TW201938649A - 用於卷對卷溶膠-凝膠處理的系統及方法 - Google Patents

Abstract

諸具體實例係關於使用溶膠-凝膠材料之製造，且更特定言之，係關於用於使用溶膠-凝膠材料形成結構元件之系統及方法。

Description

用於卷對卷溶膠-凝膠處理的系統及方法

相關申請案之交互參照

本申請案根據專利法主張2017年10月30日申請之美國臨時申請案第62/578,870號之優先權權益，該美國臨時申請案之內容被依賴且以全文引用之方式併入本文中。

諸具體實例係關於使用溶膠-凝膠材料之製造，且更特定言之，係關於用於使用溶膠-凝膠材料形成結構元件之系統及方法。

多種裝置依賴於形成層及表面結構作為裝置製造過程之一部分。在一實例場景中，形成基底結構，且使用包括例如旋塗或噴塗之多種過程中之一者在其上形成光微影材料。接著對光微影材料進行圖案化及蝕刻，以移除光微影材料之選定部分，從而留下所需結構。上述方法受到各種限制，包括但不限於所塗覆之光微影材料之厚度缺乏均勻性。此種均勻性之缺乏導致最終結構之不一致，且在基底結構不平坦之情況下尤其成問題。舉例而言，其上待形成光微影材料之基底結構包括緊密彎曲半徑，從而在圖案化及蝕刻之後達成所需結構即使可實現亦會非常複雜。上述減成法之另一限制為通常依賴於劇毒化學品。

因此，至少出於上述原因，此項技術中需要用於形成結構元件之先進系統及方法。

諸具體實例係關於使用溶膠-凝膠材料之製造，且更特定言之，係關於使用溶膠-凝膠材料形成結構元件之系統及方法。

本發明內容僅提供本發明之一些具體實例之概述。片語「在一個具體實例中」、「根據一個具體實例」、「在各種具體實例中」、「在一或多個具體實例中」、「在特定具體實例中」等通常意謂該片語之後的特定特徵、結構或特性包括在本發明之至少一個具體實例中，且可包括在本發明之多於一個具體實例中。重要地，此等片語不一定指同一具體實例。自以下詳細說明，所附申請專利範圍及附圖，本發明之數個其他具體實例將變得更加顯而易見。

具體實例係關於使用溶膠-凝膠材料之製造，更具體地，係關於使用溶膠-凝膠材料形成結構元件之系統及方法。

各種具體實例提供用於形成部分固化之溶膠-凝膠結構層之系統。該系統包括：一離型襯墊；一溶膠-凝膠材料塗覆裝置，其可操作以將液態溶膠-凝膠材料塗覆在該離型襯墊上以形成一經初始圖案化之溶膠-凝膠層，其中該經初始圖案化之溶膠-凝膠層包括數個結構；及一第一固化裝置，其可操作以將該經初始圖案化之溶膠-凝膠層曝露於一第一固化過程，以產生既為固體且具有黏性之一部分固化之溶膠-凝膠層。

在前述具體實例之一些實例中，該第一固化裝置為提供波長對應於該第一固化過程之光的光源。在前述具體實例之一或多個實例中，該部分固化之溶膠-凝膠層在攝氏25度及1赫茲之剪切速率下展現低於0.33兆帕斯卡之剪切儲存模數。

在前述具體實例之各種實例中，該溶膠-凝膠材料塗覆裝置包括：一溶膠-凝膠塗覆裝置，其可操作以將溶膠-凝膠材料沈積在該離型襯墊上；及一圖案化裝置，其可操作以在該溶膠-凝膠材料中形成該數個結構，以產生經初始圖案化之溶膠-凝膠層。在一些此種實例中，該圖案化裝置為一滾筒，其在滾筒之表面上具有對應於該數個結構之轉印圖案。在其他此種情況下，該圖案化裝置為一印刷板，其在印刷板之表面上具有對應於該數個結構之轉印圖案。在其他此種實例中，該圖案化裝置為一模具，其具有對應於該數個結構之轉印圖案。在更進一步之此種實例中，該圖案化裝置為一絲網裝置。

其他具體實例提供用於使用基於溶膠-凝膠之結構層製造裝置之方法。該方法包括：提供一離型襯墊；在該離型襯墊上形成液態溶膠-凝膠材料，以產生一經初始圖案化之溶膠-凝膠層，其中該經初始圖案化之溶膠-凝膠層包括數個結構；及將固化過程施加至該經初始圖案化之溶膠-凝膠層，以產生既為固體且具有黏性之一部分固化之溶膠-凝膠層。在一些此種具體實例中，在該離型襯墊上形成液態溶膠-凝膠材料以產生經初始圖案化之溶膠-凝膠層包括執行以下過程中之一或多者：絲網印刷、卷對卷機械壓製、狹縫型擠壓式塗佈、微複製、微凹版印刷、網版印刷及帶式澆注。在前述具體實例之各種實例中，施加固化過程包括使經初始圖案化之溶膠-凝膠層曝露於光子能量。在一些此種實例中，光子能量為紫外光。

在前述具體實例之一或多個實例中，該方法進一步包括將部分固化之溶膠-凝膠層捲起以進行儲存。在前述具體實例之一些實例中，其中固化過程為第一固化過程，該方法進一步包括：將具有黏性之部分固化之溶膠-凝膠層之表面置放在裝置表面上，以使部分固化之溶膠-凝膠層附著至裝置；及將第二固化過程施加至部分固化之溶膠-凝膠層及裝置，以在裝置上產生基於溶膠-凝膠之結構層，其中溶膠-凝膠結構層失去黏性。在一些情況下，該方法進一步包括在將具有黏性之部分固化之溶膠-凝膠層之表面置放在裝置表面上之前使部分固化之溶膠-凝膠層與離型襯墊分離。在其他情況下，該方法進一步包括在將具有黏性之部分固化之溶膠-凝膠層之表面置放在裝置表面上之後使部分固化之溶膠-凝膠層與離型襯墊分離。

其他具體實例提供用於使用基於溶膠-凝膠之結構層製造裝置之方法。該方法包括：在一離型襯墊上提供一部分固化之溶膠-凝膠層，其中該部分固化之溶膠-凝膠層包括一或多個結構，且其中該部分固化之溶膠-凝膠層既為固體且具有黏性；將具有黏性之該部分固化之溶膠-凝膠層之表面置放在一裝置表面上，以將該部分固化之溶膠-凝膠層附著至裝置；及將固化過程施加至該部分固化之溶膠-凝膠層及該裝置，以在裝置上產生基於溶膠-凝膠之結構層，其中該溶膠-凝膠結構層失去黏性。

其他具體實例提供一種溶膠-凝膠設備，其包括：一離型襯墊；及一部分固化之溶膠-凝膠層，其附著至該離型襯墊。該部分固化之溶膠-凝膠層包括至少一個表面結構，且既為固體且具有黏性。在前述具體實例之一些實例中，該部分固化之溶膠-凝膠層可與離型襯墊分離而不損壞該結構。在前述具體實例之各種實例中，該部分固化之溶膠-凝膠層可熱固化以移除黏性。

取決於特定具體實例，可形成部分固化之溶膠-凝膠層，其提供尺寸穩定性及可撓性。此外，在一些情況下，在隨後之固化過程之前或之後，可形成能夠曝露於高溫、展現光學透明性、氣密性及化學惰性品質之溶膠-凝膠層。在離型襯墊上形成部分固化之溶膠-凝膠層之能力使其能夠用於可撓性電子、印刷電子、太陽能、顯示、照明或其他光學/電氣裝置。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到，藉由製備及應用部分固化之溶膠-凝膠層可達成各種優點。舉例而言，在此種部分固化之溶膠-凝膠層為可撓性之情況下，其可在不平坦之表面上施加至三維部件。此外，由於部分固化之溶膠-凝膠層之製造及使用可藉由已建立之高產量製造過程（例如卷對卷過程）執行，因此可降低在裝置上形成溶膠-凝膠層之成本。另外，裝置及/或部分固化之溶膠-凝膠層之製造可在很大程度上在不考慮另一者之情況下進行（因為其可單獨製造），隨後使用層壓過程繼之以熱固化過程加以組合以硬化先前僅有的部分固化之溶膠-凝膠層。此外，可在將部分固化之溶膠-凝膠層施加至裝置之前進行缺陷偵測，從而減少廢料/返工。此外，由於部分固化之溶膠-凝膠層與裝置分開存在，因此可在引入裝置之前將額外之圖案化及/或連續塗層施加至部分固化之溶膠-凝膠層上。

各種具體實例可施加至製造用於顯示裝置之流體組裝之基板，其中微型LED流體地組裝至基板表面上之孔中。在此種情況下，將具有數個穿過部分固化之溶膠-凝膠材料層之開口的部分固化之溶膠-凝膠層層壓至顯示器基底之表面上，使得上述開口界定基板表面中之孔。接著應用第二固化過程以硬化先前之部分固化之溶膠-凝膠材料且將其固定在顯示器基底之表面上之位置。此時，可將所得基板置放於流體組裝系統中，在該系統中將其曝露於攜帶微型LED之懸浮液。

轉至第1a圖，展示根據一些具體實例之基於溶膠-凝膠之卷對卷結構形成系統100。基於溶膠-凝膠之卷對卷結構形成系統100包括結構滾筒125及相對滾筒126。離型襯墊110沿著輸送器103自第一末端102行進至第二末端104。溶膠-凝膠材料122當在溶膠-凝膠源115下方通過時被澆注至離型襯墊110上。離型襯墊110可為此項技術已知之任何離型襯墊，或可為另一元件，例如，溶膠-凝膠122可澆注在其上以用於圖案化且可在圖案化之後的某個時間自其分離之帶或滾筒。溶膠-凝膠所澆注至之離型襯墊或其他元件可具有比最終溶膠-凝膠材料低之熱容量。舉例而言，離型襯墊可具有低於溶膠-凝膠之最終固化溫度之玻璃化轉變溫度、軟化溫度或分解溫度。在離型襯墊110上澆注溶膠-凝膠材料122可包括在離型襯墊110上沈積溶膠-凝膠材料122之任何過程。舉例而言，澆注過程可為噴塗、狹縫型擠壓式塗佈、微凹版塗佈、帶澆注或其他基於溶液之印刷或澆注方法。取決於特定應用，在離型襯墊110上形成之溶膠-凝膠材料122之厚度在一（1）微米至二百（200）微米之間。

溶膠-凝膠材料122可為數種提供光子固化能力及熱固化能力之一或兩者之溶膠-凝膠材料中之任一種。儘管此具體實例論述使用光子固化（即，輻射固化）來產生部分固化之溶膠-凝膠層，接著進行熱固化以產生固化之溶膠-凝膠層，但應注意，其他具體實例可依賴於第一熱固化來產生部分固化之溶膠-凝膠層，繼之以第二熱固化來產生固化之溶膠-凝膠層，或依賴於第一光子固化來產生部分固化之溶膠-凝膠層，繼之以第二光子固化來產生固化之溶膠-凝膠層。在各種具體實例中，溶膠-凝膠材料為硫醇-烯交聯之溶膠-凝膠材料，其組成物含有二十五（25）重量%之硫醇-烯官能材料。此材料展現利用微複製之良好圖案化性，可耐受冷凝及後固化溫度要求，具有不受氧氣抑制之固化，且在整個過程中保持清潔。在下文結合第6圖論述適用於兩種不同固化過程之一些實例溶膠-凝膠材料。

溶膠-凝膠材料122可填充有額外之組分或添加劑，其可包括但不限於顆粒、薄片、奈米顆粒、網狀物、線。此等添加劑之組成物可包括但不限於玻璃、陶瓷、玻璃-陶瓷、金屬及有機物。可選擇上述額外組分或添加劑以達成各種結果，包括但不限於調整：溶膠-凝膠材料之熱膨脹係數（coefficient of thermal expansion; CTE）、收縮率、光學折射率、光學透射率及散射、顏色及光學吸收、摩擦係數、黏合力、表面能量、模數、硬度、氣密性、可撓性、表面粗糙度及/或流平性、斷裂韌性、易開裂性及/或尺寸穩定性。在特定情況下，溶膠-凝膠材料可著色以減少透射。在一些情況下，溶膠-凝膠材料122在大於攝氏二百（200）度之溫度下展現熱容量（例如，基於TGA之重量損失小於百分之十）。在其他情況下，溶膠-凝膠材料122在大於攝氏三百（300）度之溫度下展現熱容量（例如，基於TGA之重量損失小於百分之十）。在其他情況下，溶膠-凝膠材料122在大於攝氏四百（400）度之溫度下展現熱容量（例如，基於TGA之重量損失小於百分之十）。在一些情況下，溶膠-凝膠材料122經設計以在400至800奈米波長範圍內展現大於百分之八十五（85）之光學透射率。在其他情況下，溶膠-凝膠材料122經設計以在400至800奈米波長範圍內展現大於百分之九十（90）之光學透射率。

此時，溶膠-凝膠材料122呈具有所需黏度之液體形式。離型襯墊110與溶膠-凝膠材料122之組合在結構滾筒125與相對滾筒126之間通過，其中結構滾筒125之外表面上之圖案被壓入溶膠-凝膠材料122中，從而產生經初始圖案化之溶膠-凝膠層124。在溶膠-凝膠塗層中圖案化、壓印、印刷或微複製3D特徵之其他方法亦係可能的。溶膠-凝膠材料122經設計而具有的黏度足夠低以允許結構滾筒125上之圖案被壓入溶膠-凝膠材料122之表面中，且足夠高以將圖案維持在經初始圖案化之溶膠-凝膠層124中，直至可應用下游光子固化。特定言之，溶膠-凝膠材料122經設計以具有足夠高之黏度以避免在經初始圖案化之溶膠-凝膠層124中形成之結構之邊緣處的顯著塌陷。

轉至第1b圖，展示結構滾筒125之視圖150。如圖所示，結構滾筒125係圓柱形的，具有圓形末端130及圓柱表面172。數個結構136自圓柱表面172延伸出。圓柱表面172之一部分134展示為包括配置成圖案之結構136。轉至第1c圖，圓柱表面172之側視圖180展示自圓柱表面172延伸出之數個結構136。在一些具體實例中，結構136之大小及形狀皆係相同的。在其他具體實例中，結構136包括具有不同大小及/或形狀之結構。在一些特定具體實例中，形成大小、形狀及組合圖案適於在溶膠-凝膠材料之表面中形成孔之結構136，其中該等孔經設計以在顯示裝置之流體組裝期間俘獲微型LED裝置。在其他具體實例中，代替孔或者除了孔之外的其他特徵形狀可形成一定大小以收納微型LED或另一類型之電子或光電或其他類型之機械結構。在一個特定具體實例（其中孔之直徑為五十（50）微米，深度小於十（10）微米）中，結構136為圓柱形，直徑為五十（50）至六十（60）微米，且高度為十（10）微米。溶膠-凝膠材料中之特徵可完全穿過溶膠-凝膠層（諸如孔或通孔）或僅進入溶膠-凝膠層之部分深度。該等特徵可為如上所述之孔或其他光學、電學、介電或結構形狀。舉例而言，溶膠-凝膠特徵可為光學透鏡陣列。溶膠-凝膠特徵之縱橫比（深度:寬度）可＜1:1、＜2:1、＜3:1、 ＜5:1、＜10:1或 ＜20:1。另外，溶膠-凝膠層亦可為無特徵的且基本上平坦的。

返回第1a圖，經初始圖案化之溶膠-凝膠層124在光子源105下通過，其中光子能量107撞擊在經初始圖案化之溶膠-凝膠層124之表面上。光子源105可為此項技術中已知之能夠提供光子能量以固化溶膠-凝膠材料122之特定組成物的任何設備。舉例而言，在光子能量107為紫外光之情況下，光子源105可為依賴於例如LED光源或汞源之紫外燈或閃光燈系統。同樣，應注意，在其他具體實例中，使用光子能量107進行之部分固化可使用熱能來完成，在此情況下，光子源105由熱源代替。

曝露於光子能量107使得溶膠-凝膠層124中之溶膠-凝膠材料部分固化，從而導致部分固化之溶膠-凝膠層126。部分固化過程使得溶膠-凝膠材料自液態轉變為固態，使得在部分固化之溶膠-凝膠層126中形成之結構之尺寸變得基本固定。儘管在部分固化之溶膠-凝膠層126中形成之結構之邊緣基本上固定，但部分固化之溶膠-凝膠層126保持可撓性且具有黏性（即，略具黏著性或膠黏性之表面）。此部分固化導致溶膠-凝膠材料轉變為部分固化之溶膠-凝膠材料，其剪切儲存模數在25℃及1 Hz之剪切速率下低於0.3 MPa。另外，部分固化之溶膠-凝膠可具有＜20 GPa、＜15 GPa、＜10 GPa、＜5 GPa、＜1 GPa之楊氏模數。

藉由襯墊釋離裝置101使部分固化之溶膠-凝膠層126與離型襯墊110分離。部分固化之溶膠-凝膠層126與離型襯墊110之此分離產生溶膠-凝膠表面設備128。在一些情況下，將部分固化之溶膠-凝膠層126捲至介入之捲取捲軸（未展示）上，該部分固化之溶膠-凝膠層可維持在此處直至其準備好與離型襯墊110分離且施加至裝置表面（未展示）。在此種情況下，保持部分固化之溶膠-凝膠層126之捲取捲軸維持在相對冷之溫度以限制任何熱固化，從而維持部分固化之溶膠-凝膠層126具有可撓性且具有黏性。在此情況下，相對冷係指低於該溫度不會發生溶膠-凝膠層之最終熱固化之溫度。以上描述提及連續卷對卷過程，但用於溶膠-凝膠澆注之基於片材之過程亦係可能的。或者，可在與離型襯墊110分離之前將部分固化之溶膠-凝膠層126切割成片材，且可將片材儲存直至準備好用於施加至裝置。作為又一替代方案，可在將部分固化之溶膠-凝膠層126與離型襯墊110分離之後將溶膠-凝膠表面設備128切割成片材，且可將片材儲存直至準備好用於施加至裝置。

由於溶膠-凝膠表面設備128既具有可撓性且具有黏性，因此其能夠施加至各種裝置表面。此種裝置表面可展現各種形狀及/或表面不規則性，可撓性溶膠-凝膠表面設備128黏附且貼合至該等形狀及/或表面不規則性。在將溶膠-凝膠表面設備128施加至裝置之表面之後，對裝置與溶膠-凝膠表面設備128之組合施加熱固化，從而導致溶膠-凝膠表面設備128之硬化及一定程度之整合，或裝置及溶膠-凝膠表面設備128之相鄰表面之增大的黏附性。應注意，儘管該過程被描述為將溶膠-凝膠表面設備128施加至裝置，但有可能將部分固化之溶膠-凝膠層126與離型襯墊110之組合施加至裝置。在此種情況下，稍後將離型襯墊110自部分固化之溶膠-凝膠層216剝離，使溶膠-凝膠表面設備128附著至裝置上，接著將其熱固化。離型襯墊之分離可藉由機械剝離或藉由化學溶解或熱揮發或其他方法進行。離型襯墊可在其表面上具有特定釋離塗層，以輔助溶膠-凝膠結構分離。在一些情況下，可將額外材料施加至溶膠-凝膠表面設備128之一或兩個表面。作為一實例，可將黏著劑施加至溶膠-凝膠表面設備128之一或兩個表面。在溶膠凝膠層具可撓性但無黏性（即高於達爾基斯特（Dahlquist）標準）之情況下，此可能特別有用。在表面上可能無足夠之黏性或相容之反應性基團來與表面相互作用，且只要黏著劑與固化之熱縮合階段相容，其即可起作用。作為另一實例，額外材料層可與部分固化之溶膠-凝膠一起存在於離型襯墊上。此等層可包括基於溶液的、真空沈積或層壓之層，且此多層堆疊可轉印至裝置上。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到可根據不同具體實例塗覆至溶膠-凝膠表面設備128之表面之各種材料。在此等情況下，首先在離型襯墊上形成或存在包括溶膠-凝膠材料之一或多個層，接著將其轉印至不同表面以最終固化溶膠-凝膠材料。形成溶膠-凝膠材料，且視情況將其與最終裝置分開地圖案化。

轉至第1d圖，描繪實例溶膠-凝膠表面設備128之俯視圖199。此種溶膠-凝膠表面設備128可使用基於溶膠-凝膠之卷對卷結構形成系統100形成。如圖所示，溶膠-凝膠表面設備128展現對應於自結構滾筒125之圓柱表面172延伸的結構136之圖案之開口圖案。應注意，儘管溶膠-凝膠表面設備128之此具體實例展示為具有圓形開口，但根據其他具體實例，其他圖案及/或開口形狀係可能的。藉由修改自圓柱表面172延伸之結構136之形狀及/或圖案來產生此種不同之圖案及/或開口形狀。

轉至第1e圖，展示根據一些具體實例之與俯視圖199一致之溶膠-凝膠表面設備128a的側視圖181。如圖所示，溶膠-凝膠表面設備128a包括完全延伸穿過部分固化之溶膠-凝膠層131之開口134。相比之下，第1f圖展示一些開口136（即，通孔）完全延伸穿過部分固化之溶膠-凝膠層132且其他開口137（即，表面起伏）僅部分地延伸穿過部分固化之溶膠-凝膠層132之溶膠-凝膠表面設備128b之側視圖182。藉由改變自圓柱表面132延伸之結構136的高度來達成此種可變深度開口。

基於溶膠-凝膠之卷對卷結構形成系統100提供一種系統，該系統能夠使用連續過程將大量結構機械地壓入基板之表面中。此連續過程可以足夠高之速率執行以降低製造例如顯示器基板（其中要組裝數百萬個微型二極體、微型LED及/或其他元件）之成本。在一些情況下，基於溶膠-凝膠之卷對卷結構形成系統100以每秒一呎之速率在結構滾筒125與相對滾筒126之間擠壓溶膠-凝膠材料122。

應注意，儘管前文對基於溶膠-凝膠之卷對卷結構形成系統100之論述依賴於將溶膠-凝膠材料122澆注至移動之離型襯墊110上，接著使用機械壓製過程將其圖案化，但此並非製造溶膠-凝膠表面設備之唯一方式。作為一實例，在其他具體實例中，可在離型襯墊上澆注溶膠-凝膠材料122，以製造由離型襯墊及溶膠-凝膠材料122組成之複合片材。接著可將印刷板（即，結構滾筒125之平面型式）壓製或壓印至複合片材上，同時溶膠-凝膠材料122仍然為凝膠形式。隨後，可應用光子固化，且將所得部分固化之溶膠-凝膠層與離型襯墊分離，以產生溶膠-凝膠表面設備。無論使用經圖案化板抑或經圖案化滾筒，光子固化步驟皆可在實體壓印或印刷過程之後或期間進行。接著可將此溶膠-凝膠表面設備施加至裝置，且將裝置之組合曝露於熱固化過程，從而使溶膠-凝膠表面設備硬化，使得其失去黏性，且在一些情況下形成與裝置表面之牢固結合。作為又一實例，在其他具體實例中，溶膠-凝膠材料122可選擇性地施加或印刷至離型襯墊上，使得不再需要機械壓製來在溶膠-凝膠材料122中界定結構特徵。可使用數個過程來建立經圖案化之溶膠-凝膠材料，包括但不限於狹縫型擠壓式塗佈、微複製、微凹版印刷、網版印刷、帶式澆注或其他基於溶液之處理方法。

隨後，可施加光子固化，且將所得之部分固化之溶膠-凝膠層與離型襯墊分離，以產生溶膠-凝膠表面設備。接著可將此溶膠-凝膠表面設備施加至裝置，且將該裝置之組合曝露於熱固化過程，從而使溶膠-凝膠表面設備硬化，使得其失去黏性，且在一些情況下形成與裝置表面之牢固結合。作為又一實例，在其他具體實例中，可藉由將溶膠-凝膠材料122捲至經圖案化表面上，之後施加光子固化來形成溶膠-凝膠材料122，且將所得之部分固化之溶膠-凝膠層與經圖案化表面分離以產生溶膠-凝膠表面設備。接著可將此溶膠-凝膠表面設備施加至裝置，且將裝置之組合曝露於熱固化過程，從而使溶膠-凝膠表面設備硬化，使得其失去黏性，且在一些情況下形成與裝置表面之牢固結合。熱固化可為曝露於熱源之形式，或藉由諸如閃光燈固化之方法間接進行。在閃光燈實例中，光子能量被局部吸收且轉換成熱。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到可作為在離型襯墊上形成部分固化之溶膠-凝膠層、將其與離型襯墊分離以產生溶膠-凝膠表面設備，且執行後續固化過程以進一步硬化溶膠-凝膠材料之部分而發生之其他修改。

轉至第2a圖，展示裝置210及溶膠-凝膠表面設備228之側視圖200。如圖所示，裝置210包括曲線表面232。裝置210可經設計以執行任何數目之功能，包括但不限於照明或顯示。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到根據本發明之具體實例之溶膠-凝膠表面設備可應用於之各種裝置。裝置210之功能對於此應用並非最重要的，而是選擇裝置210以展示將溶膠-凝膠表面設備228施加至不平坦之表面的實例。此為將溶膠-凝膠層直接施加至非平坦表面將導致不均勻之溶膠-凝膠層厚度之實例。其亦為以下情況之實例：在將溶膠-凝膠層施加至非平坦表面之後難以或不可能在溶膠-凝膠層中圖案化結構，且溶膠-凝膠圖案化以及接著施加係有利的。將溶膠-凝膠層施加至平坦表面亦係可能的。如第2b圖所示，側視圖201展示在施加至曲線表面232之後的溶膠-凝膠表面設備228。將溶膠-凝膠表面設備228附著至裝置210可藉由使用剝離及黏貼（壓敏黏著劑）過程、施加液態黏著劑或藉由直接熱層壓之層壓或整合來進行，其中溶膠-凝膠表面設備228自離型襯墊剝離且附著。對於直接熱層壓，可使用熱壓機、高壓釜或加熱滾筒將溶膠-凝膠表面設備228接合至裝置210。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到可根據不同具體實例用來將溶膠-凝膠表面設備228緊固至裝置210之多種方法。在溶膠-凝膠表面設備228附著至裝置210之情況下，裝置210與溶膠-凝膠表面設備228之組合曝露於熱固化過程。此種熱固化過程使溶膠-凝膠表面設備228硬化，使得其失去黏性，且在一些情況下形成與裝置210之曲線表面232之牢固結合。特定言之，在溶膠-凝膠材料與裝置表面之化學性質相容（即，Si-OH）之情況下，溶膠-凝膠表面設備228與裝置210之曲線表面232之化學鍵合發生，從而導致強結合。

應注意，儘管上文關於第2a圖至第2b圖論述之具體實例展示附著至裝置210之單一溶膠-凝膠表面設備228，但可施加多層溶膠-凝膠表面設備。在一些情況下，多層溶膠-凝膠表面設備中之一或多層在各別溶膠-凝膠表面設備之一側或兩側上包括不同表面塗層、不同圖案及/或不同添加劑。此外，應注意，溶膠-凝膠表面設備228可為由裝置210及溶膠-凝膠表面設備228形成之成品中之最後一層，或溶膠-凝膠表面設備228可為沈積或層壓在溶膠-凝膠表面設備228之頂部上的一或多個其他材料層及/或物體之中間層。

轉至第3a圖，展示裝置302及溶膠-凝膠表面設備301之側視圖300。如圖所示，裝置302包括自裝置302之頂表面延伸之數個結構元件341，使得裝置302之曝露表面不平坦。如圖所示，溶膠-凝膠表面設備301包括延伸穿過部分固化之溶膠-凝膠層331之數個開口334。裝置302可經設計以執行任何數目之功能，包括但不限於照明或顯示。在此種情況下，結構元件341可為電觸點。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到根據本發明之具體實例之溶膠-凝膠表面設備及可致使裝置之表面非平面的各種結構元件可施加至之各種裝置。裝置302之功能對於此應用並非最重要的，而是選擇裝置302以展示將溶膠-凝膠表面設備301施加至非平坦表面之實例。如第3b圖所示，側視圖350展示在施加至裝置302之非平面表面之後的溶膠-凝膠表面設備301。在溶膠-凝膠表面設備301附著至裝置302之情況下，將裝置302與溶膠-凝膠表面設備301之組合曝露於熱固化過程。此熱固化過程使溶膠-凝膠表面設備301硬化，使得其失去黏性，且在一些情況下形成與裝置302之非平面表面的牢固結合。

轉至第4圖，流程圖400展示根據本發明之一或多個具體實例之方法，該方法用於使用根據一些具體實例之卷對卷過程形成包括基於溶膠-凝膠之結構層之裝置。按照流程圖400，提供離型襯墊（區塊405）。離型襯墊可為可在其上沈積溶膠-凝膠材料，且接著稍後在溶膠-凝膠材料之部分固化之後移除之任何基底。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到可與不同具體實例相關使用之各種離型襯墊。

將溶膠-凝膠材料施加在離型襯墊上（區塊410）。將溶膠-凝膠材料施加至離型襯墊可包括但不限於將溶膠-凝膠材料澆注在離型襯墊上。溶膠-凝膠材料在離型襯墊上之此種澆注可包括將溶膠-凝膠材料沈積在離型襯墊上之任何過程。取決於特定應用，在離型襯墊上形成之溶膠-凝膠材料之厚度在一（1）微米至二百（200）微米之間。

溶膠-凝膠材料可為數種提供光子固化能力及熱固化能力之一或兩者之溶膠-凝膠材料中之任一種。儘管此具體實例論述使用光子固化（即，輻射固化）來產生部分固化之溶膠-凝膠層，接著進行熱固化以產生固化之溶膠-凝膠層，但應注意，其他具體實例可依賴於第一熱固化來產生部分固化之溶膠-凝膠層，繼之以第二熱固化來產生固化之溶膠-凝膠層，或依賴於第一光子固化來產生部分固化之溶膠-凝膠層，繼之以第二光子固化來產生固化之溶膠-凝膠層。在各種具體實例中，溶膠-凝膠材料為硫醇-烯交聯之溶膠-凝膠材料，其組成物含有二十五（25）重量%之硫醇-烯官能材料。此材料展現利用微複製之良好圖案化性，可耐受冷凝及後固化溫度要求，具有不受氧氣抑制之固化，且在整個過程中保持清潔。在下文結合第6圖論述適用於兩種不同固化過程之一些實例溶膠-凝膠材料。

溶膠-凝膠材料可填充有額外之組分或添加劑，其可包括但不限於顆粒、薄片、奈米顆粒、網狀物、線。此等添加劑之組成物可包括但不限於玻璃、陶瓷、玻璃-陶瓷、金屬及有機物。可選擇上述額外組分或添加劑以達成各種結果，包括但不限於調整：溶膠-凝膠材料之熱膨脹係數（coefficient of thermal expansion; CTE）、收縮率、光學折射率、光學透射率及散射、顏色及光學吸收、摩擦係數、黏合力、表面能量、模數、硬度、氣密性、可撓性、表面粗糙度及/或流平性、斷裂韌性、易開裂性及/或尺寸穩定性。在特定情況下，溶膠-凝膠材料可著色以減少透射。在一些情況下，溶膠-凝膠材料在大於攝氏二百（200）度之溫度下展現熱容量。在其他情況下，溶膠-凝膠材料在大於攝氏三百（300）度之溫度下展現熱容量。在其他情況下，溶膠-凝膠材料122在大於攝氏四百（400）度之溫度下展現熱容量。在一些情況下，溶膠-凝膠材料經設計以在400至800奈米波長範圍內展現大於百分之八十五（85）之光學透射率。在其他情況下，溶膠-凝膠材料經設計以在400至800奈米波長範圍內展現大於百分之九十（90）之光學透射率。

將圖案捲入溶膠-凝膠材料中以在離型襯墊上產生經初始圖案化之溶膠-凝膠層（區塊415）。此包括將圖案壓入溶膠-凝膠材料中，從而留下延伸至或完全穿過經初始圖案化之溶膠-凝膠層之結構圖案。將經初始圖案化之溶膠-凝膠層曝露於光子固化，以產生具有固定結構幾何形狀之部分固化之溶膠-凝膠層（區塊420）。曝露於光子能量使得溶膠-凝膠材料自液態轉變為固態，使得在部分固化之溶膠-凝膠層中形成之結構之尺寸變得基本固定。儘管在部分固化之溶膠-凝膠層中形成之結構之邊緣基本固定，但部分固化之溶膠-凝膠層保持可撓性且具有黏性（即，略具黏著性或膠黏性之表面）。

使部分固化之溶膠-凝膠層與離型襯墊分離，以產生溶膠-凝膠表面設備（區塊425），且將溶膠-凝膠表面設備附著至裝置之表面（區塊430）。應注意，部分固化之溶膠-凝膠層可在施加至裝置之前或之後與離型襯墊分離。將溶膠-凝膠表面設備（或部分固化之溶膠-凝膠層，其中部分固化之溶膠-凝膠層在使離型襯墊與部分固化之溶膠-凝膠層分離之前附著至裝置）附著至裝置可藉由使用剝離及黏貼（壓敏黏著劑）過程、施加液態黏著劑或藉由直接熱層壓之層壓或整合來進行，其中溶膠-凝膠表面設備自離型襯墊剝離且附著。對於直接熱層壓，可使用熱壓機、高壓釜或加熱滾筒將溶膠-凝膠表面設備接合至裝置。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到可根據不同具體實例用來將溶膠-凝膠表面設備緊固至裝置之多種方法。

將裝置及附著之溶膠-凝膠表面設備兩者皆曝露於熱固化，以在裝置上產生完全固化之溶膠-凝膠結構層（區塊435）。熱固化過程使溶膠-凝膠表面設備硬化，使得其失去黏性，且在一些情況下形成與裝置表面之牢固結合。特定言之，在溶膠-凝膠材料與裝置表面之化學性質相容（即，Si-OH）之情況下，溶膠-凝膠表面設備與裝置之表面之化學鍵合發生，從而導致強結合。

轉至第5圖，流程圖500展示根據本發明之一或多個具體實例之方法，該方法用於使用根據本發明之其他具體實例之絲網印刷過程形成包括基於溶膠-凝膠之結構層之裝置。按照流程圖500，提供離型襯墊（區塊505）。離型襯墊可為可在其上沈積溶膠-凝膠材料，且接著稍後在溶膠-凝膠材料之部分固化之後移除之任何基底。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到可與不同具體實例相關使用之各種離型襯墊。

在離型襯墊上絲網印刷溶膠-凝膠材料，以在離型襯墊上產生經初始圖案化之溶膠-凝膠層（區塊510）。取決於特定應用，在離型襯墊上形成之溶膠-凝膠材料之厚度在一（1）微米至二百（200）微米之間。溶膠-凝膠材料可為上文關於第4圖所論述之材料。將經初始圖案化之溶膠-凝膠層曝露於光子固化，以產生具有固定結構幾何形狀之部分固化之溶膠-凝膠層（區塊515）。曝露於光子能量使得溶膠-凝膠材料自液態轉變為固態，使得在部分固化之溶膠-凝膠層中形成之結構之尺寸變得基本固定。儘管在部分固化之溶膠-凝膠層中形成之結構之邊緣基本固定，但部分固化之溶膠-凝膠層保持可撓性且具有黏性（即，略具黏著性或膠黏性之表面）。

使部分固化之溶膠-凝膠層與離型襯墊分離以產生溶膠-凝膠表面設備（區塊520），且將溶膠-凝膠表面設備附著至裝置之表面（區塊525）。應注意，部分固化之溶膠-凝膠層可在施加至裝置之前或之後與離型襯墊分離。將溶膠-凝膠表面設備（或部分固化之溶膠-凝膠層，其中部分固化之溶膠-凝膠層在使離型襯墊與部分固化之溶膠-凝膠層分離之前附著至裝置）附著至裝置可藉由使用剝離及黏貼（壓敏黏著劑）過程、施加液態黏著劑或藉由直接熱層壓之層壓或整合來進行，其中溶膠-凝膠表面設備自離型襯墊剝離且附著。對於直接熱層壓，可使用熱壓機、高壓釜或加熱滾筒將溶膠-凝膠表面設備接合至裝置。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到可根據不同具體實例用來將溶膠-凝膠表面設備緊固至裝置之多種方法。

將裝置及附著之溶膠-凝膠表面設備兩者皆曝露於熱固化，以在裝置上產生完全固化之溶膠-凝膠結構層（區塊530）。熱固化過程使溶膠-凝膠表面設備硬化，使得其失去黏性，且在一些情況下形成與裝置表面之牢固結合。特定言之，在溶膠-凝膠材料與裝置表面之化學性質相容（即，Si-OH）之情況下，溶膠-凝膠表面設備與裝置之表面之化學鍵合發生，從而導致強結合。

轉至第6圖，流程圖600展示根據本發明之各種具體實例之方法，該方法用於製造易受用於形成尺寸敏感結構之第一及第二固化過程影響之溶膠-凝膠材料。按照流程圖600，將含硫醇之溶膠-凝膠與含乙烯基之溶膠-凝膠組合，以產生溶膠-凝膠基質（區塊605）。可使用各種不同之材料來製備上述溶膠-凝膠基質材料，如下表1所示。
表 1

由上述材料產生之各種溶膠-凝膠材料（硫醇1、硫醇2、乙烯基1、乙烯基2）之實例配方列於下表2中。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到可與本發明之不同具體實例相關使用之其他含硫醇之溶膠-凝膠材料及含乙烯基之溶膠-凝膠材料。
表 2

含硫醇之溶膠-凝膠（例如，硫醇1或硫醇2）及含乙烯基之溶膠-凝膠（例如，乙烯基1或乙烯基2）均可以相同之方式製備。在DPSD之情況下，稱量各別組分材料，或測量其體積（對於所有TEMS、TEPS、TEOS、HPDMS、水、TAMS、MPTMS及VTMS），且將其添加至圓底燒瓶（round bottom flask; RBF）中。出於體積量測之目的，例如可使用具有一次性吸頭之移液管。可將攪拌棒添加至燒瓶中，且將RBF置放於預熱至攝氏一百（100）度之油浴中，且用例如磁力攪拌器攪拌溶液。RBF之頂部向空氣開放，以允許蒸發在反應期間產生之任何甲醇、乙醇、水或乙酸。使反應持續兩個半（2 1/2）至四（4）小時。當材料不再在RBF頂部凝結且沿內壁流下時，認為反應完成。接著用帶有一次性吸頭之移液管將材料自小瓶中取出，且儲存在Nalgene^TM 瓶中。在各種具體實例中，將含硫醇之溶膠-凝膠與含乙烯基之溶膠-凝膠組合以產生溶膠-凝膠基質包括將硫醇1或硫醇2中之一者與乙烯基1或乙烯基2中之一者組合以產生溶膠-凝膠基質。

將陽離子引發劑添加至溶膠-凝膠基質以產生具有選定黏度之材料（區塊610）。在一個特定具體實例中，陽離子引發劑為二苯甲酮，其為用於光子固化溶膠-凝膠之自由基引發劑，且添加過程涉及將二苯甲酮與溶膠-凝膠基質在滾筒上混合。二苯甲酮使得溶膠凝膠能夠在室溫下凝膠化。基於本文提供之揭示內容，一般熟習此項技術者將認識到可與本發明之不同具體實例相關使用之其他陽離子引發劑。此外，應注意，在一些情況下，不使用陽離子引發劑。硫醇-烯化學反應將在無引發劑之情況下發生。在一些情況下，在上述與區塊605相關之反應期間將達成所需之黏度。亦即，有可能藉由混合硫醇/乙烯基組分且在添加引發劑及穩定劑之前使其緩慢反應來增大黏度。

當達到硫醇-烯溶膠凝膠之所需黏度時，添加穩定劑以產生溶膠-凝膠材料，其可如上文關於圖1至圖3所論述而使用（區塊615）。在一個特定具體實例中，穩定劑為鄰苯三酚，其量為十（10）至三十（30）mM（基於溶膠-凝膠之硫醇含量）。若需要，可將DMPA及VPA添加至溶膠-凝膠材料中。DMPA為第二引發劑，其可與上述二苯甲酮結合使用或代替上述二苯甲酮使用。VPA為可與鄰苯三酚一起使用之穩定劑。

總之，本發明提供用於形成基於溶膠-凝膠之結構層之新穎系統、裝置、方法及配置。儘管上文已給出本發明之一或多個具體實例之詳細描述，但在不脫離本發明之精神的情況下，各種替換、修改及等效物對於熟習此項技術者而言係顯而易見的。因此，以上描述不應視為限制本發明之範圍，本發明之範圍由所附申請專利範圍界定。

100‧‧‧基於溶膠-凝膠之卷對卷結構形成系統

101‧‧‧襯墊釋離裝置

102‧‧‧第一末端

103‧‧‧輸送器

104‧‧‧第二末端

105‧‧‧光子源

107‧‧‧光子能量

110‧‧‧離型襯墊

115‧‧‧溶膠-凝膠源

122‧‧‧溶膠-凝膠材料

124‧‧‧溶膠-凝膠層

125‧‧‧結構滾筒

126‧‧‧相對滾筒/部分固化之溶膠-凝膠層

128‧‧‧溶膠-凝膠表面設備

128a‧‧‧溶膠-凝膠表面設備

128b‧‧‧溶膠-凝膠表面設備

130a‧‧‧圓形末端

130b‧‧‧圓形末端

131‧‧‧部分固化之溶膠-凝膠層

132‧‧‧部分固化之溶膠-凝膠層

134‧‧‧圓柱表面之一部分/開口

134a‧‧‧圓柱表面之一部分/開口

134b‧‧‧圓柱表面之一部分/開口

134c‧‧‧圓柱表面之一部分/開口

134d‧‧‧圓柱表面之一部分/開口

134e‧‧‧圓柱表面之一部分/開口

136‧‧‧開口/結構

136a‧‧‧開口/結構

136b‧‧‧開口/結構

136c‧‧‧開口/結構

136d‧‧‧開口/結構

136e‧‧‧開口/結構

137a‧‧‧開口

137b‧‧‧開口

137c‧‧‧開口

150‧‧‧視圖

172‧‧‧圓柱表面

180‧‧‧側視圖

181‧‧‧側視圖

182‧‧‧側視圖

199‧‧‧俯視圖

200‧‧‧側視圖

201‧‧‧側視圖

210‧‧‧裝置

228‧‧‧溶膠-凝膠表面設備

232‧‧‧曲線表面

300‧‧‧側視圖

301‧‧‧溶膠-凝膠表面設備

302‧‧‧裝置

331‧‧‧部分固化之溶膠-凝膠層

334a‧‧‧開口

334b‧‧‧開口

334c‧‧‧開口

334d‧‧‧開口

334e‧‧‧開口

341a‧‧‧結構元件

341b‧‧‧結構元件

341c‧‧‧結構元件

341d‧‧‧結構元件

341e‧‧‧結構元件

341f‧‧‧結構元件

341g‧‧‧結構元件

341h‧‧‧結構元件

341i‧‧‧結構元件

350‧‧‧側視圖

400‧‧‧流程圖

405‧‧‧區塊

410‧‧‧區塊

415‧‧‧區塊

420‧‧‧區塊

425‧‧‧區塊

430‧‧‧區塊

435‧‧‧區塊

500‧‧‧流程圖

505‧‧‧區塊

510‧‧‧區塊

515‧‧‧區塊

520‧‧‧區塊

525‧‧‧區塊

530‧‧‧區塊

600‧‧‧流程圖

605‧‧‧區塊

610‧‧‧區塊

615‧‧‧區塊

藉由參考在說明書之其餘部分中描述之圖，可實現對本發明之各種具體實例之進一步理解。在諸圖中，在若干圖中使用相同之附圖標記來指代類似組件。在一些情況下，由小寫字母組成之子標籤與附圖標記相關聯以表示多個類似組件中之一者。當參考附圖標記而未指定現有子標籤時，其旨在指代所有此種多個類似組件。

第1a圖至第1c圖描繪根據本發明之一或多個具體實例之基於溶膠-凝膠之卷對卷結構形成系統；

第1d圖為使用第1a圖至第1c圖之基於溶膠-凝膠之卷對卷結構形成系統形成的結構層之俯視圖。

第1e圖至第1f圖為使用第1a圖至第1c圖之基於溶膠-凝膠之卷對卷結構形成系統形成的兩個實例結構層之側視圖。

第2a圖至第2b圖描繪根據本發明之各種具體實例之具有曲線表面之裝置，在該曲線表面上形成基於溶膠-凝膠之結構層；

第3a圖至第3b圖描繪根據本發明之各種具體實例之具有不規則表面之裝置，在該不規則表面上形成基於溶膠-凝膠之結構層；

第4圖為展示根據本發明之一或多個具體實例之方法之流程圖，該方法用於使用根據本發明之一些具體實例之卷對卷過程形成包括基於溶膠-凝膠之結構層之裝置；

第5圖為展示根據本發明之一或多個具體實例之方法之流程圖，該方法用於使用根據本發明之其他具體實例之絲網印刷過程形成包括基於溶膠-凝膠之結構層之裝置；及

第6圖為展示根據本發明之各種具體實例之方法之流程圖，該方法用於製造易受用於形成尺寸敏感結構之第一及第二固化過程影響之溶膠-凝膠材料。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無

Claims (28)

1. 一種用於形成部分固化之溶膠-凝膠結構層之系統，該系統包含： 一離型襯墊；一溶膠-凝膠材料塗覆裝置，其可操作以將一液態溶膠-凝膠材料塗覆在該離型襯墊上以形成一經初始圖案化之溶膠-凝膠層，其中該經初始圖案化之溶膠-凝膠層包括數個結構；及一第一固化裝置，其可操作以將該經初始圖案化之溶膠-凝膠層曝露於一第一固化過程，以產生既為固體且具有黏性之一部分固化之溶膠-凝膠層。
2. 如請求項1所述之系統，其中該第一固化裝置為提供一波長對應於該第一固化過程之光的一光源。
3. 如請求項1所述之系統，其中該溶膠-凝膠材料塗覆裝置包含： 一溶膠-凝膠塗覆裝置，其可操作以將該溶膠-凝膠材料沈積在該離型襯墊上；及一圖案化裝置，其可操作以在該溶膠-凝膠材料中形成該數個結構，以產生該經初始圖案化之溶膠-凝膠層。
4. 如請求項3所述之系統，其中該圖案化裝置為一滾筒，其在該滾筒之表面上具有對應於該數個結構之一轉印圖案。
5. 如請求項3所述之系統，其中該圖案化裝置為一印刷板，其在該印刷板之表面上具有對應於該數個結構之一轉印圖案。
6. 如請求項3所述之系統，其中該圖案化裝置為一模具，其具有對應於該數個結構之一轉印圖案。
7. 如請求項3所述之系統，其中該圖案化裝置為一絲網裝置。
8. 如請求項1所述之系統，部分固化之溶膠-凝膠層在攝氏25度及1赫茲之一剪切速率下展現低於0.33兆帕斯卡之一剪切儲存模數。
9. 一種用於使用一基於溶膠-凝膠之結構層製造一裝置之方法，該方法包含以下步驟： 提供一離型襯墊；在該離型襯墊上形成一液態溶膠-凝膠材料，以產生一經初始圖案化之溶膠-凝膠層，其中該經初始圖案化之溶膠-凝膠層包括數個結構；及將一固化過程施加至該經初始圖案化之溶膠-凝膠層，以產生既為固體且具有黏性之一部分固化之溶膠-凝膠層。
10. 如請求項9所述之方法，其中在該離型襯墊上形成該液態溶膠-凝膠材料以產生該經初始圖案化之溶膠-凝膠層之步驟包括以下步驟：執行選自由以下過程組成之一群組中的一過程：絲網印刷、卷對卷機械壓製、狹縫型擠壓式塗佈、微複製、微凹版印刷、網版印刷及帶式澆注。
11. 如請求項9所述之方法，其中施加該固化過程包含以下步驟： 使該經初始圖案化之溶膠-凝膠層曝露於光子能量。
12. 如請求項11所述之方法，其中該光子能量為紫外光。
13. 如請求項9所述之方法，該方法進一步包含以下步驟： 將該部分固化之溶膠-凝膠層捲起以進行儲存。
14. 如請求項9所述之方法，其中該固化過程為一第一固化過程，該方法進一步包含以下步驟： 將具有黏性之該部分固化之溶膠-凝膠層之一表面置放在一裝置表面上，以使該部分固化之溶膠-凝膠層附著至該裝置；及將一第二固化過程施加至該部分固化之溶膠-凝膠層及該裝置，以在該裝置上產生一基於溶膠-凝膠之結構層，其中該溶膠-凝膠結構層失去黏性。
15. 如請求項14所述之方法，該方法進一步包含以下步驟： 在將具有黏性之該部分固化之溶膠-凝膠層之該表面置放在該裝置表面上之前使該部分固化之溶膠-凝膠層與該離型襯墊分離。
16. 如請求項14所述之方法，該方法進一步包含以下步驟： 在將具有黏性之該部分固化之溶膠-凝膠層之該表面置放在該裝置表面上之後使該部分固化之溶膠-凝膠層與該離型襯墊分離。
17. 如請求項14所述之方法，其中該第二固化過程為一熱固化過程。
18. 一種用於使用一基於溶膠-凝膠之結構層製造一裝置之方法，該方法包含以下步驟： 在一離型襯墊上提供一部分固化之溶膠-凝膠層，其中該部分固化之溶膠-凝膠層包括一或多個結構，且其中該部分固化之溶膠-凝膠層既為一固體且具有黏性；將具有黏性之一部分固化之溶膠-凝膠層之一表面置放在一裝置表面上，以將該部分固化之溶膠-凝膠層附著至該裝置；及將一固化過程施加至該部分固化之溶膠-凝膠層及該裝置，以在該裝置上產生一基於溶膠-凝膠之結構層，其中該溶膠-凝膠結構層失去黏性。
19. 如請求項18所述之方法，該方法進一步包含以下步驟： 在將具有黏性之該部分固化之溶膠-凝膠層之該表面置放在該裝置表面上之前使該部分固化之溶膠-凝膠層與該離型襯墊分離。
20. 如請求項18所述之方法，該方法進一步包含以下步驟： 在將具有黏性之該部分固化之溶膠-凝膠層之該表面置放在該裝置表面上之後使該部分固化之溶膠-凝膠層與該離型襯墊分離。
21. 如請求項18所述之方法，其中該固化過程為一熱固化過程。
22. 如請求項18所述之方法，其中該固化過程為一第一固化過程，且其中提供附著至該離型襯墊之該部分固化之溶膠-凝膠層之步驟包含以下步驟： 在該離型襯墊上形成一液態溶膠-凝膠材料，以產生一經初始圖案化之溶膠-凝膠層；及將一第二固化過程施加至該經初始圖案化之溶膠-凝膠層，以在該離型襯墊上產生該部分固化之溶膠-凝膠層。
23. 如請求項22所述之方法，其中在該離型襯墊上形成該液態溶膠-凝膠材料以產生該經初始圖案化之溶膠-凝膠層之步驟包括以下步驟：執行選自由以下過程組成之一群組中的一過程：絲網印刷、卷對卷機械壓製、狹縫型擠壓式塗佈、微複製、微凹版印刷、網版印刷及帶式澆注。
24. 如請求項22所述之方法，其中施加該第二固化過程包含以下步驟： 使該經初始圖案化之溶膠-凝膠層曝露於光子能量。
25. 如請求項24所述之方法，其中該光子能量為紫外光。
26. 一種溶膠-凝膠表面設備，該設備包含： 一離型襯墊；及一部分固化之溶膠-凝膠層，其附著至該離型襯墊，其中該部分固化之溶膠-凝膠層包括至少一個表面結構，且其中該部分固化之溶膠-凝膠層既為固體且具有黏性。
27. 如請求項26所述之溶膠-凝膠表面設備，其中該部分固化之溶膠-凝膠層可與該離型襯墊分離而不損壞該結構。
28. 如請求項26所述之溶膠-凝膠表面設備，其中該部分固化之溶膠-凝膠層可熱固化以移除黏性。