TWI296862B - Polymeric matrix substrate - Google Patents
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Description
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玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 技術領域 ^ 發明領域 本發明有關一種位於一基材上以控制印刷於該基材上之 液體的像素組合體，尤其是有關該像素組合體之萝迕 及材料。 有機電致發光顯示器諸如聚合LED係為平板顯示器 才 L極及溽層半導體材料之像素矩陣構成，夂 像素係形成一發井-艿卿淡喜々^人 ° ^ &先一極肢。像素之側向尺寸與顯示器之解 斤又有關，例如每英吋單色顯示1〇〇 .合物-：皆薄層係約。.3微米厚。各像素中之化 她斤：：溶劑中之後經由噴墨印刷沉積。為了 之液體，該像素係定義為一 之障壁所分隔夕丨 〇稚田隹暴材上形成 所印刷之材料間的矩陣°#由印刷該像素或區間， 先前技術“局限於-像素。 發明背景 先前技藝中，# 中形成結構係為：由微影術於玻璃基材上在薄膜抗、蝕劑層 。微影術係：於凌，供顯示器使用之矩陣基材的較佳方法 周知的技術.。彳螭或矽基材上處理細微結構及薄層眾所 薄層的方法。你〜衡使用旋塗法作為製造經微影結構化之 於彼此上層，而^於彩色聚合led顯示器之材料無法旋塗 、'去貝際依此方式製造彩色顯示器。 1296862 (2) 發明說明繽賀 當欲將溶解於溶劑中之活性化合物沉積於一基材表面上 時’喷墨印刷係為較佳技術。重點是所印刷之液體不會流 過障壁而污染相鄰像素中之液體或與其混合，因為此種情 況會導致發光區之顏色無法控制的改變。該半導電性結構 係於潮濕層乾燥之後形成。 US 6,143,450揭示一種先前技藝濾色器基材之典型製法 。同時於一玻璃基材上形成配向標記及藉障壁分隔之像素 矩陣。該矩陣係藉由沉積一或多層藉由微影術圖案化成預 定形狀之薄膜層而形成。其次，於該矩陣上形成墨液接收 層，之後於該墨液接收層上印刷色彩。該配向標記係用以 確定所印刷之液滴的準確性，以避免色彩混合，該幾何形 狀係使表面潤濕及經平面化充填之效果最佳化。 最$使用之玻璃基材係為剛性且不可變形。形成障壁之 結構因此係藉由微影術沉積光阻材料層且於該光阻中形成 障壁而製得。此種製造方法限制設計障壁之自由度及可得 到之解析度及結構高度。 發明内容 發明概述 本發明之目的係提供一種制、止θ 士 裡衣k具有接收且支撐液體之像 素的基材之新穎發明方法，兮 °亥方法提供設計障壁之自由产 且提供次微米之解析度。 又 本發明另一目的係提供一插剧、土 種衣k具有接收且支撐液體 像素的基材之方法，該方法 了間易且平價地大量製造顯示 杰暴材。 1296862 發明說萌纜寅 Ο) 本發明另-目啲係提供一種具 的基材，該像+焱一丄 文存，夜肢之像素 之障壁所分隔 傾斜使液體於相鄰像素間溢流 時充填兩相鄰像素而不混合。旱仏幸又不破感，可同 物件1:專利純圍弟1項至22項所描述之本發明提供f造 Γ 法及用以製造物件之工具，該物件俜包 收且支撐滿凉十A 丨丁你ώ括具有接 之結構的美材了：以噴墨印刷技術沉積材料之液體線 1丨」爪合物材料形成。故 造該物件之新•方、、“ 數項優勢下得到製 及其優點。、/ 。下文中，詳細描述本發明主要態樣 根據第一態樣，本發明提供 持液體之…# U 裡衣k用w接收及支撐保 下列積材料的液滴或線之物件的方法，該方法包括 -一具有預定結構之表面部分的成形工1， -可變形之聚合物材料，& /、 具f理該可變形聚合物材料以.形成該材料 料之表面部二：分’而形成包括於該可變形聚合物.对 構，哼1疋區間矩陣之突起結構柵條的預定結' ，該；以接收且支撐|體顯示材料-之液論 該成形工公物材料之經結構化表面部分至少實質為 具表面部分之預定結構的印形。 4可變形聚合物 後-形成自持性其士成經結構化表面部分之 、 才為佳。用以接收及支撐液滴或液線之物 (4) 1296862 發明說喫繽賣 件係包括該材料具有形成於該材料表面 的自持性基材。當-材料據稱形成-自持性基材：二 該材料不需藉支撐基板（諸如玻璃基材）^ : ，狀。因此，該材料並非沉積於另一基材上 當之操作把手。 板柳支按’例如用以確定適 本發明所有態樣之基本特色係為界定該區間之 :“以该可變形聚合物材料形成’故該突起結 广該突起結構之部分係以該可變形聚合物材料形成。 因此，该基材上用以控制該液體沉積材料所需之障壁可超 出該基材材料本身’因為此種材料係為可變形聚合^料 辟此可消除使用微影處理步驟以附加抗蝕劑材料製造該障 壁之^途合物材料之可變形性及1撓性使Μ起結， :制第〜態樣ν製造方法的優.土4 .摩说速·且成本有效地大量 衣&基材。该方法之另一優點係可於次微米解析度下形成 =構U特韻製造方法進行任何修飾。另_優點為複 衣方法挺供雜法使用4影術得到之形狀的可能性。 所申請之方法與先前技藝之製造材料及方法比較。根據 先刚技蟄，形成該結構之材料層係沉命於一玻璃基材上。 :等層係經由相罩幕照射一抗蝕劑，隨之經由蝕刻移除未 照光區域而結構化。標準微影設備具有約10微米之有限解 析度。為得到較高之解析《，需於該製造方法中收納昂貴 額外之設備（步進器）。 、 (5) I296862 第-態樣之製造方法中’製得製造工具(主 模等），之後許多基材之複製係為平價且快速之程序扳、印 =形工具以模製型板為佳，此時形成該材料經結心 广分之步驟係包括施加可變形聚合物材料於該 :之步驟。或該成形工具係為壓紋印模， 形聚合物材料之經結構化表面部分 成了义 h > 1刀日]步·钵保包括使用壓纹 將該可變形聚合物材料壓紋的步驟。另一产兄下、 f形工具係為播塑型板’此時形成該可變形聚：物材料： 二:;構化表面部分的步驟係包括使用擠塑型板擠塑該可變 形4合物材料之步驟。 因此’根據第二態樣，本於明裎你 ^ ^ 制！ 不I明鈐供一種使用於第一態樣 衣坆方法中之成形工具，兮Λ ， 、σχ成开y工具具有對應於一形狀、 幸兩靡、及所需基材功能之預 \ TO疋、，Ό構的表面部分。. 、 根據第三態樣’本發明接供 一: ' _ ^ （、另，種製..造接收且·支撐液體 〉儿和材料之液滴或線之物 、1 . ，也 驟· 刃件的方法、，該方法係包括下列步 -提供一感光可袭合之材料，及 -藉由感光聚合形成該感光 4J來合材料之一經結構化基材 ，至少包括下列步驟·· -依第一預定圖案照射一，吝 ^夕層该感光可聚合材料之第一 層， 依弟一預定圖荦昭射一十夕H juju α系…、射或多種該感光可聚合材料之第二 層， 其中經照光之第一層係 成基材，且其中經照光之第二 -10 - (6) 1296862 層惊於邊基材上形成界定區間矩陣之突起結構的柵條，該 區間用以接收且支撐液體沉積材料之液滴或液線。 第三態樣之方法的優點係為可製造幾乎任何形狀之結構 。故可至少將部分結構之輪廓極細致地結構化，大幅改善 Ρ = /夜肢之接收及支樓性。胃方法之另—優點係可於次微 米角午析度下形成結構，而不需對製造方法進行特定修飾。 、、根據㈣⑮樣’本發明提供—種接收且支撐液體沉積材 料之液滴或液線之物件，該物件係包括藉可變形聚合物材 ㈣成之基材，該基材具有包括突起結構之栅條的表面部 X栅in界dX接收且支撐液體沉積材料液滴或液線 之區間矩陣。 根據第五態樣，本發明接4 ^ ^ ^ 徒供一種接收且支撐液體沉積材
科之液滴或液線之物件， r T 料形忠” + 4物件係包括由可變形聚合物材 ㈣“才且具有包括至少部分形成於該基材中之突起 結構柵條的表面部分，咳柵W 「 何〒之大起 ^ 〇豕柵條界定一區間矩陣，其中誃交 起、、·口構使得該區間可接收且 人九 線，並中·卩” 牙液肢沉積材^液滴或液 、吹條、该突起結構、及該特徵輪靡係藉著壓印 土 ，主杈、或擠塑製造方法將成形工呈 該可變形聚合物材料上而形成。，一狀麼印於 聚合物材料係為主鏈中具有 此等材料可藉由對昭封料八工 厂人刀子之有機材料。 物具有由數：！：分子量而與無機材料區分。聚合 料如破場或金屬-般具有遠較為低之：子^無機材 料可藉其彈性模數而與立二刀子！。或裝合物材 他材科分隔。就聚合物材料而言 -11 - 1296862 ⑺ 發明·明繽裏 ’彈性模數小於200萬帕司卡（Pascal)’而玻璃、金屬及其 他無機基材具有大於350萬帕司卡之彈性模數。 口”可II及可撓性之故，聚合物材料特別適於本發 明製造方法及物件。該可變形性係為可於高壓力及/或溫度 下進行之成形方法用以得到更高之變形性及可橈性所必要 而且，可徺性係為於表面中形成懸垂結構所必要，其中聚 合物材料需彎曲以於成形之後分隔該基材與該成形工具。 該基材I面部分上至少部分突起結構係具有容許一區間 支撐體積大於該區間體積之液體沉積材料的輪廊，可完全 充填兩相鄰區間，而不使該液體沉積材料混合。行使分隔 兩相鄰區間之功能的突起結構亦稱為障壁。 δ添加更夕液體會使液體流向相鄰區間時，即一區間已 王充填。*然，一完全充填之區間可支撐多少液體係視 該區間之體積而定，通常定義為其底面積乘以最低障壁之 高度（假設為完全垂直障壁，視為計算任何形狀組合物之常 識）。因為欲支撐之液體的表面張力，一區間通支撐體積大 於該區間體積之量的液體。此可表示為充填比例： R充填=由區間去撑之最大辫藉 · 區間體 i ’’:」…··.· 該充填比例係視該·液體之數項因數而定。就特定液體而言 ，該充填比例亦與形成該區間之障壁項的材料組合物及該 障壁頂輪廓之幾何形狀有關。 先前技藝之障壁中，完全充填之區間的液體表面延伸至 該障壁之遠側邊緣，因此，無法同時充填兩相鄰區間。 -12- (8) 1296862 因此，製造物伴β拉 s 件及IV壁之方法的優點係可 各種極細緻形狀tT'了於问解析度及 狀下形成至少部分結構之輪廊。 為了克服先前枯益 无引技藝矩陣基材之問題’至少 可形成分隔第一乃穿 少口丨刀大出結構 弟一相鄰區間之長形障壁。數個較佳 體實例中，誃$ + ☆ 双似竿乂 1土具 "夕邛分突出結構具有至少第一及第二邊 ’该弟一邊緣係由頂皆 ^ , 貝面J刀及月向忒弟二區間之侧面部分 所形成，而該第-、真a L π γ ^ \ 弟一邊緣係由頂面部分及背向該第一區 側面部分所形成，兮笛、真络#兮楚-i χ 4弟一邊緣較该弟二邊緣接近該第二區 間’而该第二邊緣較該第一邊緣接近該第一區間。換言之 ，該障壁係沿中心線分開，形成兩個突起組織或次障壁， 使得各區間皆具有自其該障壁所在之半區間指向㈣^ 緣。該頂面部分以至少實質平行於該基材為佳，而形成該 第一及苐二邊緣之頂面部分及側面部分係於.小於90。之角 度下相交，以形成銳角邊緣。 ,轉#具體實例之優點係使二H|k大充填立例I填 、，如卞文所洋述·，液體表面之表面張力可使液滴將一邊緣 懸:垂於該障·壁中，以增加對應之·區間所支撐之最大體積。 該液體可懸垂該邊緣之程度係胡:液體之.性質.及g障壁孓輪. ，、而定，4，藉著於該障壁輪廊中製得.指離間之銳%角 —區:料食技.藝.陳，_、1¾積。、. 至少.部分譚結構$輪蘼提高至高於10微米、5微米、2微 米、1微米或0.5微米之高度。而且，本發明基材上之結構 高度的範圍内遠大於先前技藝之基材。根據先前技藝之製 造方法，結構以具有相同高度.為佳。因為該結構係藉由罩 -13- (9) 1296862
蓋及餘刻形成，一如兩φ叙/ ^又而要數個罩蓋及/或蝕刻步驟一製得具 有不同高度之結構。此阳卢 因在特定材料及蝕刻技術下，材料 係於特定速率下藉蝕刻移除。 本發明基材上之石P1纟士 4技—T- 同、、、°構可具有極大範圍内之不同高度 。形成主盤時，該姓媸夕雄7 、、Ό構之成何形狀及尺寸對於複製幾乎不 具有影響。該結構以由 早土構成為佳，各可包括由兩個或 多個藉間隙分隔之次障壁所構成之細緻輪廓。 該障壁之尺寸（障壁及次障壁之寬度、高度）可視顯示類型 -即單色顯示或全色彩顯示-而變。 :般令人感興趣的是使該障壁之寬度最小化，尤其是全 色彩顯示，因為此時夯埴闵丰、Μ » 士 1兀才兄填囚素（即该像素之主動區域大小） 具重要性。另一方面，該障壁之尺十 I尺寸應不致太小，因為此 情況會導致不同像素間之液體太過容易混合。 該障壁之寬度以小於40微米為佳，或小於2。徵米較佳， _ H於· 1 〇微米更佳，或小於5微米更隹。 - 該障’壁之.高m於2微米：.5微米或1〇微米為佳。秋而 ，因為本.發明製造技術吸材料容許更高之障壁，故較佳呈體 實例中之障壁係高於20微米、30微米或甚至高於％微米、耻 介於次障壁間之間隙以小於20微米為估 _ r W ，睹如小於1 〇微 米、5微米、或2.5微米。該次障壁之莴序 ' 心呵度以整體障壁之高 度的1/4為佳，整體障壁之高度的1/2更 尺1土，而整體障壁 度的3/4更佳。 导土之问 根據各個目的，本發明使矩陣基材星右 父先如技勤* g出 許多之結構。較佳具體實例中.，相鄰區問 " 匕間中之液體係藉由 -14 - 1296862 發明說明繽買 形成極高障壁而有效地分隔，因為至少部分突起結構係升 南至較該基材表面部分高出至少丨0微米之高度，諸如至，丨、 20微米。 夕 另一較佳具體實例中，具有突起結構之頂部的表面部分 係藉由疏水性材料形成，使得該障壁之頂部不被潤濕且抗 溫流。突起結構之頂部的表面部分係藉多槽注射模製而形 成另種形成卩羊壁之非潤濕性頂部的方式可使障壁之頂 部包括小型結構(柱狀物)圖案。該柱狀物以具有小於1 〇微 米之』囬和為佳，諸如小於丨微米2，或小於〇. 1微米2。該 柱狀物之高度以大於該剖面積之平方根的一半為佳，諸如Λ 大於該剖面積之平方根，以大於該剖面積之.平方根的3倍為 佳0
本^明揭Μ述-種使用於塑料上喷墨印刷之基材構造 二其製造方法。本發明可用以製造主動及被動陣列型顯= 、^本發明以於聚合物電致發光基質顯示·器聚合[ED使用 貞土 P刷♦合物層說明，然其可使用於需使用選擇性印 刷技術施加活性材料於塑料基材上之所有應用。 實施方式 圖式詳述 圖出示一般矩陣基材丨之上視圖，具有形成區間或像素7 之矩陣的障壁栅條。該區間7係由水平障壁2及垂直障壁6 =成在水平障壁2之間中形成之區間列以下稱為溝槽5。 當印㈣槽5時，液體4係分佈於整體溝槽5中。 圖-出不先耵技藝矩陣基材2〇1之障壁的放大剖面圖，諸 -15 - 1296862
Cl) 發明說钥縝莫 如圖1之矩陣基材。出示一水平障壁2〇2之剖面亦出示一 垂直障壁2G6之側視圖，以說明物理配置。該障壁—般係藉 微影術將所沉積之光阻層結構化而形成。因為微影術之解 析度較差’故無法於障壁2〇2及高中形成特定輪廓結構。 本發明矩陣基材係以可變形、可撓性之聚合物或塑料製 得，提供光阻除了於玻璃基材上使用標準微影術以外使用 其他製造方法之可能性。 來合物或塑料矩陣基材可使用處理聚合物或塑料領域中 已知之處理技術形成、成形及結;構化。熟習處理聚合物或 塑料之技藝者.會使用【聚合物或塑料$叙结構化基材諸 如矩陣基材之技術諸如壓紋、吹塑、注模、擠塑、軋壓、 =感光聚合。此等處理技術提供較微影術佳之解析度及重 複性。而且’新！貞處理技術與較光阻材料及玻璃更具可挽 性且^不易碎裂之聚合物或塑料組合變成可形成較複雜: 結構设计。 藉壓紋將聚合物或塑料基·材結構化 二、.文如為错考於特定時間内施加高壓而將印模上之結 =於«基材的方法。該壓力係高至足以藉由基材之塑 二：:;而進㈣印’以符合該印模上之結構。為縮短該壓 Ρ :σ壓期間之溫度需增高至幾乎該基材的玻璃態化 -度。该解析度同等於光碟製造中所達到之解 小至0.5微米，而产尸在 > 從丄 又 ％、此 板基材上進行。而…度大至⑽奈米。麼紋通常係於平 藉人土 Λ主模將聚合物或塑料基材結構化 -16 - (12) 上296862
’主射模塑係為藉著將熔融之 物材料製造產物之大量生產方去:入拉具内，而自聚合 式螺桿擦塑機中進行。炼融期;，。峨斗之炫化係 於螺桿前方之熔融材料桿向後移動收集位 後=!動。該模具係保持於低溫以迅速冷卻。充填之 。亥螺；f干係於高壓下使兮好 /、 卻期間之收縮。當實質量：;:持於模具中’以補償冷 開啟模呈，取“… 璃態化溫度時， 為了充、 關閉模具時’直接製造後續產物。 分將位於模具内側之結構轉印於產物上，壁溫應接 ::析：悲化溫度。該解析度會同等於光碟製造中所達到 :二螺距小達。5微米而障壁高度高達_奈米。 /射杈製可製造具有任何形狀之產物。 藉擠塑/軋壓將聚合物或塑料基材結構化 ::係為連續方法。炫融之材料係自槽縫壓出且冷卻。 q t、趣形狀轉移至号遠續^ …連、，板片上。僅能進行與該板片移動 4狀k σ 6、結構化。因為該材料在自槽縫壓出時需為熔 2恶’故尖銳邊緣會有部分變鈍。乾壓係為於高壓 ^主疑轉本體上之小型結構轉印於材料薄片上之方法。義 可得到同等於壓紋或注模所得之解析度。 土 藉微影術將聚合物或塑料基材結構化 所謂2Ρ方法（微影化）係採用於具有複雜結構之表面上二 龍黏度之低分子量單體流體且藉紫外光進行聚合（紫: /化）之可能性。此種方法較壓紋、注模、掩塑或軋壓卢 雜’但解析度幾乎達分子級，且成形自由度極大。 -17 - (13) 1296862 發明說明繽i 因此，使用供矩陳其& 土材使用之聚合物或塑料可得到前述 處理技術之優點，大巾5汾 八^改善用以接收及支撐所印刷之液 的矩陣基材。利用此笨楫 ， 寺k點可設計可解決先前技藝矩陣基 材所涉及之問題的區問只 M J匕間及P早壁的細緻結構。 下中十對車又佳具體實例描述本發明區間及障壁之設 計及功能，之後出示數個其他較佳具體實例。
圖1所繪之像素形狀並非必為矩形。亦可為具有圓角之矩 形、圓形或任何其他形狀。
圖J出不本發明矩陣基材3〇 1之剖面圖。如圖所示，障壁 302係於該基材中形成且係為該基材之一部分。該障壁302 之頂部具有第一突起組織或次障壁3 〇3以界定一區間3 〇8， 及第二突起組織或次障壁3〇5以界定一區間3〇7。形成該障 i及-人卩早莹，以防止液體3 〇4溢流進入相鄰區間3 〇 8内。該 壁303及305係為具有邊緣311及3 12之矩形。該圖出示兩狀 悲下之/夜體j04，第一狀態係其中區間3〇7未完全充填，因 為液體304被内壁邊緣321所容裝，而第二狀態亦係為其中 液體304被背向該區間之邊緣3 12所容裝。該第二狀態下， 液體J 04僅潤濕該壁3 〇5最接近支撐該液體之區間3 〇7的頂 面部分。而且，防止液體進一步灑出之邊緣3丨2係為界定該 區間之壁305的一邊緣。完全充填區間3〇7之液體會被背向 區間308之邊緣3 12所容裝，而不干擾已完全充填之區間307 中的液體。壁303及305將障壁302分成兩個實際分隔之障壁 。液體可懸垂障壁邊緣之程度係針對圖6A至D進一步討論。 圖4出示圖3中之障壁的放大視圖。角度Θ !及0 2係描述邊 -18 - (14) !296862 發明m稱繽翼· 緣3 1 1及3丨2之γ ,丨 完全充填區二二 與該壁3 15背向兮:’使侍液面懸垂於邊緣312， 主要係由液體性二分形成角“。角“ 使背對咳區門早壁之材料組成決定。因此，藉著 可⑽，垂★側面部分傾斜’而使頂面部分保持水平’ 少實質水%)〜的量。該邊緣312愈尖銳（該頂面部分仍至 =/ )1具有特定尺寸之區間所支撐之液體愈多。 障=成之障壁如具有由兩個位於該障壁之各面上的次 構成之頂部。各壁係個別具有兩個侧面部分314及 :頂面部分318、及内緣及外緣⑴及”。。該邊緣η。 曰州8 ’ 311面向區間3〇7。該邊緣3;(1 側面部分-與頂面部分…之間具有角度θ。因 计收納有兩個相對側面部分314及315，於該障壁之頂面中 形成-間隙。當超過最大量之液體3 〇 4而液體溢流時，間隙 3二係於該第一及第二壁之間作為排液孔。此者免除了液體 通流至相鄰區間内及所溢出之液體與該相鄰區間之液體混 口的危險。右發生任何混合，則其係在介於區間之間於間 隙内的惰性區中發生。 圖5 A及B中所不之另一類較佳具體實例中，背向一區間 之邊緣係具有較失銳之邊緣。尤其，該障壁5〇2與基材5〇ι 之平面表面的角度心小’而該障壁之頂面部分係保持水 平；此係對應於障壁或（次障壁）邊緣513之角度0的縮小。 圖）Α出示障壁502之一部分、沉積量之液體5〇4及相關角 度θ νν及/5。該角度0 w係對應於液體與障壁邊緣513之潤濕 -19 - 1296862 〇5) 殲明 角 ...... 叹消 度’如圖6rA二示。接觸角θε係描 Cos 0 ----- 液體之接觸角0 ς係定義為一 — ^ ^ 液滴於一I g L %形成 度，如圖6A所示。垃艇& e d 土材上戶 σ /'中σ %為液體之表面張力， 基材-蒸汽及基材-液體能量?係為每單位面積之 體之夺而眛七七抖找 。亥式教不θ e會因為增加該液 :變該基材之性質而增加。 可小於桩μ ^ 材所形成之角度。此角度 J於接觸角，如例如圖6Β所繪。 5玄潤濕角Θ w係小於接觸角0 , 面障壁。 。口此該液體未潤濕該側 當液體體積增加且Θ w> 0 ^時，面 圖6C之悴朴、广遍 、早至^被潤濕，產生 口 ^之丨月況。右液體與基材所形 該液體會潤濕該側面障壁，如又於接觸角’貝 當該障壁…度於固定值θ下：：日：？ 置入溝槽中之液體量。例如’當卜〇且卜〇1徑 該 液體與水平線形成之角度係為π +〇 1。+ 又> 之角度可於2-D情況下增至。該液體 二卜圖™係說明具有特別輪廓形狀之障壁5〇2, 才寸別用以增加該區間可支撐之液體5〇4量。 圖7係為說明本發明基材7〇1上之另一障壁Μ的 剖面圖。該障壁係以該基材材料 明子 明^ 丞材材枓形成，该輪廓係根據本發 卓又仏具體貫例成形。該障壁7〇2係為基材7〇丨之—邙八 -20 - (16)1296862 發明說钥 該障壁7G2之頂部具有兩個突起構造或次障壁705,具有使 區間7〇7支撐體積大於該區間體積之液體，可完全充填兩相 鄰區間:不混合該液體。與圖4中之類似構造305比較之下 垓人I5羊土 705具有光滑之内凹輪廓。該次障壁可 形狀。 ^
圖8說明本發明位於基材8〇1上之另—障壁8〇2的輪廊。 障壁係以該基材材料形成’該輪廓係根據本發明較佳呈 實例成形。該障壁8Q2之頂部具有兩個突起構造或次障 8〇3。形成該障壁8〇2及次障壁如，以防止區間_中之 體8〇4溢出進人相鄰區間内。該次障壁803係具有矩妒。 圖9說明本發明基材9〇1上之另一障壁9〇2的輪廊剖面 。該障壁係以該基材材料形成，而該輪廓係根據本發明 佳具體實例成形。該障壁9 〇 2之頂部係具有兩個突起 次障壁903。形成該障壁9〇2及次障壁9〇3，以防止區二 中之液體904溢流進入相鄰區間内。
圖⑽明本發明基材则上另—障壁购輪靡之剖面圖 。該障壁係形成於該基材材料中，該輪廓係根據本發明較 佳具體實例成形。該障壁係由兩個向外傾斜障壁牆構 成。形成該障壁1002及向外傾斜牆1〇 1〇以防止區間"π中 之液體1 004溢流進入相鄰溝槽内。 圖Π出示本發明基材110丨上另一障壁η〇2之輪廓的剖面 圖。該障壁係以該基材材料形成，該輪廓係根據本發明較 佳具體實例成形。該向内傾斜且懸垂壁產生極尖銳之邊、又 及於分隔該壁之間隙中的大體積。 '' -21 - 1296862
〇7) 圖12出示本發明基材ι201之剖面圖，出示矩形障壁ι2〇2 之輪廓。該矩形障壁1202係根據本發明形成於該基材i2〇l 中。材料及製造方法之選擇可形成極高之障壁，諸如$产 為25微米之障壁。結果，區間12〇7之體積大幅增加，而不 增加該區間之底面積。因為該液體丨2〇4未完全充填該區間 ，故液面不高於該障壁之頂部，其溢流至相鄰區間。因此 ’不需要障壁頂部之細、敏結構化。 圖13出示本發明基材13〇1上另一障壁π〇2的輪廓。此時 形成之障壁具有不同潤濕性質。該障壁1302之基部13丨2表 面具有良好潤濕性之特徵，而障壁13〇2頂部1314之表面係 具有較差潤濕性之特徵。此種效果類似該障壁頂部之結構 化，即該液體表面退向該區間，與較無法潤濕之材料形成 大接觸角。 應選擇該材料之潤濕性質以配合該液體。通常，親水性 只：諸士耐，6、耐論1 1、耐論6，6、对綸i 〇，1 〇或聚碳酸醋 具有極性液體用之良好潤濕性及非極性液體用之差潤濕 相同地可使用C F 4處理藉.由施加含氟單層於該障壁. 上而得到對極性液體具有較差潤濕性且對非極性液體具有 良好/閏/②性之疏水性材料表面。$常，應使用對該液體具 有高接觸角之材^。該材料可為聚乙烯、聚丙烯、聚異τ 烯或♦苯乙烯。針對該障壁之基部13 12及頂部Π 14使用不 同材料組合物得到良好及較差潤濕性的具體實例中，基材 |中僅可形成基部丨3丨2，應由與基材相同之材料構成。 此情況下，較佳製造方法係為多槽注射模塑。 -22 - 1296862 (IS) 發明說明繽黄 或可在不使用相異材料組合物之情況下得到頂部1 3丨*之 較差潤濕性。如圖14所示，障壁_之頂部m丨㈣潤渴性 可代之以错由形成具有較小突起結才籌1415之頂部⑷4表面 IS 一部分而得到，如圖14所示。該小型結構-般係形 成：小型柱狀物之圖案，亦稱為蓮葉結構，且已知極不具 °該小型結構1415可使用本發明材料及製造技術形 、，障壁1402中。該障壁14〇2仍形成於一基材中(未示卜 。该：茱'!構之尺寸(剖面積及高度)遠小於該像素之尺寸 目刖’早色顯示之像素尺寸_般介於2〇〇至3〇〇毫米之間 /彩色顯示係為係為3倍小，即⑽至66毫米。秋而，未 寸會縮小至5。毫米’可能更小尺寸，例如25毫米。 :連茱結構(柱狀物)之尺寸極為重要，而其剖面形狀可為 正方形至圓形之任何一綠 ”十 /之任仃種’或甚至更複雜圖案。該柱狀物 I呵度以大於該面穑之卓古： ,, 大。 扣之千方根的一半為佳，或若可，k則更 。圖1士5說明本發明基材15〇1之剖面，出示障壁⑽之輪靡 兮T ^』之頂部兼具有細緻結構化及較差潤濕性。 ::壁包括兩個向内傾斜之障壁牆ΐ5ι〇，以防止液體咖 所f進人相㈣槽内。該障壁亦具有不同潤濕性，如圖1 3 障壁1502之基部1川的表面特徵係為良好潤濕性 亥15G2頂部1514表面之特徵係為較差之湖濕性。 的ill之’本發明提供一種控制印刷於該基材上之液體 柃土材及其製造方法。根據本發明，使用可變形且可 &之聚合物材料製造支揮用以接收且支撐所印刷之液體的 -23 - (19) ^296862
= = : = ’故可使用該基材材料本身形成分隔該像 =;广)。故可有數種製造矩陣基材之新穎製 明材料及制、告方用於聚合LED顯示器中之矩陣基材。本發 ’衣以法進一步去除許多自先前技藝材料及製造 法得知之設計自由度限制。故可得到具有懸垂結構 土輪廓、改善之解析度及新穎尺寸範圍。 圖式簡單說明 圖1出示一般矩陣基材之上視圖。 圖2出示圖1之矩陣基材的放大剖面圖。 圖3出示具有不同液體水平之矩陣基材的剖面圖。 圖4出示圖3矩陣基材僅具有一液體水平之放大剖面圖。 圖5A出示一障壁、一沉積量之液體及相關角度之放大剖 面圖。圖5B出示一障壁、一、v共旦々、六細 羊土 ，儿積里之液體及相關角度之放 大剖面圖。 圖6A至D描述一基材上介於障壁與液體之間的接觸及潤 ❿ 濕角。 、 圖7、8、9、10及11出示位於矩陣基材上之不同障壁輪廓 的具體實例。 圖1 2出示一矩形障壁輪廓、一沉積量之液體及一障壁高 度之具體實例。 圖1 3出示具有不同潤濕特性之障壁輪廓的剖面圖。 圖1 4出示具有較差潤濕特性之障壁輪廓的放大剖面圖。 圖1 5出示具有不同潤濕特性之障壁輪廓的剖面圖。 -24 - 1296862 (20) 發明說明續頁 圖式代表符號說明 1 矩陣基材 2 水平障壁 4 液體 5 溝槽 6 障壁 7 區間 101、 301、501、601、701、801、901、基材 10(H 、 1101 、 1201 、 1301 、 1501 102、 302、502、602、702、802、902、突起結構 1002 、 1102 、 1202 、 1302 、 1402 、 1502 202 水平障壁 206 垂直障壁 303 ， 305 壁 304，804，904，1004，1204，1504 液體 107 ' 307 、 707 、 807 、 907 、 1007 、 1207 區間 308 第二相鄰區 間 311、 811、911、1011 第一邊緣 312、 8 12、912、1012 第二邊緣 3 14，3 16 側面部分 3 15 側面部分 3 18 頂面 320 邊緣 322 間隙 513 障壁邊緣 705，803，903 次障壁 1296862 (21 1002 mo， 13 12, 13 14、 發明說朝繽裏 障壁 15 10 障壁牆 15 12 基部 1414 > 1514 頂部 .小型結構 1415
Claims (1)
- 〇2203號專利申請案 請專利範圍替拖太㈧6年3峡4_修(豹正替2. 4. ΜΗΒ- ^ ^；：； ,；：；f f 一種製造用以接收且支撐液體沉積材料之液滴或液線 之物件的方法，該方法係包括下列步驟： -提供一具有預定結構之表面部分的成形工具， -提供一可變形聚合物材料，及 -藉使用該成形工具處理該可變形聚合物材料，以形成 该可變形聚合物材料之經結構化表面部分，從而於該 可變形聚合物材料之表面部分中，形成一預定結構， 包括界定一區間矩陣（1〇7、307、707、807、907、1007 、1207)之突起結構（1〇2、302、502、602、702、802 、902、1〇〇2、11〇2、1202、1302、1402、1502)柵條 ，该區間適於接收且支撐液體沉積材料之液滴或液線 該可變形聚合物材料之經結構化表面部分，實質上 至少係為該成形工具之表面部分的預定結構壓紋。 如申1專利範圍第1項之方法，其中該可變形聚合物材 料至夕在形成該經結構化表面部分之後形成自持性基材（101 301 、 501 、 601 、 701 、 801 、 901 、 1001 、 1101 、1201 、 1301 、 15〇1)。 =申咕專利範圍第1項之方法，其中該突起結構至少部 分係具有-輪廓，使一區間可支撐體積大於該區間體積 的液體且可元全充填兩相鄰區間，而不混合該液體。 專利範圍第1項之方法，其中該成形卫具係為模 裝且其中形成該可變形聚合物材料之經結構化表 面部分的步驟係包括施加該可變形聚合物材料於該模製 申請專利範圍 __83390-960315.doc 型板内之步驟。 5. 利範圍第1項之方法，其中該成形工具係為-红]、且其中形成該可變形聚合物材料之經結構化 刀的步驟係包括使用該壓紋印模壓印該可變形 聚合物材料之步驟。 6. Γ::專利乾圍第1項之方法，其中該成形工具係為擠 且其中形成該可變形聚合物材料之經結構化表 面P刀的步驟係包括使用擠塑型板擠塑該可變形聚合 物材料之步驟。 8. 7·如申請專利範圍第！項之方法，其中該形成可變形聚合 物材料之經結構化表面部分的步驟係包括藉由多槽注 射模塑以疏水性材料形成至少部分突起結構之頂部 (1314 1414、1514)的表面部分之步驟。 一種供使用於如中請專利範圍第1項之方法中的成形工 /、玄成办工具具有預定結構的表面部分，當該成形工 具用來壓印可變形聚合物材料的表面部分時，於該可變 形聚合物材料之表面部分中形成一結構，包括界定一區 間矩陣（107、307、7〇7、807、9〇7、1〇〇7、12〇7)之突起 結構（1〇2、302、502、602、702、8〇2、9〇2 i〇〇2 ii〇2 、1202、1302、1402、15〇2)柵條，該區間適於接收且支 撐液體沉積材料之液滴或液線。 9. 種氣·造用以接收及液《§# ϋ丨丨 妖队汉文刼狀骽/儿積材料之液滴或液線 之物件的方法，該方法係包括下列步驟： -提供感光可聚合之材料，及 -藉由感光聚合形成該感光可聚合材料之經結構化基 材（loiqoidOMowcmoimoobuw 83390-960315.doc -2-、1201 、 1301 、 1 50 1) ’至少包括下列步驟：料照光，料照光， 其中該經照光之第一層形成一基材，且其中該經照光之 第二層於該基材上形成界定一區間矩陣（1〇7、3〇7、7〇7 、807 、 907 、 1007 ' 、1207)之一突起結構柵條（102、302 1102 、 1202 、 1302 、502 、 602 、 702 、 802 、 902 、 1002 、 、1402、1502)，該區間係用以接收且支撐液體沉積材料 之液滴或液條。 10. 如申响專利範圍第9項之方法，其中該形成感光可聚合 材料之經結構化基材的步驟係進一步包括依一或多個 其他預定圖案使一或多層其他層該感光可聚合材料照 光之步驟，以形成至少部分該突起結構的輪廓，該輪廓 使得一區間可支撐一體積大於區間體積之該液體沉積 材料’使付可元全充填兩相鄰區間，而不混合該液體沉 積材料。 11. 一種用以接收及支撐一液體沉積材料之液滴或液線的 物件，該物件係包括一藉由可變形聚合材料形成之基材 (101 、 301 、 501 、 601 、 701 、 801 、 901 、 1001 、 1101 、 1201、 1301、1501)，該基材係具有一包括突起結構栅條 (102 、 302 、 502 、 602 、 702 、 802 、 902 、 1002 、 1102 、 1202、 1302、1402、1502)之表面部分，該栅條界定一用 以接收且支撐該液體沉積材料之液滴及液條的區間矩 陣（107 、 307 、 707 、 807 、 907 、 1007 、 1207)。 83390-960315.doc I2S6862 —.、,'一一-一一-..-一η —- - · 12·如申請專利範圍第丨丨項之物件，其中該突起結構至少部 分具有一輪廓’使一區間可支撐體積大於該區間體積之 , 液體沉積材料，且可完全充填兩相鄰區間，而不混合該 液體沉積材料。 13.如申請專利範圍第丨丨項之物件，其特徵為該基材係為自 持性。 14·如申請專利範圍第丨丨項之物件，其中該突起結構至少部 分形成分隔第一（307)及第二（308)相鄰區間之長形障壁 ’該至少部分突起結構之輪廓至少具有第一及第二邊緣 ，該第一邊緣（311、811、911、1011)係由頂面（3 18)部 分及背對該第二區間之側面部分（3 14)形成，而該第二邊 1 緣（3 12、812、912、1012)係藉頂面（305)部分及背對該 第一區間之侧面部分（3 15)形成，該第一邊緣較第二邊緣 接近該第二區間，而該第二邊緣較該第一邊緣接近該第 一區間。 15·如申請專利範圍第14項之物件，其中該頂面部分至少實 貝平行於5亥基材，且其中形成該第一及第二邊緣之頂面 部分及側面部分係於角度0小於90。下相交，以形成銳 角邊緣。 16·如申請專利範圍第丨丨項之物件，其中該突起結構至少部 分之輪廓係具有小型柱狀物（1415)之圖案，剖面積小於 1〇微米2且高度大於1·6微米。 17·如申請專利範圍第11項之物件，其中該突起結構至少部 分之輪廓係具有小於10微米2之剖面積。 1 8 ’如申晴專利範圍第1 1項之物件，其中該突起結構至少部 分之輪廓係具有小於5微米2之剖面積。 -4- 83390-9603l5.doc 1296862 __ 丨 1 V；：, /：：，·,：：；> ,,,, ... --· —., 一- — 二 一 ______: 19·:申請專利範圍第u項之物件’其中該突起結構至少部 分之輪廓係具有小於1微米2之剖面積。 •=申叫專利範圍第11項之物件，其中該突起結構至少部 分之高度係至少10微米。 1 ·如申凊專利範圍第20項之物件，其中該突起結構至少部 分之高度係至少20微米。 22· —種用以接收且支撐液體沉積材料之液滴或液線的物 件，該物件係包括藉可變形聚合物材料形成之基材（1〇1 ，301 ， 501 ， 601 ， 701 ， 801 ， 901 ， 1〇〇1 ， 1101 ， 12〇1 ’ 1301 ’ 1501)，且具有包括至少部分形成於該基材中之 犬起結構栅條（102、302、502、602、702、802、902、 1002、1102、1202、1302、1402、1502)的表面部分，該 突起結構至少部分係具有特徵輪廓 ，該栅條界定一區間 矩陣（107、307、707、807、907、1007、1207)，其中該 突起結構使該區間可接收且支撐該液體沉積材料之液 滴或液線，且其中該栅條、該突起結構、及該特徵輪廓 係藉著選自由壓紋、吹塑、注射模塑、或擠塑所組成之 群的製造方法將成形工具之形狀壓印於該可變形聚合 物材料上而形成。 83390-960315.doc
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