[发明专利]使用薄施体箔的LIFT印刷

说明书

印刷设备包含施体供应组合件，其定位具有相对的第一及第二表面以及形成在所述第二表面上的施体膜的透明施体衬底，使得所述施体膜接近受体衬底上的目标区域。光学组合件引导激光辐射的一或多个光束穿过所述施体衬底的所述第一表面并照射所述施体膜，以便诱导材料从所述施体膜喷射到所述受体衬底上。提供用于减轻或补偿激光辐射跨所述施体衬底的区域的反射的变化的构件，以便使跨所述施体衬底的所述区域在所述施体膜中吸收的所述激光辐射的通量等化。

技术领域

本发明大体上涉及激光诱导材料转移，且特定来说，涉及用于将材料从施体衬底印刷到受体衬底上的方法及设备。

背景技术

在激光直写(LDW)技术中，激光束穿过受控材料烧蚀或沉积来产生具有空间分辨三维结构的图案化表面。激光诱导前向转移(LIFT)技术是一种可应用于在表面上沉积微图案的LDW技术。

在LIFT中，激光光子提供驱动力以将少量的材料从施体膜朝向受体衬底弹射。通常，激光束与施体膜的内侧相互作用，所述施体膜被涂覆到非吸收载体衬底上。换句话说，入射的激光束在光子被膜的内表面吸收之前传播通过透明载体衬底。在某个能量阈值以上，材料从施体膜朝向受体衬底的表面喷射。在适当选择施体膜及激光束脉冲参数的情况下，激光脉冲使施体材料的熔融液滴从膜中喷出，然后着陆在受体衬底上并硬化。

一些LIFT印刷系统使用薄的、柔性施体衬底。例如，其公开以引用的方式并入本文的第9,925,797号美国专利描述包含施体供应组合件的印刷设备，其经配置以提供具有相对的第一及第二表面以及在第二表面上形成的施体膜的透明施体衬底，以便将所述施体膜定位成接近受体衬底上的目标区域。光学组合件经配置以按预定的空间图案同时引导多个激光辐射输出光束穿过施体衬底的第一表面并照射施体膜，以便诱导材料从施体膜喷射到根据本发明的受体衬底上，从而将预定图案写入到受体衬底的目标区域上。

在大多数LIFT系统中，施体膜保持与受体衬底平行。其公开以引用的方式并入本文中的第WO 2016/116921号PCT国际公开案描述一种用于在受体表面上沉积材料的设备，其与此通常的模型不同。所述设备包含具有相对的第一及第二表面的透明施体衬底，使得第二表面的至少一部分不与受体表面平行，且在第二表面上包含施体膜。所述设备额外包含光学组合件，其经配置以引导辐射束穿过所述施体衬底的第一表面并在所述第二表面上不与所述受体表面平行的部分上的位置处照射所述施体膜，以便诱导熔融材料液滴从施体膜喷射到受体表面上。

发明内容

下文描述的本发明的实施例提供具有增强的印刷质量的LIFT印刷系统及方法。

因此，根据本发明的实施例，提供包含施体供应组合件的印刷设备，所述施体供应组合件经配置以定位具有相对的第一及第二表面以及在所述第二表面上形成的施体膜的透明施体衬底，使得所述施体膜接近受体衬底上的目标区域。光学组合件经配置以引导激光辐射的一或多个光束穿过所述施体衬底的所述第一表面并照射所述施体膜，以便诱导材料从所述施体膜喷射到所述受体衬底上。监测组合件经配置以测量所述激光辐射跨所述施体衬底的区域的反射的变化。控制器经配置以响应于所述所测量的变化调整所述激光辐射的强度，以便使跨所述施体衬底的所述区域在所述施体膜中吸收的所述激光辐射的通量等化。

在一些实施例中，所述监测组合件经配置以捕获由所述激光辐射形成的干涉图案的图像，其中所述干涉图案指示所述反射的所述变化。

在所公开的实施例中，所述施体膜包含金属，且所述施体衬底在所述第一与第二表面之间具有不大于200μm的厚度。

此外或替代地，所述施体衬底包含在连续柔性箔中，且所述施体供应组合件包含馈送辊，所述馈送辊经配置以跨所述目标区域馈送所述箔。在所公开的实施例中，所述施体供应组合件经配置以连续地将所述箔的不同施体区域定位成接近所述受体衬底，且所述监测组合件经配置以分别测量所述施体区域中的每一者中的反射的变化，且所述控制器经配置以响应于所述分别测量的变化调整照射所述施体区域中的每一者的激光辐射的强度。