CN102017071B - 图案化基底上的导体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了图案化基底上的导体的方法，所述方法包括提供着墨弹性体压模，所述着墨弹性体压模用自组装单分子层形成分子着墨并且具有浮雕图案，所述浮雕图案具有凸起特征。然后使所述着墨压模的凸起特征接触涂有金属的可见光透明基底。然后蚀刻所述金属，以在所述可见光透明基底上形成与所述着墨压模的凸起特征相对应的导电微图案。

Description

图案化基底上的导体的方法
背景技术
有许多方法用于图案化表面上的金属，其中多个已广泛用于商业应用，包括例如采用蚀刻或电镀的光刻法、喷墨印刷、丝网印刷和激光图案化。同时，还存在许多其他独特的方法，这些方法例如由于缺乏真实的优点或由于实施起来有显著技术障碍，到目前为止还无法取代现有的商业工艺。显著的技术障碍阻碍了金属蚀刻图案化中微接触印刷的商业化。
微接触印刷是在基底表面上进行自组装单分子层(SAM)图案的压印或滚筒印花。该方法显示具有若干重要的技术特点，包括印刷非常细小的图案(如十分之一微米的特征尺寸)的能力，以及将图案化的单层延伸到金属、陶瓷和聚合物的图案化。虽然具有这些特点，但通过广泛的研究发现该方法在图案的几何形状适应性以及按比例增大方面具有显著挑战。所谓图案几何形状适应性是指将图案化方法应用到宽泛的图案几何形状范围的能力。例如，本领域已知具有宽间距特征的微接触印刷图案导致压模变形，包括顶部塌陷，从而导致不合格的图案失真和人工痕迹。
这些问题导致了具有复杂构造的复合压模工程设计，其通常具有非常刚性或非常薄的弹性体压模材料层，或有时包括将压模装到具有指定性质的支承体或底板上。在其他方法中，提出过具有显著浮雕的压模，从而导致控制和印刷方面的问题。材料变化或压模构造或支承措施通常会在得到可用于有效印刷图案的备墨印模方面带来挑战，例如高生产量和有竞争力的成本。因此，为了避免大量压模材料替换或多层压模构造方面的负面衍生后果和问题复杂化，本领域需要限定与标准压模材料和低水准压模浮雕相容的图案几何形状。
又如，本领域已知工艺的动力学方面会显著约束可有效而高效地进行微接触印刷的SAM图案几何形状的范围。成功控制的SAM微接触印刷的动力学现象包括(例如)SAM形成分子在压模中的体散射、其沿着压模的表面散射、其沿着基底的表面散射、其沿着SAM自身的表面散射；其在压模-基底界面处的界面传送；和SAM形成分子与基底表面的反应动力学。这些动力学因素的卷积使微接触印刷生成任何具体图案的能力无法确定，更不用说进行充分的商业化优化。
微接触印刷的另一个重要挑战涉及同时印刷不同比例的特征。由于上述(但不完全理解)动力学因素，因此不知是否可利用可用的速度有效地印刷特征尺寸和间距的具体组合。对于通过印刷烷基硫醇类同时形成小特征和大特征两者并且保持形成物的精确度，不存在明显和实际的条件。
影响在印刷和蚀刻条件的给定组合下是否可成功生成具体的金属图案的另一个重要但不可预知的因素是SAM被印刷到其上的表面，例如由金属被沉积到其上的基底所确定的表面。一种基底类型与相邻基底类型(例如，与半导体晶片相对的聚合物膜)的因素可以是显著变化的，诸如表面粗糙度和易于实现的清洁度，因此会影响在其上生成金属图案的能力或条件。
因此，本领域需要将图案几何形状与微接触印刷条件进行组合，包括油墨配方和压模着墨工序，这允许有效而高效地在多种应用的商业上可行的基底上进行金属微图案的蚀刻图案化。
发明内容
本发明涉及图案化基底上的导体的方法。
在第一个实施例中，图案化基底上的导体的方法包括提供用自组装单分子层形成分子着墨并且包含具有凸起特征的浮雕图案的着墨弹性体压模。浮雕图案具有测量的至少5平方毫米(mm2)的低密度区域。低密度区域的凸起特征包括介于0.5至10％之间的平均面积密度值、具有介于0.5至25μm之间宽度值的直线段、和小于1mm的相邻凸起特征之间的距离值。随后使着墨压模的凸起特征接触涂有金属的可见光透明基底。然后蚀刻金属以在可见光透明基底上形成与着墨压模的凸起特征相对应的导电微图案。
在另一个实施例中，图案化基底上的导体的方法包括提供包含具有凸起特征的浮雕图案的涂有金属的可见光透明基底，其中浮雕图案具有测量的至少5mm2的低密度区域。低密度区域的凸起特征包括介于0.5至10％之间的平均面积密度值、具有介于0.5至25μm之间宽度值的直线段、和小于1mm的相邻凸起特征之间的距离值。随后让用自组装单分子层形成分子着墨的着墨弹性体压模接触涂有金属的可见光透明基底。如本文所用，“接触”包括直接接触以及小间距(诸如油墨厚度)接触。然后蚀刻金属以在可见光透明基底凸起特征上形成导电微图案。
在另一个实施例中，图案化基底上的导体的方法包括提供包含具有凸起特征的浮雕图案的着墨压模。着墨压模包括直链有机含硫自组装单分子层形成分子、16至18个原子的链长、1至10毫摩尔的压模内的浓度。浮雕图案具有至少5mm2的低密度区域。低密度区域的凸起特征包括介于0.5至5％之间的平均面积密度值、大约1至4μm宽度值的直线段、和小于500μm的相邻凸起特征之间的距离值。浮雕图案还包括至少25μm宽度的凸起特征。随后使着墨压模接触涂有金属的可见光透明基底，0.5至10秒范围内的接触时间，从而沉积自组装单分子层的图案。然后蚀刻金属以在可见光透明基底上形成与着墨压模的凸起特征相对应的透明导电微图案。本发明的多个实施例都可用于诸如显示器的触摸屏传感器、电磁干涉(EMI)屏蔽膜以及电致发光、电致变色或光电设备的透明电极等应用。
附图说明
结合以下附图对本发明的多个实施例的详细说明，可以更全面地理解本发明，其中：
图1示出了低密度导电微图案，该低密度图案包括在两个正交方向中的每一个200μm的间距的3μm宽导线，导致大约3％的导线的填充系数；
图2示出了低密度导电微图案，该低密度图案包括在两个正交方向中的每一个200μm的间距的3μm宽导线，并且具有如图所示大约10μm的断点，导致大约3％的导线的填充系数；
图3示出了低密度导电微图案，大约1.2mm×1.2mm的低密度图案，包括40个大约225μm长、大约3μm宽的分离的导体段，导致大约2％的导线的填充系数；
图4示出了低密度导电微图案，该低密度图案包括3μm宽的导线和大约175μm的六角形单元格的顶点到顶点宽度，导致大约3％的导线的填充系数；
图5示出了具有低密度微图案区域的导电图案，该低密度微图案区域包括在两个正交方向中的每一个200μm的间距的3μm宽导线，导致大约3％的导线的填充系数，并且包括1.2mm×1.2mm的连续金属区域形式的较大特征；
图6示出了压模的低密度浮雕图案，实线对应压模表面上的直线凸起特征，虚线绘出了区域。该低密度微图案包括700μm的间距的3μm宽线性凸起特征，导致大约1％的凸起特征的填充系数；
图7示出了压模的低密度浮雕图案，实线对应压模表面上的直线凸起特征，虚线绘出了区域。该低密度微图案包括700μm的间距的3μm宽线性凸起特征，并且具有如图所示大约10μm的断点，导致大约1％的凸起特征的填充系数；
图8为扫描电子显微照片，示出了包括低密度微图案区域的导电图案，该低密度微图案区域具有大约200μm的间距的正方形网孔形式的3μm宽导电金属导线，导致3％的填充系数，并且具有2mm×2mm的连续金属区域；
图9为扫描电子显微照片，示出了包括低密度微图案区域的导电图案，该低密度微图案区域具有5％的填充系数的正方形网孔形式的5μm宽导电金属导线；
图10为扫描电子显微照片，示出了包括低密度微图案区域的导电图案，该低密度微图案区域具有大约175μm的顶点到顶点宽度的六角形网孔形式的3μm宽导电金属导线，导致3％的填充系数；
图11为扫描电子显微照片，示出了包括低密度微图案区域的导电图案的一小部分，该低密度微图案区域具有5％的填充系数、大约175μm的顶点到顶点宽度的六角形网孔形式的大约5μm宽导电金属导线(图像中绘出了横穿三条导电线段的细线，用于显示线段的宽度)；
图12为扫描电子显微照片，示出了包括低密度微图案区域的导电图案的一小部分，该低密度微图案区域具有3％的填充系数、大约175μm的顶点到顶点宽度的六角格网孔形式的3μm宽导电金属导线(图像中绘出了横穿三条导电线段的细线，用于显示线段的宽度)；
图13示出了触摸屏传感器的示意图；
图14示出了触摸屏感测区域内对可见光透明的导电区域的透视图；
图15、图15a和图15b示出了第一图案化基底的不同部分；
图16、图16a和图16b示出了第二图案化基底的不同部分；
图17示出了由图15和图16的第一图案化基底和第二图案化基底构造的透明的投射电容式触摸屏传感器元件。
附图未必按比例绘制。在附图中使用的相同标号表示相同的部件。然而，应当理解，在给定附图中使用标号指示部件并非意图限制另一附图中用相同标号标记的部件。
具体实施方式
在下面的描述中，参考形成本说明一部分的一组附图，并且其中通过图示说明若干具体实施例。应当理解，设想并且在不脱离本发明的范围或精神情况下可实施其他的实施例。因此，以下具体实施方式并非意图进行限制。
除非另外指明，否则本发明中使用的所有的科学和技术术语具有本领域通用的含义。本文提供的定义拟在有利于理解本文常用的某些术语，不意味着限定本发明的范围。
除非另外指明，否则在所有情况下，说明书和权利要求书中用来表述特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应理解为由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的指示，否则在上述说明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值，并且根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，这些近似值可有所不同。
由端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、和5)以及在此范围内的任何范围。
除非上下文另外明确指出，否则本说明书以及所附权利要求中所用的单数形式“一个”和“所述”涵盖了具有多个指代物的实施例。如本说明书和所附权利要求中所用，术语“或”通常是以其包括“和/或”的含义使用，除非上下文明确地指示其他含义。
如本文所用，“可见光透明”是指对可见光的至少一种偏振态的透射水平为至少80％的透射率，其中透射百分比归一化为入射光(任选为偏振光)的强度。在“可见光透明”含义范围之内的是，透射至少60％入射光的制品包括局部阻挡光线至透射率低于60％(如0％)的微观特征(如点、正方形或线条)，该特征结构具有介于0.5至10μm之间、或介于1至5μm之间的最小维度(例如宽度)；然而，在这种情况下，对于包括微观特征并且宽度为微观特征最小维度1000倍的大致各向等大的区域，平均透射率仍大于60％。
聚合物“膜”基底是柔韧性和强度足以进行卷对卷形式处理的平片形式的聚合物材料。所谓卷对卷，是指将材料卷绕到支承体上或从支承体上退绕，以及用某种方式进行进一步处理的过程。进一步处理的实例包括涂覆、裁切、落料以及暴露于辐射等。可将聚合物膜制成多种厚度，通常在约5μm至1000μm的范围内。在多个实施例中，聚合物膜的厚度在约25μm至约500μm、或约50μm至约250μm、或约75μm至约200μm的范围内。对于在一个或全部两个主表面上具有浮雕结构的膜而言，膜的厚度是指横穿膜的面积的平均厚度。
“自组装单分子层”通常是指附着(如，通过化学键)在表面上并且相对于该表面以及甚至相对于彼此采用优选取向的一层分子。已显示的是，自组装单分子层如此完全地覆盖表面以致改变该表面的特性。例如，应用自组装单分子层可导致表面能降低，并且允许选择性地蚀刻未涂有自组装单分子层的金属。
本发明涉及基于微接触印刷和蚀刻的金属图案化方法。如本文所用，“金属”和“金属化”是指对于预期目的适合导电的导电材料，诸如元素性金属或合金。改进包括优选的图案几何形状，以及它们与优选的着墨参数和印刷参数的组合。图案几何形状、着墨参数及印刷参数组合限定优选的金属图案化操作窗口，尤其是在聚合物膜上。第一操作窗口的优点是可使用标准压模材料以及易于实现的和控制的压模浮雕有效和可重复地生成包含细小导线并且具有非常小填充系数的金属图案。第二操作窗口的优点是可使用标准压模材料以及易于实现的和控制的压模浮雕有效和可重复地生成具有第一区域和第二区域的金属图案，其中第一区域包含细小导线并且具有非常小的填充系数，第二区域为较大的特征(即大于细小导线)。窗口也包括对高性价比地使用设备优选的印刷时间，但另外包括实施的可行性。虽然本发明并不如此受到限制，但通过讨论下文提供的实例将获得对本发明的各方面的理解。
由于存在多个复杂化因素，因此使用微接触印刷和蚀刻有效、高效及可重复地图案化导电材料的能力取决于凸起特征的图案几何形状。复杂化因素包括压模凸起特征的图案对以下方面的作用：i)如由凸起特征限定的施加到压模或底板接触区域中的基底上的局部压力；ii)浮雕图案区域中的介于凸起特征之间的压模塌陷；iii)凸起特征的屈曲；以及iv)压模或底板材料内靠近不同凸起特征的SAM形成分子的有效量。
这些作用在以下方面影响微接触印刷图案的质量：i)有利地避免图案化后预期导体区域中出现针孔；ii)有利地避免因压模或底板特征屈曲而导致的导体区域变形，以及iii)有利地避免由介于预期导体区域之间的区域中的压模或底板塌陷而导致的外部导体沉积。控制浮雕图案几何形状对有效图案化导电材料的能力的这些作用的基础现象和机制是复杂的，并且在某些情况下彼此不一致。
在压模或底板与基底之间施加较大的力会在两者之间的接触区域中产生较大的局部压力，已经发现的是，这通常有助于转移形成使导体区域进行蚀刻图案化的自组装单分子层的分子单层，并且导体区域没有高密度针孔，但可导致介于浮雕图案凸起特征之间的区域中出现压模塌陷。又如，还发现凸起特征的间距一起接近有助于避免压模塌陷，并且有助于在介于浮雕图案凸起特征之间形成未预期的导体区域，但当特征一起更接近时，图案密度会对从压模或底板获得足够的SAM形成分子产生明显的负作用，从而导致印刷的SAM掩模在蚀刻后无法获得基本上没有针孔的导体区域。对具有足够浓度的SAM形成分子以保护高密度图案中特征的同样关注也适用于对在蚀刻过程中保护具有印刷的SAM的较大特征的需要。而且，重要的是，如果压模中没有足够浓度的SAM形成分子，并且没有可允许在大特征区域内形成足够SAM形成物的足够压印时间，那么此类参数对较小特征的特征尺寸精确度会产生副作用。当然，导体的微接触印刷图案化中的多个因素之间具有复杂的相互作用。重要的是，当尝试应用上述方法以商业可行性需要的越来越高速度进行微接触印刷和蚀刻时，上文列出并详细描述的作用会变得实际上更难以控制。虽然存在这种复杂性，但已经发现，某些所需的衍生自压模或印刷板浮雕图案几何形状的导体图案几何形状可通过微接触印刷和蚀刻以较高速度进行加工。
我们发现，将压模用于印刷基于SAM的蚀刻掩模时，微接触印刷压模凸起特征的某些二维图案几何形状允许有效、高效及可重复地形成蚀刻金属图案。本发明中的图案几何形状可以采用实际上无限数量的不同形式，但它们都符合某些描述，如下所述。
所有图案都包括低密度区域。所谓低密度，是指压模凸起特征的面积分数或在基底上进行图案状蚀刻后保留的金属的面积分数较小，如下所述。术语低密度是指图案密度，本文可与填充系数互换。Low-density(低密度)与low density(低密度)可互换使用。图案中的低密度区域面积为至少5mm2，优选地为至少10mm2。在一些实施例中，低密度区域的面积为大于1平方厘米(cm2)、大于10cm2、大于50cm2、或甚至大于100cm2。
在一些实施例中，图案包括低密度区域，对是否存在任何其他类型的区域不做要求。在其他实施例中，图案包括低密度区域以及具有较大图案特征(如宽导线或接触块，至少10μm、优选地至少25μm、例如100μm至1000μm的宽度)的区域。作为后者的另一个实例，压模上的凸起特征图案(其限定蚀刻后的金属图案)可以包括尺寸与如整个低密度区域所允许的相同的较大凸起特征，例如5mm2或较大。此类凸起特征应当限定密度或填充区域为1的区域本身，这样的区域不是低密度区域。压模图案以及因此在图案状蚀刻后的金属由限定二维浮雕图案的凸起特征构成。浮雕图案中未在凸起特征内的所有点本文描述为浮雕图案中的“非凸起点”。
低密度区域中的几何形状优选地包括非平行线性元形式的凸起特征。所谓包括非平行线性元，是指图案包括线性元，但并非所有线性元都彼此平行。已经发现的是，包含非平行线性元的几何形状显著增大了可形成具有惊人的低填充系数的金属图案的容易程度，例如小于10％、或小于5％、或小于4％、或小于3％、或小于2％、或小于1％、或甚至更低(例如0.5％)的填充系数。尽管图案或图案区域的这些填充系数值是优选的，但大于5％、大于10％、或甚至大于15％的图案填充系数也在本公开范围内。在一些实施例中，低密度区域内的填充系数介于0.5至20％之间、在一些实施例中介于0.5至15％之间、在一些实施例中介于0.5至10％之间、在一些实施例中介于0.5至5％之间、在一些实施例中介于0.5至4％之间、在一些实施例中介于1至3％之间。
低密度区域中的压模的凸起特征图案以及蚀刻后导体元件的图案也可以用介于相邻特征与相邻元件之间的距离值进行描述。优选的是，低密度区域中的压模的介于所有相邻凸起特征之间的距离为小于或等于大约1mm。更优选的是，在一些实施例中，介于所有相邻凸起特征之间的距离值为小于或等于大约500μm。然而，介于相邻特征与相邻元素之间的距离值大于1mm(例如介于1mm至2mm之间或介于1mm至5mm之间)也在本公开范围内。要确定低密度区域中相邻凸起特征之间的距离值，首先要识别相邻的凸起特征。对于包含二维网孔形式的线性凸起特征的低密度区域与包含分离的凸起特征的低密度区域而言，相邻凸起特征的识别是不同的。首先考虑二维网孔形式的凸起特征(例如限定正方形网孔、六边形网孔或其他多边形网孔的凸起特征)的情况，可结合它们限定的网孔单元限定相邻的凸起特征。对于不同网孔单元形状而言，需要用不同的规则识别相邻的凸起特征。首先，对于单元开放区域的形心位于开放区域内的网孔单元(即单元具有内部形心)而言，该单元的相邻凸起特征为与可穿过形心拉延并且延伸至单元两个边界的可能最短直线相交的凸起特征；而且，该单元的相邻凸起特征之间的距离值为该直线的长度。在刚才描述的情况下，除被该直线接触的那些凸起特征之外，其他凸起特征视为不相邻的。其次，对于单元开放区域的形心位于开放区域外的网孔单元(即单元具有外部形心)而言，要确定该单元的相邻凸起特征，首先要将单元区域分割成最少数量的子单元区域，要求每一个子单元区域具有在该子单元区域内的自己的形心(即每一个子单元区域具有内部形心)。然后，此类网孔单元就具有了多对相邻的凸起特征，每一对与每一个子单元区域相对应。对于每一个子单元区域而言，该子单元区域的相邻凸起特征为与可穿过该子单元区域的形心拉延并且延伸至该子单元区域两个边界的可能最短直线相交的凸起特征；而且，该子单元区域的相邻凸起特征之间的距离值为该直线的长度。对于具有分离的凸起特征的低密度区域而言，本领域的普通技术人员可更直接地理解相邻的凸起特征。它们是其间的间隙中没有其他凸起特征的多对凸起特征。已经发现的是，优选的低密度区域压模浮雕图案几何形状包括限定二维网孔的凸起特征，其中网孔的单元具有内部形心，并且单元的相邻凸起特征之间的距离值为小于或等于大约1mm、或小于或等于大约500μm。
优选的是浮雕图案的填充系数在低密度区域内是一致的。更具体地讲，在低密度区域中，优选的是凸起特征密度(用区域的任何部分中的凸起特征所占的面积分数来表示)的变化不大于特定差异系数(用整个低密度区域中的平均密度的百分比来表示)。该面积部分的相关尺寸包括1mm2、2mm2、5mm2、和10mm2。在多个实施例中，差异系数为小于75％、或小于50％、或小于25％、或小于10％、或小于5％、或甚至更小。
图1至图5提供了可用的导电微图案的非限制性设置。图1示出了低密度导电微图案，该低密度图案包括在两个正交方向中的每一个200μm的间距的3μm宽导线，导致大约3％的导线的填充系数。图2示出了低密度导电微图案，该低密度图案包括在两个正交方向中的每一个200μm的间距的3μm宽导线，并且具有如图所示大约10μm的断点，导致大约3％的导线的填充系数。图3示出了低密度导电微图案，大约1.2mm×1.2mm的低密度图案，并且包括40个大约225μm长、大约3μm宽的分离的导体段，导致大约2％的导线的填充系数。图4示出了低密度导电微图案，该低密度图案包括3μm宽的导线和大约175μm的六角形单元格的顶点到顶点宽度，导致大约3％的导线的填充系数。图5示出了具有低密度微图案区域的导电图案，该低密度微图案区域包括在两个正交方向中的每一个200μm的间距的3μm宽导线，导致大约3％的导线的填充系数，并且包括1.2mm×1.2mm的连续金属区域形式的较大特征。
就非平行线性元而言，已经发现的是，优选的低密度图案几何形状的特征在于具有多个线性元，并且没有在非凸起点周围所有方向(正负10度内)上与线性元的距离超过某一距离(本文中称为与线性元的“最大间距”)的非凸起点。与给定方向正负10度的限制确认介于线性元之间具有微小开口也在本公开范围内。具有微小开口的线性元尤其适于在低密度区域中支承介于相邻元素之间(例如介于网孔之间)的区域的一部分中的压模。
图6示出了压模的低密度浮雕图案区域100，实线110对应压模表面上的线性凸起特征，虚线绘出了区域。该低密度微图案包括700μm的间距的3μm宽线性凸起特征110，导致大约1％的凸起特征的填充系数。非凸起点120位于介于凸起特征之间的间隙中。量级为1mm的矢量130(与附属矢量140及150一起)以及用虚线界定的区域160可摆动所有角度(360度)，并且观察到与所有角度的凸起线性元重叠。在这种情况下，据说非凸起点与线性凸起特性在所有方向的最大间距小于1mm。
图7示出了压模的低密度浮雕图案区域200，实线210对应压模表面上的线性凸起特征，虚线绘出了区域。该低密度微图案包括700μm的间距的3μm宽直线凸起特征210，并且具有如图所示大约10μm的断点，导致大约1％的凸起特征的填充系数。非凸起点220位于介于凸起特征之间的间隙中。量级为1mm的矢量230(与附属矢量240及250一起)以及用虚线界定的区域260可摆动所有角度(360度)，并且观察到与所有角度的凸起线性元重叠。在这种情况下，据说非凸起点与线性凸起特性在所有方向的最大间距小于1mm。
优选的是，如上文所述，所有非凸起点与线性元的最大间距为小于1mm、或小于750μm、或小于500μm、或小于400μm、或小于300μm、或小于100μm、或小于50μm、或甚至更小。线性元的长轴或弧长度比其宽度大至少3倍、或5倍多、或大于10倍。在由衍生自压模凸起特征的导体元素不需要电连续性的区域中，本领域的普通技术人员将会了解，已经发现的是，通过布置间距非常近的更多等轴元素可满足线性元的具体布置和形状要求，从而形成实际上紧密间隔的元素的线性排列方式，这对印刷是有利的。在后一种情况下，紧密间隔的元素的线性排列被视为线性导体元。线性元可以彼此隔开，但在一些实施例中，优选的是它们连接在一起形成网或网孔，例如正方形网孔或六边形网孔或其他多边形网孔。在多个实施例中，线性元的宽度小于或等于大约25μm、或小于或等于大约10μm、或小于或等于大约5μm、或小于或等于大约2μm。在一些实施例中，线性元的宽度介于0.5至25μm之间、在一些实施例中介于0.5至10μm之间、在一些实施例中介于1至10μm之间、在一些实施例中介于1至5μm之间、在一些实施例中介于1至4μm之间、在一些实施例中介于1至3μm之间、在一些实施例中介于2至3μm之间。
对于需要低填充系数金属图案的某些应用而言，尤其是在聚合物膜基底上，已经发现的是，具有宽度为1μm至10μm的线性凸起元素二维网孔以及没有与线性元的最大间距大于1mm的非凸起点的压模图案有利于形成填充系数为0.5％至5％，例如2％或3％的金属图案。还发现，具有宽度为2μm至5μm的线性凸起元素二维网孔以及没有与线性元的最大间距大于750μm的非凸起点的压模浮雕图案有利于形成填充系数为0.5％至5％，例如2％或3％的金属图案。还发现，具有宽度为1μm至3μm的线性凸起元素二维网孔以及没有与线性元的最大间距大于500μm的非凸起点的压模浮雕图案有利于形成填充系数为0.5％至5％，例如2％或3％的金属图案。
上述压模几何形状有利于解决标准压模材料(例如，模量在0.5MPa至5MPa之间的聚二甲基硅氧烷(PDMS)，如Dow Corning(Midland，Michigan)以商品名Sylgard 184销售的PDMS)的压模塌陷问题，对于以下情况的压模浮雕大小尤其如此：i)方便生成，ii)不存在凸起特征屈曲的问题，以及iii)不会导致油墨分子在压模体积内形成到达印刷表面的长扩散路径。
对于上述二维图案几何形状而言，特别方便和可用的压模图案浮雕大小介于0.5至10μm之间、或介于0.75至5μm之间、或介于1至2μm之间。与可避免压模塌陷的其他此类材料(诸如高模量PDMS)相比，优选地使用上述标准压模材料，因为标准材料提供涉及以下内容的相对优点：与其有利的传送性质有关的处理能力以及与非平滑表面接触的适形能力，例如基底(诸如聚合物膜)的金属化表面(与非常平滑的半导体晶片相比)。
在一些实施例中，除了上文所述低密度区域之外，压模的二维图案以及基底上如此完成的导体图案还包括较大的特征。较大特征的最小尺寸为至少25μm。较大特征的实例包括至少25μm宽度(最小尺寸)的线以及至少25μm边长(最小尺寸)的正方形块。在复杂几何形状的情况下，例如在邻接的导体沉积物可以包括细小元素和较大元素的情况下，本领域的普通技术人员将会知道，细小元素与较大元素相连不会使作为特征本身的较大元素的最小尺寸降至细小元素的尺寸。可以举例的方式更清楚地了解，基底上的邻接导体沉积物包括1mm×1mm的正方形块，还包括连接到该块上的细小导线(如1μm宽)，例如可形成低密度网孔，该导体沉积物由较大特征(块)和低密度网孔构成(即1μm宽的导线与1mm×1mm宽的块相连不会使包括块的特征的最小尺寸为1μm，因此不被视为较大特征)。在一些实施例中，较大特征的最小尺寸为至少50μm、在一些实施例中为至少100μm、在一些实施例中为至少200μm、在一些实施例中为至少500μm、在一些实施例中为至少1mm。
对于通过微接触印刷、然后蚀刻而高性价比地形成上述金属图案几何形状，已经发现了优选的压模着墨工序和着墨参数以及印刷参数。更具体地讲，对于基于SAM的蚀刻掩模的实际高速印刷，已经公开了优选的分子及其在压模中的浓度。该分子在金属表面上形成硫醇盐单层，并且包括硫烷、二烷基二硫化物、二烷基硫化物、烷基黄原酸盐、二硫代磷酸盐和二烷基硫代氨基甲酸盐。该分子的特征在于附接到硫原子上的尾基，其中该尾基沿着其主链具有14至20个原子，优选地为16、17或18个原子。沿着主链的原子优选地为碳原子。优选油墨溶液包含烷基硫醇，例如为直链烷基硫醇：
HS(CH2)nX
其中n为亚甲基单元数，X为烷基链的端基(例如，X＝-CH3、-OH、-COOH、-NH2等)。优选的是，X＝-CH3，n＝15、16或17，分别对应16、17或18的链长。其他可用的链长包括19和20。对于具有用于连接金属的含硫头部基团的线性分子而言，链长确定为沿着键合原子的线性排列的原子数，链长在介于键合到硫原子上的原子与线性排列中最后的碳原子之间并且包括它们。会支化的单分子层形成分子也在本公开范围内，例如具有附接到限定链的键合原子的线性排列上的侧基。可用的端基包括例如以下所述的那些：(1)Ulman，“Formation andStructure of Self-Assembled Monolayers，”Chemical Reviews Vol.96，pp.1533-1554(1996)(Ulman，“自组装单分子层的形成和结构”，《化学评论》，第96卷，第1533-1554页(1996年))；和(2)Love et al.，“Self-Assembled Monolayers of Thiolates on Metals as a Form ofNanotechnology，”Chemical Reviews Vol.105，pp.1103-1169(2005)(Love等人，“作为纳米技术形式的金属上的硫醇盐的自组装单分子层”，《化学评论》，第105卷，第1103-1169页(2005年))。SAM形成分子可以是部分氟化或全氟化的。凡是本文将某些SAM形成分子称为可用的或优选的，本领域的技术人员应该理解，与那些分子共享预期用途重要印刷属性的其他分子也是同样可用或优选的。
SAM形成分子存在于压模中，邻近印刷表面，优选地在指定浓度范围内。相对于与压模的印刷表面邻接，可采用的浓度指定用于限定为与压印表面的距离在10μm内的压模体积。可使用以下方法测量压模中的浓度：例如，通过显微切片技术从压模的印刷表面上切下弹性体薄层，然后对该薄层进行化学分析，例如可以或可以不首先从薄层中滤出单层形成分子。可用的分析方法包括质谱法和分光镜法，诸如本领域已知的核磁共振光谱或红外光谱。
参照上述对具有低密度区域的图案的图案几何形状说明，已发现用微接触印刷和蚀刻可有效、高效和可再生产地实现在基底上沉积金属导体形成图案，其中在邻近上述印刷表面处压模中十六碳硫醇(HDT)的浓度为介于0.05至5毫摩尔之间，结合的压印时间为介于0.1至10秒之间。用介于0.1至1毫摩尔之间的浓度和介于0.5至5秒之间的压印时间限定该窗口内的优选间距。用介于0.1至0.5毫摩尔之间的浓度和介于0.5至5秒之间的压印时间限定该窗口内的更优选间距。在这些窗口之外，据发现蚀刻后的导体图案是有缺陷的，缺陷为蚀刻选择性差或导致最终图案不可用的特征变宽。关于图案化的有效性、高效性和可重复性，上述处理窗口使得压印时间足够短以降低成本，但不会过短以致更难控制。窗口还可限定工艺间距，据发现足够一致的特征尺寸和快速连续印刷的整体图案质量是可重复的。在该窗口之外，工艺参数的其他组合据证明不足以允许重复最多10次印刷。相比之下，上述窗口内的参数允许进行大于10次的快速连续印刷，并具有出色的图案质量和可用的特征尺寸精确度。通过结合目标压印时间，已发现上述浓度范围可用于具有低密度区域的图案，例如具有上述细小特征的低密度区域。优选的是，将压模施加到基底上之后，相对于压模与基底之间的实际接触区域，印刷期间施加的压力为介于0千帕至10千帕之间。上述用于十六碳硫醇和具有低密度区域(例如细小特征)的图案的工艺窗口被视为可用于长度为16个原子(不包括头部基团，例如硫醇头部基团，并且不是氢原子)或与十六碳硫醇共享重要印刷属性的其他单分子层形成分子。
参照上述对具有低密度区域的图案的图案几何形状说明，已发现用微接触印刷和蚀刻可有效、高效和可再生产地实现在基底上沉积金属导体形成图案，其中在邻近上述印刷表面处压模中十八碳硫醇(HDT)的浓度为介于0.5至20毫摩尔之间，结合的压印时间为介于0.1至10秒之间。用介于0.5至10毫摩尔之间的浓度和介于0.5至5秒之间的压印时间限定该窗口内的优选间距。用介于0.5至5毫摩尔之间的浓度和介于0.5至5秒之间的压印时间限定该窗口内的更优选间距。在这些窗口之外，据发现蚀刻后的导体图案是有缺陷的，缺陷为蚀刻选择性差或导致最终图案不可用的特征变宽。关于图案化的有效性、高效性和可重复性，上述处理窗口使得压印时间足够短以降低成本，但不会过短以致更难控制。窗口还可限定工艺间距，据发现足够一致的特征尺寸和快速连续印刷的整体图案质量是可重复的。在该窗口之外，工艺参数的其他组合据证明不足以允许重复最多10次印刷。相比之下，上述窗口内的参数允许进行大于10次的快速连续印刷，并具有出色的图案质量和可用的特征尺寸精确度。通过结合目标压印时间，已发现上述浓度范围可用于具有低密度区域的图案，例如具有上述细小特征的低密度区域。优选的是，将压模施加到基底上之后，相对于压模与基底之间的实际接触区域，印刷期间施加的压力为介于0千帕至10千帕之间。上述用于十八碳硫醇和具有低密度区域(例如细小特征)的图案的工艺窗口被视为可用于长度为18个原子(不包括头部基团，例如硫醇头部基团，并且不是氢原子)或与十八基硫醇共享重要印刷属性的其他单分子层形成分子。十八碳硫醇及类似的分子比十六碳硫醇及类似的分子是更优选的。
参照上述对具有低密度区域和较大特征的图案的图案几何形状说明，已发现用微接触印刷和蚀刻可有效、高效和可再生产地实现在基底上沉积金属导体形成图案，其中在邻近上述印刷表面处压模中十六碳硫醇的浓度为介于0.5至5毫摩尔之间，结合的压印时间为介于0.1至10秒之间。用介于0.5至1毫摩尔之间的浓度和介于0.5至5秒之间的压印时间限定该窗口内的优选间距。在这些窗口之外，据发现蚀刻后的导体图案是有缺陷的，缺陷为蚀刻选择性差或导致最终图案不可用的特征变宽。关于图案化的有效性、高效性和可重复性，上述处理窗口使得压印时间足够短以降低成本，但不会过短以致更难控制。窗口还可限定工艺间距，据发现足够一致的特征尺寸和快速连续印刷的整体图案质量是可重复的。在该窗口之外，工艺参数的其他组合据证明不足以允许重复最多10次印刷。相比之下，上述窗口内的参数允许进行大于10次的快速连续印刷，并具有出色的图案质量和可用的特征尺寸精确度。通过结合目标压印时间，已发现上述浓度范围可用于具有低密度区域的图案，例如具有上述细小特征的低密度区域。优选的是，将压模施加到基底上之后，相对于压模与基底之间的实际接触区域，印刷期间施加的压力为介于0千帕至10千帕之间。上述用于十六碳硫醇和具有低密度区域(例如细小特征)的图案的工艺窗口被视为可用于长度为16个原子(不包括头部基团，例如硫醇头部基团，并且不是氢原子)或与十六碳硫醇共享重要印刷属性的其他单分子层形成分子。
参照上述对具有低密度区域和较大特征的图案的图案几何形状说明，已发现用微接触印刷和蚀刻可有效、高效和可再生产地实现在基底上沉积金属导体形成图案，其中在邻近上述印刷表面处压模中十八碳硫醇的浓度为介于0.5至20毫摩尔之间，结合的压印时间为介于0.1至10秒之间。用介于0.5至10毫摩尔之间的浓度和介于0.5至5秒之间的压印时间限定该窗口内的优选间距。用介于1至5毫摩尔之间的浓度和介于0.5至5秒之间的压印时间限定该窗口内的更优选间距。在这些窗口之外，据发现蚀刻后的导体图案是有缺陷的，缺陷为蚀刻选择性差或导致最终图案不可用的特征变宽。关于图案化的有效性、高效性和可重复性，上述处理窗口使得压印时间足够短以降低成本，但不会过短以致更难控制。窗口还可限定工艺间距，据发现足够一致的特征尺寸和快速连续印刷的整体图案质量是可重复的。在该窗口之外，工艺参数的其他组合据证明不足以允许重复最多10次印刷。相比之下，上述窗口内的参数允许进行大于10次的快速连续印刷，并具有出色的图案质量和可用的特征尺寸精确度。通过结合目标压印时间，已发现上述浓度范围可用于具有低密度区域的图案，例如具有上述细小特征的低密度区域。优选的是，将压模施加到基底上之后，相对于压模与基底之间的实际接触区域，印刷期间施加的压力为介于0千帕至10千帕之间。上述用于十八碳硫醇和具有低密度区域(例如细小特征)的图案的工艺窗口被视为可用于长度为18个原子(不包括头部基团，例如硫醇头部基团，并且不是氢原子)或与十八碳硫醇共享重要印刷属性的其他单分子层形成分子。十八碳硫醇及类似的分子比十六碳硫醇及类似的分子是更优选的。
也可以在一定程度上根据避免在压模表面上或压模内形成不可取的SAM形成分子沉淀的需要确定浓度范围，具体地讲是上述SAM形成分子的浓度范围。据发现，尽管某些浓度，具体地讲是高浓度(如在PDMS中为10毫摩尔的十八碳硫醇)可用于印刷，但会在扩展和重复使用时产生不可取的沉淀，而扩展和重复使用正是本发明的重点。在使用二十硫醇(20个碳链硫醇)时这种沉淀问题尤其棘手，但不会发展到分子不能使用。
SAM形成分子和浓度的上述规格，尤其是对于优选的分子，导致形成尤其能以高生产量生成上述几何形状的基于SAM的掩模的着墨压模，尤其是在金属化聚合物膜基底上。已经发现的是，优选的着墨压模可以商业可行的印刷次数压印或印刷上述几何形状的SAM掩模，从而最好地解决可用作蚀刻掩模的足够SAM完美性和有限的SAM散布的需要，优选地用于某些基底，例如聚合物膜基底。根据本发明，压模与金属表面的接触时间(印刷时间)为介于0.1至30秒之间，优选地介于0.1至10秒之间，更优选地介于0.5至5秒之间。
用上述压模进行的上述压印或印刷工艺可通过在压模与基底之间施加不会导致塌陷的任何水平压力来执行。可用的压力水平的实例包括小于100千帕、小于50千帕、小于25千帕、或甚至小于10千帕。本文所述的方法尤其适用于在不施加大压力的情况下通过微接触印刷形成金属图案。施加较大的压力可提高SAM的转移质量，从而形成更好的蚀刻掩模，但会因压模变形而破坏图案的保真性。
上述着墨压模和印刷条件尤其适用于重复压印上述几何形状的基于SAM的蚀刻掩模图案。所谓重复压印，是指压模着墨后，可使用压模重复地在新的金属表面区域上形成印刷的蚀刻掩模，例如在新的金属化基底上。着墨的压模可用于进行大于5次、或大于10次、或大于20次、或大于30次、或大于40次、或大于50次印刷，而无需重复着墨步骤。用具有其浮雕图案和油墨浓度的上述压模进行的此类重复印刷之间的时间优选地较短，例如小于30秒、或小于15秒、或小于10秒、或小于5秒。
对于包括低密度区域与较大特征之间的连接点的图案而言，其中低密度区域中的线性特征或元素与较大特征接触，某些图案几何形状包括在使线性特征与较大特征接触之前扩宽该线性特征。例如，可使与较大特征接触的1至5μm宽的线性元从较大特征处逐渐变细，直至其长度为其宽度的1至10倍。锥形有助于保持有效的图案化。对于一些着墨参数和印刷参数而言，蚀刻过程中印刷的SAM不会充分地保护此类较窄线性元的部分与较大特征的接触，从而导致靠近较大特征的线性元劣化。
可用的可见光透明基底包括聚合物膜。可用的聚合物膜包括热塑性和热固性聚合物膜。热塑性塑料的实例包括聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚酸亚胺、聚碳酸酯和聚酯。热塑性塑料的其他实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、双酚A的聚碳酸酯、聚(氯乙烯)、聚(对苯二酸乙酯)和聚(偏二氟乙烯)。
涂有金属的可见光透明基底包括上述聚合物膜，该聚合物膜基底上具有支承自组装单分子层的无机材料涂层(如金属涂层)，可以继而通过蚀刻将该涂层图案化。无机材料涂层可包括例如元素性金属、金属合金、金属间化合物、金属氧化物、金属硫化物、金属碳化物、金属氮化物、以及它们的组合。用于支承自组装单分子层的示例性无机材料表面包括金、银、钯、铂、铑、铜、镍、铁、铟、锡、钽、以及这些元素的混合物、合金、和化合物。聚合物基底上的无机材料涂层可为任何厚度，例如为1纳米至3000纳米(nm)。无机材料涂层可以采取任何便利的方法沉积，例如溅射、蒸镀、化学气相沉积、或化学溶液沉积(包括化学镀)。
上述有利的图案几何形状、着墨条件和印刷条件已经被确认为同样适用于随后通过蚀刻图案化某些金属。优选的金属为银、金、和钯，但其他适合蚀刻图案的金属也在本发明的范围之内。根据本发明形成的SAM掩模尤其适用于厚度在介于5至1000nm之间、或介于10至500nm之间、或介于15至200nm之间、或介于20至100nm之间的上述金属的蚀刻图案化。可在图案化之前用任何已知的沉积方法将金属沉积到基底上，包括用蒸汽相法，诸如溅射或蒸镀，或用溶液法，诸如化学镀。可使用本领域已知的方法进行蚀刻。
在一些实施例中，用于形成金属图案的方法包括逆转压模或底板与基底之间的浮雕关系，而这与上述相反。即，在这些实施例中，上述压模浮雕图案用作基底的特征，压模则基本无特征。在所有其他方面，包括例如在图案几何形状、金属、着墨和印刷时间方面，这些实施例都与上述实施例相同，都使用浮雕结构化的压模或底板以及平的基底。可用的金属化浮雕结构化基底的实例为银蒸汽涂覆的微复制型聚合物膜。可用例如没有浮雕结构的硫醇浸泡的压模(如PDMS)或滚筒印刷板将自组装单分子层掩模转移到基底表面涂有导体的浮雕图案的凸起区域。在后续的步骤中，从与浮雕图案凸起特征的互补区域选择性地蚀刻导体，从而根据凸起特征图案形成导体图案。
图13示出了触摸屏传感器100的示意图。触摸屏传感器100包括具有触摸感测区域105的触摸屏面板110。触摸感测区域105电连接至触摸传感器驱动装置120。触摸屏面板110整合到显示装置中。
图14示出了对可见光透明的导电区域301的透视图，其位于触摸感测区域305内。对可见光透明的导电区域301包括可见光透明基底330和设置在可见光透明基底330上或内的导电微图案340。可见光透明基底330包括主表面332，并且它是电绝缘的。可见光透明基底330可由任何可用的电绝缘材料(例如玻璃或聚合物)形成。可用于可见光透明基底330的聚合物实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。可由根据本文所述方法形成的多个线性金属特征形成导电微图案340。
图14还示出了用于描述位于触摸感测区域305内的对可见光透明的导电区域301的坐标系。一般来讲，就显示装置而言，x轴和y轴对应于显示器的宽度和长度，z轴通常沿着显示器的厚度(即高度)方向。除非另外指出，否则本文将始终使用此规则。在图14的坐标系中，x轴和y轴被限定为平行于可见光透明基底330的主表面332，并且可以对应于方形或矩形表面的宽度方向和长度方向。z轴垂直于该主表面，并且通常沿着可见光透明基底330的厚度方向。形成导电微图案340的多个线性金属特征的宽度对应于沿y轴线性延伸的平行线性金属特征的x方向距离，正交线性金属特征的y方向距离对应于正交线性金属特征的宽度。线性金属特征的厚度或高度对应于z方向距离。
在一些实施例中，位于触摸感测区域305内的对可见光透明的导电区域301包括两层或更多层具有导电微图案340的可见光透明基底330。
导电微图案340沉积在主表面332上。由于传感器将与显示器连接以形成触摸屏显示器或触摸面板显示器，基底330对可见光透明，并且基本上平坦。基底和传感器可以基本上为平坦和柔性的。对可见光透明意味着可透过触摸传感器查看显示器提供的信息(例如文本、图像或数字)。对于包括沉积金属(如果将金属沉积成适当的微图案，甚至可以包括沉积厚度足以阻挡光线的金属)形式的导体的触摸传感器，可实现可见性和透明性。
导电微图案340包括至少一个对可见光透明的导电区域，该区域覆盖提供信息的显示器的可见部分。所谓“对可见光透明的导电”是指可透过导电微图案区域看到该部分显示器，并且该微图案区域在图案的平面内导电，或换句话说，沿着导电微图案沉积到其上或与之相邻的基底的主表面导电。优选的导电微图案包括具有二维网孔(例如方形网格或正六边形网络)的区域，其中导线限定了网孔内封闭的开放区域，该区域未沉积有与网孔的导线电接触的导体。本文将开放空间以及其边缘处的相关导体导线称为单元。网孔单元的其他可用几何形状包括随机单元形状和不规则多边形。
在一个示例性实施例中，提供了制备触摸屏传感器的方法，该方法包括提供包含具有凸起特征的浮雕图案的涂有金属的可见光透明基底，其中浮雕图案具有测量的至少5mm2的低密度区域。低密度区域的凸起特征具有介于0.5至10％之间的平均面积密度值、具有介于0.5至25μm之间宽度值的直线段、和小于1mm的相邻凸起特征之间的距离值。该方法包括将用自组装单分子层形成分子着墨的着墨弹性体压模接触涂覆有金属的可见光透明基底，然后蚀刻金属以在可见光透明基底的凸起特征上形成导电微图案。
在另一个示例性实施例中，提供了图案化基底上的导体的方法，该方法包括提供具有包含凸起特征的浮雕图案的着墨压模，该着墨压模包含线性有机含硫自组装单分子层形成分子、16至18个原子的链长、1至10毫摩尔的压模内的浓度、测量的至少5mm2的低密度区域的浮雕图案。低密度区域的凸起特征具有介于0.5至5％之间的平均面积密度值、大约1至4μm宽度值的直线段、小于1mm的相邻凸起特征之间的距离值、至少25μm宽度的凸起特征。该方法包括使着墨压模接触涂有金属的可见光透明基底，接触步骤的0.5至10秒范围内的接触时间，从而沉积自组装单分子层的图案。该方法也包括蚀刻金属以在可见光透明基底上形成与着墨压模的凸起特征相对应的透明导电微图案。
在另一个示例性实施例中，提供了图案化基底上的导体的方法，该方法包括提供具有包含凸起特征的浮雕图案的着墨压模，该着墨压模包含线性有机含硫自组装单分子层形成分子、16至18个原子的链长、1至10毫摩尔的压模内的浓度、测量的至少5mm2的低密度区域的浮雕图案。低密度区域的凸起特征具有介于0.5至5％之间的平均面积密度值、大约1至4μm宽度值的直线段、小于1mm的介于相邻直线段之间的距离值、至少150μm宽度的凸起特征。该方法包括使着墨压模接触涂有金属的可见光透明基底，接触步骤的0.5至10秒范围内的接触时间，从而沉积自组装单分子层的图案。该方法也包括蚀刻金属以在可见光透明基底上形成与着墨压模的凸起特征相对应的透明导电微图案。
在另一个示例性实施例中，提供了图案化基底上的导体的方法，该方法包括提供具有包含凸起特征的浮雕图案的着墨压模，该着墨压模具有包含十八碳硫醇的线性有机含硫自组装单分子层形成分子、1至10毫摩尔的压模内的浓度、测量的至少5mm2的低密度区域的浮雕图案。低密度区域的凸起特征具有介于0.5至5％之间的平均面积密度值、大约1至4μm宽度值的直线段、小于1mm的介于相邻直线段之间的距离值、至少150μm宽度的凸起特征。该方法包括使着墨压模接触涂有金属的可见光透明基底，接触步骤的0.5至10秒范围内的接触时间，从而沉积自组装单分子层的图案。该方法也包括蚀刻金属以在可见光透明基底上形成与着墨压模的凸起特征相对应的透明导电微图案。
在另一个示例性实施例中，提供了图案化基底上的导体的方法，该方法包括提供具有包含凸起特征的浮雕图案的着墨压模，该着墨压模具有包含十八碳硫醇的线性有机含硫自组装单分子层形成分子、1至10毫摩尔的压模内的浓度、测量的至少5mm2的低密度区域的浮雕图案。低密度区域的凸起特征具有介于0.5至5％之间的平均面积密度值、大约1至4μm宽度值的直线段、小于1mm的介于相邻直线段之间的距离值、至少150μm的凸起特征的宽度。该方法包括使着墨压模接触涂有金属的可见光透明基底，接触步骤的接触时间在0.5至5秒的范围内，从而沉积自组装单分子层的图案。该方法也包括蚀刻金属以在可见光透明基底上形成与着墨压模的凸起特征相对应的透明导电微图案。
在另一个示例性实施例中，提供了图案化基底上的导体的方法，该方法包括提供具有包含凸起特征的浮雕图案的着墨压模，该着墨压模具有包含十八碳硫醇的线性有机含硫自组装单分子层形成分子、1至10毫摩尔的压模内的浓度、测量的至少5mm2的低密度区域的浮雕图案。低密度区域的凸起特征具有介于0.5至5％之间的平均面积密度值、大约1至4μm宽度值的直线段、小于1mm的介于相邻直线段之间的距离值、至少0.25mm宽度的凸起特征。该方法包括使着墨压模接触涂有金属的可见光透明基底，接触步骤的接触时间在0.5至5秒的范围内，从而沉积自组装单分子层的图案。该方法也包括蚀刻金属以在可见光透明基底上形成与着墨压模的凸起特征相对应的透明导电微图案。
实例
压模制造
通过在直径为10厘米(cm)的硅片上制备光致抗蚀剂(Shipley1818，Rohm and Haas公司(Philadelphia，Pennsylvania))图案形成两个不同的用于模制弹性体压模的母模。不同的母模基于两种不同的图案设计，本文称为设计“V1”和设计“V2”。该设计具有一些共同元素和一些差异。设计总面积均为5cm×5cm，并且包括1mm宽的框架(以下掩模中的开放区域和以下压模中的凸起特征)。另外，设计均包括20个长度为大约33mm、宽度在0.8mm至1.2mm的范围内的一系列低密度网孔条，网孔条采用2mm×2mm的接触块封端。除框架、网孔条和接触块之外，这两种设计还包括在介于网孔条之间以及介于网孔条与框架之间的空间中的分离特征。分离特征的尺寸和形状各不相同，最小尺寸在3μm至100μm的范围内。设计V1在掩模中具有5.95cm2的开放区域总面积，这也是所得压模上的凸起区域总面积。设计V2在掩模中具有4.37cm2的开放区域总面积，这也是所得压模上的凸起区域总面积。要制备母模，可将光致抗蚀剂旋转浇注到硅片上，浇注到大约1.8μm的厚度。对于每一个母模，使用在铬料中具有开口的单独二元铬光掩模曝光光致抗蚀剂，以便进行图案化，其中铬料中的开口限定了直线段和2mm×2mm正方形块一起的低密度图案。光致抗蚀剂显影后，形成包括二元浮雕图案的母模，图案具有直线段和块的低密度区域分布形式的凹进特征。对于两个母模，具有直线段的低密度区域分布的图案的部分包括不同低密度网孔几何形状(例如正方形网格)，其具有3μm和5μm宽的用于限定网孔的导线。选定网孔区域的开放区域值为90％、93％、95％和97％(即特征密度分别为10％、7％、5％和3％)。图8为所完成图案的一部分的扫描电子显微照片，示出了具有较高程度开放区域和2mm×2mm的块的二维网孔区域排列。图9和图10为所完成图案(PET上的银薄膜)的扫描电子显微照片，示出了两个低密度二维微图案区域的几何形状(分别为具有95％开放区域和5μm宽导线的正方形单元几何形状，具有97％开放区域和3μm宽导线的六边形单元几何形状)。在母模上倾倒大约3.0mm厚的未固化聚二甲基硅氧烷(PDMS，SylgardTM 184，Dow Corning(Midland，Michigan))，紧靠母模模制弹性体压模。通过将接触母模的未固化硅树脂暴露于真空使其脱气，然后在70℃下固化2小时。从母模上剥离压模后，形成具有浮雕图案的PDMS压模，浮雕图案中具有大约1.8μm高的凸起特征，并且具有直线段和块的低密度区域分布。将压模切割成大约5×5cm的尺寸。
着墨
让压模的背面(没有浮雕图案的主表面)与烷基硫醇的乙醇溶液接触指定的时间(着墨时间)，使压模着墨。使用的烷基硫醇分子为十六碳硫醇(“HDT”H0068，TCI America(Wellesley Hills，Massachusetts))和十八碳硫醇(“ODT”O0005，TCI AMERICA)。对烷基硫醇溶液的浓度和着墨时间进行选择，使得可以在邻近印刷表面的PDMS压模中获得烷基硫醇的目标浓度，使用有限差分模拟计算机程序和测得的扩散系数值确定该浓度。对于HDT，用于模拟的扩散系数值为6.6E-7cm2/秒，这是已知的乙醇溶胀的PDMS中的HDT扩散值。对于ODT，使用两个不同的扩散系数值进行模拟，以便获得邻近印刷表面处压模中的预期硫醇浓度范围。ODT的两个值为4.0E-7cm2/秒，这是已知的PDMS中的ODT扩散值，以及6.6E-7cm2/秒，这是已知的乙醇溶胀的PDMS中的HTD扩散值。使用的ODT扩散系数值被视为最低和最高的可能值，将在以下实例中用它们描述十八碳硫醇在PDMS中的传送。因此，通过计算可以确定实例中邻近印刷表面处十八碳硫醇的预期浓度范围。因此，在以下实例中，记录十六碳硫醇的各个浓度值并且记录十八碳硫醇的浓度值范围。
压印
在压模着墨后压印金属化聚合物膜基底。在每一种情况下，膜基底为聚乙烯对苯二酸酯(ST504，DuPont(Wilmington，Delaware))。首先通过热蒸镀(DV-502A，Denton Vacuum(Moorestown，New Jersey))在基底上涂覆金属薄膜。对于所有实例，都是首先在基底表面上涂覆20埃的铬，然后再涂覆100nm的银或金。金属化之后，用上述着墨压模压印薄膜。金属化膜基底的面积为大约6×6cm。压印时，使金属化膜接触正面朝上的压模的浮雕图案化表面，首先使膜样品的边缘接触压模表面，然后用直径为大约3.5cm的手持式橡胶辊通过滚动薄膜使膜与压模接触。执行滚动步骤需要的时间小于1秒。在以下实例中，压印时间是给定的，压印时间与将基底滚动到压模上之后介于基底与压模之间的额外接触时间一致。指定时间之后，从压模上剥离基底，该步骤需要的时间小于1秒。在一些情况下，如下所述，在将基底施加到压模上之后和压印期间在基底-压模组件上施加额外的重量。额外的重量为一片重120g的平玻璃加上一片质量为140g的平陶瓷砖，总重量为260g。对于图案设计V1，其压印期间的接触面积为5.95cm2，施加的260g重量相当于在介于基底与压模的凸起特征之间施加了4.3千帕压力。对于图案设计V2，其压印期间的接触面积为4.37cm2，施加到260g重量相当于在介于基底与压模的凸起特征之间施加了5.8千帕压力。
蚀刻
压印后，将具有印刷图案的金属化膜浸入蚀刻剂溶液中，以便进行选择性蚀刻和金属图案化。对于涂有金薄膜的印刷的金属化膜基底，蚀刻剂包含1g硫脲(T8656，Sigma-Aldrich(St.Louis，Missouri))、0.54ml浓缩盐酸(HX0603-75，EMD Chemicals，Gibbstown(New Jersey))、0.5ml过氧化氢(30％，5240-05，Mallinckrodt Baker(Phillipsburg，New Jersey))、和21g去离子水。为了图案化金薄膜，将印刷的金属化膜基底浸入蚀刻溶液中保持50秒。对于涂有银薄膜的印刷的金属化膜基底，蚀刻剂包含0.45g硫脲(T8656，Sigma-Aldrich(St.Louis，Missouri))、1.64g硝酸铁(216828，Sigma-Aldrich(St.Louis，Missouri))、和200ml去离子水。为了图案化银薄膜，将印刷的金属化膜基底浸入蚀刻溶液中保持3分钟。图案化蚀刻金或银之后，用2.5g高锰酸钾(PX1551-1，EMD Chemicals)、4g氢氧化钾(484016，Sigma-Aldrich)、和100ml去离子水的溶液侵蚀残余的铬。
表征
选择性地进行蚀刻和金属图案化之后，通过光学显微镜(BH-2型，配备DP12数字照相机，Olympus America(Center Valley，Pennsylvania))、扫描电镜(SEM，JSM-6400型，JEOL Ltd(Tokyo，Japan))、和电阻计(GoldStar DM-313，LG Precision Co.Ltd.(Korea))来表征金属图案。用微观技术确定通过蚀刻形成的薄膜金属的预期图案的保真性。测量金属图案的直线特征的宽度，并且与3μm和5μm的标称宽度值进行比较。根据印刷特征尺寸是否分别超过标称尺寸0μm、大约＞0至≤0.5μm、大约＞0.5至≤1.0μm、大约＞1.0至≤1.5μm、或＞1.5μm，分配尺寸精确度品质因数5、4、3、2或1。也用微观技术判断大块区域(2mm×2mm)的蚀刻选择性。分配大特征选择性品质因数1、2、3、4或5，以描述蚀刻图案化较大面积块的选择性程度(5为最高质量，即蚀刻过程中基本没有针孔或块的侵蚀；1为最低质量，即蚀刻图案化步骤期间蚀刻的块严重偏离)。所谓选择性，是指在通过蚀刻移除未印刷区期间保护和保留(例如)块区域中的金属的程度。对于以上每一个品质因数而言，优选地实现值3，更优选地实现值4，甚至更优选地实现值5。用电阻计测量介于大块(2mm×2mm)之间的大约1mm×大约33mm的分离网孔区域的电阻。根据该网孔区域的几何形状，确定每一个网孔的薄层电阻值(等于测得的电阻除以33(正方形))。
实例1
根据上述工序制备并表征银薄膜导电微图案(V1)。油墨溶液包含溶解于乙醇中的浓度为10毫摩尔的十六碳硫醇。让油墨溶液与压模的背面接触2.3小时，在邻近印刷或压印表面处得到PDMS中大约0.8毫摩尔的十六碳硫醇浓度。压印时间为10秒，在压印期间施加260g的重量。图11提供了从所完成薄膜金属微图案上记录的SEM显微照片，该微图案衍生自具有六边形网孔的低密度区域，其中六边形网孔具有97％的开放区域和3μm宽的目标导线。测得的实际导线大于5μm。
实例2
根据上述工序制备并表征银薄膜导电微图案(V2)。油墨溶液包含溶解于乙醇中的浓度为10毫摩尔的十六碳硫醇。让油墨溶液与压模的背面接触17.5小时，在邻近印刷或压印表面处得到PDMS中大约0.5毫摩尔的十六碳硫醇浓度。压印时间为5秒，将基底滚动施加到压模上之后未在基底-压模组件上施加重量。图8、图9和图10提供了从所完成薄膜金属微图案上记录的SEM显微照片。图12为所完成银薄膜微图案的另一张SEM显微照片，该微图案衍生自具有六边形网孔的低密度区域，其中六边形网孔具有97％的开放区域和3μm宽的目标导线。测得的实际导线为大约3.2μm。
实例3-42
根据表1中所列的工艺参数制备银薄膜的导电微图案。表2-7提供了根据上文的品质因数描绘分配给选定实例的品质因数。未在表2-7中列出的实例为实例3、实例4、实例23和实例24，因为这些实例的压印和蚀刻步骤形成了限定很差的图案。对于实例38，导体微图案的低密度网孔区域(正方形网格，具有5μm宽的导线和10％的填充系数)宽1mm、长33mm，在每一个末端处采用2mm×2mm的块封端，显示具有的电阻为229Ω。该电阻读数与可见光透明网孔区域的薄层电阻一致，为229/33＝7Ω/正方形。对于实例38，导体微图案的低密度网孔区域(正方形网格，具有3μm宽的导线和5％的填充系数)宽1mm、长33mm，在每一个末端处采用2mm×2mm的块封端，显示具有的电阻为419Ω。该电阻读数与可见光透明网孔区域的薄层电阻一致，为419/33＝12.7Ω/正方形。对于实例38，导体微图案的低密度网孔区域(正方形网格，具有3μm宽的导线和3％的填充系数)宽1mm、长33mm，在每一个末端处采用2mm×2mm的块封端，显示具有的电阻为624Ω。该电阻读数与可见光透明网孔区域的薄层电阻一致，为624/33＝18.9Ω/正方形。对于实例38，测量直径为大约1cm的圆形区域(包括填充系数为3％和5％的网孔区域，具有上述记录的薄层电阻测量值)的可见光透射比。用具有适光校正的光密度计(Jonathan Allen(Titusville，NewJersey))进行测量。上述圆形区域的可见光透射比为大约85％，而基膜基底的可见光透射比为88.7％，说明直径为1cm的圆形区域上的平均填充系数为大约4％(开放区域为大约96％)。
实例43
根据上述工序制备并表征金薄膜导电微图案(V1)。油墨溶液包含溶解于乙醇中的浓度为10毫摩尔的十八碳硫醇。让油墨溶液与压模的背面接触4.5小时，在邻近印刷或压印表面处得到PDMS中大约0.8毫摩尔的十八碳硫醇浓度。压印时间为2秒，将基底滚动施加到压模上之后未在基底-压模组件上施加重量。导体微图案的低密度网孔区域(正方形网格，具有3μm宽的导线和3％的填充系数)宽1mm、长33mm，在每一个末端处采用2mm×2mm的块封端，显示具有的电阻为685Ω。该电阻读数与可见光网孔区域的薄层电阻一致，为685/33＝20.8Ω/正方形。
表1
Figure BPA00001250894000311
Figure BPA00001250894000321
表2
表3
Figure BPA00001250894000332
表4
Figure BPA00001250894000341
表5
Figure BPA00001250894000342
表6
Figure BPA00001250894000343
表7
Figure BPA00001250894000351
实例43
制备透明传感器元件，并且如图15、图16和图17所示用微接触印刷和蚀刻将其与触摸传感器驱动装置结合。然后将该装置与连接到显示器上的计算机处理单元整合，以测试该装置。该装置能够检测多个单一和/或同时发生的手指触摸的位置，并以图形方式在显示器上表明。
透明传感器元件的形成
第一图案化基底
使用热蒸镀机在由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的厚度为125μm的第一可见光透明基底上涂覆100nm银薄膜，以生成第一银金属化薄膜。PET可以产品号ST504从E.I.du Pont de Nemours(Wilmington，DE)商购获得。银可以99.99％的3mm纯银丸形式从CeracInc.(Milwaukee，WI)商购获得。
紧贴此前经标准照相平版印刷技术图案化的直径为10cm的硅片(业内有时称之为“母模”)模制厚度为3mm的第一聚二甲基硅氧烷压模，该材料称为PDMS，可以产品号Sylgard 184从Dow Chemical Co.(Midland，MI)商购获得。在65℃下，将PDMS在硅片上固化2小时。然后从硅片上剥离PDMS，以生成具有两种不同低密度区域的第一压模，这两种不同的低密度区域具有凸起特征图案：第一连续六边形网孔图案和第二不连续六边形网孔图案。也就是说，凸起特征限定了共享边缘的六边形的边缘。不连续六边形是在线段中包含选择性断点的六边形。选择性断点的长度小于10μm。断点的设计和估算长度为大约5μm。据发现，为了降低断点的可见度，断点应优选小于10μm，更优选为5μm或更小，如介于1μm至5μm之间。每一个凸起的六边形轮廓图案的高度均为2μm，并且面积覆盖率均为1％至3％(对应于97％至99％的开放区域)，并且线段的测量宽度为2μm至3μm。第一压模也包括限定500μm宽导线的凸起特征。第一压模具有第一结构化的侧面和相对的第二基本平坦的侧面，第一侧面具有六边形网孔图案区域和导线。
将压模结构化侧面向上放入包含直径为2mm的玻璃珠的玻璃培养皿。这样，第二基本平坦侧面就直接接触玻璃珠。玻璃珠起到托起压模远离培养皿底部的作用，从而允许随后添加的油墨溶液基本上与压模的整个平坦侧面接触。将溶于乙醇的10毫摩尔的1-十八碳硫醇(产品号C18H3CS，97％，可从TCI America(Portland OR)商购获得)油墨溶液用吸管移入压模下面的培养皿中。油墨溶液与压模的第二基本平坦的侧面直接接触。经过充分的着墨时间(如3小时)使油墨扩散到压模中之后，从培养皿中取出第一压模。将着墨的压模设置到工作面上，使其结构化侧向上。使用手持辊将第一银金属化薄膜涂敷到压模此时已着墨的结构化表面上，使得银薄膜直接接触结构化表面。让金属化薄膜在着墨的压模上停留15秒。然后从着墨的压模上移除第一金属化薄膜。将移除的薄膜放入银蚀刻剂溶液中3分钟，该溶液包含(i)0.030摩尔硫脲(产品号T8656，Sigma-Aldrich(St.Louis，MO))和(ii)0.020摩尔硝酸铁(产品号216828，Sigma-Aldrich)的去离子水溶液。蚀刻步骤后，将所得第一基底用去离子水漂洗并用氮气干燥，以生成第一图案化表面。在着墨的压模与第一金属化基底的银接触的地方，蚀刻后仍然保留有银。因此，着墨的压模和银薄膜未接触的地方的银被移除。
图15、图15a和图15b示出了第一图案化基底700，其具有多个第一连续区域702，第一连续区域位于基底的第一侧面(其为此时已蚀刻和图案化了银金属化薄膜的侧面)上，并且在多个第一不连续区域704之间交替。基底具有基本上为PET薄膜的相对的第二侧面。第一区域702中的每一个都具有在一端处设置的对应的500μm宽的导线706。图15a示出了第一区域702的分解图，其具有形成六边形网孔结构的多条连续线条。图15b示出了第一不连续区域704的分解图，其具有形成不连续的六边形网孔结构的多条不连续线条(每一个六边形中示为选择性断点)。区域702和704中的每一个网孔结构都具有97％至99％的开放区域。每一个线段的测量值均为2μm至3μm。
第二图案化基底
与第一图案化基底一样，使用第二可见光透明基底制备第二图案化基底，以制备第二银金属化薄膜。制备第二压模，该压模具有插入第二不连续六边形网孔图案的第二连续六边形网孔图案。
图16、图16a和图16b示出了第二图案化基底720，其具有多个第二连续区域722，第二连续区域位于第二基底的第一侧面上，并且在多个第二不连续区域724之间交替。第二区域722中的每一个都具有在一端处设置的对应的500μm宽的第二导线726。图20a示出了一个第二区域722的分解图，其具有形成六边形网孔结构的多条连续线条。图20b示出了一个第二不连续区域724的分解图，其具有形成不连续的六边形网孔结构的多条不连续线条(每一个六边形中示为选择性断点)。选择性断点的长度小于10μm。断点的设计和估算长度为大约5μm。据发现，为了降低断点的可见度，断点应优选小于10μm，更优选为5μm或更小，如介于1至5μm之间。区域722和724中的每一个网孔结构都具有97％至99％的开放区域。每一个线段的测量值均为2μm至3μm。
投射电容式触摸屏传感器元件的形成
利用以上制备的第一图案化基底和第二图案化基底按下列步骤制备双层投射电容式触摸屏透明传感器元件。
使用得自3M公司(St.Paul，MN)的Optically Clear LaminatingAdhesive 8141(光学透明层合粘合剂8141)将第一图案化基底和第二图案化基底粘着在一起，以产生多层构造。用手持辊层合两个图案化基底，并使第一导线区域706和第二导线区域726没有粘合剂。使用Optically Clear Laminating Adhesive 8141(光学透明层合粘合剂8141)将该多层构造层合至0.7mm厚的浮法玻璃上，使得第一基底的第一侧面靠近浮法玻璃。无粘合剂的第一导线区域706和第二导线区域726允许与第一图案化基底700和第二图案化基底720进行电气连接。
图17示出了多层触摸屏传感器元件740的俯视平面图，其中第一图案化基底和第二图案化基底已经层合。区域730表示第一连续区域和第二连续区域的重叠部分。区域732表示第一连续区域和第二不连续区域的重叠部分。区域734表示第二连续区域和第一不连续区域的重叠部分。区域736表示第一不连续区域和第二不连续区域的重叠部分。虽然存在多个这样的重叠区域，但为了便于说明，图中每一种只示出一个区域。
用于对透明传感器元件进行互电容测量的集成电路是PIC18F87J10(Microchip Technology(Chandler，Arizona))、AD7142(Analog Devices(Norwood，Massachusetts))和MM74HC154WM(Fairchild Semiconductor(South Portland，Maine))。PIC 18F87J10是该系统的微控制器。它控制对MM74HC154WM驱动的感应条所进行的选择。它也配置AD7142以进行适当的测量。如本领域所已知的，该系统的用途包括设置多个校正值。这些校正值可因触摸屏而变。该系统可驱动16个不同的感应条，AD7142可测量12个不同的感应条。AD7142的配置包括选择要转换的信道的数量、测量的精度或速度、是否应施加电容偏差，以及模数转换器的连接。AD7142的测量值为16位值，它表示透明传感器元件矩阵内的导电条之间的交叉点的电容。
AD7142完成测量后会通过中断向微控制器发送信号以告知其收集数据。微控制器然后会通过SPI端口收集数据。收到数据后，微控制器将MM74HC154WM递增到下一驱动行，并清除AD7142中的中断，从而向其发送信号以收集下一组数据。在上述采样过程不断进行的同时，微控制器也会通过串行接口一直向具有监视器的计算机发送数据。如本领域的技术人员所已知的，该串行接口允许进行简单的计算机编程，以提供来自AD7142的原始数据并查看触摸和无触摸之间的数值如何变化。计算机程序在整个显示器上提供不同的颜色，具体取决于16位值的数值。根据校正，当16位值低于某个值时，显示区域会呈现白色。根据校正，当高于该阈值时，显示区域会呈现绿色。该数据以4字节标头(0xAAAAAAAA)、1字节信道(0x00-0x0F)、24字节数据(代表电容测量值)和回车(0x0D)的格式异步发送。
系统测试结果
将透明传感器元件连接到触摸传感器驱动装置。当手指触摸玻璃表面时，计算机监视器通过监视器对应位置中的颜色变化(白到绿)显示触摸感测区域内发生的触摸的位置。当两根手指同时触摸玻璃表面时，计算机监视器通过监视器对应位置中的颜色变化(白到绿)显示触摸感测区域内发生的触摸的位置。当三根手指同时触摸玻璃表面时，计算机监视器通过监视器对应位置中的颜色变化(白到绿)显示触摸感测区域内发生的触摸的位置。
因此，本文公开了图案化基底上的导体的方法的实施例。本领域的技术人员将会知道，可使用除已公开的实施例之外的实施例实施本发明。提交公开的实施例的目的是为了举例说明而不是限制，并且本发明仅受以下权利要求书的限制。

Claims (19)

1.一种图案化基底上的导体的方法，该方法包括：
提供着墨弹性体压模，所述着墨弹性体压模用自组装单分子层形成分子着墨并且具有浮雕图案，该浮雕图案具有凸起特征，所述浮雕图案具有测量的至少5平方毫米的填充系数为0.5%至20%的低密度区域，其包括：
凸起线性特征的二维网孔，其具有介于0.5至10%之间的凸起特征的平均面积密度值；其中所述凸起线性特征具有介于0.5至25微米之间的宽度值；
小于1毫米的相邻凸起线性特征之间的距离值；
其中所述浮雕图案包括测量的至少50微米宽度的较大凸起特征，对于包括所述凸起线性特征与所述较大凸起特征之间形成的连接点的图案而言，所述图案几何形状包括在使所述凸起线性特征与所述较大凸起特征接触之前通过锥形扩宽所述凸起线性特征；
使所述着墨弹性体压模的凸起线性特征接触涂有金属的可见光透明基底；以及
蚀刻所述金属，以在所述可见光透明基底上形成与所述着墨弹性体压模的凸起特征相对应的导电微图案。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述接触步骤的接触时间在0.1至30秒的范围内。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述低密度区域具有介于1至5%之间的凸起线性特征平均面积密度值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在邻近所述印刷表面的压模中的自组装单分子层形成分子的浓度为介于0.05至20毫摩尔之间，并且所述接触步骤的接触时间在0.1至10秒的范围内。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述自组装单分子层形成分子包含十八碳硫醇。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在邻近所述印刷表面的着墨弹性体压模中的自组装单分子层形成分子的浓度为介于0.05至5毫摩尔之间，所述接触步骤的接触时间在0.1至10秒的范围内，并且所述自组装单分子层形成分子包含十六碳硫醇。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述低密度区域具有一致的凸起特征平均面积密度值。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述直线段具有介于1至5微米的宽度值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中在低密度区域相邻凸起线性特征之间的距离值为低于500微米。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在所述浮雕图案中的所有非凸起点与线性凸起特征在包含所述非凸起点的平面中的任何方向具有小于1毫米的最大间距。
11.根据权利要求1所述的方法，其中在所述浮雕图案中的所有非凸起点与线性凸起特征在包含所述非凸起点的平面中的任何方向具有小于500微米的最大间距。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述压模用自组装单分子层形成分子着墨，所述自组装单分子层形成分子选自硫醇、二烷基二硫化物、二烷基硫化物、烷基黄原酸盐、二硫代磷酸盐和二烷基硫代氨基甲酸盐。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述导电微图案的低密度区域包括导电网孔微图案。
14.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括将所述导电微图案电连接到触摸传感器驱动装置。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述单分子层形成分子包含十八碳硫醇，在邻近所述印刷表面的着墨弹性体压模中的自组装单分子层形成分子的浓度为介于0.5至10毫摩尔之间，并且所述接触步骤的接触时间在0.5至5秒的范围内。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述单分子层形成分子包含十六碳硫醇，在邻近所述印刷表面的压模中的自组装单分子层形成分子的浓度为介于0.5至1毫摩尔之间，并且所述接触步骤的接触时间在0.5秒至5秒的范围内。
17.一种制备触摸屏传感器的方法，该方法包括：
提供涂有金属的可见光透明基底，所述涂有金属的可见光透明基底具有浮雕图案，该浮雕图案具有凸起特征，所述浮雕图案具有测量的至少5平方毫米的填充系数为0.5%至20%的低密度区域，其包括：
凸起线性特征的二维网孔，其具有介于0.5至10%之间的凸起特征的平均面积密度值；其中所述凸起线性特征具有介于0.5至25微米之间的宽度值；
小于1毫米的相邻凸起线性特征之间的距离值；
其中所述浮雕图案包括测量的至少50微米宽度的较大凸起特征，对于包括所述凸起线性特征与所述较大凸起特征之间形成的连接点的图案而言，所述图案几何形状包括在使所述凸起线性特征与所述较大凸起特征接触之前通过锥形扩宽所述凸起线性特征；
使所述用自组装单分子层形成分子着墨的着墨弹性体压模接触所述涂有金属的可见光透明基底；以及
蚀刻所述金属，以在所述可见光透明基底的凸起特征上形成导电微图案。
18.一种图案化基底上的导体的方法，该方法包括：
提供着墨压模，所述着墨压模具有浮雕图案，该浮雕图案具有凸起特征，所述着墨压模包含直链有机含硫自组装单分子层形成分子，所述直链有机含硫自组装单分子层形成分子具有的链长为16至18个原子、在所述压模内的浓度为1至10毫摩尔，所述浮雕图案具有测量的至少5平方毫米的填充系数为0.5%至20%的低密度区域，其包括：
凸起线性特征的二维网孔，其具有介于0.5至5%之间的凸起特征的平均面积密度值；其中所述凸起线性特征具有大约1至4微米的宽度值；
小于500微米的相邻凸起线性特征之间的距离值；
测量的至少25微米宽度的较大凸起特征，对于包括所述凸起线性特征与所述较大凸起特征之间形成的连接点的图案而言，所述图案几何形状包括在使所述凸起线性特征与所述较大凸起特征接触之前通过锥形扩宽所述凸起线性特征；
使所述着墨压模接触涂有金属的可见光透明基底一段时间，所述一段时间在0.5至10秒范围内，从而沉积自组装单分子层的图案；以及
蚀刻所述金属，以在所述可见光透明基底上形成与所述着墨压模的凸起特征相对应的导电微图案。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述自组装单分子层形成分子包含十八碳硫醇。
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