二極體液體或膠體懸浮液的例示性可印組成物包含復數個二極體、第一溶劑及/或黏度調節劑。在其他例示性具體實例中，亦包括第二溶劑，且該組成物在約25℃下的黏度實質上介于約1,000cps與約25,000cps之間。在一例示性具體實例中，組成物包含：復數個二極體或其他二端積體電路；一或多種溶劑，其包含約15%至99.9%的N-丙醇、異丙醇、二丙二醇、二乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、N-辛醇、乙醇、四氫糠醇、環己醇及其混合物中任一者；黏度調節劑，其包含約0.10%至2.5%的甲氧基丙基甲基纖維素樹脂或羥丙基甲基纖維素樹脂或其混合物；以及約0.01%至2.5%的復數個實質上光學透明且化學惰性的粒子，其尺寸范圍介于約10微米與約30微米之間。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術大體關于發光及光電技術，且尤其關于發光或光電二極體或其他二端積體電路懸浮于液體或膠體中且能夠經印刷的組成物，以及制造發光、光電或其他二極體或二端積體電路懸浮于液體或膠體中的組成物的方法。
技術介紹
具有發光二極體(「LED」)的照明器件通常需要使用積體電路制程步驟在半導體晶圓上形成LED。所得LED實質上呈平面且相當大，寬200微米或200微米以上的量級。每一此種LED為二端器件，通常在LED的同一側上具有兩個金屬端以為LED的p型部分與η型部分提供歐姆接觸(Ohmic contact)。接著通常經由機械制程(諸如鋸切)將LED晶圓分成個別LED。接著將個別LED置于反射外殼中，且將接線個別地附接至LED的兩個金屬端中的各者。此制程耗時、勞動密集且昂貴，使得基于LED的照明器件對于多數消費者應用而言一般過于昂貴。同樣，能量生成器件(諸如光電面板)亦通常需要使用積體電路制程步驟在半導體晶圓或其他基板上形成光電二極體。接著封裝且組裝所得晶圓或其他基板以形成光電面板。此制程亦耗時、勞動密集且昂貴，使得光電器件在無第三方資助或無其他政府鼓勵下廣泛使用亦過于昂貴。 已運用各種技術試圖形成用于發光或能量生成目的的新型二極體或其他半導體器件。舉例而言，已提出可印刷經有機分子官能化或封端從而可混溶于有機樹脂及溶劑中的量子點以形成圖形，接著在該等圖形經第二光激發(pump)時發光。各種形成器件的方法亦已使用半導體奈米粒子，諸如處于約1.0nm至約IOOnm (十分之一微米)范圍內的粒子進行。另一方法已利用大量分散于溶劑-黏合劑載劑中的硅粉，其中利用所得硅粉膠態懸浮液形成印刷電晶體中的活性層。另一不同方法已使用形成于GaAs晶圓上的極平坦的AlInGaP LED結構，其中各LED具有至晶圓上之兩個相鄰LED中之每一者的脫離光阻錨，且接著取放各LED以形成所得器件。其他途徑已使用「鎖與鑰(lock and key)」流體自組裝，其中將梯形二極體置放于溶劑中，接著將其傾注于具有用以將梯形二極體捕獲且固持于適當位置的匹配的梯形孔的基板上。然而，溶劑中的梯形二極體并非懸浮及分散于溶劑內。反之，梯形二極體快速沈降成相互黏附的二極體塊，無法維持懸浮或分散于溶劑內，且在臨用前須要活性音波處理或攪拌。溶劑中的此種梯形二極體不能用作能夠儲存、封裝或用作墨水的基于二極體的墨水，且進一步不適用于印刷制程中。此等方法均未利用真正分散且懸浮于液體或膠體介質中，諸如以形成墨水的含有二端積體電路或其他半導體器件的液體或膠體，其中該二端積體電路懸浮成粒子，其中完成半導體器件且其能夠起作用，且該含有二端積體電路或其他半導體器件的液體或膠體可使用印刷制程在非惰性大氣空氣環境中形成裝置或系統。對于基于LED的器件以及光電器件而言，此等基于二極體之技術的新近發展仍過于復雜且昂貴而無法達成商業上可行性。因此，仍須要經設計成在并入的組件以及制造簡便性方面成本較低的發光及/或光電裝置。亦仍需要使用成本較低且較穩固的制程制造該等發光或光電器件，從而產生可供廣泛使用且為消費者及商業所接受之基于LED的照明器件以及光電面板的方法。因此，對能夠經印刷以形成基于LED的器件及光電器件的完成的能夠起作用的二極體或其他二端積體電路的液體或膠體懸浮液、形成該等基于LED的器件及光電器件的印刷方法以及所得的印刷的基于LED的器件及光電器件仍有各種需求
技術實現思路
例示性具體實例提供一種「二極體墨水」，即能夠諸如經由例如網版印刷或快干印刷術印刷的二極體或其他二端積體電路的液體或膠體懸浮液及分散液。如下文所更詳細描述，二極體自身在包括于二極體墨水組成物中之前為完全成形的半導體器件，其在通電時能夠起作用以發光(在具體化為LED時)或在曝露于光源時提供電力(在具體化為光電二極體時)。例示性方法亦包含制造二極體墨水的方法，如下文所更詳細論述，該方法使復數個二極體分散及懸浮于溶劑及黏性樹脂或聚合物混合物中，且可印刷該二極體墨水以制造基于LED的器件及光電器件。亦揭示藉由印刷該種二極體墨水而形成的例示性裝置及系統。雖然描述內容集中于作為一種類型的二端積體電路的二極體，然而熟習此項技術者應了解可等效地替換成其他類型的半導體器件以形成更廣泛稱作「半導體器件墨水」之物，且所有該等變化應視作等效且處于本專利技術范疇內。因此，本文中任何對「二極體」的提及應理解為意謂且包括任何種類之任何二端積體電路，諸如電阻器、電感器、電容器、RFID電路、感測器、壓電器件等，以及可使用兩個端子或電極操作之任何其他積體電路。一例示性具體實例提供一種組成物，其包含:復數個二極體；第一溶劑；以及黏度調節劑。在一例示性具體實例中，第一溶劑包含至少一種選自由以下組成的群的溶劑:水；醇，諸如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(異丙醇)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(異丁醇))、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)、四氫糠醇、環己醇、松香醇；醚，諸如甲基乙基醚、乙醚、乙基丙基醚及聚醚；酯，諸如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯；二醇，諸如乙二醇、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，諸如碳酸伸丙酯；甘油類，諸如甘油；乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基甲酰胺(NMF)、二甲亞砜(DMSO);及其混合物。第一溶劑可以例如約0.3%重量至50%重量或60%重量的量存在。在各個例示性具體實例中，復數個二極體中的各二極體具有介于約20微米至30微米之間的直徑及介于約5微米至15微米之間的高度；或具有介于約10微米至50微米之間的直徑及介于約5微米至25微米之間的高度；或具有各自為介于約10微米至50微米之間的寬度及長度以及介于約5微米至25微米之間的高度；或具有各自為介于約20微米至30微米之間的寬度及長度以及介于約5微米至15微米之間的高度。復數個二極體可為例如發光二極體或光電二極體。例示性組成物可進一步包含復數個實質上光學透明且化學惰性的粒子，其尺寸范圍介于約10微米與約50微米之間且以約0.1%重量至2.5%重量的量存在。另一例示性組成物可進一步包含復數個實質上光學透明且化學惰性的粒子，其尺寸范圍介于約10微米與約30微米之間且以約0.1%重量至2.5%重量的量存在。在一例示性具體實例中，黏度調節劑包含至少一種選自由以下組成的群的黏度調節劑:黏土，諸如鋰膨潤石黏土、膨潤土黏土(garamite clay)、有機改質黏土 ；醣及多醣，諸如瓜爾膠(guar gum)、三仙膠；纖維素及改質纖維素，諸如羥甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、丙基甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙醚、聚葡萄胺糖；聚合物，諸如丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸酯聚合物及共聚物；二醇，諸如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯；煙霧狀二氧化硅、二氧化硅粉；改質尿素；及其混 合物。黏度調節劑可以例如約0.30%重量至5%重量或約0.10%本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬克·D·洛文索，威廉·約翰斯頓·雷，尼爾·O·莎頓，理查德·A·布蘭查德，布萊德·歐羅，馬克·亞倫·里王道斯基，杰佛瑞·巴德瑞君，艾瑞克·安東尼·皮羅奇洛，
申請(專利權)人：無限科技全球公司，
類型：
國別省市：
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