二极体液体或胶体悬浮液的例示性可印组成物包含复数个二极体、第一溶剂及/或黏度调节剂。在其他例示性具体实例中，亦包括第二溶剂，且该组成物在约25℃下的黏度实质上介于约1,000cps与约25,000cps之间。在一例示性具体实例中，组成物包含：复数个二极体或其他二端积体电路；一或多种溶剂，其包含约15%至99.9%的N-丙醇、异丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氢糠醇、环己醇及其混合物中任一者；黏度调节剂，其包含约0.10%至2.5%的甲氧基丙基甲基纤维素树脂或羟丙基甲基纤维素树脂或其混合物；以及约0.01%至2.5%的复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围介于约10微米与约30微米之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体关于发光及光电技术，且尤其关于发光或光电二极体或其他二端积体电路悬浮于液体或胶体中且能够经印刷的组成物，以及制造发光、光电或其他二极体或二端积体电路悬浮于液体或胶体中的组成物的方法。
技术介绍
具有发光二极体(「LED」)的照明器件通常需要使用积体电路制程步骤在半导体晶圆上形成LED。所得LED实质上呈平面且相当大，宽200微米或200微米以上的量级。每一此种LED为二端器件，通常在LED的同一侧上具有两个金属端以为LED的p型部分与η型部分提供欧姆接触(Ohmic contact)。接着通常经由机械制程(诸如锯切)将LED晶圆分成个别LED。接着将个别LED置于反射外壳中，且将接线个别地附接至LED的两个金属端中的各者。此制程耗时、劳动密集且昂贵，使得基于LED的照明器件对于多数消费者应用而言一般过于昂贵。同样，能量生成器件(诸如光电面板)亦通常需要使用积体电路制程步骤在半导体晶圆或其他基板上形成光电二极体。接着封装且组装所得晶圆或其他基板以形成光电面板。此制程亦耗时、劳动密集且昂贵，使得光电器件在无第三方资助或无其他政府鼓励下广泛使用亦过于昂贵。 已运用各种技术试图形成用于发光或能量生成目的的新型二极体或其他半导体器件。举例而言，已提出可印刷经有机分子官能化或封端从而可混溶于有机树脂及溶剂中的量子点以形成图形，接着在该等图形经第二光激发(pump)时发光。各种形成器件的方法亦已使用半导体奈米粒子，诸如处于约1.0nm至约IOOnm (十分之一微米)范围内的粒子进行。另一方法已利用大量分散于溶剂-黏合剂载剂中的硅粉，其中利用所得硅粉胶态悬浮液形成印刷电晶体中的活性层。另一不同方法已使用形成于GaAs晶圆上的极平坦的AlInGaP LED结构，其中各LED具有至晶圆上之两个相邻LED中之每一者的脱离光阻锚，且接着取放各LED以形成所得器件。其他途径已使用「锁与钥(lock and key)」流体自组装，其中将梯形二极体置放于溶剂中，接着将其倾注于具有用以将梯形二极体捕获且固持于适当位置的匹配的梯形孔的基板上。然而，溶剂中的梯形二极体并非悬浮及分散于溶剂内。反之，梯形二极体快速沈降成相互黏附的二极体块，无法维持悬浮或分散于溶剂内，且在临用前须要活性音波处理或搅拌。溶剂中的此种梯形二极体不能用作能够储存、封装或用作墨水的基于二极体的墨水，且进一步不适用于印刷制程中。此等方法均未利用真正分散且悬浮于液体或胶体介质中，诸如以形成墨水的含有二端积体电路或其他半导体器件的液体或胶体，其中该二端积体电路悬浮成粒子，其中完成半导体器件且其能够起作用，且该含有二端积体电路或其他半导体器件的液体或胶体可使用印刷制程在非惰性大气空气环境中形成装置或系统。对于基于LED的器件以及光电器件而言，此等基于二极体之技术的新近发展仍过于复杂且昂贵而无法达成商业上可行性。因此，仍须要经设计成在并入的组件以及制造简便性方面成本较低的发光及/或光电装置。亦仍需要使用成本较低且较稳固的制程制造该等发光或光电器件，从而产生可供广泛使用且为消费者及商业所接受之基于LED的照明器件以及光电面板的方法。因此，对能够经印刷以形成基于LED的器件及光电器件的完成的能够起作用的二极体或其他二端积体电路的液体或胶体悬浮液、形成该等基于LED的器件及光电器件的印刷方法以及所得的印刷的基于LED的器件及光电器件仍有各种需求
技术实现思路
例示性具体实例提供一种「二极体墨水」，即能够诸如经由例如网版印刷或快干印刷术印刷的二极体或其他二端积体电路的液体或胶体悬浮液及分散液。如下文所更详细描述，二极体自身在包括于二极体墨水组成物中之前为完全成形的半导体器件，其在通电时能够起作用以发光(在具体化为LED时)或在曝露于光源时提供电力(在具体化为光电二极体时)。例示性方法亦包含制造二极体墨水的方法，如下文所更详细论述，该方法使复数个二极体分散及悬浮于溶剂及黏性树脂或聚合物混合物中，且可印刷该二极体墨水以制造基于LED的器件及光电器件。亦揭示藉由印刷该种二极体墨水而形成的例示性装置及系统。虽然描述内容集中于作为一种类型的二端积体电路的二极体，然而熟习此项技术者应了解可等效地替换成其他类型的半导体器件以形成更广泛称作「半导体器件墨水」之物，且所有该等变化应视作等效且处于本专利技术范畴内。因此，本文中任何对「二极体」的提及应理解为意谓且包括任何种类之任何二端积体电路，诸如电阻器、电感器、电容器、RFID电路、感测器、压电器件等，以及可使用两个端子或电极操作之任何其他积体电路。一例示性具体实例提供一种组成物，其包含:复数个二极体；第一溶剂；以及黏度调节剂。在一例示性具体实例中，第一溶剂包含至少一种选自由以下组成的群的溶剂:水；醇，诸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(异丁醇))、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、辛醇、N-辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氢糠醇、环己醇、松香醇；醚，诸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚；酯，诸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯；碳酸酯，诸如碳酸伸丙酯；甘油类，诸如甘油；乙腈、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基甲酰胺(NMF)、二甲亚砜(DMSO);及其混合物。第一溶剂可以例如约0.3%重量至50%重量或60%重量的量存在。在各个例示性具体实例中，复数个二极体中的各二极体具有介于约20微米至30微米之间的直径及介于约5微米至15微米之间的高度；或具有介于约10微米至50微米之间的直径及介于约5微米至25微米之间的高度；或具有各自为介于约10微米至50微米之间的宽度及长度以及介于约5微米至25微米之间的高度；或具有各自为介于约20微米至30微米之间的宽度及长度以及介于约5微米至15微米之间的高度。复数个二极体可为例如发光二极体或光电二极体。例示性组成物可进一步包含复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围介于约10微米与约50微米之间且以约0.1%重量至2.5%重量的量存在。另一例示性组成物可进一步包含复数个实质上光学透明且化学惰性的粒子，其尺寸范围介于约10微米与约30微米之间且以约0.1%重量至2.5%重量的量存在。在一例示性具体实例中，黏度调节剂包含至少一种选自由以下组成的群的黏度调节剂:黏土，诸如锂膨润石黏土、膨润土黏土(garamite clay)、有机改质黏土 ；醣及多醣，诸如瓜尔胶(guar gum)、三仙胶；纤维素及改质纤维素，诸如羟甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、丙基甲基纤维素、甲氧基纤维素、甲氧基甲基纤维素、甲氧基丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、纤维素醚、纤维素乙醚、聚葡萄胺糖；聚合物，诸如丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸酯聚合物及共聚物；二醇，诸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯；烟雾状二氧化硅、二氧化硅粉；改质尿素；及其混 合物。黏度调节剂可以例如约0.30%重量至5%重量或约0.10%本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克·D·洛文索，威廉·约翰斯顿·雷，尼尔·O·莎顿，理查德·A·布兰查德，布莱德·欧罗，马克·亚伦·里王道斯基，杰佛瑞·巴德瑞君，艾瑞克·安东尼·皮罗奇洛，
申请(专利权)人：无限科技全球公司，
类型：
国别省市：
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