图案化的结构化转印带的制作方法_3

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还可制备例如在构造 OLED装置中有用的通孔 (无基体区域)。图8示出了设置在载体801上的结构化模板层803。结构化模板层803具 有通过等离子体增强化学气相沉积而沉积的一薄层隔离涂层(未示出)。然后使所得的结 构涂覆有非固化的回填层805以使得非固化的回填层805完全接触结构化模板层803 (步 骤81)。通过设置在光掩膜载体824上的光掩膜825使该结构暴露于第一光化辐射820 (步 骤82)。第一光化福射820在没有被光掩膜825阻碍的区域光聚合回填层806。第一光化福 射820不能穿透超过光掩膜825以使得回填层805保持未聚合。图案化第一光化辐射820 还保留在受体基底界面处的"粘结区域"812 (从未固化的回填层805)以及在受体界面处的 "非粘结区域"814(从固化的图案化回填层806)。"粘结区域"为受体表面和回填层之间的 粘合力大于回填层和结构化模板(或隔离层)之间的粘合力的区域。在"非粘结区域",刚 好相反。"粘结区域"和"非粘结区域"的位置可由光掩膜825上的不透明和透明特征确定。 任选地,隔离衬片可用于防护曝光结构并且用于生成稳定的中间膜以用于存储和处理。然 后可将该结构反转并且层压到受体基底810 (步骤83)。暴露于光化辐射822的毯状(非 图案化)的第二曝光使回填层805的所有未固化的区域固化(步骤84)。载体801上隔离 涂覆的结构化模板层803可被分离,以将结构化回填层830a转印到"粘结区域"814的受体 基底810,并且分离非粘结区域812上的回填层830b的部分(步骤85)。结果是已将图案 化、结构化回填层830a转印到受体基底810。包括通孔的分离结构然后可任选地经受另外 的热处理,例如热解以烧结、固化或熔合回填层105并且使任何残余的有机材料蒸发。
[0049] 图9和图10示出了用于制造和使用本发明所公开的包括具有折射率 两个转印层的成对层的结构化带的方法的流程图,其中且层间界面包括微观结构、 纳米结构和分级结构。一种方法可用于制造受体表面上的成对层,其中较低的折射率层嵌 在受体和外部转印层(图9)之间。另一种方法可用于制造受体表面上的成对层,其中嵌入 了较高折射率层(图10)。图9示出了用于制备具有第一成对层(其具有η~1.5或更高 的折射率,通常为大约1. 55)和第二成对层(其具有η~1. 8的折射率,邻近第一成对层) 的嵌入结构的方法,以使得嵌入结构在转印到受体基底例如玻璃(η~1. 5)时具有与受体 基底相似的折射率。在这种构型中,成对层可用作受体基底(玻璃)和透明导体例如氧化 铟锡(η大约为1.8)之间的提取界面。在所示的方法期间,将成对层(结构化模板层和结 构化回填层)作为单个单元转印到受体基底。图9所示的方法可与先前所述的图案化方法 结合(参见,例如可在AMOLED背板上生成通孔的图8)。图9示出了设置在载体901上的 结构化模板层903。结构化模板层903具有更高的折射率(通常η多1. 55,更典型地大约 1. 8)。然后使该结构涂覆有具有更低折射率(小于结构化模板层903的折射率,并且通常 η <1.55)的未固化的回填层905 (步骤91)。未固化的回填层905完全接触结构化模板层 903。任选地,回填层可涂覆有隔离衬片904以在处理期间用于防护。然后当未固化的回填 层在固化之前为胶粘的时在没有粘合增进层的前提下将该结构反转并且层压到受体基底 910 (步骤92)。然后将该结构暴露于毯状光化辐射920来以固化结构化回填层905以赋予 结构(步骤93)。在移除载体901之后,获得制品,其包括设置在与受体基底910接触的具 有更高折射率的结构化模板层上的具有更低折射率的结构化固化回填层905 (步骤94)。
[0050] 图10示出了用于制造具有更高折射率η彡1. 5,通常大约1. 8的嵌入结构的方法。 在这些附图中所示的方法可用于嵌入式衍射或折射光元件以及高折射率玻璃或晶体的装 饰性表面作用。以这种方式嵌入光学结构提高了元件的耐久性并且防止元件被污垢、粉尘、 碎片或护肤油污染。在所示的方法期间,将成对层(结构化模板层和结构化回填层)转印 到受体基底。图10所示的方法可与先前所述的图案化方法结合(参见,例如可在AMOLED 背板上生成通孔的图8)。图10示出了设置在载体1001上的结构化模板层1003。结构化 模板层1003相比于回填层具有相对较低的折射率。然后使所得的结构涂覆有具有高折射 率(高于结构化模板层1003的折射率,并且通常为η < 1. 5)的未固化的回填层1005 (步 骤95)。未固化的回填层1005完全接触结构化模板层1003。任选地,回填层可涂覆有隔离 衬片1004以在处理期间用于防护。然后当未固化的回填层在固化之前为胶粘的时在没有 粘合增进层的前提下将该结构反转并且层压到受体基底1010 (步骤96)。然后将该结构暴 露于光化辐射或热1020以固化结构化回填层1005 (步骤97)。在移除载体1001之后,获得 制品,其包括设置在与受体基底1010接触的具有高折射率的结构化模板层上的具有高折 射率的结构化固化回填层1005 (步骤98)。
[0051] 图1至图10所示的转印膜可用于将纳米结构转印到受体基底,例如有源矩阵 OLED (AMOLED)背板、阵列基底上的AMOLED滤色镜、或者OLED固态照明元件基底。这些纳米 结构可增强从OLED装置的光提取,改变光分布形式,提高装置的角颜色均匀度,或以上的 组合。
[0052] 图11为示意图,其显示出光致曝光和步骤的顺序可决定层压转印的结果,从而导 致对所述方法的高控制度。图11的上部方案通常遵循图8所示的方法。暴露于光化辐射, 然后层压,导致在曝光区域具有通孔的图案化区域。颠倒这些步骤,图11的下部方案导致 整个区域上的层压转印,其中仅在曝光区域图案化,并且通常遵循图4所示的方法。结果可 进行控制并且可产生光化图案化固化然后层压的一个结构(图11A)或者层压后利用光化 辐射进行图案化固化的不同结构(图11B)。
[0053] 层压转印腊的应用
[0054] 本发明所公开的层压转印膜可用于多种目的。例如,层压转印膜可用于如上所述 转印OLED装置中的结构化层。
[0055] 层压转印膜的另一示例性应用是用于将数字光学元件(包括微菲涅耳元件、衍射 光学元件、全息光学元件以及B.C.Kress、P. Meyrueis在"Applied Digital Optics"(《应 用数字光学》),Wiley,2009第2章中所公开的其他数字光学器件)图案化在显示器玻璃、 光伏玻璃元件、LED晶片、硅晶片、蓝宝石晶片、建筑玻璃或其他基底的内表面或外表面上。
[0056] 层压转印膜还可用于在玻璃表面上生成装饰效果。例如,可能可取的是赋予装饰 晶面的表面以彩虹色。具体地讲,玻璃结构可用在功能性应用或装饰性应用中,诸如运输玻 璃、建筑玻璃、玻璃餐具、艺术品、显示标牌、餐具以及珠宝或其他饰品。可利用本文所公开 的方法提高玻璃结构的耐久性以转印嵌入结构。另外,可在这些玻璃结构上施加涂层。这 种任选的涂层可相对薄,以避免给玻璃结构特性带来不利影响。此类涂层的示例包括亲水 性涂层、疏水性涂层、保护性涂层、减反射涂层等。
[0057] MM
[0058] 用于将固体光学表面图案化的结构化转印膜的制造主要需要六类材料:载体膜、 受体基底、模板层、隔离层、可调折射率的回填和平面化材料、以及在制造之后层压之前用 于保护回填层的衬片。
[0059] 裁体腊
[0060] 衬片或载体基底可利用为其他层提供机械支撑的柔性膜来实现。载体膜的一个例 子是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。在一些实施例中,载体可包括纸材、隔离涂层纸材、非织造 物、织造物(织物)、金属膜和金属箔。
[0061] 由各种热固性或热塑性聚合物组成的各种聚合物膜基底适合用作载体。载体可 为单层膜或多层膜。可以用作载体层膜的聚合物的示例性例子包括:(1)含氟聚合物,例 如聚三氟氯乙烯、聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯)、聚(四氟乙烯-共-全氟代(烷基)乙 烯基醚、聚(偏氟乙烯-共-六氟丙烯);(2)聚(乙烯-共-甲基丙烯酸)与钠或锌离子 的离子化乙稀共聚物,例如可得自E. I. duPont Nemours (Wilmington, DE.)的SURLYN-8920 和SURLYN-9910 ;(3)低密度聚乙稀,例如低密度聚乙烯;线性低密度聚乙烯;极低密度聚乙 烯;增塑型乙烯基卤化聚合物,例如增塑型聚氯乙烯;(4)包含酸性官能团聚合物的聚乙烯 共聚物,例如聚(乙烯-共-丙烯酸)"EAA"、聚(乙烯-共-甲基丙烯酸)"EMA"、聚(乙 烯-共-马来酸)和聚(乙烯-共-富马酸);丙烯酸官能团聚合物,例如聚(乙烯-共-烷 基丙烯酸酯)(其中烷基为甲基、乙基、丙基、丁基等,或CH3 (CH2)n-(其中η为0至12))和 聚(乙烯-共-乙酸乙烯)"EVA";和(5)(例如)脂族聚氨酯。载体层通常为烯属聚合物 材料,其通常包含至少50重量%的具有2至8个碳原子的烯属烃,其中最常用的是乙烯和 丙烯。其他主体层包括(例如)聚(萘二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯(例 如,聚甲基丙烯酸甲酯或"PMMA")、聚烯烃(例如,聚丙烯或"PP")、聚酯(例如,聚对苯二甲 酸乙二醇酯或"PET")、聚酰胺、聚酰亚胺、酚醛树脂、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素(TAC)、 聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、环烯烃共聚物、环氧树脂等等。
[0062] #体基底
[0063] 受体基底的例子包括玻璃,例如显示母玻璃、照明母玻璃、建筑玻璃、平板玻璃、压 延玻璃和柔性玻璃(可用于卷对卷处理)。柔性压延玻璃的示例是购自康宁公司(Corning Incorporated)的WILLOW玻璃产品。受体基底的其他示例包括金属(诸如,金属薄片和 箔)。受体基底的其他示例包括蓝宝石、硅、二氧化硅和碳化硅。另一个例子包括织物、非织 造物和纸材。
[0064] 其他示例性受体基底包括支撑晶片上的半导体材料。这些受体基底的尺寸可超出 半导体晶片母模板的尺寸。目前,制备的最大晶片具有300毫米的尺寸。利用本发明所公开 的方法制备的层压转印膜可被制成具有大于1000毫米的横向尺寸和几百米的卷长度。在 一些实施例中,受体基底可具有约620毫米X约750毫米、约680毫米X约880毫米、约 1100毫米X约1300毫米、约1300毫米X约1500
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