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TW201938000A - 用以產生和燒結細微線條和圖案的方法和裝置 - Google Patents

用以產生和燒結細微線條和圖案的方法和裝置 Download PDF

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TW201938000A
TW201938000A TW108103576A TW108103576A TW201938000A TW 201938000 A TW201938000 A TW 201938000A TW 108103576 A TW108103576 A TW 108103576A TW 108103576 A TW108103576 A TW 108103576A TW 201938000 A TW201938000 A TW 201938000A
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TW
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curing
energy
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TW108103576A
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葛里 澳汀諾福
艾斯葛 Ｃ Ｐ 史密茲
傑洛恩 范登布蘭德
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荷蘭商荷蘭Ｔｎｏ自然科學組織公司
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Abstract

本發明旨在提供一在一基材上產生小傳導軌道之無接觸方法。因此，提供一用於選擇性材料沉積之方法，其包含將一第一材料沉積於一基材上；接著藉由一或多個能量束以一第一固化圖案使第一材料選擇性固化；及接著藉由一大面積光子性曝露來推進非固化材料遠離基材，其在選時、能量及強度上受到控制以留下第一材料的固化第一圖案。

Description

用以產生和燒結細微線條和圖案的方法和裝置
發明領域
本發明係有關於一用以產生及燒結細線條及圖案之經增強方法及裝置。
發明背景
係存在數種在一基材上產生細線條之方法。這些方法可細分成兩主要類別：以接觸以及非接觸為基礎的沉積方法。典型地，傳導膏的列印係基於一接觸方法。例如，(旋轉)絲網列印係包含傳導膏的列印。雖可達成相當高解析度(但仍＞20 μm)，此方法需要絲網以接觸表面。然而，不同的部件堆積體可能由於含有一障壁堆積體而不容許接觸 。為此，係欲具有一用於提供一圖案化結構之無接觸方法。例如，噴墨列印具有身為無接觸的優點。然而，噴嘴尺寸限制了傳導墨水的可使用粒子尺寸，且最大解析度受到分散(低黏度)及滴尺寸所影響。仍欲具有對於來自寬廣黏度範圍的材料之一大面積結構的快速(及無接觸)高解析度(＜10μm)圖案化之經改良的控制。
在匹克(Piqué)等人於2010年10月25日先進材料22卷40期4462–4466頁的「銀奈米膏的雷射直接寫入之互連件的三維列印」中，係繪示一雷射直接寫入方法，具有被轉移至一基材之一以溶劑為基礎、經乾燥的奈米銀膏，藉以提供一用於裸晶LED的電線結合互連件之替代性方法。此直接寫入雷射技術能夠將多種不同材料轉移到一基材上，也稱為雷射引發式前向轉移(Laser-Induced Forward Transfer ：LIFT)。LIFT利用雷射脈衝將小容積材料從一捐體膜轉移到一受體基材上。 一捐體基材係塗覆有一薄材料膜，且一雷射束被導引於捐體基材/膜介面。在脈衝時程的全程，雷射能係在雷射斑處沉積進入介面中，而汽化一少量材料，藉此將捐體膜的非汽化部份推押並加速朝向受體基材。
EP2883709描述一類似於LIFT的方法，但捐體材料在此處藉由一閃光作轉移。利用一遮罩將閃光選擇性導引至捐體材料以防止閃光能量在不欲轉移處觸及捐體材料。為了獲得一均勻轉移，材料轉移區係以分開的光柵元件作細分。
一如同描述的LIFT程序係能夠產生小傳導軌道，然而所產生的精確度係依據材料從捐體表面被推進的方式以及所推進材料如何衝擊供傳導軌道形成其上之基材而定。在初始推進期間、飛行期間、暨衝擊期間，可能的不穩定係可造成捐體材料更改方向並在所產生軌道中產生瑕疵。
所沉積的材料亦受到密集能量脈衝並潛在地被劣化因此降低材料效能。
US2009013042係有關一圖案化方法，其中一經聚焦雷射束掃描於一被塗覆有一層捐體材料之捐體基材上方，以留下由該捐體基材上的留存捐體材料形成之一所欲的列印結構。
WO2013024280揭露一以LIFT為基礎的圖案化方法，其中一表面上的墨水係被燒蝕以留下一所欲的圖案化結構。在形成列印結構之後，墨水轉變形成一金屬結構，例如傳導軌道。類似於US2009013042，軌道係由一雷射沿著軌道任一側的一雙重通行(double pass)所界定，其中所產生軌道的精確度因此係依據雷射對準及/或材料從表面被推進的方式而定，而限制了形成細傳導軌道的能力。一經聚焦雷射束的掃描係進一步限制處理速度，特別是對於需要在基材的大面積上將捐體材料推進遠離之列印圖案。
在一替代性方法中，WO2013024280揭露使用一寬束連同一遮罩來界定列印結構。這導入對準議題及額外的程序步驟而減慢製造程序。
發明概要
本發明係旨在提供一在一基材上產生小傳導軌道之無接觸方法。因此，提供一用於選擇性材料沉積之方法，其包含將一第一材料沉積於一基材上；接著藉由一或多個能量束以一第一固化圖案使第一材料選擇性固化；及接著藉由一大面積光子性曝露來推進非固化材料遠離基材，其在選時、能量及強度上受到控制以留下第一材料的固化第一圖案。
在所提出方法中，一第一材料在軌道中被固化、例如被燒結，而初始並不轉移材料。因此，基材上的軌道位置僅依據供能量束聚焦在基材上之點而定。
未固化材料隨後藉由一大面積閃光光子性曝光予以移除。不同於EP2883709及WO2013024280，在一軌道形成之後，利用一高能閃光曝光來推進不欲有的材料離開一基材。EP2883709反之則藉由將材料轉移到基材以供與其黏著而形成一軌道。尚且，EP2883709及WO2013024280僅能夠利用一額外遮罩來轉移所欲的材料、或是掃描雷射束以屏蔽軌道不受到轉移能量。反之，所提出的方法不需要一額外的遮罩。本發明係仰賴一所欲的固化圖案黏著到基材以防止其轉移離開基材。例如，一第一材料係沉積於一基材上並藉由一或多個能量束刻寫例如一小於5微米的細線條以一固化圖案作選擇性固化。非固化材料係藉由一在能量、選時及強度上受到控制之大面積(大宗)光子性曝光被推進離開基材，以留下第一材料之所欲有的固化圖案。
可依據一已被燒結的圖案有多密集而定，藉由以所欲圖案消散多少能量，來控制在藉由閃光的非固化材料推進期間所欲有的固化圖案是否將留存在基材上。其亦可能依據非固化材料在轉移期間將多少黏著力施加在所欲固化圖案上而定。
可藉由提高雷射功率、抑或減低雷射斑移動速度因而增長雷射斑被導引於待燒結圖案上的一特定點之時間來增高燒結步驟中的能量位準，藉以增加被燒結的圖案之密度。使預燒結所欲圖案所需的時間達到最小化之一選項係為：比起圖案的一軌道中心而言，更顯著地預燒結所欲圖案中之一軌道的邊緣。藉此，在軌道邊緣處最有效率地保護了所欲的軌道不受到所推進非固化材料的剝離力。
在非固化材料從基材推進期間，一力被施加在固化圖案上。此力係由被推進遠離基材之非固化材料的破解效應所造成。選用性地，可藉由引發非固化材料以較小部分破解來降低此力，因此降低了與所欲的固化軌道邊緣呈接觸且被推進遠離的材料之動量所施加的力。可藉由添加一圍繞該圖案、例如部份地遵循形式(form-following)之第二固化圖案予以達成，以強迫非固化材料在推進時破解。第二圖案可例如為一正形線條、一破折或點狀線條、或是任何能夠將一大的受推進表面破解成為靠近所欲第一固化圖案的較小區域之形狀。
選用性地，亦可以一種令垂直於所欲軌道主定向的邊緣面積量達成最小化之方式設計一軌道的邊緣，來降低由受推進非固化材料施加在所欲固化圖案上之力，因此提供隨時間經過之一平均的力。可例如藉由對於軌道給予一凹口狀設計予以獲得，有數種替代方式可供取用，諸如一鋸狀(serrated)、凹齒狀(dentated)、 鋸齒狀(sawtooth)、或齒狀(toothed)設計。
添加或替代地，亦可以選擇如何沉積初始的第一材料。可例如藉由一簾塗式或任何其他適當的大宗沉積手段予以大宗地達成。替代地，可例如藉由諸如一噴墨列印機等小滴沉積技術來選擇性沉積第一材料，因此已使被推進遠離基材之非固化材料數量達到最小化。
發明詳細描述
特定範例實施例的下列詳細描述僅為範例本質而絕無意限制本發明、其應用或使用。描述因此不以限制性意義視之，且本系統的範圍僅由附帶的申請專利範圍界定。在描述中，係參照構成其一部份之附圖，且其中藉由繪示顯示可供實行所描述部件及方法之實施例。這些實施例以充分細節描述以能夠讓熟習該技藝者實行目前揭露的系統及方法，並請瞭解：可利用其他實施例及作出結構性與邏輯性變化，而不脫離本系統的精神與範圍。並且，為求清楚，熟知的部件及方法係省略詳述以免模糊本系統的描述。
圖1提供所涉及的部分程序步驟之示意概視圖。在圖1A中，一第一材料1002沉積於一基材1001上，可例如藉由基材的整體表面上之一簾塗器、或例如藉由利用其中應產生所欲第一圖案處之基材的次部份上之中斷狀塗覆技術予以大宗地達成。隨後，一能量束1003被導引至第一材料且使所欲的第一圖案選擇性固化。能量束的運動在此由箭頭1005描繪，而生成第一固化圖案1004。圖1B顯示當能量束已經使整體第一圖案固化時之情形，在此實例中以一簡單固化軌道1004示意性代表。非固化材料1006仍出現在基材上。圖1C顯示相同的基材1001此時處於一略微不同的定向，此處產生一大面積光子性曝光1007而導致非固化材料1006推進遠離基材1001，留下基材1001上的第一固化圖案1004。
由於被大面積光子性曝光所曝光的區域中所有非固化材料皆將立即被轉移，利用大面積光子性曝光，係可以有效率地移除非固化材料。由於欲在基材上維持第一固化圖案，大面積光子性曝光係需足夠均勻以容許所有非固化材料被推進遠離表面，但不會過高以使第一固化圖案無法脫層。存在有數類型的大面積光子性曝光系統，諸如使用氙燈的閃光系統，或以LED為基礎的系統。依據待圖案化之結構的尺寸及所需均勻度而定，單一閃光單元係可覆蓋住基材，或需要多重的閃光單元以覆蓋住基材。一大面積光子性曝光並不限於單一光子性源，而是可為多重源的一組合，而生成一大面積光子性曝光，以容許覆蓋住其中需要移除非固化材料處之基材的所欲部份。在部分實施例中，待處理基材係尺寸受限並可利用大面積光子性曝光而整體被曝光。在部分實施例中，可想像基材太大的情形，例如當使用一輥至輥程序時，則該曝光被導引至被處理之基材的區域，需要移除非固化材料。就這方面來說，「大面積光子性曝光」係為曝露於可見及近可見波長中的電磁輻射，其不具有指定的圖案化以提供一經成像的圖案。反之，電磁輻射係提供一基材的一區域曝光，其具有一約為第一固化圖案的一典型長度或面積測量、或更大之典型區域。例如，一大面積光子性曝光係可曝光第一固化圖案中之一線圖案的線闊度的至少二到十倍、或遠為更大之一區。
更確切地，用以將第一固化圖案作固化之能量束典型係具有1到250微米之間、較佳2到100微米、又更佳2到25微米的斑尺寸，以供圖案的經高度界定形貌體作固化。大面積光子性曝光係能夠將非固化材料推進遠離表面。比起被用於第一固化圖案作固化之單一能量束所曝光的表面積，被大面積光子性曝光所曝光的表面積典型地更大至少100倍。較佳甚至更大超過1000倍。
圖2類似於圖1提供所涉及的部分處理步驟之示意概視圖。 然而在此實例中，第一材料的沉積並非僅僅藉由塗覆其中應產生所欲圖案之整體區域即達成。而是藉由一較具選擇性的材料沉積技術。例如利用一小滴沉積技術、諸如噴墨列印、施配或LIFT。第一材料的沉積可為一種已經較靠近所欲圖案的方式。由於現今的選擇性沉積技術不能以所欲解析度產生形貌體，已被選擇性沉積於基材2001上的第一材料2002隨後被能量束2003作固化以形成第一固化圖案。能量束的運動在此處以箭頭2005描繪。如圖2B所示，利用選擇性沉積技術嚴重地降低留存的未固化材料2006。圖2C顯示相同基材2001現在處於一略微不同的定向，此處產生一大面積光子性曝光2007而導致非固化材料2006推進遠離基材2001，而留下基材2001上的第一固化圖案2004。
雖然利用噴墨或其他選擇性沉積系統諸如微劑量化、噴灑沉積、施配或LIFT令未固化材料量達到最小化似乎係為有利，但並非總是可以如此。這些選擇性沉積系統時常構成其所可處理材料上、例如可處理的最大容許黏度上之限制。因此，依據產生第一圖案所需要的材料而定，係可選擇大宗抑或選擇性沉積。
圖3A顯示已被一第一材料3002覆蓋之一基材3001上的一第一固化圖案3003之一範例。如先前所述，第一材料亦可已經被選擇性沉積，而導致與待產生圖案更為一致地以第一材料來覆蓋基材。當非固化材料從基材被推進時，圈起區域3004將其整體初始地從基材推進，而導致第一固化圖案3003上之增大的脫層力。依據第一固化圖案對於基材的黏著，這些力可被容許，且如圖3A所示的一第一固化圖案有可能足以防止所欲的第一固化圖案3003不從基材3001脫層而導致所欲的小軌道。
圖3B提供若是第一固化圖案3003與基材3001之間的黏著不足夠之一種解決方案。藉由添加與第一固化圖案3003互補的一第二固化圖案3004，初始從表面3005推進的大面積係藉由第二固化圖案3004而自此時較小的表面積3006退耦。因此，非固化材料將在次區域中從表面被推進。被連接至第一固化圖案之較小的次區域3006將一顯著較低脫層力施加在第一固化圖案3003上。這係容許細軌道被產生於一基材上，即使當材料並未本徵性良好黏著至基材亦然。或者容許產生益加更細的軌道，其將不能提供對於基材的足夠黏著力以反制非固化材料的推進。
圖3B所示的第二固化圖案係顯示其為一圍繞第一固化圖案之連續正形性軌道。然而，如圖3C所示，這並非必要，亦可由一非連續結構、像是一破折狀或點狀線條3007提供所欲的保護。任何防止區域3004觸及第一固化圖案的邊緣之結構係為足夠。
從垂直於固化圖案的主邊緣所測量之第一固化圖案及第二圖案之距離3008係為較佳0.1與500微米、更佳3與200微米、又更佳5與100微米之間。
若從第一圖案到非固化及非塗覆區域之間的邊緣之距離為充分地小、例如在距離上類似於從第二固化圖案較佳身為的所欲距離，這些區域有可能甚至在該區域中不需要一保護性第二圖案。因此，第二固化圖案不需要圍住整個第一固化圖案，而是僅在有過多非固化材料被連接到第一固化材料之處需要。
圖4提供一設有一第一材料4002之基材4001的另一範例，其中描繪一第一固化圖案4003。此處，一第一固化圖案的一範例係顯示為具有呈平行的三個軌道401、402及403。這些軌道係以一距離呈平行，但軌道401及402的邊緣之間的距離係相對地小，且軌道402及403之間的距離設計成較大。這係提供一其中對於第二固化圖案的需求依據在第一固化圖案旁邊被推進的非固化材料數量而定之範例。在軌道402與403之間，有可能需提供一第二固化圖案，如圖4B及4C所示。由於兩軌道之間的非固化材料數量係受限，軌道401與402之間提供一第二固化圖案的需求並不存在。不需要一中間第二固化圖案之第一固化圖案內的軌道之間的可容許距離係依據固化圖案對於基材的黏著力、暨所欲的固化圖案之軌道的寬度而定。軌道的寬度愈小，整個軌道將具有愈少黏著，因此第一固化圖案內之軌道之間的距離係愈小，可能不具有一第二固化圖案。
若第一固化圖案內之兩軌道之間的距離40小於200微米、更佳小於50微米、又更佳小於20微米，則不需要在其間添加一第二固化圖案。
如前文提到，若第一固化圖案及基材的黏著夠高足以防止第一固化材料在非固化材料推進期間從基材脫層，有可能甚至根本不需要第二固化圖案。若第一固化材料具有相對粗糙的形貌體及部分精細的形貌體，可瞭解：由於粗糙形貌體不需要對其額外保護以在非固化材料推進期間留存在基材處，有可能僅在接近精細形貌體處需要一第二固化圖案。
在圖4B及4C中，亦在例如一連續圖案、一用以形成第二固化圖案4004之線條、及一中斷狀圖案、一破折或點狀線條4005之間作區別。其中非連接的破折或點狀變異4005的一優點係在於：這些結構未作連接，因此若其留存在基材上則不導送電流。
請注意：破折或點狀線條的上述範例可具有任何適合於導致非固化材料在推進期間破解之形狀。同理適用於一連續第二固化圖案。其可為僅數微米寬度的一線條，在推進期間使非固化材料破解、但並未足夠地黏著到表面以留存在基材上並因此隨著經破解的非固化材料被推進遠離。第二固化材料的設計可因此被最適化以在非固化材料推進期間留存於基材上、抑或在此推進階段期間脫層，而仍使未固化材料破解但不留存於表面上。可藉由改變第二固化圖案的表面積或藉由改變第二固化圖案對於基材的黏著、例如藉由改變第二固化圖案的固化強度(curing intensity)來抵達此平衡。替代地，若欲使第二固化圖案留存在基材上，第二固化圖案的邊緣可更強力地被固化或設計成將被施加在圖案上的力予以平均，如圖6及7相對於第一固化圖案所示。
圖5顯示一較複雜範例。在圖5A中顯示已經被一第一材料5002覆蓋之一基材5001上的一第一固化圖案5003之一範例。若第一固化圖案與基材4001之間的黏著夠高以防止第一固化材料在非固化材料推進期間從基材脫層，這可為一功能性圖案。然而，若不是充分如此，圖5B及5C顯示一被添加在臨界區位之第二固化圖案。第一固化圖案5003的相對強固主部份500具有足夠的黏著表面以在非固化材料推進期間留存在基材上，因此不需要特定的第二固化圖案以供保護。較小軌道501有可能需要額外的保護，但在一側上，其被連接至主部份500，且在兩側上，僅有極少與其相鄰的非固化材料。因此，在這些側上，不需要第二固化圖案。然而，在底部上，係有一大面積的非固化材料，其有可能導致過多的移除力，且欲具有一第二固化圖案504。
在主部份500的另一側上，係有一精細的軌道502，其可被一第二固化圖案506保護。
尚且，顯示有兩個軌道503的一組合。這些軌道被定位成接近彼此，因此其間不需要第二固化圖案，但由於其尺寸，有可能需要添加一圍繞的第二固化圖案507。可注意到：受保護軌道及第二固化圖案之間的距離可能依據受保護軌道的寬度而改變 ，需保護的軌道愈小及愈精細，則第二固化圖案被定位成愈緊密靠近受保護的軌道以使其旁邊的非固化材料數量達成最小化。圖5C顯示一與圖5B所示結構類似但此時使用呈現點形狀的一替代性第二固化圖案之結構。如同提及，任何適合於破解非固化材料的一較大面積之形狀係為有用，點、圓、線條軌道、菱形、三角形、八角形、多角形、任何隨機形狀。
在圖6及7中，一基材6001、7001的另一範例設有一第一材料6002、7002，其中描繪一第一固化圖案6003、7003。此處提供剖面60、70的一縮放，更詳細地顯示第一固化圖案6003、7003的邊緣。在圖6中，邊緣不是一直線狀線條，而是有凹口，在此範例中為一鋸齒輪廓601。如圖7所示，亦可施加不同輪廓，諸如一較圓滑狀邊緣701。
在圖6中，顯示一破折線條61，其不具有鋸齒輪廓，將合乎邏輯地身為軌道的邊緣。箭頭62、63及64顯示供來自非固化材料推進的衝擊波將自其趨近第一固化圖案之主方向。若沒有輪廓將出現在邊緣上，以箭頭62移行之衝擊波將幾近同時間在該邊緣整個寬度上碰到直線狀邊緣，而提供一被施加在軌道上的高峰值力。同理適用於在箭頭63及64方向移行的衝擊波。藉由利用諸如一鋸齒等凹口、圓滑狀或尖凸狀結構如圖6及7所示調整輪廓，衝擊波將首先碰到這些結構的頂部，並將進一步移行朝向較凹入的固化圖案，因此加長衝擊波接觸到邊緣的接觸時間，隨之使被施加到軌道的力變得平均。這導致一較長但顯著較低的力被施加到軌道。若所施加的力仍保持低於軌道對於表面的閾值固持力，第一固化圖案將不會被剝離表面並依意願留存於基材上。
範例現在顯示一鋸齒及一圓滑狀邊緣輪廓，但請瞭解：任何可提供一與主邊緣線條61呈垂直方向移動的外邊緣之邊緣輪廓皆將提供此保護。利用敏銳、圓滑狀或兩者的一組合之凹口所設計的邊緣輪廓係提供所欲的結果。
上述範例係顯示一具有一凹口狀邊緣之第一固化圖案，且第二固化圖案亦可設計成具有一類似的凹口狀邊緣。例如在其中圖案作釋放之非固化材料推進期間用以控制力矩，或具有元件或整個第二圖案留存在表面上。
在圖8中，一基材8001的另一範例設有一第一材料8002，其中描繪一第一固化圖案8003。此處提供剖面80中的一縮放，更詳細地顯示第一固化圖案的一剖面。
對於一邊緣輪廓呈替代地，可選擇比起軌道的核心802更嚴重地燒結邊緣部份801，亦保護軌道不在非固化材料推進期間剝離。若軌道的邊緣部份801未被剝離，固化軌道的留存部段亦將留存於基材上。待被更嚴重固化或燒結的邊緣部份之寬度811典型係為1與30微米之間、更佳2與25微米之間、又更佳2與10微米之間。甚至當產生諸如8微米寬度的細軌道時，由於僅有1/2的軌道需被較強力地固化、同時仍在圖案的邊緣處導致足夠黏著強度以防止第一固化圖案在非固化材料推進期間剝離， 2微米的一邊緣部份仍會導致顯著的程序速度最適化。
此技術可依意願適用於第一固化圖案暨第二固化圖案。
為了使非固化材料推進期間對於第一固化圖案的衝擊達到最小化，亦可調整所使用的大面積光子性曝光。例如可以使用多重閃光，以亦將第一固化圖案上的施力予以平均。例如，利用雙重閃光、或多數個較低強度閃光來獲得相同的推進結果，但具有一較不強烈的峰值力被施加在第一固化圖案上。可使用的典型閃光類型係具有3至59 kW/cm2的強度及1µs與10毫秒之間的脈衝寬度。出現在這些閃光中的典型波長係介於從300到1200 nm。
一移動中的面鏡係有可能適合於將能量束導引至基材，替代地，可使用多角形或透射性多角形的一稜鏡將能量束導引至基材。
可使用不同類型的能量源，傳統雷射源、二極體雷射、LED、電子束、氙燈，依據將第一固化圖案作固化所需的強度及波長而定。
亦可以僅將第一固化圖案作部份地固化，僅足以使其在非固化材料推進期間留存於基材上。其後，可使用其他燒結或固化手段將第一固化圖案進一步固化至其最終結構。藉由在一烤爐中加熱整個圖案，或替代地使用大面積光子性曝光系統，但此時使用不同的脈衝及烈度(intension)設定值。其中未達成推進，但軌道仍曝露於一夠高能量位準以依意願完全地固化。
若結構的有些部份精細到令非固化材料無法利用大宗光子性曝光被移除，亦可以利用用於所欲固化圖案作固化之能量源將非固化材料從這些區域移除，但此時採用將導致非固化材料從基材被移除、不管是被燒蝕抑或推進遠離該表面之脈衝寬度。
這可選用性在大面積光子性曝光之前予以進行，以移除非固化材料的非臨界部份。
在圖1及2的範例中，係顯示能量束及大宗光子性曝光從基材的不同側被導引。並不是必然如此，能量束1003、2003亦有可能被導引經過基材而使圖案從另一側作固化。
材料的固化係可為一燒結固化，其中溶劑係蒸發、且出現在材料中可能的粒子燒結在一起以獲得一傳導軌道。但亦可設想出不同類型的固化，諸如UV或光固化組成物，其係在曝露於一特定波長期間聚合化。或是其他的能量束敏感性組成物。
在這些實例中，亦可以將一特定頻譜濾器添加至閃光單元，以防止閃光令待從基材被推進之非固化材料作固化。雖然閃光將立即推進材料遠離且將沒有時間讓材料黏著，以此方式，所移除的材料可被回收而無顯著劣化。
被推進遠離的非固化材料可在推進方向被收集於一表面或溝道上。所收集的材料可因此被回收。
第二固化圖案係設計成在基材的非固化材料推進期間將非固化材料的大區域作破解。依據第二固化圖案的維度及固化狀態而定，圖案將留存在基材上，但其亦可設計成一可犧牲圖案，將藉由在其推進期間推進非固化材料予以剝離並將因此引發非固化材料的破解但將不留存於基材上。
在後者實例中，被推進遠離的非固化材料可仍被收集以供回收，但有可能需要過濾以從第二固化圖案移除經固化材料。
最後，上述討論係意圖僅繪示本系統且不應詮釋成將附帶的申請專利範圍限制於任何特定實施例或實施例群組。因此，雖然本系統已參照其特定範例性實施例特別詳細地予以描述，亦應瞭解：一般熟習該技藝者可設計出眾多修改與替代性實施例，而不脫離後續申請專利範圍所提出的本系統的較寬廣與意圖精神及範圍。說明書與圖式依此以一繪示性方式觀之，且無意限制附帶的申請專利範圍之範疇。
在詮釋附帶的申請專利範圍時，應瞭解：「包含」用字並未排除存在一給定請求項所列者以外的其他元件或作用；位於一元件前的「一(a或an)」用語並未排除存在複數個此等元件；申請專利範圍中的任何代號並未限制其範圍；數個「手段(means)」可由相同或不同項目或所實行的結構或功能予以代表； 除非另行明述，所揭露部件或其部分的任一者係可組合在一起或分離成進一步部分；除非確切表明，並無特定順序或作用或步驟意圖為必須；且除非確切表明，並無特定元件次序意圖為必須。
60,70,80‧‧‧剖面
61‧‧‧破折線條
62,63,64,1005‧‧‧箭頭
401,402,403,503‧‧‧軌道
500‧‧‧相對強固主部份
501‧‧‧較小軌道
502‧‧‧精細的軌道
504,507,4004‧‧‧第二固化圖案
506‧‧‧第二固化圖案
601‧‧‧鋸齒輪廓
701‧‧‧較圓滑狀邊緣
801‧‧‧軌道的邊緣部份
802‧‧‧軌道的核心
811‧‧‧邊緣部份之寬度
1001,2001,3001,4001,5001,6001,7001,8001‧‧‧基材
1002,2002,3002,4002,5002,6002,7002,8002‧‧‧第一材料
1003,2003‧‧‧能量束
1004,2004,3003,4003,5003,6003,7003,8003‧‧‧第一固化圖案
1006,2006‧‧‧非固化材料
1007,2007‧‧‧大面積光子性曝光
2005‧‧‧箭頭
3004‧‧‧圈起區域
3005‧‧‧表面
3006‧‧‧較小的次區域
3007‧‧‧破折狀或點狀線條
3008‧‧‧距離
4005‧‧‧非連接的破折或點狀變異
圖1A、B、C係為一層未固化材料中藉由一能量束的固化，其中材料係大宗地沉積；
圖2A、B、C係為未固化材料在一軌道中藉由一能量束的固化，其中材料僅在欲具有固化圖案之處作選擇性沉積；
圖3A係為一第一固化圖案的一範例；
圖3B係為一第一固化圖案、及圍繞第一固化圖案之呈現一線條形式的一互補第二固化圖案之一範例；
圖3C係為一第一固化圖案、及圍繞第一固化圖案之呈現一點狀線條形式的一互補第二固化圖案之一範例；
圖4A係為一第一固化圖案的一範例，其中第一固化圖案具有相對靠近在一起及進一步遠離的部份；
圖4B係為一第一固化圖案且其中第一固化圖案具有相對靠近在一起及進一步遠離的部份、及圍繞第一固化圖案之呈現一線條形式的一互補第二固化圖案之一範例；
圖4C係為一第一固化圖案且其中第一固化圖案具有相對靠近在一起及進一步遠離的部份、及圍繞第一固化圖案之呈現一點狀線條形式的一互補第二固化圖案之一範例；
圖5A係為一具有多重細部之範例較複雜固化圖案；
圖5B係為一具有多重細部之範例較複雜固化圖案，及圍繞第一固化圖案之呈現一線條形式的一互補第二固化圖案；
圖5C係為具有多重細部之範例較複雜固化圖案，及圍繞第一固化圖案之呈現一點狀線條形式的一互補第二固化圖案；
圖6係為一第一固化圖案的一範例，剖面的縮放係詳示第一固化圖案的邊緣結構，而顯示一敏銳的鋸齒狀輪廓；
圖7係為一第一固化圖案的一範例，剖面的縮放係詳示第一固化圖案的邊緣結構，而顯示一較圓滑狀邊緣輪廓；
圖8顯示一基材的另一範例。

Claims (15)

  1. 一種用於選擇性材料沉積之方法，其包含： 將一第一材料沉積於一基材上；接著 藉由一或多個能量束以一第一固化圖案使該第一材料選擇性固化；接著 藉由一大面積光子性曝露來推進非固化材料遠離該基材，其在選時、能量及強度上受到控制以留下該第一材料的固化第一圖案。
  2. 如請求項1之方法，其包含： 在藉由大面積光子性曝露來推進該非固化材料遠離該基材之前，藉由一或多個能量束以一第二固化圖案使該第一材料選擇性固化；其中該第二固化圖案係與該固化的第一圖案互補並建構成在被推進時破解非固化材料。
  3. 如請求項2之方法，其中該第二固化圖案包含由連續線條、一破折線條或一點狀線條形成之固化體。
  4. 如請求項2或3之方法，其中該固化的第一圖案與該第二固化圖案之間的一最小距離係介於5與250微米之間。
  5. 如請求項2至4中任一項之方法，其中該第二固化圖案僅包含固化體，其在至少50微米的一範圍於一遠離該第一圖案的方向面對非固化物質。
  6. 如前述請求項中任一項之方法，其中該第一固化圖案包含一具有凹口之邊緣，以供在推進非固化材料遠離該基材期間將一被施加在該邊緣上的力予以平均化。
  7. 如前述請求項中任一項之方法，其中該第一固化圖案包含邊緣部份及核心部份，其中比起該所欲的固化圖案之核心部份而言，該等邊緣部份曝露於一或多個能量束更久，以加強該等邊緣部份處的該第一固化圖案。
  8. 如前述請求項中任一項之方法，其進一步包含在移除該非固化材料之後，燒結該第一材料的固化圖案。
  9. 如前述請求項中任一項之方法，其中藉由多重的短能量脈衝進行該大面積光子性曝光。
  10. 如前述請求項中任一項之方法，其中藉由閃光系統以3與50 kW/cm2 之間的一能量密度產生該大面積光子性曝光。
  11. 如前述請求項中任一項之方法，其中該第一材料係大宗作沉積。
  12. 如前述請求項中任一項之方法，其中該第一材料利用一非接觸沉積技術選擇性作沉積。
  13. 如前述請求項中任一項之方法，其中該沉積技術係為一小滴沉積技術。
  14. 如前述請求項中任一項之方法，其中該能量束係由一具有300與1200奈米之間的波長之雷射所產生。
  15. 如前述請求項中任一項之方法，其中該一或多個能量束係由一或多個可移式面鏡被導引至該基材。
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