KR20230057995A - 이형층 및/또는 페이스트 혼합물을 이용한 패턴 전사 시트 및 방법 - Google Patents

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이얄 코헨
나탈리 코헨
하기트 길론
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우한 디알 레이저 테크놀로지 코포레이션 리미티드
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Abstract

높은 종횡비로 페이트스 패턴 (예, 얇은 지문)을 인쇄하고 패턴 전사 인쇄 처리율을 높이기 위한 패턴 전사 시트 및 방법이 제공된다. 인쇄 페이스트로 충진되고 레이저 빔에 의한 조명 시에 트렌치로부터 수용 기판 상으로 인쇄 페이스트를 방출할 수 있도록 구성되는, 패턴 전사 시트 내 트렌치는 조명 시에 분해되도록 구성된 코팅에 의해 내부 코팅된다. 코팅은 페이스트의 방출을 강화하도록 구성되어, 처리율 및 인쇄 정확도를 높인다. 수용 기판은 이로부터 코팅의 분해 산물을 제거함으로써 페이스트 증착 후 세정될 수 있다. 대안적으로 또는 보완적으로, 레이저 흡수 염료는 트렌치로부터 이의 방출을 용이하게 하기 위해 인쇄 페이스트에 혼합될 수 있다.

Description

이형층 및/또는 페이스트 혼합물을 이용한 패턴 전사 시트 및 방법 {PATTERN TRANSFER SHEETS AND METHODS EMPLOYING A RELEASING LAYER AND/OR PASTE MIXTURES}
본 발명은 전사 인쇄(transfer printing) 분야, 보다 상세하게는, 페이스트 이형(paste release)의 개선에 관한 것이다.
그 전문이 본원에 참조로 포함된, 미국 특허 번호 9,616,524는, 수용 기판 상(receiving substrate)에 재료를 증착하는 방법을 교시하며, 상기 방법은 이면(back surface) 및 전면(front surface)을 갖는 소스 기판(source substrate)을 제공하는 단계로서, 여기서 이면이 적어도 한 단편(piece)의 코팅 재료를 운반하는 것인 단계; 소스 기판에 인접하게 위치되고 코팅 재료와 마주보는 수용 기판을 제공하는 단계; 및 상기 소스 기판의 전면을 향하여 광을 조사하여, 상기 소스 기판으로부터 적어도 한 단편의 코팅 재료를 제거하고 상기 제거된 적어도 한 단편을 상기 수용 기판 상에 전체적으로 증착시키는 단계를 포함한다.
그 전문이 본원에 참조로 포함된, 문헌 [Lossen et al. (2015), Pattern Transfer Printing (PTP™) for c-Si solar cell metallization, 5th Workshop on Metallization for Crystalline Silicon Solar Cells, Energy Procedia 67:156-162]은 중합체 기판으로부터의 레이저-유도 증착을 기반으로 하는, c-Si PV 태양 전지의 고급 전면 금속화를 위한 비접촉 인쇄 기술로서 패턴 전사 인쇄 (PTP™)를 교시한다.
그 전문이 본원에 참조로 포함된, WIPO 공개 번호 2018020479는, 가요성 멤브레인에 그의 제1 표면 상에 형성된 그루브의 패턴을 제공하여, 전도성 입자를 포함하는 조성물로 상기 그루브를 로딩함으로써, 전기 전도체를 태양 전지에 도포하는 것을 교시한다. 일단 멤브레인이 로딩되면, 멤브레인의 그루브가 있는 제1 표면은 태양 전지의 전방 및/또는 후방과 접촉하게 된다. 이어서 압력이 태양 전지와 멤브레인 사이에 인가되어 상기 그루브에 로딩된 조성물이 태양 전지에 부착된다. 멤브레인과 태양 전지가 분리되고 그루브 내의 조성물이 태양 전지 표면에 남는다. 이어서, 조성물 내의 전기 전도성 입자는 소결되거나 그렇지 않으면 융합되어 태양 전지 상에 전기전도체의 패턴을 형성하며, 패턴은 멤브레인에 형성된 패턴에 상응한다.
다음은 본 발명의 초기 이해를 제공하는 단순화된 개요이다. 개요가 반드시 핵심 요소를 확인하는 것은 아니고 또한 본 발명의 범위를 제한하는 데 사용되어서도 안 되며, 단지 다음 설명에 대한 도입으로서의 역할을 한다.
본 발명의 한 측면은 특정된 패턴으로 배열되고 인쇄 페이스트로 충전되고 레이저 빔에 의한 조명 시에 트렌치로부터 수용 기판(receiving substrate) 상으로 인쇄 페이스트를 방출할 수 있도록 구성된 복수개의 트렌치를 포함하는 패턴 전사 시트로서, 여기서 트렌치가 조명 시에 분해되도록 구성된 코팅에 의해 내부 코팅되어, 페이스트의 방출을 강화하는, 패턴 전사 시트를 제공한다.
본 발명의 한 측면은 인쇄 페이스트로 충전되고 레이저 빔에 의한 조명 시에 트렌치로부터 수용 기판 상으로 인쇄 페이스트를 방출할 수 있도록 구성된 패턴 전사 시트의 복수개의 트렌치를 내부 코팅하는 단계로서, 여기서 코팅이 조명 시에 분해되도록 구성되어, 페이스트의 방출을 강화하는 단계, 및 임의로 이로부터 코팅의 분해 산물을 제거함으로써 수용 기판을 세정하는 단계를 포함하는, 패턴 전사 방법을 제공한다.
본 발명의 한 측면은, 특정된 패턴으로 배열된 중합체 패턴 전사 시트 내 복수개의 트랜치로 페이스트를 충전하고, 레이저 빔에 의한 조명 시에 트렌치로부터 수용 기판 상으로 페이스트를 연속적으로 방출함으로써 패턴 전사 공정에 사용하기 위한 페이스트를 제공하며, 여기서, 조명은 근적외선 (NIR)이고, 페이스트는 트렌치로부터 페이스트의 방출을 강화하도록 구성된 이형 재료를 포함하고, 이형 재료는 디이모늄(Diimonium) 이온 착물, 디톨렌(Ditholene) 착물, 프탈로시아닌, 유도체, 염 및/또는 그의 조합 중 적어도 1종을 포함하는 적어도 1종의 NIR 흡수 염료를 포함한다.
본 발명의 한 측면은 50-90 중량%의 은 입자, 1-10 중량%의 용매, 1-5 중량%의 유리 프릿, 1-5 중량%의 중합체 결합제, 1-5 중량%의 첨가제 및 1-7 중량%의 NIR 흡수 염료를 포함하는 인쇄 페이스트를 제공하며, 여기서 용매는 용해도 파라미터: 14 내지 17 √MPa의 δD, 4 내지 11 √MPa의 δP, 및 7 내지 11 √MPa의 δH를 가지며, NIR 흡수 염료는 디이모늄 이온 착물, 디톨렌 착물, 프탈로시아닌, 유도체, 또는 염 및/또는 그의 조합 중 적어도 1종을 포함한다.
본 발명의 한 측면은 50-90 중량%의 은 입자, 1-5 중량%의 유리 프릿, 1-5 중량%의 중합체 결합제, 1-5 중량%의 첨가제 및 0.1-1 중량%의 NIR 흡수 염료를 포함하는 인쇄 페이스트를 제공하며, 여기서 NIR 흡수 염료는 디이모늄 이온 착물, 디톨렌 착물, 시아닌, 프탈로시아닌, 유도체, 또는 염 및/또는 그의 조합 중 적어도 1종을 포함한다.
본 발명의 한 측면은 개시된 패턴 전사 시트를 사용하고/하거나 개시된 패턴 전사 방법을 사용하고/하거나 개시된 페이스트 조성물을 사용함으로써 레이저 전사를 수행하는 패턴 전사 시스템을 제공한다.
본 발명의 한 측면은 현재 가능한 것보다 더 높은 종횡비로 더 좁은 페이스트 패턴을 인쇄하는 것, 및/또는 페이스트를 방출하기 위해 더 적은 양의 에너지를 사용하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 이들, 추가적, 및/또는 다른 측면 및/또는 이점은 다음의 상세한 설명에서 제시되며; 상세한 설명로부터 유추가능하고; 하거나 본 발명의 실시에 의해 학습가능하다.
본 발명의 실시양태의 더 나은 이해를 위해 그리고 그것이 어떻게 실행될 수 있는지를 나타내기 위해, 순전히 예로서 첨부된 도면을 이제 참조할 것이며, 여기서 유사한 숫자는 전체적으로 상응하는 요소 또는 섹션을 지정한다.
첨부된 도면에서:
도 1은 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 패턴 전사 시트의 높은 수준의 개략적인 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 이형층을 이용하는 패턴 전사 공정의 높은 수준의 개략적인 측면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 이형층 코팅 공정의 높은 수준의 개략적인 측면도이다.
도 4a는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 패턴 전사 인쇄를 모니터링하는 방법을 예시하는 높은 수준의 흐름도이다.
도 4b는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 방법 및 PTP 시스템에서 염료를 사용하기 위한 옵션의 높은 수준의 개략도이다.
도 5a - 도 5c는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 인쇄 품질 및 수용 기판 상에 남아 있는 잔해의 잔류량에 대한 코팅을 사용하는 효과를 예시한다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 고온 열 처리에 의한 기판 세정의 효과를 예시한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 코팅을 사용하여 극도로 가는 선(thin line)을 생성하는 능력을 예시한다.
도 8은 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 상이한 파라미터 값 하에, 염료-혼합 페이스트로 인쇄된 핑거(finger)의 예시를 제공한다.
도 9는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 직접 염료 혼합을 사용하여, 염료-혼합 페이스트로 인쇄된 핑거의 예시를 제공한다.
설명의 단순성 및 명확성을 위해, 도면에 나타낸 요소가 반드시 일정한 비율로 그려진 것은 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어 일부 요소의 치수는 명확성을 위해 다른 요소에 비해 과장될 수 있다. 추가로, 적절한 것으로 간주되는 경우, 참조 번호는 상응하거나 유사한 요소를 나타내기 위해 도면 간에 반복될 수 있다.
하기 설명에서, 본 발명의 다양한 측면이 기재된다. 설명의 목적으로, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해, 구체적 구성 및 세부사항이 제시된다. 그러나, 본 발명이 본원에 제시된 구체적 세부사항 없이 실시될 수 있다는 것은 관련 기술의 통상의 기술자에게 또한 명백할 것이다. 더욱이, 널리 공지된 특징은 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해 생략되거나 단순화될 수 있었을 것이다. 도면을 구체적으로 참조하면, 나타낸 특정사항은 예로서 그리고 본 발명의 실례적인 논의의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 원리 및 개념적 측면의 가장 유용하고 쉽게 이해되는 설명으로 여겨지는 것을 제공하기 위해 제시된다는 것이 강조된다. 이와 관련하여, 본 발명의 기본적인 이해에 필요한 것보다 더 상세하게 본 발명의 구조적 세부사항을 나타내려는 어떤 시도도 하지 않으며, 도면과 함께 취해진 설명은 본 발명의 몇몇 형태가 실제로 어떻게 구체화되는지 관련 기술의 통상의 기술자에게 명백하게 한다.
본 발명의 적어도 하나의 실시양태가 상세하게 설명되기 전에, 본 발명은 다음 설명에 제시되거나 도면에 예시된 구성요소의 구성 및 배열의 세부사항에 대한 그의 적용에 제한되지는 않음을 이해하여야 한다. 본 발명은 개시된 실시양태의 조합뿐만 아니라 다양한 방식으로 실시되거나 수행될 수 있는 다른 실시양태에 적용가능하다. 또한, 본원에 이용된 어법 및 용어는 설명을 위한 것이며 제한하는 것으로 간주되어서는 안 됨을 이해하여야 한다.
본 발명의 실시양태는 전사 인쇄 공정을 수행하기 위한 효율적이고 경제적인 방법 및 메커니즘을 제공함으로써 전기 회로를 생산하는 기술 분야에 개선을 제공한다. 높은 종횡비로 페이스트 패턴 (예를 들어, 얇은 핑거(thin finger))을 인쇄하고 패턴 전사 인쇄 처리율(throughput)을 높이기 위한 패턴 전사 시트 및 방법이 제공된다. 인쇄 페이스트로 충전되고 레이저 빔에 의한 조명 시에 트렌치로부터 수용 기판 상으로 인쇄 페이스트를 방출할 수 있도록 구성되는, 패턴 전사 시트 내 트렌치는 조명 시에 분해되도록 구성된 코팅에 의해 내부 코팅된다. 코팅은 페이스트의 방출을 강화하도록 구성되어, 처리율 및 인쇄 품질을 높인다. 수용 기판은 이로부터 코팅의 분해 산물을 제거함으로써 페이스트 증착 후 세정될 수 있다. 대안적으로 또는 보완적으로, 레이저 흡수 염료는 트렌치로부터 이의 방출을 용이하게 하기 위해 인쇄 페이스트에 혼합될 수 있다.
유리하게는, 개시된 패턴 전사 시트 및 방법은 PV 전지 상에 높은 종횡비를 갖는 매우 미세한 전도성 라인을 인쇄하는 것뿐만 아니라 PCB 상에 높은 종횡비를 갖는 범프 패턴(bump pattern)을 인쇄하는 것, 저항기 및 커패시터 및 다른 인쇄 전자 장치를 인쇄하는 것을 가능하게 한다. 개시된 실시양태는 인쇄된 패턴의 품질을 개선하고 (예를 들어, 결함을 피하는 데 도움이 됨), 피처(feature) 폭을 감소시키는 것을 가능하게 하고 인쇄된 피처의 종횡비를 증가시킨다. 특정 실시양태는 또한 인쇄 공정을 더 빠르게 함으로써 PTP 시스템의 처리율을 높인다.
특정 실시양태에서, 개시된 실시양태는 선행 기술에 비해 더 높은 종횡비 및 더 나은 인쇄 품질을 갖는 인쇄 전극 패턴을 가능하게 하고 전사 인쇄 처리율 및 수율을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 패턴 전사 시트 (100)의 높은 수준의 개략적인 단면도이다. 패턴 전사 시트 (100)는 특정된 패턴 (패턴은 나타내지 않았으며 임의의 구성일 수 있음)으로 배열된 복수개의 트렌치 (110)를 포함한다. 트렌치 (110)는 인쇄 페이스트 (90)로 충전되고 레이저 빔 (80)에 의한 조명 시에 트렌치 (110)로부터 수용 기판 (70) 상으로 인쇄 페이스트 (90)를 방출하는 것을 연속적으로 가능하게 하고 지지하도록 구성된다. 더욱이, 트렌치 (110)는 트렌치 (110)로부터 페이스트 (90)의 방출을 강화하기 위해, 조명 (80) 시에 분해되도록 구성된 코팅 (120)에 의해 내부 코팅된다. 그 기능에 대해 이형층 (120)이라고도 코팅 (120)은 패턴 전사 시트 (100) 상에 소스 기판으로서 또는 적어도 그것의 트렌치 (110) 내로 증착된 얇은 층 (예를 들어, 1-10 ㎛ 두께)일 수 있다. 일부 경우에, 이형층 (120)의 재료(들) (- 이형 재료(들)로 표시됨)는 페이스트를 트렌치 (110)에 충전하기 전에 페이스트 (90)와 혼합될 수 있다. 이형 재료의 비제한적 예는 아세톤계 클리어웰드(ClearWeld)™ LD920 시리즈 및 아크릴 수지 예컨대 에폴린(Epolin)에 의한 스펙트라(Spectra) 390™를 포함한다. 다양한 실시양태에서, 패턴 전사 시트 (100)의 지지부는 특정된 신축 특성을 갖는 신축성 기판, 예컨대 중합체 기판을 포함할 수 있거나, 패턴 전사 시트 (100)의 지지부는 강성 기판, 예컨대 유리 기판을 포함할 수 있다.
코팅 (120)은 유기 재료 예컨대 NIR 흡수 염료를 포함할 수 있다. 코팅 (120) 용 재료 중 적어도 하나는 PTP 공정에서 사용되는 레이저 조명 (80) (예를 들어, 1064 nm의 파장을 갖는 레이저 조명)을 흡수하도록 선택된다. 하나 이상의 재료가 조명 파장에서 최대 흡수를 갖도록 선택될 수 있다. 이형 재료(들)는 (페이스트의 형상을 변화시키지 않고) 트렌치 (110) 밖으로 페이스트 (90)를 밀어내고 수용 기판(70) 상으로 페이스트(90)를 방출하는 추진력(thrusting force)을 산출하기 위해 - 레이저 조명 에너지의 흡수 시에 위상을 변화, 증발 및/또는 제거되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 조명 (80)을 위해 Nd:Yag 레이저 (1060-1085nm)를 사용하기 위해, 코팅 (120)은 NIR (근적외선) 흡수 염료를 포함할 수 있다.
코팅 (120)은 페이스트의 휘발성 성분의 사용을 대체하거나 증대시키기 위해 사용될 수 있다 (예를 들어, 조명 시에 증발시키고 페이스트 (90)를 방출하기 위해 첨가됨).
유리하게도, 본 발명자들은 코팅 (120)을 사용함으로써 선행 기술의 0.4-0.5 대신에 - 훨씬 더 높은 종횡비, 예를 들어, 적어도 0.7 및 최대 1-2로 수용 기판 (70) 상에 페이스트 패턴 (예를 들어, 페이스트 핑거)을 인쇄하는 것; 뿐만 아니라 선행 기술의 25-30 ㎛ 초과 폭 대신에 - 폭이 10 ㎛까지 매우 좁은 핑거(들) 및/또는 그리드 라인(들)을 인쇄하는 것이 가능하게 됨을 밝혀냈다 (예를 들어, 도 7a 및 도 7b 참조). 더욱이, 페이스트 (90)에 휘발성 화합물의 사용을 피하면 인쇄가능한 페이스트의 범위가 넓어지고 공정이 페이스트의 건조에 훨씬 덜 민감해진다. 또한, 이형층 (120)이 페이스트보다 훨씬 얇긴 하지만, 페이스트를 방출하는 데 더 낮은 레이저 전력이 필요하므로 더 높은 스캐닝 빔 속도에서 인쇄가 수행될 수 있어, 더 높은 시스템 처리율을 산출할 수 있다. 마지막으로, 이형층 (120)을 사용하면 인쇄 공정이 더 정확해져, 인쇄 결합 예컨대 페이스트 잔해 및 핑거 굴곡(finger waviness)을 피할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 이형층을 이용하는 패턴 전사 공정의 높은 수준의 개략적인 측면도이다. (소스 기판으로서의) 시트 (100)의 트렌치 (110)는 페이스트 (90)의 방출을 강화하기 위해, 조명 (80) 시에 분해되도록 구성된 코팅 (120)에 의해 내부 코팅될 수 있다. 페이스트로 충전된 코팅된 트렌치는 숫자 (110A)로 개략적으로 표시된다. 페이스트 (90)의 방출 동안, 코팅 (120)은 분해될 수 있고 (도식적으로 숫자 (120A)로 표시됨) 방출된 페이스트 (도식적으로 숫자 (90A)로 표시됨)와 함께 (수용 기판으로서) 웨이퍼 (70) 상에 증착될 수 있다. 그 결과, 웨이퍼 (70)는 방출된 페이스트 (도식적으로 숫자 (90B)로 표시됨) 및 코팅의 잔류물 (및/또는 분해 산물) (도식적으로 숫자 (120B)로 표시됨) - 숫자 (130)으로 표시된 중간 상태를 포함할 수 있다. 패턴 전사 공정 (PTP 시스템 (101)에 의해) 후에, 코팅 잔류물 (120B)은 ,예를 들어, PV 전지 제조에서 인쇄된 금속 페이스트를 소결하기 위해 대개 적용되는 고온 처리 (예를 들어, 소성, 소결 및/또는 건조)에 의해, 또는 잔류물을 개질 및/또는 제거하기 위해 조명 (140)을 사용하여 웨이퍼 (70)로부터 제거될 수 있어 - 수용 기판을 세정하고 방출된 페이스트를 갖고 코팅 분해 산물 및 잔류물 없이 웨이퍼 (70)를 산출한다 (단계는 숫자 (75)로 개략적으로 표시됨). 조명 (140)은 조명 (80)과 동일하거나, 유사하거나, 상이할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 이형 재료의 잔류물 (120B)을 제거하기 위해 다음 방법 중 임의의 것이 사용될 수 있다: 진공-보조 기화, 공기 송풍, 세척 및/또는 습식 세정.
구체적으로, 패턴 전사 시트의 복수개의 트렌치는 구체적 패턴으로 배열되고 인쇄 페이스트가 충전되도록 구성될 수 있다. 인쇄 페이스트는 레이저 빔에 의한 조명 시에 트렌치로부터 수용 기판 상으로 방출되도록 활성화될 수 있다.
인쇄 페이스트 층은 전도성 매체로서 작용할 수 있는 은, 구리, 주석, 또는 비스무트와 같은 금속의 고상 성분 및 유기 성분을 함유할 수 있다. 유기 성분은 트랜치로부터 분리되는 인쇄 페이스트 층의 저항을 극복하는데 필요한 특정된 압력을 제공하도록 선택될 수 있다. 특정된 압력은, 예를 들어, 인쇄 페이스트 층 및/또는 트렌치 내부 코팅의 유기 성분 함량을 조정하고/하거나, 전도성 금속 매체의 고상 성분의 비를 조정함으로써 달성할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 페이스트 층이 트렌치의 내벽과 접촉할 때 높은 점도 및 높은 감쇠 특성을 가진 경우에, 및/또는 고상 성분의 함량이 높거나 유기 성분의 접착력이 강한 경우, 인쇄 페이스트 층이 상대적으로 클 수 있고 상응하는 특정된 압력이 또한 더 크도록 구성될 수 있다는 저항.
도 2a 및 도 2b는 도 4a에 추가로 예시된 패턴 전사 방법 (200)을 개략적으로 추가로 예시하며, 이는 이형층으로서 기능하는 코팅으로 트렌치를 코팅하는 단계 (단계 (210)), 코팅된 트렌치에 페이스트를 충전하는 단계 (단계 (240)), 이형층의 조명 및 분해에 의해 트렌치로부터 페이스트를 방출하는 단계 (단계 (250)) 및, 필요한 경우, 이형층의 잔류물 및 분해 산물로부터 기판을 세정하는 단계 (단계 (260))를 포함한다.
다양한 실시양태에서, 코팅 잔류물 (120B)은 다음 절차 중 임의의 것에 의해 제거될 수 있다: 고온 분해, 선택적 레이저 기화, 진공 보조 기화 (코팅 잔류물 (120B)의 비점 감소), 공기 송풍 및/또는 용매 세척. 코팅 잔류물 (120B)을 제거하기 위해 열-기반 절차를 사용하여, 증착된 페이스트 (90B) (예를 들어, 그리드 라인) 및 수용 기판 (70)에 영향을 미치지 않는 분해 및/또는 비등 온도를 갖도록 코팅 재료가 선택될 수 있다. 예를 들어, 코팅 재료는 c-Si PV 금속화 공정의 높은 소결 온도 (~850℃)보다 훨씬 낮거나, 임의로 경화된 페이스트 (예를 들어, 은 에폭시 페이스트)의 경화 온도보다 낮은 분해 및/또는 비등 온도를 갖도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 코팅 잔류물 (120B)의 분해 및/또는 증발 온도는 200℃ - 300℃의 범위일 수 있다. 특정 실시양태에서, 페이스트 (90)를 방출하는 데 사용되는 층 (120)을 증발시키는 데 사용되는 동일한 레이저 조명 (80)은 또한 웨이퍼 (70) 상의 코팅 잔류물 (120B)을 증발 및/또는 분해하는 데 사용될 수 있다. 코팅 잔류물 (120B)의 제거는 단일 공정 단계 또는 2개 이상의 공정 단계, 예를 들어 고온 분해 (예를 들어, 레이저 조명 (80)에 의해 및/또는 오븐, 건조로 및 /또는 소결로 중 임의의 것으로)에 이은 저온 세척 또는 취입으로 수행될 수 있다는 점에 유의한다.
다음의 비제한적 예는 Nd:Yag 레이저 조명과 함께 사용하기 위한 NIR 흡수 염료를 개시한다. NIR 흡수 염료에 더하여, 코팅 (120)은 용매,뿐만 아니라 임의로 결합제, 표면 작용제 및/또는 점도 개질제를 추가로 포함할 수 있다.
NIR 흡수 염료의 성분에 대한 비제한적 예는 디이모늄 이온 착물(들), 디톨렌 착물(들) 및/또는 프탈로시아닌을 포함한다. 예시된 디이모늄 이온 착물은, 예를 들어, 하나 이상의 잔기(들) R로서 알킬 쇄(들) 및 2SbF 6 - 와 같은 반대 이온 (나타내지 않음)을 포함할 수 있다.
Figure pat00001
개시된 실시양태 중 임의의 것에서 NIR 흡수 염료의 성분에 대한 추가적, 비제한적 예는 시아닌 (테트라메틸인도(디)-카르보시아닌) 염료 예컨대, 예를 들어, 개방 쇄 시아닌 (R2N+=CH[CH=CH]n -NR2), 헤미시아닌 (아릴=N+=CH[CH=CH]n-NR2), 폐쇄 쇄 시아닌 (아릴=N+=CH[CH=CH]n-N=아릴), 뉴트로시아닌 (R2N+=CH[CH=CH]n-CN 및 R2N+=CH[CH=CH]n-CHO) (예를 들어, 연장된 [CH=CH]n 쇄를 가짐), 또는 그의 변이체 또는 혼합물; 프탈로시아닌 또는 나프탈로시아닌 염료 (질소 원자 고리에 의해 연결된 4개의 이소인돌 단위 포함) 또는 그의 금속 착물 (예를 들어, 알루미늄 또는 아연을 가짐), 디티올렌 금속 착물 (1 내지 3개의 디티올렌 리간드를 가짐) (예를 들어, 니켈을 가짐), 스쿠아레인 염료 예컨대 스쿠아릴륨 염료 III, 퀴논 유사체, 디이모늄 화합물 및 아조 유도체 중 임의의 것, 및/또는 그의 임의의 변이체, 유도체 및/또는 조합 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
코팅 제제에 포함된 용매(들)는 염료(들)뿐만 아니라 임의적 결합제(들) 및 첨가제(들)를 용해하도록 선택될 수 있고, 예를 들어, 아세톤, 케톤, 알코올, 방향족 탄화수소 및/또는 글리콜 에테르 용매를 포함할 수 있다.
코팅 배합물은, 결합제의 분해 온도가 페이스트 소결 온도 미만 (예를 들어, 은 페이스트 (90)의 경우 800℃, 또는 예를 들어, 은 페이스트 또는 다른 금속 페이스트 또는 그의 혼합물의 경우 850℃，800℃，750℃，700℃，650℃，600℃，550℃，500℃，450℃，400℃，350℃ 중 임의의 것) 또는 페이스트 경화 온도 미만 (예를 들어, 은 에폭시 페이스트 (90)의 경우 300℃, 또는 예를 들어, 은 에폭시 페이스트 또는 다른 금속 페이스트의 경우 300℃, 250℃, 200℃ 중 임의의 것)인 한, 트렌치 (110)에서 연속 필름으로서 코팅 (120)을 형성하기 위한 중합체 및/또는 중합체 전구체, 예컨대, 예를 들어, 폴리-비닐 부티랄, 에틸-셀룰로스 및/또는 그의 유도체를 포함하는 결합제(들)를 추가로 포함할 수 있다. 결합제(들)는 코팅 잔류물 (120B)의 양을 최소화하고/하거나 그의 제거를 단순화하기 위해 추가로 선택될 수 있다.
코팅 제제는 상이한 코팅 성분의 분산을 안정화시키기 위해 선택된 표면 습윤 첨가제(들) 및/또는 트렌치 (110)에서 코팅 (120)의 도포를 지원하도록 선택된 점도 개질제(들)를 추가로 포함할 수 있다. 첨가제(들) 및/또는 점도 개질제(들)는 (페이스트의 유형에 따라) 페이스트 소결 또는 경화 온도 미만의 그의 분해 온도를 갖도록 선택되고 코팅 잔류물 (120B)의 양을 최소화하고/하거나 그의 제거를 단순화하기 위해 추가로 선택될 수 있다.
특정 실시양태에서, 코팅 (120)의 고형분은 20-30 ㎛ 깊이인 트렌치 (110) 내에서 두께가 1-10 ㎛인 코팅 (120)에 도달하는 것이 가능하도록 10wt% 내지 20wt%일 수 있다.
특정 실시양태에서, 코팅 제제 또는 그의 성분 중 임의의 것, 예컨대 NIR 흡수 염료는, 방출을 강화하거나 코팅 (120)을 가능한 적어도 부분적으로 대체하기 위해 (예를 들어, 패턴 전사 시트 (100)의 특정 영역에서) 페이스트 (90)로 혼합될 수 있다. 따라서, 페이스트 (90)는 상업적으로 이용가능한 인쇄 페이스트 (예를 들어, 헤라에우스™로부터 SOL9651B™)에 더하여, NIR 흡수 염료 예컨대 본원에 예시된 바와 같은 디이모늄 이온 착물(들), 디톨렌 착물(들) 및/또는 프탈로시아닌을 포함할 수 있다. NIR 흡수 염료는 은 페이스트 및/또는 은 에폭시 페이스트에 첨가될 수 있다는 점에 유의한다.
특정 실시양태는 (특정된 패턴으로 배열된 중합체 패턴 전사 시트 내의 트렌치에 페이스트를 충전하는 단계, 및 레이저 빔에 의한 조명 시에 트렌치로부터 수용 기판 상으로 페이스트를 연속적으로 방출하는 단계를 포함하는) 패턴 전사 공정 에 사용하기 위한 페이스트를 포함한다. 예를 들어, 조명이 NIR에 있는 경우에, 페이스트는 트렌치로부터 페이스트의 방출을 강화하도록 구성된 이형 재료를 포함하며, 여기서 이형 재료는 디이모늄 이온 착물, 디톨렌 착물, 프탈로시아닌, 유도체, 염 및/또는 그의 조합 중 적어도 1종을 포함하는 NIR 흡수 염료를 포함한다. 비제한적 예는 TCI (토쿄 케미컬 인더스트리, 리미티드(Tokyo Chemical Industry, Ltd))로부터의 염료, 에폴린에 의한 에폴라이트(Epolight)™ 1117 (테트라키스(데실)암모늄 구조) 및/또는 루미노켐(Luminochem)에 의한 루니르(Lunir)5™을 포함한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 이형층 코팅 공정 (210)의 높은 수준의 개략적인 측면도이다. 다양한 실시양태에서, 이형층으로서 기능하는 코팅 (120)은 임의의 공지된 기술, 예컨대 그라비어 스프레딩(gravure spreading) 마이크로 그라비어 스프레딩(micro gravure spreading), 트랜스퍼 롤 스프레딩(transfer roll spreading), 슬롯 (다이) 압출 스프레딩, 역 컴마 스프레딩(reverse comma spreading), 메이어 로드 스프레딩(Mayer rod spreading), 닥터 블레이드 스프레딩(doctor blade spreading) 또는 상응하는 코터(coater)에 의해 도포되는 기타 기술에 의해 증착되거나 도포된다.
예를 들어, 도 3a는 적어도 하나의 블레이드 (140, 140A)를 사용하여 트렌치 (110)를 코팅 용액 (121) (개략적으로 나타냄, 트렌치 (110) 내에 있을 때 숫자 (122)로 표시됨)으로 충전하면서 트렌치 (110) 사이의 표면을 깨끗하게 유지하는 닥터 블레이드 코팅 접근법을 개략적으로 예시한다. 코팅 용액 (122)을 건조시킨 후, 코팅 용액 (121)의 고형분에 의해 주로 결정되는 두께로 트렌치 (110) 내에 코팅 (120)이 형성된다. 밀폐된(Enclosed) 챔버 닥터 블레이드 (140A) (코팅 용액 (121)을 보호하거나 둘러싸는 것)는 코팅 용액 (121)의 제어를 개선하고 트렌치 사이의 표면의 청결을 보장하도록 구성될 수 있다.
대안적으로, 또는 가능하게는 보완적으로, 도 3b는 트렌치 (110) 사이의 표면 세정에 이은 코팅 증착을 개략적으로 도시한다. 코팅 용액 (123)은, 예를 들어, 로드 스프레딩 기술, 분무, 슬롯 압출 등을 사용하여 패턴 전사 시트 (100)의 적어도 일부의 표면에 도포되고 건조시켜 트렌치 (110) 사이의 표면 상에 코팅 (120)뿐만 아니라 잔류물 (124)을 형성할 수 있다. 잔류물 (124)은 다양한 방법, 예컨대 특정된 각도로 고정된 스크래핑(scraping) 블레이드(들) (145) (예를 들어, 금속, 플라스틱, 고무 등으로 제조됨), 점착성 롤러 (146) 등에 의해 제거되어 - 트렌치 (110) 내에 코팅 (120)을 남킨다. 제거된 잔류물은 재활용될 수 있다.
개시된 코팅 공정 (210) 중 임의의 것은 고정 모드(stationary mode) (고정 패턴 전사 시트(stationary pattern transfer sheet) (100) 및 이에 대해 이동하는 각각의 코팅 요소와 함께) 및/또는 연속 모드 (고정 코팅 요소 및 이에 대해 이동하는 패턴 전사 시트 (100)와 함께. 예를 들어, 롤-투-롤 접근법에서 롤을 사용하여)로 수행될 수 있다.
코팅 공정 (210)은 패턴 전사 시트 (100)를 PTP 시스템 (101)에 공급하기 전에, 또는 PTP 시스템 (101)에서 이동하는 동안, 예를 들어 트렌치의 페이스트 충전 직전에 앞서 수행될 수 있다.
다양한 실시양태에서, 적어도 트렌치 (110)의 표면은 표면 처리 기술 예컨대 플라즈마 (예를 들어, 코로나)를 사용하여, 실란 첨가제 등을 적용하여 트렌치 (110)에 대한 코팅 (120)의 접착력을 강화하거나 제어하도록 처리될 수 있다. 트렌치 (110) 내의 요구되는 코팅 접착력, 트렌치 사이의 표면으로부터의 잔류물 제거 (필요한 경우) 및 코팅 분해에 의한 페이스트 방출, 뿐만 아니라 가능한 시트 재활용 고려 사이에서 균형을 이루도록 구성된다.
다양한 실시양태에서, PTP 시스템 (101)은, 예를 들어, 핑거 (그리드 라인)의 인쇄 품질을 제어하는 인쇄 품질 스테이션에서 코팅 및 세정 공정을 검사하고 제어하여, 사전 정의된 공정 창 내에서 공정를 유지하도록 구성될 수 있다. 특정 실시양태에서, 이형 재료의 잔류물의 모니터링은 PTP 시스템 (101)과 연관/된 페이스트 재활용 공정의 일부로서 수행될 수 있다.
개시된 시트 (100)는 예를 들어, 광전지(photovoltaic) (PV) 전지를 위한 실리콘 웨이퍼 상에 두꺼운 금속 페이스트의 미세 라인을 인쇄하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라 저항기 또는 커패시터와 같은 인쇄된 수동 전자 부품, 또는 기타 인쇄된 전자 장치를 위한 전도성 라인 또는 패드 또는 다른 피처 (예를 들어, PCB용 라미네이트 상에)를 생성함으로써 전자 회로를 생성하는 데 사용될 수 있다. 기타 적용은 휴대폰 안테나, 장식용 및 기능성 자동차 유리, 반도체 집적 회로(IC), 반도체 IC 패키징 연결, 인쇄 회로 기판 (PCB), PCB 부품 어셈블리, 광학 생물학적, 화학적 및 환경 센서 및 감지기, 무선 주파수 식별 (RFID) 안테나, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이 (수동 또는 능동 매트릭스), OLED 조명 시트, 인쇄 배터리 및 기타 적용의 제조 공정에서 전도성 피처를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비제한적 태양광 적용에서, 금속 페이스트는 금속 분말(들), 임의적 유리 프릿 및 개질제(들), 휘발성 용매(들) 및 비휘발성 중합체(들) 및/또는 수지(들)를 포함할 수 있다. 페이스트에 대한 비제한적 예는 헤라에우스™로부터의 SOL9651B™를 포함한다.
트렌치 (110)에 페이스트를 충전하는 것은 임의의 유형의 PTP 시스템 (101) 내에서 조작하는 임의의 유형의 페이스트-충전 헤드 (60)에 의해 수행될 수 있다 (도 4b, 및 예를 들어 그 전문이 본원에 참조로 포함된, 중국 특허 출원 번호 202110673006.5 및 202121350578.1 및 이스라엘 특허 출원 번호 294060 참조). 충전 공정은 트렌치와 마크를 페이스트로 연속적이고 균일하게 충전하도록 제어할 수 있다.
특정 실시양태에서, 패턴 전사 시트 (100)는 레이저 빔 (140)에 대해 투명할 수 있고, 그 위에 엠보싱된, 프레스 성형된, 공압 성형된 또는 레이저 성형된 트렌치 (110) (도 1에 예시됨)를 포함하는 적어도 하나의 상부 중합체 층 (114)을 포함할 수 있다. 예시된 비제한적 예에서, 트렌치 (110)는 단면이 사다리꼴인 것으로 예시되어 있다.
주기적인 트렌치 (110)는 상부 중합체 층 (114)에 유사한 방식으로 엠보싱된 (예를 들어, 프레스 성형된, 공압 성형된 또는 레이저 성형된) 트렌치, 오목부 및/또는 만입부를 포함할 수 있고, 유사하거나 상이한 프로파일을 가질 수 있다. 예를 들어, 트렌치 (110)는 다양한 프로파일 (단면 형상), 예컨대 사다리꼴, 원형, 정사각형, 직사각형 및/또는 삼각형 프로파일을 가질 수 있다. 다양한 실시양태에서, 전사 시트 (100) 상의 트렌치 (110)의 패턴은 연속적인 트렌치 (110) 및/또는 분리된 덴트의 어레이를 포함할 수 있다. 용어 "트렌치"는 트렌치 (110)의 형상을 선형 요소로 제한하는 것으로 해석되는 것이 아니라, 임의의 형상의 트렌치 (110)를 포함하는 넓은 의미로 이해된다는 점에 유의한다.
패턴 전사 시트 (100)는 상부 중합체 층 (114)의 엠보싱 온도보다 높은 용융 온도를 갖는 하부 중합체 층 (112)을 추가로 포함할 수 있다. 비제한적 예에서, 상부 중합체 층 (114)은 그것이 반결정질 중합체로 제조된 경우에 170℃ 미만, 150℃ 미만, 130℃ 미만, 110℃ 미만 (또는 임의의 중간 범위)의 용융 온도 (Tm), 또는 그것이 비정질 중합체로 제조된 경우에 160℃ 미만, 140℃ 미만, 120℃ 미만, 100℃ 미만 (또는 임의의 중간 범위)의 유리 온도 (Tg)를 가질 수 있다. 하부 중합체 층 (112)의 융점은 상부 중합체 층 (114)의 융점 초과, 예를 들어, 100℃ 초과 (예를 들어, 상부 중합체 층 (114)이 폴리카프로락톤으로 제조되고 약 70℃의 Tm/Tg를 가진 경우), 120℃ 초과, 150℃ 초과, 160℃ 초과 (예를 들어, 2축-배향 폴리프로필렌) 및 최대 400℃ (예를 들어, 특정 폴리이미드), 또는 중간 값일 수 있다.
다양한 실시양태에서, 중합체 층 (112, 114)은 - 상부 중합체 층 (114)이 하부 중합체 층 (112)의 용융 또는 유리 전이 온도 (Tm/Tg) 미만의 용융 또는 유리 전이 온도 (Tm/Tg) 를 갖는 한 및/또는 하부 중합체 층 (112)이 상부 중합체 층 (114)의 가공 조건에 의해 영향을 받지 않는 한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 완전 방향족 폴리에스테르, 다른 공중합체 폴리에스테르, 폴리메틸 메타크릴레이트, 다른 공중합체 아크릴레이트, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 케톤, 폴리아미드이미드, 폴리에테르 이미드, 방향족 폴리이미드, 지환식 폴리이미드, 플루오르화 폴리이미드, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 니트레이트, 방향족 폴리아미드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리페놀, 폴리아릴레이트, 폴리페닐렌 술피드, 폴리페닐렌 옥시드, 폴리스티렌, 또는 그의 조합 중 적어도 하나로 제조될 수 있다.
특정 실시양태에서, 하부 중합체 층 (112) 및 상부 중합체 층 (114)은 각각 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 두께, 예를 들어, 15 ㎛ 내지 80 ㎛ 두께, 20 ㎛ 내지 60 ㎛ 두께, 25 ㎛ 내지 40 ㎛ 두께, 또는 임의의 중간 범위 내일 수 있으며, 여기서 하부 중합체 층 (112)이 적어도 상부 중합체 층 (114)만큼 두껍다. 하부 중합체 층 (112) 및 상부 중합체 층 (114)은 레이저 빔 (80)에 투명한, 10 ㎛보다 얇은 접착층 (113) (예를 들어, 8 ㎛보다 얇거나, 6 ㎛보다 얇거나, 4 ㎛보다 얇거나, 2 ㎛보다 얇거나 임의의 중간 두께를 가짐)에 의해 부착될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 상부 중합체 층 (114)은 트렌치 (110)의 깊이보다 수 ㎛, 예를 들어 5 ㎛, 3-7 ㎛, 1-9 ㎛ 만큼, 또는 최대 10 ㎛ 만큼 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 트렌치 (110)는 20 ㎛ 깊이일 수 있고, 상부 중합체 층 (114)은 20-30 ㎛ 두께(예를 들어, 25 ㎛ 두께)일 수 있고 하부 중합체 층 (112)은 30 ㎛ 내지 40 ㎛ 두께 범위일 수 있다 (더 두꺼운 하부 중합체 층 (112)은 더 양호한 기계적 성능을 제공한다는 점에 유의한다).
상부 중합체 층 (114) 및 하부 중합체 층 (112)의 온도 및 두께는 상부 중합체 층 (114)이 양호한 성형성, 연성 및 특정 기계적 강도를 가지며, 한편 하부 중합체 층 (112)이 양호한 기계적 강도를 갖도록 설계될 수 있다. 상부 중합체 층 (114) 및 하부 중합체 층 (112) 둘 다는 양호한 접합 특성을 갖도록 설계될 수 있다.
도 1 내지 도 4b로부터의 요소는 임의의 조작가능한 조합으로 결합될 수 있고, 다른 도면이 아닌 특정 도면에서의 특정 요소의 예시는 단지 설명 목적을 제공하고 비제한적이다. 공개된 값은 적어도 ±10%의 각각의 값에 의해 수정될 수 있다는 점에 유의한다.
도 4a는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 패턴 전사 인쇄를 모니터링하는 방법 (200)을 예시하는 높은 수준의 흐름도이다. 방법 단계는 패턴 전사 시트(들) (100)를 사용하여 및/또는 상기에 기재된 PTP 시스템 (101)과 관련하여 수행될 수 있으며, 이는 임의로 방법 (200)을 구현하도록 구성될 수 있다.
방법 (200)은 코팅된 트렌치 내에 충전된 페이스트를 방출하기 위해 조명 시에 분해되도록 구성된 이형층 재료로 패턴 전사 시트의 복수개의 트렌치 (단계 (210))를 내부 코팅하는 단계를 포함한다. 트렌치는 인쇄 페이스트로 충전되도록 구성되며 (단계 (240) 참조) 레이저 빔에 의한 조명 시에 트렌치로부터 수용 기판 상으로 인쇄 페이스트를 방출할 수 있도록 구성된다 (단계 (250) 참조). 코팅은 조명 시에 분해되어 페이스트의 방출을 강화하도록 구성된다.
특정 실시양태에서, 방법 (200)은 코팅 용액(예를 들어, 10wt% 내지 20wt%, 예를 들어, 12wt%, 14wt%, 16wt%, 18wt% 또는 중간 값을 갖는 고형분을 가짐)을 스프레딩함으로써 코팅 (210)을 수행하는 단계, 및, 예를 들어, 1 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께 범위 (예를 들어, 3 ㎛, 5 ㎛, 7 ㎛, 9 ㎛, 또는 중간 값)일 수 있는 트렌치의 고체 층을 형성하기 위해 이형층을 건조시키는 단계 (단계 (220))를 포함할 수 있다. 방법 (200)은 임의로, 예를 들어, 스크레이핑 블레이드(들) 및/또는 점착성 롤러를 사용하여 코팅 잔류물로부터 트렌치 사이의 패턴 전사 시트의 표면을 세정하는 단계 (단계 (230))를 추가로 포함할 수 있다.
방법 (200)은 예를 들어 고온 분해, 선택적 레이저 기화, 진공 보조 기화, 공기 송풍 및/또는 용매 세척 중 적어도 하나에 의해, 이로부터 코팅의 분해 산물을 제거함으로써 수용 기판을 세정하는 단계 (단계 260)를 추가로 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 세척 (260)은 인쇄 페이스트를 방출하는 데 사용되는 조명과 동일하거나 유사한 조명에 의해 또는 소성 및/또는 세척과 같은 다른 방법에 의해 임의로 수행될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 방법 (200) 및 PTP 시스템(101) (특히 페이스트-충전 헤드 (60)에 관하여)에서 염료를 사용하기 위한 옵션의 높은 수준의 개략도이다. 다양한 실시양태에서, 트렌치로부터의 페이스트 방출을 개선하기 위한 방사선-흡수 염료의 개시된 사용을 구현하는 것 (단계 (202))은 염료를 페이스트에 혼합하고 (단계 (205) 및 하기 추가 참조) 및/또는 트렌치를 염료를 가진 패턴 전사 시트에서 코팅함 (단계 (210)으로서 수행할 수 있다. 페이스트에 염료를 혼합하는 것은, 예를 들어, 준비 단계로서 또는 심지어 별도의 시설에서 (2개의 별개의 화살표로 개략적으로 표시됨) 충전 헤드 (60)를 사용하기 전에 혼합 염료를 가진 페이스트를 제조함으로써 (단계 (206)) 및/또는 페이스트로 트렌치를 충전하는 충전 헤드에서 페이스트에 염료를 혼합함으로써 (단계 (208)) 트렌치를 충전하기에 앞서 잘 수행될 수 있다. 예를 들어, 염료 용액은, 예를 들어 페이스트 믹서 바로 앞에 위치한 주사기 디스펜서를 사용하여, 염료 용액이 날염 페이스트에 균일하게 혼합되도록 하여, 충전 헤드 (60)에서 믹서 유닛으로 도입될 수 있다 (예를 들어, 중국 특허 출원 번호 202110673006.5 및 202121350578.1 및 이스라엘 특허 출원 번호 294060의 비제한적 실시예 참조, 그 전체 내용이 본원에 참조로 포함됨). 이러한 실시양태 (208)에서, 염료 용액의 양 및/또는 유형은, 예를 들어, 작업 창 웨이퍼 폭, 각각의 시트 세그먼트 상의 작업 창 마크 (예를 들어, 중국 특허 출원 번호 2021108029807, 2021216151878, 202111034191X 및 2021221306455, 뿐만 아니라 미국 특허 출원 번호 17/864,419 참조, 상기 문헌은 그 전문이 본원에 참조로 포함됨)과 관련하여, 즉각적인 인쇄 요구 사항, PTP 시스템(101)에 의해 모니터링되는 요구되는 및/또는 결과적인 인쇄 품질 및 /또는 임의의 다른 인쇄 품질 제어 방법 또는 장치에 따라 조정될 수 있다.
도 5a-도 5c는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 인쇄 품질 및 수용 기판 상에 남아 있는 잔해의 잔류량에 대한 코팅 (120)을 사용하는 효과를 예시한다. 도 5a-도 5c는 그리드 라인 자체 및 주변 잔해 (페이스트 및 코팅 잔류물)의 특성을 나타내는 확대 이미지와 함께 실험적으로 증착된 그리드 라인 (90B)을 나타낸다. 폭/높이의 비는 모든 세 가지에 유사하며, 특히 각각 23 ㎛/11 ㎛, 21 ㎛/14 ㎛ and 24 ㎛/13 ㎛이다. 도 5a에서는 어떤 코팅 (120)도 사용되지 않고 그리드 라인은 선행 기술 라인 (60)을 나타낸다. 도 5b및 도 5c는 페이스트 방출 (250) 후 및 얇은 코팅 (120)을 사용하는 기판 세정 (260) 전의 중간 상태 (130) (추정 두께는 1 ㎛ 내지 3 ㎛의 범위임) 및 더 두꺼운 코팅 (120) (추정 두께는 3 ㎛ 내지 5 ㎛의 범위임)을 각각 예시한다. 도 5a-도 5c에 나타낸 바와 같이, 두 코팅 (120) 모두 (도 5b, 5c) 코팅되지 않은 트렌치 (110) (도 5a)에 대한 잔해 수준을 감소시키며, 그리드 라인 (90B) 주위의 잔해를 감소시키는데 두꺼운 코팅 (120) (도 5c)은 얇은 코팅 (120) (도 5b)보다 더 효과적이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 열처리 (약 250℃에서)에 의한 기판 세정 (260)의 효과를 예시한다. 도 6a 및 도 6b는 세정 (260) 전의 중간 상태 (130)에서의 증착된 그리드 라인 (90B) 및 세정 후 분해 산물 및 잔류물을 코팅하지 않은 웨이퍼 (75)를 각각 표면 세부사항을 나타내는 확대 이미지와 함께 나타낸다. 도 6b에 나타낸 바와 같이, 코팅 잔류물 (120B)은 세정 절차에 의해 웨이퍼 표면으로부터 제거되었다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 코팅 (120)을 사용하여 극도로 가는 그리드 라인 (90B)을 생성하는 능력을 예시한다. 구체적으로, 도 7a는 웨이퍼 (75) 상의 18 ㎛ 폭의 핑거 (그리드 라인) (90B)를 예시하며, 확대된 이미지 및 측정 그래프에서 예시된 바와 같이 - 0.72의 종횡비를 제공하는 13 ㎛ 높이를 가지며; 도 7b는 0.92의 종횡비를 제공하는 12 ㎛ 높이를 가진, 웨이퍼 (75) 상의 훨씬 더 얇은 13 ㎛ 폭의 핑거 (그리드 라인) (90B)를 예시한다.
일부 실시양태에서 이형 재료는 트렌치 (110) 내에 별도의 층(들) (120)으로 제공될 수 있지만, 일부 실시양태는 페이스트 (90)의 방출을 개선하기 위해 이형 재료의 일부를 페이스트 (90)와 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 페이스트 (90)로의 이형 재료의 혼합은 코팅 공정 (코팅 (120)의 증착)을 추가하지 않고 더 작은 인쇄 품질 개선을 산출할 수 있다. 개시된 이형 재료는 페이스트 (90)의 몇 중량%, 예를 들어 1-5wt%를 제공하기 위해 첨가될 수 있다. 특정 실시양태에서, 코팅 (120) 및 이형 재료의 페이스트 (90)로 혼합이 둘 다 적용될 수 있다.
표 1 및 도 8은 은 (Ag) 페이스트를 가진 아세톤 용액 (20wt%) 중의 염료의 상이한 혼합물에 대한 실험 결과를 제공한다 - 전자는 1wt%. 2wt% 및 3wt% (혼합 백분율, 염료 로딩이라는 용어로 표시됨)로 은 페이스트, 및 실버 페이스트 핑거를 증착하기 위해 레이저 조명 강도와 공정 작업 창 폭 (예를 들어, 레이저 빔의 유효 폭)의 상이한 조합에 사용되는 페이스트에 첨가된다. 표 1은 추가로 인쇄 품질을 나타내기 위해, 증착된 핑거의 결과적인 치수 및 결과적인 잔해및 핑거 굴곡의 수준에 대한 정성적 추정을 제공한다. 도 8은 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 상이한 파라미터 값 하에 인쇄된 각각의 핑거 (90B)의 예시를 제공한다. 인쇄 공정에서 상업용 클리어웰드 920 염료 및 헤라에우스 SOL9651B 페이스트가 사용되었다.
표 1: 페이스트내 염료의 상이한 혼합물 및 상이한 조명 강도에서 실험적인 인쇄.
염료 로딩 레이저 전력 공정 작업 창 폭 인쇄된 Ag 핑거 치수
폭 X 높이		 잔해 및 핑거 굴곡 수준
1 wt% 150W 인쇄 불가
200W 인쇄 불가
250W 82 ㎛ 24 ㎛ X 11 ㎛ 낮음
300W 96 ㎛ 26 ㎛ X 10 ㎛ 높음
350W 104 ㎛ 26 ㎛ X 10 ㎛ 높음
2 wt% 150W 인쇄 불가
200W 82 ㎛ 24 ㎛ X 11 ㎛ 낮음
250W 87 ㎛ 26 ㎛ X 10 ㎛ 높음
3 wt% 150W 94 ㎛ 24 ㎛ X 12 ㎛ 낮음
200W 110 ㎛ 24 ㎛ X 11 ㎛ 낮음
250W 126 ㎛ 25 ㎛ X 10 ㎛ 중간
300W 139 ㎛ 26 ㎛ X 8 ㎛ 높음
7 wt% ≥300W 점도 너무 낮음 높음
비제한적 실험예에서, 최적의 인쇄 결과는 20wt% 농도 용액의 3wt% 로딩에서 달성되었다. 높은 염료 로딩 (7wt%)에서, 충분한 작업 창에 도달하는 데 필요한 레이저 조명 전력이 높아서 (염료에 의해 흡수되는 300W 이상), 높은 수준의 잔해를 발생시키고, 페이스트 점도가 너무 낮아, 핑거의 올바른 형상을 손상시킨 페이스트 충전 동안 스쿠핑 및 슬럼핑을 유발하였다. 그러나 염료-아세톤 용액에서 염료 농도의 변화 (예: 20wt% 미만), 또는 염료 용액 또는 페이스트 조성의 변화 (예를 들어, 상이한 염료, 상이한 용매, 상이한 페이스트)는 상이한 최적의 염료 로딩을 발생시킬 수 있으며, 이들 파라미터 중 임의의 것은 구체적 구현에서 조정될 수 있다다는 점에 유의한다.
다양한 실시양태에서, 페이스트 용매는 염료를 로딩한 후 충분한 점도를 유지하도록 조정될 수 있다 (예를 들어, 다른 농도 및/또는 용매에서 아세톤 용액 중 20wt% 염료로서). 예를 들어, 혼합 용액의 용해도 파라미터를 제어하기 위해 두 개 이상의 상이한 용매를 결합하여 - 특정된 용해도 파라미터 (구체적 용매의 상대적인 용해도 거동을 나타내는 수치)를 갖는 특정된 용액 점도를 달성할 수 있다. 예를 들어, 한센(Hansen) 용해도 파라미터 (압력 단위의 제곱근으로, 및 2개 이상의 용매 분자 사이의 상이한 유형의 상호작용, 구체적으로 분산력과 관련된 δD, 쌍극자력과 관련된 δP, 및 수소 결합과 관련된 δH)를 사용하여, - 용매 혼합물을 선택하여 염료(들)를 용해하고 필요한 용액 점도 및 유변학적 거동에 상응하는 평균 용해도 파라미터를 제공하여 특정된 페이스트 증착 파라미터 (예컨대 필요한 종횡비 및 낮은 수준의 잔해 및 굴곡)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 임의의 낮은 증기압 및 느린 증발/건조를 갖는 2개 이상의 태양 전지 금속화 용매 (예를 들어, 부틸 카르비톨 (2-(2-에톡시에톡시)에탄올), 부틸 카르비톨 아세테이트, 텍산올 (C12H24O3), 알파-테르피네올 (C10H18O) 등과 같은 에테르-글리콜 용매 계열의)를 아세톤 용액에서 염료와 혼합될 때 요구되는 페이스트 특성을 야기하는 요구되는 용해도 파라미터를 제공하기 위해 혼합될 수 있다.
비제한적 예로서, 태양 전지 금속화 용매의 혼합물이고 아세톤과 유사한 용해도 파라미터를 갖는 용매로 아세톤 (염료용 용매로서)을 대체하는 것을 목표로 하여, 표 2는 아세톤의 용해도 파라미터에 접근하며, (염료와 혼합된) 페이스트 인쇄에 필요한 파라미터 준수를 유지하면서 염료를 용해하는 데 사용할 수 있는 부틸 카르비톨과 아세토니트릴의 비제한적 혼합물을 제안한다. 염료와 혼합된 용액은 기존 페이스트에 추가되거나 페이스트 제조의 일부로서 사용될 수 있다.
표 2: 염료를 포함하는 페이스트용 용매 혼합물의 비제한적 예.
용매 δD (√Mpa) δP (√Mpa) δH (√Mpa)
아세톤 (타깃) 15.5 10.4 7
부틸 카르비톨 16 7 10.6
아세토니트릴 15.3 18 6.1
혼합물: 70% 부틸 카르비톨 및 30% 아세토니트릴 15.79 10.3 9.25
다양한 실시양태에서, Ag 페이스트 제제에 사용되는 태양 전지 금속화 용매의 혼합물은 다음 범위의 용해도 파라미터를 갖도록 구성될 수 있다: δD는 14 내지 17 √MPa일 수 있고, δP는 4 내지 10 또는 11 √MPa일 수 있고 δH는 7 내지 11 √MPa일 수 있다. 염료 용액의 최종 용해도 파라미터는 용매 혼합을 통해 이들 범위 내에 있도록 구성될 수 있다. 비제한적 예로서, 표 3은 상기에 개시된 범위 내의 용매를 산출성하기 위해 혼합될 수 있는 통상적인 은 페이스트 용매에 대한 전형적인 한센 파라미터를 제공한다.
표 3: 통상적인 은 페이스트 용매에 대한 전형적인 한센 파라미터.
용매 군 δD (√Mpa) δP (√Mpa) δH (√Mpa)
부틸 카르비톨 부틸 카르비톨 16 7 10.1
부틸 카르비톨 아세테이트 16 4.1 8.2
텍사놀 15.1 6.1 9.8
알파-테르피네올 17 5.3 10.9
NIR 흡수 염료의 비제한적 예는 본원에 예시된 바와 같은 디이모늄 이온 착물(들), 디톨렌 착물(들) 및/또는 프탈로시아닌을 포함한다. 인쇄 페이스트의 비제한적 예는 은 페이스트 (예를 들어, 헤라에우스™로부터의 SOL9651B™), 및/또는 은 에폭시 페이스트를 포함한다. 염료(들)는 페이스트와 직접 혼합되거나, 페이스트에 용액으로 혼합될 수 있으며, 용액에 대한 비제한적 예는 아세톤계 클리어웰드™ LD920 시리즈 및 아크릴 수지 예컨대 에폴린에 의한 스펙트라390™를 포함한다.
다양한 실시양태에서, 개시된 페이스트 조성물은 50-90 중량%의 은 입자, 본원에 개시된 바와 같은 1-10%의 용매, 1-5 중량%의 유리 프릿, 1-5 중량%의 중합체 결합제, 1-5%의 다른 첨가제 예컨대 점도 개질제 또는 계면활성제, 뿐만 아니라 1-7 중량%의 개시된 염료를 포함할 수 있으며, 여기서 NIR 흡수 염료 디이모늄 이온 착물, 디톨렌 착물, 프탈로시아닌, 유도체, 또는 염 및/또는 그의 조합 중 적어도 1종을 포함한다..
도 9는 본 발명의 일부 실시양태에 따른, 직접 염료 혼합을 사용하여, 염료-혼합 페이스트로 인쇄된 핑거의 예시를 제공한다. 이미지는 x5 및 x50 배율이다. 특정 실시양태에서, 개시된 페이스트 조성물은 50-90 중량%의 은 입자, 1-5 중량%의 유리 프릿, 1-5 중량%의 중합체 결합제, 1-5 중량%의 첨가제 및 0.1-1 중량%의 NIR 흡수 염료를 포함할 수 있으며, 여기서 NIR 흡수 염료는 디이모늄 이온 착물, 디톨렌 착물, 프탈로시아닌, 유도체, 또는 염 및/또는 그의 조합 중 적어도 1종을 포함한다. 직접 염료 혼합은 사용가능한 염료의 범위를 넓혀, 예를 들어, 시아닌 유도체, 또는 염 및/또는 다른 염료와의 그의 조합을 포함한다.
Figure pat00002
특정 실시양태에서, 0.1-1 중량%의 NIR 흡수 염료가 용매의 사용을 피하면서 인쇄 페이스트에 직접 혼합될 수 있다. 예를 들어 예시에서, 분말 NIR 염료 (루미노켐에 의한 루니르5)를 유성 혼합기에 의해 기계적 교반을 사용하여 PV 은 페이스트 (헤라에우스 9681B)와 혼합하였다. 본 예에서, 0.6 wt%의 염료를 페이스트에 혼합하고 200W 레이저 조명 강도로 인쇄하여, 깨끗하고 연속적인 라인을 산출하였다. 실제로 직접 염료 혼합은 페이스트만 인쇄하는 것보다 낮은 조명 강도를 필요로 할 수 있으며 방출 공정에서 더 적은 잔해를 남길 수 있다.
상기 설명에서, 실시예는 본 발명의 예 또는 구현이다. "한 실시양태, "실시양태", "특정 실시양태" 또는 "일부 실시양태"의 다양한 표현이 반드시 모두 동일한 실시양태를 지칭하는 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징이 단일 실시양태의 맥락에서 기재될 수 있지만, 그 특징들은 또한 개별적으로 또는 임의의 적절한 조합으로 제공될 수 있다. 역으로, 본 발명은 본원에서 명확성을 위해 별도의 실시양태의 맥락에서 기재될 수 있긴 하지만, 본 발명은 또한 단일 실시양태로 구현될 수 있다. 본 발명의 특정 실시양태는 상기에 개시된 상이한 실시양태로부터의 특징을 포함할 수 있으며, 특정 실시양태는 상기에 개시된 다른 실시양태로부터의 실시양태를 포함할 수 있다. 구체적 실시양태의 문맥에서 본 발명의 요소의 개시내용은 구체적 실시양태에서만의 그의 사용을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 더욱이, 본 발명은 다양한 방식으로 수행되거나 실시될 수 있고 본 발명이 상기 설명에서 약술된 것 이외의 특정 실시양태에서 구현될 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명은 그러한 도해 또는 상응하는 설명에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 흐름도는 각각의 예시된 박스 또는 상태를 통해 이동하거나 예시되고 기재된 바와 정확히 동일한 순서로 이동할 필요는 없다. 본원에 사용된 기술 및 과학 용어의 의미는 달리 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되어야 한다. 본 발명은 제한된 수의 실시양태에 대해 기재되었긴 하지만, 이들은 본 발명의 범위에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되며, 오히려 일부 바람직한 실시양태의 예시로 해석되어야 한다. 다른 가능한 변형, 수정, 및 적용이 또한 본 발명의 범위 내에 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 지금까지 기재된 것에 의해 제한되어서는 안되며, 첨부된 청구범위 및 그의 법적 등가물에 의해 제한되어야 한다.

Claims (39)

  1. 특정된 패턴으로 배열되고 인쇄 페이스트로 충전되고 레이저 빔에 의한 조명 시에 트렌치로부터 수용 기판 상으로 인쇄 페이스트를 방출할 수 있도록 구성된, 중합체 필름 내의 복수개의 트렌치를 포함하는 패턴 전사 시트로서,
    상기 트렌치가 페이스트의 방출을 위해 인가된 조명 시에 분해되도록 구성된 코팅에 의해 내부 코팅되어, 페이스트의 방출을 강화하는, 팬턴 전사 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코팅이 페이스트의 방출을 위해 인가된 조명을 흡수하여 수용 기판 상에 페이스트의 소결 또는 경화 온도보다 낮은 온도에서 열화 또는 분해되는 적어도 1종의 유기계 염료, 적어도 1종의 용매 및 임의로 결합제, 표면 작용제 및 점도 개질제 중 적어도 1종을 포함하는, 패턴 전사 시트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 조명이 근적외선 (NIR)이고 적어도 1종의 염료가 적어도 1종의 NIR 흡수 염료를 포함하는, 패턴 전사 시트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 1종의 NIR 흡수 염료가 디이모늄 이온 착물, 디톨렌 착물, 프탈로시아닌, 유도체, 및/또는 염 및/또는 그의 조합 중 적어도 1종을 포함하는, 패턴 전사 시트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅이 800℃ 미만인 페이스트의 소결 온도에서 열화 또는 분해되는, 패턴 전사 시트.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 코팅이 300℃ 미만인 페이스트의 경화 온도에서 열화 또는 분해되는, 패턴 전사 시트.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅이 10wt% 내지 20wt%의 고형분 함량을 가진, 패턴 전사 시트.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅이 1-10 ㎛ 두께인, 패턴 전사 시트.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴 전사 시트가 레이저 조명에 대해 투명하고, 트렌치가 프레스 성형, 공압 성형, 레이저 성형 또는 엠보싱에 의해 상기 패턴 전사 시트로 형성되는, 패턴 전사 시트.
  10. 제9항에 있어서, 트렌치의 단면이 사다리꼴, 직사각형, 원형 또는 삼각형 중 어느 하나인, 패턴 전사 시트.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 패턴 전사 시트가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 완전 방향족 폴리에스테르, 방향족-지방족 코폴리에스테르, 공중합체 아크릴레이트, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 케톤, 폴리아미드이미드, 폴리에테르 이미드, 방향족 폴리이미드, 지환식 폴리이미드, 플루오린화 폴리이미드, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 니트레이트, 방향족 폴리아미드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리페놀, 폴리아릴레이트 , 폴리페닐렌 술피드, 폴리페닐렌 옥시드, 또는 폴리스티렌 중 적어도 1종으로 제조된 적어도 1종의 중합체 층을 포함하는, 패턴 전사 시트.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 패턴 전사 시트가 적어도:
    트렌치를 포함하는 상부 중합체 층, 및 상부 중합체 층의 엠보싱 온도보다 높은 용융 온도를 갖는 하부 중합체 층을 포함하는, 패턴 전사 시트.
  13. 제12항에 있어서, 상기 상부 중합체 층이 그것이 반결정질 중합체로 제조된 경우에 170℃ 미만의 용융 온도, 또는 그것이 비정질 중합체로 제조된 경우에 160℃ 미만의 유리 온도를 갖는, 패턴 전사 시트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 상부 중합체 층이 그것이 반결정질 중합체로 제조된 경우에 110℃ 미만의 용융 온도, 또는 그것이 비정질 중합체로 제조된 경우에 100℃ 미만의 유리 온도를 갖는, 패턴 전사 시트.
  15. 제13항에 있어서, 상기 상부 중합체 층 및 하부 중합체 층이 두께가 각각 10 ㎛ 내지 100 ㎛이고, 레이저 조명에 대해 투명한 10 ㎛보다 얇은 접착층에 의해 부착되고, 하부 중합체 층은 적어도 상부 중합체 층만큼 두꺼운, 패턴 전사 시트.
  16. 제13항에 있어서, 상기 상부 중합체 층 및 하부 중합체 층이 두께가 각각 25 ㎛ 내지 40 ㎛이고, 레이저 조명에 대해 투명한 2 ㎛보다 얇은 접착층에 의해 부착되고, 하부 중합체 층은 적어도 상부 중합체 층만큼 두꺼운, 패턴 전사 시트.
  17. 패턴 전사 방법으로서,
    인쇄 페이스트로 충전되도록 구성된 패턴 전사 시트의 복수개의 트렌치를 내부 코팅하는 단계,
    레이저 빔에 의한 조명을 통해 트렌치로부터 수용 기판 상으로 인쇄 페이스트를 방출하는 단계로서, 코팅이 조명 시에 분해되도록 구성되어, 페이스트의 방출을 강화되는 단계, 및
    임의로 이로부터 코팅의 분해 산물을 제거함으로써 수용 기판을 세정하는 단계를 포함하는, 패턴 전사 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 코팅이 10% 내지 20%의 고형분 함량을 갖는 코팅 용액을 스프레딩하고 그를 건조시킴으로써 수행되는, 패턴 전사 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 코팅이 그라비어 스프레딩, 마이크로 그라비어 스프레딩, 전사 롤 스프레딩, 슬롯 압출 스프레딩, 역 컴마 스프레딩, 메이어 로드 스프레딩, 닥터 블레이드 스프레딩 중 적어도 하나에 의해 수행되는, 패턴 전사 방법.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 잔류물로부터 트렌치 사이의 패턴 전사 시트의 표면을 세정하는 단계를 추가로 포함하는, 패턴 전사 방법.
  21. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정이 고온 분해, 선택적 레이저 기화, 진공 보조 기화, 공기 송풍 및/또는 용매 세척 중 적어도 하나에 의해 수행되는, 패턴 전사 방법.
  22. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정이 인쇄 페이스트를 방출하기 위해 사용된 조명과 동일한 조명에 의해 수행되는, 패턴 전사 방법.
  23. 패턴 전사 방법으로서,
    레이저 흡수 염료를 인쇄 페이스트에 혼합하는 단계,
    패턴 전사 시트의 복수개의 트렌치에 인쇄 페이스트를 충전하는 단계,
    레이저 빔에 의한 조명을 통해 트렌치로부터 수용 기판 상으로 인쇄 페이스트를 방출하는 단계를 포함하고,
    상기 레이저 흡수 염료는 페이스트의 방출을 강화하기 위해 조명 시에 분해되도록 구성되는, 패턴 전사 방법
  24. 제23항에 있어서, 상기 혼합이 준비 단계에서 충전하기에 앞서 수행되는, 패턴 전사 방법.
  25. 제23항에 있어서, 상기 혼합이 각각의 페이스트 충전 헤드와 연관되어, 충전 전에 간단히 수행되는, 패턴 전사 방법.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 염료의 분해 산물을 제거함으로써 수용 기판을 세정하는 단계를 추가로 포함하는, 패턴 전사 방법.
  27. 패턴 전사 공정에 사용하기 위한 페이스트로서,
    상기 페이스트는 중합체 패턴 전사 시트의 복수개의 트렌치에 충전되고, 근적외선 (NIR) 레이저 빔에 의해 조명 시에 트렌치로부터 연속적으로 방출되도록 구성되고,
    상기 페이스트가 트렌치로부터 페이스트의 방출을 강화하도록 구성된 NIR 흡수 염료를 포함하는 이형 재료를 포함하는, 패턴 전사 공정에 사용하기 위한 페이스트.
  28. 제27항에 있어서, 상기 적어도 1종의 NIR 흡수 염료가 디이모늄 이온 착물, 디톨렌 착물, 프탈로시아닌, 유도체, 또는 염 및/또는 그의 조합 중 적어도 1종을 포함하는, 페이스트.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 은 페이스트 및/또는 은 에폭시 페이스트를 포함하는, 페이스트.
  30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NIR 흡수 염료가 페이스트에 직접 혼합되는, 페이스트.
  31. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 NIR 흡수 염료가 염료 용액으로서 페이스트에 혼합되는, 페이스트.
  32. 제31항에 있어서, 상기 염료 용액이 용매로서 아세톤을 포함하는, 페이스트.
  33. 제32항에 있어서, 상기 염료 용액이 아세톤 중 20wt% 염료를 포함하고, 페이스트와 3wt%로 혼합되는, 페이스트.
  34. 제31항에 있어서, 상기 염료 용액이 아세톤의 용해도 파라미터에 접근하도록 구성된 태양 전지 금속화 용매의 혼합물을 포함하는, 페이스트.
  35. 제34항에 있어서, 상기 태양 전지 금속화 용매가 부틸 카르비톨 (2-(2-에톡시에톡시)에탄올), 부틸 카르비톨 아세테이트, 텍산올 (C12H24O3), 알파-테르피네올 (C10H18O) 중 적어도 2종을 포함하는, 페이스트.
  36. 제34항에 있어서, 상기 태양 전지 금속화 용매의 혼합물이 용해도 파라미터: 14 내지 17 √MPa의 δD, 4 내지 11 √MPa의 δP, 및 7 내지 11 √MPa의 δH를 갖도록 구성되는, 페이스트.
  37. 50-90 중량%의 은 입자, 1-10 중량%의 용매, 1-5 중량%의 유리 프릿, 1-5 중량%의 중합체 결합제, 1-5 중량%의 첨가제 및 1-7 중량%의 NIR 흡수 염료를 포함하는 인쇄 페이스트로서,
    상기 용매가 용해도 파라미터: 14 내지 17 √MPa의 δD, 4 내지 11 √MPa의 δP, 및 7 내지 11 √MPa의 δH를 가지고,
    상기 NIR 흡수 염료가 디이모늄 이온 착물, 디톨렌 착물, 프탈로시아닌, 유도체, 또는 염 및/또는 그의 조합 중 적어도 1종을 포함하는, 인쇄 페이스트.
  38. 50-90 중량%의 은 입자, 1-5 중량%의 유리 프릿, 1-5 중량%의 중합체 결합제, 1-5 중량%의 첨가제 및 0.1-1 중량%의 NIR 흡수 염료를 포함하는 인쇄 페이스트로서, 여기서 NIR 흡수 염료가 디이모늄 이온 착물, 디톨렌 착물, 시아닌, 프탈로시아닌, 유도체, 또는 염 및/또는 그의 조합 중 적어도 1종을 포함하는, 인쇄 페이스트.
  39. 패턴 전사 시스템으로서,
    상기 패턴 전사 시스템은 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 패턴 전사 시트를 사용함으로써 레이저 전사를 수행하거나;
    상기 패턴 전사 시스템은 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 패턴 전사 방법을 사용함으로써 레이저 전사를 수행하거나;
    상기 패턴 전사 시스템은 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 패턴 전사 방법을 사용함으로써 레이저 전사를 수행하거나;
    상기 패턴 전사 시스템은 제27항 내지 제38항 중 어느 한 항에 따른 페이스트를 사용함으로써 레이저 전사를 수행하는, 패턴 전사 시스템.
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