用于喷墨印刷有机发光二极管矩阵的结构化聚合物衬底制造技术

本发明专利技术提供一种矩阵衬底，用于控制印刷在所述衬底上的液体，以及制造这种衬底的方法。按照本发明专利技术，用可变形的和可弯曲的材料制造用于保持用于接收和保持印刷的液体的像素矩阵的衬底，这使得升高结构（隔离物）能够分开要在衬底材料本身中形成的像素。这使得能够利用许多新的制造方法制造矩阵衬底，所述衬底例如用于ｐｏｌｙＬＥＤ显示器。按照本发明专利技术的制造材料和方法还消除了按照现有技术的制造材料和方法存在的对于设计自由度的许多限制。这使得能够形成具有悬垂结构的隔离物轮廓，改善了分辨率和新的尺寸范围。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于控制印在衬底上的液体的在所述衬底上的像素组件，更具体地说，本专利技术涉及一种制造这种像素组件的方法和材料。有机电致发光显示器例如PolyLED是一种平板显示器，其由具有阳极、阴极和一薄层半导体材料的像素的矩阵构成，每个像素构成一个发光二极管。像素的横向尺寸和显示器的分辨率有关，例如每英寸100个像素(100PPI)的单色显示器具有254×254微米的像素。一个127PPI全色显示器具有66.7×200微米的像素。半导体材料的薄层大约0.3微米厚。每个像素中的化合物一般在溶解在溶剂中之后通过喷墨印刷处理被沉积。为了控制印刷的液体，这些像素被限定为通过衬底上形成的隔离物分开的小隔室的矩阵。借助于在这种像素或隔室中印刷，印刷的材料将限定一个像素。
技术介绍
在现有技术中，借助于光刻法在玻璃衬底上的薄膜抗蚀剂层中形成一种结构一直是用于制造显示器的矩阵的衬底的优选的方法。光刻法是用于在玻璃或硅衬底上制造细微结构和薄层的熟知技术。光刻法使用旋转涂覆方法作为形成薄层的方法，所述薄层通过光刻方法构成。用于彩色的PolyLED显示器的材料不能在彼此的顶上进行旋转涂覆，使得实际上利用这种方法生产彩色显示器是不可能的。一般地说，当要把溶解在溶剂中的活性化合物沉积在衬底的表面上时，喷墨印刷是一种优选的技术。重要的是，印刷的液体不流过隔离物并污染相邻像素的液体或者和相邻像素的液体混和，因为这将以不可控的方式引起发光区的颜色改变。在湿的层干燥之后，形成半导体结构。US6143450披露了一种按照现有技术的彩色滤光器衬底的典型的制造方法。在玻璃衬底上同时形成一个对准掩模和由隔离物隔离的像素的矩阵。所述矩阵通过沉积一个或多个薄膜层，通过光刻法把所述薄膜层成形为预定形状的图案来构成。接着，在所述矩阵上形成油墨接收层，此后，把颜色印在油墨接收层上。对准掩模用于确保印刷的液滴的精度，以便避免混色，其几何形状使得表面的弄湿和平面化的填实效果最佳。最通常使用的玻璃衬底是刚性的和不能变形的。因此借助于沉积光刻材料并利用光刻法在光刻材料中形成隔离物来制造用于构成隔离物的结构。这种制造方法限制了设计隔离物的自由度以及可获得的分辨率和所述结构的高度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的有创造性的用于制造具有用于接收和保持液体的像素的衬底的方法，所述方法提供了设计隔离物的自由度，并提供亚微米的分辨率。本专利技术的另一个目的在于，提供一种用于制造具有用于接收和保持液体的像素的衬底的方法，所述方法使得能够简单地和廉价地大量生产显示器衬底。本专利技术的又一个目的在于，提供一种具有用于接收和保持液体的像素的衬底，所述像素由隔离物隔开，所述隔离物被较小地倾斜，以便使得液体能够在相邻的像素之间溢出，借以使得对于液滴布置的精度的敏感较小，并使得两个相邻的像素能够被同时被填充而没有混淆。如权利要求1到22所述的本专利技术提供一种用于制造物品的方法和用于制造所述物品的工具，所述物品包括具有用于接收和保持液滴或液体的线的结构的衬底，用于使用喷墨印刷技术沉积材料。本专利技术的一个重要的特征在于，所述衬底以及所述结构的至少一部分由相同的聚合物材料制成。这使得能够得到这种物品的一种新的制造方法，这种方法具有许多优点。下面详细说明本专利技术的主要方面以及它们的优点。按照第一个方面，本专利技术提供一种用于制造用于接收和保持液滴或液体保持沉积材料的线的物品的方法，所述方法包括以下步骤-提供一种具有包括预定结构的表面部分的成形工具，-提供一种可变形的聚合物材料，以及-通过使用所述成形工具处理可变形的聚合物材料，使得形成预定的结构来形成由所述材料构成的结构化表面部分，所述预定的结构包括升高结构的栅格，其在所述可变形的聚合物材料的所述表面部分中限定隔室的矩阵，所述隔室适用于接收和保持液滴或液体沉积材料的线，所述可变形的聚合物材料的结构化表面部分至少基本上是所述成形工具的所述表面部分的预定结构的印记。最好是，可变形的聚合物材料，至少在形成结构化表面部分之后，形成自支承的衬底。借以使得用于接收和保持液滴或液体的线的物品包括所述材料的自支承衬底，具有在所述材料的表面部分中形成的预定的结构。当描述一种材料形成自支承衬底时，指的是这样一种状态所述材料不需要支承基板(例如玻璃衬底)保持，以便保持其结构或形状。因而，所述材料不是沉积在另一个衬底上的薄膜，但不意味着排除所述材料可以被另一个板或衬底保持，例如为了获得一种正确的处理。本专利技术的所有方面的一个基本特征在于，所述限定所述隔室的升高结构的栅格被形成在可变形的聚合物材料中，使得所述升高结构和保持所述升高结构的物品的部分被形成在可变形的聚合物材料中。因而，用于控制液体沉积材料所需的在衬底上的隔离物可以由衬底材料本身制成，因为这种材料是可变形的聚合物材料。这使得能够不利用光刻处理步骤来制造具有附加的抗蚀剂材料的隔离物。聚合物材料的可变形性和柔性使得升高结构能够被制成利用现有技术的材料和制造方法不能制成的形状。按照第一个方面的制造方法的优点在于，其使得能够快速并成本有效地大量生产衬底。所述方法的另一个优点在于，所述结构可以以亚微米的分辨率被构成，而不用对制造工艺进行任何特定的修改。另一个优点在于，复制处理提供了形成利用光刻法不能形成的形状的可能性。要求保护的方法和按照现有技术的制造材料和制造方法比较如下。按照现有技术，形成所述结构的材料层被沉积在玻璃衬底上。通过相掩模照射抗蚀剂，然后通过刻蚀除去未照射到的区域使这些层形成结构。标准的光刻设备具有大约10微米的有限的分辨率。为了获得增加的分辨率，必须在制造工艺中引入昂贵的额外设备(分档器)。在按照第一方面的制造方法中，制造一种制造工具(原版，印版，印模等)，然后复制许多衬底，这是一种廉价而快速的方法。最好是，成形工具是一种模制印版，在这种情况下，形成所述材料的结构化表面部分的步骤包括把可变形的聚合物材料施加到所述模制印版内的步骤。或者，所述成形工具是一种凸出的印模，在这种情况下，形成可变形的聚合物材料的结构化表面的步骤包括利用凸出的印模对可变形的聚合物材料进行凹凸印制的步骤。在另一个方案中，成形工具是一种加压印版，在这种情况下，用于成形可变形的聚合物材料的结构化表面的步骤包括利用所述加压印版挤压可变形的聚合物材料的步骤。因而，按照第二方面，本专利技术提供一种用于按照第一方面的制造方法的成形工具，所述成形工具具有带有一个预定结构的表面部分，所述预定结构对应于衬底的形状、轮廓和预定的功能。按照第三方面，本专利技术提供另一种用于制造用于接收和保持液滴或液体沉积材料的线的物品的方法，所述方法包括以下步骤-提供一种可以光聚合的材料，以及-借助于光聚合，形成可光聚合的材料的结构化衬底，至少包括以下步骤-以一个第一预定图案照射所述可光聚合的材料的一个或多个第一层，-以第二预定图案照射所述可光聚合的材料的一个或多个第二层，其中被照射的第一层形成衬底，被照射的第二层形成用于在所述衬底上限定隔室的矩阵的升高结构的栅格，所述隔室适用于接收和保持液滴或液体沉积材料的线。按照第三方面的方法的优点在于，几乎可以制造任何形状的结构。这使得能够非常详细地构造所述结构的至少一些的轮廓，其将大大加强印刷的液体的接收和保持。所述方法的另一个优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造用于接收和保持液滴或液体保持沉积材料的线的物品的方法，所述方法包括以下步骤：－提供具有包括预定结构的表面部分的成形工具，－提供可变形的聚合物材料，以及－通过使用所述成形工具处理所述可变形的聚合物材料，使得形成预定的结构来形成由所述可变形的聚合物材料构成的结构化表面部分，所述预定的结构包括升高结构的栅格（１０２，３０２，５０２，６０２，７０２，８０２，９０２，１００２，１１０２，１２０２，１３０２，１４０２，１５０２），其在所述可变形的聚合物材料的所述表面部分中限定隔室（１０７，３０７，７０７，８０７，９０７，１００７，１２０７）的矩阵，所述隔室适用于接收和保持液滴或液体沉积材料的线，所述可变形的聚合物材料的结构化表面部分至少基本上是所述成形工具的所述表面部分的预定结构的印记。

【技术特征摘要】
EP 2002-2-1 02075423.01.一种用于制造用于接收和保持液滴或液体保持沉积材料的线的物品的方法，所述方法包括以下步骤-提供具有包括预定结构的表面部分的成形工具，-提供可变形的聚合物材料，以及-通过使用所述成形工具处理所述可变形的聚合物材料，使得形成预定的结构来形成由所述可变形的聚合物材料构成的结构化表面部分，所述预定的结构包括升高结构的栅格(102，302，502，602，702，802，902，1002，1102，1202，1302，1402，1502)，其在所述可变形的聚合物材料的所述表面部分中限定隔室(107，307，707，807，907，1007，1207)的矩阵，所述隔室适用于接收和保持液滴或液体沉积材料的线，所述可变形的聚合物材料的结构化表面部分至少基本上是所述成形工具的所述表面部分的预定结构的印记。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可变形的聚合物材料，至少在形成结构化表面部分之后，形成自支承的衬底(101，301，501，601，701，801，901，1001，1101，1201，1301，1501)。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一些升高结构被形成具有这样的轮廓，所述轮廓允许隔室保持的液体沉积材料的体积大于隔室的容积，并允许两个相邻的隔室被完全充满而不混淆所述液体。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成形工具是模制印版，并且其中形成可变形聚合物材料的结构化表面部分的步骤包括把可变形的聚合物材料施加到所述模制印版内的步骤。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成形工具是凸出的印模，并且其中形成可变形的聚合物材料的结构化表面的步骤包括利用凸出的印模对可变形的聚合物材料进行凹凸印制的步骤。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，成形工具是加压印版，其中用于成形可变形的聚合物材料的结构化表面的步骤包括利用所述加压印版挤压可变形的聚合物材料的步骤。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于成形可变形的聚合物材料的结构化表面的步骤包括利用多腔注射模制由疏水材料形成至少一些升高结构的顶部的表面部分(1314，1414，1514)的步骤。8.一种用于按照权利要求1的制造方法的成形工具，所述成形工具具有带有一个预定结构的表面部分，所述预定结构相应于衬底的形状、轮廓和预定的功能。9.一种用于制造用于接收和保持液滴或液体沉积材料的线的物品的方法，所述方法包括以下步骤-提供可光聚合的材料，以及-借助于光聚合，形成所述可光聚合的材料的结构化衬底(101，301，501，601，701，801，901，1001，1101，1201，1301，1501)，至少包括以下步骤-以第一预定图案照射所述可光聚合的材料的一个或多个第一层，-以第二预定图案照射所述可光聚合的材料的一个或多个第二层，其中被照射的第一层形成衬底，被照射的第二层形成用于在所述衬底上限定隔室(107，307，707，807，907，1007，1207)的矩阵的升高结构(102，302，502，602，702，802，902，1002，1102，1202，1302，1402，1502)的栅格，所述隔室适用于接收和保持液滴或液体沉积材料的线。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，形成可光聚合的材料的结构化衬底的步骤还包括以一个或多个其它的预定图案照射所述可光聚合的材料的一个或多个其它的层，借以形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：PC杜恩埃维德，JF迪克斯曼，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[]