[发明专利]用于在衬底上形成材料图案的方法和设备

说明书

一种用于在衬底（108；214）上形成材料图案的方法，该方法包括：提供（S100）材料层（104）；提供（S104，S106）粘性层（106），其中所述材料层（104）或者所述粘性层（106）中的至少一者包括对应于要在所述衬底（108；214）上形成的所述图案的图案；以及使用将所述材料固定到所述衬底（108；214）的表面（110；216）的粘结剂将所述材料转印（S108）到所述衬底（108；214）。这解决了在衬底上形成由于材料不能被打印和/或相对于衬底不具有或具有较小粘性性质这一事实而通常不能被直接施加到衬底的材料的图案的问题。

背景技术

为了在衬底上提供例如导电材料的材料的图案或图像以便形成例如导体迹线，该材料可以以如下方式被处理，即，使得其能够被直接打印到衬底上且在打印之后关于衬底呈现出足够的粘附性质以致图案被固定/定影到衬底。

附图说明

图1是LEP（液体电子照相）打印引擎的示意图；

图2是描述用于在衬底上形成材料图案的方法的示例的流程图；

图3A-3D示出了当应用如图2所示的方法时将具有所需图案的材料转印到衬底的各种示例；

图4是用于在衬底上形成所需材料图案的设备的示例的示意性代表图；

图5是用于在衬底上形成特定材料图案的LEP（液体电子照相）设备的示例的示意性代表图；

图6是用于在衬底上形成所需材料图案的设备的另一示例；

图7是图1的LEP打印引擎的示例的示意性代表图，其已经被修改用于打印任意类型的材料；

图8示出由图7所示打印引擎做出的多层结构的示例；

图9A-9B示出由针对图7描述的打印引擎做出的多层功能性装置的示例；以及

图10示出通过使用“胶合”概念被打印在纸上的碳纳米管的样品。

具体实施方式

对于各种衬底，可能需要向其表面施加具有预定图案的材料。例如在电子领域，会需要在衬底上提供电路的导体图案。在打印领域，例如宣传册领域，会需要向宣传册的一部分或其纸张施加材料以获得所需美学效果。也会需要其他产品具有带图案材料来获得美学效果，例如贺卡等可以具有金属材料以便当有光入射时提供闪闪发光的效果。

为了在衬底上提供图案，可以使用模拟和数字方法，例如喷墨打印、LEP（液体电子照相）打印和干法EP（电子照相）打印。这些技术允许通过“打印”所述材料而在衬底上精确地形成所需图案。材料需要可以被相应技术“打印”并且关于待施加该材料的衬底具有足够的粘附性质，以致在打印过程之后所述材料保持固定在衬底上。

遗憾的是，并非希望以特定图案被提供到衬底上的所有材料均具有这样的性质。材料可能是不可打印的且/或待施加该材料的衬底可能不会展现足够的粘附性质。因此，即使在材料可以被打印的情况下，材料在被打印之后仍可能不足以粘附到衬底。一些能够被打印的材料可以被改性（例如通过包括聚合体以在打印期间产生粘性膜来实现）成具有足够的粘附性质，这对于所有材料并非均是可能的或希望的，因为原始材料（基于其来形成图案）需要被改性。除了改性所述材料所需的额外劳动之外，这还会影响材料在施加到衬底之后的外观和/或性质，所述外观和/或性质可能会不同于原始外观/性质，例如在传导性方面或者在要实现的美学效果方面。

换言之，打印过程受限于它们能够打印的材料范围。作为示例，当喷墨打印具有大或重颗粒的材料（例如碎片）时，这些颗粒试图沉在墨水中。当LEP（液体电子照相）和DEP（干法电子照相）打印高电导性材料时，LEP或干法EP压机中的这些传导颗粒将缩短电极之间的间隙并且将放电，从而阻止其材料转印的能力。此外，通过打印过程打印新材料会需要针对新墨水的研发进行高额投资。此外，被打印材料通常与载体材料混合，这会影响其功能性或者需要后打印过程以将其去除。