WO2008154907A2 - Method and device for transferring nanostructures by means of contact stamping - Google Patents

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WO2008154907A2
WO2008154907A2 PCT/DE2008/001002 DE2008001002W WO2008154907A2 WO 2008154907 A2 WO2008154907 A2 WO 2008154907A2 DE 2008001002 W DE2008001002 W DE 2008001002W WO 2008154907 A2 WO2008154907 A2 WO 2008154907A2
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Steffen Howitz
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GeSIM Gesellschaft für Silizium-Mikrosysteme mbH
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F17/00—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for
    • B41F17/001—Pad printing apparatus or machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping

Definitions

  • the invention relates to a stamping device for transferring substances from a source by means of a finely structured stamping surface of a stamp on a substrate (slide or biochip) by contact stamping.
  • WO 2005/061237 A1 discloses a method for producing microstructures on a substrate by stamping.
  • the stamp with the fine structures is produced by casting an elastic polymer, for example polydimethylsiloxane (PDMS), on a master structure and, after curing by heat, is released therefrom and fixed to a support. Thereafter, the material to be stamped is applied to the stamp surface and dried. Subsequently, the transfer of the material to be printed on the substrate. For contact formation with the substrate, a pressure on the inside of the stamp surface is generated, which leads to a convex deformation of the stamp and thus to the contact with the substrate (balloon effect).
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • US Pat. No. 6,984,445 B2 discloses a stamp device which, in addition to the device known from WO 2005/061237 A1, contains a positioning mechanism for contacting the substrate.
  • the stamping devices used hitherto show problems with regard to the reproducibility of the printing results. This is on the one hand by the mechanical stress after the creation of the stamp, which occurs during the attachment of this on the carrier of the punch device and thereby leads to impairment of the fine structures to be printed explains and on the other by the non-automated processes of transfer of the substance to be printed on the stamp (Inken) and the subsequent drying given.
  • stamps with different insets must be used. Since a stamp can always be inked uniformly only with a sample, this means that a multip ⁇ les array prepared by multi-step stamping by means of different stamp who can ⁇ .
  • the change between different stamps with different fine structures To produce different structures on the substrate surface is only possible by costly disassembly of the carrier from the positioning mechanism, whereby an efficient flow of transmission is not guaranteed.
  • the object of the present invention is to provide a stamping device for the contact printing of fine structures on a substrate, which overcomes the known disadvantages.
  • the object is achieved by a method and an apparatus for contact-stamping of micro- or nanostructures on a substrate surface according to the present invention.
  • the contact stamping is carried out by a stamping device with a stamp, which consists of a stamp base and a stamp holder.
  • the stamp lower part comprises a frame and a structural membrane whose surface is designed as a stamp surface.
  • the structural membrane on the pressure side either over the entire surface equipped with micro or nanostructures or is provided with a plurality of adjacent structure fields on which the micro or nanostructures are located.
  • a chamber is formed by the structural membrane and the punch holder.
  • this chamber is provided with a media connection, via which a gas or a fluid can be introduced in such a way that the structure membrane is deformed convexly.
  • the structural membrane is convexly deformed by increasing the internal pressure of the chamber, so that upon placement of the structural membrane, which has been previously occupied by a sample, on the surface to be printed of the substrate by increasingly increasing areal contact an ideal transfer of the micro- and Nanostructures biological substances is guaranteed even if no optimal parallelism of both surfaces is guaranteed or if the stamp is not exactly perpendicular to the surface of the substrate touches.
  • the convex deformation meaning a convex deformation of the structural membrane in the direction of the surface of the substrate, can be effected by pneumatic, hydraulic or mechanical means, or combinations thereof.
  • Hydraulic or pneumatic means are liquids or gases which are introduced into the chamber via the medium connection and with which an overpressure is generated which leads to the desired convex deformation of the structure membrane.
  • a mechanical means for realizing the convex deformation of the structural membrane a stamp / pin or the like. which may also have a convex or spherical surface which is pressed in the chamber against the inner surface of the structural membrane and thus deformed convexly.
  • the punch / pin can be driven by a linear drive, which can be a stepper drive or designed as a hydraulic or pneumatic piston drive.
  • the stamp for the realization of the contact pressure is u.a. characterized in that the punch bottom part can be released from the punch holder and thus a change of the fine structure applied to the structure membrane can take place.
  • the change of the stamp base is carried out automatically by the stamp device, whereby no manual manipulation for loosening and changing the stamp base is necessary and consequently no impairment of the fine structure can arise.
  • Another advantage of the automated change of the punch base is the lack of mechanical stress on the structural membrane that would result from re-clamping to the positioning mechanism.
  • the combination of punch holder and punch base is preferably pressure-tight in order to subsequently ensure generation of an overpressure in the chamber by supplying liquids or gases through the media connection into the chamber.
  • the connection of stamp lower part and Stempelauf- would take place by mechanical means.
  • the connection by means of a locking mechanism with locking tabs on the punch receiving and corresponding locking lugs on the punch base. It can be provided that the locking tabs are released by the positioning mechanism of the locking lugs, for example, by the locking mechanism is pressed by the positioning mechanism down, causing the locking lugs slide along a recess in the locking tabs from the recesses, thereby pressing the locking tabs apart and thus the locking tabs release the locking lugs.
  • the connection by means of a locking mechanism with locking tabs on the punch receiving and corresponding locking lugs on the punch base.
  • the latching tabs are pressed together by the action of the latching lugs and thereby release the latching lugs, so that the punched base can be exchanged.
  • a connection of punch holder and punch base can be made by magnetic means.
  • the structure structure containing the fine structure is provided in the printing direction of the stamp, ie towards the substrate, the nano / microstructure side, with spaced-apart structure fields, which have been transferred by embossing or molding of a Strukturmaster on the structural membrane and on which the micro- or Nanostructures.
  • the nano- or microstructures are arranged on the structural membrane in such a way that they are located in the pressure direction on the structured outer side of the convexly deformable structural membrane.
  • the nano / microstructures can also be applied over the entire surface.
  • stamp can also be designed over the entire surface without nano or microstructures.
  • the structure to be transferred is then determined by the design of the stamp surface, for example in a circular or square shape.
  • the structure pattern on the nano / microstructure side can be provided with a coating in the range of a few atomic layers or nanometers (Inkung).
  • coating can have antistatic properties, for example, so that the electrostatic properties are compensated in particular by PDMS. These electrostatic properties of the PDMS quickly lead to contamination of the nano / microstructure side.
  • the structural membrane containing the fine structure is preferably a pourable and crosslinkable polymer suitable for contract printing such as polydimethylsiloxane (PDMS).
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • other suitable materials such as agarose (a polysaccharide of D-galactose and 3,6-anhydrogalactose) or thermally-switchable hydrogels may be used.
  • a permeable structure for the molecules of the substance to be transferred membrane for example, the aforementioned agarose membrane, which are loaded in the chamber for the purpose of convex deformation gas or liquid specifically loaded with the molecules.
  • the molecules in the chamber can diffuse through the structural membrane at the moment of contact pressure of the structural membrane and substrate or slide surface. The transfer of the substances is dependent on both the contact time and the molecular size and the composition of the agarose.
  • the transfer of the substances to the substrate takes place by changing the temperature, as a result of which the substances stored in the hydrogel are liberated and thus can be transferred to the substrate.
  • the contact time of the substances with the substrate is dependent on the duration of the temperature change.
  • the temperature can be adjusted by suitable means on the substrate support or on the stamp base. In the case of adjusting the temperature on the stamp base, this is advantageously designed as a heat-conducting metal.
  • the structural membrane may also be formed as a crystalline or amorphous solid of silicon, glass or metal, which is tightly attached to the rigid frame.
  • the micro- or nanostructures are located here on the later convex to be deformed finely structured outside of the structural membrane.
  • the fine structuring can be easily realized by means of photolithographic processes in conjunction with etching techniques.
  • Such a structure consisting of a solid structure membrane can be permanently connected to the frame, which can be realized by gluing, welding, seam welding, bonding, anodic bonding or other joining methods.
  • the structural membrane consisting of a solid can also be detachably connected to the frame.
  • the coating may also consist of a suitable metal which has been applied by sputtering on the nano / microstructure side.
  • the coating of the structural membrane may consist of gold. This creates the possibility of using a thiol chemistry with SH compounds which allows the attachment of biomolecules.
  • a contacting of the same with the ground potential of the device can be made and thus prevents electrostatic charging of the structural membrane.
  • a multiple array is produced by multi-step stamping using different stamps.
  • the connection of the stamp receiver with the stamp base is achieved and a change is made between different punches having different fine structures for producing different structures on the substrate surface.
  • the solution of the stamp lower part of the punch receiving takes place by the positioning mechanism. This results in a contactless change of the stamp unit.
  • the replacement of the stamp base may be performed by other suitable means.
  • multiple sources (ink pads) with different materials may be used to insure different punches.
  • different fine structures with different materials can be transferred to a substrate by means of contact pressure within a stamping process. This arrangement allows efficient transfer of various micro and nanostructures in a very short time.
  • a continuous positioning of the stamp on the substrate surface takes place by appropriate positioning of the substrate support.
  • a fine adjustment device is used for positioning.
  • the substrate support can be moved in the substrate plane in the X and Y directions.
  • the positioning can be done by movement of the punch to the substrate surface.
  • an automatic positioning mechanism is used, which allows the exact positioning of the stamp on the substrate surface.
  • a suitable reference system can be used for this purpose, and a previously defined pattern of several microstructures or nanostructures can be applied to the same substrate surface.
  • a reference mark is applied to the substrate surface, which then serves as a reference for the reference system.
  • the marking is carried out with suitable optical means, such as a light spot, which can subsequently be detected via an optical device of the stamping device, such as a camera. Based on this reference, complex patterns of fine structures can be designed at positions defined via the reference system by means of the positioning mechanism.
  • This automatic positioning mechanism is particularly advantageous for the design of micro or nano arrays.
  • the sample holder is made of suitable transparent materials and allows the use of a microscope for optical monitoring of the current contact stamping process.
  • a UV source is used to illuminate the substrate.
  • the stamping device may be coupled to a laser source to excite appropriate materials coupled with fluorescent dyes. For example, this can be done by an argon or helium neon laser.
  • FIG. 2 (a, b) is a schematic representation of a cross section of the punch before and during the contact printing process
  • Fig. 3 is a schematic representation of a stamp device according to the invention.
  • the stamp 1 of the stamping device according to the invention is shown in Fig. 1, wherein the punch 1 consists of two parts, namely the punch base 6, consisting of the structural membrane 2 and a frame 3 as a receptacle for the structural membrane. 2 and a punch holder 7 (stamp upper part), which are firmly and tightly connected to each other. For this purpose, located on the punch holder 7, a seal 10.
  • the connection of the punch holder 7 with the punch base 6 is made by mechanical or magnetic means.
  • the punch holder 7 and the structural membrane 2 form a pressurizable chamber 4, which is provided with a media connection 5 via which a gas or a fluid can be introduced in such a way that the structure membrane 2 is deformed convexly.
  • the contact pressure by means of the punch 1 subsequently starting with a central initial contact area 8 in the center of the structure membrane 2 increases concentrically and causes no entrapped air, in intimate contact with the substrate surface to be printed, until finally the structure membrane 2 covers the entire surface with the substrate Substrate surface is in contact.
  • the stamp 1 described above forms part of the stamping device according to the invention (Rq. 3), which are clamped with one or more punches 1 in a vertically movable mechanical recording and held in this and alternately on a source 11 (ink pad) for example biological Material (molecules, nanoparticles) is moved. Thereafter, the transfer of the biological material to be printed on the provided with micro- or nanostructures outside 9 of the structural membrane 2 by wetting the outside with the material to be printed. The thus loaded punch 1 is then moved to the drying station 12, where the punch is dried pneumatically.
  • a source 11 in example biological Material (molecules, nanoparticles)
  • the stamp 1 is moved by a positioning mechanism to a defined position of the substrate surface to be printed, eg a biochip, in such a way that a defined pattern can be generated on the substrate surface and there the molecules or nanoparticles previously applied on the outside 9 of the structure membrane 2 To be stamped.
  • a positioning mechanism eg a biochip
  • the over the media connection 5 by introducing gas or Josstechnik an overpressure in the chamber 4 is generated and the convexity of the structure described above membrane 2 produced, whereby the stamp 1 is put into the printing mode.
  • the punch 1 is moved to the cleaning station 13 of the stamp device, where the structured outer side 9 of the structural membrane 2 is cleaned by means of ultrasound.
  • the punch 1 After completion of the cleaning in the ultrasonic bath, the punch 1 is moved back to the drying station 12, where the punch 1 is again pneumatically dried.
  • the stamp 1 is available for further printing operations with the same material or another material from another source 11. Furthermore, it is also possible to change the stamp lower part, as a result of which another outside 9 provided with other micro- or nanostructures can be used.
  • the structural membrane 2 is formed from agarose, which is permeable to molecules of the substances to be transferred.
  • the molecules of the substances to be transferred are transported via the media connection 5 into the chamber 4 and can there pass through the permeable structure membrane 2 and thus wet the fine-structure-carrying outside 9. Due to the distribution equilibrium a uniform wetting of the structural membrane 2 is ensured, whereby reproducible printing results can be achieved.
  • the structure membrane is formed by a hydrogel, which was loaded with the substances to be transferred before the start of the contact printing process.
  • a thermal circuit of the hydrogel By changing the temperature at the substrate support a thermal circuit of the hydrogel, whereby the stored substances are released from the hydrogel and can be transferred to the substrate.
  • renewed temperature change is a closure of the hydrogel, whereby the materials contained therein are stored again. These can be dispensed when the temperature changes again.
  • Rq. 4a is an embodiment of the releasable connection of punch holder 7 and punch base 6 is shown.
  • two attached to a latching mechanism 19, by spring elements 20 under tension latching tabs 21 each have a latching nose 22 of the punch base 6 from the outside.
  • Rq. 4c is carried out by the positioning mechanism lowering the locking mechanism 19, whereby a release of the locking tab 21 from the locking lugs 22 by a sliding movement of the locking lugs 22 along the recesses in the locking tab 23 and consequently in RJL 4d a release of the lower punch part 6 of the punch holder 7 possible is.
  • Fig. 4e a new punch base 6 are added.

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Abstract

The invention relates to a method and a device for transferring micro- or nanostructures onto a substrate by contact stamping. The stamp is composed of a stamp receptacle and a lower stamp part, which are removably joined together. This permits both a rapid change of different lower stamp parts with different micro- or nanostructures and permits mechanical stress of the structure membranes to be avoided. The material to be printed is transferred from the source to the substrate by the wetting of the structure membrane with the substances to be transferred and by subsequently bringing the substrate into contact with an initial contact region located centrally on the structure membrane which grows concentrically towards the exterior. This achieves a reproducible transfer of substances. The convex deformation of the structure membrane is achieved by an excess pressure in the chamber formed by the stamp receptacle and the structure membrane, a gas or a liquid being supplied to the chamber via the media connection. If the structure membrane is permeable, the chamber has a reservoir function for the material to be transferred, said material diffusing through the structure membrane. Micro- or nano-arrays with different fine structures can be created on the substrate surface by a positioning mechanism comprising a marking system.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Mikro- oder Nanostrukturen durch Kontaktstempeln Method and device for transfer of micro- or nanostructures by contact stamping
Die Erfindung betrifft eine Stempelvorrichtung zum Übertragen von Substanzen von einer Quelle mittels einer fein strukturierten Stempelfläche eines Stempels auf ein Substrat (Slide oder Biochip) durch Kontaktstempeln.The invention relates to a stamping device for transferring substances from a source by means of a finely structured stamping surface of a stamp on a substrate (slide or biochip) by contact stamping.
Aus der WO 2005/061237 Al ist ein Verfahren zur Erzeugung von Mikrostrukturen auf einem Substrat durch Stempeln bekannt. Der Stempel mit den Feinstrukturen wird durch Abgießen eines elastischen Polymers, beispielweise Polydimethylsiloxan (PDMS), an einer Masterstruktur erzeugt und nach Aushärten durch Hitze von dieser gelöst und an einen Träger befestigt. Danach wird das zu stempelnde Material auf die Stempelfläche aufge- bracht und getrocknet. Anschließend erfolgt die Übertragung des zu druckenden Materials auf das Substrat. Zur Kontaktausbildung mit dem Substrat wird ein Druck auf die Innenseite der Stempelfläche erzeugt, wodurch es zu einer konvexen Verformung des Stempels und damit zum Kontakt mit dem Substrat kommt (Balloneffekt).WO 2005/061237 A1 discloses a method for producing microstructures on a substrate by stamping. The stamp with the fine structures is produced by casting an elastic polymer, for example polydimethylsiloxane (PDMS), on a master structure and, after curing by heat, is released therefrom and fixed to a support. Thereafter, the material to be stamped is applied to the stamp surface and dried. Subsequently, the transfer of the material to be printed on the substrate. For contact formation with the substrate, a pressure on the inside of the stamp surface is generated, which leads to a convex deformation of the stamp and thus to the contact with the substrate (balloon effect).
Aus US 6981445 B2 ist eine Stempel Vorrichtung bekannt, die neben der, aus der WO 2005/061237 Al bekannten Vorrichtung, einen Positionierungsmechanismus zur Kontak- tierung mit dem Substrat enthält.US Pat. No. 6,984,445 B2 discloses a stamp device which, in addition to the device known from WO 2005/061237 A1, contains a positioning mechanism for contacting the substrate.
Die bisher verwendeten Stempelvorrichtungen zeigen Probleme hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Druckergebnisse. Dies ist zum einen durch die mechanische Belastung nach der Erstellung der Stempel, die während der Befestigung dieser am Träger der Stempel- Vorrichtung auftritt und dadurch zu Beeinträchtigung der zu druckenden Feinstrukturen führt erklärbar und zum anderen durch die nicht automatisierten Vorgänge des Übertrags der zu druckenden Substanz auf den Stempel (Inken) und der anschließenden Trocknung gegeben.The stamping devices used hitherto show problems with regard to the reproducibility of the printing results. This is on the one hand by the mechanical stress after the creation of the stamp, which occurs during the attachment of this on the carrier of the punch device and thereby leads to impairment of the fine structures to be printed explains and on the other by the non-automated processes of transfer of the substance to be printed on the stamp (Inken) and the subsequent drying given.
Für die Erstellung von Mikro-Arrays oder Nano-Arrays mit multipler Probenzusammenset- zung müssen Stempel mit unterschiedlicher Inkung verwendet werden. Da ein Stempel immer nur mit einer Probe einheitlich geinkt werden kann bedeutet dies, dass ein multip¬ les Array durch Mehr-Schritt Stempeln mittels unterschiedlicher Stempel hergestellt wer¬ den kann. Der Wechsel zwischen verschiedenen Stempeln mit unterschiedlichen Feinstruk- turen zur Erzeugung verschiedener Strukturen auf der Substratoberfläche ist nur durch aufwändige Demontage des Trägers vom Positionierungsmechanismus möglich, wodurch ein effizienter Ablauf der Übertragung nicht gewährleitet ist.For the creation of micro-arrays or nano-arrays with multiple sample compositions, stamps with different insets must be used. Since a stamp can always be inked uniformly only with a sample, this means that a multip ¬ les array prepared by multi-step stamping by means of different stamp who can ¬. The change between different stamps with different fine structures To produce different structures on the substrate surface is only possible by costly disassembly of the carrier from the positioning mechanism, whereby an efficient flow of transmission is not guaranteed.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Stempelvorrichtung zum Kontaktdruck von Feinstrukturen auf ein Substrat bereitzustellen, die die bekannten Nachteile überwindet.The object of the present invention is to provide a stamping device for the contact printing of fine structures on a substrate, which overcomes the known disadvantages.
Die Lösung der Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Kontaktstempeln von Mikro- oder Nanostrukturen auf eine Substratoberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert.The object is achieved by a method and an apparatus for contact-stamping of micro- or nanostructures on a substrate surface according to the present invention.
Erfindungsgemäß erfolgt das Kontaktstempeln durch eine Stempelvorrichtung mit einem Stempel, der aus einem Stempelunterteil und einer Stempelaufnahme besteht. Das Stempelunterteil umfasst einen Rahmen und eine Strukturmembran, deren Oberfläche als Stempelfläche ausgebildet ist. Die Strukturmembran ist auf der Druckseite entweder ganzflächig mit Mikro- oder Nanostrukturen ausgestattet oder ist mit einer Mehrzahl von benachbarten Strukturfeldern versehen, auf denen sich die Mikro- oder Nanostrukturen befinden.According to the invention, the contact stamping is carried out by a stamping device with a stamp, which consists of a stamp base and a stamp holder. The stamp lower part comprises a frame and a structural membrane whose surface is designed as a stamp surface. The structural membrane on the pressure side either over the entire surface equipped with micro or nanostructures or is provided with a plurality of adjacent structure fields on which the micro or nanostructures are located.
In einer Ausgestaltung wird durch die Strukturmembran und die Stempelaufnahme eine Kammer gebildet.In one embodiment, a chamber is formed by the structural membrane and the punch holder.
In einer weiteren Ausgestaltung wird diese Kammer mit einem Medienanschluss verse- hen, über den ein Gas oder ein Fluid eingeleitet werden kann und zwar derart, dass sich die Strukturmembran konvex verformt wird. Die Strukturmembran wird durch Erhöhung des Innendruckes der Kammer konvex verformt, so dass beim Aufsetzen der Strukturmembran, die vorher mit einer Probe belegt worden ist, auf die zu bedruckende Oberfläche des Substrates durch sich zunehmend vergrößernden flächigen Kontakt eine ideale Übertragung der auf den Mikro- und Nanostrukturen befindlichen biologischen Substanzen auch dann gewährleistet ist, wenn keine optimale Planparallelität beider Oberflächen gewährleistet ist bzw. wenn der Stempel nicht exakt senkrecht auf der Oberfläche des Substrates aufsetzt.In a further embodiment, this chamber is provided with a media connection, via which a gas or a fluid can be introduced in such a way that the structure membrane is deformed convexly. The structural membrane is convexly deformed by increasing the internal pressure of the chamber, so that upon placement of the structural membrane, which has been previously occupied by a sample, on the surface to be printed of the substrate by increasingly increasing areal contact an ideal transfer of the micro- and Nanostructures biological substances is guaranteed even if no optimal parallelism of both surfaces is guaranteed or if the stamp is not exactly perpendicular to the surface of the substrate touches.
Die konvexe Verformung, gemeint ist eine konvexe Verformung der Strukturmembran in Richtung zur Oberfläche des Substrates, kann dabei durch pneumatische, hydraulische oder mechanische Mittel, oder von Kombinationen derselben, bewirkt werden. Das bedeu- tet, dass alle Methoden, die die geforderte Konvexität zumindest unmittelbar vor dem Stempelvorgang bewirken, zu einem im Sinne der Erfindung adäquaten Lösungsprinzip der Erfindung führen. Hydraulische oder pneumatische Mittel sind Flüssigkeiten oder Gase, die über den Medienanschluss in die Kammer eingeleitet werden und mit denen ein Überdruck erzeugt wird, der zur gewünschten konvexen Verformung der Strukturmembran führt.The convex deformation, meaning a convex deformation of the structural membrane in the direction of the surface of the substrate, can be effected by pneumatic, hydraulic or mechanical means, or combinations thereof. The important tet, that all methods that cause the required convexity at least immediately before the stamping process, lead to an adequate in the context of the invention solution principle of the invention. Hydraulic or pneumatic means are liquids or gases which are introduced into the chamber via the medium connection and with which an overpressure is generated which leads to the desired convex deformation of the structure membrane.
In einer alternativen Ausführungsform kann ein mechanisches Mittel zur Realisierung der konvexen Verformung der Strukturmembran ein Stempel/Stift o.dgl. sein, der auch eine konvexe oder ballige Fläche aufweisen kann, die in der Kammer gegen die Innenfläche der Strukturmembran gedrückt wird und diese somit konvex verformt. Angetrieben werden kann der Stempel/Stift durch einen Linearantrieb, der ein Schrittantrieb sein kann oder auch als hydraulischer oder pneumatischer Kolbenantrieb ausgeführt ist.In an alternative embodiment, a mechanical means for realizing the convex deformation of the structural membrane, a stamp / pin or the like. which may also have a convex or spherical surface which is pressed in the chamber against the inner surface of the structural membrane and thus deformed convexly. The punch / pin can be driven by a linear drive, which can be a stepper drive or designed as a hydraulic or pneumatic piston drive.
Der Stempel zur Realisierung des Kontaktdrucks ist u.a. dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelunterteil von der Stempelaufnahme gelöst werden kann und somit ein Wechsel der auf der Strukturmembran aufgebrachten Feinstruktur erfolgen kann. Vorteilhafterweise erfolgt der Wechsel des Stempelunterteils automatisiert durch die Stempelvorrichtung, wodurch keine händige Manipulation zum Lösen und Wechseln des Stempelunterteils notwendig ist und infolgedessen keine Beeinträchtigung der Feinstruktur entstehen kann. Ein weiterer Vorteil des automatisierten Wechsels des Stempelunterteils ist die fehlende mechanische Belastung der Strukturmembran, die sich bei neuem Aufspannen auf den Positionierungsmechanismus ergeben würde.The stamp for the realization of the contact pressure is u.a. characterized in that the punch bottom part can be released from the punch holder and thus a change of the fine structure applied to the structure membrane can take place. Advantageously, the change of the stamp base is carried out automatically by the stamp device, whereby no manual manipulation for loosening and changing the stamp base is necessary and consequently no impairment of the fine structure can arise. Another advantage of the automated change of the punch base is the lack of mechanical stress on the structural membrane that would result from re-clamping to the positioning mechanism.
Die Verbindung von Stempelaufnahme und Stempelunterteil erfolgt vorzugsweise druckdicht, um nachfolgend eine Erzeugung eines Überdrucks in der Kammer durch Zuführung von Flüssigkeiten oder Gasen durch den Medienanschluss in die Kammer zu gewährleisten.The combination of punch holder and punch base is preferably pressure-tight in order to subsequently ensure generation of an overpressure in the chamber by supplying liquids or gases through the media connection into the chamber.
In einer Ausführungsform erfolgt die Verbindung von Stempelunterteil und Stempelauf- nähme durch mechanische Mittel. Beispielsweise erfolgt die Verbindung mittels eines Rastmechanismus mit Rastlaschen an der Stempelaufnahme und korrespondierenden Rastnasen am Stempelunterteil. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Rastlaschen durch den Positionierungsmechanismus aus den Rastnasen gelöst werden, beispielsweise indem der Rastmechanismus durch den Positionierungsmechanismus nach unten gedrückt wird, wodurch die Rastnasen entlang einer Ausnehmung in den Rastlaschen aus den Ausnehmungen herausgleiten, dabei die Rastlaschen auseinander drücken und somit die Rastlaschen die Rastnasen freigeben. Dadurch besteht keine weitere Verbindung zwischen Stempelaufnahme und Stempelunterteil, weshalb daran anschließend ein Wechsel des Stempelunterteils durch Aufnahme eines anderen Stempelunterteils mit einer anderen fein strukturieren Stempelfläche möglich ist.In one embodiment, the connection of stamp lower part and Stempelauf- would take place by mechanical means. For example, the connection by means of a locking mechanism with locking tabs on the punch receiving and corresponding locking lugs on the punch base. It can be provided that the locking tabs are released by the positioning mechanism of the locking lugs, for example, by the locking mechanism is pressed by the positioning mechanism down, causing the locking lugs slide along a recess in the locking tabs from the recesses, thereby pressing the locking tabs apart and thus the locking tabs release the locking lugs. As a result, there is no further connection between the punch holder and stamp base, which is why subsequently a change of Stamp lower parts by recording another stamp base with another finely structured stamp surface is possible.
In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Rastlaschen durch die Einwirkung der Rastnasen zusammengedrückt werden und dadurch die Rastnasen freige- ben, so dass das Stempelunterteil ausgetauscht werden kann.In another embodiment, it can be provided that the latching tabs are pressed together by the action of the latching lugs and thereby release the latching lugs, so that the punched base can be exchanged.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann eine Verbindung von Stempelaufnahme und Stempelunterteil durch magnetische Mittel erfolgen.In a further alternative embodiment, a connection of punch holder and punch base can be made by magnetic means.
Die Feinstruktur enthaltende Strukturmembran ist in Druckrichtung des Stempels, also in Richtung zum Substrat, der Nano-/Mikrostrukturseite, mit voneinander beabstandeten Strukturfeldern versehen, die mittels Prägen oder Abformen von einem Strukturmaster auf die Strukturmembran übertragen worden sind und auf denen sich die Mikro- oder Na- nostrukturen befinden. Die Nano- oder Mikrostrukturen sind derart auf der Strukturmembran angeordnet, dass sie sich in Druckrichtung an der strukturierten Außenseite der konvex verformbaren Strukturmembran befinden.The structure structure containing the fine structure is provided in the printing direction of the stamp, ie towards the substrate, the nano / microstructure side, with spaced-apart structure fields, which have been transferred by embossing or molding of a Strukturmaster on the structural membrane and on which the micro- or Nanostructures. The nano- or microstructures are arranged on the structural membrane in such a way that they are located in the pressure direction on the structured outer side of the convexly deformable structural membrane.
Alternativ können die Nano-/Mikrostrukturen auch ganzflächig aufgebracht werden.Alternatively, the nano / microstructures can also be applied over the entire surface.
In einer weiteren Ausführungsform kann Stempel auch ganzflächig ohne Nano- oder Mikrostrukturen gestaltet sein. Die zu übertragende Struktur wird dann von der Ausführung der Stempelfläche, beispielsweise in Kreis- oder Quadratform, bestimmt.In another embodiment, stamp can also be designed over the entire surface without nano or microstructures. The structure to be transferred is then determined by the design of the stamp surface, for example in a circular or square shape.
Das Strukturmuster auf der Nano-/Mikrostrukturseite kann mit einer Beschichtung im Bereich weniger Atomlagen bzw. Nanometer versehen werden (Inkung). Eine solcheThe structure pattern on the nano / microstructure side can be provided with a coating in the range of a few atomic layers or nanometers (Inkung). Such
Beschichtung kann entsprechend einer weiteren Ausführungsform beispielsweise antistatische Eigenschaften aufweisen, so dass die elektrostatischen Eigenschaften insbesondere von PDMS ausgeglichen werden. Diese elektrostatischen Eigenschaften vom PDMS führen schnell zu einer Verschmutzung der Nano-/Mikrostrukturseite.According to a further embodiment, coating can have antistatic properties, for example, so that the electrostatic properties are compensated in particular by PDMS. These electrostatic properties of the PDMS quickly lead to contamination of the nano / microstructure side.
Die die Feinstruktur enthaltende die Strukturmembran besteht vorzugsweise aus einem für den Kontraktdruck geeigneten gießfähigen und vernetzbaren Polymer, wie beispielsweise Polydimethylsiloxan (PDMS). Alternativ können andere geeignete Materialien wie Agarose (ein Polysaccharid aus D-Galaktiose und 3,6-Anhydrogalaktose) oder thermisch-schaltbare Hydrogele verwendet werden.The structural membrane containing the fine structure is preferably a pourable and crosslinkable polymer suitable for contract printing such as polydimethylsiloxane (PDMS). Alternatively, other suitable materials such as agarose (a polysaccharide of D-galactose and 3,6-anhydrogalactose) or thermally-switchable hydrogels may be used.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung kann für den Fall des Einsatzes einer für die Moleküle der zu übertragenden Substanz permeablen Strukturmembran, z.B. die bereits genannte Agarose-Membran, das in die Kammer zwecks konvexer Verformung eingeleitete Gas oder die Flüssigkeit gezielt mit den Molekülen beladen werden. Die in der Kammer befindlichen Moleküle können im Moment des Kontaktdrucks von Strukturmembran und Substrat bzw. Slide-Oberfläche durch die Strukturmembran eindiffundieren. Die Übertragung der Substanzen ist dabei sowohl von der Kontaktzeit als auch der Molekülgröße sowie der Zusammensetzung der Agarose abhängig.In a further alternative embodiment of the invention, in the case of Use of a permeable structure for the molecules of the substance to be transferred membrane, for example, the aforementioned agarose membrane, which are loaded in the chamber for the purpose of convex deformation gas or liquid specifically loaded with the molecules. The molecules in the chamber can diffuse through the structural membrane at the moment of contact pressure of the structural membrane and substrate or slide surface. The transfer of the substances is dependent on both the contact time and the molecular size and the composition of the agarose.
Im Falle der Verwendung thermisch-schaltbarer Hydrogele erfolgt die Übertragung der Substanzen auf das Substrat durch Temperaturänderung, infolgedessen die in dem Hydro- gel eingelagerten Substanzen freigesetzt und somit auf das Substrat übertragen werden können. Die Kontaktzeit der Substanzen mit dem Substrat ist dabei von der Dauer der Temperaturänderung abhängig. Die Temperatur kann dabei durch geeignete Mittel an der Substratauflage oder am Stempelunterteil eingestellt werden. Im Falle der Einstellung der Temperatur am Stempelunterteil, ist diese vorteilhafterweise als wärmeleitendes Metall ausgeführt.In the case of the use of thermally switchable hydrogels, the transfer of the substances to the substrate takes place by changing the temperature, as a result of which the substances stored in the hydrogel are liberated and thus can be transferred to the substrate. The contact time of the substances with the substrate is dependent on the duration of the temperature change. The temperature can be adjusted by suitable means on the substrate support or on the stamp base. In the case of adjusting the temperature on the stamp base, this is advantageously designed as a heat-conducting metal.
Alternativ kann die Strukturmembran auch als kristalliner oder amorpher Festkörper aus Silizium, Glas oder Metall ausgebildet sein, der am biegesteifen Rahmen dicht angefügt ist. Die Mikro- oder Nanostrukturen befinden sich hier auf der später konvex zu verformenden fein strukturierten Außenseite der Strukturmembran. Die feine Strukturierung kann mittels photolithografischer Verfahren in Verbindung mit Ätztechniken einfach realisiert werden.Alternatively, the structural membrane may also be formed as a crystalline or amorphous solid of silicon, glass or metal, which is tightly attached to the rigid frame. The micro- or nanostructures are located here on the later convex to be deformed finely structured outside of the structural membrane. The fine structuring can be easily realized by means of photolithographic processes in conjunction with etching techniques.
Eine solche aus einem Festkörper bestehende Strukturmembran kann mit dem Rahmen unlösbar fest verbunden sein, was durch Kleben, Schweißen, Rollnahtschweißen, Bonden, anodisches Bonden oder andere Fügeverfahren realisierbar ist.Such a structure consisting of a solid structure membrane can be permanently connected to the frame, which can be realized by gluing, welding, seam welding, bonding, anodic bonding or other joining methods.
Die aus einem Festkörper bestehende Strukturmembran kann auch lösbar mit dem Rah- men verbunden werden. Hierfür kann ein formschlüssiges Fügen durch Schrauben, Klemmen o. dgl. eingesetzt werden.The structural membrane consisting of a solid can also be detachably connected to the frame. For this purpose, a positive joining by screws, clamps o. The like. Be used.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Beschichtung auch aus einem geeigneten Metall bestehen, welches durch Sputtern auf die Nano-/Mikrostrukturseite aufgebracht worden ist.In an alternative embodiment, the coating may also consist of a suitable metal which has been applied by sputtering on the nano / microstructure side.
Beispielsweise kann die Beschichtung der Strukturmembran aus Gold bestehen. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass eine Thiolchemie mit SH-Verbindungen eingesetzt werden kann, welche das Anlagern von Biomolekülen erlaubt.For example, the coating of the structural membrane may consist of gold. This creates the possibility of using a thiol chemistry with SH compounds which allows the attachment of biomolecules.
In einer weiteren alternativen Ausführung kann im Falle der Beschichtung der Strukturmembran mit einer wenige Nanometer dicken elektrisch leitfähigen Schicht eine Kontaktie- rung derselben mit dem Massepotential der Vorrichtung vorgenommen werden und so eine elektrostatische Aufladung der Strukturmembran verhindert werden.In a further alternative embodiment, in the case of the coating of the structural membrane with a few nanometers thick electrically conductive layer, a contacting of the same with the ground potential of the device can be made and thus prevents electrostatic charging of the structural membrane.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden für die Erstellung von Mikro-Arrays oder Nano-Arrays mit multipler Probenzusammensetzung mehrere Stempel mit unterschiedlicher Inkung verwendet. Dabei wird ein multiples Array durch Mehr-Schritt Stempeln mittels unterschiedlicher Stempel hergestellt. Dabei wird die Verbindung der Stempelauf- nähme mit dem Stempelunterteil gelöst und ein Wechsel zwischen verschiedenen Stempeln mit unterschiedlichen Feinstrukturen zur Erzeugung verschiedener Strukturen auf der Substratoberfläche durchgeführt. Entsprechend einer Ausführung erfolgt die Lösung des Stempelunterteils von der Stempelaufnahme durch den Positionierungsmechanismus. Dadurch erfolgt ein berührungsloser Wechsel der Stempeleinheit. Alternativ kann der Wechsel des Stempelunterteils durch andere geeignet Mittel durchgeführt werden.In one embodiment of the invention, several punches with different Inkung are used for the creation of micro-arrays or nano-arrays with multiple sample composition. In this case, a multiple array is produced by multi-step stamping using different stamps. In this case, the connection of the stamp receiver with the stamp base is achieved and a change is made between different punches having different fine structures for producing different structures on the substrate surface. According to one embodiment, the solution of the stamp lower part of the punch receiving takes place by the positioning mechanism. This results in a contactless change of the stamp unit. Alternatively, the replacement of the stamp base may be performed by other suitable means.
In einer weiteren Ausgestaltung können mehrere Quellen (Ink-Pads) mit unterschiedlichen Materialien zur Inkung verschiedener Stempel verwendet werden. Dadurch können innerhalb eines Stempelverfahrens verschiedene Feinstrukturen mit unterschiedlichen Materialien auf einem Substrat mittels Kontaktdruck übertragen werden. Diese Anordnung erlaubt eine effiziente Übertragung verschiedener Mikro- und Nanostrukturen in kürzester Zeit.In a further embodiment, multiple sources (ink pads) with different materials may be used to insure different punches. As a result, different fine structures with different materials can be transferred to a substrate by means of contact pressure within a stamping process. This arrangement allows efficient transfer of various micro and nanostructures in a very short time.
Entsprechend einer Ausführungsform erfolgt eine händige Positionierung des Stempels an der Substratoberfläche durch entsprechende Positionierung der Substratauflage. Dabei wird eine Feinjustierungseinrichtung zur Positionierung verwendet. In einer Ausgestaltung kann die Substratauflage in der Substratebene in X- und Y-Richtung bewegt werden. In einer weiteren Ausgestaltung besteht die Möglichkeit der Einstellung eines Neigungswinkels durch Positionierung der Substratauflage in φ-Richtung, d.h. um die senkrecht auf der Substratebene stehende Hochachse.According to one embodiment, a continuous positioning of the stamp on the substrate surface takes place by appropriate positioning of the substrate support. In this case, a fine adjustment device is used for positioning. In one embodiment, the substrate support can be moved in the substrate plane in the X and Y directions. In a further embodiment, there is the possibility of adjusting a tilt angle by positioning the substrate support in the φ direction, i. around the vertical axis perpendicular to the substrate plane.
Alternativ kann die Positionierung durch Bewegung des Stempels zur Substratoberfläche erfolgen.Alternatively, the positioning can be done by movement of the punch to the substrate surface.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein automatischer Positionierungsmechanismus verwendet, der die exakte Positionierung des Stempels an der Substratoberfläche ermög- licht. Dazu kann ein geeignetes Bezugsystem verwendet werden und so ein vorher definiertes Muster von mehreren Mikro- oder Nanostrukturen auf der gleichen Substratoberfläche aufgebracht werden. Dabei wird entsprechend einer Ausgestaltung eine Referenzmarkierung auf der Substratoberfläche aufgebracht, die dann als Referenz für das Bezugs- System dient. In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Markierung mit geeigneten optischen Mitteln, wie beispielsweise einem Lichtpunkt, welche nachfolgend über eine optische Einrichtung der Stempelvorrichtung, wie beispielsweise eine Kamera, detektiert werden kann. Ausgehend von dieser Referenz können komplexe Muster von Feinstrukturen an über das Bezugssystem definierte Positionen mittels des Positionierungsmechanis- mus gestaltet werden.In a further embodiment, an automatic positioning mechanism is used, which allows the exact positioning of the stamp on the substrate surface. light. A suitable reference system can be used for this purpose, and a previously defined pattern of several microstructures or nanostructures can be applied to the same substrate surface. In this case, according to an embodiment, a reference mark is applied to the substrate surface, which then serves as a reference for the reference system. In a further embodiment, the marking is carried out with suitable optical means, such as a light spot, which can subsequently be detected via an optical device of the stamping device, such as a camera. Based on this reference, complex patterns of fine structures can be designed at positions defined via the reference system by means of the positioning mechanism.
Dieser automatische Positionierungsmechanismus ist besonders vorteilhaft für die Gestaltung von Mikro- oder Nanoarrays.This automatic positioning mechanism is particularly advantageous for the design of micro or nano arrays.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Probenhalter aus geeigneten transparenten Materialien gefertigt und erlaubt den Einsatz eines Mikroskops zur optischen Überwachung des laufenden Kontaktstempelvorgangs. Vorzugsweise wird eine UV-Quelle zur Beleuchtung des Substrats verwendet. In einer alternativen Ausführung kann die Stempelvorrichtung an eine Laserquelle gekoppelt sein, um entsprechende mit Fluoreszenzfarbstoffen gekoppelte Materialien anregen zu können. Beispielsweise kann dies durch einen Argon- oder Helium-Neon-Laser erfolgen.In a further embodiment of the invention, the sample holder is made of suitable transparent materials and allows the use of a microscope for optical monitoring of the current contact stamping process. Preferably, a UV source is used to illuminate the substrate. In an alternative embodiment, the stamping device may be coupled to a laser source to excite appropriate materials coupled with fluorescent dyes. For example, this can be done by an argon or helium neon laser.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen inThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The accompanying drawings show in
Fig. 1 die schematische Darstellung eines Querschnitts der Stempels,1 is a schematic representation of a cross section of the stamp,
Fig. 2(a,b) die schematische Darstellung eines Querschnitts der Stempels vor und während des Kontaktdruckverfahrens,2 (a, b) is a schematic representation of a cross section of the punch before and during the contact printing process,
Fig. 3 die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Stempelvorrichtung undFig. 3 is a schematic representation of a stamp device according to the invention and
Fig. 4a-e die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen lösbaren Verbindungsmechanismus von Stempelaufnahme und Stempelunterteil.4a-e, the schematic representation of a releasable connection mechanism according to the invention of punch holder and punch base.
Der Stempel 1 der erfindungsgemäßen Stempelvorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt, wobei der Stempel 1 aus zwei Teilen besteht und zwar dem Stempelunterteil 6, bestehend aus der Strukturmembran 2 und einem Rahmen 3 als Aufnahme für die Strukturmembran 2 und einer Stempelaufnahme 7 (Stempeloberteil), die fest und dicht miteinander verbindbar sind. Hierzu befindet sich an der Stempelaufnahme 7 eine Dichtung 10. Die Verbindung der Stempelaufnahme 7 mit dem Stempelunterteil 6 wird mit mechanischen oder magnetischen Mitteln hergestellt. An der Außenseite 9 der frei beweglichen Struktur- membran 2, die an dem Rahmen 3 aufgespannt ist, befinden sich die zu übertragenden Mikro- oder Nanostrukturen. Diese können ganzflächig auf der Druckseite (Außenseite) 9 der Strukturmembran 2 angeordnet oder mit einer Vielzahl von benachbarten Strukturfeldern versehen sein.The stamp 1 of the stamping device according to the invention is shown in Fig. 1, wherein the punch 1 consists of two parts, namely the punch base 6, consisting of the structural membrane 2 and a frame 3 as a receptacle for the structural membrane. 2 and a punch holder 7 (stamp upper part), which are firmly and tightly connected to each other. For this purpose, located on the punch holder 7, a seal 10. The connection of the punch holder 7 with the punch base 6 is made by mechanical or magnetic means. On the outside 9 of the freely movable structure membrane 2, which is clamped on the frame 3, there are the micro- or nanostructures to be transferred. These can be arranged over the whole area on the pressure side (outside) 9 of the structure membrane 2 or provided with a plurality of adjacent structure fields.
In Rq. 2a bilden die Stempelaufnahme 7 und die Strukturmembran 2 eine unter Druck setzbare Kammer 4, die mit einem Medienanschluss 5 versehen ist über welchen ein Gas oder ein Fluid eingeleitet werden kann und zwar derart, dass sich die Strukturmembran 2 konvex verformt wird.In Rq. 2a, the punch holder 7 and the structural membrane 2 form a pressurizable chamber 4, which is provided with a media connection 5 via which a gas or a fluid can be introduced in such a way that the structure membrane 2 is deformed convexly.
In Hq. 2b erfolgt der Kontaktdruck mittels des Stempels 1 nachfolgend beginnend mit einem mittig auf der Strukturmembran 2 befindlichen initialen Kontaktbereich 8 zuneh- mend nach außen konzentrisch anwachsend und ohne Lufteinschlüsse verursachend ein in inniger Kontakt mit der zu bedruckenden Substratoberfläche, bis schließlich die Strukturmembran 2 ganzflächig mit der Substratoberfläche in Kontakt steht.In Hq. 2 b, the contact pressure by means of the punch 1 subsequently starting with a central initial contact area 8 in the center of the structure membrane 2 increases concentrically and causes no entrapped air, in intimate contact with the substrate surface to be printed, until finally the structure membrane 2 covers the entire surface with the substrate Substrate surface is in contact.
Der vorstehend beschriebene Stempel 1 bildet einen Teil der erfindungsgemäßen Stempelvorrichtung (Rq. 3), welche mit einem oder mehreren Stempeln 1 in einer vertikal bewegbaren mechanischen Aufnahme eingespannt und in dieser gehalten werden und abwechselnd auf eine Quelle 11 (Ink-Pad) für beispielsweise biologisches Material (Moleküle, Nanopartikel) bewegt wird. Danach erfolgt die Übertragung des zu druckenden biologischen Materials auf die mit Mikro- oder Nanostrukturen versehene Außenseite 9 der Strukturmembran 2 durch benetzen der Außenseite mit dem zu druckenden Material. Der so beladene Stempel 1 wird danach zur Trockenstation 12 bewegt, wo der Stempel pneumatisch getrocknet wird. Anschließend wird der Stempel 1 durch einen Positionierungsmechanismus zu einer definierten Position der zu bedruckenden Substratoberfläche, z.B. ein Biochip, so bewegt, dass ein definiertes Muster auf der Substratoberfläche erzeugt werden kann und dort die vorher auf der Außenseite 9 der Strukturmembran 2 aufgebrachten Moleküle oder Nanopartikel durch Kontaktieren abgestempelt werden. Dazu wird spätestens unmittelbar vor der Kontaktierung bzw. dem Beginn des Stempelvorganges die über den Medienanschluss 5 durch Einleiten von Gas oder Rüssigkeit ein Überdruck in der Kammer 4 erzeugt und die eingangs beschriebene Konvexität der Struktur- membran 2 hergestellt, wodurch der Stempel 1 in den Druckmodus versetzt wird. Danach wird der Stempel 1 zur Reinigungsstation 13 der Stempelvorrichtung bewegt, wo die strukturierte Außenseite 9 der Strukturmembran 2 mittels Ultraschall gereinigt wird. Nach Beendigung der Reinigung im Ultraschallbad wird der Stempel 1 zurück zur Trocknungs- Station 12 bewegt, wo der Stempel 1 wiederum pneumatisch getrocknet wird. Somit steht der Stempel 1 weiteren Druckvorgängen mit dem gleichen Material oder einem anderen Material aus einer anderen Quelle 11 zur Verfügung. Weiterhin kann auch ein Wechsel des Stempelunterteils erfolgen, wodurch eine andere mit anderen Mikro- oder Nanostruk- turen versehene Außenseite 9 eingesetzt werden kann.The stamp 1 described above forms part of the stamping device according to the invention (Rq. 3), which are clamped with one or more punches 1 in a vertically movable mechanical recording and held in this and alternately on a source 11 (ink pad) for example biological Material (molecules, nanoparticles) is moved. Thereafter, the transfer of the biological material to be printed on the provided with micro- or nanostructures outside 9 of the structural membrane 2 by wetting the outside with the material to be printed. The thus loaded punch 1 is then moved to the drying station 12, where the punch is dried pneumatically. Subsequently, the stamp 1 is moved by a positioning mechanism to a defined position of the substrate surface to be printed, eg a biochip, in such a way that a defined pattern can be generated on the substrate surface and there the molecules or nanoparticles previously applied on the outside 9 of the structure membrane 2 To be stamped. For this purpose, at the latest immediately before the contacting or the beginning of the stamping process, the over the media connection 5 by introducing gas or Rüssigkeit an overpressure in the chamber 4 is generated and the convexity of the structure described above membrane 2 produced, whereby the stamp 1 is put into the printing mode. Thereafter, the punch 1 is moved to the cleaning station 13 of the stamp device, where the structured outer side 9 of the structural membrane 2 is cleaned by means of ultrasound. After completion of the cleaning in the ultrasonic bath, the punch 1 is moved back to the drying station 12, where the punch 1 is again pneumatically dried. Thus, the stamp 1 is available for further printing operations with the same material or another material from another source 11. Furthermore, it is also possible to change the stamp lower part, as a result of which another outside 9 provided with other micro- or nanostructures can be used.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Strukturmembran 2 aus Agarose gebildet, welche für Moleküle der zu übertragenden Substanzen permeabel ist. Die Moleküle der zu übertragenden Substanzen werden über den Medienanschluss 5 in die Kammer 4 transportiert und können dort die permeable Strukturmembran 2 passieren und somit die feinstrukturtragende Außenseite 9 benetzen. Aufgrund des Verteilungsgleichgewichts wird eine gleichmäßige Benetzung der Strukturmembran 2 sichergestellt, wodurch reproduzierbare Druckergebnisse erzielt werden können.In another embodiment, the structural membrane 2 is formed from agarose, which is permeable to molecules of the substances to be transferred. The molecules of the substances to be transferred are transported via the media connection 5 into the chamber 4 and can there pass through the permeable structure membrane 2 and thus wet the fine-structure-carrying outside 9. Due to the distribution equilibrium a uniform wetting of the structural membrane 2 is ensured, whereby reproducible printing results can be achieved.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Strukturmembran durch ein Hydrogel gebildet, welches vor Beginn des Kontaktdruckvorgangs mit den zu übertragenden Substanzen beladen wurde. Durch Temperaturänderung an der Substratauflage erfolgt eine thermische Schaltung des Hydrogels, wodurch die eingelagerten Substanzen aus dem Hydrogel gelöst werden und auf das Substrat übertragen werden können. Durch erneute Temperaturänderung erfolgt ein Verschluss des Hydrogels, wodurch die darin befindlichen Materialien wieder eingelagert werden. Diese können bei erneuter Temperaturänderung abgegeben werden.In a further embodiment, the structure membrane is formed by a hydrogel, which was loaded with the substances to be transferred before the start of the contact printing process. By changing the temperature at the substrate support a thermal circuit of the hydrogel, whereby the stored substances are released from the hydrogel and can be transferred to the substrate. By renewed temperature change is a closure of the hydrogel, whereby the materials contained therein are stored again. These can be dispensed when the temperature changes again.
In Rq. 4a ist eine Ausführungsform der lösbaren Verbindung von Stempelaufnahme 7 und Stempelunterteil 6 dargestellt. Dabei umgreifen in Rq. 4b zwei, an einem Rastmechanismus 19 angebrachte, durch Federelemente 20 unter Spannung stehende Rastlaschen 21 jeweils eine Rastnase 22 des Stempelunterteils 6 von außen. In Rq. 4c erfolgt durch den Positionierungsmechanismus ein Absenken des Rastmechanismus 19, wodurch eine Freigabe der Rastlasche 21 aus den Rastnasen 22 durch eine Gleitbewegung der Rastnasen 22 entlang der Ausnehmungen in den Rastlasche 23 erfolgt und infolgedessen in RJL 4d ein Lösen des Stempelunterteils 6 von der Stempelaufnahme 7 möglich ist. Danach kann in Fig. 4e ein neues Stempelunterteil 6 aufgenommen werden. Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Mikro- oder Nanostrukturen durch KontaktstempelnIn Rq. 4a is an embodiment of the releasable connection of punch holder 7 and punch base 6 is shown. In this case, in Rq. 4b two, attached to a latching mechanism 19, by spring elements 20 under tension latching tabs 21 each have a latching nose 22 of the punch base 6 from the outside. In Rq. 4c is carried out by the positioning mechanism lowering the locking mechanism 19, whereby a release of the locking tab 21 from the locking lugs 22 by a sliding movement of the locking lugs 22 along the recesses in the locking tab 23 and consequently in RJL 4d a release of the lower punch part 6 of the punch holder 7 possible is. Thereafter, in Fig. 4e a new punch base 6 are added. Method and device for transfer of micro- or nanostructures by contact stamping
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Stempel1 stamp
2 Strukturmembran2 structural membrane
2 Rahmen2 frames
4 Kammer4 chamber
5 Medienanschluss5 media connection
6 Stempelunterteil6 stamp base
7 Stempelaufnahme7 stamp recording
8 initialer Kontaktbereich8 initial contact area
9 strukturierte Außenseite9 structured outside
10 Dichtung10 seal
11 Quelle (Ink-Pad)11 source (ink pad)
12 Trocknungsstation12 drying station
13 Reinigungsstation13 cleaning station
14 Feineinstellung der Substratauflage in X-Richtung14 Fine adjustment of the substrate support in the X direction
15 Feineinstellung der Substratauflage in Y-Richtung15 Fine adjustment of the substrate support in the Y direction
16 Feineinstellung der Substratauflage in φ-Richtung16 Fine adjustment of the substrate support in φ-direction
17 Stempeleinheit17 stamp unit
18 Substratauflage18 substrate support
19 Rastmechanismus19 locking mechanism
20 Federelement20 spring element
21 Rastlasche21 latching tab
22 Rastnase22 latch
23 Ausnehmung in Rastlasche 23 recess in locking tab

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Mikro- oder Nanostrukturen durch KontaktstempelnPatentansprüche Method and device for transfer of micro- or nanostructures by contact stamping Patent claims
1. Verfahren zum Übertragen von Mikro- oder Nanostrukturen mittels einer fein strukturierten Stempelfläche eines Stempels auf ein Substrat durch Kontaktstempeln, umfassend die Schritte:1. A method for transferring microstructures or nanostructures by means of a finely structured stamping surface of a stamp onto a substrate by contact stamping, comprising the steps:
a) lösbare Anbringung eines ersten Stempelunterteils an einer Stempelaufnahme,a) detachable attachment of a first stamp lower part to a stamp receiver,
b) Belegung der fein strukturierten Außenseite einer Strukturmembran des Stem- pels durch Benetzen mit den zu übertragenden Substanzen,b) coating of the finely structured outside of a structural membrane of the stamp by wetting with the substances to be transferred,
c) Trocknen der Strukturmembran,c) drying the structural membrane,
d) Übertragung der Substanzen von der Strukturmembran auf die Substratoberfläche an vorher definierter Position durch Kontaktstempeln,d) transfer of the substances from the structural membrane to the substrate surface at a predefined position by contact stamping,
e) Wechsel der zu stempelnden Mikro- oder Nanostrukturen durch Lösen und Ent- fernen des ersten Stempelunterteils von der Stempelaufnahme und lösbare Anbringung eines zweiten Stempelunterteils mit abweichender Mikro- oder Na- nostruktur.e) Change of the micro- or nanostructures to be stamped by loosening and removing the first stamp lower part from the stamp holder and releasably attaching a second stamp lower part with deviating micro or nanostructure.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturmembran vor der initialen Kontaktierung der Substratoberfläche durch pneumatische, hydraulische oder mechanische Mittel konvex verformt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the structural membrane is deformed convex before the initial contacting of the substrate surface by pneumatic, hydraulic or mechanical means.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine permeable Strukturmembran zum Kontaktstempeln verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a permeable structure membrane is used for contact stamping.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Benetzung der Mikro- oder Nanostrukturen auf der fein strukturierten Außenseite der Struktur- membran durch Diffusion der zu übertragenden Substanzen durch die Struktur- membran erfolgt.4. The method according to claim 3, characterized in that the wetting of the microstructures or nanostructures on the finely structured outer surface of the structural membrane by diffusion of the substances to be transferred through the structure membrane takes place.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Substanzen ein thermisch schaltbares Hydrogel verwendet wird.5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a thermally switchable hydrogel is used to transfer the substances.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Substanzen eine thermische Schaltung am Substrat erfolgt.6. The method according to claim 5, characterized in that for transferring the substances, a thermal circuit takes place on the substrate.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Substanzen eine thermische Schaltung am Stempelunterteil erfolgt.7. The method according to claim 5, characterized in that for the transmission of the substances, a thermal circuit is carried out on the punch base.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung des Stempels am Substrat durch einen Positionierungsmechanismus, mit einem ortsbezogenen, definierten Markierungssystem zur exakten Positionierung des Stempels am Substrat, erfolgt.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the positioning of the punch on the substrate by a positioning mechanism, with a location-related, defined marking system for the exact positioning of the punch on the substrate, takes place.
9. Stempelvorrichtung zum Übertragen von Mikro- oder Nanostrukturen mittels einer fein strukturierten Stempelfläche eines Stempels auf ein Substrat durch Kontaktstempeln, wobei der Stempel eine Stempelaufnahme und ein Stempelunterteil umfasst, die lösbar miteinander verbindbar sind.9. stamp device for transferring micro- or nanostructures by means of a finely structured stamping surface of a stamp on a substrate by contact stamping, wherein the stamp comprises a punch holder and a stamp lower part, which are releasably connectable to each other.
10. Stempelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelunterteil einen Rahmen und eine Strukturmembran umfasst, wobei die Oberfläche der Strukturmembran eine Stempelfläche aufweist.10. stamp device according to claim 9, characterized in that the stamp lower part comprises a frame and a structural membrane, wherein the surface of the structural membrane has a stamp surface.
11. Stempelvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturmembran an dem Rahmen durch Spritzgießen befestigt ist.11. Stamp device according to claim 10, characterized in that the structural membrane is fixed to the frame by injection molding.
12. Stempelvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin Mittel zur konvexen Verformung der Strukturmembran vorgesehen sind.12. stamp device according to claim 10 or 11, characterized in that further means for convex deformation of the structural membrane are provided.
13. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Stempelunterteil und Stempelaufnahme eine Kammer gebildet ist, die zur Verformung der Strukturmembran über einen Medienanschluss mit einem Gas oder einer Flüssigkeit befüllbar ist.13. Stamp device according to one of claims 10 to 12, characterized in that between the punch base and punch receiving a chamber is formed, which can be filled to deform the structural membrane via a media connection with a gas or a liquid.
14. Stempelvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Medienanschluss an der Stempelaufnahme befindet. 14. Stamp device according to claim 13, characterized in that the media connection is located on the punch holder.
15. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratauflage und/oder der Stempel temperierbar sind.15. Stamp device according to one of claims 9 to 14, characterized in that the substrate support and / or the stamp are temperature-controlled.
16. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturmembran auf der Stempelfläche mit einem Struktur- muster in Form von Mikro- oder Nanostrukturen versehen ist.16. Stamp device according to one of claims 10 to 15, characterized in that the structural membrane is provided on the stamp surface with a pattern of structure in the form of micro or nanostructures.
17. Stempelvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturmuster mit einer Beschichtung versehen ist.17. Stamp device according to claim 16, characterized in that the structure pattern is provided with a coating.
18. Stempelvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Gold oder einem anderen Metall besteht.18. Stamp device according to claim 17, characterized in that the coating consists of gold or another metal.
19. Stempelvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mit Masse oder einem geeigneten Potential verbunden ist.19. Stamp device according to claim 18, characterized in that the coating is connected to ground or a suitable potential.
20. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Rastmechanismus zur lösbaren Verbindung von Stempelaufnahme und Stempelunterteil vorgesehen ist, wobei der Rastmechanismus min- destens zwei mit einem Abstand zueinander angeordnete Rastlaschen umfasst, deren Abstand gegen die Wirkung einer Rückstellkraft änderbar ist.20. Stamp device according to one of claims 9 to 19, characterized in that there is further provided a latching mechanism for releasably connecting the punch holder and punch base, wherein the latching mechanism comprises at least two spaced-apart latching tabs whose distance from the action of a restoring force is changeable.
21. Stempelvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Federelement zur Erzeugung einer Rückstellkraft vorgesehen ist.21. Stamping device according to claim 20, characterized in that further comprises a spring element for generating a restoring force is provided.
22. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeich- net, dass zur Verbindung von Stempelaufnahme und Stempelunterteil magnetische22. Stamp device according to one of claims 9 to 21, characterized marked, that for the connection of punch holder and punch base magnetic
Mittel vorgesehen sind.Means are provided.
23. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturmembran aus Polydimethylsiloxan besteht.23. Stamp device according to one of claims 10 to 22, characterized in that the structural membrane consists of polydimethylsiloxane.
24. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Strukturmembran aus Silizium, Glas oder Metall besteht.24. Stamp device according to one of claims 10 to 22, characterized in that the structural membrane consists of silicon, glass or metal.
25. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturmembran aus einem thermisch schaltbaren Hydrogel besteht. 25. Stamp device according to one of claims 10 to 22, characterized in that the structural membrane consists of a thermally switchable hydrogel.
26. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturmembran aus einem für die Moleküle der zu übertragenden Substanz permeablen Material besteht.26. Stamp device according to one of claims 10 to 22, characterized in that the structural membrane consists of a permeable to the molecules of the substance to be transferred material.
27. Stempelvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturmembran aus einem Agarose-Gel besteht.27. Stamp device according to claim 26, characterized in that the structural membrane consists of an agarose gel.
28. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratauflage aus einem transparenten Material besteht.28. Stamp device according to one of claims 9 to 27, characterized in that the substrate support consists of a transparent material.
29. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Mikroskop zur Überwachung des Kontaktstempeins vorge- sehen ist.29. Stamp device according to one of claims 9 to 28, characterized in that further provided a microscope for monitoring the Kontaktstempeins.
30. Stempelvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Substrats vorgesehen ist. 30. Stamp device according to one of claims 9 to 29, characterized in that further comprises a light source for illuminating the substrate is provided.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2366547A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-21 Villeroy & Boch AG Device and method for transferring images from an area containing colour particles to a three dimensional object

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB187495A (en) * 1921-11-29 1922-10-26 George Thomas Pritchard Improvements in or relating to stencil hand stamps
US4963921A (en) * 1985-06-24 1990-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Device for holding a mask
EP1341042A2 (en) * 2002-02-22 2003-09-03 ASML Netherlands B.V. System and method for using a two part cover for protecting a reticle
US20040137338A1 (en) * 2002-09-17 2004-07-15 Canon Kabushiki Kaisha Mask, exposure apparatus, and exposure method
US20050139103A1 (en) * 2003-12-24 2005-06-30 Cracauer Raymond F. Method and apparatus for micro-contact printing
US20050284320A1 (en) * 2003-09-30 2005-12-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Imprint apparatus and method for imprinting
EP1669196A1 (en) * 2004-12-10 2006-06-14 ESSILOR INTERNATIONAL (Compagnie Générale d'Optique) Stamp for patterning, method for manufacturing such stamp and method for manufacturing an object using the stamp.
WO2006067694A2 (en) * 2004-12-23 2006-06-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Nanofabrication based on sam growth
WO2006117745A2 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and device for transferring a pattern from a stamp to a substrate

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB187495A (en) * 1921-11-29 1922-10-26 George Thomas Pritchard Improvements in or relating to stencil hand stamps
US4963921A (en) * 1985-06-24 1990-10-16 Canon Kabushiki Kaisha Device for holding a mask
EP1341042A2 (en) * 2002-02-22 2003-09-03 ASML Netherlands B.V. System and method for using a two part cover for protecting a reticle
US20040137338A1 (en) * 2002-09-17 2004-07-15 Canon Kabushiki Kaisha Mask, exposure apparatus, and exposure method
US20050284320A1 (en) * 2003-09-30 2005-12-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Imprint apparatus and method for imprinting
US20050139103A1 (en) * 2003-12-24 2005-06-30 Cracauer Raymond F. Method and apparatus for micro-contact printing
EP1669196A1 (en) * 2004-12-10 2006-06-14 ESSILOR INTERNATIONAL (Compagnie Générale d'Optique) Stamp for patterning, method for manufacturing such stamp and method for manufacturing an object using the stamp.
WO2006067694A2 (en) * 2004-12-23 2006-06-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Nanofabrication based on sam growth
WO2006117745A2 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and device for transferring a pattern from a stamp to a substrate

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CAO TINGBING ET AL: "Fabrication of thin, metallic films along the sidewalls of a topographically patterned stamp and their application in charge printing" SMALL, WILEY VCH, WEINHEIM, DE, Bd. 1, Nr. 12, 28. Oktober 2005 (2005-10-28), Seiten 1191-1195, XP002414949 ISSN: 1613-6810 *
KLAJN R ET AL: "Multicolour micropatterning of thin films of dry gels" NATURE MATERIALS NATURE PUBLISHING GROUP UK, Bd. 3, Nr. 10, Oktober 2004 (2004-10), Seiten 729-735, XP002499217 ISSN: 1476-1122 *
LOUNACI ET AL: "Microfluidic device for protein crystallization under controlled humidity" MICROELECTRONIC ENGINEERING, ELSEVIER PUBLISHERS BV., AMSTERDAM, NL, Bd. 84, Nr. 5-8, 6. Mai 2007 (2007-05-06), Seiten 1758-1761, XP022062111 ISSN: 0167-9317 *
MARTIN B D ET AL: "Direct Protein Microarray Fabrication Using a Hydrogel Stamper" LANGMUIR, ACS, WASHINGTON, DC, US, Bd. 14, Nr. 15, 21. Juli 1998 (1998-07-21), Seiten 3971-3975, XP002200398 ISSN: 0743-7463 *
STEVENS ET AL: "Direct patterning of mammalian cells onto porous tissue engineering substrates using agarose stamps" BIOMATERIALS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS BV., BARKING, GB, Bd. 26, Nr. 36, 1. Dezember 2005 (2005-12-01), Seiten 7636-7641, XP005035485 ISSN: 0142-9612 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2366547A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-21 Villeroy & Boch AG Device and method for transferring images from an area containing colour particles to a three dimensional object

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