專利名稱：：功能材料在基材上形成圖案的方法功能材料在基材上形成圖案的方法
背景技術(shù)：
：1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及在基材上形成功能材料圖案的方法，更具體地涉及使用具有凸起表面的彈性壓模在基材上形成圖案，用于微細(xì)加工元件和器件的方法。2.相關(guān)技術(shù)說(shuō)明幾乎所有的電子器件和光學(xué)器件都要求形成圖案。微電子器件是通過(guò)光刻法形成所需圖案進(jìn)行制備的。根據(jù)這種光刻技術(shù)，將導(dǎo)電材料、絕緣材料或半導(dǎo)體材料的薄膜沉積在基材上，在材料的露出的表面上涂覆負(fù)性光刻膠或正性光刻膠。然后，光刻膠以預(yù)定的圖案被輻照，從表面洗去被輻照或未被輻照的光刻膠部分，在表面上形成光刻膠的預(yù)定圖案。為形成導(dǎo)電金屬材料的圖案，然后對(duì)未被預(yù)定光刻膠圖案覆蓋的金屬材料進(jìn)行蝕刻或去除。然后去除該光刻膠圖案，獲得金屬材料的圖案。但是，光刻法是一種復(fù)雜的多步驟方法，對(duì)印刷塑料電子件而言成本太高。接觸印刷是一種形成有圖案的材料的柔性、非平版印刷的方法。接觸印刷因?yàn)槟茉谟糜陔娮釉M裝的塑料電子件上形成相對(duì)高分辨率的圖案，因此可能取得明顯優(yōu)于常規(guī)光刻技術(shù)的進(jìn)步。微接觸印刷的特征是能夠?qū)⑽⒚壮叽绲膱D案提供在基材表面上的高分辨率的技術(shù)。微接觸印刷還比光刻系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì)，因?yàn)槲⒔佑|印刷的過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，最終不需要旋涂設(shè)備或順序的顯影步驟。此外，微接觸印刷可能有助于進(jìn)行巻至巻(ree1-to-reel)的電子元件組裝操作，該操作的生產(chǎn)量大于其他技術(shù)，如光刻法和電子束平版印刷(這是在要求幾十納米級(jí)分辨率時(shí)使用的常規(guī)技術(shù))。使用微接觸印刷，可以在巻至巻的組裝操作中由單壓模印刷多個(gè)圖像。接觸印刷是替代光刻法制造微電子器件如射頻標(biāo)記(RFID)、傳感器、以及存儲(chǔ)器和背板顯示器的可能的方法。還發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)微接觸印刷將形成分子物質(zhì)的自組裝的單層(SAM)轉(zhuǎn)移到基材的能力應(yīng)用于金屬的有圖案的無(wú)電沉積。S扁印刷能夠形成高分辨率圖案，但是一般限于用硫醇化學(xué)形成金或銀的金屬圖案。雖然有各種變化形式，但是在SAM印刷中可以將彈性壓模上的正性浮雕圖案用墨印在基材之上。彈性壓模通常是由聚二甲基硅氧垸(PDMS)制成，可以用硫醇材料對(duì)彈性壓模上的浮雕的圖案進(jìn)行上墨。典型的硫醇材料是鏈垸硫醇材料?；纳蠋焦瓮?blanketcoat)金或銀的金屬薄膜，然后將涂覆金的基材與壓模接觸。壓模的浮雕圖案與金屬薄膜接觸后，將具有所需微電路圖案的單層硫醇材料轉(zhuǎn)移到金屬薄膜上。鏈烷硫醇通過(guò)自組裝過(guò)程在金屬上形成有序的單層，自組裝過(guò)程導(dǎo)致SAM緊密填充，并很好粘附于金屬。因此，在隨后將上墨的基材浸在金屬蝕刻溶液中時(shí)，SAM作為抗蝕刻劑，除了SAM保護(hù)的金屬區(qū)域之外的所有區(qū)域都蝕刻至下層基材。然后剝除SAM，將金屬留在所需圖案中。將材料轉(zhuǎn)移至基材，特別是發(fā)光器件的方法由Coe-Sullivan等在WO2006/047215中公開(kāi)。該方法包括將材料選擇性沉積在壓模涂膜器(applicator)表面上，并使該表面與基材接觸。壓模涂膜器可以具有紋理，即具有凸起和凹陷的圖案的表面，或者是無(wú)特征的，即沒(méi)有凸起或凹陷。材料是納米材料油墨，其包含半導(dǎo)體納米晶體。將該材料直接接觸印刷在基材上的方式取消了與SAM印刷相關(guān)的步驟，該SAM印刷中要從基材蝕刻或去除未形成所需微電路圖案的過(guò)量材料。壓模涂膜器可以由彈性材料如聚二甲基硅氧垸(PDMS)制成。雖然已經(jīng)表明當(dāng)通過(guò)硫醇化學(xué)進(jìn)行印刷時(shí)可以實(shí)現(xiàn)20納米的特征，但是限于少數(shù)金屬并且不適合于巻至巻工藝。相反，通過(guò)直接浮雕印刷功能材料很難以小于或等于約50微米的分辨率形成功能材料的圖案。因此，希望提供一種在基材上形成功能材料的圖案的方法。希望該方法能在基材上直接形成功能材料的圖案。特別希望能在基材上直接形成導(dǎo)電材料的圖案，由此消除除去未形成圖案的導(dǎo)電材料的中間蝕刻步驟。還希望這種方法能用彈性壓模容易進(jìn)行微接觸印刷，并能夠重現(xiàn)小于或等于50微米，特別是約l-5微米的分辨率，但不限于在金屬上印刷。還希望這種方法能避免將功能材料轉(zhuǎn)移到圖案的無(wú)特征區(qū)域的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種在基材上形成功能材料的圖案的方法。該方法包括提供具有帶凸起表面的浮雕結(jié)構(gòu)的彈性壓模，該彈性壓模的彈性模量至少為io兆帕。將包含功能材料和液體的液體組合物施用于壓模的浮雕結(jié)構(gòu)，從浮雕結(jié)構(gòu)上的組合物充分除去所述液體，以至少在凸起表面上形成功能材料的膜。將功能材料從凸起表面轉(zhuǎn)移，在基材上形成圖案。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是具有形成微電路或其他功能性電子線路圖案的浮雕結(jié)構(gòu)的母模的截面正視圖。圖2是具有在載體和母模之間的彈性材料層的印刷形式前體的一個(gè)實(shí)施方式的截面正視圖，該彈性層將進(jìn)行光化輻照曝光。圖3是與母模分離的由印刷形式前體形成的壓模的截面正視圖。該壓模具有對(duì)應(yīng)于母模浮雕圖案的浮雕結(jié)構(gòu)，具體地，壓模的浮雕結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凸起表面和凹陷表面的圖案，該圖案與母模的浮雕圖案相反。圖4是作為在壓模的浮雕結(jié)構(gòu)上施用功能材料的一個(gè)實(shí)施方式、位于旋涂機(jī)平臺(tái)上的彈性壓模的截面正視圖。圖5是在與基材接觸的浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面上具有功能材料層的彈性壓模的截面正視圖。圖6是與基材分離并將凸起表面上的功能材料轉(zhuǎn)移至基材形成功能材料圖案的彈性壓模的截面正視圖。優(yōu)選實(shí)施方式的描述在下面的詳細(xì)描述中，類似的附圖標(biāo)記表示所有附圖中類似的元件。本發(fā)明提供一種在用于各種應(yīng)用的器件和元件的基材上形成功能材料的圖案的方法，所述應(yīng)用包括但不限于電子、光學(xué)、傳感和診斷應(yīng)用。該方法可應(yīng)用于形成作為功能材料的各種活性材料和非活性材料的圖案。該方法不限于使用硫醇材料作為掩模材料的彈性壓模的應(yīng)用。該方法能在各種大面積的基材上以小于50微米的線條分辨率直接形成功能材料的圖案，因此特別能夠形成微電路。采用該方法甚至能夠達(dá)到l-5微米的精細(xì)線條分辨率。該方法采用容易用具有浮雕結(jié)構(gòu)的彈性壓模進(jìn)行印刷來(lái)轉(zhuǎn)移功能材料，壓模沒(méi)有發(fā)生下垂或明顯的下垂以及沒(méi)有發(fā)生不希望有的至基材的材料轉(zhuǎn)移。所述方法在功能材料的線條之間提供清楚的、無(wú)特征(敞開(kāi))背景，同時(shí)保持與常規(guī)微接觸印刷相關(guān)的圖像逼真度和分辨率。所述方法能夠以微米分辨率在相對(duì)大的面積上印刷各種功能材料。該方法還能夠順序印刷表層而不會(huì)妨礙一個(gè)或多個(gè)下層的功能。該方法可適合于制造電子器件和元件的高速制造工藝，如巻至巻工藝。提供用于使基材形成圖案的壓模。該壓模包括具有凸起表面的浮雕結(jié)構(gòu)。浮雕結(jié)構(gòu)通常包括多個(gè)凸起表面和凹陷表面。壓模的浮雕結(jié)構(gòu)形成用于在基材上印刷功能材料的凸起表面的圖案。功能材料在基材上的圖案向元件或器件提供操作功能。彈性壓模的浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面代表了將通過(guò)該方法在基材上最終形成的功能材料的圖案，凹陷表面代表了基材上的背景區(qū)域或無(wú)特征區(qū)域。該方法使用彈性模量至少為10兆帕(Mpa)的彈性壓模，該彈性壓模能以小于50微米的分辨率在基材上形成各種功能材料的特征。該方法能夠產(chǎn)生小于30微米，到小至l-5微米的線條分辨率。在功能材料例如是半導(dǎo)體或介電材料的一些實(shí)施方式中，小于50微米的分辨率是可接受的，這是因?yàn)樵摲直媛誓軌驖M足電子器件和元件的要求。在功能材料例如是導(dǎo)電材料的一些實(shí)施方式中，該方法能夠形成l-5微米的特征。該方法可以在基材上直接印刷功能材料的圖案，因此消除了與形成導(dǎo)電圖案的標(biāo)準(zhǔn)微接觸印刷相關(guān)的中間蝕刻步驟。在一些實(shí)施方式中，該方法還能盡可能減少功能材料轉(zhuǎn)移至基材的無(wú)圖案區(qū)域，即通常因壓模下垂(即，頂部塌陷在凹陷部分中)而發(fā)生。所述方法可應(yīng)用于形成功能材料的圖案，而與壓模凸起表面和凹陷表面的相對(duì)尺寸無(wú)關(guān)。壓模可以通過(guò)微接觸印刷領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的常規(guī)方式形成。例如，壓?？梢酝ㄟ^(guò)在具有顯示浮雕形狀(其與壓模的浮雕結(jié)構(gòu)相反)的表面的母模上模塑并固化一層材料而制造。壓模可以通過(guò)光化輻照曝光、加熱或它們的組合進(jìn)行固化。因此壓模包括一層彈性材料，該彈性材料層也稱作彈性層、固化層或固化彈性層。壓模例如還可以通過(guò)產(chǎn)生浮雕結(jié)構(gòu)的方式對(duì)材料進(jìn)行燒蝕或雕刻來(lái)制造。壓模的浮雕結(jié)構(gòu)使得凸起表面具有自凹陷表面的高度，該高度足以使凸起表面與基材發(fā)生選擇性接觸。從凹陷表面至凸起表面的高度也稱作浮雕深度。在一個(gè)實(shí)施方式中，凸起表面的自凹陷表面的高度約為0.2-20微米。在另一個(gè)實(shí)施方式中，凸起表面的自凹陷表面的高度約為0.2-2微米。對(duì)形成壓模的彈性層的厚度沒(méi)有特別的限制，只要可以在用于印刷的層中形成浮雕結(jié)構(gòu)即可。一個(gè)實(shí)施方式中，彈性層的厚度為1-51微米。在另一個(gè)實(shí)施方式中，彈性層的厚度為5-25微米。彈性層使制成的壓模具有至少10兆帕的彈性模量，優(yōu)選大于10兆帕。彈性模量是應(yīng)力增量與應(yīng)變?cè)隽康谋戎?。?duì)該方法，彈性模量是在低應(yīng)變下應(yīng)力與應(yīng)變之間關(guān)系為線性時(shí)的楊氏模量，使得材料能因應(yīng)力和應(yīng)變而恢復(fù)原狀。彈性模量還可以稱為彈性系數(shù)、彈性模量。彈性模量是普通技術(shù)人員皆知的機(jī)械性能。材料的彈性模量和其他機(jī)械性能的描述以及分析可參見(jiàn)Marks，StandardHandbookforMechanicalEngineers,eds.Avalone，E.禾口BaumeisterIII，T.，第9版，第5章，McGrawHill,1987。Oliver和Pharr在/.#ater,Wes.7，1564(1992)描述了測(cè)定彈性壓模的彈性模量的合適方法。這種方法特別適合于測(cè)定薄彈性層，例如厚度小于51微米的形成壓模的彈性層的彈性模量。用于印刷壓模的彈性模量可在裝有壓頭尖端的壓痕測(cè)試儀(壓痕機(jī))上測(cè)定，該壓頭尖端垂直于樣品表面并具有已知的幾何形狀。通過(guò)施加增加至某個(gè)預(yù)定值的負(fù)荷使壓頭尖端刺入樣品。然后，逐漸減小負(fù)荷，直到樣品發(fā)生部分松弛或完全松弛。在樣品中產(chǎn)生多組壓痕。連續(xù)記錄在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中施加負(fù)荷/去除負(fù)荷以及位移，產(chǎn)生負(fù)荷位移曲線，由該曲線可確定機(jī)械性能如彈性模量和其他性質(zhì)。按照Oliver和Pharr在/#Mer.Ttes.原始引用所描述的方法，分析每一壓痕的施加負(fù)荷/去除負(fù)荷曲線。形成壓模的材料為彈性體，以使壓模的至少一個(gè)凸起部分貼合基材的表面，促進(jìn)功能材料完全轉(zhuǎn)移到基材上。至少IO兆帕的彈性模量保證壓模可以通過(guò)直接浮雕印刷在基材上以精細(xì)分辨率復(fù)制功能材料的圖案。具有至少10兆帕彈性模量的壓模能夠通過(guò)將功能材料接觸印刷在基材上來(lái)改進(jìn)分辨率。在壓模的彈性模量至少為IO兆帕的一些實(shí)施方式中，壓模顯示在凹陷區(qū)域下垂較少。在一個(gè)實(shí)施方式中，彈性壓模的彈性模量至少為ll兆帕。在一個(gè)實(shí)施方式中，彈性壓模的彈性模量至少為15兆帕。在另一個(gè)實(shí)施方式中，彈性壓模的彈性模量至少為20兆帕。在另一個(gè)實(shí)施方式中，彈性壓模的彈性模量至少為40兆帕。壓?？梢杂赡軌蛲ㄟ^(guò)在基材上浮雕印刷功能材料的圖案而復(fù)制的任何材料或材料的組合制造。適合形成彈性壓模的聚合物材料包括但不限于，例如，含氟聚合物；能夠聚合的氟化化合物；環(huán)氧聚合物，共軛二烯烴的聚合物，包括聚異戊二烯、聚l，2-丁二烯、聚l，4-丁二烯和丁二烯/丙烯腈；A-B-A型嵌段共聚物的彈性嵌段共聚物，其中，A代表非彈性嵌段，優(yōu)選乙烯基聚合物，最優(yōu)選聚苯乙烯，B代表彈性嵌段，優(yōu)選聚丁二烯或聚異戊二烯；丙烯酸酯聚合物。A-B-A嵌段共聚物的例子包括但不限于聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)和聚(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯)。就硅氧垸聚合物，例如聚二甲基硅氧垸(PDMS)來(lái)說(shuō)，能夠提供壓模至少10兆帕的彈性模量，因此硅氧烷聚合物也是合適的材料。對(duì)用于彈性壓模的材料的選擇部分地取決于施用于壓模/通過(guò)壓模施加的功能材料以及液體的組成。例如，選擇用于彈性壓模的材料在與組合物，特別是液體接觸時(shí)應(yīng)能抗溶脹。含氟聚合物通常是耐有機(jī)溶劑(用于功能材料)的。一些溶劑如氯仿與功能材料一起使用會(huì)使硅氧垸基壓模如PDMS發(fā)生溶脹.壓模發(fā)生溶脹將改變?cè)诨纳袭a(chǎn)生精細(xì)分辨率圖案的能力。聚合物材料可以是彈性體，或者可以在固化后成為彈性體。聚合物材料本身可以是光敏的和/或聚合物材料可以與一種或多種添加劑一起包含在組合物中，以提供組合物光敏性。在一個(gè)實(shí)施方式中，形成彈性壓模的材料是光敏的，以使浮雕結(jié)構(gòu)可在光化輻照曝光后而形成。術(shù)語(yǔ)"光敏的"包括其中的光敏組合物能夠在感應(yīng)光化輻照后引發(fā)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)，特別是光化學(xué)反應(yīng)的任何體系。在光化輻照曝光后，通過(guò)縮合機(jī)理或通過(guò)自由基加成聚合引發(fā)單體和/或低聚物的鏈增長(zhǎng)聚合。雖然設(shè)想了所有的可光聚合機(jī)理，但是能用作彈性壓模材料的光敏組合物可以按具有一個(gè)或多個(gè)烯鍵式不飽和端基的單體和/或低聚物的自由基引發(fā)的加成聚合內(nèi)容進(jìn)行描述。該內(nèi)容中，在進(jìn)行光化輻照曝光時(shí)，光引發(fā)劑體系可以用作引發(fā)單體和/或低聚物聚合反應(yīng)所需的自由基源。該組合物是光敏的，因?yàn)榻M合物含有具有能夠通過(guò)光引發(fā)的加成聚合形成聚合物的至少一個(gè)烯鍵式不飽和基團(tuán)的化合物。該光敏組合物還包含通過(guò)光化輻照活化的引發(fā)體系，以引發(fā)光聚合?？删酆系幕衔锟删哂蟹悄┒说南╂I式不飽和基團(tuán)，和/或該組合物可含有能促進(jìn)交聯(lián)的一種或多種其他組分，如單體。因此，術(shù)語(yǔ)"可光聚合的"用以涵蓋可光聚合的體系，可光交聯(lián)的體系，或者這兩者。如本文所用，光聚合反應(yīng)也用來(lái)指固化。形成彈性壓模的光敏組合物包含一種或多種組分和/或添加劑，可包括但不限于光引發(fā)劑，一種或多種烯鍵式不飽和化合物(可稱作單體)，填料，表面活性劑，熱聚合抑制劑，加工助劑，抗氧化劑，光敏劑等，以穩(wěn)定或增強(qiáng)該組合物。光引發(fā)劑可以是對(duì)光化輻照敏感，產(chǎn)生引發(fā)聚合反應(yīng)但不會(huì)導(dǎo)致過(guò)分終止反應(yīng)的自由基的任一種化合物或多種化合物的組合?？梢允褂萌魏我阎愋偷墓庖l(fā)劑，特別是自由基光引發(fā)劑，例如芳族酮、醌、二苯甲酮、苯偶姻醚、芳基酮、過(guò)氧化物、聯(lián)咪唑、苯偶?？s二甲醇(benzyldimethylketal)、羥基垸基苯基苯乙酮、二垸氧基苯乙酮、三甲基苯甲酰氧化膦衍生物、氨基酮、苯甲酰環(huán)己醇、甲硫基苯基嗎啉代酮、嗎啉代苯基氨基酮、a-鹵代苯乙酮、羥磺酰(oxysulfonyl)酮、磺酰酮、羥磺酰酮、磺酰酮、苯甲酰肟酯、噻噸酮(thioxanthrone)、樟腦醌、香豆素酮(ketocoumarin)和米希勒酮(Michler'sketone)。在一個(gè)實(shí)施方式中，光引發(fā)劑可包括基于已知的芳族酮類的無(wú)氟光引發(fā)劑的氟化的光引發(fā)劑。或者，光引發(fā)劑可以是化合物的混合物，當(dāng)通過(guò)輻射活化的感光劑致使混合物提供自由基時(shí)，其中一種化合物提供自由基。液體光引發(fā)劑特別適合，因?yàn)橐后w光引發(fā)劑能很好分散在組合物中。較好地，引發(fā)劑對(duì)紫外線輻射敏感。以光敏組合物的重量為基準(zhǔn)，光引發(fā)劑的存在量一般為0.001-10.0%?？捎糜谀軌蛲ㄟ^(guò)光化輻照活化的組合物中的單體為本領(lǐng)域皆知，這類單體包括但不限于加成聚合的烯鍵式不飽和化合物。加成聚合化合物也可以是低聚物，并可以是單一的低聚物或低聚物的混合物。組合物可含有單一單體或多種單體的組合。以組合物重量為基準(zhǔn)，能進(jìn)行加成聚合的單體化合物的存在量小于5%，優(yōu)選小于3%。在一個(gè)實(shí)施方式中，彈性壓模由光敏組合物構(gòu)成，該光敏組合物包含能在光化輻照曝光后聚合形成氟化的基于彈性體的材料的氟化化合物。合適的基于彈性體的氟化化合物包括但不限于全氟聚醚、氟代烯烴，氟化熱塑性彈性體，氟化環(huán)氧樹(shù)脂，能通過(guò)聚合反應(yīng)聚合或交聯(lián)的氟化單體和氟化低聚物。一個(gè)實(shí)施方式中，氟化化合物具有一個(gè)或多個(gè)烯鍵式不飽和端基，這些端基能通過(guò)反應(yīng)聚合形成氟化彈性體材料。基于彈性體的氟化化合物可以均聚，或與如以下聚合物共聚聚氨酯，聚丙烯酸酯，聚酯，聚硅氧垸，聚酰胺和其他聚合物，以獲得適合其用途的印刷形式前體和/或壓模的所需特性。進(jìn)行光化輻照曝光足以使氟化化合物聚合，并使其能夠用作印刷壓模，而不必施加高壓和/或高于室溫的高溫。含能通過(guò)光化輻照曝光固化的氟化化合物的組合物的優(yōu)點(diǎn)是組合物能相對(duì)快速(如，在小于或等于1分鐘(aminutesorless)內(nèi))固化，特別在與熱固化組合物如基于PDMS的體系相比時(shí)，具有簡(jiǎn)單工藝顯影的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)實(shí)施方式中，彈性壓模包括一層光敏組合物，其中，氟化化合物是全氟聚醚(PFPE)化合物。全氟聚醚化合物是包含至少大比例全氟醚鏈段的化合物，即全氟聚醚。以PFPE化合物的總重量為基準(zhǔn)，在PFPE化合物中存在的大比例全氟醚鏈段大于或等于80重量Q/。。全氟聚醚化合物還可包含一個(gè)或多個(gè)增量鏈段，這些鏈段是非氟化的烴或烴醚；和/或是氟化但非全氟化的烴或烴醚。一個(gè)實(shí)施方式中，全氟聚醚化合物包含至少大比例的全氟聚醚鏈段和光反應(yīng)性的末端鏈段，以及任選的非氟化烴的增量鏈段。全氟聚醚化合物用一個(gè)或多個(gè)烯鍵式不飽和端基官能化，所述烯鍵式不飽和端基使該化合物對(duì)光化輻照為活性(即，光活性鏈段)。光反應(yīng)性鏈段也稱作可光聚合的鏈段。對(duì)全氟聚醚化合物沒(méi)有限制，可以包含直鏈和支鏈結(jié)構(gòu)，優(yōu)選全氟聚醚化合物的直鏈主鏈結(jié)構(gòu)。PFPE化合物可以是單體的，但通常是低聚物，并在室溫為液體。全氟聚醚化合物可以被認(rèn)為是具有低聚全氟醚鏈段的低聚的雙官能單體。全氟聚醚化合物能光化學(xué)聚合形成壓模的彈性層?；赑FPE的材料的優(yōu)點(diǎn)是，PFPE是高度氟化的，能耐受有機(jī)溶劑溶脹，所述有機(jī)溶劑例如有，二氯甲烷，氯仿，四氫呋喃，甲苯，己烷和乙腈等，優(yōu)選將這些有機(jī)溶劑用于微接觸印刷技術(shù)。任選地，彈性壓?？砂〒闲阅ぃ瑑?yōu)選撓性聚合物膜的載體。撓性載體能夠使壓模的彈性浮雕表面貼合或基本貼合于可印刷的電子基板，不會(huì)發(fā)生翹曲或變形。載體也是充分撓性的，能夠在從母模剝離壓模時(shí)與壓膜的彈性體層一起彎曲。載體可以是能形成膜的任何聚合物材料，所述膜是非活性的，并在制造和使用壓模的所有條件下保持穩(wěn)定。合適的膜載體的例子包括纖維素膜，如，三乙?；w維素；和熱塑性材料如聚烯烴，聚碳酸酯，聚酰亞胺和聚酯。優(yōu)選聚乙烯膜，如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二酯的膜。載體也包括撓性玻璃。通常，載體的厚度為2-50密耳(0.0051-0.13厘米)。通常，載體為片形薄膜形式，但不限于這種形式。在一個(gè)實(shí)施方式中，載體能透過(guò)或基本透過(guò)使光敏組合物聚合的光化輻射。任選地，彈性壓模在施加功能材料之前可在浮雕表面上包括一層或多層。所述一層或多層例如可幫助功能材料從壓模轉(zhuǎn)移至基材。適合用作附加層的材料的例子包括氟化化合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，在功能材料轉(zhuǎn)移至基材后附加層仍保留在彈性壓模上。功能材料是能通過(guò)微細(xì)加工形成圖案，以促進(jìn)各種元件和器件的操作的材料。功能材料可以是活性材料或非活性材料?；钚圆牧习ǖ幌抻陔娀钚圆牧?、光活性材料和生物活性材料。在此所用的術(shù)語(yǔ)"電活性"、"光活性"和"生物活性"表示對(duì)一種刺激例如電磁場(chǎng)、電勢(shì)、太陽(yáng)能或其他能量輻射、生物刺激場(chǎng)，或它們的任意組合顯示預(yù)定活性的材料。非活性材料包括但不限于絕緣材料，例如介電材料；平面化材料；阻擋材料(barriermaterial);和限制材料(confinementmaterial)。在一個(gè)實(shí)施方式中，將平面化材料印刷在濾色片中像素圖案的頂部，以提供全部像素相同的高度。一個(gè)實(shí)施方式中，將阻擋材料印刷成圖案，以形成阻擋層，使得陰極中的電荷能促進(jìn)電荷注入至有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的發(fā)光聚合物層中。一個(gè)實(shí)施方式中，將限制材料印刷為圖案，該圖案能將隨后施用的液體的膨脹限制在由該限制材料的圖案限定的特定區(qū)域中。用于非活性材料的功能材料不僅限于在上述實(shí)施方式中使用的那些材料?；钚圆牧虾头腔钚圆牧峡梢允怯袡C(jī)材料或無(wú)機(jī)材料。有機(jī)材料可以是聚合物材料，或者小分子材料。功能材料包括但不限于，例如，導(dǎo)電材料，半導(dǎo)體材料，介電材料。用作功能材料的導(dǎo)電材料的例子包括但不限于氧化銦錫；金屬，如銀、金、銅和鈀；金屬配合物；金屬合金等。半導(dǎo)體材料的例子包括但是不限于硅，鍺，砷化鎵，氧化鋅和硒化鋅。功能材料可以是任意形式，包括微粒、聚合物、分子等。通常，半導(dǎo)體材料和介電材料是聚合物，但是不限于這種形式，功能材料可以包括可溶性半導(dǎo)體分子。用于本發(fā)明方法的功能材料還包括導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料和介電材料的納米顆粒。納米顆粒是極細(xì)微顆粒，其測(cè)定的尺寸為納米(nm)級(jí)。納米顆粒包括至少一個(gè)尺寸小于200納米的顆粒。一個(gè)實(shí)施方式中，納米顆粒的直徑約為3-100納米。在尺寸范圍的下限，納米顆粒可稱作簇(cluster)。對(duì)納米顆粒的形狀沒(méi)有限制，包括納米球、納米棒和納米杯。如果顆粒小(通常小于10納米)到足以發(fā)生電子能級(jí)的量子化，則由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的納米顆粒也稱作量子點(diǎn)(quantumdot)。半導(dǎo)體材料包括發(fā)光量子點(diǎn)。塊狀材料一般具有穩(wěn)定的物理性質(zhì)，而與其尺寸無(wú)關(guān)，但是對(duì)納米顆粒情況經(jīng)常不是這樣。觀察到與尺寸相關(guān)的性質(zhì)，例如半導(dǎo)體顆粒中的量子限制，某些金屬顆粒中的表面等離子體振子共振(surfaceplasraonresonance)以及磁性材料中的超順磁性。功能材料包括但不限于半固體的納米顆粒，例如脂質(zhì)體；軟的納米顆粒；納米晶體；混合結(jié)構(gòu)，如芯-殼納米顆粒。功能材料包括碳納米顆粒，如碳納米管，導(dǎo)電碳納米管和半導(dǎo)體碳納米管。金、銀和銅的金屬納米顆粒和分散體可從納米技術(shù)(Nanotechnologies)公司和ANP購(gòu)得。術(shù)語(yǔ)"光活性"用來(lái)表示具有光致發(fā)光、電致發(fā)光、著色或光敏性的任何材料。該術(shù)語(yǔ)用來(lái)包括染料、光學(xué)增白劑、光致發(fā)光材料、對(duì)光化輻射為活性的化合物以及光引發(fā)劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，光活性材料包括能夠在感應(yīng)光化輻照后引發(fā)一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)，特別是光化學(xué)反應(yīng)的任何材料或多種材料的組合。光活性材料可以包括本身對(duì)光化輻照為活性的化合物，和/或可以包括一種或多種化合物，如單體和光引發(fā)劑的組合物，這些化合物能提供組合物對(duì)光化輻照的活性。用于功能材料的合適光活性材料包括上述作為適合于彈性壓模的光敏組合物和材料的那些材料。一個(gè)實(shí)施方式中，光活性材料可以是一種或多種氟化化合物，例如含氟聚合物，氟化單體和氟化低聚物，如上面對(duì)彈性壓模所述。在另一個(gè)實(shí)施方式中，功能材料是有機(jī)發(fā)光聚合物?？煞Q作小分子材料的功能材料的另一些例子包括但不限于有機(jī)染料、半導(dǎo)體分子、熒光生色團(tuán)、磷光生色團(tuán)、藥理學(xué)活性化合物、生物活性化合物和具有催化活性的化合物，它們單獨(dú)或與其他材料的各種組合適合于制造電子、傳感或診斷應(yīng)用的有圖案的器件。生物活性材料也稱作生物基材料，用于本發(fā)明的生物活性材料包括但不限于各種分子量的脫氧核糖核酸(DNA)，它們可以被用作對(duì)結(jié)合DNA為幾何結(jié)構(gòu)清楚的其他材料進(jìn)行定位的模板或支架(scaffold),以及蛋白質(zhì)、聚(低聚)肽和聚(低聚)糖類，這些材料單獨(dú)或者與其他材料的各種組合適用于制造電子、傳感或診斷應(yīng)用的有圖案的器件。功能材料通常分散或溶解或懸浮于液體中，形成施用于壓模的組合物。對(duì)用于功能材料的液體沒(méi)有限制，可以包括有機(jī)化合物和水性化合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，液體是基于醇化合物的有機(jī)化合物。該溶液可以是溶劑，即能溶解另一種物質(zhì)(即功能材料)形成均勻混合物的物質(zhì)，或者是載劑化合物，這種化合物能將材料分散或懸浮于溶液中，分散或懸浮的程度足以進(jìn)行本發(fā)明方法的步驟。無(wú)論是溶劑或載劑的液體和功能材料應(yīng)至少能夠在施用時(shí)至少潤(rùn)濕壓模的凸起表面。功能材料可以液體存在，以組合物的總重量為基準(zhǔn)，功能材料含量為O.1-30重量％。液體可以包括一種或一種以上的化合物作為功能材料的溶劑或載劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，液體包括一種用于功能材料的溶劑。在另一個(gè)實(shí)施方式中，液體包括一種用于功能材料的載劑化合物。在另一個(gè)實(shí)施方式中，液體包括用于功能材料的兩種溶劑，即共溶劑混合物。在使用共溶劑混合物的實(shí)施方式中，按照以下一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)則選擇該混合物的組分(l)各個(gè)溶劑組分的蒸發(fā)速率(即，揮發(fā)性)是不同的。(2)各個(gè)溶劑對(duì)特定功能材料的溶劑化能力是不同的。各個(gè)組分的溶劑化能力和揮發(fā)性要有足夠的差異，使得在組成上和/或去除液體時(shí)形成梯度。(3)各個(gè)溶劑組分在從壓模的浮雕結(jié)構(gòu)除去液體時(shí)在存在的組成范圍內(nèi)相互混溶。(4)在從壓模除去液體期間共溶劑混合物持續(xù)潤(rùn)濕壓模的凸起表面。共溶劑混合物的一個(gè)例子包括(功能材料的)高度揮發(fā)性的優(yōu)良溶劑，該溶劑能與低揮發(fā)性的較差溶劑形成二元溶劑溶液。當(dāng)二元溶劑溶液從壓模的凸起表面蒸發(fā)時(shí)，溶液組成連續(xù)發(fā)生變化(梯度)。該溶液梯度可推動(dòng)功能材料的特性在除去液體以在壓模上形成薄膜期間發(fā)生變化。特性因這種干燥梯度產(chǎn)生的變化包括小的芳族分子如半導(dǎo)體材料發(fā)生聚集，和(生物)聚合物如DNA或半導(dǎo)體聚合物發(fā)生貼合。因干燥梯度產(chǎn)生的功能材料的薄膜可具有不同的特性，這些特性可以是物理，或化學(xué)，或生物特性，這些特性可能影響功能材料轉(zhuǎn)移至基材之前或之后的狀態(tài)。通過(guò)將功能材料和液體的組合物至少施用在壓模的浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面，將該組合物提供在壓模上?？梢酝ㄟ^(guò)任意合適方法將功能材料和液體的組合物施加至壓模，這些方法包括但不限于，注射、灌注、液體澆鑄、噴射、浸漬、噴霧、氣相沉積以及涂覆。進(jìn)行涂覆的適當(dāng)方法的例子包括旋涂，浸涂，狹縫涂布，輥涂，刮涂。在一個(gè)實(shí)施方式中，將組合物施用于壓模并在壓模的浮雕結(jié)構(gòu)上形成一層，即組合物在凸起表面和凹陷表面上形成一層。壓模上的組合物層可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。對(duì)組合物層的厚度沒(méi)有特別的限制。在一個(gè)實(shí)施方式中，組合物層的厚度通常小于壓模的浮雕高度(為凸起表面和凹陷表面之間的差)。所述組合物應(yīng)能夠至少在壓模的浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面上形成一層。除了對(duì)壓模的彈性模量的要求外，彈性壓模的一些其他性質(zhì)如壓模材料的耐溶劑性，以及功能材料組合物的一些性質(zhì)如溶劑的沸點(diǎn)和功能材料在所述溶劑中的溶解性都可能影響特定功能材料形成層并且作為圖案轉(zhuǎn)移至基材的能力，但是微接觸印刷領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠很好地確定功能材料和彈性壓模的適當(dāng)組合。一個(gè)實(shí)施方式中，功能材料以溶劑的液體溶液形式施用于基材。另一個(gè)實(shí)施方式中，功能材料以共溶劑混合物形式施用于基材。特別在功能材料為納米顆粒形式時(shí)，將功能材料懸浮于載劑體系中用于施用。將功能材料和液體的組合物至少施用于壓模的凸起表面后，從組合物除去部分或所有的液體，將功能材料保留在壓模上。從浮雕結(jié)構(gòu)上的組合物充分除去液體，以至少在壓模的凸起表面形成功能材料的薄膜。如果使用一種以上的化合物作為功能材料組合物的液體，可除去部分或所有的一種以上的化合物以形成薄膜。可以任意方式實(shí)現(xiàn)上述的去除，去除方式包括使用氣體噴射，用吸收材料吸干，室溫或升高溫度下蒸發(fā)等。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述去除可以通過(guò)在壓模上施用功能材料期間進(jìn)行干燥而發(fā)生。通過(guò)選擇相對(duì)低沸點(diǎn)的用于功能材料的溶劑和/或施涂功能材料組合物的極薄層(即厚度小于1微米)可有助于進(jìn)行有效干燥。從組合物層充分除去液體，只要能將功能材料依據(jù)浮雕結(jié)構(gòu)的圖案轉(zhuǎn)移至基材即可。在一個(gè)實(shí)施方式中，壓模上的功能材料的薄膜厚度為O.001-2微米。在另一個(gè)實(shí)施方式中，壓模上的功能材料的薄膜厚度為0.01-1微米。在一個(gè)實(shí)施方式中，功能材料基本不含液體即溶劑或載劑，在浮雕結(jié)構(gòu)上形成薄膜。在另一個(gè)實(shí)施方式中，從組合物基本上除去液體，至少在凸起表面形成功能材料的干膜，該干膜與處于蒸發(fā)態(tài)的化合物接觸，以增強(qiáng)向基材的轉(zhuǎn)移。對(duì)蒸發(fā)的化合物沒(méi)有限制，可以包括水蒸汽或者有機(jī)化合物蒸氣。雖然不限于以下，但是預(yù)期干膜與蒸發(fā)的化合物接觸能使干膜一定程度地增塑，使該干膜變得略有延展性并且增加功能材料與基材的粘附能力。通常，蒸發(fā)的化合物對(duì)干膜的作用是暫時(shí)的，并且該膜應(yīng)隨后立刻或者基本上隨后立刻轉(zhuǎn)移至基材。將功能材料從浮雕結(jié)構(gòu)的凸起表面轉(zhuǎn)移至基材，在基材上形成功能材料的圖案。轉(zhuǎn)移也可稱作印刷。使凸起表面上的功能材料與基材接觸將功能材料轉(zhuǎn)移，從而在將壓模與基材分離時(shí)形成功能材料的圖案。一個(gè)實(shí)施方式中，位于凸起表面上的所有或基本上所有功能材料都轉(zhuǎn)移至基材?？赏ㄟ^(guò)任意合適的方式將壓模與基材分離，這些方式包括但不限于剝離，氣體噴射，液體噴射，機(jī)械裝置等。任選地，可以在壓模上施加壓力以保證功能材料與基材的接觸并將功能材料完全轉(zhuǎn)移至基材。將功能材料轉(zhuǎn)移至基材上的合適壓力小于5磅/厘米2，優(yōu)選小于1磅/厘米2，更優(yōu)選為O.1-0.9磅/厘米2，最優(yōu)選約0.5磅/厘米2。可以以任意方式實(shí)現(xiàn)將功能材料轉(zhuǎn)移至基材。轉(zhuǎn)移功能材料可以通過(guò)將壓模的浮雕表面移至基材，或者通過(guò)將基材移至壓模的浮雕表面，或者通過(guò)同時(shí)移動(dòng)基材和浮雕表面使它們接觸而實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，功能材料可以手工轉(zhuǎn)移。在另一個(gè)實(shí)施方式中，自動(dòng)化進(jìn)行功能材料的轉(zhuǎn)移，例如通過(guò)傳輸帶；巻至巻工藝；直接驅(qū)動(dòng)移動(dòng)固定裝置或托盤；鏈條、皮帶或齒輪-驅(qū)動(dòng)的固定裝置或托盤；摩擦輥；印刷機(jī)；或旋轉(zhuǎn)裝置。對(duì)功能材料層的厚度沒(méi)有特別的限制，基材上的功能材料層的厚度通常為10-IOOOOA。本發(fā)明方法通常在室溫即17-30°C(63-86。F)下進(jìn)行，但是不限于該溫度。本發(fā)明方法可以在升高溫度，高至約10(TC進(jìn)行，只要熱量不會(huì)對(duì)彈性壓模、功能材料和基材以及它們?cè)诨纳闲纬蓤D案的能力產(chǎn)生不利影響。對(duì)基材沒(méi)有限制，基材可包括塑料、聚合物膜、金屬、硅、玻璃、織物、紙以及它們的組合，只要可以在其上形成功能材料的圖案即可。所述基材可以是不透明的或透明的。所述基材可以是剛性的或撓性的。在基材上形成依據(jù)本發(fā)明方法的功能材料的圖案之前，基材可包括其他材料的一層或多層和/或一個(gè)或多個(gè)圖案。基材表面可包含增粘表面如底涂層，或者可以進(jìn)行處理以促進(jìn)粘合劑層或功能材料與基材的粘合。合適的基材包括，例如，聚合物、玻璃或陶瓷基材上的金屬膜，在聚合物基材上的一層或多層導(dǎo)電膜上的金屬膜，在聚合物基材上的半導(dǎo)體膜上的金屬膜。合適基材的其它例子包括，例如，玻璃，氧化銦錫涂覆的玻璃，氧化銦錫涂覆的聚合物膜；聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，聚萘二甲酸乙二酯，聚酰亞胺，硅和金屬箔?；目梢园ㄒ粋€(gè)或多個(gè)電荷注入層、電荷輸運(yùn)層，向其上轉(zhuǎn)移圖案的半導(dǎo)體層。任選地，可以對(duì)基材上的功能材料的圖案進(jìn)行進(jìn)一步的處理步驟，例如，加熱，光化輻照源，如紫外輻照和紅外輻照等曝光。在功能材料為納米顆粒形式的實(shí)施方式中，附加的處理步驟可能是使功能材料工作所必需的。例如，當(dāng)功能材料由金屬納米顆粒構(gòu)成時(shí)，必須加熱功能材料的圖案以燒結(jié)顆粒并使圖案線條具有導(dǎo)電性。燒結(jié)是通過(guò)加熱例如納米顆粒形式的金屬粉末但不熔化來(lái)形成粘結(jié)的物體。加熱導(dǎo)電材料至低于約22(TC，優(yōu)選低于約14(TC的溫度，將納米顆粒導(dǎo)電材料燒結(jié)成為連續(xù)的功能膜。本發(fā)明方法提供一種在用于各種應(yīng)用的器件和元件的基材上形成功能材料的圖案的方法，所述應(yīng)用包括但不限于電子、光學(xué)、傳感和診斷應(yīng)用。該方法可用來(lái)形成用于電子器件和元件以及光學(xué)器件和元件的活性材料或非活性材料的圖案。這些電子器件和元件以及光學(xué)器件和元件包括但不限于射頻標(biāo)記(RFID)、傳感器、存儲(chǔ)器和背板顯示器。該方法可用來(lái)在基材上形成導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料、介電材料的圖案。該方法可用來(lái)在用于傳感或診斷應(yīng)用的基材上形成生物材料和藥理學(xué)活性材料的圖案。該方法可以將功能材料形成圖案，所述圖案形成包含其他材料如發(fā)光材料、濾色片的著色材料的單元(cell)或像素的阻擋壁，或者形成限定由溶液傳遞的源電極和漏電極之間的通道長(zhǎng)度的圖案。阻擋壁的圖案也稱作限制層或阻擋層。該方法可以將功能材料形成圖案，該圖案形成阻擋壁，所述阻擋壁形成用作濾色片像素的單元。濾色片像素可以填充用于濾色片的著色劑材料，包括顏料著色劑、染料著色劑。該方法可以將功能材料形成用于頂門電路器件(t叩gatedevice)的晶體管通道(transistorchannel)，在所述器件中其他材料如源極材料和漏極材料被傳遞至通道。該方法可以將功能材料形成用于底門電路器件的基材的半導(dǎo)體層上的晶體管通道，該器件中將源極材料和漏極材料傳遞至通道。其他材料作為溶液可以通過(guò)任何方式包括噴墨方式傳遞至基材上的單元中。圖1至圖3示出按照成型操作由壓模前體10制造壓模5的方法的一個(gè)實(shí)施方式。圖1示出母模12，該母模具有在母?；?5的表面14上形成的微電子特征的負(fù)性浮雕圖案13。母模基材15可以是任何光滑或基本光滑的金屬，塑料，陶瓷或玻璃。一個(gè)實(shí)施方式中，母?；氖遣ＡО寤蚬璋?。按照本領(lǐng)域技術(shù)人員皆知的常規(guī)方法，通常在母模基材15上的浮雕圖案13由光刻膠材料形成。也可以使用塑料光柵膜(gratingfilra)和石英光柵膜作為母模。如果需要納米級(jí)的非常微小的特征元件，則可以采用電子束輻射在硅片上形成母模?？梢詫⒛改?2放置在模具外殼和/或與隔片(未示出)一起沿其周邊放置，以幫助形成均勻的光敏組合物層。形成壓模的工藝可通過(guò)不使用模具外殼或隔片而得到簡(jiǎn)化。在圖2中，加入光敏組合物，在具有浮雕圖案13的母模12的表面上形成層20。可以采用任何合適的方法將光敏組合物加入到母模12上，所述方法包括但不限于，注射，灌注，液體澆鑄和涂覆。一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)將光敏組合物的液體灌注在母模上，形成層20。在母模12上形成光敏組合物的層20，使得進(jìn)行光化輻射曝光后，固化的組合物形成約5-50微米厚度的固體彈性層。在所示的實(shí)施方式中，將載體16設(shè)置在光敏組合物層20與母模12相反的一面上，如果有粘合劑層時(shí)使該粘合劑層與光敏組合物層相鄰，形成壓模前體10。可以適合獲得壓模前體10的任意方式，將載體16施加在組合物層上。在通過(guò)壓模前體10的透明載體16進(jìn)行光化輻照曝光后(在所示的實(shí)施方式中是紫外輻照)，光敏層20聚合并形成用于壓模5的組合物的彈性層24。光敏組合物層20通過(guò)光化輻照曝光進(jìn)行固化或聚合。此外，通常在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行曝光，以消除曝光期間環(huán)境中氧的存在和氧可能對(duì)聚合反應(yīng)產(chǎn)生的影響或?qū)⑺鼈儨p至最少。印刷形式前體可進(jìn)行光化輻照曝光，如紫外線(UV)或可見(jiàn)光曝光，以固化該層20。通過(guò)透明載體16對(duì)光敏材料進(jìn)行光化輻照曝光。曝光后的材料聚合和/或交聯(lián)，并成為具有其浮雕表面對(duì)應(yīng)于母模上的浮雕圖案的固體彈性層的壓?；蚰０濉Ｒ粋€(gè)實(shí)施方式中，在365納米I-劃線器(liner)曝光裝置中，適當(dāng)?shù)钠毓饽芰考s為10-20焦耳。光化輻照源包括紫外光，可見(jiàn)光和紅外波長(zhǎng)區(qū)域。特定光化輻照源的適用性可以通過(guò)光敏組合物以及用于制備壓模前體的任選的引發(fā)劑和/或至少一種單體的光敏性來(lái)控制。壓模前體的優(yōu)選的光敏性在光譜的UV和遠(yuǎn)可見(jiàn)光區(qū)，因?yàn)樗鼈兡芴峁└玫氖覂?nèi)光穩(wěn)定性。合適的可見(jiàn)光和UV源的例子包括碳弧，汞蒸氣弧，熒光燈，電子閃光設(shè)備，電子束設(shè)備，激光器和照相泛光燈。最合適的UV輻射源是汞蒸氣燈，特別是日光燈。這些輻射源一般發(fā)射310-400納米間的長(zhǎng)波UV輻射。對(duì)這些特定UV源敏感的壓模前體使用能吸收310-400納米光的基于彈性體的化合物(和引發(fā)劑)。在圖3中，包括載體16的壓模5通過(guò)剝離與母模12分離。因?yàn)檩d體和壓模能承受與母模12分離所需的彎曲，所以在壓模5上的載體16具有足夠的撓性。載體16保留有固化的彈性層24，為壓模5提供復(fù)制與軟性平版印刷方法相關(guān)的微型圖案和微結(jié)構(gòu)所需的尺寸穩(wěn)定性。壓模5在與載體16相反的一面包括浮雕結(jié)構(gòu)26，該浮雕結(jié)構(gòu)具有與母模12的浮雕圖案13的負(fù)像對(duì)應(yīng)的凹陷表面28和凸起表面30。浮雕結(jié)構(gòu)26在凸起部分30和凹陷部分28之間具有高度差，即浮雕深度。壓模5的浮雕結(jié)構(gòu)26形成用于在基材34上印刷功能材料32的凸起表面30以及不進(jìn)行印刷的凹陷表面部分28的圖案。圖4中，如一個(gè)實(shí)施方式，壓模5放置在旋涂設(shè)備的平臺(tái)35上，用于將功能材料32施涂到壓模5的浮雕結(jié)構(gòu)26上。將功能材料32施涂至壓模5的浮雕結(jié)構(gòu)26，旋轉(zhuǎn)該平臺(tái)以形成相對(duì)均勻連續(xù)的功能材料層。將功能材料施涂到壓模5上后，通過(guò)室溫蒸發(fā)除去液體載劑使功能材料干燥。在圖5中，將具有功能材料層32的壓模5和基材34彼此相鄰放置，使得在壓模5的凸起表面30上的功能材料與基材34的表面38接觸。在圖6中，壓模5與基材34分離，與基材接觸的功能材料32保留在基材上，轉(zhuǎn)移以形成功能材料的圖案40?；?4包括功能材料32的圖案40以及沒(méi)有功能材料的敞開(kāi)區(qū)域42。保留在基材34上的功能材料32形成用于電子器件或元件的圖案40。本發(fā)明方法使用彈性模量至少為IO兆帕(Mpa)的彈性壓模，該彈性壓模能以小于50微米到至少1-5微米的分辨率在基材上形成各種功能材料的特征。本發(fā)明方法以適當(dāng)?shù)木€條分辨率形成功能材料的圖案的能力受到以下方面但是不限于以下方面的影響用于彈性壓模的材料的選擇，要印刷的功能材料，功能材料的組成，實(shí)施本發(fā)明方法的條件等。應(yīng)理解，確定最佳材料和條件以提供電子器件和元件中終端用途應(yīng)用所需的線條分辨率對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是常規(guī)工作。實(shí)施例術(shù)語(yǔ)表ITO氧化銦錫PFPE全氟聚醚THF四氫呋喃除非另有說(shuō)明，否則，所有百分?jǐn)?shù)都是以組合物的總重量計(jì)的。實(shí)施例1下面的實(shí)施例說(shuō)明用多氟聚醚(PFPE)制成的印刷壓模將發(fā)光聚合物(LEP)印刷在基材上。印刷壓模的制備母模制備以3000轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速在硅片上旋涂60秒，涂覆1.5微米厚度的負(fù)性光刻膠SU-82型(得自馬薩諸塞州牛頓的微化學(xué)公司(MicroChem,Newton,MA)。將有涂覆光刻膠膜的硅片于65"C加熱1分鐘，然后于95"C烘烤1分鐘使該薄膜完全干燥。然后，烘烤的膜在365納米I-劃線器(liner)(0AI掩模校準(zhǔn)器(0AIMaskAligner),型號(hào)200)中，通過(guò)具有1-5微米的不同尺寸的線條和間距以及正方形的圖案的掩模進(jìn)行12秒的曝光，并于65'C后烘烤1分鐘。于95'C最后烘烤l分鐘后，將曝光的光刻膠在SU-8顯影劑中顯影l(fā)分鐘，然后用異丙醇進(jìn)行洗滌。顯影后的薄膜用氮?dú)飧稍?，在硅片上形成圖案，用作壓模的母模。壓模前體的制備按照以下方式制備載體通過(guò)旋涂方法，以3000轉(zhuǎn)/分鐘在5密耳(0.0127厘米)的Melinex561聚酯膜載體上施涂一層可UV固化的光學(xué)透明的粘合劑(型號(hào)NOA73，從新澤西州的克瑞本利的諾蘭德產(chǎn)品公司(NorlandProducts;Cranbury，NJ)購(gòu)得)，粘合劑層的厚度為5微米，然后在氮?dú)鈿夥罩?，?.6瓦功率(20毫瓦/厘米2)在紫外線輻射(350-400納米)中曝光90秒進(jìn)行固化。依據(jù)以下步驟制備多氟聚醚化合物。在裝備滴液漏斗、溫度計(jì)、冷凝器和n2吹掃接管的三頸圓底反應(yīng)燒瓶(250ml)中對(duì)FLK-D20Diol(從新澤西州斯柔法的薩爾凡-薩勒克西斯公司(SolvaySolexsisThorofare，NJ)購(gòu)得)(10克，0.005摩爾，1當(dāng)量)和BHT(l重量。/qFLK-D200.001克)在無(wú)水THF(100毫升)中的溶液進(jìn)行攪拌。使用冰水浴將該反應(yīng)燒瓶冷卻至0'C。在15分鐘內(nèi)，向FLK-D20Dio1的THF溶液中滴加三乙胺(1.948克，0.0193摩爾，3.85當(dāng)量)。反應(yīng)保持在(TC。在60分鐘內(nèi)，通過(guò)第二滴液漏斗向該溶液滴加烯丙酰氯(1.585克，0.0185摩爾，3.5當(dāng)量)。使混合物的溫度不超過(guò)5'C。加入烯丙酰氯后沉淀厚層的鹽。使該混合物溫?zé)嶂?0-15'C保持2小時(shí)，然后達(dá)到室溫，在此溫度，在氮?dú)鈿夥障聰嚢杌旌衔镞^(guò)夜。將該反應(yīng)混合物倒入500毫升蒸餾水中，攪拌2小時(shí)。用乙酸乙酯或二氯甲垸從該水溶液萃取D20-DA;得到約83%轉(zhuǎn)化率。通過(guò)使溶液從氧化鋁柱通過(guò)產(chǎn)生透明無(wú)色的油對(duì)粗產(chǎn)物進(jìn)行純化。制備的全氟聚醚(預(yù)聚物)化合物的結(jié)構(gòu)依照以下化學(xué)式，其中丙烯酸酯端基(X和X'為H)，以及m和n(表示無(wú)規(guī)分布的全氟亞甲氧基(perfluoromethyleneoxy)(CF20)和全氟亞乙氧塞(perfluoroethyleneoxy)(CF2CF20)主鏈重復(fù)子單元的數(shù)量)使PFPE化合物的數(shù)均分子量約為2000。cHA/cc;F2CFa2E%N,RT,2h."按照以下步驟的反應(yīng)制備氟化引發(fā)劑。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>制備氟化光引發(fā)劑的步驟在500毫升的圓底燒瓶中加入oc-羥基甲基苯偶姻(20.14克)、三乙胺(Fluka，8.40克)和二氯甲垸(100毫升)。室溫，正氮?dú)鈮毫ο麓帕嚢柙摶旌衔?。在單?dú)的燒瓶之中加入HFPO二聚物酰氟(32.98克)和Freon-113(CFC12CF2C1,奧爾德里奇公司(Aldrich)，60毫升)。在30分鐘內(nèi)，于4-5"C，在該攪拌中的a-羥基甲基苯偶姻溶液中滴加該酰氟溶液。添加完成后，于室溫?cái)嚢柙摲磻?yīng)器2.5小時(shí)。反應(yīng)物用4X500毫升的飽和NaCl溶液清洗。有機(jī)層用MgS04干燥，在硅藻土(celite)/二氯甲烷墊上過(guò)濾。TLC分析表明，少量的原料留在粗產(chǎn)物中。將產(chǎn)物真空濃縮，然后溶解于己垸(100毫升)。將該溶液預(yù)吸收在硅膠上，并使用90:10的己烷EtOAc的洗脫液，通過(guò)二氧化硅柱進(jìn)行清洗。分離的所需產(chǎn)物為淺黃色油，該油是非對(duì)映異構(gòu)體的混合物(33克，產(chǎn)率為72%)。將PFPE二丙烯酸酯預(yù)聚物(分子量約為2000)與1重量%制備的氟化光引發(fā)劑混合，用0.45微米PTFE過(guò)濾器過(guò)濾，形成PFPE光敏組合物。通過(guò)以下方式制備印刷壓模，將PFPE光敏組合物倒在用作母模的硅片的顯影后的光刻膠圖案上，形成濕厚度約為25微米的層。在PFPE組合物層與母模相反的表面上施用載體，使得粘合劑與該層接觸。PFPE層在365納米的I-劃線器中，于UV輻照曝光10分鐘，以固化或聚合該P(yáng)FPE層，形成壓模。然后將壓模通過(guò)從母模上剝離而分離，壓模上具有對(duì)應(yīng)于母模中圖案的浮雕表面。彈性模量的測(cè)試方法在HysitronTribolndenter(明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯的海斯通有限公司(HysitronInc.,Minneapolis麗))上，按照Oliver禾口Pharr在J.Mater.Res.7，1564(1992)中所述的廻這方法測(cè)量印刷壓模的彈性模量。Tribolndenter配備有Berkovich金剛石壓頭，以在彈性壓模的樣品上進(jìn)行壓痕。對(duì)每一個(gè)壓模，在最大100微牛頓負(fù)荷下進(jìn)行至少兩組25次的壓痕。通過(guò)對(duì)測(cè)定的表面壓痕10次以上，使表面作用以及與基材的相互作用最小，但測(cè)定的表面粗糙度不大于樣品總厚度的10%。每組中各壓痕相距10微米，各組之間間隔至少1毫米。采用5-2-5負(fù)荷操作形成壓痕，其中，5秒施加負(fù)荷，保持2秒(在負(fù)荷控制下閉合回路反饋)以降低滯后/蠕變的影響，然后5秒無(wú)負(fù)荷。按照Oliver和Pharr的方法，分析每一次壓痕的負(fù)荷/無(wú)負(fù)荷的曲線，以確定彈性模量。使用從距頂部的5%至距底部的20%的75%的所述曲線的無(wú)負(fù)荷部分進(jìn)行計(jì)算，以確定彈性模量。對(duì)采用這種方法分析納米壓痕數(shù)據(jù)所需的壓頭面積的函數(shù)可以使用在熔凝二氧化硅中的一系列壓痕進(jìn)行計(jì)算。印刷壓模的彈性模量為20兆帕。發(fā)光聚合物(LEP)在基材上的干轉(zhuǎn)移印刷基材購(gòu)自加利福尼亞州山塔羅薩的尼凡卡公司(NeoVacCompany,SantaRosa，CA)，該基材在5密耳厚度的Mylar⑧聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯載體上具有片電阻為70歐姆/口的氧化銦-錫(IT0)。i亥LEP是C0VI0NSuperNRS-PPV(來(lái)自默克公司(Merck))。在氮?dú)飧稍锵渲兄苽?.5重量％的S叩erNRS-PPV的甲苯溶液，并用PTFE1.5微米過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。LEP的結(jié)構(gòu)如下0,50-5以4500轉(zhuǎn)/分鐘將NRS-PPV溶液旋涂在PFPE壓模的浮雕表面上，在壓模上形成干膜。壓模的浮雕表面包括各自具有最高平面表面的凸起部分和各自具有最低平面表面的凹陷部分。將該溶液涂覆在凸起部分的最高表面和凹陷部分的最低表面。在PFPE壓模的凸起部分的最高表面上的干燥的NRS-PPV通過(guò)接觸印刷凸起部分而被轉(zhuǎn)移到基材的IT0表面上，在基材上形成S叩erNRS-PPV發(fā)光聚合物的圖案。所述SuperNRS-PPV的厚度為28納米。印刷的LEP圖案的分辨率為小于或等于5微米。實(shí)施例2下面的實(shí)施例說(shuō)明用PFPE制成的印刷壓模將另一種發(fā)光聚合物(LEP)印刷在基材上。按照實(shí)施例1中所述制備母模和PFPE壓模。在基材上印刷LEP:LEP溶液是OCI-CIO，是得自赫司特公司(Hoechst)的聚(對(duì)亞苯基亞乙烯基)衍生物，具有以下結(jié)構(gòu)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>在氮?dú)飧稍锵渲?，制備O.5重量y。的0Cl-C10在THF/甲苯(50/50體積/體積)中的溶液，并保持在該干燥箱中。在干燥氮?dú)鈿夥罩?，?500轉(zhuǎn)/分鐘將該溶液旋涂在PFPE壓模的浮雕表面上，以在該壓模上涂覆和干燥0C1-C10層。使用的基材與實(shí)施例1中所述的基材相同。通過(guò)接觸轉(zhuǎn)移將PFPE的凸起部分的最高表面上的0C1-C10印刷在基材的IT0表面上。該轉(zhuǎn)移可通過(guò)以下實(shí)現(xiàn)，在干燥氮?dú)鈿夥罩袑T0基材放置在保持65t:的電熱板上，并向壓模施加小的壓力。依據(jù)壓模的凸起部分的圖案，在基材上形成0C1-C10發(fā)光聚合物的圖案。在基材上印刷的0C1-C10膜層的厚度為32納米。印刷的LEP圖案的分辨率為小于IO微米。實(shí)施例3下面的實(shí)施例說(shuō)明用PFPE制成的印刷壓模將介電材料印刷在基材上。印刷的介電材料是Elvacite2042(聚(甲基丙烯酸乙酯)和Elvacite2045(聚(甲基丙烯酸丁酯)，都得自魯塞特國(guó)際公司(LuciteInternational)?；氖蔷哂蠸i02層的硅片，Si02層厚度約為3000A。對(duì)實(shí)施例3的兩個(gè)印刷樣品，按照實(shí)施例1中所述制備母模和PFPE壓模，只是使用分子量約為1000的不同PFPE化合物和不同的光引發(fā)劑。使用由薩托瑪公司(Sartomer)提供的產(chǎn)品型號(hào)為CN4000的全氟聚醚化合物E10-DA，不進(jìn)行處理直接使用。E10-DA具有下式所示的結(jié)構(gòu)，其中，R和R'各自是丙烯酸酯，E是(CH2CH20)卜2CH2的直鏈非氟化的烴醚，E'是(CF2CH20(CH2CH20)卜2的直鏈烴醚，分子量約為1000。r—g—CF2"0"(CF2"0-)n《-CF2"cF2~0-)m**cF^—e'""r,所述光引發(fā)劑是Darocur1173(得自瑞士巴塞爾的汽巴專用化學(xué)品公司(CibaSpecialtyChemicals,Basel,Switzerland))。Darocur1173的結(jié)構(gòu)如下。將PFPE二丙烯酸酯預(yù)聚物E10-DA與1重量％Darocur1173光引發(fā)劑混合，過(guò)濾后形成PFPE組合物，用該組合物形成印刷壓模。按照實(shí)施例1所述測(cè)定印刷壓模的彈性模量。該印刷壓模的彈性模量為40兆帕。在基材上印刷Elvacite2042(聚(甲基丙烯酸乙酯)以2000轉(zhuǎn)/分鐘將1重量%聚(甲基丙烯酸乙酯)的二氯甲烷溶液在PFPE壓模的浮雕表面上旋涂60秒。因?yàn)槎燃综姆悬c(diǎn)極低，因此在旋涂該膜時(shí)溶劑完全蒸發(fā)。聚(甲基丙烯酸乙酯)的薄膜留在該壓模的浮雕表面上。將具有該薄膜的壓模的浮雕表面與硅片的SiOx表面相鄰放置，在65t:施加輕壓力將壓模壓在基材上。通過(guò)從浮雕的凸起部分的最高表面的接觸轉(zhuǎn)移，印刷該薄膜。將壓模與基材分離，將介電材料的圖案轉(zhuǎn)移到基材。轉(zhuǎn)移的聚(甲基丙烯酸乙酯)薄膜的厚度約為0.125微米。印刷的聚(甲基丙烯酸乙酯)圖案的分辨率為小于或等于50微米。在基材上印刷Elvacite2045(聚(甲基丙烯酸乙酯)以2000轉(zhuǎn)/分鐘將l重量。/。聚(甲基丙烯酸丁酯)的氯仿溶液在PFPE壓模的浮雕表面上旋涂60秒。如上所述溶劑完全蒸發(fā)后，聚(甲基丙烯酸丁酯)的薄膜留在壓模的浮雕表面上.放置具有該薄膜的壓模的浮雕表面與硅片的SiOx表面相鄰，在65。C施加輕壓力(約0.5磅/厘米2)將壓模壓在基材上。通過(guò)從浮雕的凸起部分的最高表面轉(zhuǎn)移，印刷該薄膜。將壓模與基材分離，將聚(甲基丙烯酸乙酯)的圖案轉(zhuǎn)移到基材。轉(zhuǎn)移用的氯仿澆鑄的聚(甲基丙烯酸丁酯)薄膜的厚度約為70納米。印刷的聚(甲基丙烯酸丁酯)圖案的分辨率為小于或等于50微米。實(shí)施例4下面實(shí)施例說(shuō)明使用PFPE壓模在基材上印刷介電材料，得自?shī)W爾德里奇公司(Aldrich)的聚2-乙烯基吡咯烷酮(分子量為20，000)。該基材是具有Si02層(3000A)的硅片。按照實(shí)施例1中所述制備母模和PFPE壓模。在基材上干轉(zhuǎn)移印刷介電材料以2000轉(zhuǎn)/分鐘將1%重量的聚(2-乙烯基吡咯烷酮)的氯仿溶液在PFPE壓模的浮雕表面上旋涂60秒。在旋涂期間氯仿蒸發(fā)，在壓模的浮雕表面的凸起部分和凹陷部分上留下2-乙烯基吡咯烷酮的薄膜。放置具有該薄膜的壓模的浮雕表面與晶片的Si02表面相鄰，在室溫施加輕壓力將壓模壓在基材上。從浮雕的凸起部分的最高表面印刷該膜，在基材上形成聚(2-乙烯基吡咯垸酮)的圖案。將壓模與基材分離，將聚(2-乙烯基吡咯垸酮)膜從PFPE壓模轉(zhuǎn)移至硅片的Si02表面。轉(zhuǎn)移的聚(2-乙烯基吡咯烷酮)薄膜在硅片上的厚度約為47納米。印刷的聚(2-乙烯基吡咯烷酮)圖案的分辨率為小于或等于5微米。實(shí)施例5下面的實(shí)施例說(shuō)明用PFPE壓模將介電材料印刷在基材上。介電材料是得自?shī)W爾德里奇公司的聚羥基苯乙烯(PHS)(分子量約為20,000)。基材是具有Si02層(3000A)的硅片。按照實(shí)施例1中所述制備母模和PFPE壓模。在基材上干轉(zhuǎn)移印刷介電材料以2000轉(zhuǎn)/分鐘將5。/。重量PHS的THF溶液在PFPE壓模的浮雕表面上旋涂60秒。在旋涂期間該THF溶液中的溶劑蒸發(fā)，至少在壓模的浮雕表面的凸起部分留下PHS的干膜。放置具有該薄膜的壓模的浮雕表面與硅片的Si02表面相鄰，在65'C在壓模的載體側(cè)施加輕壓力(約0.5磅/厘米2)，使該薄膜接觸基材。通過(guò)從浮雕壓模的凸起部分的最高表面的接觸轉(zhuǎn)移，印刷該干膜。將壓模與基材分離，將PHS的有圖案的薄膜轉(zhuǎn)移到硅片的Si02表面。轉(zhuǎn)移的raS薄膜的厚度約為290納米。印刷的PHS圖案的分辨率為小于或等于50微米。實(shí)施例6下面的實(shí)施例說(shuō)明用PFPE壓模將半導(dǎo)體材料印刷在基材上。半導(dǎo)體材料是得自?shī)W爾德里奇公司的聚噻吩?；氖蔷哂蠸i02層(3000A)的硅片。按照實(shí)施例1中所述制備母模和PFPE壓模。在基材上干轉(zhuǎn)移印刷半導(dǎo)體材料以2000轉(zhuǎn)/分鐘將1.2y。重量聚噻吩的氯仿溶液在PFPE壓模的浮雕表面上旋涂60秒。在旋涂期間聚噻吩溶液中的溶劑蒸發(fā)，在壓模的浮雕表面上留下聚噻吩薄膜。放置具有該薄膜的壓模的浮雕表面與硅片的Si02表面相鄰，在6(TC在壓模的載體側(cè)施加輕壓力(約0.5磅/厘米2)，使該薄膜接觸基材。通過(guò)從浮雕的凸起部分的最高表面的接觸轉(zhuǎn)移至基材，印刷該膜。將壓模與基材分離，轉(zhuǎn)移，在硅片的Si02表面上形成聚噻吩的圖案。轉(zhuǎn)移的聚噻吩薄膜的厚度約為290納米。印刷的聚噻吩圖案的分辨率為小于或等于50微米。實(shí)施例7下面的實(shí)施例說(shuō)明用PFPE壓模將導(dǎo)電材料印刷在基材上。導(dǎo)電材料是得自杜邦公司(DuPont)的聚苯胺二壬基萘磺酸(P認(rèn)I/D麗SA)。基材是具有Si02層(3000A)的硅片。按照實(shí)施例1中所述制備母模和PFPE壓模。在基材上干轉(zhuǎn)移印刷導(dǎo)電材料以2000轉(zhuǎn)/分鐘將15。/。重量PANI/D麗SA的二甲苯溶液在PFPE壓模的浮雕表面上旋涂60秒。在旋涂期間PANI/DNNSA溶液中的溶劑蒸發(fā)，在壓模的浮雕表面的凸起部分和凹陷部分上留下PANI/D麗SA薄膜。放置具有該薄膜的壓模的浮雕表面與硅片的Si02表面相鄰，在65。C在壓模的載體側(cè)施加輕壓力，使該薄膜接觸基材。通過(guò)從浮雕表面的凸起部分的最高表面的接觸轉(zhuǎn)移，印刷該薄膜。將壓模與基材分離，將PANI/D麗SA的有圖案的膜從PFPE壓模轉(zhuǎn)移至硅片的Si02表面。轉(zhuǎn)移的PANI/D麗SA膜的厚度約為290納米。印刷的PANI/D麗SA圖案的分辨率為50微米。實(shí)施例8A下面的實(shí)施例說(shuō)明用PFPE壓模將導(dǎo)電材料印刷在基材上。導(dǎo)電材料是SilverjetDGH50，是ANP(南韓)制造的銀粉，其粒度為10納米?；氖?密耳的Melinex⑥聚酯膜，型號(hào)ST504。按照實(shí)施例1中所述制備母模和PFPE壓模。PFPE壓模的彈性模量為20兆帕。在基材上干轉(zhuǎn)移印刷導(dǎo)電材料將9.9克SilverjetDGH50和0.l克Elvacite⑧型2028(甲基丙烯酸酯共聚物，得自魯塞特公司(Lucite))的分散體在40克甲苯中混合，并用超聲波處理器(sonicator)進(jìn)行10分鐘超聲波處理。該分散體通過(guò)O.45微米的PTPE過(guò)濾器過(guò)濾兩次。將過(guò)濾后的分散體在PFPE壓模的浮雕表面上旋涂60秒。在旋涂期間該分散體中的溶劑蒸發(fā)，在壓模的浮雕表面的凸起部分和凹陷部分上留下銀和Elvacite2028的薄膜。放置具有銀膜的壓模的浮雕表面與Melinex⑥膜相鄰，在65i:在壓模的載體側(cè)施加輕壓力，使該薄膜接觸基材。通過(guò)從浮雕的凸起部分的最高表面的接觸轉(zhuǎn)移至基材，印刷該膜。將壓模與基材分離，在基材上形成銀膜的圖案?；纳系你y膜圖案于140。C燒制并燒結(jié)48小時(shí)后，將銀膜的片電阻降低至2歐姆/口。轉(zhuǎn)移的有圖案的銀膜的厚度約為70納米。印刷的銀圖案的分辨率為小于或等于5微米。實(shí)施例8B-比較例下面的實(shí)施例說(shuō)明用PDMS壓模將導(dǎo)電材料印刷在基材上。重復(fù)實(shí)施例8A，只是按照以下方式，使用與用于PFPE壓模相同的母模制造聚二甲基硅氧垸(PDMS)的壓模。PDMS壓模的制備Sylgard184(聚二甲基硅氧垸)和固化劑(都得自道康寧公司(DowCorning))以10:1的比例混合。將該混合物脫氣，倒在有光刻膠圖案的硅片母模上。施用5密耳厚的聚酯背襯Melinex⑤561(得自杜邦公司)后，通過(guò)在65'C加熱120分鐘使該預(yù)聚物固化。將在聚酯載體上的固化PDMS的壓模與母模分離。按照實(shí)施例1所述測(cè)定印刷壓模的彈性模量。該P(yáng)DMS印刷壓模的彈性模量為5.6兆帕。在基材上干轉(zhuǎn)移印刷導(dǎo)電材料對(duì)PDMS壓模，重復(fù)PFPE壓模的相同步驟，以施用銀組合物，干燥和印刷銀和Elvacite2028的膜。施加壓力后，銀膜從PDMS壓模剝離，該壓模將銀材料同時(shí)從凸起部分和凹陷部分轉(zhuǎn)移至基材，使得在基材上沒(méi)有形成銀材料的圖案。銀材料如上所述進(jìn)行燒制和燒結(jié)，將沒(méi)有圖案的薄膜的片電阻降低至2.2歐姆/口。實(shí)施例9以下實(shí)施例說(shuō)明用PFPE壓模干印刷小分子。按照實(shí)施例1中所述制備母模和PFPE壓模。在基材上干轉(zhuǎn)移印刷小分子材料制備5y。亮綠色染料材料(MW482.65)(得自?shī)W爾德里奇公司，CAS號(hào)為[633-03-4])的二氯甲烷溶液。以3000轉(zhuǎn)/分鐘將該溶液旋涂在PFPE壓模上，以涂覆和干燥該壓模上的溶液。壓模的浮雕表面包括各自具有最高平面表面的凸起部分和各自具有最低平面表面的凹陷部分。將該溶液涂覆在凸起部分的最高表面和凹陷部分的最低表面。在65'C，通過(guò)施加輕壓力(約0.5磅/厘米2)，在PFPE壓模的凸起部分的最高表面上的染料的干膜通過(guò)凸起部分的接觸印刷而轉(zhuǎn)移至Melinex⑥504聚酯膜的基材上。將壓模與基材分離，浮雕圖案的最高表面上的干膜轉(zhuǎn)移至基材，形成干膜的圖案。轉(zhuǎn)移的干膜的厚度約為50納米。該染料的結(jié)構(gòu)示于以下結(jié)構(gòu)圖的右側(cè)。H3C,亮綠色實(shí)施例10下面的實(shí)施例說(shuō)明在基材上干印刷DNA。按照實(shí)施例1中所述制備母模和PFPE壓模。制備脫氧核糖核酸(DNA)溶液將高度聚合的DNA(鮭魚(yú)卵；購(gòu)自西格瑪奧爾德里奇生物化學(xué)公司(Sigma-AldrichBiochemical))(0.200克)加入二次蒸餾水(40毫升)中。將制成的混合物在章動(dòng)平臺(tái)(nutatingplatform)上平緩攪拌24小時(shí)，提供濃度約0.5重量％的粘性均勻溶液。將該溶液的等分(20毫升)部分用二次蒸餾水(80毫升)稀釋，獲得濃度約為0.1重量％的第二溶液。將該O.1重量y。DNA溶液再平緩攪拌12小時(shí)，然后暗處于4C儲(chǔ)存，直到用于旋涂步驟。干轉(zhuǎn)移印刷DNA:以3000轉(zhuǎn)/分鐘將上述0.1重量9M)NA溶液旋涂在PFPE壓模上，在該壓模的浮雕結(jié)構(gòu)上形成干膜。壓模的浮雕表面包括各自具有最高平面表面的凸起部分和各自具有最低平面表面的凹陷部分。將該溶液涂覆在凸起部分的最高表面和凹陷部分的最低表面。在65t:，通過(guò)施加輕壓力(約0.5磅/厘米2)，將在PFPE壓模的凸起部分的最高表面上的DNA干膜通過(guò)凸起部分的接觸印刷而轉(zhuǎn)移至Melinex504型聚酯膜的基材上。將壓模與基材分離和DNA膜從PFPE壓模轉(zhuǎn)移，在基材上形成圖案。印刷的DNA保持其雙鏈特性。在以下一些探針存在下的DNA發(fā)出熒光(1)菲啶溴紅(雙螺旋嵌入劑)和(2)DAPI(雙螺旋溝結(jié)合劑)。這些定性的基于探針的結(jié)果提出對(duì)"印刷的"生物聚合物保持了雙螺旋(雙鏈的)幾何結(jié)構(gòu)。印刷的DNA圖案的線分辨率為小于或等于5微米。實(shí)施例11下面的實(shí)施例說(shuō)明用PFPE制成的印刷壓模將含氟單體印刷在基材上。按照實(shí)施例1中所述制備母模和PFPE壓模。在基材上印刷含氟單體-所述含氟單體是3，3，4,4,5,5，6，6，7，7,8，8，9，9，10，10，11，11，12，12，12-二十一氟-十二烷基丙烯酸酯(得自?shī)W爾德里奇公司，CASNo.[17741-60-5])，在此稱作二十一氟-十二烷基丙烯酸酯，具有以下結(jié)構(gòu)。〇IIH2C二CH—C—OCH2CH2(CF2)gCF3用1重量％實(shí)施例1基于二十一氟-十二垸基丙烯酸酯的氟化引發(fā)劑制備3重量％的二十一氟-十二烷基丙烯酸酯在VertrelXF(具有化學(xué)式CF3CFHCraCF2CF3)(得自杜邦公司)的溶液。以2000轉(zhuǎn)/分鐘將該溶液在PFPE壓模的浮雕表面上旋涂20秒，三次。'基材按照以下方式制備，以3000轉(zhuǎn)/分鐘將空穴輸運(yùn)材料聚合物旋涂在康寧1737玻璃(來(lái)自康寧公司(CorningInc.))上，然后于260。C熱固化15分鐘?？昭ㄝ斶\(yùn)材料聚合物是芴-三芳胺共聚物，具有以下結(jié)構(gòu)。其中，a:b:c的比值約為35:50:15，使得Mn約為26，000，Mw約為89，000。其中用于空穴輸運(yùn)材料的原料如下。a是9，9-二辛基-2，7-二溴芴b是N，N'-二(4-溴苯基)-N,N'-二苯基聯(lián)苯胺c是2，7-二溴-9,9'-(乙烯基芐基)-芴所述聚合物采用如在Yamamoto，Progressin尸。7，erScie/2ce，第17巻，第1153頁(yè)(1992)所述的合成方法制備，該方法中，單體單元的二鹵衍生物與化學(xué)計(jì)量的量的零價(jià)鎳化合物如二(1，5-環(huán)辛二烯)鎳(0)反應(yīng)。術(shù)語(yǔ)"空穴輸運(yùn)"指層、材料、元件或結(jié)構(gòu)時(shí)，該術(shù)語(yǔ)是用來(lái)表示具有以下性質(zhì)的層、材料、元件或結(jié)構(gòu)，即這些層、材料、元件或結(jié)構(gòu)能以相對(duì)高效和低的電荷損失促進(jìn)正電荷遷移通過(guò)所述層、材料、元件或結(jié)構(gòu)的厚度。通過(guò)接觸轉(zhuǎn)移至具有空穴輸運(yùn)層的基材表面，在PFPE的凸起部分的最高表面上印刷二十一氟-十二烷基丙烯酸酯。該轉(zhuǎn)移在室溫下進(jìn)行，不在壓模上施加壓力，以在基材上形成二十一氟-十二垸基丙烯酸酯的圖案。將壓模與基材分離后，在氮?dú)猸h(huán)境中，使用I-劃線器(17mW/cm2，OAI)將有圖案的二十一氟-十二烷基丙烯酸酯UV曝光，使單體在基材上固化。依據(jù)壓模的凸起部分的圖案在基材的涂覆表面上產(chǎn)生二十一氟-十二烷基丙烯酸酯的圖案。在基材上印刷的二十一氟-十二烷基丙烯酸酯層的厚度為2納米。印刷的二十一氟-十二垸基丙烯酸酯圖案的分辨率為小于5微米。預(yù)期采用這種方法印刷阻擋層，可以達(dá)到納米級(jí)的分辨率。實(shí)施例12以下實(shí)施例說(shuō)明使用多氟聚醚制成的彈性模量為10.5兆帕的壓模，在基材上印刷有機(jī)發(fā)光聚合物材料。對(duì)本實(shí)施例，按照實(shí)施例1所述制備母模和PFPE壓模，只是使用分子量為4000的不同PFPE化合物。多氟聚醚化合物D40-DA是由薩托瑪公司(Sartomer)提供并不加處理直接使用。制備的多氟聚醚化合物(預(yù)聚物)具有依照實(shí)施例l所示的化學(xué)式的結(jié)構(gòu)，其中丙烯酸酯端基(X和X'為H)，以及m和n(表示無(wú)規(guī)分布的全氟全氟亞甲氧基(CF20)和全氟亞乙氧基(CF2CF20)主鏈重復(fù)子單元的數(shù)量)使PFPE化合物的數(shù)均分子量約為4000。使用的光引發(fā)劑是Darocur1173，如實(shí)施例3中所述。將全氟聚醚預(yù)聚物(分子量為4000)與1重量％光引發(fā)劑混合，過(guò)濾后形成PFPE光敏組合物。按照實(shí)施例1所述，由該P(yáng)FPE光敏組合物制備印刷壓模。按照實(shí)施例l所述測(cè)定印刷壓模的彈性模量。該印刷壓模的彈性模量為10.5兆帕。在ST504基材上印刷有機(jī)發(fā)光聚合物(0LEP):將CovionSuper-YellowTM(取代的聚亞苯基-亞乙烯基1-4共聚物，來(lái)自墨克公司(Merck)，下面稱作OLEP)溶解于甲苯溶劑制備l重量。/。溶液，以4000轉(zhuǎn)/分鐘將該溶液在PFPE壓模的浮雕表面上旋涂60秒。在旋涂膜期間溶劑完全蒸發(fā)。在壓模的浮雕表面上留下50納米的0LEP膜。基材是5密耳的Melinex膜，型號(hào)ST504。于65'C，將壓模具有該膜的浮雕表面與ST504膜的涂覆丙烯酸酯的面相鄰放置。通過(guò)從浮雕的凸起部分的最高表面的接觸轉(zhuǎn)移，印刷該薄膜。將壓模與基材分離，將OLEP膜的圖案轉(zhuǎn)移到基材。轉(zhuǎn)移的OLEP膜的厚度約為50納米。印刷的OLEP圖案的分辨率為小于或等于5微米，線條之間的間距為2微米。權(quán)利要求1.一種在基材上形成功能材料的圖案的方法，該方法包括a)提供具有帶凸起表面的浮雕結(jié)構(gòu)的彈性壓模，該彈性壓模的彈性模量至少為10兆帕；b)將包含功能材料和液體的組合物施用在浮雕結(jié)構(gòu)上；c)從浮雕結(jié)構(gòu)上的組合物充分除去液體，以至少在凸起表面形成功能材料的薄膜；和d)將功能材料從凸起表面轉(zhuǎn)移至基材。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，基材上功能材料的厚度為10-10000A。3.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)移步驟包括以小于約5磅/厘米2的壓力使壓模的凸起表面與基材接觸。4.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料選自下組導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料、介電材料、小分子材料、生物基材料以及它們的組合。5.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料選自下組電活性材料、光活性材料和生物活性材料。6.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料選自下組絕緣材料、平面化材料、阻擋材料和限制材料。7.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料包含一種或多種氟化化合物，所述方法還包括步驟e)對(duì)基材上氟化化合物的圖案進(jìn)行光化輻照曝光。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能材料選自下組有機(jī)染料、半導(dǎo)體分子、熒光生色團(tuán)、磷光生色團(tuán)、藥理學(xué)活性化合物、生物活性化合物、具有催化活性的化合物，以及它們的組合。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能材料選自下組光致發(fā)光材料、電致發(fā)光材料，以及它們的組合。10.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，功能材料選自下組脫氧核糖核酸(麗A)、蛋白質(zhì)、聚(低聚)肽和聚(低聚)糖類。11.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料包含選自下組的納米顆粒導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料和介電材料。12.如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述納米顆粒的直徑約為3-100納米。13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能材料為納米顆粒形式，除去液體后形成不連續(xù)的膜。14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能材料包含導(dǎo)電材料的納米顆粒，所述方法還包括步驟e)對(duì)基材上的納米顆粒進(jìn)行燒結(jié)，形成導(dǎo)電材料的連續(xù)膜。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)步驟包括加熱納米顆粒至最高約為22(TC的溫度。16.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料是選自下組的導(dǎo)電材料銀、金、銅、鈀、氧化銦錫，以及它們的組合。17.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料是選自下組的半導(dǎo)體材料硅、鍺、砷化鎵、氧化鋅、硒化鋅，以及它們的組合。18.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料是量子點(diǎn)。19.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述功能材料選自下組碳納米管、導(dǎo)電碳納米管、半導(dǎo)體碳納米管、以及它們的組合。20.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，除去步驟c)包括對(duì)組合物加熱。21.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，除去步驟c)是通過(guò)在組合物上吹氣流進(jìn)行。22.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，除去步驟c)是通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行。23.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述彈性壓模包括一層組合，該組合物選自下組硅氧垸聚合物；環(huán)氧聚合物；共軛二烯烴的聚合物；A-B-A型嵌段共聚物的彈性體嵌段共聚物，其中，A代表非彈性嵌段，B代表彈性嵌段；丙烯酸酯聚合物；含氟聚合物，能夠聚合的含氟化合物，以及它們的組合。24.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括由一層光敏組合物形成彈性壓模。25.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括由一層組合物形成彈性壓模，該組合物包含能通過(guò)光化輻照曝光聚合的氟化化合物。26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述氟化化合物是全氟聚醚化合物。27.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述彈性壓模還包含撓性膜的載體。28.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述彈性壓模的彈性模量大于io兆帕。29.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述基材選自下組塑料、聚合物膜、金屬、硅、玻璃、織物、紙以及它們的組合。30.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，將圖案轉(zhuǎn)移至基材上的一層上，基材上的該層選自下組底涂層，電荷注入層，電荷輸運(yùn)層和半導(dǎo)體層。31.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述液體包含一種或多種選自有機(jī)化合物和水性化合物的化合物。32.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述液體包含一種或多種載劑化合物。33.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述液體包含一種或多種用于功能材料的溶劑。34.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述液體包含一種以上的用于功能材料的溶劑，從組合物除去液體使功能材料發(fā)生聚集。35.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述液體包含一種以上的用于功能材料的溶劑，從組合物除去液體使功能材料貼合。36.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括在進(jìn)行轉(zhuǎn)移之前使膜與蒸發(fā)態(tài)的化合物接觸。37.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述圖案形成用于基材上的單元或通道的阻擋壁。38.如權(quán)利要求37所述的方法，所述方法還包括向所述單元或通道傳遞第二材料的溶液，所述第二材料選自下組發(fā)光材料、源極材料、漏極材料以及用于濾色片的著色劑材料。39.—種元件，采用權(quán)利要求1所述的方法制備。全文摘要本發(fā)明提供一種在基材上形成功能材料的圖案的方法。該方法使用具有帶凸起表面的浮雕結(jié)構(gòu)的彈性壓模，該彈性壓模的彈性模量至少為10兆帕。將功能材料和液體的液體組合物施用在浮雕結(jié)構(gòu)上，除去液體在凸起表面上形成膜。彈性壓模將功能材料從凸起表面轉(zhuǎn)移至基材，在基材上形成功能材料的圖案。該方法適合于制造用于電子器件和元件的微電路。文檔編號(hào)G03F7/00GK101517484SQ200780035972公開(kāi)日2009年8月26日申請(qǐng)日期2007年9月7日優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日發(fā)明者G·B·布朗謝特,G·D·杰科克斯,李喜現(xiàn)申請(qǐng)人:E.I.內(nèi)穆?tīng)柖虐罟?