KR20160079000A - 전기 회로 패턴을 포함하는 기판, 그를 제공하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

전기 회로 패턴을 포함하는 기판, 그를 제공하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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KR20160079000A
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네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오
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Abstract

본 발명 개시는 기판 상에 전기 회로 패턴뿐만 아니라, 상기를 형성하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 일반적인 실시예에서, 광 패턴은 연속 재료 층 및 투명 층 사이의 부착의 패턴화된 릴리즈를 야기하는 투명 층을 통해 투사된다. 패턴화된 구조를 그 위에 형성하도록 노출되지 않은 재료를 남기는 동안에 패턴화된 재료 층에 부착된 릴리즈 층은 낮은 부착을 가지는 재료를 분리하도록 상기 기판을 인출한다.

Description

전기 회로 패턴을 포함하는 기판, 그를 제공하기 위한 방법 및 시스템{SUBSTRATE COMPRISING AN ELECTRICAL CIRCUIT PATTERN, METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING SAME}
본 발명 개시는 기판 상에 패턴화된 구조를 형성하기 위한 방법과 시스템, 및 결과로 생기는 제품 기판에 관한 것이다.
포토리소그래피 및 에칭 공정들은 유연 기판들 상에 얇은 금속층들을 패턴화하는데 종종 사용된다. 포토리소그래피에서, 폴리머는 금속 필름 위에 코팅되고, UV-광을 통해 패턴화될 수 있다. 폴리머에 의해 커버되지 않은 금속은 떨어져 에칭된다. 그러나, 이러한 기술들이 상대적으로 느린 것처럼, 그들은 대량 롤-투-롤 공정을 위한 최적 솔루션을 가져오지 않는다. 인쇄 시, 전도성 잉크들은 잉크젯, (회전) 스크린, 플렉소, 그라비어 등을 통하여 패턴화되는 방법으로 인쇄될 수 있다. 그러나, 입자 기반의 이러한 잉크들처럼, 후-처리 단계는 전도성을 얻는 것이 요구된다. 레이저 어블레이션(laser ablation)에서, 레이저 시스템들은 다양한 재료들의 제거(ablating) 및 패터닝에 사용될 수 있다. 그러나, 금속 층을 제거하는 것은 비교적 높은 양의 에너지를 사용할 수 있다.
따라서, 기판 상에 전기 회로 패턴을 제공하기 위한 개선된 방법 및 시스템이 요구된다.
요약
본 발명 개시의 제1 측면은, 기판 상에 전기 회로 패턴을 형성하기 위한 방법을 제공하는 것으로서, 상기 방법은, 일 측 상의 릴리즈 층(release layer) 및 타 측 상의 투명 층 사이에 부착된 연속 재료 층(continuous material layer)을 포함하는 스택을 제공하는 단계로서, 상기 연속 재료 층은 연속 금속 층 또는 반도체 재료의 연속 층인, 단계; 상기 투명 층의 상기 측으로부터 상기 스택 위에 광을 투사하는 광원을 제공하는 단계; 및 상기 스택 위에 상기 투사된 광을 패턴화하도록 상기 광원 및 상기 스택 사이에 마스크를 제공하는 단계로서, 상기 광 패턴은 상기 투사된 광 패턴과 일치하는 위치들에서 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착(adhesion)의 패턴화된 릴리즈를 야기하도록 상기 투명 층을 통하여 투사되는 것인, 단계;를 포함한다.
층들 사이의 부착을 선택적으로 조사(irradiating)함으로써, 상기 부착의 패턴화된 릴리즈가 수행될 수 있다. 층들 사이의 부착의 패턴화된 릴리즈를 가짐으로써, 상기 층들 중 하나 또는 둘은 패턴화될 수 있다. 패턴화되는 상기 층의 일 측 상에 부착된 릴리즈 층을 가짐으로써, 상기 패턴화된 릴리즈는 더 잘 제어될 수 있다. 투명 기판을 통하여 조사함으로써, 상기 부착 층은, 예를 들어, 구조화되는 상기 층의 재료, 예를 들어, 금속에 의해 커버된 상기 부착 층의 일 측으로부터 조사에 반대로 접근할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 패턴은 상기 부착 층 및/또는 연속 재료 층 위에 상기 스택의 투명 재료를 통하여 투사될 수 있고, 그렇게 함으로써 상기 부착의 릴리즈를 야기하도록 인접한 층들을 간접적으로 가열한다. 본 발명의 방법들 및 시스템은, 예를 들어, 유연 기판 및/또는 릴리즈 층을 사용함으로써, 고용량(high volume)의 롤투롤이 사용될 수 있다. 상기 기술은 고품질의 금속 층들 및 반도체 층들을 제공하기에 특히 적합하다. 이 기술은 소결 또는 에칭과 같은 후-처리 단계들을 소비하는 시간이 요구되지 않는다. 종래 포토-리소그래피 공정과는 대조적으로, 이 방법은 패턴화하기 위하여 짧고 높은 펄스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 플래시 램프는 상기 부착의 릴리즈를 야기할 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법은 기판들 상에 개선된 구조들의 패터닝을 제공한다.
놀랍게도, 상기 방법이 금속 또는 반도체 재료의 패턴 층들에 적용할 수 있다는 것을 발견하였고, 그렇게 함으로써 기판 상에 전기 회로를 형성하였다. 종래 기술 EP0727321, US5527660, EP0096572, US4247619는 이미지 형성 재료들 및 방법들을 개시하지만, 여기에 기술된 바와 같이 연속 금속 층 또는 반도체 재료의 연속 층으로부터 전기 회로 패턴의 형성은 개시하지 않는다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 투명 층으로부터 상기 릴리즈 층을 분리하는 단계를 포함하는 것으로서, 상기 분리하는 단계 동안, 상기 연속 재료 층에 형성된 패턴은, 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴(projected light pattern)에 의해 릴리즈되지 않는 위치들에서 상기 투명 층에 부착하는 것이고, 상기 연속 재료 층에 형성된 상호 패턴(reciprocal pattern)은, 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴에 의해 릴리즈되는 위치들에서 상기 릴리즈 층에 부착한다.
일 실시예에서, 상기 연속 층은, 전도성 또는 반-전도성 층이다. 전도성 층을 사용함으로써, 전도성 구조들 또는 패턴들, 예를 들어, 회로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 연속 층은 금속 층 일 수 있다. 유리하게는, 상기 패턴화된 금속 층은 전도성 구조를 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판 상에 상기 패턴화된 연속 재료 층은 상기 패턴화된 광으로 노출(exposure)한 후 상기 투명 층에 부착하는 상기 연속 재료 층에 의해 형성된다. 일 실시예에서, 상기 투명 층은 상기 기판을 형성하도록 폴리머 필름 또는 유리 기판을 포함한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 상기 기판 상의 상기 패턴화된 연속 재료 층은 상기 릴리즈 층에 부착하는 상기 연속 재료 층에 의해 형성된다. 예를 들어, 상기 릴리즈 층은, 상기 패턴화된 재료를 가지는 기능적 기판에 형성하는 폴리머 필름을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 스택의 적어도 일부는 상기 공정이 롤-투-롤을 수행할 수 있도록 유연하다.
부착은 상기 투명 층 및 연속 재료 층 사이의 재료의 선택적 반응에 의해 릴리즈될 수 있다. 상기 반응된 재료는 기판의 부분 및/또는 분리 부착 층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 스택은 상기 투명 층 및 상기 연속 재료 층 사이에 중간 부착 층을 포함한다. 예를 들어, 상기 스택은 상기 투명 층 및 상기 연속 재료 층 사이에 폴리머 부착 층을 포함하는 것으로서, 상기 폴리머 부착 층은 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 상기 부착을 감소시키도록 상기 투사된 광 패턴에 의한 조사에 따라 선택적으로 분해하는 분해가능한 재료(decomposable material)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 투명 층은 폴리머 필름을 포함하는 것으로서, 상기 폴리머 필름은 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 상기 부착을 감소시키도록 상기 투사된 광 패턴에 의한 인접한 연속 재료 층의 조사에 따라 선택적으로 분해하는 분해가능한 재료를 포함한다.
분해가능한 재료를 이용함으로써, 상기 투명 기판 및 연속 재료 층 사이의 부착은 유리하게 릴리즈될 수 있다. 예를 들어, 고강도 플래시 램프를 이용함으로써, 금속 그리드들(metal grids)은 에칭 용액들의 사용 없이 수 밀리 초(milliseconds) 내에 패턴화될 수 있다. 폴리머 필름들 상에 증발 또는 스퍼터링된 금속들은 고강도 광 펄스의 수단들에 의해 패턴화될 수 있다. 상기 마스크에 의해 차단되지 않는 상기 광은 상기 금속 및 (폴리머) 기판의 계면(interface)에 많은 열을 생성할 수 있다. 이 열 (예를 들어, ≥ 400) 때문에, 상기 금속에서 상기 기판으로 부착 및 폴리머 분해는 현저하게 감소할 수 있다. 그 후에, 남아있는 금속은 릴리즈 라이너(release liner)에 의해 제거된다. 또한 부착을 릴리즈하는 다른 방법들, 예를 들어, 용융(melting)이 구상될 수 있다.
방사선(radiation)을 흡수하는 연속 재료 층을 사용함으로써, 상기 인접한 층들은 간접적으로 가열될 수 있고, 예를 들어, 분해 또는 릴리스의 다른 메커니즘의 결과가 된다. 따라서, 바람직하게는 연속 재료 층은 상기 조사 광에 대해 상대적으로 높은 흡수율을 갖는 것을 사용한다. 예를 들어, 구리는 이것과 다른 이유들에 매우 적합할 수 있다.
인열(tearing) 없이 상기 연속 재료 층의 상대적으로 매끄러운(smooth) 릴리즈를 허용하도록, 바람직하게는, 상기 연속 재료 층은 너무 두꺼우면 안된다. 따라서, 바람직하게는, 상기 연속 재료 층은 1000 nm 미만(less than), 바람직하게는 500 nm 미만, 또는 훨씬 더 얇은 층의 두께를 갖는다.
일 실시예에서, 상기 광원은 2 ms 미만(less than), 바람직하게는 1 ms 미만광 펄스를 생성한다. 짧은 광 펄스는 더 많은 시간 단위 당 에너지를 가질 수 있고, 예를 들어, 부착 층을 분해하기에 유리하게 사용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 광원은 5 J/cm2 초과(more than), 바람직하게는 10 J/cm2 초과 펄스 에너지를 생성한다.
일 실시예에서, 상기 광원은 크세논 플래시 램프(Xenon flash lamp)를 포함한다. 비록 레이저 시스템들에 적합하지만, 플래시 램프는 저렴하고 대면적을 패턴화 하는데 사용할 수 있다. 대부분의 고출력 플래시 램프 시스템들 (예를 들어, Xenon Sinteron®, NovaCentrix Pulseforge®)은 전도성 잉크들 및 세라믹 재료들을 어닐링을 의도하여 설계되어 있는 것을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 통상적으로 단지 상부 조명이 사용된다.
바람직하게는, 상기 마스크는, 예를 들어, 노출 후 악화되지 않아, 상기 조사 광에 잘 견딘다. 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 마스크는 유리 상 금속(metal on glass)을 포함한다. 적합한 금속들은, 한편으로 충분한 차폐 기능을 제공하고, 다른 한편으로 열화에 충분한 저항이 있는 알루미늄, 크롬, 또는 다른 금속들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시스템은 상기 투명 층으로부터 상기 릴리즈 층을 분리하기 위한 릴리즈 메커니즘을 포함하는 것으로서, 상기 분리하는 동안, 상기 연속 재료 층에 형성된 패턴은, 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 상기 부착이 상기 투사된 광 패턴에 의해 릴리즈되지 않는 위치들에서 상기 투명 층에 부착하는 것이고, 상기 연속 재료 층에 형성된 상호 패턴은, 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴에 의해 릴리즈되는 위치들에서 상기 릴리즈 층에 부착한다.
일 실시예에서, 스택을 제공하기 위한 수단들은, 투명 기판을 운반하기 위해 배열된 기판 운반장치(transporter); 상기 투명 기판 위에 상기 연속 재료 층을 증착하기 위해 배열된 연속 재료 층 수단들; 및 상기 연속 재료 층 위에 상기 릴리즈 층을 적층하기 위해 배열된 릴리즈 라이너 어플리케이션 수단들(release liner application means)을 포함한다.
본 발명 개시의 제2 측면은, 기판 상에 전기 회로 패턴을 형성하기 위한 시스템을 제공하는 것으로서, 상기 시스템은, 일 측 상의 릴리즈 층 및 상기 타 측 상의 투명 층 사이에 부착된 연속 재료 층을 포함하는 스택을 제공하기 위한 수단들로서, 상기 연속 재료 층은 연속 금속 층 또는 반도체 재료의 연속 층인 것인, 수단들; 및 상기 투명 층의 상기 측으로부터 상기 스택 위에 광을 투사하기 위해 배열된 광원; 상기 스택 위에 상기 투사된 광을 패턴화하기 위한 상기 광원 및 상기 스택 사이의 마스크로서, 상기 광 패턴은 상기 투사된 광 패턴과 일치하는 위치들에서 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착의 패턴화된 릴리즈를 야기하도록 상기 투명 층을 통하여 투사되는 것인, 마스크;를 포함한다. 상기 시스템은 제1 측면에 따른 방법을 수행하기 위해 구비될 수 있다.
본 발명 개시의 제3 측면은, 여기에 기술된 바와 같은 방법 또는 시스템에 의해 획득할 수 있는 전기 회로 패턴을 포함하는 기판으로서, 상기 기판은 투명 층을 포함하고, 상기 회로 패턴을 형성하는 패턴화된 금속 또는 반도체 재료는 부착 층의 수단들에 의해 그 사이에 상기 투명 층에 부착되고, 상기 부착 층의 부분들은 상기 패턴화된 재료가 제거된 위치들에서 분해 및/또는 용융된다. 일반적으로, 상기 패터화된 재료는 상기 투명 층에 선택적으로 부착되는 연속 재료 층에서 릴리즈 층을 인출하는 수단(means of pulling)들에 의해 상기 위치들에서 재료의 제거로부터 기인하는 인열 에지(tearing edge)를 포함할 수 있다.
본 발명의 방법들 및 시스템들의 추가 이점들 및 응용들은 고속 공정을 위한 적합성, 롤-투-롤과 호환성, 대면적 패터닝, 낮은 비용, 고가의 (나노) 입자 잉크들이 요구되지 않고, 저렴한 RFID 안테나 구조들을 포함할 수 있다.
본 발명 개시의 장치, 시스템들 및 방법들의 이들 및 다른 특징들, 측면들 및 이점들은 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구범위 및 여기에 첨부되는 도면으로부터 더 이해될 것이다:
도 1은 기판 상에 패턴화된 구조를 형성하기 위한 방법의 제1 단계를 개략적으로 도시한다;
도 2는 기판 상에 패턴화된 구조를 형성하기 위한 방법의 제2 단계를 개략적으로 도시한다;
도 3은 기판 상에 패턴화된 구조를 형성하기 위한 시스템을 개략적으로 도시한다;
도 4는 패턴화된 구조를 가지는 결과로 생기는 기판의 사진을 도시한다.
다르게 정의되지 않는 한, 여기에서 사용된 모든 용어들 (기술적 및 과학적 용어들을 포함하는)은 명세서의 맥락 및 도면들과 관련하여 읽을 때, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 흔히 이해되는 동일한 의미를 갖는다. 이는 상기와 같은 흔히 사용되는 사전들에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은, 관련 기술의 맥락에서의 의미와 부합하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고 여기에 명시적으로 그렇게 정의되지 않으면 이상적 또는 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것이라는 것이 더 이해될 것이다. 몇몇 경우들에 있어서, 본 발명의 시스템들 및 방법들의 설명을 모호하게 하지 않도록 공지된 디바이스들 및 방법들의 상세한 설명은 생략될 수 있다. 특정 실시예들을 설명하기 위해 사용되는 용어는 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 여기에 사용된, 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는, 문맥이 다르게 명시하지 않으면, 복수 형태들을 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "및/또는"은 연관된 나열된 항목들 중 하나 이상의 임의 및 모든 조합들을 포함한다. 용어들 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은, 본 명세서에서 사용되는 경우, 언급된 특징들의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징들의 존재 또는 추가를 제외하지 않는다는 것이 이해될 것이다. 달리 명시하지 않는 한, 방법의 특정 단계가 다른 단계의 후속으로 언급될 때, 다른 단계 또는 하나 이상의 중간 단계들이 특정 단계를 수행하기 전에 수행될 수 있다는 것이 더 이해될 것이다. 마찬가지로 구조들 또는 구성요소들 사이의 연결(connection)을 설명할 때 달리 명시되지 않는 한, 이 연결은 직접적 또는 중간 구조들 또는 구성요소들을 통하여 수립 될 수 있음이 더 이해될 수 있을 것이다. 여기에 언급된 모든 간행물들, 특허 명세서들, 특허들, 및 기타 참고문헌들은 그 전체가 참조로서 인용된다. 상충하는 경우에, 정의들을 포함하는 본 발명 명세서는 제어될 것이다.
일 측면에서 본 발명 개시는 기판 상에 패턴화된 구조뿐만 아니라, 상기를 형성하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 일반적 실시예에서, 광 패턴은 연속 재료 층 및 투명 층 사이의 부착의 패턴화된 릴리즈를 야기하는 투명 층을 통하여 투사된다. 상기 패턴화된 구조를 그 위에 형성하도록 노출되지 않은 재료를 남기는 동안에 상기 패턴화된 재료 층에 부착된 릴리즈 층은 낮은 부착을 가지는 재료를 분리하도록 상기 기판을 인출한다(pulled off).
본 발명은, 본 발명의 실시예들이 도시된 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세히 아래에 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러가지 상이한 형태들로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 이러한 실시예들은 본 개시가 철저하고 완벽하게 되도록 하고, 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범위를 완전하게 전달할 것이다. 예시적인 실시예들의 설명은 전체 기재된 설명의 일부로서 간주되어야하는 첨부된 도면들과 관련하여 판독되도록 의도된다. 도면들에서, 시스템들, 구성요소들, 층들 및 영역들의 절대적 및 상대적 크기는 명확성을 위해 과장될 수 있다. 실시예들은 가능한 본 발명의 이상적인 실시예들 및 중간 구조들의 도식적 및/또는 단면 개략적 도면들로 참조하여 설명될 수있다. 설명 및 도면들에 있어서, 동일한 도면 부호는 내내 동일한 구성요소들을 지칭한다. 관련 용어들뿐만 아니라 그것의 파생어들은 다음에 설명되거나 아래에 논의하는 도면에 도시된 것과 같이 배열(orientation)을 참조하는 것으로 해석되어야 한다. 이러한 관련 용어들은 설명의 편의를 위한 것이며, 달리 언급이 없으면 시스템이 특정 배열로 구성되거나 작동되는 것을 요구하지 않는다.
도 1은 기판 상에 패턴화된 구조를 형성하기 위한 방법의 제1 단계의 일 실시예를 도시한다. 도시된 실시예에서, 상기 방법은 스택(10)을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 스택(10)은 일 측(10a) 상의 릴리즈 층(4) 및 타 측(10b) 상의 투명 층(1) 사이에 부착된 연속 재료 층(3)을 포함한다. 상기 방법은 상기 투명 층(1)의 상기 측(10b)으로부터 스택(10) 위에 광(6)을 투사하는 광원(5)을 제공하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은, 상기 스택(10) 위에 상기 투사된 광(6)을 패턴화하도록 상기 광원(5) 및 상기 스택(10) 사이에 마스크(7)를 제공하는 단계를 더 포함한다. 상기 광 패턴(6t)은 상기 투사된 광 패턴(6t)과 일치하는 위치들(R)에서 상기 연속 재료 층(3) 및 상기 투명 층(1) 사이의 부착의 패턴화된 릴리즈를 야기하도록 상기 투명 층(1)을 통하여 투사된다. 예를 들어, 기판 상에 전기 회로를 형성하기 위한 방법에 있어서, 상기 연속 재료 층(3)은 연속 금속 층 또는 반도체 재료의 연속 층으로 구성될 수있다.
도 2는 기판 상에 패턴화된 구조를 형성하기 위한 방법의 임의적 제2 단계의 일 실시예를 도시한다. 상기 실시예는 상기 투명 층(1)으로부터 상기 릴리즈 층(4)을 분리하는 단계를 포함한다. 상기 연속 재료 층(3)에 형성된 패턴(3p)은, 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴(6t)(projected light pattern)에 의해 릴리즈되지 않는 위치들(A)에서 상기 투명 층(1)에 부착한다. 상기 연속 재료 층(3)에 형성된 상호 패턴(3r)(reciprocal pattern)은, 상기 연속 재료 층(3) 및 상기 투명 층(1) 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴(6t)에 의해 릴리즈되는(R) 위치들(A')에서 상기 릴리즈 층(4)에 부착한다. 일 실시예에서, 상기 마스크(7)는 상기 회로 패턴의 포지티브(positive) 이미지를 포함한다. 예를 들어, 상기 마스크(7)는 상기 부착을 선택적으로 릴리즈하도록 상기 회로 패턴의 네거티브(negative) 이미지를 통과할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판 상에 패턴화된 구조는 상기 투명 층(1)에 부착된(A) 남아있는 상기 패턴화된 연속 재료 층(3p)에 의해 형성된다. 광 패턴은 상기 재료 층(3) 및/또는 밑에 있는 층들에 영향을 미칠 수 있는데, 상기 연속 재료 층(3p)의 상기 남아있는 부분들은 상기 광 패턴(6t)을 받지 않은 것으로 이해될 것이다. 다른 실시예에서, 상기 기판 상에 상기 패턴화된 구조는, 상기 투명 층(1)으로부터 릴리즈되고(R) 상기 릴리즈 층(4)에 부착된(A') 상기 패턴화된 연속 재료 층(3r)에 의해 형성된다.
일 실시예에서, 상기 연속 재료 층은 전도성 또는 반-전도성 층, 바람직하게는 금속 층, 더 바람직하게는 구리 층을 포함한다. 예를 들어, 상기 연속 재료 층(3)은 연속 금속 층 또는 반도체 재료의 연속 층으로 필수적으로 구성될 수 있다. 유리하게는, 금속 또는 반도체를 포함하는 연속 재료 층(3)은 전기 회로를 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴화된 전도성 재료는 상기 회로의 전도성 트랙들을 형성할 수 있다. 또한 다른 전기 회로 패턴들이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 연속 재료 층은 연속적이고 동일한(homogeneous) 전도성 또는 반전도성 층이다. 일 실시예에서, 연속 재료 층은 동일한 금속 층이다. 예를 들어, 상기 연속 재료 층은 금속 증착 수단들로 증착될 수 있다.
상기 투명 층(1) 및 연속 재료 층(3) 사이의 상기 부착은 직접 또는 간접적으로 될 수 있는 것이 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 연속 재료 층(3)은 중간 층 없이 상기 투명 층(1)에 직접적으로 부착된다. 다른 실시예에서, 상기 투명 층(1)은 임의적 중간 부착 층(2)을 통하여 상기 연속 재료 층(3)에 부착된다.
일 실시예에서, 상기 부착은 상기 투명 층(1) 및 연속 재료 층(3) 사이의 선택적 반응에 의해 릴리즈되는(R) 것이다. 상기 재료는 상기 투명 층(1) 자체 또는 임의적 중간 부착 층(2)이 될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 중간 부착 층(2)은 폴리머 부착 층을 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 투명 층은 상기 폴리머 필름을 포함하는 것으로서, 상기 폴리머 필름은 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 상기 부착이 감소되도록 상기 투사된 광 패턴에 의해 인접한 연속 재료 층의 조사에 따라 선택적으로 분해되는, 분해가능한 재료를 포함할 수 있다. 또한 조합들도 가능하며, 즉, 상기 투명 층(1) 및 상기 중간 부착 층(2)의 두 재료는 상기 부착을 릴리즈하기 위한 반응을 받는다.
층들 사이의 부착은 다양한 메커니즘들, 예를 들어, 기계적, 화학적, 분산, 정전기 및/또는 확산 부착에 의해 수행될 수 있다. 마찬가지로, 상기 부착의 선택적 릴리즈는 많은 방법들로 실행될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 부착을 야기하거나 부착에 기여하는 소재는 상기 광 패턴(6t)에 의해 야기된 반응으로 분해될 수 있다. 또한, 다른 반응 메커니즘들은, 예를 들어, 부착 재료의 용융 및/또는 증발이 가능하다. 예를 들어, 점도의 저하는 부착력의 저하에 기여할 수 있다. 일 실시예에서, 가스 형성제(gas forming agent)는 상기 부착 층에 포함되는 것으로서, 상기 가스는 상기 광 패턴(6t)에 반응하는 것으로 형성된다.
상기 광 패턴(6t)에 대한 상기 부착 재료의 상기 반응은 상이한 방법들, 예를 들어, 상기 부착 재료의 간접적 가열에 의해, 유발(triggered)될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 광 패턴(6t)은 상기 연속 재료 층(3) 위에 상기 스택(10)의 투명 재료를 통하여 투사되고 그렇게 함으로써 인접한 투명 층 (예를 들어, 투명 층(1) 또는 투명 중간 부착 층(2))을 간접적으로 가열한다. 상기 인접한 투명 층의 간접 가열은 상기 부착의 릴리즈를 야기할 수 있다. 상기 인접한 층들을 간접적으로 가열시키기 위해, 바람직하게는, 상기 연속 재료 층(3)은 상기 광에 상대적으로 높은 흡수율을 가지고 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 연속 재료 층(3)은 일반적으로, 상대적으로 높은 흡수율, 예를 들어, 가시영역에서 400-1000 nm을 갖는 구리를 포함한다.
상기 부착 재료는 또한 직접 가열될 수 있는 것으로서, 예를 들어, 일 실시예에서, 상기 중간 부착 층(2)은 상기 광에 대해 높은 흡수율을 갖도록 선택된다. 대안적으로 또는 열에 의해 반응 이외에, 분자들은 상기 광에 직접적으로 반응할 수 있다. 예를 들어, 상기 부착 재료는 광-분해가능한 재료를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광-개시제는 상기 부착의 저하를 야기하기 위한 반응을 개시하기 위해 제공될 수 있다.
일반적으로, 상기 연속 재료 층(3) 및 투명 층(1) 사이의 부착(A)을 제공하는 것이 바람직하고, 그것은, 상기 광 패턴(6t)에 의해 야기되는 상기 반응 전에 상기 연속 재료 층(3) 및 릴리즈 층(4) 사이의 상기 부착(A')보다 높고, 상기 반응 후에 저하된다. 상기 부착(A)의 릴리즈는 임시적(temporary), 예를 들어, 상기 릴리즈 층을 분리하기에 충분히 길 수도 있다. 바람직하게는, 상기 릴리즈 층(4)으로 상기 연속 재료 층(3)의 부착은 상기 패턴(3p)으로부터 떨어지는 상기 패턴(3r)의 상기 인열 동안 발생할 수 있는 전단력(S)을 극복하기에 적어도 충분히 강한 것이고, 부착 후에 상기 연속 재료 층(3) 및 상기 투명 층(1) 사이에 남아있는 임의의 힘은 상기 광 패턴(6t)에 의해 국부적으로 릴리즈된다. 상기 일 측으로부터 상기 릴리즈 층(4)을 인출함으로써 남아있는 부착은, 예를 들어, '압착 흐름(squeeze-flow)'에 의해, 상기 투명 층(1) 및 연속 재료 층(3) 사이의 힘들에 의해 저하될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 유리하게는, 상기 릴리즈 층(4)은 상기 상기 융해된 재료(3r) (ablated material)가 남아있는 구조(3p)를 인출하는 것을 못하게 할 수 있다. 뿐만 아니라, 그것은 높은 해상도(higher resolution)를 가능하게 할 수 있다.
상기 투명 층(1) 및 연속 재료 층(3) 사이의 부착의 릴리즈는 상기 층들 사이에 (직접 또는 간접) 부착의 저하를 일반적으로 포함한다. 층들 사이의 부착 강도의 힘은, 예를 들어, 서로로부터 상기 층들의 단위 면적을 릴리즈 (분리)하도록 요구되는 에너지로 측정될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 투명 층(1) 및 연속 재료 층(3) 사이의 부착 강도는 상기 광(6)에 노출 없이 상기 연속 재료 층(3) 및 릴리즈 층(4) 사이의 부착 강도보다 적어도 10% 더 크고, 상기 광 패턴(6t)에 노출 후 적어도 10% 더 낮다. 더 바람직하게는, 상기 마진(margine)은 적어도 20%, 더욱 더 바람직하게는, 적어도 30%, 가장 바람직하게는 적어도 50%인 것이다. 상기 더 높은 마진은, 상기 광 패턴(6t)으로 노출에 따라 상기 투명 층(1) 또는 릴리즈 층(4) 중 하나에 점착(sticking)하는 상기 연속 재료 층(3)의 선택도를 더 높인다. 물론, 상기 상대적인 마진은, 동일할 필요는 없고, 예를 들어, 층들(1 및 3) 사이의 부착은 층들(3 및 4) 사이의 부착 보다 노출 전에 10% 더 높고, 노출 후에 20% 감소될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 연속 재료 층(3)은 1000 nm 미만, 바람직하게는 500 nm 미만, 더 바람직하게는 250 nm 미만의 층 두께를 가진다. 인열 동안 전단력은 더 얇은 연속 재료 층(3)에 대하여 더 낮다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 상기 광 패턴(6t)에 의해 야기된 부착 변화의 마진은 더 낮을 수 있다. 뿐만 아니라, 바람직하게는, 여기에 기재된 공정들은 롤-투-롤 또는 롤-투-시트가 수행된다. 따라서, 바람직하게는, 상기 연속 재료 층(3)을 포함하는 상기 스택은, 예를 들어, 투명 폴리머 층을 포함하는 유연성을 가진다. 그러나, 상기 공정은 유연 기판에 한정되지 않고, 예를 들어, 상기 투명 층(1)은 유리 기판을 대안적으로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 광은 변화하는 부착을 야기하기에 충분한 총 에너지를 갖는다. 일 실시예에서, 적어도 평방 센티미터 당 5 줄(J/cm2)의 에너지가 상기 투명 층 및 상기 연속 재료 층 사이의 부착을 릴리즈하기 위해 충분하게 사용될 수 있다. 한편, 바람직하게는, 상기 에너지는 상기 기판이 손상될 만큼은 아니다. 따라서, 일 실시예에서, 20 J/cm2 미만의 에너지가 사용된다. 예를 들어, 바람직한 범위는 10 및 15 J/cm2 사이일 수 있다.
바람직하게는, 에너지는 광 펄스의 형태로 상기 스택에 전달된다. 일 실시예에서, 상기 광은, 예를 들어, 2 ms(millisecond)보다 짧은, 더 바람직하게는 1 ms보다 짧은, 예를 들어, 1 μs 및 2000 μs 사이의 짧은 펄스로 제공된다. 상기 광 펄스가 더 짧을수록, 그것의 강도가 더 높다. 높은 광 강도는, 상기 광으로 상기 부착 재료의 더 우수한 반응성에 해당할 수 있다. 한편, 너무 높은 강도는 상기 스택이 손상된다.
바람직하게는, 상기 광원(5)은 플래시 램프를 포함하며, 예를 들어, 크세논(Xe) 플래시 램프는 비교적 높은 휘도를 제공할 수 있다. 원하는 에너지 (예를 들어 약 12 J/cm2)를 가지는 적당히 짧은 광 펄스 (예를 들어, 10 μs 내지 10 ms)는 플래시 램프를 이용하여 유리하게 제조될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 플래시 램프는 레이저 시스템에 해당하는 것보다 일반적으로 덜 복잡 및/또는 덜 비싼 것으로 이해될 것이다. 일부 플래시 램프들은, 예를 들어, 30 μs 보다 낮은(lower than) 짧은 광 펄스 또한 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 마스크(7)는 손상없이 상기 광 에너지 및 강도를 견딜 수 있다. 일 실시예에서, 상기 마스크는 패턴화된 유리 상 금속(metal on glass)을 포함한다. 상기 마스크에 적합한 금속들은 알루미늄 또는 크롬을 포함할 수 있다. 상기 마스크는, 예를 들어, 투과형 또는 반사형이 될 수 있다. 상기 광을 패턴화하기 위해, 바람직하게는 상기 마스크는 균일한 광 빔에 배열된다. 임의적의로 상기 광원 (예를 들어, 플래시 램프)의 광은 상기 마스크에 충돌하기 전에 조준(collimated)된다.
일 실시예에서, 여기에 기술된 방법들 및 시스템들은 결과적으로 투명 층(1)을 포함하는 기판(20)이 될 수 있는 것으로서, 패턴화된 재료(3p)는 부착 층(2)의 수단들에 의해 그 사이에 상기 투명 층(1)에 부착된다. 상기 실시예에서, 상기 부착 층(2)의 부분들(2r)은 상기 패턴화된 재료(3p)가 제거된 위치들(R)에서 분해 및/또는 용융된다. 또한 반응의 다른 조짐들(signs)은 상기 위치들(R)에서, 예를 들어, 상기 투명 층(1)의 상기 표면의 용융/응고로 나타날 수 있다. 일 실시예에서, 상기 기판(20)은 분리 중간 부착 층(2)을 포함하지 않고, 예를 들어, 상기 연속 재료 층(3)이 상기 투명 층(1) 위에 직접적으로 증착된다. 여전히 상기 위치들(R)에서 반응의 조짐들은 상기 위치들에서와 같이 상기 광 패턴(6t)에 의해 상기 부착의 릴리즈와 관련된다. 일 실시예에서, 상기 패턴화된 재료(3p)는 상기 투명 층(1)에 선택적으로 부착되는 연속 재료 층(3)이 릴리즈 층(4)을 인출하는 수단들에 의해 상기 위치들(R)에서 상기 재료(3)의 제거로 유래하는 인열 에지를 포함한다. 상기 인열 에지는 상기 릴리즈 층(4)을 인출하는 순간에 상기 패턴들(3r 및 3p) 사이에 작용하는 위치(S)에 형성될 수 있다.
도 3은 기판 상에 패턴화된 구조를 형성하기 위한 시스템(30)을 도시한다. 상기 시스템은 스택(10)을 제공하기 위한 수단들(11, 12, 13, 14)을 포함한다. 상기 스택(10)은 일 측(10a) 상의 릴리즈 층(4) 및 상기 타 측(10b) 상의 투명 층(1) 사이에 부착된 연속 재료 층(3)을 포함한다. 광원(5)은 상기 투명 층(1)의 상기 측(10b)으로부터 상기 스택(10) 위에 광(6)을 투사하기 위해 배열된다. 마스크(7)는 상기 스택(10) 위에 상기 투사된 광(6)을 패턴화하기 위한 상기 광원(5) 및 상기 스택(10) 사이에 배열된다. 상기 광 패턴(6t)은 상기 투사된 광 패턴(6t)과 일치하는 위치들(R)에서 상기 연속 재료 층(3) 및 상기 투명 층(1) 사이의 부착의 패턴화된 릴리즈를 야기하도록 상기 투명 층(1)을 통하여 투사된다.
도시된 실시예에서, 릴리즈 층 세퍼레이터(14b)는 상기 투명 층(1)으로부터 상기 릴리즈 층(4)을 분리하기 위해 상기 광원(5) 뒤에 공정 시퀀스에 배열된다. 상기 연속 재료 층(3)에 형성된 패턴(3p)은, 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴(6t)에 의해 릴리즈되지 않는 위치들(A)에서 상기 투명 층(1)에 부착하는 것이다. 상기 연속 재료 층(3)에 형성된 상호 패턴(3r)은, 상기 연속 재료 층(3) 및 상기 투명 층(1) 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴(6t)에 의해 릴리즈되는(R) 위치들(A')에서 상기 릴리즈 층(4)에 부착한다.
일 실시예에서, 상기 시스템(30)은 공정 시퀀스를 정의하는 경로를 따라 상기 투명 층(1)을 포함하는 기판을 운반하기 위해 배열된 기판 운반장치(11)( substrate transporter)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 기판 운반장치(11)는 상기 기판의 옮기기 위한 하나 이상의 롤러들, 안내 및/또는 운반을 포함한다. 임의적으로, 상기 베이스 기판 (예를 들어, 상기 투명 층(1)을 포함하는)은 저장 롤로부터 제공된다. 임의적으로, 상기 패턴화된 재료(3p)를 가지는 기판은 롤 상에 다시 저장되거나 시트들로 절단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시스템(30)은 상기 광원(5)에 의해 조사되는(irradiated) 상기 기판의 타 측(10b) 반대편 상기 기판의 일 측(10a) 상에 상기 연속 재료 층(3)을 증착하기 위해 배열된 재료 증착 수단들(13)을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 재료 증착 수단들(13)은, 상기 연속 재료 층을 형성하기 위해 패턴화된 상기 재료로 채워지는 용도로, 재료 공급을 포함한다. 상기 재료 증착 수단들은, 예를 들어, 상기 금속 층을 적용하기 위해 증발(evaporation) 또는 스퍼터링 수단들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시스템은 상기 연속 재료 층(3)으로서 증착되는 금속 또는 반도체 재료를 포함하는 재료 공급 수단들 및 상기 기판 상에 상기 연속 재료 층(3)을 증착하기 위해 배열된 재료 증착 수단들(13)을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 시스템(30)은 상기 연속 재료 층(3) 위에 상기 릴리즈 층(4)을 적층하기 위해 상기 광원(5) 및 상기 증착 수단들(13) 사이의 시퀀스에 배열된 릴리즈 층 어플리케이터(14a)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 릴리즈 층 어플리케이터(14a)는 롤 상에 릴리즈 라이너, 예를 들어, 접착 테이프를 포함한다. 상기 릴리즈 층 세퍼레이터(14b)는 상기 스택(10)의 나머지로부터 상기 릴리즈 라이너를 인출하기 위한 롤 또한 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시스템은 상기 재료 증착 수단들(13) 이전 시퀀스에서 및 상기 재료 증착 수단들(13)과 같이 동일한 측(10a) 상에 중간 부착 층(2)을 증착하기 위해 배열된 부착 증착 수단들(12)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 부착 증착 수단들(12)은 상기 중간 부착층(2)을 형성하기 위한 상기 부착 공급하는 용도로, 부착 공급을 포함한다. 예를 들어, 상기 부착 공급은 상기 중간 부착 층(2)을 형성하기 위한 폴리머 부착 층 전구체를 가지는 공급을 포함할 수 있다. 상기 부착 증착 수단들(12)은, 예를 들어, 상기 부착 층(2)을 적용하기 위한 슬로 다이 코터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시스템은 상기 광원(5)의 펄스 주파수 "F" 및 상기 광원(11)의 상기 투사된 광 패턴(6t)을 통하여 상기 기판 운반장치(11)에 의한 상기 기판의 변위 "V"를 제어하기 위해 배열된 컨트롤러(15)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 컨트롤러(15)는 단일 광 펄스에 의한 부착의 상기 패턴화된 릴리즈를 야기하도록 상기 투사된 광 패턴(6t)보다 큰 거리 "X"에 걸쳐서 광 펄스들 사이에서 상기 기판을 대체하도록 프로그램화된다 (the controller 15 is programmed to displace the substrate between light pulses over a distance "X" larger than the projected light pattern 6t to cause the patterned release of adhesion by a single light pulse). 일 실시예에서, 상기 기판 운반장치(11)는 일정한 속도로 상기 기판을 이동시키도록 배열된다. 다른 실시예에서, 상기 기판 운반장치(11)는, 예를 들어, 상기 광 펄스가 투사될 때 감속 또는 중지하면서 간헐적인 속도로 상기 기판을 이동시키도록 배열된다. 일 실시예에서, 상기 광원(5)은 상기 광 펄스를 제공하기 위한 플래시 램프를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 연속 재료 층(3)은 상기 투사된 광에 반응하지 않는다 (예를 들어, 화학적으로). 이것은 예를 들어, 상기 광에 의해 분해되는 것으로, 패턴화될 수 있는 상기 재료가 영향을 받지 않는 이점을 가질 수 있다 (This can have an advantage, that the material to be patterned is not affected, e.g. degraded by the light). 일 실시예에서, 상기 광은 단지 상기 부착 층과 반응할 수 있고, 그것은 상기 연속 재료 층으로부터 분리한다.
물론, 다른 공정 단계들은 도시된 공정 단계들 이전에, 도중에, 사이에, 및/또는 이후에 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴화된 구조를 제조한 후에, 전자 구성요소들을 상기 기판에 배치할 수 있다.
특정 실시예에서, 다음과 같은 구성요소들 중 하나 이상이 제공된다:
- 광원: 크세논 플래시 램프. 최적의 결과들을 위한 바람직한 높은 에너지 및 짧은 펄스 (<< 1 ms).
- 마스크: 포토리소그래프화된 유리 상 금속. 광 흡수 및 어블레이스(ablation)의 가능성을 줄일 수 있는 알루미늄 또는 크롬. 투과 기반 마스크 대신에, 반사 기반 마스크들 또한 사용될 수 있다.
- 기판: 발광을 위한 투명. 폴리머 필름 또는 유리 (유리 기판을 사용할 때 폴리머 부착이 바람직함)
- 폴리머 부착 층: 증발된/스퍼터링된 금속으로 상기 기판으로부터 상기 부착을 증가시킴. 상기 릴리스 라이너 수단들에 의해 남아있는 금속을 제거할 때, 비-어블레이션된(non-ablated metal) 금속은 인출되지 않을 수 있다.
- 금속(들): 얇은 금속 층은, 예를 들어, 상기 기판 위에 스퍼터링으로 증발시켰다. 발광을 많이 흡수하는 구리는 우수한 후보이다. 더 많은 반사 금속들은 높은 피크 온도를 생성하도록 추가적인 흡수 층 (예를 들어, 탄소)으로부터 유용하다.
- 릴리즈 라이너: 어블레이션 후 상기 남아있는 금속을 제거하는 폴리머 필름.
일 실시예에서, 다음과 같은 구성이 사용된다:
- 램프 장비: Xenon Sinteron® 2000
- 펄스: 1.5 ms, ~ 12 J/cm2 , 1 pulse
- 마스크: 보로실리케이트 유리(0.7 mm) 상 크롬(100 nm)
- 기판: PET, 80 ㎛
- 금속: 증발된 구리, 200 nm
- 릴리즈 라이너: 블루 점착 테이프
도 4는 패턴화된 층(3p)을 가지는 기판(10)의 사진을 도시한다. 이 도면은, 현재의 방법들 및 시스템들이, 기판, 예를 들어, 유연 기판 상에 전기 회로 패턴을 제공하기에 특히 유용한 것을 입증한다. 상기 기판(20)은 여기에 설명된 바와 같은 방법 및 시스템의 결과를 나타낸다. 상기 기판(20)은 투명 층(1)을 일반적으로 포함하고, 패턴화된 재료(3p)는 상기 투명 층(1)에 부착된다. 일반적으로 상기 패턴화된 재료(3p)는 인열 에지(3s)를 포함한다. 상기 인열 에지(3s)는 상기 연속 재료 층(3)에서 상기 릴리즈 층(4)을 인출함으로써 상기 위치들(R)에서 재료(3r)의 제거로 생길 수 있다. 상기 에지 거칠기는, 예를 들어, 상기 층 두께의 10%보다 큰 평균 제곱(root mean square)을 가지는 상기 재료 층(3)의 두께에 의존한다. 예를 들어, 200 nm의 구리 층은 일반적으로 20 nm 보다 큰 거칠기를 가지는 인열 에지를 가진다. 도시되 바와 같이 일 실시예에서, 상기 패턴화된 연속 재료 층(3p)은 상기 회로 패턴의 전도성 트랙들을 형성한다.
본 발명 개시의 일 측면은 기판 상에 패턴화된 구조를 형성하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 투명 층 및 릴리즈 층 사이에 부착된 연속 재료 층을 포함하는 스택을 제공하는 단계; 상기 투명 층의 일 측으로부터 상기 스택 위에 광을 투사하는 광원을 제공하는 단계; 상기 스택 위에 상기 투사된 광을 패턴화하도록 상기 광원 및 상기 스택 사이에 마스크를 제공하는 단계로서, 상기 광 패턴은 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착의 패턴화된 릴리즈를 야기하도록 상기 투명 층을 통하여 투사되는 것인, 단계;를 포함한다. 본 발명의 다른 추가 측면은 기판 상에 패턴화된 구조를 형성하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 상기 시스템은 투명 층 및 릴리즈 층 사이에 부착된 연속 재료 층을 포함하는 스택을 제공하기 위한 수단들; 상기 투명 층의 상기 일 측으로부터 상기 스택 위에 광을 투사하기 위한 광원; 및 상기 스택 위에 상기 투사된 광을 패턴화하기 위한 상기 광원 및 상기 스택 사이의 마스크로서, 상기 광 패턴은 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착의 패턴화된 릴리즈를 야기하도록 상기 투명 층을 통하여 투사되는 것인, 마스크를 포함한다.
예시적 실시예들이 기판 상에 패턴화된 층을 제공하기 위해 도시된 동안에, 대안적 방법들은 유사한 기능 및 결과를 달성하기 위한 본 발명 개시의 이익을 가지는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 예상될 수 있다. 예를 들어, 구성요소들 또는 층들은 결합되거나 분할할 수 있다. 논의되고 도시된 바와 같이, 실시예들의 다양한 요소들은 유연 기판들 상에 금속, 산화물 또는 유기 층들의 대면적 패터닝을 제공하는 것과 같은 특정 이점들을 제공한다. 물론, 상기 실시예들 또는 공정들 중 임의의 하나는 심지어 디자인들 및 이점들을 발견하고 일치하는 것의 추가적 개선들을 제공하기 위해 하나 이상의 다른 실시예들 또는 공정들과 결합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한 이 명세서는 롤-투-롤 공정에 특히 이점들을 제공하고, 일반적으로 임의의 종류의 패턴화된 층들 또는 조성물이 기판 상에 형성되는, 임의의 응용을 위해 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 시스템들 및 방법들이 그들의 특정 예시적인 실시예들을 참조하여 특히 상세하게 설명되었지만, 이는 또한 본 발명 개시의 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정들 및 대안적인 실시예들은 통상의 기술자에 의해 고안될 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 디바이스들 또는 시스템들의 실시예들은, 특정된 방법을 수행하기 위해 배열 및/또는 구성되도록 기술되거나 기능이 본래 그와 같은 것 및/또는 다른 개시된 방법들 또는 시스템들의 실시예들과 결합하여 방법 또는 기능으로 개시한다. 뿐만 아니라, 방법들의 실시예들은, 각각의 하드웨어에서 구현을 본질적으로 개시한 것으로 간주되고, 방법들 또는 시스템들의 다른 개시된 실시예들과 결합하는 것이 가능하다. 뿐만 아니라, 프로그램 명령들로 구현될 수 있는 방법들, 예를 들어 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 저장 매체 상에 그러한 실시예와 같이 본질적으로 개시된 것으로 간주된다.
마지막으로, 상기의-논의는 단지 본 발명 시스템들 및/또는 방법들을 설명하기 위한 것으로 의도되고 임의의 특정 실시예 또는 실시예들의 그룹으로 첨부된 청구범위를 제한하는 것으로 해석되지 말아야 한다. 따라서, 명세서 및 도면들은 설명의 방식으로 이해되어야 하며, 첨부된 청구범위의 범위를 제한하려는 의도가 아니다. 첨부된 청구항들의 해석에 있어, "포함하는" 이라는 용어는 주어진 청구항에 나열된 것보다 다른 요소들 또는 행위의 존재를 제외하지 않는 것으로 이해되어야 한다; 요소에 선행하는 단어 "a" 또는 "an"는 그러한 요소의 복수의 존재를 제외하지 않는다; 여러 "수단들(means)"은 동일한 또는 상이한 항목(들)로 대표하거나 구조 또는 기능으로 구현될 수 있다; 여기에서 특별히 언급되지 않는 한, 임의의 개시된 디바이스들 또는 그 부분들은 서로 결합되어 또는 분리될 수 있다. 이러한 특정 조치들이 서로 다른 청구항들에 기재되어 있다는 사실은 이들 조치들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다. 특히, 청구항들의 모든 작업 조합들은 본질적으로 개시된 것으로 간주된다.

Claims (19)

  1. - 일 측(10a) 상의 릴리즈 층(4) 및 타 측(10b) 상의 투명 층(1) 사이에 부착된 연속 재료 층(3)을 포함하는 스택(10)을 제공하는 단계로서, 상기 연속 재료 층(3)은 연속 금속 층 또는 반도체 재료의 연속 층인, 단계;
    - 상기 투명 층(1)의 상기 측(10b)으로부터 상기 스택(10) 위에 광(6)을 투사하는 광원(5)을 제공하는 단계; 및
    - 상기 스택(10) 위에 상기 투사된 광(6)을 패턴화하도록 상기 광원(5) 및 상기 스택(10) 사이에 마스크(7)를 제공하는 단계로서, 상기 광 패턴(6t)은 상기 투사된 광 패턴(6t)과 일치하는 위치들(R)에서 상기 연속 재료 층(3) 및 상기 투명 층(1) 사이의 부착의 패턴화된 릴리즈를 야기하도록 상기 투명 층(1)을 통하여 투사되는 것인, 단계;
    를 포함하는,
    기판 상에 전기 회로 패턴을 형성하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명 층(1)으로부터 상기 릴리즈 층(4)을 분리하는 단계를 더 포함하는 것으로서,
    - 상기 연속 재료 층(3)에 형성된 패턴(3p)은, 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴(6t)(projected light pattern)에 의해 릴리즈되지 않는 위치들(A)에서 상기 투명 층(1)에 부착하는 것이고,
    - 상기 연속 재료 층(3)에 형성된 상호 패턴(3r) (reciprocal pattern)은, 상기 연속 재료 층(3) 및 상기 투명 층(1) 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴(6t)에 의해 릴리즈되는(R) 위치들(A')에서 상기 릴리즈 층(4)에 부착하는 것인,
    방법.
  3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로 패턴은 상기 투명 층(1)에 부착된 채로(A) 남아있어 상기 패턴화된 연속 재료 층(3p)에 의해 형성된 것인, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴화된 연속 재료 층(3p)은 상기 회로 패턴의 전도성 트랙을 형성하는 것인, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크(7)는 상기 회로 패턴의 이미지를 포함하는 것인, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스택은 상기 투명 층(1) 및 상기 연속 재료 층(3) 사이에 중간 부착 층(2)을 포함하는 것인, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부착은 상기 투명 층(1) 및 상기 연속 재료 층(3) 사이에 재료의 선택적 반응에 의해 릴리즈되는 것(R)인, 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 연속 재료 층(3)은 상기 투사된 광에 반응되지 않는 것인, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 패턴(6t)은 인접한 투명 층(1,2)을 간접적으로 가열하는 것에 의해 상기 연속 재료 층(3) 위에 상기 스택(10)의 투명 재료를 통하여 투사되는 것이고,
    상기 인접한 투명 층의 간접 가열은 상기 부착의 릴리즈를 야기하는 것인, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(5)은 플래시 램프를 포함하는 것인, 방법.
  11. - 일 측(10a) 상의 릴리즈 층(4) 및 상기 타 측(10b) 상의 투명 층(1) 사이에 부착된 연속 재료 층(3)을 포함하는 스택을 제공하기 위한 수단들(11-14)로서, 상기 연속 재료 층(3)은 연속 금속 층 또는 반도체 재료의 연속 층인 것인, 수단들(11-14); 및
    - 상기 투명 층(1)의 상기 측(10b)으로부터 상기 스택(10) 위에 광(6)을 투사하기 위해 배열된 광원(5);
    - 상기 스택(10) 위에 상기 투사된 광(6)을 패턴화하기 위한 상기 광원(5) 및 상기 스택(10) 사이의 마스크(7)로서, 상기 광 패턴(6t)은 상기 투사된 광 패턴(6t)과 일치하는 위치들(R)에서 상기 연속 재료 층(3) 및 상기 투명 층(1) 사이의 부착의 패턴화된 릴리즈를 야기하도록 상기 투명 층(1)을 통하여 투사되는 것인, 마스크(7);
    를 포함하는, 기판 상에 전기 회로 패턴을 형성하기 위한 시스템(30).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 투명 층(1)으로부터 상기 릴리즈 층(4)을 분리하기 위해 상기 광원(5) 뒤에 공정 시퀀스에 배열된 릴리즈 층 세퍼레이터(14b)를 더 포함하는 것으로서,
    ο 상기 연속 재료 층(3)에 형성된 패턴(3p)은, 상기 연속 재료 층 및 상기 투명 층 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴(6t)에 의해 릴리즈되지 않는 위치들(A)에서 상기 투명 층(1)에 부착하는 것이고,
    ο 상기 연속 재료 층(3)에 형성된 상호 패턴(3r)은, 상기 연속 재료 층(3) 및 상기 투명 층(1) 사이의 부착이 상기 투사된 광 패턴(6t)에 의해 릴리즈되는(R) 위치들(A')에서 상기 릴리즈 층(4)에 부착하는 것인,
    시스템.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 스택(10)을 제공하기 위한 수단들은,
    - 공정 시퀀스를 정의하는 경로를 따라 상기 투명 층(1)을 포함하는 기판을 운반하기 위해 배열된 기판 운반장치(11);
    - 상기 광원(5)에 의해 조사되는(irradiated) 상기 기판의 타 측(10b) 반대편 상기 기판의 일 측(10a) 상에 상기 연속 재료 층(3)을 증착하기 위해 배열된 재료 증착 수단들(13); 및
    - 상기 연속 재료 층(3) 위에 상기 릴리즈 층(4)을 적층하기 위해 상기 광원(5) 및 상기 증착 수단들(13) 사이에 시퀀스에 배열된 릴리즈 층 어플리케이터(14a)
    를 포함하는 것인, 시스템.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 연속 재료 층(3)으로서 증착되는 금속 또는 반도체 재료를 포함하는 재료 공급 수단들; 및
    - 상기 기판 상에 상기 연속 재료 층(3)을 증착하기 위해 배열된 재료 증착 수단들(13)
    을 포함하는 것인, 시스템.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(5)은 플래시 램프를 포함하는 것인, 시스템.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(5)의 펄스 주파수(F) 및 상기 광원(11)의 상기 투사된 광 패턴(6t)을 통하여 상기 기판 운반장치(11)에 의한 상기 기판의 변위(V)를 제어하기 위해 배열된 컨트롤러(15);를 더 포함하고, 상기 컨트롤러(15)는 단일 광 펄스에 의한 부착의 상기 패턴화된 릴리즈를 야기하도록 상기 투사된 광 패턴(6t)보다 큰 거리(X)에 걸쳐서 광 펄스들 사이에서 상기 기판을 대체하도록 프로그램화되는 것인, 시스템.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따르면,
    상기 재료 증착 수단들(13) 이전 시퀀스에서 및 상기 재료 증착 수단들(13)과 같이 동일한 측(10a) 상에 중간 부착 층(2)을 증착하기 위해 배열된 부착 증착 수단들(12)을 더 포함하는, 시스템.
  18. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법 또는 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 시스템에 의해 획득할 수 있는 전기 회로 패턴을 포함하는 기판(20)으로서, 상기 기판(20)은 투명 층(1)을 포함하고, 상기 회로 패턴을 형성하는 패턴화된 금속 또는 반도체 재료(3p)는 부착 층(2)의 수단들에 의해 그 사이에 상기 투명 층(1)에 부착되고, 상기 부착 층(2)의 부분들(2r)은 상기 패턴화된 재료(3p)가 제거된 위치들(R)에서 분해 및/또는 용융되는 것인, 기판(20).
  19. 제18항에 있어서,
    상기 패턴화된 재료(3p)는, 상기 투명 층(1)에 선택적으로 부착되는 연속 재료 층(3)에서 릴리즈 층(4)을 인출하는 수단들(means of pulling)에 의해 상기 위치들(R)에서 재료(3r)의 제거로부터 기인하는 인열 에지(tearing edge)를 포함하는 것인, 기판(20).
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