TW533751B - Electronically active primer layers for thermal patterning of materials for electronic devices - Google Patents

Electronically active primer layers for thermal patterning of materials for electronic devices Download PDF

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primer
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donor element
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TW091103140A
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Manoj Nirmal
Ha Thanh Thi Le
Martin Benson Wolk
Erika Bellmann
Fred Boyle Mccormick
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3M Innovative Properties Co
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Description

533751 A7
、發明說明（ 彳奎 、、， 1寻适之枒钮 ^ —些活性底漆1基材之細部等等）做選擇。本發明亦考慮 也就是被活包含具有側接於聚合物主鏈之聚合物， 明 / 材料共價鍵官能化之聚合物。為了1日日士欠 明，“分散於一中之活性材料，，：:二：了=本發 地包括經活,_官能二^ 合物之本發明之活性底漆層可用於改良發光聚 圖之方法體列:發明提供-種將-層電子裝置製 與熱傳送供體之間，再：：：活性底漆配置於受體基材 料成分之傳送層二部:::::裝置材 Γ:::;活性底漆包含分散於黏靖 送，而電子活性材二 層至受體之選擇性熱傳 性。 丨材科係經選擇以維持電子裝置之可操作 發體實施例中，本發明提供—種將多個有機+致 &先裝置製圖於受體上的方1固有“致 體包含許多配置於其表面上之陽：此：法中’所提供之受 版兀件則包含底基材和傳送 …傳迗供 材料。其次，活性底漆伟被,置：=包含有機電致發光 體元件傳送層之間:活體基材陽極表面和供 送= 經選擇以促進傳送層至受體 傳达層係從供體元件選擇性地熱傳送至受體傳 本纸張尺度辟(CNS) -5 533751
五、發明説明（ 以便於受體上形成某圖案的有機電致發 a 陰極材料沈積於_ 牵之有 ’ 八久，將 。亥圖案之有機電致發光材料上，以僮於，。 體上形成多個有機電致發光梦罢^ y ^ 以便於叉 八加從』 钱私致知九衣置，每個裝置以下列順庠冶 δ —個％極、一邱八柯庇、氺 ^ 口Ρ刀活性底漆、一部分有機 及一部分陰極。 々包双叙九材枓 n-個具體實施射，本發明提供 兀件，其包含底基材，敎傳㈣# …寻、供體 _ 土何"寻适層，其能夠從供體元件被in 擇性地熱傳送而形成至少一邻八千7 # 忾版兀件破砥 戍& y 4分電子裝置， 其係被配置於埶# & > 1 …、得迗層上，作為供體元件 底漆包含分散於黏合劑中之取卜層，舌杜 性材料，該黏合劑係經 選擇以促進傳送層至受體之選 u〆，& 、悍Γ生熱傳迗，而電子活性材 料係經适擇以維持電子裝置之可操作性。 凰式農至Jg^J^ 本發明在考量下列本發明处人 …σ附圖之各種具體實施例詳 細說明後，可更為完全地瞭解，附圖中： 圖1為供體膜片之截面圖； 圖2(a)為受體上供體膜片之熱傳送成像載面圖，其中本 發明之活性底漆係配置於供體和受體之間；及 圖2( b)為幾部分一或多層偉笑 尺夕增得运層之戴面圖，其係經熱傳 送至具有活性底漆層之受體上。 雖然本發明可修改成各藉杜肖 、 取合植改良和替代形式，其特性已作 為實例示於圖式中，且將钱“％ , 將。平、，.田况明。然而，應瞭解的是， 此曰並非將本發明限制於所％明 ^ 」、m况明之特定具體實施例。相反 的’旨在涵盡洛於本發明接沾命e _ .. 乂 η精神與乾疇内之所有改良、同等 -6 -
533751 4 五、發明説明（ 物及替代方式。 本务明據信可應用於_㈣_㈣ 傳，而形成電子裝置或其部分。特定言之J =之熱質 一些材料形成有機電致發光裝置(_)或其：分：：： ，：：：：機電致s發光材料之熱傳送。本發明在熱傳送： 紐7G人又體基材之間提供一種底幫、： 與維持裝置的功能性。由於本發明考慮到以二== 電子裝置製圖，故活性底漆層可經選擇以改良：:：ί將 ㈣持或增添功能性。根據本發明，配置 二之 :::性底漆層可包含分散於黏合劑中之活性：料？：： ==)擇？進所傳送材料對受體之黏著性(或；外 言=,=:=以提供功能性。舉例 、，工k擇，如此底漆層在0LED中 # 傳遞或電荷注入功能’且黏合劑材料係經選擇，以改 :電致發光材料從供體膜片至受體之傳送 = 禮度係指從供體媒質實際傳送至受體 ：： 真 傳送圖案的程度。 叶ΰ案付合所欲 和i:::活性底漆亦可獨立選擇相容黏合劑(或聚合物） r:獨立選擇相容黏合劑和活性材料之能力，可 在設計底漆層方面有彈性，以使較廣範圍之 有較高的真確度製圖。當熱傳送發光聚合物或在裝置中提 供功能性之其他材料時，這㈣有用。在_些例 於物理和機械性質（如高分子量、剛性、高膜μ結性質， 533751 A7 B7 五、發明説明（5 諸如此類）使然’可能難以熱傳送此等材料.。由於此等材料 提供功能性’故不一定總是希望自其純態將之改良，以改 良其在熱製圖操作中之可傳送性，不過此等改良曾經成 功，如揭不於共同受讓之美國專利申請案序號〇9/662,98〇中 (代理人檔案號碼56001USA6A.002，標題為“發光聚合物摻 合物之選擇性熱傳送（Selective Thermal Tiransfet· of Light
Emitting Polymer Blends)”）。本發明提供一種活性底漆，其 可因其配合所欲特定傳送材料之傳送輔助性質做選擇，同 時維持所需的裝置功能性。 圖1顯示一種熱傳送供體100之實例，其包含底基材11()、 選用之底層112、光至熱轉換層（LTHC層）114、選用之夾層 118及傳送層116。亦可存在其他層。一些範例供體係揭示 於美國專利案號6，1 14,088 ; 5,998,085 ;及5,725,989中，國 際公告案號00/4 1893中，及共同受讓之美國專利申請案序號 09/473,1 14和09/474,002 中。 。 材料可從熱質傳供體元件之傳送層被傳送至受體基材如 下：將供體元件之傳送層靠近受體放置，並以可被lthc層 吸收並轉換成熱量之成像輻射照射供體元件。供體可經由 供體基材’或經由受體’或經由兩者暴露於成像輻射:此 輻射可包括-或多種波長’包括例如來自雷射、燈管或苴 他此種輕射來源之可見光、紅外輕射或紫外輕射。埶傳送 層之材料可以此方式被選擇性地傳送至受體，以便於受體 自例如燈管或雷射之光的熱傳送是有利的 上按影像形成所傳送材料之圖案。在許多 二： ώ九丨L W Μ ，· 一 1 7 W十中，利用來 ’因為可經常達 -8- 確性和精確性。所傳送圖案之大小和形狀(如直線、圓 正方形或其他形狀），可藉由例如選擇光束大小、光束 :光圖t、$肖光束接觸熱質傳元件之時間及/或熱質傳元 :材料來控制。所傳送圖案亦可藉由經過遮 疋件來控制。 或者，可使用熱印刷頭或其他加熱元件（經製圖或其他情 :关)來選擇性地直接加熱供體元件，藉此按圖傳送部分的傳 :曰。在這種情況中，供體膜片之LTHC層係視情況選用。 ^卩刷頭或其他加熱元件可特別適合用於較低解析度分判 頌不器、發射性圖像及諸如此類之製圖裝置。 σ 碎熱質傳之模式可依據照射種類、材料種類與LTHC層性 貝 傳送層中材料之種麵莖笠；；7今料· 〇 , 多種機制來發…广般係經由-或 仪料 ”中或多種可在傳送期間，依據成像 :、供體結構等等來著重或減輕。一種熱傳送機制包括 局，II此在熱傳送層與其餘供體元件之間界面的 :口熱’可降低所選擇部位中熱傳送層對供體之黏 ’ ^熱傳送層之經選擇部分可黏著於受體更強過供體，如 來β供體兀件被除去時’傳送層之經選擇部分便殘 ^受體上。另—難料機制包括燒料送 ^ Γ可用以將部分的傳送層自供體元件燒-去，藉此 燒蝕材料引向為邮、; 一 棺此时所 ,v 又肢。逛有另一種熱傳送機制包括昇華，葬 散於傳送層之材料可藉供體元件所產生的熱量昇華。曰 種料可凝結在受體上。本發明考慮包含-或多 -/、他機制之傳送模式，藉此在熱質傳供體元件 533751 五、發明説明（7 ) LTHC層中所產生的熱量，可用以引起材料從傳送層到受體 表面之傳送。 各種不同的輻射發射來源皆可用來加熱熱質傳供體元 件。對類似技術（例如經過遮罩曝光）而言，高功率光源（例 如山气閃光燈和雷射）係有用的。對數位成像技術而古"、，红 =二見和紫外等雷射係'特別有用的。適當雷射“例如 兩功率⑺〇〇毫瓦特)單模雷射二極管、光纖麵合雷射二極 管及,極管泵。即固態雷射（如Nd:㈣和⑽： 雷射 曝光停留時間可從例如幾百分一 I π u移至數十微秒或以上 大幅地受動，而雷射積分通量可在約001至約5焦耳/公分2 或以上之範圍内。除此之外，根據供體元件結構、傳送層 材料、熱質傳模式及其他此等因辛，· 、 條件可為適當的。 f肩射來源和照射 當在廣大基材面積上要求高點置 自八彩嚭_ m 雉f生捋（例如用於高信 …"員不雷射特別可用作轄 亦適合大剛性基材（例如丨公尺x 田射來源 連續或片狀薄膜基材(例如i。。微米厚的：：玻璃)和 者。 T坪的也亞胺膜片）二 在成像期間，可使熱質傳元件 是埶熔羝值洋嫵4丨^ π山接觸文體（如可能通常 疋…熔黏傳迗機制之情況），或 -^ ^ Mr ^ ,Λ …貝得70件可與％體間隔 “巨離(如可為燒料送機制 況）。在至少一些例子中，壓力$吉# 针幵畢栈制之情 件緊穷接觸為姊^ &力或真空可用以保持熱傳送元 忏冢4接觸叉體。在一些例子中 元件與受體之間。這種遮罩在傳將^放置於熱質傳 、I之伎可被移除或可留在 -10 本纸張尺魏财S时料(c^s)域5^^^ 533751
上—之後可使用輻射來源以按影像方式（例如數位方式 ^ 、二過遮罩之類似曝光）來加熱LTHC層（及/或其他含 有幸S射吸收劑之；、，, y 3 )以進订傳送層從熱傳送元件至受體之 按影像傳送及/或製圖。 八,里而° ~選擇之傳送層部分係被傳送至受體，而無 傳送顯著部分的熱質傳元件其他層，例如選用的夾層或 ,曰迖用夾層之存在可消除或降低材料從LTHC層至 受體的材料傳送，及/哎降， 汉/ Α降低所傳达之傳送層部分中的變 形。較佳的是’在成像條件下，選用夾層糾賣層之黏著 性係大於夹層對傳送層之黏著性。在—些例子巾，可使用 裝 反？層來減弱經由夾層透射之成像輻射程度，並降低對 =之傳送層部分的任何損傷，其可能起因於所透射輻 層及/或受體之交互作用。這在降低當受體對成像 輕射具面吸收性時可能發生之熱損傷方面是特別有利的。 一可使用大的熱傳送元件，包括具有—公尺或以上長度和 見度之熱傳送元件。在操作中，可使雷射經過窄平行光樹 ^以其他方式橫移過大的熱傳送元件，雷射係選擇性地操 乍，以便根據所需圖案來照明部分的熱傳送元件。或者， :射可靜止不動而熱傳送元件及/或受體基材在雷二方移 動。 在-些例子中，連續使用二或更多個不同熱傳送元件， 以便於受體上形成電子裝置’可能是必要、想要及/或合宜 的。舉例言之’多層裝置可藉由從不同熱傳送元件傳送分 離層或分離的層i隹疊物來形&。多|堆疊“ ％ Μ 一 -11 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 533751
533751
用以形成供體基材與鄰接底層之材料可經選擇，以便改 良供體基材與底層之間的黏著性，控制基材與底層之間的 熱量=，控制傳遞至LTHC層之成像輻射，降低成像缺 陷，等等。選用之底施層可在將隨後層塗覆於基材上期 間，用以增加均勻性，且亦增加供體基材與鄰接層之間的 黏合強度。適當具有底漆層之基材的一個實例可得自鐵人 (Teijin)有限公司（產品編號HPE100，曰本大阪）。 定波長之高透光性），以及對於特定應用而言具有充分機械 與熱穩定性之其他薄膜。在至少_些例子中，供體基材是 平坦的，如此可形成均勻的塗膜。供體基材通常亦選自即 使在加熱LTHC層仍維持穩定的材料。然而，如以下所說明 的’在基材與LTHC層之間包含底層，可用以在成像期間， 將基材與LTHC層所產生之熱量隔離。供體基材之典型厚度 範圍係從0.025至0.15亳米，較佳為〇〇5至〇1毫$，不過可 使用較厚或較薄的供體基材。 選用之底層m可經塗覆或以以方式配置於供體基材盘 LTHC層之間，例如，以便於成像期間控制基材與LTHa 之間的熱量流動，以及/或提供供體元件對於儲藏、操作、 供體加工及/或成像之機械穩定性。適當底層之實例和提供 底層之方法係揭示於共同受讓之美國裒剎由4 夭回寻利-甲请案09/743,1 14 (代理人檔案號碼54397USA1A，標題古為曰一 一 ^ 加项马具有熱量管理底層 之熱傳送供體元件（Thermal Transfer η
Ier Donor Element having a
Heat Management Underlayer)，，）° 底層可包含賦予供體元件所需機械及/或熱性質之材料
裝
-13-
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舉例言之，底層可包令知姐 一 匕5相對於供體基材展現出低（比熱X穷 度）及/或低熱傳導之材料。、士 " 、山 g種底層可用以增加往傳送展 之熱量流動，例如以改良供雕 、、曰 p又民供體之成像靈敏性。 底層亦可為了機械柯暂 人 ㈣婦貝或基材與L T H C之間的點著性而包 § 些材料。利用可改g装44· fc r文良基材與LTHC層之間黏著性的底 層，可使傳送影像較無變形。 - 又u 就貝例而吕，在一此愔说 中，可使用底層，A隆彻十、山A 二丨月儿 ^ L /、牛低或消除層的脫層或分離，例 如’此可能在供體媒質成像 貝坎彳冢期間可能以其他方式出 可降低由所傳送之傳送芦邱八 ° 抒1層°卩分展現的物理變形量。铁而， 在其他情況中，可能希望在成 、 或當中至少某程度分離的底屛 合層之間 办口 禮例如，以便於成像期間在 裝 各層之間製造能提供熱絕緣 ^ 备L $刀月b之乳隙。.在成像期間之分 綠’亦可提供釋放在成像期間可能因加熱lthc層所產生氣 體的通迢。提供此種通道可導致較少的成像缺陷。 訂 底層在成像波長下可大體上呈透 。 处月或亦可至少部分叨 收或反射成像輕射。成像輕射葬由 平田耵精由底層之減弱及/或反射， 亦可用以控制成像期間之熱量產生。 底層可由許多已知聚合物，如埶 線 , 上 …、u r生（父聯）、可埶固柹 (::聯)或熱塑性聚合物的任何-種所組成，包括‘： 包括f基丙雜、換合物、混合物'共聚物、三元聚 合物、四几聚合物、低聚物、高聚物等等），聚醇(包括聚 乙烯醇）’環氧樹脂(亦包括共聚物、摻合物、 元聚合物'四元聚合物、低聚物、高聚物等等）， 氧烧(以及其所有種類之變體），聚乙稀吹 ，二夕 -14-
聚酿亞胺，聚醯胺，聚 耳 維素_和_(例如風’盼-曱搭樹脂，纖 錯等等)，項基纖維素纖維素乙酸sl 丁酸 笨二甲酸乙二㈣))，二7s?，旨(例如， V 二二稀、聚異丁稀、聚四氣乙稀、聚氣 ;=:、聚(對氣笨乙稀)、聚偏二氣乙稀、聚氯乙歸 等)聚物(例如’聚異丁烯-共-異戊二稀 烷：s t些可永合活性基團(環氧-矽氧烷、環氧-矽 :細醒-石夕烧、丙稀酿_樣’丙稀醒-環氧化 =、罐脂(例如嶋漆和可溶㈣樹脂)、聚) =㈣'^氣乙烯'、硝基纖維素、聚 : …旨及其混合物之可聚合組合物。底層可包含均 4物（包括但不限於無規共聚物、接枝共聚物、: 物等等）。 /、♦ 底層可藉任何適當方法形成，包括塗覆'層壓、擠壓、 真空或蒸氣沈積、電鍍，諸如此類。舉例言之，交聯底層 可經由將未交聯材料塗覆於供體基材上’再使該塗膜交耳i 而形成。或者，可在最初形成交聯底[然後將其層壓‘ 基材，接著再交聯。交聯可藉此技藝中已知之任何方法進 行’包括暴露於輻射及/或熱能及/或化學固化劑（水、氧等 底層厚度通常大於習用黏著底漆與防黏層塗膜之厚度， 幸乂佳大於〇 · 1微米’更佳係大於0.5微米，最佳係大於^微 米。在一些情況中’特別是對於無機或金屬底層而言，底
層：更溥。舉例言t，於成像波長下具有至少部分反射性 > ' & •曰，可用於供體元件係從傳送層側受照射之成 像系統中。在装仙降 “他情況中’例如，當底層被包含在内以便 於供體元件中楹根 ^ ^ 敕仏一些機械載體時，底層可比這些範圍更 〔考圖1，ETHC層114可被包含在本發明之熱質傳元 八-、更將知射能結合至熱傳送元件中。LTHC層最好包 一立八 Μ，其吸收入射輻射（例如雷射光），並將至少 Ρ刀人射幸田射轉㉟成熱i，而使傳送層4以從熱傳送元 件傳送至受體。 ^敫而3，LTHC層中的輻射吸收劑會吸收在電磁波光譜 犯圍之紅外、可見及/或紫外等區的光，並將所吸收之輻射 轉換成熱量。輻射吸收劑物質對所選擇之成㈣射通常具 有:吸收性’提供在成像輻射波長下具有範圍在約Ο·〕至3或 更门之光卞山度的LTHC層。光學密度為透過該層之光強度 對入射於。亥層上之光強度比值的對數(底⑼絕對值。 幸田射吸收劑物質可均勻地配置於整個lthc層或可不均勾 地分佈。舉例言之’如共同受讓之美國專利申請案序號 09/474,002 (代理人檔案號碼54992usa9a，標題為“熱質傳 供體元件（Thermal Mass Transfer D〇n〇r Element)，，）中所描述 者，可使用不均句LTHC層來控制供體元件中的溫度分佈型 態。這可得到具有改良傳送„(例如在所欲料圖案與實 際傳送圖案之間較佳的真確度）之熱傳送元件。 適當輕射吸收劑物質可包括，例如，染料（例如可見光染 > 16- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 533751 發明説明（ 料备、外光染料、紅外 料），顏料，金屬Λ 4及#射極化染 性物質。適，& 金屬㈣及其他適當吸收 里，及黏入,丨層之一個貫例可包含顏料，如碳 成為薄膜：1屬聚合物。另一種適當LT_包含形 有黑色視〜卜屬’金屬氧化物’例如，黑鋁(亦即具 可I&一^ „硯之經部分氧化48 )。金屬和金屬化合物薄膜 可^用j術’例如㈣和蒸發沈積而形成。微粒狀塗膜 二D劑和任何適當乾式或濕式塗覆技術形成。LTHc 層亦可错由將二或更多含有類似或不同物質之LTHC層結合 ::成。舉例言之’ LTHC層可藉由將黑鋁薄層蒸氣沈積於 a有被配置於黏合劑中之碳黑的塗膜上而形成。 ，L a在LTHC層中用作輕射吸收劑之染料，可以微粒狀形 式$在、溶解於黏合劑物質中、或至少部分分散於黏合劑 物質中。當使用分散的微粒狀輻射吸收劑時，粒子大小至 少在一些例子中可為約1〇微米或更小，且可為約丨微米或更 小。適當染料包括在光譜IR區中吸收的染料。舉例言之， 了使用由葛連朵保護技術公司（Glendaie pr〇teetive
Technologies，inc·，Lakeland，Fla.)以商品名 CYASORB IR- 99、IR-126及IR-165所銷售之IR吸收劑。特定染料可根據一 些因素做選擇’例如在特定黏合劑及/或塗料溶劑中的溶解 度及相容性，以及吸收的波長範圍。 顏料物質亦可用於LTHC層中作為輻射吸收劑。適當顏料 之實例包括碳黑和石墨，以及酞菁、二硫雜環戊二稀鏡及 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X297公釐) 533751 A7
鈷、銥、鎳、鈀、鉑、銅、銀、金、鍅、鐵、鉛及碲等金 屬之氧化物和硫化物。亦可使用金屬硼化物、碳化物、氮 化物、氰化物、青鋼結構之氧化物及結構上與青銅家族有 關之氧化物（如wo2 9)。 描述於吴國專利案號5，16M24和5,35i，6i7中的其他顏料。 此外’可使用以例如吡唑啉酮黃、聯茴香胺紅和鎳偶氮普 之銅或絡錯合物為主之黑色偶氮顏料。亦可使用無機顏 料，包括例如链、站、錫、銦、鋅、鈦、路、钥、鎢： 金屬輻射吸收劑可以粒子形式使用，如揭示於美國專利 案號4,252,671者，或作為薄膜使用，如揭示於美國專利案 號5,256,506者。適當金屬包括例如銘、錢、錫、銦、碌和 辞。 供用於LTHC層之適當黏合劑包括成膜聚合物，如齡駿樹 脂（例如酚醛清漆和可溶酚醛樹脂），聚乙烯醇縮丁醛^ 脂，聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇縮乙醛、聚偏二氯乙烯、嗲 丙烯酸自旨、纖維素醚類和醋類、硝基纖維素及聚碳酸黯^ 適當黏合劑可包括已經或可被聚合或交聯之單體、低聚物 或聚合物。亦可包含添加劑如光引發劑，以幫助lthc黏人 劑之交聯。在一些具體實施例中，黏合劑主要係利用可I 聯單體及/或低聚物與選用聚合物之塗膜增成。 在至少一些例子中，熱塑性樹脂（如聚合物）之包含可改 良LTHC層之效能（如傳送性質及/或可塗覆性）。咸信熱塑 性樹脂可改良LTHC層對供體基材之黏著性。在一具體實施 例中，黏合劑包含25至50重量％ (當計算重量百分率時不包
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4 533751 18 五、發明説明（ 此便可傳送熱不穩定材料。舉例言之，夹層可充作熱擴散 為’以控制夾層與傳送層之間界面相對於lthc層内所達溫 度之溫度。這可改良所傳送層之品質(亦即表面粗糙度、邊 緣粗糙度等等）。夾居夕左+女 日 塑膠記憶。 s之存在亦可仔到所傳送材料内改良的 ^ s可3有外加劑，包括例如光引發劑、界面活性劑、 顏料、塑化劑及塗覆助劑。夾層之厚度可取決於一些因 盘 《層之材料、LTHC層之材料與性質 '傳送層之材 '成像㈣之波長、及熱傳送元件於成像㈣之曝 米二'對於承合物夾層而言，夾層之厚度通常是在〇·05微 物办/ 圍内。對於無機夾層（例如金屬或金屬化合 圍：:)而言’夾層之厚度通常是在。侧微米至丨。微米的範 -再—人參考圖1 ’熱傳送層1 16係包含在本發明之熱質傳供 傳送層116可包含任何適當的一或多種材料：其 :直接力ΠΓ占合劑之一或多層内，當供體元件暴露 像_:二i露二被：層吸收並轉換成熱量之成 擇性地傳送 當“機制以-個單位或幾部分被選 可攸熱質傳供體元件被選擇性地製圖冬傳送層實例，勺 括色料（例如分散於黏合劑中之顏料及/或染料）、極σ匕 液晶材料、粒子(例如用於液晶顯示器之 ：、 :、絕緣粒子、導電粒子及類似物，秦分散於= )、發射性材料(例如燐光體、有機電致發光材料等等)： -21 本紙張尺^ X 297公釐） 19 五、發明説明（
疏水性材料（例如噴墨受體用之分配庫）、親水性材料、多 層堆疊物（例如多層裝置結構，如有機電致發光裝置）、^ 米結構或奈米結構層、抗光蝕劑、金屬、聚合物、黏著 劑、黏合劑、酵素與其他生物物質、及其他適當材料或材 料之組合。此等及其他傳送層係揭示於下列文件中：美國 專利案號 6，1 14,088 ; 5,998,085 ; 5,725,989 ; 5,71〇,〇97 Y 5,693,446 ; 5,691，〇98，· 5,685,939 ; 5,521，035 ;國際公告案號 WO 97/15 173、W〇 99/46961 及W〇 00/41893。 、〜 特別適合之傳送層包括可用於製造電子裝置和顯示器之 材料。可執行根據本發明之熱質傳，而利用比以光刻I主 之製圖技術及並非適合光刻製圖之材料（如發光聚合物）為 少的加工步驟’以高精確性與正確，將受體上之一或多種 爾圖’因此尤其可用於顯示器製造之類的應用：舉例 g之，可製造傳送層，如此當熱傳送至受體時，所傳送材 _则色器、黑基質、間隔物、阻擋層、間壁、極化 裔、阻滯層、波板、有機導體或半導體、無機導體或半導 二口層、_層、0LED、有機電雜 ET、及』此寺元件、裝置或其部分，其可單獨或结合 /、他可以或不可以類似方式製圖之元件而用於顯示界中。 °。（如0LED顯不杰）之一或多種材料。舉例言之，德送 層可包含發光聚合物、有機小分雕 材料，以及其他有機導、m 肢、有機電荷傳遞 1甲本基伸乙烯基）（ppv)、對聚笨
本紙張尺歧财國时料(CNS) A4^i^ X 297公釐) 533751 A7
(p^)、聚苟（PF)、其共聚物、及含有這些LEp或共聚物之 払σ物。發光有機物之其他實例包括有機小分子發射體、 了刀子摻雜之LEP、以螢光染料分散之發光有機物，諸如此 颏。以聚合物為主之發射性材料之其他種類包括分散於聚 合物基質内之小分子發光體。舉例言之，聚（9_乙烯咔 唑），通常被稱為PVK、PVCz或聚乙烯咔唑，經常被用作分 政併口 OLED之小分子的聚合物基質。材料從供體膜片至用 於發射顯示器與裝置應用之受體的熱傳送，係揭示於美國 專利案號6，1 14,088和5,998,085及國際公告〇〇/41893中。
在至少一些例子中，OLED包含一薄層或數層的一或多種 適當有機材料，其係包夾在陰極和陽極之間。電子係從陰 極注入有機層，而電洞則從陽極注入有機層。因為所注入 電荷向帶相反電荷之電極遷移，故其可再結合而形成電子_ 電洞對’其通常被稱為激發性電子。這些激發性電子，或 激發態物種，當其衰變回到基態時，可發射光形式的能量 (參見例如 Τ. Tsutsui，MRS Bulletin. 22，ρρ· 39-45 (1997))。 可用於 OLED 之材料係由 J. L. Segura 於 “The Chemistry of Electroluminescent Organic Materials，，，Acta Polvm·· 49, pp. :)19-344 (1998)及 A. Kraft 專人於 “Electroluminescent
Conjugated Polymers—Seeing Polymers ip a New Light”， Angew. Chem. Int. Ed., 37, pp. 402-428 (1998)中所揭示。 OLED結構之說明性實例包括分子分散之聚合物裝置，其 中電荷負載及/或發射物種係分散於聚合物基質中（參見J.
Kido “Organic Electroluminescent devices Based on Polymeric -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 訂
線 533751 A7 B7 五 、發明説明（21 )
Materials”，Trends in Polymer Sciejjj^ 2，pp 3 50-3 5 5 (1994))，共輛聚合物裝置，其中聚合物（如聚伸苯基伸乙稀 基）層係充作電荷負載與發射物種（參見j.LM· Halls等人， Thin Solid Films, 276, ρρ· 13-20 (1996)) ’ 蒸氣沈積小分子雜 結構裝置（參見美國專利案號5,061，569和c.H Chen等人， "Recent Developments in Molecular Organic Electroluminescent Materials”，Macromolecular Symposia· 125, pp· 1-48 (1997))，發光 電化電池（參見Q. Pei等人，LAmer· ，沖 3922-3929 (1996))，及能夠發射多波長光之垂直堆疊有機發 光二極管（參見美國專利案號5,7〇7,745和z.处⑶等人， Science. 276, pp. 2009-201 1 (1997)) 〇 參考圖1，供體元件100亦可包含選用的傳送輔助声 示），最典型的是被供作一層黏著劑或黏著促進劑/其係被 塗覆於傳送層116上作為供體元件1〇〇之最外層。除本發明 活性底漆層之外，還可提供此種選用的傳送輔助層。傳送 輔助層可供以促進傳送層的完全傳送，尤其是在^像之後 供體與受體基材分離期間。範例傳送輔助層包括於室溫下 具有些微黏性或無黏性之無色透明材料，例如由 Acrylics以商標名Elvacite所銷售之樹脂家族（如以Mae 2776)。傳送輔助層亦可含有輻射 3另罕田耵及收d _其吸收與成像雷 射或先源相關率的&。除視情況被g己置於供體元件上者 之外’傳送輔助層亦可視情況被配置於受體上，或代替前 者。 受體基材可為適合特殊庫用 沐應用的任何項目，包括但不限於 -24- 五、 發明説明（ 22 坡璃、透明薄g、反射薄膜、金屬、半導體、各種紙材及 ，膠。舉例言受體基材可為適合顯示器應用之任何種 :員基：或顯示元件。適合用於顯示器(如液晶顯示器或發射 員不态)之文體基材’包括大體上可透射可見光之剛性或栌 性基材。適當剛性受體之實例包括玻場和剛性塑膠，其： 、’、工氧化锡鋼塗覆或製圖，及/或 /、 乂衣口 I工低服多晶矽（LTPS)或其他 :…構(包括有機電晶體)電路化，適當撓性基材包括 貫質上透明且透射的聚合物薄膜、反射薄膜'轉射薄膜、 極化薄膜、多層光學薄膜，諸如此 技u b上 撓性基材亦可經電 :材料或電晶體塗覆或製圖。適當聚合物基材包括聚醋底 Γ(例如聚對苯二甲酸乙二醇醋、聚茶二甲酸乙二醇醋卜 樹脂、聚烯烴樹脂、聚乙烯樹脂(例如聚氯乙稀、 乙：、聚乙稀醇縮乙路等）’纖維素醋底材(例如 ^准素二乙旨、纖維素乙酸§旨）及其他料載體之習用取 二：膜=於在塑膠基材上製造0LED，經常希望在塑膠基 材之一或兩面上包含阻擋層薄膜淹 F置及苴兩炻名认S + …土膜’以保護有機發光 二二；“路於不欲程度的水、氧及類似物中。 4;基=任意的一或多個電極、電晶體'電容器、 隔物”慮色器、黑基質及其他可用於 露或其他裝置之元件預製圖。 * 除此之外，本發明考慮在熱傳送操 供體與受體之間的活性底漆層形成電子壯用配置於 性底漆之想法是要提供一或多種材料，=置或/、部分。活 黏著性及/或其他傳送性質（因而有了可破配置以改良 & Μ 一詞），而不破壞 533751 、發明説明（ 裝 訂 所欲製圖之電子裝置的可操作性（因而有“活性,，一詞）。 、為說明起見，圖2(a)與（b)顯示傳送層216至受體220上之 k擇性熱傳迗，其中活性底漆層222已經被置於傳送層2 i 6 與受體220之間。不失普遍性起見，圖2(a)與⑼係就傳送 有機電致發光材料，尤指發光聚合物來形成〇咖做討論。 然而，應認知的是，所說明之概念可應用於其他電子裝置 或其部分之製圖。在圖2(幻中，雷射光束23〇係入射於包含 基材210、LTHC層212、夾層214及傳送層216之供體膜片 上。在此情況中，傳送層216包含發光聚合物。供體係與配 置於叉體220上之活性底漆層222接觸。實際上，活性底漆 層可被塗覆於供體膜片之傳送層上、受體上、<兩者之 上。而且，活性底漆層可被塗覆，以便於供體或受體上形 成單一連續層，或者，活性底漆層可被製圖於供體或受體 上。活性底漆層可藉任何適當技術製圖，包括光刻、網 印、選擇性熱傳送、經過遮罩之沈積，諸如此類。當利用 =製圖之活性底漆層時，可能希望將活性底漆直接製圖於 文體上僅限於傳送層欲被選擇性熱傳送的區域。 線 t熱傳送不同類型材料至經本發明活性底漆製圖之受體 ^蚪，可能希望能為欲傳送之各種不同類型的材料選擇並 =圖不同活性底漆。舉例^，當製造全彩〇led顯示器 時’可從分離供體元件將紅色_發射、藍色-發射及綠色-發 射有機材料在受體上以相鄰色條製圖。受體可經特別為^ 傳迗之各個不同發射性材料所調配之活性底漆色條預先製 圖。例如，各發射性材料傳送所用之活性底漆之黏合劑= -26-
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例，包括電洞傳遞劑，如曱基苯基）·ν，ν,_二笨 基聯苯胺（TPD)、1，1-雙（（二_4-曱苯基胺基）苯基）環己蜣 及N，N’-雙（莕_;μ基）_N，N’_二苯基聯苯胺，及電子傳遞 劑，如3-(聯苯_4-基）-4-苯基-5-第三丁基苯基q，2,4-s 唑、2-(4-第三丁基苯基聯苯基哼二 唾及參（8-羥基喹啉酸并）鋁。 可在本發明活性底漆中用作可官能化聚合物之具側接活 性基團聚合物的實例，包括聚（4-(間曱苯基笨基胺基_ 4, _ (間曱笨基對乙烯基苯基胺基）聯苯基）、聚（4•乙烯基三苯 基胺基）、聚（乙烯咔唑）及其與一些單體（如笨乙烯）之共聚 物。 在圖2(a)中’雷射光束230造成LTHC層區域232升熱。供 體之選擇性加熱引致傳送層一部分234至受體22〇之熱傳 送。活性底漆層222可改良傳送層部分234對受體220之黏著 性，如此一來，當供體膜片自受體除去時，傳送層部分23斗 會殘留在受體上，而適當地配合所欲之傳送圖案。如圖2( b) 所示’幾個部分可從相同或分離的供體膜片傳送，而在相 同受體220上形成其他傳送部分236。雖然未示於圖2，彳曰炎 體220可包含其他層、裝置、裝置部分或其他圖案，如電= 體陣列、經製圖或未經製圖之陽極、經製圖或未經製圖之 電荷傳遞材料、經製圖或未經製圖之絕緣條、經製圖或未 經製圖之緩衝層、經製圖或未經製圖之濾色器、經製圖戈 未經製圖之極化器、黑基質、電子匯流排線，諸如此類。 在傳送發光材料之後，便可沈積及/或製圖其他裝置層。 -28-
裝
綠 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） ^33751 A7 --- B7 五、發明説明（:~) 等二他衣置層可包含電荷傳遞材料、陰極層，諸如此 之a、巴:條亦可在傳送某些裝置層之後且在沈積共同陰極 口 ϋ被製圖，，而使鄰接的裝置電絕緣。此等其他層之製圖 °藉任何適田方法進行’包括光刻、熱傳送、經過遮罩之 匕矛貝諸如此頬。對於〇LED而言，常希望能以形成水、氧 及所轉圖裝置對環境中可能敏感之其他元素之阻擋層的一 或多層來塗覆完成裝置，藉以包封該裝置。 實例 下列實例係說明在熱傳送發光聚合物中使用活性底漆層 來形成OLED。 31M—1」製備—县有活性底漆層之受體 具有活性底漆層之受體基材係以下述方式製備。 氧化姻錫（ITO)條狀基材係以2〇〇〇 r p m•旋塗上一種緩衝 溶液，其係由聚（3,4-亞乙基二氧噻吩）/聚（苯乙烯磺 酉夂）（PEDT/PSS)於去離子水中組成（7〇 : 30水比PEDT/PSS， 乂重里。十）。PEDT/PSS緩衝材料為以商標名Baytr0I1 p 4083 購自拜爾公司之PEDT/PSS。經PEDT/PSS塗覆之基材係於空 氣中在加熱板上以11(TC加熱5分鐘。PEDT/PSS塗膜係在經 製圖OLED中作為電洞注入緩衝層（見實例4)。然後將活性 底漆層塗覆於PEDT/PSS塗膜上。活性底漆層為雙（3-曱基 笨基）N,Nf -二甲基聯笨胺（TPD)於聚苯乙烯中之1 : 1懸浮 液。TPD係得自Aldrich化學公司（Milwaukee，WI)。所使用 之聚本乙細具有50, 000分子量，且係得自p〇iysciences (Warrington，PA)。活性底漆係自1.5%重量對體積甲笨溶液 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 533751 A7 B7 五、發明説明（27 ) 中被旋塗至PEDT/PSS層上。 實例2 :供體膜片之製備 具有發光聚合物傳送層之熱傳送供體膜片係以下述方式 製備。 將表1所列之LTHC溶液塗覆於0.1毫米厚之聚對苯二甲酸 乙二醇酯（PET)薄膜基材上。塗覆係利用Yasui Seiki實驗室 塗覆機CAG-150型，利用每吋長度具有150個螺狀槽之微凹 槽滾筒來進行。LTHC塗膜係於80 °C線上乾燥，並在紫外 (UV)輻射下固化。 表I : LTHC塗料溶液 成分 商標名 重量份數 碳黑顏料 Raven 760 Ultra (1) 3.88 聚乙烯醇縮丁醛樹脂 Butvar B-98 (2) 0.69 丙烯酸樹脂 Joncryl 67 (3) 2.07 分散劑 Disperbyk 161 (4) 0.34 界面活性劑 FC-430 (5) 0.01 環氧酚醛清漆丙烯酸酯 Ebecryl 629 (6) 13.18 丙稀酸樹脂 Elvacite 2669 (7) 8.79 2-芊基-2-(二曱基胺基)-1-(4-(嗎啉基） 苯基）丁酮 Irgacure 369 (8) 0.89 1-羥基環己基笨基酮 Irgacure 184 (8) 0.13 2-丁酮 43.75 1，2-丙二醇單甲基醚乙酸酯 26.25 ⑴可得自哥倫比亞化學公司（Columbian Chemicals Co.， Atlanta, GA) (2)可得自 Solutia公司（St. Louis，MO) -30- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 533751 A7 B7 五、發明説明（28 ) 〇)可得自 S. C. Johnson & Son公司（Racine，WI) (4)可得自 Byk-Chemie USA(Wallingfo:rd，CT) ⑸可得自明尼蘇打採礦與製造公司（Minnesota Mining and Manufacturing Co., St. Paul, MN) (6) 可得自 UCB Radcure公司（N· Augusta, SC) (7) 可得自 ICI Acrylics公司（Memphis，TN) ⑻可得自 Ciba-Geigy 公司（Tarrytown，NY) 其次，藉由輪轉凹槽塗覆方法，利用具有每吋長度有180 個螺狀槽之微凹槽滾筒之Yasui Seiki實驗室塗覆機CAG- 150 型，將夾層（配方列於表II中）塗覆於已固化之LTHC層上。 此塗膜係於60°C線上乾燥並經UV固化。 表II :爽層塗料溶液 成分 重量份數 SR 351 HP (三羥曱基丙烷三丙烯酸 酯，可購自 Sartomer (Exton，PA)) 14.85 Butvar B-98 0.93 Joncryl 67 2.78 Irgacure 369 1.25 Irgacure 184 0.19 2-丁酮 48.00 1-曱氧基-2-丙醇 32.00 接下來，PPV發光聚合物係自0.5%重量對體積曱苯溶液 中旋塗至已經固化之夾層塗膜上。PPV為可購自Covion Organic Semiconductors GmbH (Frankfurt, Germany)的一種， 且標示為C〇VI〇N PDY 132。 實例3 : PPV至活性底漆受體上之熱成像 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 533751 ~ A7 -----------B7 五、發明説明---— 發光聚合物係以下述方式以某圖案熱傳送至 漆層之受體上。 底 使實例2中所製得之供體膜片接觸實例i中所製得之受體 基材：使受體保持在開槽式真空框架中，同時將供體膜片 接觸受體放置，並經由應用真空維持在適當位置。供體之 傳送層（PPV發光聚合物）一直接觸受體之活性底漆層。接下 利用二具單模Nd : YAG雷射使供體成像。利用線性電 j計系統進行掃描，其中利用f-θ掃描透鏡作為部分的近_ $向心㉟態、，而使所合併之雷射光束聚焦於影像平面上。 雷射能量密度為〇.55焦耳/公分2。雷射光點大小，於I/〆強 度下測得，為30微米乘35〇微米。線性雷射光點速度可在每 秒10和30公尺之間調整，在影像平面處測量。雷射光點係 垂直於主要位移方向，以約100微米振幅振顫。傳送層係以 線條傳送至受體上，所欲線條寬度為約90微米。 傳il層係以一系列線條傳送，該線條係於受體基材上 與IJO色條呈覆蓋合模。所製圖ppv線條據觀察於整個基材 上是為均勻且無缺陷的，其於各方向上測量幾公分。土 i ： OLFD^ OLED係以下述方式製備。 絶緣條係於實例3中所製得受體上之ppy線條上方被製圖 j色條，且係放置於各PPV線條之間。絕緣條係藉由絕=性 高度填充之熱固性聚合物配方之雷射誘導熱成像，從供體 兀件製圖至實例3中所製得之受體。剛傳送之絕緣條大約 微米高，且每一邊約1〇微米與ppv線條重疊。接著，將 -32-

Claims (1)

  1. 140號專利申請案 專利範圍替換本(92年1月) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種將一層電子裝置製圖之方法，其包括下列步騾： 將活性底漆配置於受體基材與熱傳送供體之間；及 將一部分包含電子裝置材料成分之傳送層從供體選擇 性地熱傳送至受體，以形成至少一部分的電子裝置， 其中活性底漆包含分散於黏合劑中之電子活性材料， 該黏合劑係經選擇，以促進傳送層至受體之選擇性熱傳 送，而電子活性材料係經選擇，以維持電子裝置之可操 作性。 2. —種將多個有機電致發光裝置製圖於受體上之方法，其 包括下列步騾： 提供受體，其包含多個配置於其表面上之陽極； 提供熱傳送供體元件，其包含底基材和傳送層，該傳 送層包含有機電致發光材料； 將活性底漆配置於被置於受體基材表面之陽極與供體 元件傳送層之間，活性底漆包含分散於黏合劑中之電子 活性材料，該黏合劑係經選擇，以促進傳送層至受體之 選擇性熱傳送；及 將傳送層從供體元件選擇性地熱傳送至受體，以便於 受體上形成某種圖案之有機電致發光材料；及 將陰極材料沈積於該圖案之有機電致發光材料上，以 便於受體上形成多個有機電致發光裝置，各裝置以下列 順序包含一個陽極、一部分活性底漆、一部分有機電致 發光材料及一部分陰極。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中電子裝置為有機電 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 六、申請專利範圍 致發光裝置。 4·如申凊專利範圍第1項之方法，其中傳送層包含有機電 致發光材料。 5.如申請專利範圍第2或4項之方法，其中有機電致發光材 料包含發光聚合物。 6·如申凊專利範圍第5項之方法，其中有機電致發光材料 包含小分子發光體。 7·如申凊專利範圍第1或2項之方法，其中將活性底漆配置 於供植與受體之間，包括將活性底漆配置於受體上，並 使供體之傳送層緊靠著受體上之活性底漆。 8·如申凊專利範圍第1或2項之方法，其中將活性底漆配置 於供體與受體之間，包括將活性底漆配置於供體之傳送 層上’並使供體緊靠著受體。 9·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中將活性底漆配置 於供體與受體之間，包括將活性底漆製圖於受體上。 10·如申請專利範圍第i或2項之方法，其中活性底漆之電子 活性材料包含導電材料。 11·如申清專利範圍第1或2項之方法，其中活性底漆之電子 活性材料包含電荷傳遞材料。 12·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中活性底漆之電子 活性材料包含電洞傳遞材料。 13·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中活性底漆之電子 活性材料包含發光材料。 14.如申請專利範圍第1或2項之方法，其中活性底漆之黏合 -2 - 533751
    劑包含惰性聚合物。 15·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中活性底漆之黏合 劑包含導電聚合物。 16.如申請專利範圍第1或2項之方法，其中活性底漆之黏合 劑包含共軛聚合物。 17·如申請專利範圍第2項之方法，其中受體進一步包含被 塗覆於陽極上之緩衝材料。 18.如申請專利範圍第2項之方法，其中沈積陰極材料之步 跟包括沈積一個共同陰極。 19·如申請專利範圍第18項之方法，其進一步包括在沈積共 同陰極之前且在選擇性地熱傳送傳送層之後，將多個絕 緣體製圖的步驟，以便於沈積共同陰極時，使鄰接的有 機電致發光裝置電絕緣。 20· —種熱傳送供體元件，其包含： 底基材； 熱傳运層，其能夠從供體元件被選擇性地熱傳送，而 形成至少一部分的電子裝置；及 活性底漆，其係被配置於熱傳送層上作為供體元件之 取外層，此活性底漆包含分散於黏合劑中之電子活性材 料，該黏合劑係經選擇，以促進傳送層至受體之選擇性 熱傳送，而電子活性材料係經選擇，以維持^子裝置之 可操作性。 21·如申請專利範圍第20項之供體元件，其中傳送層包含有 機電致發光材料。 -3 -
    其中有機電致發光 其中有機電致發光 其中活性底漆之電 其中活性底漆之電 其中活性底漆之電 其中活性底漆之電 其中活性底漆之黏 其中活性底漆之黏 其中活性底漆之黏 22·如申請專利範圍第2 1項之供體元件 材料包含發光聚合物。 •如申请專利範圍第2 2項之供體元件 材料包含小分子發光體。 4.如申凊專利範圍第2 〇項之供體元件 子活性材料包含導電材料。 25·如申凊專利範圍第2 〇項之供體元件 子活性材料包含電荷傳遞材料。 26·如申請專利範圍第2 〇項之供體元件 子活性材料包含電洞傳遞材料。 27·如申請專利範圍第2 〇項之供體元件 子活性材料包含發光材料。 28·如申凊專利範圍第2 〇項之供體元件 合劑包含惰性聚合物。 29·如申請專利範圍第2 〇項之供體元件 合劑包含導電聚合物。 3〇·如申請專利範圍第2 〇項之供體元件 合劑包含共軛聚合物。 31·如申請專利範圍第2〇項之供體元件，其進一步包含光至 熱轉換層，其係被配置於底基材與熱傳送層之間。 32.如申請專利範圍第3 1項之供體元件，其進一步包含夾 層，其係被配置於光至熱轉換層與傳送層之間。 -4 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
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