TW201531413A - 具有功能特徵之微接觸印刷印模 - Google Patents

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Jonathan James O'hare
Roger Westwood Barton
Tyler John Rattray
Daniel Michael Lentz
Matthew Henry Frey
Jeffrey Howard Tokie
Mikhail Leonidovich Pekurovsky
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Abstract

一種方法包括提供彈性印模，其包括具有第一圖案元件之壓印表面，該第一圖案元件具有20%至99%之填充因子，並且包括連續區及至少一不連續區，該不連續區包括下列至少一者：(1)一或多個細長形凹穴、以及(2)一或多個內部空隙。該壓印表面之第二圖案元件具有0.25%至10%之填充因子，並且包括寬度為自0.1微米至50微米之跡線。該壓印表面係以墨水組成物進行墨水塗染，該墨水組成物包括具有官能基之官能化分子，該官能基經選擇用以結合至納墨材料之表面。該墨水塗染的壓印表面與選自片材或卷材(web)之納墨材料接觸達一段接觸時間，該接觸時間足以使該官能基與該納墨材料之該表面結合以形成官能化材料之自組裝單層(SAM)。

Description

具有功能特徵之微接觸印刷印模
可將微接觸印刷用於(例如)在基材表面上產生官能化分子圖案。官能化分子包括經由化學鍵附接至基材表面或已塗布基材表面以形成圖案化自組裝單層(SAM)的官能基。SAM係單層之分子，該等分子藉由化學鍵附接至表面且已採取相對於該表面之較佳定向且甚至是相對於彼此之較佳定向。
一種用於微接觸印刷SAM之基本方法涉及將含有官能化分子之墨水塗敷至凸紋圖案化彈性印模(例如，聚(二甲基矽氧烷)(PDMS)印模)，然後使墨水塗染的印模接觸基材表面(通常是金屬或金屬氧化物表面)，以致在印模與基材之間的接觸區域中形成SAM。
在製造程序中，官能化分子應在所欲高解析度圖案化SAM中以最少量缺陷數、以可再現方式從印模轉移至基材表面。隨著卷對卷(roll-to-roll)製造程序中移動卷材材料上微接觸印刷的速率增加，應使圖案缺陷(例如線斑及空隙)降到最少以確保準確的SAM圖案解析度及再現性。由於產生的SAM圖案通常很小，墨水滿載的印模與基材之間一旦在接觸時發生任何相對移動都會使所得印刷圖案 不準確、失真、或有雙影像。印模與基材之間的接觸壓力若一致且低，會使印模表面上小型特徵之失真減小，並且可降低印模表面上細線遭壓縮或縐縮的可能性。在將SAM用作蝕刻遮罩時，準確的SAM圖案轉移會使基材蝕刻圖案化能夠準確。
在一態樣中，本揭露係關於微接觸印刷印模上的修改型圖案元件，其可洩放印刷程序中圖案元件與基材之間介面處挾帶的空氣。該等修改型圖案元件可包括通道，該等通道之形式為供空氣逸出之細長形凹穴、或讓空氣有聚集空間之內部圖案化空隙，而不造成印刷於基材上之圖案的缺陷。在另一態樣中，本揭露係關於可包括於微接觸印刷印模上用以加強印模與基材之間接觸密度一致性的曳引(traction)特徵。在又另一態樣中，本揭露係關於包括根據印模之修改型圖案元件之導電圖案的電氣總成。在某些實施例中，修改型圖案元件可電連接至第二基材之導體。
實施例清單
A. 一種方法，其包括：提供彈性印模，其包括基底表面以及延伸離開該基底表面之壓印表面，該壓印表面包括至少一第一圖案元件及至少一第二圖案元件，且其中：該壓印表面之該第一圖案元件具有20%至99%之填充因子，並且該壓印表面之該第一圖案元件包括連續區、以及包括下列至 少一者之至少一不連續區：(1)一或多個細長形凹穴、以及(2)一或多個內部空隙；且該壓印表面之該第二圖案元件具有0.25%至10%之填充因子，並且該壓印表面之該第二圖案元件包括寬度為自0.1微米至50微米之跡線；以墨水組成物對該壓印表面進行墨水塗染，該墨水組成物包括具有官能基之官能化分子，該官能基經選擇用以結合至納墨材料之表面；以及使該墨水塗染的壓印表面與選自片材或卷材之該納墨材料之主要表面接觸達一段接觸時間，該接觸時間足以使該官能基與該納墨材料之該表面結合以在其上形成官能化材料之自組裝單層(SAM)。
B. 如實施例A之方法，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有2至100之長寬比。
C. 如實施例A之方法，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有5至50之長寬比。
D. 如實施例A之方法，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有10至20之長寬比。
E. 如實施例A至D中任一項之方法，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈細長形。
F. 如實施例A至D中任一項之方法，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈分枝狀。
G. 如實施例A至F中任一項之方法，其中該壓印表面中的該第一圖案元件兼含細長形凹穴及內部空隙。
H. 如實施例A至F中任一項之方法，其中該第一壓印表面中的該第一圖案元件的該等內部空隙形成網目。
I. 如實施例A至H中任一項之方法，其中該第一圖案元件中的該等細長形凹穴係相對於該印模與該卷材材料之該表面之間的接觸前緣之移動方向成角度定向。
J. 如實施例I之方法，其中該角度為30°至60°。
K. 如實施例J之方法，其中該角度為45°。
L. 如實施例A至K中任一項之方法，其中該等細長形凹穴或該等內部空隙形成X形圖案。
M. 如實施例A至L中任一項之方法，其中該等細長形凹穴或該等內部空隙之深度延伸至該印模之該基底表面。
N. 如實施例A至L中任一項之方法，其中該第一圖案元件之該填充因子為22.5%至95%。
O. 如請求項A至L中任一項之方法，其中該第一圖案元件之該填充因子為25%至80%。
P. 如實施例A至O中任一項之方法，其中該第一圖案元件具有1mm2至10mm2之面積。
Q. 如實施例A至P中任一項之方法，其中該第二圖案元件具有0.5%至5%之填充因子。
R. 如實施例A至Q中任一項之方法，其中該第二圖案元件具有10cm2至5000cm2之面積。
S. 如實施例A至R中任一項之方法，其中該第二圖案元件包括網目。
T. 如實施例S之方法，其中該網目包括複數條跡線，並且其中各跡線具有0.5至10微米之寬度。
U. 如實施例A至T中任一項之方法，其中該第一圖案元件及該第二圖案元件共用邊界。
V. 如實施例A至T中任一項之方法，其中該第一圖案元件與該第二圖案元件係藉由至少一跡線連接。
W. 如實施例A至V中任一項之方法，其中該接觸時間小於約10秒。
X. 如實施例A至W中任一項之方法，其中該納墨材料之該表面上之該SAM的厚度小於約50Å。
Y. 如實施例A至X中任一項之方法，其中該壓印表面包括聚(二甲基矽氧烷)，且其中該官能化分子係選自烷基硫醇及芳基硫醇之至少一者之有機硫化合物。
Z. 如實施例A至Y中任一項之方法，其中該納墨材料之該主要表面係選自由金屬、聚合膜、玻璃、陶瓷以及複合物所組成之群組。
AA. 如請求項A至Z中任一項之方法，其中該納墨材料係解繞自撐體之卷材材料。
BB. 如實施例AA之方法，其中該卷材材料係經拉緊於第一支撐輥與第二支撐輥之間，且其中該卷材材料在該第一支撐輥與該第二支撐輥之間的張力係介於約每線性英吋0.5磅與每線性英吋10磅之間。
CC. 如實施例A至BB中任一項之方法，其中該納墨材料之該表面包括無SAM區，並且該方法進一步包括蝕刻該等無SAM區。
DD. 如實施例A至CC中任一項之方法，其中該印模係安裝於旋轉元件上，其中該旋轉元件之旋轉係由至少一空氣軸承所支撐。
EE. 如實施例A至DD中任一項之方法，其進一步包括從該納墨材料之該主要表面移除該壓印表面。
FF. 一種彈性微接觸印刷印模，其包括基底表面以及延伸離開該基底表面之壓印表面，該壓印表面包括：至少一第一圖案元件，其具有20%至99%之填充因子，其中該壓印表面之該第一圖案元件包括連續區及至少一不連續區，該不連續區包括下列至少一者：(1)一或多個細長形凹穴、以及(2)一或多個內部空隙；以及至少一第二圖案元件，其具有0.25%至10%之填充因子，且其中該壓印表面之該第二圖案元件包括複數條跡線，其中各跡線具有自0.1微米至50微米之寬度；其中該壓印表面上佈置有墨水，該墨水包括複數個官能化分子，該等官能化分子包括至少一官能基，該官能基經選擇用以結合至基材，並且在該基材上形成該等官能化分子之自組裝單層(SAM)。
GG. 如實施例FF之印模，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有2至100之長寬比。
HH. 如實施例FF之印模，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有5至50之長寬比。
II. 如實施例FF之印模，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有10至20之長寬比。
JJ. 如實施例FF至II中任一項之印模，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈細長形。
KK. 如實施例FF至JJ中任一項之印模，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈分枝狀。
LL. 如實施例FF至KK中任一項之印模，其中該壓印表面中的該第一圖案元件兼含細長形凹穴及內部空隙。
MM. 如實施例FF至LL中任一項之印模，其中該第一壓印表面中的該第一圖案元件的該等內部空隙形成網目。
NN. 如實施例FF至MM中任一項之印模，其中該第一圖案元件之該填充因子為22.5%至95%。
OO. 如實施例FF至NN中任一項之印模，其中該第一圖案元件之該填充因子為25%至80%。
PP. 如實施例FF至OO中任一項之印模，其中該第一圖案元件具有1mm2至10mm2之面積。
QQ. 如實施例FF至PP中任一項之印模，其中該第二圖案元件具有0.5%至5%之填充因子。
RR. 如實施例FF至QQ中任一項之印模，其中該第二圖案元件具有10cm2至5000cm2之面積。
SS. 如實施例FF至RR中任一項之印模，其中該第二圖案元件包括網目。
TT. 如實施例SS之印模，其中該網目包括複數條跡線，其中各跡線具有0.5至10微米之寬度。
UU. 如實施例FF至TT中任一項之印模，其中該第一圖案元件與該第二圖案元件相連。
VV. 一種置於可見光透明基材上之導電圖案，該圖案包括：至少一第一圖案元件，其包括20%至99%之填充因子，其中該第一圖案元件包括連續區及至少一不連續區，該不連續區包括下列至少一者：(1)一或多個細長形凹穴、以及(2)一或多個內部空隙；以及至少一第二圖案元件，該第二圖案元件電連接至該第一圖案元件，其中該第二圖案元件具有0.25%至10%之填充因子，且其中該第二圖案元件進一步包括跡線，且其中各跡線具有自0.1微米至50微米之寬度。
WW. 如實施例VV之導電圖案，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有2至100之長寬比。
XX. 如實施例VV之導電圖案，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有5至50之長寬比。
YY. 如實施例VV之導電圖案，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有10至20之長寬比。
ZZ. 如實施例VV至YY中任一項之導電圖案，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈細長形。
AAA. 如實施例VV至ZZ中任一項之導電圖案，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包括一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈分枝狀。
BBB. 如實施例VV至AAA中任一項之導電圖案，其中該壓印表面中的該第一圖案元件兼含細長形凹穴及內部空隙。
CCC. 如實施例VV至BBB中任一項之導電圖案，其中該第一壓印表面中的該第一圖案元件的該等內部空隙形成網目。
DDD. 如實施例VV至CCC中任一項之導電圖案，其中該第一圖案元件之該填充因子為22.5%至95%。
EEE. 如實施例VV至CCC中任一項之導電圖案，其中該第一圖案元件之該填充因子為25%至80%。
FFF. 如實施例VV至EEE中任一項之導電圖案，其中該第一圖案元件具有1mm2至10mm2之面積。
GGG. 如實施例VV至FFF中任一項之導電圖案，其中該第二圖案元件具有0.5%至5%之填充因子。
HHH. 如實施例VV至GGG中任一項之導電圖案，其中該第二圖案元件具有10cm2至5000cm2之面積。
III. 如實施例VV至HHH中任一項之導電圖案，其中該第二圖案元件包括網目。
JJJ. 如實施例III之導電圖案，其中該網目包括複數條跡線，且其中各跡線具有0.5微米至10微米之寬度。
KKK. 如實施例VV至JJJ中任一項之導電圖案，其中該導電圖案電連接至該第一圖案元件處之第二基材。
LLL. 一種觸控螢幕感測器，其包括可見光透明基材，該可見光透明基材上佈置有如實施例VV至KKK中任一項之導電圖案。
MMM. 一種方法，其包括：以最高每線性英吋約10磅之張力，在兩個支撐滾筒之間將卷材材料拉緊；將聚(二甲基矽氧烷)印模安裝在由空氣軸承所支撐的滾筒之表面上，其中該印模包括基底表面、以及延伸離開該基底表面之壓印表面，該壓印表面包括圖案元件之配置，該等圖案元件包括：至少一第一圖案元件，其具有20%至99%之填充因子，其中該第一圖案元件包括連續區及至少一不連續區，該不連續區包括下列至少一者：(1)一或多個細長形凹穴；以及(2)一或多個內部空隙；以及 至少一第二圖案元件，該第二圖案元件與該第一圖案元件相連，並且具有0.25%至10%之填充因子，其中該第二圖案元件包括複數條細長形跡線，且其中各跡線具有0.1微米至50微米之寬度；以包括有機硫化合物之墨水組成物對該壓印表面進行墨水塗染；使該墨水塗染的壓印表面與該卷材材料之該主要表面接觸達一段接觸時間，該接觸時間足以令該有機硫化合物上之硫醇官能基結合至該卷材材料之納墨表面，以根據該壓印表面上之圖案元件之該配置，在其上提供該有機硫化合物之自組裝單層(SAM)；以及將該壓印表面從該卷材材料之該主要表面移除。
NNN. 如實施例MMM之方法，其中該卷材材料以每分鐘10呎至每分鐘100呎之速率移動。
OOO. 如實施例MMM至NNN中任一項之方法，其中該卷材材料在該等支撐滾筒之間持續移動。
PPP. 如實施例MMM至OOO中任一項之方法，其中該卷材材料係選自由金屬、聚合膜、玻璃、陶瓷以及複合物所組成之群組。
QQQ. 一種成卷的卷材材料，其具有順幅(down web)方向及橫幅(cross web)方向，該卷材材料包括置於其上的導電圖案，該圖案包括相間隔之功能性圖案元件之配置，其中形成該圖案之該等功能性圖案元件具有20%至100%之填充因子，並且係依該順幅方向配置；以及 內插於該等相間隔之功能性圖案元件之每一者之間之具有20%至100%之填充因子的至少一非功能性圖案元件。
RRR. 如實施例QQQ之材料，其中依該順幅方向沿著功能性元件與非功能性元件之該配置而取的0.5mm區段之圖案密度相較於該圖案之平均圖案密度的變化未大於50%。
SSS. 如實施例QQQ之材料，其中依該順幅方向沿著功能性元件與非功能性元件之該配置而取的0.25mm區段的圖案密度相較於該圖案之平均圖案密度的變化未大於25%。
TTT. 如實施例QQQ之材料，其中該等功能性圖案元件包含如實施例VV至LLL中任一項之導電圖案。
與數值、性質、或特性有關的用語「約」或「約略」意 指數值、性質、特性的+/-5%，但也明確包括數值或性質或特性的+/-5%內的任何窄小範圍、以及精確數值。例如，「約」100℃之溫度係指95℃至105℃之溫度，含(但亦明確包括)任何更窄小範圍的溫度、或甚至是該範圍內的單一溫度，包括(例如)恰好100℃之溫度。
與性質或特性有關的用語「實質上」意指此性質或特性 係落於該性質或特性的98%內，但亦明確包括該性質或特性的2%內的任何窄小範圍、以及該性質或特性之精確值。例如，「實質上」透明的基材係指透射(含)98%至100%入射光之基材。
用語「連續」意指沒有間斷或中斷。
用語「不連續」意指具有中斷或間隙。
用語「相連」意指貫穿未間斷序列進行觸碰或連接。
附圖及下文說明中提出的是本發明之一或多項實施例的細節。經由說明及圖式，並且經由申請專利範圍，本發明之其他特徵、目標、以及優點將顯而易見。
20‧‧‧微接觸印刷系統；墨水溶液；墨水
22‧‧‧卷材；卷材材料；表面材料
23‧‧‧表面
24‧‧‧卷材路徑
26‧‧‧入口滾筒
28‧‧‧出口滾筒
30‧‧‧印模輥總成
32‧‧‧輥
32'‧‧‧套管
34‧‧‧空氣軸承
36‧‧‧非旋轉鋼核心
38‧‧‧孔隙
40‧‧‧印模
41‧‧‧接觸前緣
50‧‧‧印刷圖案
52‧‧‧未印刷區
140‧‧‧微接觸印刷印模
142‧‧‧基底印刷表面；基底表面
144‧‧‧修改型圖案元件
144A‧‧‧修改型圖案元件
144B‧‧‧修改型圖案元件
144C‧‧‧修改型圖案元件
144D‧‧‧修改型圖案元件
144E‧‧‧修改型圖案元件
144F‧‧‧修改型圖案元件
146‧‧‧壓印表面；印刷表面
146A‧‧‧印刷表面
146B‧‧‧印刷表面
146C‧‧‧印刷表面
146D‧‧‧印刷表面
146E‧‧‧印刷表面
146F‧‧‧印刷表面
160‧‧‧細長形凹穴或內部空隙
160B‧‧‧內部空隙
160C1‧‧‧線性細長形凹穴
160C2‧‧‧線性細長形凹穴
160D‧‧‧線性內部空隙
160E‧‧‧線性細長形凹穴
160F‧‧‧線性內部空隙
222‧‧‧卷材材料
223‧‧‧表面
240‧‧‧微接觸印刷印模
242‧‧‧基底表面
244‧‧‧圖案元件
244A‧‧‧修改型圖案元件
244B‧‧‧修改型圖案元件
244C‧‧‧修改型圖案元件
244D‧‧‧修改型圖案元件
244E‧‧‧修改型圖案元件
244F‧‧‧修改型圖案元件
244G‧‧‧修改型圖案元件
245‧‧‧尖端
246‧‧‧圖案元件
246C‧‧‧表面
246E‧‧‧表面
250‧‧‧第一區域
251‧‧‧第二區域
252‧‧‧非均勻圖案密度缺陷
260A‧‧‧作圖線
260B‧‧‧作圖線
260C‧‧‧線性細長形凹穴
260D‧‧‧細長形內部空隙
260E‧‧‧細長形內部空隙
260F‧‧‧細長形內部空隙
260G‧‧‧交叉內部空隙
261A‧‧‧內部空隙
261B‧‧‧內部空隙
261E‧‧‧作圖線
262G‧‧‧作圖線
300‧‧‧微接觸印模
302‧‧‧基底表面
305‧‧‧固體交叉牽引條
320‧‧‧微接觸印模
322‧‧‧基底表面
325‧‧‧線性特徵；牽引特徵
400‧‧‧透明感測器元件；觸控螢幕總成
410‧‧‧圖案化導體層
412‧‧‧光學透明黏著層
414‧‧‧圖案化導體層
416‧‧‧光學透明黏著層
418‧‧‧基底板
440‧‧‧金屬微圖案
441‧‧‧網目條
442‧‧‧網目條
443‧‧‧跡線
460‧‧‧方型接觸墊；電子方形墊
460A‧‧‧接觸墊
470‧‧‧非導電區
470A‧‧‧網目狀導電圖案
480‧‧‧圖案
701‧‧‧圖案
702a‧‧‧引導線
702b‧‧‧引導線
702c‧‧‧引導線
703a‧‧‧細長形凹穴
703b‧‧‧細長形凹穴
703c‧‧‧細長形凹穴
704‧‧‧修改型圖案元件
705‧‧‧低密度第二圖案元件；低密度區域
707‧‧‧網目單元
708‧‧‧跡線
709‧‧‧連續區；陰影面積
801‧‧‧圖案
803a‧‧‧內部空隙；內部圖案空隙
803b‧‧‧內部空隙；內部圖案空隙
803c‧‧‧內部空隙；內部圖案空隙
804‧‧‧修改型圖案元件
805‧‧‧低密度區域
807‧‧‧網目單元
808‧‧‧跡線
809‧‧‧連續區；陰影面積
901‧‧‧圖案
904‧‧‧修改型圖案元件
905‧‧‧低密度區域
906‧‧‧內部空隙；內部圖案空隙
907‧‧‧網目單元
908‧‧‧跡線
909‧‧‧連續區；陰影面積
1001‧‧‧圖案
1002a‧‧‧引導線
1002b‧‧‧引導線
1002c‧‧‧引導線
1003a‧‧‧細長形凹穴
1003b‧‧‧細長形凹穴
1003c‧‧‧細長形凹穴
1004‧‧‧修改型圖案元件
1005‧‧‧低密度區域
1006‧‧‧內部空隙；內部圖案空隙
1007‧‧‧網目單元
1008‧‧‧跡線
1009‧‧‧連續區；陰影面積
1101‧‧‧修改型圖案元件
1102‧‧‧細長形凹穴
1103‧‧‧修改型圖案元件
1104‧‧‧細長形凹穴
1105‧‧‧修改型圖案元件
1106‧‧‧細長形凹穴
1107‧‧‧修改型圖案元件
1108‧‧‧細長形凹穴
1201‧‧‧電氣總成；隆起特徵圖案
1202‧‧‧金屬圖案化基材；功能性圖案元件
1203‧‧‧電氣組件；牽引特徵
1204‧‧‧導體圖案；低密度網目圖案區域
1205‧‧‧金屬圖案
1206‧‧‧SAM
1207‧‧‧ACF導電填料粒子
1208‧‧‧ACF黏著劑
1301‧‧‧圖案
1302a‧‧‧修改型圖案元件
1302b‧‧‧修改型圖案元件
1302c‧‧‧修改型圖案元件
1302d‧‧‧修改型圖案元件
1303a‧‧‧低密度網目區域
1303b‧‧‧低密度網目區域
1303c‧‧‧低密度網目區域
1303d‧‧‧低密度網目區域
1304a‧‧‧互連跡線
1304b‧‧‧互連跡線
1304c‧‧‧互連跡線
1304d‧‧‧互連跡線
A‧‧‧箭號；方向
ABCD‧‧‧多邊形
BB'‧‧‧線
CC'‧‧‧線
D‧‧‧方向
EFGH‧‧‧多邊形
h‧‧‧高度
IJKL‧‧‧多邊形
l‧‧‧間距；長度
l1‧‧‧寬度
MNOP‧‧‧多邊形
w‧‧‧寬度
x‧‧‧距離
α‧‧‧角度
β‧‧‧角度
δ‧‧‧角度
ε‧‧‧角度
圖1係用於執行微接觸印刷程序之系統之實施例之示意截面圖。
圖2係微接觸印刷印模與基材之間捕集的空氣在固體印刷特徵中所造成之空隙的示意俯視圖。
圖3A至圖3D係微接觸印刷程序中適用的印模之實施例之示意俯視圖，各印模皆包括高密度修改型圖案元件及低圖案密度區。
圖3E至圖3F係微接觸印刷程序中適用的印模上之修改型圖案元件之實施例之示意俯視圖。
圖4A至圖4B係微接觸印刷程序中適用的印模上之修改型圖案元件之實施例之示意俯視圖。
圖5係包含各向異性傳導膜黏著劑之電氣總成的截面示意圖。
圖6係圖案寬度對比缺陷之示意俯視圖。
圖7A係微接觸印刷程序中適用的印模之示意俯視圖，其包括附加至功能性圖案元件的曳引特徵。
圖7B係圖7A之微接觸印刷印模上沿著線BB’之圖案密度對位置的繪圖。
圖7C係圖7A之微接觸印刷印模上沿著線CC’之圖案密度對位置的繪圖。
圖8A至圖8B係一部分微接觸印刷印模上曳引特徵陣列的示意俯視圖。
圖9係可層壓在一起以形成觸控螢幕感測器之一實施例(X-Y網格型投射電容式觸控螢幕感測器)之層之配置之示意圖。
圖10繪示根據圖9之觸控螢幕感測器之實施例之X層或Y層用的導體微圖案。
圖11係圖10所示導體微圖案之一部分之一實施例，該部分包括接觸第二區域之高光學品質導電網目之第一區域，第二區域包括具有線性特徵之接觸墊。
圖12係圖10所示導體微圖案之一部分之另一實施例，該部分包括接觸第二區域之高光學品質導電網目之第一區域，第二區域包括具有網目特徵之接觸墊。
圖13至圖18係可撓性印刷電路與金屬圖案化基材之間製作之各向異性傳導膜(ACF)黏著接合的光學照相顯微圖，包括FPC對固體接合墊之ACF接合以及FPC對修改型圖案元件(接合墊)之ACF接合。
類似的符號在圖中表示類似的元件。
圖1係微接觸印刷系統20之一實施例之示意圖，其中長度不定之材料卷材22係沿著卷材路徑24依方向D輸送。在某些實 施例中，卷材22可為聚合材料，例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)、環烯烴聚合物(COP)、環烯烴共聚物(COC)、聚碳酸酯、以及聚醯亞胺。在某些實施例中，此類基材可能以薄金屬層(例如銀、金、銅、鈀、或類似者)予以便利塗布。
在圖1之實施例中，卷材路徑24包括令卷材22觸碰或包繞至少一部分印模輥總成30而置之入口滾筒26及出口滾筒28。在某些實施例中，入口滾筒26及出口滾筒28之一或二者為惰滾筒(idle rollers)。卷材路徑24在入口滾筒26與出口滾筒28之間輸送自由跨距之卷材22，令其與印模輥總成30觸碰接觸。印模輥總成30包括具有非常低阻力之輥32。印模40及輥32之卷材運輸方向D及同步化逆時針旋轉導致接觸前緣41在卷材22與印模40之間傳播。圖1中接觸前緣41相對於參考印模框之傳播方向為順時針。
在圖1所示的實施例中，藉由將套管32'安裝在空氣軸承34上而在一實施例中使輥32具有非常低之阻力。套管的構成可來自金屬、金屬層組合、來自包括PAN碳纖維、瀝青碳纖維、對聚芳醯胺纖維、克維拉纖維、以及玻璃纖維之複合材料、或來自金屬及聚合材料層組合物，例如類似橡膠之彈性體。以可包括環氧樹脂、聚酯、以及乙烯酯的聚合材料浸漬這些基於纖維之材料。適用於構成套管之金屬之實例包括鎳、銅、鎳/鈷、鈦、以及鋁。碳複合物之薄殼亦適用於當作套管。
在一實施例中，空氣軸承34可包括具有孔隙38之非旋轉鋼核心36，用於將以旋轉方式支撐輥32的氣流排出。加熱器或冷 卻器可置於核心36或供氣源中或與其相鄰，用以視需要對輥32進行加熱或除熱，從而控制微接觸印刷印模之溫度。在微接觸印刷應用中，期望微接觸印刷印模與印刷表面之間具有接觸均覆性。需有均覆性用以補償基材厚度、微接觸印刷印模厚度以及輥偏轉量之不均勻性。用於在微接觸印刷中達到均覆性的典型方法包括由彈性材料構成印模、在微接觸印刷印模與安裝表面之間插入可變形泡體或低模量聚合物之層。在空氣軸承中，可藉由對置之軸承表面之間的氣隙距離以及藉由氣流控制均覆性。在某些實施例中，在將微接觸印刷印模安裝至由一或多個空氣軸承所支撐的輥或套管時，不再需要泡體層。
微接觸印刷印模40係安裝於輥32上，並且可覆蓋其周圍的全部或僅部分。可用於形成印模40的材料包括諸如(例如)聚矽氧、聚胺甲酸酯、乙烯丙烯二烯系M類(EPDM)橡膠之類的彈性聚合物、以及市售的快乾印刷板材料(例如，可購自E.I.du Pont de Nemours and Company,Wilmington,DE商標名稱為Cyrel)。印模可由複合材料製成，包括(例如)與織物或非織物纖維狀強化層組合之壓印表面上的彈性材料。聚二甲基矽氧烷(PDMS)因有彈性且具有低表面能(易於從大部分基材移除印模)而特別可當作印模材料。可用的市售配方可得自Dow Corning,Midland,MI商標名稱為Sylgard 184 PDMS。
可藉由包括下列的一些方法製作微接觸印刷印模：對著母版鑄製、藉由光化輻射或熱進行的選擇性固化、表面機械加工、或雷射剝蝕。例如，可藉由將未交聯PDMS聚合物施配到圖案化模型內 或對著圖案化模型施配，然後固化以形成PDMS印模。可使用此項技術已知的光刻技術，形成用於塑製彈性印模之母版工具。可藉由將未固化PDMS塗敷至母版工具然後固化以塑製彈性印模。
微接觸印刷印模40之上或之中已塗敷在本文中稱為墨水之材料，其包括具有官能基之官能化分子，此官能基經選擇用以結合至卷材材料22之表面23。材料22及用於將墨水中官能化分子之官能基的較佳組合物包括(但不限於)：(1)金屬(例如金、銀、銅、鎘、鋅、鈀、鉑、汞、鉛、鐵、鉻、錳、鎢)、以及上述與含硫官能基(例如硫醇、硫化物、二硫化物、及類似者)的任何合金；(2)摻雜或未摻雜烯烴之矽；(3)金屬氧化物(例如附有矽烷、氯矽烷及羧酸之矽石、礬土、石英、玻璃、及類似者)；(4)附有腈及異腈之鉑及鈀；以及(4)附有羥胺酸之銅。墨水中官能化分子上其他適合的官能基包括酸氯化物、酐、磺醯基、磷酸基、羥基以及胺基酸基。其他表面材料22包括鍺、鎵、砷、以及砷化鎵。此外，還可將環氧化合物、聚碸化合物、塑膠以及其他聚合物當作材料22。其他材料及官能基可參閱美國專利案第5,079,600號及第5,512,131號。
在某些實施例中，將現述程序中用於形成SAM的官能化分子遞送至印模40作為墨水溶液，此墨水溶液包括一或多種如美國公開申請案第2010/0258968號中所述的有機硫化合物。較佳地，各有機硫化合物能夠在卷材材料22之選定表面23上形成SAM之硫醇化合物。硫醇包括--SH官能基，並且也可稱為硫醇。硫醇基可用於在墨水中的官能化化合物分子與金屬之表面23之間建立化學鍵。可用的硫 醇包括(但不限於)烷基硫醇及芳基硫醇。其他可用的有機硫化合物包括二烷基二硫化物、二烷基硫化物、烷基黃酸鹽、二硫代磷酸鹽、以及二烷硫胺甲酸酯(dialkylthiocarbamates)。
較佳地，墨水溶液包括諸如(例如)線性烷基硫醇之類的烷基硫醇：HS(CH2)nX，其中n為亞甲基單元數，以及X為烷基鏈之末端基(例如，X=--CH3、--OH、--COOH、--NH2，或類似者)。較佳地，X=--CH3。其他可用的官能基包括(例如)下列所述：(1)Ulman，「Formation and Structure of Self-Assembled Monolayers」Chemical Reviews Vol.96,pp.1533-1554(1996)；以及(2)Love等人，「Self-Assembled Monolayers of Thiolates on Metals as a Form of Nanotechnology」，Chemical Reviews Vol.105,pp.1103-1169(2005)。
可用的烷基硫醇可為線性烷基硫醇(即直鏈烷基硫醇)或分枝狀，並且可為取代或未取代。較佳地，選擇性取代基未干擾SAM之形成。可用的分枝狀烷基硫醇之實例包括具有甲基之烷基硫醇，此甲基係附接至線性烷基鏈骨幹(例如，植烷基硫醇)之每第三個或每第四個碳原子。可用烷基硫醇內中鏈取代基的實例包括乙醚基及芳環。可用硫醇亦可包括三維環狀化合物(例如，1-金剛烷硫醇)。
較佳地，線性烷基硫醇具有10至20個碳原子(更佳地，12至20個碳原子；最較佳地，16個碳原子、18個碳原子、或20個碳原子)。
適合的烷基硫醇包括市售的烷基硫醇(Aldrich Chemical Company,Milwaukee,WI)。較佳地，墨水溶液20主要由溶劑及有機硫化合物組成，包括的雜質小於約5重量百分比的墨水溶液；更較佳地，小於約1%；甚至更較佳地，小於約0.1%。可用的墨水20可含有普通溶劑中溶解之不同有機硫化合物的混合物，例如，烷基硫醇與二烷基二硫化物之混合物。
芳基硫醇(其包括附接至芳環之硫醇基)亦可用於墨水20中。可用芳基硫醇之實例包括聯苯硫醇及三苯硫醇。可在各種位置之任一者以一或多個官能基取代聯苯及三苯硫醇。可用芳基硫醇之其他實例包括雜環多稠苯硫醇(acene thiols)，其可或可不用官能基予以取代。
可用的硫醇可包括線性共軛碳-碳鍵結(例如雙鍵結或三鍵結)，並且可予以部分或完全氟化。
墨水溶液可包括兩種或兩種以上化學性質不同的有機硫化合物。例如，墨水可包括兩種線性烷基硫醇化合物，各具有不同的鏈長。舉另一實例，墨水20可包括兩種具有不同尾基之線性烷基硫醇化合物。
雖然已將整齊的有機硫化合物用於進行印模之墨水塗染來執行微接觸印刷，仍可用更均勻的方式將有機硫化合物遞送至印模，並且在線性烷基硫醇及PDMS印模的例子中印模潤脹較少(若是遞送自基於溶劑之墨水)。在某些實施例中，墨水包括超過一種溶 劑，但大部分可用的配方要求的僅包括單一溶劑。僅用一種溶劑配製的墨水可含有少量雜質或添加劑，例如安定劑或乾燥劑。
較佳地，可用的溶劑與PDMS相容(亦即，其未使PDMS過度潤脹)，其為最常用於微接觸印刷之印模材料。在微接觸印刷中，PDMS印模的潤脹會導致圖案化特徵失真且圖案逼真度不良。取決於墨水塗染的作法，過度潤脹也會造成對印模提供機械支撐方面的重大挑戰。
酮可為適用於墨水溶液之溶劑。在某些實施例中，適合的溶劑包括(例如)丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、及類似者、以及其組合物。丙酮是特別較佳的溶劑。該一或多種有機硫化合物(例如，硫醇化合物)在溶劑中的總濃度至少為約3毫莫耳(mM)。如本文中所使用，「總濃度」係指所有溶解之有機硫化合物之聚集體的莫耳濃度。該一或多種有機硫化合物(例如，硫醇化合物)可有墨水溶液主要由單相組成時的任何總濃度。該一或多種有機硫化合物(例如，硫醇化合物)的總濃度可為至少約5mM、至少約10mM、至少約20mM、至少50mM、以及甚至至少約100mM。
印模40可使用此項技術已知的方法(例如下列所述者：Libioulle等人，「Contact-Inking Stamps for Microcontact Printing of Alkanethiols on Gold」，Langmuir Vol.15,pp.300-304(1999))以墨水溶液進行「墨水塗染」。在一作法中，以墨水溶液浸漬的塗敷器(例如，棉花棒或泡體塗敷器)可跨越印模40之壓印表面予以摩擦，接著乾燥壓印表面的溶劑。在另一作法中，可將壓印表面 壓往以墨水溶液浸漬的「印台」，印台選擇性地為PDMS厚板。在另一作法中，印模40可從其背側(相對於印刷表面)以墨水溶液進料。 在後一種作法中，有機硫化合物透過印模擴散以到達用於印刷之凸紋圖案面。在另一實施例中，可將印模之凸紋圖案印刷面浸泡於墨水溶液中，接著抽出並且乾燥(「沈浸式墨水塗染」)。
通常期望卷材22與微接觸印刷印模40的接觸非常輕。 認為適合的接觸壓力為小於2psi(13.7kPa)、或甚至小於1psi(6.9kPa)、或進一步甚至小於0.5psi(3.4kPa)。此外，可期望卷材22與微接觸印刷印模短時間接觸。例如，卷材22可接觸小於50%、小於25%、或甚至小於15%、或進一步甚至小於5%的輥周圍。在某些實施例中，卷材22與套管或輥外圍的接觸為表面圓弧的2至4英吋(5.1至10.2cm)，例如3英吋(7.6cm)。圍包角(wrap angle)取決於卷材速率及張力，因為增加包繞有助於驅動套管32'，但若失去配準則會導致印刷品質降低。較短的圍包角可提升印刷品質，但其接觸可能不足以驅動套管。一般而言，期望微接觸印刷印模與卷材互相接觸至少3至5毫秒，例如4毫秒。較長的接觸時間會不理想地增加圖案在基材上的印刷寬度。要形成在基材上具有硫醇溶液之組裝單層需要最小接觸時間，但時間增加太長會導致印刷線寬增寬，並且因印刷期間表面與表面間的相對動作而增加抹污或雙印刷影像的可能性。因此，在決定用以確保期望接觸持續時間的圍包角時，也應該考慮基材之速率。
卷材22的張力可變化。可將較高張力用於為套管或輥產生較大驅動力並且降低空氣挾帶(air entrainment)，但會導致微接觸印刷印模上的印刷特徵縐縮。取決於輥或套管上基材的圍包角，合適的張力其範圍可為1至2磅/線性英吋(1.75至3.5牛頓/線性cm)。 在某些便利實施例中，入口滾筒26、出口滾筒28或印模輥總成30之一或多者可位於可調座架上，以便輕易變更輥32之周圍的接觸壓力及/或百分率，可調整輥32上卷材22與印模40之間出現的接觸。
準確的印刷期望在輥32之位置上有精確的橫向控制。 用於控制薄殼輥橫向位置的辦法可見於同在申請中且共同讓與之2009年5月20日申請之名稱為「Method for Continuous Sintering on Indefinite Length Webs」之美國專利申請案第12/993,138號，其全文以引用方式併入本說明書中。
在卷對卷程序(其中介於卷材22之表面23與微接觸印模40之間的接觸前緣41正在移動)中，隨著印刷速率提升，印模40與表面23之間遭捕集的空氣愈多。當表面23接觸微接觸印刷印模40時，表面23與印模40之間遭捕集之任何空氣皆會在兩個介質之間產生氣泡，其使得印模與卷材材料22未達100%意欲的(即，印模40之隆起表面)接觸。在較高的印刷速率下，印模40與表面23之間介面處捕集到的此挾帶空氣可產生在本文中稱為未受控空隙的區域，該處為本設計在印模表面上的特殊圖案元件未100%轉移至基材的表面。圖2表示已金屬化、印刷、以及蝕刻圖案化之卷材材料22之表面23上未受控空隙之一實例，其有如印刷圖案50中的未印刷區52。
在一實施例中，本揭露係關於印模40之印刷表面上之修改型圖案元件，其包括：(1)形式為細長形凹穴之空氣洩放特徵，其提供讓挾帶空氣逸出的路徑；及/或，(2)位於圖案元件內之內部空隙，其在圖案元件與卷材材料22之表面23接觸期間，暫時存放此挾帶之空氣。在某些實施例中，修改型圖案元件可改善墨水從印模40轉移至表面23的準確度，但未在最終印刷部分中產生令人不可接受的缺陷(例如，未受控空隙)，尤其是在更高印刷速率的情況下。在某些實施例中，修改型印刷元件甚至可用更高的印刷速率，提供從印模40至表面23的100%設計轉移(實質上無缺陷轉移)。
「細長形凹穴」係指連續二維形狀周邊的內凸或內凹特徵，其中該特徵具有長軸，並且其中長軸一般延伸成二維形狀。在某些實施例中，形狀可為多邊形。形狀若為多邊形，則為凹多邊形。在其他實施例中，形狀可為非多邊形。具有細長形凹穴不屬於多邊形之形狀之非限制實例為具有細長形凹穴之圓形或橢圓形。此類形狀的其他實例為具有細長形凹穴之自由形式。細長形凹穴可用其長寬比來描述，亦即其長度除以其平均寬度。要成為細長形凹穴，長寬比需大於1，較佳地大於2、更較佳地大於5、更較佳地大於10。在某些實施例中，細長形凹穴可呈分枝狀。
「內部空隙」係指連續二維形狀內的遺漏或移除區。內部圖案空隙從而係藉由二維形狀(即，內部空隙周圍的形狀具有連續性)予以完全圍繞。內部空隙可屬於等軸(例如，圓形、方形)或細長形(例如，長寬比大於2、大於5、大於10)。在某些實施例中， 細長形內部圖案空隙可為分枝狀。在某些實施例中，第一壓印表面中第一圖案元件的內部空隙形成網目。內部空隙形成網目的意思是指，圖案元件內存在多個離散空隙，係藉由印模隆起區(指稱印模時)或圖案化SAM(指稱印刷SAM圖案時)分開，形式為從而形成連續網絡(network)之跡線。
「填充因子」係指包括一或多個隆起特徵之印模其給定區域的面積分率。在將印模之一區域用於轉移SAM之圖案時，所得SAM之填充因子通常係意欲匹配印模之區域之填充因子。如本文中所使用，圖案之「開放面積」係填充面積的補數。因此，開放面積分率等於一(one)減去填充因子。
本文中所述之修改型圖案元件特別可用於亦包括一或多個低密度圖案區域之印模圖案。如本文中所使用，密度係指局部填充因子(印模上隆起元件之局部面積分率)，其對應於已轉移SAM在印刷後意欲的局部面積分率；以及當選擇性地由基材金屬進行選擇性蝕刻之後，圖案化金屬意欲的面積分率。
低密度圖案及相對較高密度圖案元件同時進行微接觸印刷會面臨挑戰，特別是在較高密度圖案元件大於約0.1平方公釐且低密度區域的面積大於約1平方公分的情況下。低密度區域(例如，填充因子為0.25%至10%之網目幾何形狀)非常容易導致印模縐縮(亦稱為印模上盤(roof)縐縮)，其中基材因印模表面的凹陷部分而遭到非意欲接觸，導致印刷SAM圖案的不準確度(SAM轉移的位置非屬意欲)。固體(100%之填充因子)圖案元件其低密度區域中的上盤縐縮 問題及空氣挾帶問題在微接觸印刷程序方面的要求有所衝突。這些相衝突的要求，先前已導致低印刷速率(即，卷材運輸速率)。本揭露描述圖案設計的概念，其在某些實施例中可允許較高印刷速率，同時避免低密度區域中的縐縮缺陷以及其他圖案元件中的空氣挾帶缺陷(即，未受控空隙)。
圖3A係隆起特徵之微接觸印刷印模圖案之示意圖。圖案701包括具有連續及不連續區之修改型圖案元件704、以及低密度第二圖案元件705，其中圖案元件704及圖案元件705相連。修改型圖案元件704包括連續區709、以及具有細長形凹穴703a、703b及703c之不連續區。修改型圖案元件704的範圍(作為參考用於界定其幾何變體及填充因子)為多邊形ABCD。細長形凹穴703a、703b及703c從ABCD的周邊開始延伸，如引導線702a、702b及702c所闡述。修改型圖案元件704之填充因子的計算方法是將連續陰影面積709除以多邊形ABCD的總面積。換言之，修改型圖案元件704之填充因子的計算方式如下：(多邊形ABCD的面積減去細長形凹穴703a、703b及703c的面積總和)除以(多邊形ABCD的面積)。修改型圖案元件704的填充因子可為20%至99%，較佳地，50%至95%。
低密度區域705包括連接跡線708之網絡，界定經圍封的網目單元(mesh cell)707。低密度區域705的填充因子可為0.25%至10%，較佳地，0.5%至5%。低密度區域的非限制實例為方形網目，其包括1微米寬之跡線，節距為200微米(大約1%填充因子)。
圖3B係隆起特徵之微接觸印刷印模圖案之示意圖。圖案801包括修改型圖案元件804以及相連低密度區域805。修改型圖案元件804包括連續區809、以及含內部空隙803a、803b及803c之不連續區。修改型圖案元件804的範圍(作為參考用於界定其幾何變體及填充因子)為多邊形EFGH。修改型圖案元件804之填充因子的計算方法是將陰影面積809除以多邊形EFGH的總面積。換言之，修改型圖案元件804之填充因子的計算方式如下：(多邊形EFGH的面積減去內部圖案空隙803a、803b及803c的面積總和)除以(多邊形EFGH的面積)。修改型圖案元件的填充因子可為20%至99%，較佳地，50%至95%。低密度區域805包括連接跡線808之網絡，界定經圍封的網目單元807。低密度區域805的填充因子可為0.25%至10%，較佳地，0.5%至5%。低密度區域的非限制實例為方形網目，其包含1微米寬之跡線，節距為200微米(大約1%填充因子)。
圖3C係隆起特徵之微接觸印刷印模圖案之示意圖。圖案901包括與低密度區域905相連之修改型圖案元件904。修改型圖案元件904包括具有複數個不連續區之連續區909，該複數個不連續區形成一陣列之內部空隙906。修改型圖案元件904在本文中係描述為網目或網目幾何形狀。修改型圖案元件904的範圍(作為參考用於界定其幾何變體及填充因子)為多邊形IJKL。修改型圖案元件904之填充因子的計算方法是將陰影面積909除以多邊形IJKL的總面積。換言之，修改型圖案元件904之填充因子的計算方式如下：(多邊形IJKL的面積減去內部圖案空隙906的面積總和)除以(多邊形IJKL 的面積)。修改型圖案元件904的填充因子可為20%至99%，較佳地，50%至95%。低密度區域905包括連接跡線908之網絡，界定經圍封的網目單元907。低密度區域905的填充因子可為0.25%至10%，較佳地，0.5%至5%。低密度區域的非限制實例為方形網目，其包括1微米寬之跡線，節距為200微米(大約1%填充因子)。
圖3D係隆起特徵之微接觸印刷印模圖案之示意圖。圖案1001包括與低密度區域1005相連之修改型圖案元件1004。修改型圖案元件1004包括連續區1009及複數個含細長形凹穴1003a、1003b與1003c之不連續區、以及一陣列之內部空隙1006。修改型圖案元件1004在本文中係描述為網目幾何形狀。修改型圖案元件1004的範圍(作為參考用於界定其幾何變體及填充因子)為多邊形MNOP。細長形凹穴1003a、1002b及1002c從MNOP的周邊開始延伸，如引導線1002a、1003b及1003c所闡述。修改型圖案元件1004之填充因子的計算方法是將陰影面積1009除以多邊形MNOP的總面積。換言之，修改型圖案元件1004之填充因子的計算方式如下：(多邊形MNOP的面積減去細長形凹穴1003a、1003b與1003c、以及內部圖案空隙1006的面積總和)除以(多邊形MNOP的面積)。修改型圖案元件的填充因子可為20%至99%，較佳地50%至95%。低密度區域1005包括連接跡線1008之網絡，界定經圍封的網目單元1007。低密度區域1005的填充因子可為0.25%至10%，較佳地0.5%至5%。低密度區域的非限制實例為方形網目，其包含1微米寬之跡線，節距為200微米(大約1%填充因子)。
圖3E包括隆起特徵之微接觸印刷印模圖案之實例之示意圖，包括細長形凹穴的各種幾何形狀，非意欲將其作為限制。修改型圖案元件1101、1103、1105、以及1107包括細長形凹穴1102、1104、1106、以及1108之不連續區。細長形凹穴1102具有直線與平行側、以及直角轉角。細長形凹穴1104具有彎曲側面且無轉角。細長形凹穴1106包括會聚的平直、非平行側面。細長形凹穴1108呈分枝狀，而細長形凹穴1102、1104、以及1106則呈非分枝狀。細長形凹穴可具有既非直線也非橢圓之側面，如圖3E所示。例如，細長形凹穴可具有蜿蜒或波狀側面。儘管圖3E所示細長形凹穴僅具有兩個長軸定向(分開180度)，本揭露範圍內的細長形凹穴仍不受限於其定向。 如圖3A至圖3D所示，修改型圖案元件704、804、904、1004、以及其他本文所述者皆可連接至低密度區域(例如，低密度網目)之元件(例如，跡線)。
圖3F係隆起特徵之微接觸印刷印模圖案之另一實施例的示意圖。圖案1301包括修改型圖案元件1302a、1302b、1302c、1302d之配置，其各包括具有線性細長形凹穴之不連續區。修改型圖案元件係分別透過互連跡線1304a、1304b、1303c、1303d連接至各自低密度網目區域1303a、1303b、1303c、1303d。
在各項實施例中，低密度區域705、805、905、1005以及其他本文所述者所包括的跡線之寬度可為0.1至50微米、或0.25至25微米、或0.5至10微米、或0.75至3微米。在各項實施例中，低密度區域705、805、905、1005、以及其他本文所述者可包括跡 線，其係組織成網目幾何形狀(界定經圍封單元之連接跡線的網絡)，所具有的填充因子為0.25%至10%、或0.5%至5%、或0.75%至2.5%、或1%至2%。在各項實施例中，低密度區域705、805、905、1005、以及其他本文所述者所具有的面積為至少1平方公分，在某些實施例中係介於1平方公分與2平方公尺，在某些實施例中係介於5平方公分與1平方公尺之間，在某些實施例中係介於10平方公分與5000平方公分之間。
在各項實施例中，修改型圖案元件704、804、904、1004、1101、1103、1105、1107、以及其他本文所述者所具有的填充因子可為20%至99%、或22.5%至95%、或25%至80%、或60%至90%。修改型圖案元件704、804、904、1004、1101、1003、1105、1107以及其他本文所述者所具有的面積可介於0.1平方公釐與100平方公分之間，在某些實施例中係介於0.25平方公釐與10平方公分之間，在某些實施例中係介於0.5平方公釐與1平方公分之間，在某些實施例中係介於1平方公釐與25平方公釐之間。修改型圖案元件704、804、904、1004、1101、1003、1105、1107以及其他本文所述者可包括網目(係屬於印模隆起特徵，然後是印刷SAM之網目，然後是導電跡線之網目)，跡線的寬度係介於0.1與100微米之間，在某些實施例中係介於0.5與50微米之間，在某些實施例中係介於1與25微米之間，在某些實施例中係介於5與20微米之間。
可將圖3A至圖3E的微接觸印刷印模圖案(隆起特徵之圖案)用於印刷具有相同圖案幾何形狀之SAM。圖3A至圖3E所 示幾何形狀之SAM圖案若施用(例如)於基材(例如，透明基材，例如聚合膜基材，其可見光透射比為至少60%，較佳地至少85%)上的薄膜金屬，則可轉而用於藉由蝕刻將薄膜金屬圖案化成相同的圖案幾何形狀。
圖4A係修改型圖案元件之更多實施例之示意圖，可將其用在包括實質上平面基底印刷表面142的微接觸印刷印模140上。 修改型圖案元件144延伸離開基底印刷表面142，並且各包括可使用以上圖1所述系統進行「墨水塗染」(塗有墨水)以轉移實質上類似圖案及在基材材料表面上形成SAM之壓印表面146。
圖4A所示的修改型圖案元件144只是提供作為實例，並非意欲作為限制。
在圖4A所示的實施例中，修改型圖案元件之印刷表面146呈實質上平面，並且實質上平行於基底表面142，但此種平行配置並非必要。本文所提的方法及設備亦特別有助於利用基底表面142上具有下列高度h的修改型圖案元件144進行微接觸印刷：約50μm或更小、或約10μm或更小、或約5μm或更小、或約1μm或更小、或約0.25μm或更小。
修改型圖案元件144可佔有全部或僅一部分基底表面142(基底表面142的某些區可無圖案元件)。例如，在各項實施例中，相鄰修改型圖案元件144之間的間距l可大於約50μm、或大於約100μm、或大於約200μm、或大於約300μm、或大於約400μm、或甚至大於約500μm。市售可用於微接觸印刷之修改型圖案元 件144陣列在印模140之基底表面142上涵蓋下列面積：(例如)大於100平方公分、大於200cm2、或甚至大於1000cm2。
在某些實施例中，修改型圖案元件144可包含「微圖案」之一部分，其在本申請案中係指包括尺寸(例如，線寬)不大於1mm之點、線、填實形狀(filled shape)、或其組合之配置的圖案。在某些實施例中，點、線、填實形狀、或其組合之配置所具有的尺寸(例如，線寬)為至少0.5μm且通常不大於20μm。微圖案修改型圖案元件144之尺寸可隨微圖案選擇變化，且在某些實施例中，微圖案圖案元件所具有的尺寸(例如，線寬)小於10、9、8、7、6、或5μm(例如，0.5至5μm或0.75至4μm)。
在某些實施例中，圖4A中的修改型圖案元件144包括具有細長形凹穴之不連續區，其可呈直線或彎曲。在某些實施例中，修改型圖案元件包括內部空隙。一陣列(規則型或隨機型)之內部圖案空隙可導致二維網絡(即，網目)之互補式印模隆起特徵圖案。網目可為(例如)方形網格、六邊形網目、或偽隨機型網目。偽隨機型係指跡線配置沒有平移對稱，但可衍生自確定性成形加工程序(例如，光刻或印刷)，(例如)包括運算化設計程序，其包括以隨機化演算法產生圖案幾何形狀。
圖4A示意繪示修改型圖案元件144A至144F之配置，各包括經選定允許所挾帶空氣逸出(細長形凹穴)的「切口」之不連續區；及/或，在修改型圖案元件144接觸基材材料(例如，卷材基材材料)之納墨表面期間，暫時存放挾帶之空氣(內部空隙)，尤其是 在修改型圖案元件與基材之間的接觸前緣沿著箭號A方向移動時。在圖4所示的非限制實施例中，不連續區包括切口，其為修改型圖案元件144之印刷表面146之連續區中的實質上線性細長形凹穴或內部圖案空隙160，並且這些凹穴及內部空隙可包括各式各樣的截面形狀，包括方形、矩形、半球形、梯形、V形及類似者。圖4之實施例亦表示線性細長形凹穴或內部空隙160完全延伸至座印刷表面142，並從而具有約略等於修改型圖案元件144之高度的深度，但細長形凹穴或內部空隙160之深度可隨意欲的應用變化。
在圖4A的示意配置中，修改型圖案元件144A包括在印刷表面146A之連續區中具有線性細長形凹穴160配置之不連續區，其係以相對於方向A的角度α定向。角度α可廣泛地取決於意欲的應用而變，並且可為(例如)約5°至約90°、或約30°至約60°、或約45°。
在修改型圖案元件144B中，印刷表面146B之連續區包括不連續區，不連續區具有各相對於方向A以約45°之角度β定向以形成似「X」形狀交叉、細長形、線性內部空隙160B之配置。
在修改型圖案元件144C中，印刷表面146C之連續區包括不連續區，不連續區具有各係相對於方向A以角度0°定向之實質上平行線性細長形凹穴160C1及160C2的配置。凹穴160C1係位於圖案元件144C之後緣，而凹穴160C2則位於前緣。細長形凹穴160C1、160C2亦以距離x互相偏位，當然，距離x可廣泛取決於意欲的應用而變。
在修改型圖案元件144D中，印刷表面146D之連續區包括不連續區，不連續區具有各相對於方向A以約45°之角度δ定向以形成似「X」形狀之四個交叉、細長形、線性內部空隙160D之配置。
在修改型圖案元件144E中，印刷表面146E之連續區包括不連續區，不連續區具有相對於方向A以角度0°定向之實質上平行線性細長形凹穴160E的配置。凹穴160E係位於修改型圖案元件144E之後緣。各單獨凹穴160E亦較寬於圖案元件144C中的凹穴160C1、160C2，其在某些實施例中可加強挾帶空氣之排除。
在修改型圖案元件144F中，印刷表面146F之連續區包括不連續區，不連續區具有各相對於方向A以約45°之角度ε定向以形成似「X」形狀之三個交叉、細長形、線性內部空隙160F之配置。
圖4B係一陣列之不同類型修改型圖案元件244之另一示意圖，可能將其用在包括基底表面242之微接觸印刷印模240上。 圖案元件244從基底表面242開始向上延伸至高度h，並且可具有任何長度l及寬度w，但在某些實施例中為長度l遠超過寬度w及高度h之一般線性結構。在圖4B的實施例中，修改型圖案元件244於前緣錐化至尖端245，沿著接觸前緣在印模240與基材之間行進的方向A定向，這在某些實施例中可有助於以平順且漸進的方向將圖案元件246之表面與卷材材料之表面接合，並且將圖案元件與卷材材料表面之間挾帶的空氣排除。
圖4B中所示的某些線為作圖線，且非代表微接觸印刷印模240其修改型圖案元件之實際物理特徵。作圖線包括260A、260B、261E、以及262G。
例如，修改型圖案元件244A包括不連續區，不連續區具有二維陣列之內部空隙261A，其可視特定應用的需要具有不同大小及形狀。
另一修改型圖案元件244B包括不連續區，不連續區具有二維陣列之內部空隙261B，其可具有不同尺寸及形狀。
修改型圖案元件244C包括在表面246C中具有線性細長形凹穴260C配置之不連續區，其係相對於方向A以角度α定向。 角度α可廣泛地取決於意欲的應用而變，並且可為(例如)約5°至約90°、或約30°至約60°、或約45°。
另一修改型圖案元件244D包括不連續區，不連續區具有直線陣列之實質上平行細長形內部空隙260D。細長形內部空隙260D的尺寸實質上相同。修改型圖案元件244D之精描圖(rendering)包括平行於細長形內部空隙260D之細作圖線。
修改型圖案元件244E包括不連續區，不連續區具有延伸入表面246E之一直線陣列之實質上平行細長形內部空隙260E。細長形內部空隙260E的深度及寬度實質上相等。修改型圖案元件244D之精描圖包括平行於細長形內部空隙260E之細作圖線。
修改型圖案元件244F包括不連續區，不連續區具有一直線陣列之實質上平行細長形內部空隙260F。修改型圖案元件244F之精描圖包括平行於細長形內部空隙260E之細作圖線。
修改型圖案元件244G包括不連續區，不連續區具有由交叉內部空隙260G所構之似「X」圖案配置，交叉內部空隙260G之各分枝係相對於方向A以約45°之角度β定向。
對所屬技術領域中具通常知識者顯而易見的是，圖3A至圖3E及圖4A至圖4B之圖案元件在進行墨水塗染且與合適的基材接觸時，可在基材上提供對應的墨水圖案。對所屬技術領域中具通常知識者顯而易見的是，基材上的墨水圖案在基材屬於金屬化基材的情況下，可在選擇性蝕刻之後，於基材上提供對應的金屬圖案。
與圖3A至圖3E及圖4A至圖4B之印模修改型圖案元件對應的薄膜金屬圖案元件可用於各種目的或功能。對於根據圖3A至圖3E及圖4A至圖4B中圖案設計的金屬圖案化基材，修改型圖案元件可當成接合墊。接合墊為導體圖案元件，另一導體係(例如)透過各向異性傳導膜(ACF)黏著劑、焊料、或超音波線接合(wirebond)以物理及電氣方式接合至導體圖案元件。ACF材料及接合之實例其描述見於美國專利申請公開案US2008/0171182。ACF材料包括分散於電絕緣黏著劑基質之導電粒子。在某些實施例中，根據上述用於修改型圖案元件之參數所設計的接合墊具有平衡物理接合強度(期望為高)及電阻(期望為低)的優點。上列用於修改型圖案元件之幾何參數及形狀在金屬圖案化基材之導電圖案上包含SAM時，特別有助於平衡 接合強度性能與電阻性能，從而SAM係內插於金屬圖案化基材之導電金屬與ACF黏著劑之間。
本揭露之某些實施例為電氣總成，其包括根據圖3A至圖3E及圖4A至圖4B所例示印模之修改型圖案元件的導電圖案。在某些實施例中，可透過(例如)充滿導電粒子之各向異性傳導膜黏著劑，將修改型圖案元件接合至第二基材之導體。
圖5係電氣總成1201之截面示意圖。包括金屬圖案1205之金屬圖案化基材1202具有根據任何前述之修改型圖案元件、以及選擇性地任何低密度區域之設計。金屬圖案1205上選擇性地包括SAM 1206。金屬圖案化基材1202為ACF，其如本文中所述於其修改型圖案元件接合至其本身具有導體圖案1204之電氣組件1203。接合係利用一層ACF黏著劑1208來達成。電氣連接係利用ACF導電填料粒子1207來達成。
在某些實施例中，90度剝離強度(表示為尖峰負載除以接合寬度；在本文中亦稱為每單位接合長度之接合強度)(屬於上述ACF接合(ACF bond)者)係為每公分至少100克力、較佳地每公分至少250克力、更較佳地大於每公分500克力、更較佳地大於每公分750克力、最較佳地大於每公分1000克力。在某些實施例中，上述ACF接合之電性接觸電阻(表示為每平方公釐之歐姆)係每平方公釐小於1000歐姆、較佳地每平方公釐小於100歐姆、更較佳地每平方公釐小於50歐姆、最較佳地每平方公釐小於10歐姆。在SAM內插於金屬圖案化基材之導體與ACF黏著劑之間的某些實施例中，每單位接 合長度之接合強度以及每單位面積之接合電性接觸電阻係分別同時每公分大於500克力以及每平方公釐小於50歐姆(較佳地，每平方公釐小於10歐姆)。
合適的電氣組件1203可為(例如)可撓性印刷電路(FPC)、印刷線路板(PWB)、印刷電路板、厚膜陶瓷電路、或承載薄膜或厚膜導體圖案之玻璃基材。
在某些實施例中，金屬圖案化基材1202為玻璃，並且承載導體圖案之玻璃基材之實例(組件1202之一實例)包括觸控螢幕感測器之子組件，例如觸控螢幕顯示器保護蓋板(cover lense)，其底側具有透明導體(例如，銦錫氧化物、金屬奈米線塗料、奈米碳管塗料、石墨烯塗料、金屬網目、如PEDOT-PSS之導電聚合物)之圖案以及互連跡線(前述薄膜或厚膜導體圖案)之圖案。
在某些實施例中，本文中所述金屬圖案化基材(具有修改型圖案元件及低密度區域)對具有透明導體及金屬互連圖案之觸控螢幕保護蓋板組件的ACF接合可導致單膜玻璃(glass-one-film,G1F)觸控螢幕感測器總成。本文中所述金屬圖案化基材(具有修改型圖案元件及低密度區域)對FPC或印刷電路板之ACF接合可導致觸控螢幕感測器總成。可包括本文中所述金屬圖案化基材(具有修改型圖案元件、選擇性地以及低密度區域)、還有與其接合之導電接合(例如，ACF接合)的其他總成包括光伏打電池、資訊顯示器(例如，液晶顯示器、電泳顯示器、電致變色顯示器、電致發光顯示器、聚合物分散液晶(PDLC)顯示器)、可變光學密度窗(例如，電致變色、懸浮 粒子)、可切換式隱私面板(例如，PDLC)、積體電路封裝、以及通訊系統組件。微接觸印刷所建立FPC對接合墊附接有關的另外討論可見於美國專利申請案第61/840,876號，其名稱為「Method of Making Transparent Conductors on a Substrate」。
在進一步實施例中，印模40之表面可包括細圖案元件之第一區域(例如，細跡線之低密度圖案)，其在某些實施例中係與包括相對密集之圖案元件的第二區域相鄰或相連。在包括稀疏(低密度)圖案元件之印模表面的第一區域與包括密集圖案元件之印模表面的第二區域之間的介面處，介於印模40與卷材材料22之表面23之間的接觸面可急劇改變，這可在表面23之印刷區域中造成圖案對比缺陷。微接觸印刷非均勻圖案設計密度時出現的缺陷係為圖案寬度對比，其可取決於設計均勻度而改變表面23。
例如，在許多觸碰感測器應用中，印模40必須包括具有圖案元件之第一區域，其具有能夠印刷圖案實質上透明之一部分的印刷表面。例如，在某些實施例中，實質上透明區域中圖案的覆蓋區域為網目，其以面積計小於10%(例如，包括0.25%至10%之圖案填充因子)，較佳地小於2%(例如，包括0.5%至2%之圖案填充因子)。儘管意欲(例如)使用包括覆蓋域均勻之網目設計的印模，將此一覆蓋域(即，密度或填充因子)均勻的網目圖案化，網目中的「圖案跡線寬度對比」缺陷在所得印刷物品中網目覆蓋域隨位置而變的情況下仍可變得明顯，例如覆蓋區域在某些區域中可能為1.8%，而在其他區域中則僅為1.4%。還有，當印模必須包括用以印刷非常稀疏 特徵的圖案元件(例如適用於形成觸碰電極之細網目圖案)、以及用以印刷密集特徵之壓印元件(例如接合接觸墊)時，壓印表面與卷材材料表面之間的接觸區急劇變化(例如，低密度區域與更高密度圖案元件(例如，如本文中所述之修改型圖案元件)之配置或陣列之間的邊界))之區域中的卷材材料之表面上可出現圖案對比缺陷。
圖6係具有表面223之卷材材料222之一部分之圖解，其包括使用圖1之微接觸印刷印模40及設備塗敷的印刷特徵。印刷特徵包括具有大型、密集印刷特徵之第一區域250，其與具有稀疏印刷特徵之實質上透明第二區域251相連。在微接觸印刷印模之表面與卷材材料223之表面之間的接觸面在相對短距離範圍內急劇變化下，第一區域250與第二區域251之間的介面出現「噴湧狀(swoosh-like)」非均勻圖案密度缺陷252。
在一實施例中，印模之表面可選擇性地包括用以整體增加印模與卷材材料表面之間接觸面的另外曳引特徵，其可減輕在具有細圖案元件之印模之一區域中小密度變化的影響。在另一實施例中，可選擇性地將曳引特徵置於壓印表面上的大型、密集圖案元件之間，用以為微接觸印刷建立更加均勻的接觸面，特別是沿著印刷接觸前緣傳播方向之均勻或一致性接觸面。沿著壓印表面之緣邊及/或在大型圖案元件之間附加適量曳引特徵，在某些情況下實質上減少或消除隨著急劇圖案元件密度變化產生的順幅對比缺陷。
圖7A繪示具有隆起特徵圖案1201之印模，隆起特徵圖案1201包括功能性圖案元件1202(其為與低密度網目圖案區域 1204連接之接觸墊(功能性圖案元件之實例))、以及附加曳引特徵1203。附加非功能性曳引特徵1203降低圖案密度依順印刷接觸前緣傳播方向A的不均一性(不一致性)，無此特徵便會存在不均一性(導因於相間隔之圖案元件1202陣列)。在某些圖案設計的實施例中，最小化沿著印刷接觸前緣傳播方向之圖案密度變異。線CC’係沿著功能性圖案元件1202之順幅配置。線BB’係沿著圖案之橫幅方向，令相對高密度(例如，填充因子為20%至100%，較佳地50%至95%)功能性圖案元件(其可(例如)具有細長形凹穴、內部空隙、以及本文中所述修改型圖案元件之填充因子)與低密度區域(例如，所具填充因子為0.25%至10%、較佳地0.5%至5%之低密度網目)交織，如圖7B繪圖中的圖示。相對高密度圖案元件之密度均齊度或一致性之下文所述較佳位準，在高密度圖案元件係沿著印刷接觸前緣傳播方向且相鄰於低密度區域配置時，特別有用。
沿著印刷接觸前緣傳播方向(即，旋轉卷對卷印刷下的順幅方向)所設計圖案密度或填充因子之變異定量(即，如壓印表面及所得印刷基材上存在者)已知在避免印刷缺陷方面具有重要性，使用本文所揭示設計概念達到期望結果。在本文中使用的定量係基於沿著印模對基材接觸前緣傳播之方向計算局部圖案密度。用語「圖道(lane)」在本文中係用於描述寬度固定的圖案區段，其係沿著(即，平行於)接觸前緣傳播方向定向。對於旋轉卷對卷程序中的印刷，印刷接觸前緣傳播方向為程序產物輥之順幅方向。在本文中使用的定量包括沿著印刷接觸前緣傳播方向在圖道(沿著(即，平行於)圖道方 向)內劃分圖案、以及計算圖道內分區之局部圖案密度(即，圖案填充因子)。較佳地，沿著印刷接觸前緣傳播方向(在圖道內並且沿著圖道方向，尤其是針對包括高密度圖案元件(例如修改型圖案元件)配置之圖道)之相鄰分區之圖案填充因子值實質上未變。劃分之一實例係沿著接觸前緣傳播方向A將圖道劃分成相鄰5公釐寬之圖帶(band)(例如，用於計算圖案密度之圖帶係正交於線CC’定向)。在前述實例中，5公釐係指圖帶沿著圖道方向的尺寸。可根據特定設計選定圖帶跨越圖道方向的尺寸(即，圖道之寬度)。圖7A根據特定設計提供圖道寬度選擇之一實例，圖道及其寬度在圖7A以l1表示，係對應於接合墊陣列或配置之寬度，陣列係依順意欲的印刷接觸前緣傳播方向A而定向。較佳地，此一圖道(例如，如上述包含高密度圖案元件之配置)之圖案密度與圖道中所有此類圖帶之平均圖案密度的差異不超過50%，在至少一部分圖案內，更較佳地不超過25%，最較佳地不超過10%。可將此變異看作是圖7C中的「範圍」除以圖7C中的「平均」。在較佳實施例中，對於具有2.5mm圖帶之類似分析，任何此類圖帶之圖案密度與至少一部分圖案內所有此類圖帶之平均圖案密度的變異皆不超過50%，更較佳地不超過25%，最較佳地不超過10%。 在較佳實施例中，對於具有1mm圖帶之類似分析，任何此類圖帶之圖案密度與至少一部分圖案內所有此類圖帶之平均圖案密度的變異皆不超過50%，更較佳地不超過25%，最較佳地不超過10%。在更較佳實施例中，對於具有0.5mm圖帶之類似分析，任何此類圖帶之圖案密度與至少一部分圖案內所有此類圖帶之平均圖案密度的變異皆不超 過50%，更較佳地不超過25%，最較佳地不超過10%。在更較佳實施例中，對於具有0.25mm圖帶之類似分析，任何此類圖帶之圖案密度與至少一部分圖案內所有此類圖帶之平均圖案密度的變異皆不超過50%，更較佳地不超過25%，最較佳地不超過10%。
在圖5A所示的一實例實施例中，一部分微接觸印模300上之曳引特徵包括基底表面302上一陣列之固體交叉曳引條305。 此曳引條可具有各式各樣的形狀、尺寸、及類似者。在圖5B所示的另一實例性實施例中，一部分微接觸印模上320的曳引特徵包括基底表面322上形成網目狀圖案之一陣列之線性特徵325。在基底表面322之一給定區中，網目狀圖案可包括(例如)約30%至約70%之線性特徵325。如上所述，可將圖5A至5B之曳引特徵置於設計之外緣、及/或較密集印刷元件之間設計的中心處，用以在卷對卷程序中建立更一致性之順幅微印刷接觸密度。
可將本文中所述自印模組態成形之圖案化SAM當作(例如)圖案化步驟期間保護下伏基材表面之區域的阻劑。例如，圖案化SAM可提供蝕刻遮罩。作為蝕刻遮罩，基材表面(例如，聚合膜基材上金屬塗料之表面)以SAM覆蓋的區域受到保護免受蝕刻劑之化學作用所影響，而基材表面未以SAM覆蓋的區域則未受到保護，故得以選擇性移除未受保護區中的材料(例如，自聚合膜基材移除之金屬)。或者，圖案化SAM可提供鍍覆遮罩。作為鍍覆遮罩，基材表面以SAM覆蓋的區域(例如，聚合膜基材上催化金屬塗料的表面)對無電鍍覆浴沈積金屬無催化作用，而基材表面未以SAM覆 蓋的區域則維持曝露，因此保持其催化活性，讓未受保護區域中的無電沈積金屬得以選擇性置放。用於在圖案化其他材料時應用圖案化SAM作為遮罩的方法在此項技術屬於已知(例如，美國專利案第5,512,131號)。
可將微接觸印刷用於產製由線寬小於10微米之線所構成之圖案，其在大區域具有高光學透射及相對高的導電率。此小線寬尺寸連同低密度線係藉由圖案化非常細的微接觸印刷印模所產生，用以產製適用於當作(例如)觸控螢幕之材料。一種用以製作觸控螢幕之例示性微接觸印刷程序如下文所述：(1)以金屬塗布透明卷材材料(例如，將銀或銅以噴鍍方式塗布或鍍覆到玻璃或PET膜上)；(2)使用微接觸印刷印模將自組裝單層遮罩壓印到已鍍覆基材上；以及，(3)藉由蝕刻將塗布於基材上的金屬移除，但保留遮罩下面的圖案。
所得觸控螢幕感測器元件包括具有特定圖案幾何形狀之透明基材及微圖案化導體(典型為金屬)以達到高光學品質。一般而言，光學品質可按照將導體組裝於觸控螢幕感測器中時以肉眼觀察所測定的可見光透射比、霧度、以及導體可見度予以表示。微圖案化導體之幾何形狀可用下列參數界定：例如(但不限於)用於微圖案之導體跡線(有時稱為「線」)的寬度、線的密度、以及線之密度的均齊度。
在具有良好光學品質之觸控螢幕感測器的第一實施例中，觸控螢幕感測器包括：可見光透明基材；以及置於可見光透明基材上或中的導電微圖案。微圖案具有如上述之低密度網目區域。在另 一實施例中，觸控螢幕感測器具有小於10%、較佳小於5%之霧度值、以及大於75%、較佳大於85%之可見光透射比。在另一實施例中，觸控螢幕感測器其導體跡線寬度小於約6微米，並且具有小於約300微米之節距。在另一實施例中，觸控螢幕感測器其導體跡線具有小於約500奈米的厚度。在另一實施例中，節距約為1mm至4mm，具有小於3與10微米之間的導體寬度。
圖9繪示觸控螢幕感測器之透明感測器元件400。感測器元件400包括層壓在一起且為了清楚起見在圖6以分離方式繪示的兩個圖案化導體層410、414、(例如，X軸層及Y軸層)兩個光學透明黏著層412、416、以及基底板418。層410及414包括透明導電網目條，一層係依順x軸方向定向且另一層係依y軸方向定向。基底板418為一片玻璃，並且合適的光學透明黏著劑係來自3M Company,St.Paul,Minnesota之Optically Clear Laminating Adhesive 8141。
X層及Y層各使用具有金屬微圖案之透明聚合物膜。將薄膜金之微圖案沈積到聚合卷材材料薄片上，例如PET。使用如上述之微接觸印刷印模將自組裝單層遮罩壓印到已鍍覆基材上。以及，(3)藉由蝕刻移除塗布於基材上的金屬，但保留遮罩下方的圖案。
圖10至圖11中繪示所得金屬微圖案440。卷材材料上金的厚度約為100奈米。微圖案之第一區域具有包括一連串平行網目條442之導電區域，並且該第一區域具有如以上界定的良好光學品質及/或可變薄片電阻。平行網目條442終止於微圖案之第二區域中，其包括方形接觸墊460，適用於形成對電氣或電子組件進行電氣連接。 在一實施例中，接觸墊460的面積約略為2公釐乘2公釐，並且包括形式為薄膜金之導體，此導體的厚度約略為100奈米，連接至電子裝置以供進行突指觸碰基底板之電容性偵測。
方形接觸墊460包括藉由非導電區470中斷的導電材料連續層，非導電區470實質上無金屬，並且對應於用於形成微圖案440之微接觸印刷墊之印刷元件(參閱(例如)圖4A中的印刷元件144A)中的細長形凹穴。在圖12所示之一替代實施例中，接觸墊460A可包括網目狀導電圖案470A，其具有與微接觸印刷墊(參閱(例如)圖4B之接觸墊)中之通道對應的無金屬區。再參照圖11，微圖案440亦可沿著緣邊選擇性地包括圖案480，其對應於用於形成微圖案(參閱(例如)圖8B中的曳引特徵325)之微接觸印刷印模中所包括的曳引特徵。
網目條441之配置與電子方形墊460電隔離。隔離之網目條441跨越感測器維持光學均勻度。各條皆由窄小金屬跡線443(寬度測量約略5微米之跡線443)所構成之網目予以製成。此網目設計在各網目條中的長軸跡線之間提供線結(tie)，用以沿著網目條維護電氣連續性(假設長軸跡線中有任何開路缺陷)。
在各項實施例中，接觸墊460可使用傳導黏著劑或導電轉移帶，電連接至諸如(例如)可撓性電路之類的電子組件。合適的傳導黏著劑包括(但不限於)各向異性傳導膜，其可得自3M,St.Paul,MN，商標名稱為3M Anisotropically Conductive Film 5363、7303、7371、7376、以及7379。這些膜包括黏著劑基質，基質中具有導電粒 子。在某些實施例中，黏著劑基質係選自丙烯酸酯黏著劑、環氧黏著劑、聚矽氧黏著劑、或其混合物或組合物。在各項實施例中，導電粒子包括(但不限於)銀、金、銅、鋁及類似者、以及其混合物、還有其他金屬或具有導電塗料之非導電粒子(例如，聚合物)，此導電塗料係由(例如)銀、金、銅、鋁、以及其混合物及組合物製成。合適的導電轉移帶之實例包括(但不限於)可得自3M,St.Paul,MN之導電轉移帶，商標名稱為3M Electrically Conductive Adhesive Transfer Tape 8703、9703、9704以及9705。這些Adhesive Transfer Tape包括裝有銀粒子之丙烯酸壓敏性黏著劑基質，並且可沿著z方向透過黏著劑基質導電。
可撓性電路上的電氣跡線可用於將觸控螢幕總成400連接至顯示裝置之組件，例如電腦、行動電話、平板電腦、及類似者。
現將在下文的非限制實例中討論本發明之程序。
實例 實例1至7(薄型、細長形墊)
一實驗性裝置(set-up)係以WO2013/003253之圖1所繪示且如上進一步描述予以製備。構織不定長度之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)之卷材，其為8英吋(20.3cm)寬且0.005英吋(0.127mm)厚，如DuPont of Wilmington,DE市售之ST504膜，此膜已藉由習用噴鍍以100nm銀層予以塗布。此實驗性裝置包括輥，形式為主要由鎳構成之薄殼，直徑為8.658英吋(21.906cm)且厚度為0.010英吋(0.254 mm)，如Stork Prints America of Charlotte,NC市售之Nickel Sleeve。
在以作為空氣軸承之複數個隙孔支撐核心的非旋轉鋼周圍安裝鎳殼。對核心提供40英吋水(0.10kg/cm2)之空氣壓力以支撐殼層。
根據同在申請中且共同讓與之名稱為「Method for Making,Inking,and Mounting Stamps for Micro-Contact Printing」之公開案WO2013/003412中圖1至11的相關描述，經由聚二甲基矽氧烷(PDMS)製備微接觸印刷印模。接著令微接觸印刷印模在C16硫醇於乙醇中的200毫莫耳溶液中浸透飽和。然後在根據WO2013/003412之圖16及17相關描述的組態中，藉由雙面黏著帶，將微接觸印刷印模黏附至鎳殼。使用具有上托板(platen)(其上支撐印模)的輸送架(carriage)，完成將微接觸印刷印模施用至輥。上托板可藉由置於上托板與輸送架之間的低摩擦氣壓缸上升及下降進行垂直Z平移。輸送架係藉由致動器依X方向沿著線性軸承移動。當輸送架平移時，輥旋轉，且印模被輸送至輥並以黏著劑黏附至輥的表面。此程序的進一步描述請見WO2013/040319，名稱為「Method and Apparatus for Applying a Stamp for Micro-contact Printing to a Stamping Roll」。 印模係為了印刷圖4B所示影像而製備，使得會同時印刷圖中所示七個細長形圖案的每一者。這些細長形圖案與實例1至7對應，其定向指定如圖4B係由左至右。這些圖案係經設計用以取代先前在本實驗線速下會有空氣挾帶問題的固體互連件或固體接合墊。
這些實例1至7係經設計以探求對於該挾帶的解決方案。
此實驗性裝置經調整以令卷材與微接觸印刷印模接觸約略1%至2%薄殼輥之周圍。此卷材接著以每線性英吋1磅(1.75N/線性cm)之卷材張力以10呎/分鐘(3.05m/min)之線速前進。運轉後，將硫脲及硝酸鐵之溶液用於蝕刻未受到已沈積PDMS保護的銀。
實例1至7選定之設計兼含內部空隙及細長形凹穴，並且大致上係如上述如圖4B中繪示者。內部空隙或細長形凹穴係指留給空氣的空間，無論其是否包含於所設計特徵內部或讓空氣有路徑離開此特徵之周邊。實例1至7中表示包含平行細長形內部空隙或細長形凹穴之空氣洩放特徵、以及包含非平行細長形內部空隙或細長形凹穴之空氣洩放特徵。實例1至7之接合墊(圖4B中由左至右繪示)其具有的開放面積分率分別為3%、7.5%、17.8%、20%、20%、8%、8%。以其他種方式陳述，實例1至7之接合墊(圖4B中由左至右繪示)分別具有97%、92.5%、82.2%、80%、92%及92%的填充因子。 相較於具相同尺寸之固體特徵，儘管所有設計都顯示空隙或空氣捕獲有些減少，但實例1及2仍有某些空氣挾帶例項，而實例3至7則否。
特別合適的是對卷材方向以介於30與60度之間的角度定向之條件更為嚴苛的實驗。空氣洩放特徵之寬度係便利地可為7至150微米，較佳地約80微米。空氣洩放特徵之間的間隔可為64微米至2000mm，較佳地介於100與600微米之間。
實例C8、9至13 接合至可撓性印刷電路之電氣總成金屬圖案化基材 金屬化聚合物膜基材之製備
提供聚合物膜基材，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，來自E.I.DuPont de Nemours and Company,Wilmington,DE市售之ST504，係以鈦噴鍍塗布約略5埃之平均厚度，形成非導電層。接著，此已塗布基材係以銀進一步噴鍍塗布約略100奈米之平均厚度。
印模成形加工
兩種不同的印模係根據下文所述的程序進行成形加工。印模的差別在於其各自的凸紋圖案。第一與第二平面母版工具的成形加工使用的是標準微影技術，各於其主要表面之一者上具有獨特凸紋圖案。第一與第二彈性印模係藉由對著各母版工具將未固化聚二甲基矽氧烷(PDMS,Sylgard 184,Dow Corning,Midland,MI)施配至約略3.0公釐之厚度，對著前述各個各自母版工具之主要表面予以塑製。以室溫將與母版接觸之未固化聚矽氧固化2天。從各個母版工具剝離之後，第一與第二PDMS印模具備凸紋圖案，此凸紋圖案包含高度約略1.8微米之隆起特徵。
第一母版工具之第一母版凸紋圖案根據第一設計包括凹陷特徵，第一母版凸紋圖案之凹陷特徵對應於對著第一母版凸紋圖案所塑製之第一印模之意欲的隆起特徵。第二母版工具之第二母版凸紋 圖案根據第二設計包括凹陷特徵，第二母版凸紋圖案之凹陷特徵對應於對著第一母版凸紋圖案所塑製之第二印模之意欲的隆起特徵。在這些實例中，由於墨水係用於在蝕刻期間保護銀層，從而在基材上建立導電銀圖案，故可就最終建立的銀特徵而論，描述下文所討論各印模之隆起特徵。換言之，圖案化基材上的接合墊對應於用於將基材圖案化之印模上的接合墊隆起特徵，並且對應於塑製印模之母版工具上的接合墊凹陷特徵。類似的是，圖案化基材上的互連跡線對應於用於將基材圖案化之印模上的互連隆起特徵，並且對應於用於塑製印模之母版工具上的互連凹陷特徵。最後，圖案化基材上的透明導電網目元件對應於用於將基材圖案化之印模上的隆起網目元件特徵，並且對應於用於塑製印模之母版工具上的網目凹陷特徵。
第一設計包括一維陣列(陣列1)固體接合墊，各接合墊皆具有500微米之寬度且陣列具有1000微米(0%的開放面積接合墊)之節距，各接合墊連接至互連跡線，互連跡線轉而連接至包含2微米寬跡線之透明導電網目區域、以及寬度約略200微米(98.0%的開放面積網目)之六邊形網目單元。
第二設計包括網目接合墊之四個不同一維陣列(下文稱為陣列2至5)，各接合墊皆具有500微米之寬度，並且陣列具有1000微米之節距。陣列2包括的網目接合墊具有方形網目幾何形狀、10微米寬跡線、以及30微米節距之跡線節距(44.4%的開放面積接合墊)。陣列3包括的網目接合墊具有方形網目幾何形狀、10微米寬跡線、以及40微米節距之跡線節距(56.3%的開放面積接合墊)。陣列 4包括的網目接合墊具有方形網目幾何形狀、5微米寬跡線、以及25微米節距之跡線節距(64.0%的開放面積接合墊)。陣列5包括的網目接合墊具有方形網目幾何形狀、5微米寬跡線、以及35微米節距之跡線節距(73.5%的開放面積接合墊)。第二設計進一步包括透明導電網目區域，其包含2微米寬跡線、以及具有約略200微米寬度(98.0%的開放面積網目)之六邊形網目單元。
墨水塗染
各印模皆在乙醇中藉由使其凸紋圖案化主要表面接觸10mM十八硫醇溶液(如TCI AMERICA,Wellesley Hills,MA市售之「ODT」O0005)進行墨水塗染16個小時。各印模在壓印之前，先在空氣中以室溫乾燥至少一小時。
壓印
金屬化聚合物膜基材係如上述以墨水塗染後的印模予以壓印。為進行壓印，首先藉由使膜試樣之緣邊接觸印模表面，然後將膜輥壓使其接觸整個印模，而使金屬化膜接觸至印模凸紋圖案化表面(其面朝上)。此輥壓步驟需執行小於5秒。在輥壓步驟之後，使基材與印模接觸約略10秒。接著，將基材從印模剝離，此步驟需小於1秒。
蝕刻
在壓印之後，具有十八硫醇印刷圖案之金屬化膜基材與蝕刻劑溶液接觸以進行選擇性銀蝕刻及金屬圖案化，產出金屬圖案化基材。此蝕刻劑為濃度30mM之硫脲(如Sigma-Aldrich,St.Louis,MO市售之T8656)以及濃度20mM之硝酸鐵(如Sigma-Aldrich市售之216828)的水溶液。為了要將銀薄膜圖案化，一般根據美國專利申請案第13/319,704號所述的程序，印刷金屬化膜基材係面向下在起泡蝕刻劑上接觸。在蝕刻之後，銀留在基材上以十八硫醇印刷的區域中。此蝕刻步驟從未以十八硫醇印刷的區域移除銀。
可撓性印刷電路接合至圖案化基材
可撓性印刷電路(在本文中亦稱為FPC、可撓性尾件、或撓曲尾件)接合至上述金屬圖案化基材。FPC包括圖案化銅，其形式為0.5公釐寬接合墊、以及1密耳(0.025mm)厚聚醯亞胺(得自Flexible Circuit Technologies,Plymouth,MN)上所支撐跡線之一維陣列。接合墊具有約略500微米之寬度，並且陣列具有約略1000微米之節距。FPC之總寬度約略為1公分。各向異性傳導黏著劑(在本文中亦稱為ACF，由3M Company,St.Paul,MN以商標名稱7303市售)係用於與黏附至各個上述金屬圖案化基材之FPC相接合(在本文中亦稱為ACF接合)，從而建立ACF接合。對於各個實例C8以及9至13，剛才所述FPC、ACF、以及金屬圖案化基材之總成係予以另外進行熱接合，所使用的是一種熱接合器，其如市售之SIGNMARK CAT.NO.86141，來自DCI,Inc.Olathe,KS。各接合頭皆為約略2公 釐之寬度及75公釐之長度。熱接合係以120牛頓的力及146℃之接合溫度(bond temperature)進行25秒。前述四個1公分寬FPC係於各接合週期中進行接合(即，120牛頓之力散布於2公釐乘4公分(四個FPC之寬度)的面積)。
接合FPC及金屬圖案化基材之ACF特徵化
針對與金屬圖案化基材進行ACF接合之FPC其各個總成執行下文的特徵化。使用多用電錶(如Fluke Corp.of Everett,WA市售之Model 179)，藉由使其探針接觸FPC的一端及接合墊的另一端以測量各接合之接合電阻。由於跨越各電氣接合墊之接合面積約略為0.5公釐乘2公釐(面積為1平方公釐)，下文以歐姆為單位報告的電阻讀數亦對應於每單位面積之接合電性接觸電阻(以每平方公釐之歐姆表示)。各接合係使用光學顯微鏡(如Leica Microsystems,Wetzlar,DE市售之DM4000)進行成像。最後，藉由材料試驗系統(如MTS Systems Corp.of Eden Prairie,MN市售之MTS Insight 30 EL)測量ACF接合強度。此試驗係藉由以90度之定向及每分鐘50公釐之應變速率將FPC從金屬圖案化基材剝離予以進行。以克力(1克力=0.0098牛頓)為單元記錄各總成之尖峰負載。對於實例C8，測量兩個總成之ACF接合強度。對於實例9至12，測量三個總成之ACF接合強度。對於實例13，測量五個總成之ACF接合強度。下文報告的接合強度值為前述總成群組之平均值。由於各FPC的總接合面 積約略為1公分寬(正交於剝離方向)，下文以克力為單位報告的尖峰負載值亦對應於以每公分克力表示的每單位接合長度之接合強度。
實例C8
上述FPC為接合至第一設計金屬圖案化基材之ACF，FPC接合墊陣列對準於固體接合墊之陣列1(0%之開放面積接合墊)。圖13係接合的光學照相顯微圖，其表示ACF之導電粒子。接合電阻及ACF接合強度係列於表1。本實例鑑於其屬於對照性質而標示為「C8」。其沒有細長形凹穴或內部圖案空隙。
實例9
上述FPC為接合至第一設計金屬圖案化基材之ACF，FPC接合墊陣列對準於固體接合墊之陣列2(44.4%之開放面積網目接合墊；具有30微米節距之10微米跡線的方形網目)。圖14係接合的光學照相顯微圖，其表示ACF之導電粒子。接合電阻及ACF接合強度係列於表1。
實例10
上述FPC為接合至第一設計金屬圖案化基材之ACF，FPC接合墊陣列對準於固體接合墊之陣列3(56.3%之開放面積網目接合墊；具有40微米節距之10微米跡線的方形網目)。圖15係接合的 光學照相顯微圖，其展示ACF之導電粒子。接合電阻及ACF接合強度係列於表1。
實例11
上述FPC為接合至第一設計金屬圖案化基材之ACF，FPC接合墊陣列對準於固體接合墊之陣列4(64.0%之開放面積網目接合墊；具有25微米節距之5微米跡線的方形網目)。圖16係接合的光學照相顯微圖，其展示ACF之導電粒子。接合電阻及ACF接合強度係列於表1。
實例12
上述FPC為接合至第一設計金屬圖案化基材之ACF，FPC接合墊陣列對準於固體接合墊之陣列5(73.5%之開放面積網目接合墊；具有35微米節距之5微米跡線的方形網目)。圖17係接合的光學照相顯微圖，其展示ACF之導電粒子。接合電阻及ACF接合強度係列於表1。
實例13
上述FPC為接合至第二設計六邊形網目(2微米跡線及300微米槽大小)之金屬圖案化基材的ACF，FPC接合墊之陣列對準於透明導電網目區域(98.7%之開放面積網目)。圖18係接合的光學 照相顯微圖，其展示ACF之導電粒子。接合電阻及ACF接合強度係列於表1。
己描述的是本發明的各項實施例。這些及其他的實施例係在以下的申請專利範圍的範疇之內。
140‧‧‧微接觸印刷印模
142‧‧‧基底印刷表面；基底表面
144A‧‧‧修改型圖案元件
144B‧‧‧修改型圖案元件
144C‧‧‧修改型圖案元件
144D‧‧‧修改型圖案元件
144E‧‧‧修改型圖案元件
144F‧‧‧修改型圖案元件
146A‧‧‧印刷表面
146B‧‧‧印刷表面
146C‧‧‧印刷表面
146D‧‧‧印刷表面
146E‧‧‧印刷表面
146F‧‧‧印刷表面
160B‧‧‧內部空隙
160C1‧‧‧線性細長形凹穴
160C2‧‧‧線性細長形凹穴
160D‧‧‧線性內部空隙
160E‧‧‧線性細長形凹穴
160F‧‧‧線性內部空隙
A‧‧‧箭號；方向
h‧‧‧高度
l‧‧‧間距；長度
w‧‧‧寬度
x‧‧‧距離
α‧‧‧角度
β‧‧‧角度

Claims (72)

  1. 一種方法，其包含：提供彈性印模(elastomeric stamp)，其包含基底表面以及延伸離開該基底表面之壓印表面，該壓印表面包含至少一第一圖案元件及至少一第二圖案元件，且其中：該壓印表面之該第一圖案元件具有20%至99%之填充因子，並且該壓印表面之該第一圖案元件包含連續區、以及包含下列至少一者之至少一不連續區：(1)一或多個細長形凹穴、以及(2)一或多個內部空隙；且該壓印表面之該第二圖案元件具有0.25%至10%之填充因子，並且該壓印表面之該第二圖案元件包含寬度為自0.1微米至50微米之跡線；以墨水組成物對該壓印表面進行墨水塗染，該墨水組成物包含具有官能基之官能化分子，該官能基經選擇用以結合至納墨材料之表面；以及使該墨水塗染的壓印表面與選自片材或卷材(web)之該納墨材料之主要表面接觸達一段接觸時間，該接觸時間足以使該官能基與該納墨材料之該表面結合以在其上形成官能化材料之自組裝單層(SAM)。
  2. 如請求項1之方法，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有2至100之長寬比。
  3. 如請求項1之方法，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有5至50之長寬比。
  4. 如請求項1之方法，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有10至20之長寬比。
  5. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈細長形。
  6. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈分枝狀。
  7. 如請求項1至6中任一項之方法，其中該壓印表面中的該第一圖案元件兼含細長形凹穴及內部空隙。
  8. 如請求項1至6中任一項之方法，其中該第一壓印表面中的該第一圖案元件的該等內部空隙形成網目。
  9. 如請求項1至8中任一項之方法，其中該第一圖案元件中的該等細長形凹穴係相對於該印模與該卷材材料之該表面之間的接觸前緣之移動方向成角度定向。
  10. 如請求項9之方法，其中該角度為30°至60°。
  11. 如請求項10之方法，其中該角度為45°。
  12. 如請求項1至11中任一項之方法，其中該等細長形凹穴或該等內部空隙形成X形圖案。
  13. 如請求項1至12中任一項之方法，其中該等細長形凹穴或該等內部空隙之深度延伸至該印模之該基底表面。
  14. 如請求項1至13中任一項之方法，其中該第一圖案元件之該填充因子為22.5%至95%。
  15. 如請求項1至13中任一項之方法，其中該第一圖案元件之該填充因子為25%至80%。
  16. 如請求項1至15中任一項之方法，其中該第一圖案元件具有1mm2至10mm2之面積。
  17. 如請求項1至16中任一項之方法，其中該第二圖案元件具有0.5%至5%之填充因子。
  18. 如請求項1至17中任一項之方法，其中該第二圖案元件具有10cm2至 5000cm2之面積。
  19. 如請求項1至18中任一項之方法，其中該第二圖案元件包含網目。
  20. 如請求項19之方法，其中該網目包含複數條跡線，且其中各跡線具有0.5至10微米之寬度。
  21. 如請求項1至20中任一項之方法，其中該第一圖案元件與該第二圖案元件相連。
  22. 如請求項1至20中任一項之方法，其中該第一圖案元件與該第二圖案元件係藉由至少一跡線連接。
  23. 如請求項1至22中任一項之方法，其中該接觸時間小於約10秒。
  24. 如請求項1至23中任一項之方法，其中該納墨材料之該表面上之該SAM的厚度小於約50Å。
  25. 如請求項1至24中任一項之方法，其中該壓印表面包含聚(二甲基矽氧烷)，且其中該官能化分子係選自烷基硫醇及芳基硫醇之至少一者之有機硫化合物。
  26. 如請求項1至25中任一項之方法，其中該納墨材料之該主要表面係選自由金屬、聚合膜、玻璃、陶瓷以及複合物所組成之群組。
  27. 如請求項1至26中任一項之方法，其中該納墨材料係解繞自撐體之卷材材料。
  28. 如請求項27之方法，其中該卷材材料係經拉緊於第一支撐輥與第二支撐輥之間，且其中該卷材材料在該第一支撐輥與該第二支撐輥之間的張力係介於約每線性英吋0.5磅與每線性英吋10磅之間。
  29. 如請求項1至28中任一項之方法，其中該納墨材料之該表面包含無SAM區，且該方法進一步包含蝕刻該等無SAM區。
  30. 如請求項1至29中任一項之方法，其中該印模係安裝於旋轉元件上，其中該旋轉元件之旋轉係由至少一空氣軸承所支撐。
  31. 如請求項1至30中任一項之方法，其進一步包含從該納墨材料之該主 要表面移除該壓印表面。
  32. 一種彈性微接觸印刷印模，其包含基底表面以及延伸離開該基底表面之壓印表面，該壓印表面包含：至少一第一圖案元件，其具有20%至99%之填充因子，其中該壓印表面之該第一圖案元件包含連續區、以及包含下列至少一者之至少一不連續區：(1)一或多個細長形凹穴、以及(2)一或多個內部空隙；以及至少一第二圖案元件，其具有0.25%至10%之填充因子，且其中該壓印表面之該第二圖案元件包含複數條跡線，其中各跡線具有自0.1微米至50微米之寬度；其中該壓印表面上佈置有墨水，該墨水包含複數個官能化分子，該等官能化分子包含至少一官能基，該官能基經選擇用以結合至基材，並且在該基材上形成該等官能化分子之自組裝單層(SAM)。
  33. 如請求項32之印模，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有2至100之長寬比。
  34. 如請求項32之印模，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有5至50之長寬比。
  35. 如請求項32之印模，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有10至20之長寬比。
  36. 如請求項32至35中任一項之印模，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈細長形。
  37. 如請求項32至36中任一項之印模，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈分枝狀。
  38. 如請求項32至37中任一項之印模，其中該壓印表面中的該第一圖案元件兼含細長形凹穴及內部空隙。
  39. 如請求項32至38中任一項之印模，其中該第一壓印表面中的該第一 圖案元件的該等內部空隙形成網目。
  40. 如請求項32至29中任一項之印模，其中該第一圖案元件之該填充因子為22.5%至95%。
  41. 如請求項32至39中任一項之印模，其中該第一圖案元件之該填充因子為25%至80%。
  42. 如請求項32至41中任一項之印模，其中該第一圖案元件具有1mm2至10mm2之面積。
  43. 如請求項32至42中任一項之印模，其中該第二圖案元件具有0.5%至5%之填充因子。
  44. 如請求項32至43中任一項之印模，其中該第二圖案元件具有10cm2至5000cm2之面積。
  45. 如請求項32至44中任一項之印模，其中該第二圖案元件包含網目。
  46. 如請求項45之印模，其中該網目包含複數條跡線，其中各跡線具有0.5至10微米之寬度。
  47. 如請求項32至46中任一項之印模，其中該第一圖案元件與該第二圖案元件相連。
  48. 一種置於可見光透明基材上之導電圖案，該圖案包含：至少一第一圖案元件，其包含20%至99%之填充因子，其中該第一圖案元件包含連續區及至少一不連續區，其中該不連續區包含下列至少一者：(1)一或多個細長形凹穴、以及(2)一或多個內部空隙；以及至少一第二圖案元件，其電連接至該第一圖案元件，其中該第二圖案元件具有0.25%至10%之填充因子，且其中該第二圖案元件進一步包含跡線，且其中各跡線具有自0.1微米至50微米之寬度。
  49. 如請求項48之導電圖案，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有2至100之長寬比。
  50. 如請求項48之導電圖案，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有5至50之長寬比。
  51. 如請求項48之導電圖案，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個細長形凹穴，且其中各細長形凹穴具有10至20之長寬比。
  52. 如請求項48至51中任一項之導電圖案，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈細長形。
  53. 如請求項48至52中任一項之導電圖案，其中該壓印表面在該第一圖案元件中包含一或多個內部空隙，且其中該等內部空隙呈分枝狀。
  54. 如請求項48至53中任一項之導電圖案，其中該壓印表面中的該第一圖案元件兼含細長形凹穴及內部空隙。
  55. 如請求項48至54中任一項之導電圖案，其中該第一壓印表面中的該第一圖案元件的該等內部空隙形成網目。
  56. 如請求項48至55中任一項之導電圖案，其中該第一圖案元件之該填充因子為22.5%至95%。
  57. 如請求項48至55中任一項之導電圖案，其中該第一圖案元件之該填充因子為25%至80%。
  58. 如請求項48至57中任一項之導電圖案，其中該第一圖案元件具有1mm2至10mm2之面積。
  59. 如請求項48至55中任一項之導電圖案，其中該第二圖案元件具有0.5%至5%之填充因子。
  60. 如請求項48至59中任一項之導電圖案，其中該第二圖案元件具有10cm2至5000cm2之面積。
  61. 如請求項48至60中任一項之導電圖案，其中該第二圖案元件包含網目。
  62. 如請求項61之導電圖案，其中該網目包含複數條跡線，且其中各跡線具有0.5微米至10微米之寬度。
  63. 如請求項48至62中任一項之導電圖案，其中該導電圖案電連接至該第一圖案元件處之第二基材。
  64. 一種觸控螢幕感測器，其包含可見光透明基材，該可見光透明基材上佈置有如請求項48至63中任一項之導電圖案。
  65. 一種方法，其包含：以最高每線性英吋約10磅之張力，在兩個支撐滾筒之間將卷材材料拉緊；將聚(二甲基矽氧烷)印模安裝在由空氣軸承所支撐之滾筒之表面上，其中該印模包含基底表面、以及延伸離開該基底表面之壓印表面，該壓印表面包含圖案元件之配置，該等圖案元件包含：至少一第一圖案元件，其具有20%至99%之填充因子，其中該第一圖案元件包含連續區及至少一不連續區，該不連續區包含下列至少一者：(1)一或多個細長形凹穴；以及(2)一或多個內部空隙；以及至少一第二圖案元件，其與該第一圖案元件相連，其中該第二圖案元件具有0.25%至10%之填充因子，其中該第二圖案元件包含複數條細長形跡線，且其中各跡線具有0.1微米至50微米之寬度；以包含有機硫化合物之墨水組成物對該壓印表面進行墨水塗染；使該墨水塗染的壓印表面與該卷材材料之主要表面接觸達一段接觸時間，該接觸時間足以令該有機硫化合物上之硫醇官能基結合至該卷材材料之納墨表面，以根據該壓印表面上之圖案元件之該配置在其上提供該有機硫化合物之自組裝單層(SAM)；以及將該壓印表面從該卷材材料之該主要表面移除。
  66. 如請求項65之方法，其中該卷材材料以每分鐘10呎至每分鐘100呎之速率移動。
  67. 如請求項65至66中任一項之方法，其中該卷材材料在該等支撐滾筒之間持續移動。
  68. 如請求項65至67中任一項之方法，其中該卷材材料係選自由金屬、聚合膜、玻璃、陶瓷以及複合物所組成之群組。
  69. 一種成卷的卷材材料，其具有順幅(down web)方向及橫幅(cross web)方向，該卷材材料包含置於其上的導電圖案，該圖案包含相間隔之功能性圖案元件之配置，其中形成該圖案之該等功能性圖案元件具有20%至100%之填充因子，並且係依該順幅方向配置；以及內插於該等相間隔之功能性圖案元件之每一者之間之具有20%至100%之填充因子的至少一非功能性圖案元件。
  70. 如請求項69之材料，其中依該順幅方向沿著功能性元件與非功能性元件之該配置而取的0.5mm區段之圖案密度相較於該圖案之平均圖案密度的變化未大於50%。
  71. 如請求項69之材料，其中依該順幅方向沿著功能性元件與非功能性元件之該配置而取的0.25mm區段之圖案密度相較於該圖案之平均圖案密度的變化未大於25%。
  72. 如請求項69之材料，其中該等功能性圖案元件包含如請求項48至64中任一項之導電圖案。
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