[发明专利]用于形成多层器件的热转印元件

说明书

发明的领域

本发明涉及一种热转印元件和将层转印在受体上形成器件的方法。具体地说，本发明涉及一种具有多组分转印单元的热转印元件以及使用该热转印元件在受体上形成器件(如光学或电子器件)的方法。

发明的背景

许多微型电子和光学器件是使用不同的材料层相互堆叠在一起形成的。常对这些层构图以制备器件。这种器件的例子包括光学显示器(其中形成的各个像素以图案排列)、用于电讯器件的光波导结构物和用于半导体器件的金属-绝缘体-金属堆叠物。

用于这些器件的常规制造方法包括在受体基材上形成一层或多层，同时或随后对这些层构图以形成器件。在许多情况下，需要多个沉积和构图步骤以制得最终器件结构。例如，制备光学显示器需要单独形成红色、绿色和蓝色像素。尽管对于这些类型的像素中的每一种常可沉积部分层，但是至少部分层必须单独形成并通常单独构图。层的构图通常用光刻技术，例如它包括用光刻胶涂覆一层，使用掩模在光刻胶上构图，根据图案除去部分光刻胶露出下层，随后蚀刻露出的层。

在某些用途中，难以或不能用常规的光刻构图法制备器件。例如，构图步骤数太多难以实际制备器件。另外，常规的光刻构图法中的湿加工步骤会对前面步骤沉积的层的完整性、界面特性和/或电或光学性能产生不利影响。由于常规光刻构图技术的局限性，可以想像它不能用于许多具有潜在优点的器件结构、设计、布局和材料中。

因此需要形成这些器件的新方法，它具有减少的加工步骤，尤其是湿加工步骤。至少在某些情况下，它可使器件结构具有更大可靠性和更高的复杂性。

发明的概述

本发明总体上涉及热转印元件和使用热转印元件形成器件(包括光学和电子器件)的方法。本发明一个实例是一种热转印元件，它包括基材和多组分转印单元，当转印至受体上时，该多组分转印单元放置并排列以至少形成多层器件的第一功能层和第二功能层。所述第一功能层放置并排列以传导或形成载流子或者产生或波导光线。本发明另一个实例是使用该热转印元件形成的器件。至少在某些情况下，所述热转印元件还包括光至热转换(LTHC)层，它可将光能转化成热能以转印多组分转印单元。术语“第一功能层”和“第二功能层”并不表示器件或热转印元件中层的次序或两层相互邻近(即在第一功能层和第二功能层之间可具有一层或多层层)。

另一个实例是一种热转印元件，它包括基材和置于该基片上的多组分转印单元。在转印至受体上时，该多组分转印单元放置并排列，形成电子元件或光学器件的第一功能层和第二功能层。至少在某些情况下，这种热转印元件还具有一层LTHC层。

再一个实例是一种用于形成有机电致发光(OEL)器件的热转印元件。这种热转印元件包括基材和多组分转印单元，在转印至受体上时，该多组分转印单元放置并排列，形成OEL器件的至少两层功能层(例如OEL器件的发射层和至少一层电极)。另一个实例是一种使用热转印元件形成的OEL器件。

另一个实例是一种用于形成场效应晶体管的热转印元件。这种热转印元件包括基材和多组分转印单元，在转印至受体上以后该多组分转印单元放置并排列，形成场效应晶体管的至少两层功能层(例如栅绝缘层和半导体层)。另一个实例是使用热转印元件形成的场效应晶体管。

另一个实例是一种用于形成波导的热转印元件。这种热转印元件包括基材和多组分转印单元，在转印至受体上时，该多组分转印单元放置并排列形成波导的至少两层功能层(例如至少一层包层和一层芯层)。另一个实例是使用这种热转印元件形成的波导。

另一个实例是将多组分转印单元转印至受体上形成器件的方法，包括使受体与带有基材和转印层的热转印元件相接触的步骤。所述转印层包括多组分转印单元。选择性地加热热转印元件以便根据图案将多组分转印单元转印至受体上，至少形成器件的第一功能层和第二功能层。至少在某些情况下，热转印元件包括在基材和转印层之间的一层LTHC层。根据图案用光照射热转印元件，LTHC层将光能转化成热能，以选择性地加热热转印元件。

可以理解热转印元件可用一个转印单元形成，该单元放置并排列以转印一层单层，还可以理解通过转印多组分转印单元或单层可形成除器件以外的零件。

上述本发明概述并非为了描述本发明各个公开实例或各种实施方式。下面的附图和详细描述将更详细地举例说明这些实例。

附图简述

下列参照附图对本发明各个实例的详细描述可更全面地理解本发明。附图中：

图1A是本发明热转印元件一个实例的剖面示意图；  

图1B是本发明热转印元件第二个实例的剖面示意图；