在金属和(聚合物)基底的界面中产生大量的热。由于这种热(例如≥400℃)，聚合物分解，并且金属到基底的粘附性会显著降低。然后，残留的金属通过释放衬垫被去除。也可以设想释放粘附性的其他方式，例如融化。通过使用吸收照射的连续材料层，邻近层可被间接加热，例如导致分解或其他机制的释放。相应地，优选采用对于照射光具有相对较高的吸收性的连续材料层。例如，由于该原因以及其他原因，铜将会非常适合。为了允许连续材料层无撕裂地相对平滑释放，优选连续材料层不能太厚。因此，优选地，连续材料层具有小于1000nm，优选小于500nm，或甚至更薄的层厚度。在一个实施例中，光源产生短于2ms，优选短于1ms的光脉冲。较短的光脉冲在每单位时间内具有更多的能量，这可以被方便地利用于例如对粘附层进行分解。优选地，光源产生超过5J/cm2，更优选超过10J/cm2的脉冲能量。在一个实施例中，光源包括氙气闪光灯。虽然激光系统是合适的，但闪光灯更廉价，并且可被用于图案化大的区域。值得注意的是，大多数高功率闪光灯系统(例如，氙NovaCentrix)被设计为用于对导电性油墨和陶瓷材料进行退火。此外，传统上，仅使用顶部照射。优选地，掩模抵抗照射光，例如曝光后不会劣化。例如，在一个实施例中，掩模包括位于玻璃上的金属。适当的金属可以包括铝、铬或其他金属，即一方面提供足够的掩蔽能力，另一方面提供足够的抗劣化性。在一个实施例中，系统包括：释放机构，用于将释放层从透明层分离，其中在分离过程中，形成于连续材料层中的图案在连续材料层和透明层之间的粘附性不被所投射的光图案释放的位置处粘附于透明层，并且形成于连续材料层中的互补图案在连续材料层和透明层之间的粘附性被所投射的光图案释放的位置处粘附于释放层。在一个实施例中，用于提供堆叠层的装置包括：基底传输装置，被布置为用于传输透明基底；连续材料层沉积装置，被布置为用于将连续材料层沉积在透明基底上；以及释放衬垫应用装置，被布置为用于将释放层层压于连续材料层上。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在基底上形成电路图案的方法，所述方法包括:提供堆叠层(10)，所述堆叠层(10)包括被粘附于一侧(10a)上的释放层(4)与另一侧(10b)上的透明层(1)之间的连续材料层(3)，其中所述连续材料层(3)是连续金属层或半导体材料的连续层；提供光源(5)，所述光源(5)将光(6)从所述透明层(1)的一侧(10b)投射到所述堆叠层(10)上；以及提供掩模(7)，所述掩模(7)位于所述光源(5)和所述堆叠层(10)之间，用以图案化被投射到所述堆叠层(10)上的光(6)，其中光图案(6t)被投射至穿过所述透明层(1)，以在与所投射的所述光图案(6t)相匹配的位置(R)处使所述连续材料层(3)与所述透明层(1)之间的粘附性图案化释放。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.30 EP 13190953.3;2013.12.16 EP 13197496.61.一种用于在基底上形成电路图案的方法，所述方法包括:
提供堆叠层(10)，所述堆叠层(10)包括被粘附于一侧(10a)上的释放层(4)
与另一侧(10b)上的透明层(1)之间的连续材料层(3)，其中所述连续材料层(3)
是连续金属层或半导体材料的连续层；
提供光源(5)，所述光源(5)将光(6)从所述透明层(1)的一侧(10b)投射
到所述堆叠层(10)上；以及
提供掩模(7)，所述掩模(7)位于所述光源(5)和所述堆叠层(10)之间，用
以图案化被投射到所述堆叠层(10)上的光(6)，其中光图案(6t)被投射至穿过所
述透明层(1)，以在与所投射的所述光图案(6t)相匹配的位置(R)处使所述连续材
料层(3)与所述透明层(1)之间的粘附性图案化释放。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将所述释放层(4)从所述透明层
(1)分离，其中，
形成于所述连续材料层(3)中的图案(3p)在位置(A)处粘附于所述透明层(1)，
其中在位置(A)，所述连续材料层与所述透明层之间的粘附性不被所投射的所述光图
案(6t)释放，并且
形成于所述连续材料层(3)中的互补图案(3r)在位置(A')处粘附于所述释放
层(4)，其中在位置(A')，所述连续材料层(3)与所述透明层(1)之间的粘附性被
所投射的所述光图案(6t)释放(R)。
3.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，
所述电路图案由保留粘附(A)于所述透明层(1)的图案化的连续材料层(3p)
形成。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，
所述图案化的连续材料层(3p)形成所述电路图案的导电轨迹。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，
所述掩模(7)包括所述电路图案的图像。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，
所述堆叠层包括所述透明层(1)与所述连续材料层(3)之间的中间粘附层(2)。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，
所述粘附性通过所述透明层(1)与所述连续材料层(3)之间的材料的选择性反
应来释放(R)。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，
所述连续材料层(3)不与所投射的光发生反应。
9.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，
所述光图案(6t)穿过所述堆叠层(10)的透明材料被投射到所述连续材料层(3)
上，从而间接加热邻近的透明层(1，2)，其中，对所述邻近的透明层的所述间接加热
引起所述粘附性的释放。
10.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，
所述光源(5)包括闪光灯。
11.一种用于在基底上形成电路图案的系统(30)，所述系统(30)包括：
装置(11-14)，用于提供堆叠层(10)，所述堆叠层(10)包括被粘附于一侧(10a)
上的释放层(4)与另一侧(10b)上的透明层(1)之间的连续材料层(3)，其中所述
连续材料层(3)是连续金属层或半导体材料的连续层；
光源(5)，所述光源(5)被布置为将光(6)从所述透明层(1)的一侧(10b)
投射到所述堆叠层(10)上；
掩模(7)，所述掩模(7)位于所述光源(5)和所述堆...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯·雅各布·海德律克斯，爱得斯格·康斯坦·彼得·斯米茨，桑迪普·梅农·佩林什里，宾·格伦，
申请(专利权)人：荷兰应用自然科学研究组织TNO，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL