CN101598896A - 采用涂有紫外线辐射反应材料的结构进行印刷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及采用涂有紫外线辐射反应材料的结构进行印刷的方法。通过将紫外线辐射反应材料施加到印刷用的图案化的转移表面上，使得所述图案化的转移表面的润湿性和印刷转移性得到增强。在将印刷材料转移到基板的过程中，紫外线激发所述紫外线辐射反应材料。该技术能够增加印刷精度，并且可用于将印刷材料转移到基板上，以在印刷基板上建立印刷电路部件(如电路走线)和印刷电路元件。在一个特定的构造中，紫外线辐射反应材料可以由自由基引发剂或偶氮苯材料组成。

Description

采用涂有紫外线辐射反应材料的结构进行印刷的方法
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。
附图3A-3D是运用经处理的压印模及经处理的基板进行印刷的侧面横切面示意图。
附图4是有关运用经处理的压印模的印刷工艺的流程示意图。
附图5是有关运用经处理的压印模及经处理的基板的印刷工艺的流程示意图。
具体实施方式
本发明涉及具有紫外线辐射反应材料涂层的压印模结构的构造，以及在印刷过程中采用压印模和基板表面上的紫外线辐射反应材料进行印刷的方法。在此借助附图来描述本发明的细节，从而使人能够透彻地了解本文所述的构造，但是本发明并不限于此。上述技术的特征、结构、材料和特性可以以任何适当的方式在一个或多个构造中进行组合。
概要
紫外线辐射或其它光化光照射被应用于涂有紫外线敏感材料涂层的表面上。该涂层应能实时转变其化学结构或表面能量，以协助印刷过程。
本发明的策略是基于使用能够对压印模进行处理的紫外线辐射反应材料来涂敷压印模，使得经处理的压印模可更有效地蘸起印刷材料。印刷时，紫外光灯照射紫外线辐射反应材料，该材料便更改其化学结构或化学构型，由此产生了与原始状态不同的润湿行为。这种结构上的更改会使压印模与印刷材料之间产生较低的黏附力，从而使印刷材料从压印模有效地转移到基板上。
本发明通过在压印模上涂上紫外线辐射反应材料而提供了一种低成本且简单的印刷解决方案。紫外光灯用于协助将印刷材料转移到压印模上，以及将其从压印模上转移走。印刷外形的高度可以通过蘸取和转移的印刷材料量来进行调整，通过紫外线照射而在压印模上提供快速的表面化学变化，这会促进印刷材料从压印模转移到基板上。因此，印刷材料的残留物可以减少，同时避免需要经常清洗压印模或用新的压印模替换该压印模。为了调整压印模的表面行为以适合不同的印刷材料，紫外线敏感涂层材料可以根据不同的材料***进行配制。紫外线敏感涂料被施加于压印模和/或工件上，但是在压印过程中暴露于紫外线照射中。
基板就是将要被印刷的工件。基板的非限定性例子可以是：用于电子封装中的电路的导电材料、电路中的半导体材料、用于在设备中构建机械支撑体或结构的聚合物材料、或者可通过印刷而施加的其它电路设备。
在一些构造中，紫外线敏感材料仅被涂在压印模的表面上。印刷材料可以基于它的质量及经紫外线辐射照射后的基板粘附力而从压印模转移到基板上。
在一些其它构造中，压印模与基板这二者涂有不同的紫外线敏感材料，以进一步提高印刷材料从压印模转移到基板上的效率。
在本专利申请中通篇提及的“压印模”是指这样的结构，该结构具有凸起的特征物或者凸出的压印特征物，其用于蘸取印刷材料，并且将该印刷材料转移到基板上。压印模最好是能让紫外线辐射透过。在本专利申请中通篇提及的“印刷材料”是指被转移到基板上或在基板上形成图案的材料，所述基板例如为电子封装体中的电路所用的导电材料、电路中的半导体材料、用于在设备中构建机械支撑体或结构的聚合物材料、或者可通过印刷而施加的其它电路设备等。在本专利申请中通篇提及的“紫外线辐射反应材料”是指在受紫外线辐射时便更改其状态、化学结构、化学构型或消融的材料。在本专利申请中通篇提及的“基板”是指可供印刷材料印刷的平台。它可以由任何金属、聚合物或复合物组成。
U-V材料
紫外线辐射反应材料(U-V材料)是对紫外线辐射有反应的材料。其中一个非限制性的紫外线反应材料的示例对波长小于400纳米的光辐射源有反应，这种材料受紫外线辐射后会更改其状态、化学结构、化学构型或消融。作为非限定性的例子，紫外线反应材料可以是通过释放自由基而对紫外线能量起反应的材料。自由基渗透到印刷材料或用于印刷的涂层材料中，在紫外线照射时导致压印模的表面能量降低。这种材料可以是受紫外线辐射时释放自由基的小分子有机材料，例如过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。其它紫外线辐射反应材料的例子为对紫外线敏感的偶氮苯化合物。合适的材料应对紫外线有反应，并能够改变其表面能量或形态，以在印刷时促进材料的转移。可以选择紫外线辐射反应材料使得该材料能够在压印模上形成均匀的结构。通过利用紫外线激发，压印模的表面状态在施加紫外线能量前后可以有明显不同。该激发的基础在于控制紫外线的应用。在紫外线激发前，压印模应能够在蘸取期间有效地蘸起印刷材料；而在紫外线激发后，压印模释放印刷材料的能力应被增强。因此，在印刷过程中，紫外线反应材料的激活进一步有利于释放印刷材料。
印刷材料适合于转移到基板上或在基板(即，上述的工件)上形成图案。印刷材料的选择应使其不会直接受紫外线辐射影响。因此，紫外线辐射应只会影响紫外线反应材料，以更改其化学结构或压印模的表面能量，而印刷材料则不受紫外线照射影响。紫外线反应材料依据印刷材料的化学成分而调配。
施加到压印模上的U-V材料
附图2A-2D显示出具有压印模结构211的印刷构造，该压印模结构211包括凸起形状的结构213或其它图案化表面。压印模211被涂上紫外线辐射反应材料217，以便对基板221进行印刷(附图2C和2D)。在这种构造中，压印模结构211可以由能让紫外线辐射透过的任何材料制成，辐射源通常是波长小于400纳米的光源。压印模结构211的凸起形状的结构213都具有从亚微米到毫米(约1纳米到1毫米)大小的高度和间距。在非限制性的示例中，压印模211可以由玻璃制造；但是其它材料亦可。玻璃应为可让紫外线透过的玻璃，以便让紫外线激发紫外线辐射反应材料217。基板221是要被印上印刷材料的平台。在非限制性的示例中，它可以由任何金属、聚合物或复合物制造，如环氧树脂、环氧复合物、聚酰亚胺、其它塑料树脂、陶瓷及玻璃。
紫外线辐射反应材料217通常是对波长小于400纳米的辐射源的紫外线辐射有反应的材料。紫外线辐射反应材料217可以由自由基引发剂或偶氮苯材料组成，该自由基引发剂可在紫外线辐射下更改其状态或结构。紫外线辐射反应材料217可以以任何便利的方式施加，例如施加气溶胶或浸在如下针对印刷材料225所述的容器或锅中。
紫外线辐射反应材料217的一个功能就是其对紫外线辐射起反应，从而能够更改压印模的表面能量。在这方面，紫外线辐射反应材料217的表面能量在紫外线照射前应介于压印模与印刷材料的表面能量之间，在紫外线照射时其表面能量则下降。
自由基指的是在开壳层组态上拥有不成对电子的原子或分子。这些不成对电子通常具有高度的活性，所以自由基可参与化学反应。因此，自由基引发剂可优选作为紫外线辐射反应材料217。紫外线辐射反应材料217能通过不同的涂布或沉积方法在压印模211上形成均匀的结构。紫外线辐射反应材料217应具有更改压印模211的表面能的能力。
在附图2A中，压印模211首先受压浸入装有印刷材料225的容器227内。压力应小于压印模211的屈服点。浸入的时间不限，但可以是少于一分钟。当压印模211被提起(附图2B)时，其蘸有印刷材料225，然后压印模211在压力下被压印到基板221上，所述压力应小于压印模211的屈服点(附图2C)。压印时间不限，但可以是少于一分钟。在压印期间，波长小于400纳米的紫外光源在压印模211的上方照射并激发紫外线辐射反应材料217。紫外线辐射反应材料217的状态或结构的变化会导致印刷材料225的润湿特性发生变化。施加紫外线辐射的时间不限，但辐射时间的长度应足以更改紫外线辐射反应材料217的状态或结构。通过更改紫外线辐射反应材料217的状态或结构，压印模211上的印刷材料225的润湿性会降低，以帮助印刷材料225转移到基板221上。在印刷完毕后，压印模211被提起，带有所需图案的印刷材料225被转移到基板221上(附图2D)。
紫外线辐射反应材料217可以在每个印刷周期之前施加，或者可重复使用。在非限制性的示例中，紫外线辐射反应材料可重复使用超过10个印刷周期。
压印模及基板上的U-V材料
附图3A-3D显示出具有本发明的压印模结构311的印刷构造，该压印模结构311包括凸起形状的结构313或其它图案化的表面。压印模311被涂上紫外线辐射反应材料317，而基板321则被涂上另一种类型的紫外线辐射反应材料323。在这种构造中，压印模结构311可以由能让紫外线辐射透过的任何材料制成，辐射源通常是波长小于400纳米的光源。压印模结构311的凸起形状的结构313都有从亚微米到毫米(约1纳米到1毫米)大小的高度和间距。紫外线反应材料317通常是对波长小于400纳米的辐射源的紫外线辐射有反应的材料。在非限制性的示例中，压印模311上的紫外线辐射反应材料317及基板321上的紫外线辐射反应材料323可以由自由基引发剂或偶氮苯材料组成，其可在紫外线辐射下更改其状态或结构。除了采用了另一种类型的紫外线辐射反应材料323之外，其它材料和结构都类似于附图2A-2D中描述的那些。
紫外线辐射反应材料317能够通过不同的涂布或沉积方法在压印模311上形成均匀的结构。涂布方法的例子包括旋涂法、浸涂法及其它紫外线辐射反应材料沉积方法。紫外线辐射反应材料317和323应该能够分别更改压印模311和基底321的表面能量。
在附图3A中，压印模311首先受压浸入装有印刷材料325的容器327中，所述压力应小于压印模311的屈服点。浸入的时间不限，但可以是少于一分钟。当压印模311被提起(附图3B)时，其蘸有印刷材料325，然后压印模311在压力下被压印到基板321上，所述压力应小于压印模311的屈服点(附图3C)。压印时间不限，但可以是少于一分钟。在压印期间，波长小于400纳米的紫外光源在压印模311的上方照射并激发压印模311上的紫外线辐射反应材料317及基板321上的紫外线辐射反应材料323。紫外线辐射反应材料317和323的状态或结构的变化会导致印刷材料325的润湿特性发生变化。紫外线辐射时间不限，但辐射时间的长度应足以更改紫外线辐射反应材料317的状态或结构。通过更改紫外线辐射反应材料317的状态或结构，压印模311上的印刷材料325的润湿性会降低，而印刷材料325对基板321的润湿性会增强，以帮助印刷材料325转移到基板321上。印刷完毕后，压印模311被提起，带有所需图案的印刷材料325被转移到基板321上(附图3D)。
功能操作
附图4是有关运用本发明主题的经处理的压印模进行印刷的流程示意图。准备好具有所需尺寸的压印模(步骤411)。首先将压印模浸到光敏材料(例如紫外线辐射反应材料)的溶液中(步骤413)。将经紫外线辐射反应材料处理的压印模浸到包含印刷材料的容器内(步骤419)。这将导致压印模从该容器中蘸起印刷材料。然后将具有印刷材料的压印模压到基板上(步骤421)。接触基板时，在压印模的上方应用紫外线或其它用于激发的光源，从而激发压印模上的紫外线辐射反应材料(步骤423)。然后将压印模与该基板分隔(步骤425)，从而使得所需的图案转移到基板上。
附图5是有关运用根据本发明主题的经处理的压印模及经处理的基板进行印刷的流程示意图。准备好具有所需尺寸的压印模(步骤511)。首先将压印模浸到光敏材料(例如紫外线辐射反应材料)的溶液中(步骤515)。同时基板表面亦用相同或不同的紫外线辐射反应材料进行处理。然后将经紫外线辐射反应材料处理的压印模浸到包含印刷材料的容器内(步骤519)。这将导致压印模从该容器中蘸起印刷材料。然后将具有印刷材料的压印模压在基板上(步骤521)。接触基板时，在压印模的上方应用紫外线或其它用于激发的光源，从而激发压印模及基板上的紫外线辐射反应材料(步骤523)。然后将压印模与该基板分开(步骤525)，从而使得所需的图案转移到基板上。
结论
应当理解，在所附权利要求书表达的本发明的原理和范围内，本领域内的技术人员可以对本文中已经描述和阐释以说明本发明主题的细节、材料、步骤和部件的排列进行多种附加的改变。在一个例子中，压印模(例如，附图2中所描述的压印模211)的具体构造可以随特定的制造技术而变化。所述的变化可以包括使用凸出的结构来替换凸起形状的结构，以便在压印模上产生所需的转移表面。因此，应当理解，在所附权利要求书表达的本发明的原理和范围内，本领域内的技术人员可以对本文中已经描述和阐释以说明本发明主题的细节、材料、步骤和部件的排列进行多种附加的改变。

Claims (25)

1.一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的工作表面上的机构。
2.权利要求1所述的设备，其中所述压印体的至少一部分由能够让紫外线辐射透过的材料制成。
3.权利要求1所述的设备，其中所述压印体的至少一部分由能够让辐射波长小于400纳米的紫外线辐射透过的材料制成。
4.权利要求1所述的设备，其中所述图案化的转移表面包含高度在约1纳米到1毫米的范围内、并且间距在约1纳米到1毫米的范围内的凸起形状的结构。
5.权利要求1所述的设备，其中所述紫外线辐射反应材料对波长小于400纳米的紫外线辐射起反应。
6.权利要求1所述的设备，其中所述紫外线辐射反应材料包含至少一种自由基引发剂或偶氮苯材料。
7.权利要求1所述的设备，其中所述紫外线辐射反应材料能够改变所述压印模的表面能量，所述紫外线辐射反应材料的表面能量在紫外线照射前应介于所述压印模与所述印刷材料的表面能量之间，在紫外线照射时其表面能量则下降。
8.权利要求1所述的设备，其中所述紫外线辐射反应材料包含选自过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈中的至少一种自由基引发剂、或者包含至少一种偶氮苯材料。
9.权利要求1所述的设备，其中所述紫外线辐射反应材料在所述图案化的转移表面印刷表面上形成均匀的结构。
10.权利要求1所述的设备，还包括在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同时、用于将与之不同的紫外线辐射反应材料施加到所述工件的工作表面上的机构。
11.一种方法，包括以下步骤：
提供具有图案化的转移表面的压印模；
将紫外线辐射反应材料施加到所述图案化的转移表面上；
将印刷材料施加到所述图案化的转移表面上；
使用紫外线来激发所述的紫外线辐射反应材料，从而使所述紫外线辐射反应材料发生反应，并且使所述印刷材料接触该反应的副产物；及
将所述压印模施加到基板的工作表面上，以使所述印刷材料转移到基板上。
12.权利要求11所述的方法，该方法还包括通过将所述压印模浸入容纳有所述印刷材料的容器中来施加所述印刷材料。
13.权利要求11所述的方法，该方法还包括：
通过将所述压印模浸入容纳有所述紫外线辐射反应材料的容器中，来施加所述紫外线辐射反应材料；及
通过将所述压印模浸入容纳有所述印刷材料的容器中，来施加所述印刷材料。
14.权利要求11所述的方法，该方法还包括透过所述压印模的透明部分来施加紫外线辐射。
15.权利要求11所述的方法，该方法包括使用压印模的步骤，其中所述压印模包括：
图案化的转移表面，其能把印刷材料从所述压印模转移到所述基板上，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；及
紫外线辐射反应材料，其涂布在所述图案化的转移表面上。
16.权利要求11所述的方法，该方法还包括：
将所述压印模浸入所述印刷材料中，以蘸起所述印刷材料；及
在蘸起所述印刷材料后，进行紫外线激发。
17.权利要求11所述的方法，该方法还包括：
将所述压印模浸入所述印刷材料中，以蘸起所述印刷材料；
将所述印刷材料施加在工件上；及
在将所述印刷材料施加到所述工件之前或期间，进行紫外线激发。
18.权利要求11所述的方法，其中在所述印刷材料转移到所述基板期间，紫外线激发使所述紫外线辐射反应材料的状态或结构在紫外线辐射下发生变化。
19.权利要求18所述的方法，该方法包括：
提供对辐射源起反应的材料作为所述的紫外线辐射反应材料；
其中，所述紫外线辐射反应材料具有在波长小于400纳米的辐射源发出的紫外线辐射下更改其状态或结构的性质。
20.权利要求18所述的方法，其中所述紫外线辐射反应材料包含至少一种自由基引发剂或偶氮苯材料。
21.权利要求18所述的方法，其中所述紫外线辐射反应材料包含至少一种由至少一种小分子有机物质组成的自由基引发剂、或者包含至少一种偶氮苯材料。
22.权利要求18所述的方法，其中所述紫外线辐射反应材料能够改变所述压印模的表面能量，所述紫外线辐射反应材料的表面能量在紫外线照射前应介于所述压印模与所述印刷材料的表面能量之间，在紫外线照射时其表面能量则下降。
23.权利要求18所述的方法，其中通过紫外线辐射而激发所述紫外线辐射反应材料能够在基板上形成均匀的结构。
24.权利要求11所述的方法，还包括在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同时，将与之不同的紫外线辐射反应材料施加到所述基板的工作表面上。
25.一种通过在基板上印刷导电或半导体材料而形成的电子电路，其中所述形成步骤包括：
提供具有图案化的转移表面的压印模；
将紫外线辐射反应材料施加到所述图案化的转移表面上；
将印刷材料施加到所述图案化的转移表面上；
使用紫外线激发所述紫外线辐射反应材料，使得所述紫外线辐射反应材料发生反应，并且使得所述印刷材料接触该反应的副产物；及
将所述压印模施加到基板的工作表面上，以将所述印刷材料转移到基板上。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102510673A (zh) * 2011-11-04 2012-06-20 牧东光电（苏州）有限公司 移印布线方法
CN105966086A (zh) * 2016-05-13 2016-09-28 京东方科技集团股份有限公司 ***
CN106576429A (zh) * 2014-05-27 2017-04-19 耶路撒冷希伯来大学伊森姆研究发展有限公司 制造金属图案和物体的方法
CN109475047A (zh) * 2018-11-23 2019-03-15 华中科技大学 一种复杂曲面表面电路的制备方法及产品

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5638460B2 (ja) * 2011-05-11 2014-12-10 株式会社東芝 インプリント用テンプレート及びインプリント方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3910187A (en) * 1971-08-30 1975-10-07 Du Pont Dry planographic printing plate
US5766819A (en) * 1995-11-29 1998-06-16 E. I. Dupont De Nemours And Company Donor elements, assemblages, and associated processes with flexible ejection layer(s) for laser-induced thermal transfer
JP3377215B2 (ja) * 1996-09-06 2003-02-17 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 化学的に定義されたボディを配向析出する方法
US5738970A (en) * 1997-03-24 1998-04-14 Bayer Corporation Negative working, peel developable, single sheet color proofing system with polyvinyl acetal photoadhering layer
US6014929A (en) * 1998-03-09 2000-01-18 Teng; Gary Ganghui Lithographic printing plates having a thin releasable interlayer overlying a rough substrate
DE60041255D1 (de) 1999-04-28 2009-02-12 Eidgenoess Tech Hochschule Polyionische beschichtungen für analytische und sensor-vorrichtungen
US6143461A (en) * 1999-09-15 2000-11-07 Agfa Corporation Process for obtaining a color image with improved resolution
US7037953B2 (en) * 2000-03-29 2006-05-02 Sun Chemical Corporation Radiation curable aqueous compositions
EP1385692B1 (en) 2001-04-06 2011-03-02 Fluidigm Corporation Polymer surface modification
US6673287B2 (en) * 2001-05-16 2004-01-06 International Business Machines Corporation Vapor phase surface modification of composite substrates to form a molecularly thin release layer
CN1292496C (zh) * 2001-05-23 2006-12-27 造型逻辑有限公司 器件的图案形成
US6444318B1 (en) 2001-07-17 2002-09-03 Surmodics, Inc. Self assembling monolayer compositions
CN1199805C (zh) * 2001-09-19 2005-05-04 东南大学 聚氨酯分子***及其制备方法
US6951666B2 (en) 2001-10-05 2005-10-04 Cabot Corporation Precursor compositions for the deposition of electrically conductive features
JP4133539B2 (ja) * 2003-04-18 2008-08-13 リンテック株式会社 光記録媒体製造用シートおよび光記録媒体
GB0325748D0 (en) * 2003-11-05 2003-12-10 Koninkl Philips Electronics Nv A method of forming a patterned layer on a substrate
US20060065138A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Tucker Robert C Pad printing method for making colored contact lenses
US7354698B2 (en) * 2005-01-07 2008-04-08 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
US7438832B2 (en) * 2005-03-29 2008-10-21 Eastman Kodak Company Ionic liquid and electronically conductive polymer mixtures
ATE445861T1 (de) * 2005-08-26 2009-10-15 Agfa Graphics Nv Photopolymer druckplattenvorläufer
US20080008957A1 (en) * 2006-06-27 2008-01-10 Eastman Kodak Company Negative-working radiation-sensitive compositions and imageable elements
US20080000373A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Maria Petrucci-Samija Printing form precursor and process for preparing a stamp from the precursor
US20080083484A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-10 Graciela Beatriz Blanchet Method to form a pattern of functional material on a substrate
US7691550B2 (en) * 2007-06-20 2010-04-06 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method for making a relief printing form
JP5435879B2 (ja) * 2008-02-14 2014-03-05 株式会社ダイセル ナノインプリント用硬化性樹脂組成物
GB0809062D0 (en) * 2008-05-19 2008-06-25 Zbd Displays Ltd Method for patterning a surface using selective adhesion
EP2199854B1 (en) * 2008-12-19 2015-12-16 Obducat AB Hybrid polymer mold for nano-imprinting and method for making the same
EP2623331A4 (en) * 2010-09-30 2014-07-09 Toray Industries METHOD FOR PRODUCING A FLEXO PRESSURE PLATE ORIGINAL FOR LASER ENGRAVING

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102510673A (zh) * 2011-11-04 2012-06-20 牧东光电（苏州）有限公司 移印布线方法
CN106576429A (zh) * 2014-05-27 2017-04-19 耶路撒冷希伯来大学伊森姆研究发展有限公司 制造金属图案和物体的方法
CN105966086A (zh) * 2016-05-13 2016-09-28 京东方科技集团股份有限公司 ***
CN109475047A (zh) * 2018-11-23 2019-03-15 华中科技大学 一种复杂曲面表面电路的制备方法及产品

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