專利名稱：熱成像工藝以及由此制得的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)品的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及用織構(gòu)化供體來改進(jìn)熱轉(zhuǎn)印工藝的用途。
背景技術(shù)：
在已知的熱轉(zhuǎn)印工藝中，使用激光將一種成像材料，通常是一種顏料，從供體單元熱轉(zhuǎn)印到受體上。這種激光引發(fā)的熱轉(zhuǎn)印工藝已經(jīng)被用來制造各種單元，包括單色或彩色印刷品，證件，液晶顯示裝置的濾光器，證券印刷應(yīng)用，機(jī)讀信息，和印刷電路。
成像材料不良轉(zhuǎn)印一直是熱轉(zhuǎn)印工藝中的一個(gè)問題。因此需要提出一種能使發(fā)生不良轉(zhuǎn)印的可能性最小或克服這個(gè)問題的熱轉(zhuǎn)印工藝。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及從成像供體熱轉(zhuǎn)印到受體，在受體上形成成像材料的圖案的方法，該方法包括在將該成像材料熱轉(zhuǎn)印到受體之前，先從織構(gòu)化供體將一種透明織構(gòu)化材料熱轉(zhuǎn)移到該受體上。
附圖簡要說明

圖1是一個(gè)織構(gòu)化供體的簡化示意圖。
圖2是一個(gè)成像供體的簡化示意圖。
圖3是一個(gè)受體的簡化示意圖。
圖4是由一個(gè)織構(gòu)化供體和一個(gè)受體所形成的一個(gè)本發(fā)明組合體的簡化示意圖。
圖5是一個(gè)本發(fā)明織構(gòu)化受體的簡化示意圖。
圖6a和6b是由一個(gè)織構(gòu)化受體和一個(gè)成像供體所形成的一個(gè)本發(fā)明組合體的簡化示意圖。
圖7是具有一種被轉(zhuǎn)印的成像材料的一個(gè)織構(gòu)化受體的簡化示意圖。
圖8a-8i是幾種濾色器的簡化示意圖。
本發(fā)明詳細(xì)描述本發(fā)明涉及從成像供體將一種成像材料熱質(zhì)轉(zhuǎn)印到受體，在該受體上形成該成像材料圖案的改進(jìn)方法，其中的改進(jìn)包括在將該成像材料熱質(zhì)轉(zhuǎn)印到該受體之前，從織構(gòu)化供體將一種透明織構(gòu)化材料熱質(zhì)轉(zhuǎn)移到該受體上。
熱轉(zhuǎn)印工藝在熱轉(zhuǎn)印工藝中，從成像供體將一種成像材料轉(zhuǎn)印到受體，在該受體上形成該成像材料的圖案。更具體地說，通過該成像材料的激光引發(fā)的熱轉(zhuǎn)印工藝，將該成像材料轉(zhuǎn)印到受體上。但是，可以使用任何已知的熱轉(zhuǎn)印技術(shù)。
在本發(fā)明的熱轉(zhuǎn)印工藝中，使用了一種具有織構(gòu)化材料的織構(gòu)化供體。在熱轉(zhuǎn)印該成像材料之前，該織構(gòu)化材料被轉(zhuǎn)印到該受體上。該織構(gòu)化材料通過減小成像材料不良轉(zhuǎn)印的可能性，改進(jìn)了成像材料的后續(xù)轉(zhuǎn)印。由于不良轉(zhuǎn)印，熱轉(zhuǎn)印之后在受體外觀上產(chǎn)生了可見的缺陷。這些可見缺陷可以是宏觀或微觀的。
織構(gòu)化材料能在受體上形成一種織構(gòu)，這種織構(gòu)在成像供體和受體上沒有織構(gòu)化材料的非織構(gòu)化區(qū)域之間形成一種空隙。該織構(gòu)化材料的性質(zhì)及其轉(zhuǎn)印圖案的特征是，這種空隙不到于大到妨礙成像材料的熱轉(zhuǎn)印。成像材料可以被轉(zhuǎn)印到受體的所有織構(gòu)化和非織構(gòu)化區(qū)域上。當(dāng)成像供體接觸受體的任何織構(gòu)化和非織構(gòu)化區(qū)域或與這些區(qū)域鄰近時(shí)，就能發(fā)生轉(zhuǎn)印。通常使用一個(gè)供體提供被熱轉(zhuǎn)印到受體上的材料。該供體具有一個(gè)載體，該載體不熱轉(zhuǎn)印到該受體上，只是在熱轉(zhuǎn)印過程中以適當(dāng)?shù)呐帕泻拖鄬τ谑荏w適當(dāng)?shù)木嚯x支撐著成像材料。通常使用薄膜作為載體，其厚度在10到150微米范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，載體包括一個(gè)25微米厚度的透明聚酯薄膜，包含聚對苯二甲酸乙二醇酯和一種藍(lán)色著色劑，具有一個(gè)鉻薄層，能在支撐該成像材料的側(cè)面透射對應(yīng)于832納米波長輻射的40到60％的光子。在本發(fā)明中，具有如下文所述的一個(gè)織構(gòu)化供體和一個(gè)成像供體。該織構(gòu)化供體被用來轉(zhuǎn)移一種織構(gòu)化材料。該成像供體被用來轉(zhuǎn)印一種成像材料。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，被熱轉(zhuǎn)印的材料可以選自很廣范圍的各種材料。成像材料通常以低于50微米厚度的薄層形式施加在受體上，這限制了被熱轉(zhuǎn)印在成像材料至少一個(gè)維度的尺寸。
織構(gòu)化供體圖1所示是適用于本發(fā)明熱轉(zhuǎn)印成像工藝的一個(gè)織構(gòu)化供體(10)。它包括一個(gè)織構(gòu)化層(14)和一個(gè)具有可涂覆表面的載體，包括一個(gè)可用的噴射層(12)和一個(gè)可用的加熱層(13)。這些層中的每個(gè)層都分別具有獨(dú)特的功能。還具有一個(gè)用于織構(gòu)化供體的載體層(11)。在一個(gè)實(shí)施方式中，該可用的加熱層(13)可以直接位于該載體層(11)上。
織構(gòu)化層將一個(gè)含有織構(gòu)化材料的組合體層施加在載體上，形成織構(gòu)化層(14)?？紤]到織構(gòu)化層在使受體織構(gòu)化的用途，就能理解該織構(gòu)化層的應(yīng)有的性質(zhì)。將施加的層的部分轉(zhuǎn)移到受體上時(shí)，該轉(zhuǎn)移的部分能在以后的組合體中，在鄰近于該轉(zhuǎn)移部分的地方使成像材料與受體相隔。為了提供這種相隔，優(yōu)選該轉(zhuǎn)移部分不會在以后的組合體中而使厚度發(fā)生變化。為了以可預(yù)計(jì)的方式使以后的組合體進(jìn)行成像，優(yōu)選該轉(zhuǎn)印部分提供可預(yù)計(jì)距離的分相隔。
在一個(gè)實(shí)施方式中，織構(gòu)化層的某些部分沒有變化地，例如通過燒蝕物質(zhì)轉(zhuǎn)移或激光引發(fā)的膜轉(zhuǎn)移被轉(zhuǎn)移到受體上，形成這種織構(gòu)，在一個(gè)實(shí)施方式中，該織構(gòu)化層包括(i)一種是粘合劑的織構(gòu)化材料，和可用的(ii)另一種織構(gòu)化材料，例如一種固體。固體例如是顆粒，特別是細(xì)顆粒，例如顏料或填料。該織構(gòu)化層還可以包含一種染料，增塑劑，或在供體轉(zhuǎn)印層中具有已知作用的其他組分。適用的織構(gòu)化層可以由一些已知的供體提供，例如一種用于彩色打樣的供體，能使一定量的材料被轉(zhuǎn)移到受體上。可以用顏料或染料等著色劑對織構(gòu)化層進(jìn)行著色。
織構(gòu)化層的粘合劑可以是一種分解溫度高于約250℃，特別是高于約350℃的聚合材料。該粘合劑優(yōu)選能成膜，而且能以溶液或分散液形式進(jìn)行涂覆。熔點(diǎn)低于約250℃的粘合劑或被增塑到其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于約70℃的粘合劑是典型的。但是，如果容易液化和可熱熔粘合劑是流動(dòng)而不耐久的，例如低熔點(diǎn)蠟，應(yīng)該避免用作唯一的粘合劑，雖然它們可以作為共粘合劑，降低織構(gòu)化層的熔點(diǎn)。
如果要將粘合劑和另一種織構(gòu)化材料一起進(jìn)行轉(zhuǎn)移，則通常要求該粘合劑聚合物不會在受到激光照射所達(dá)到的溫度下發(fā)生自氧化，分解或降解。通過這樣的選擇，含有織構(gòu)化材料和粘合劑的織構(gòu)化層的外露表面就能進(jìn)行完整地轉(zhuǎn)移，從而增強(qiáng)耐久性。
適用粘合劑例子包括苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯的共聚物，例如苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯和烯烴單體的共聚物，例如苯乙烯/乙烯/丁烯；苯乙烯和丙烯腈的共聚物；含氟聚合物；(甲基)丙烯酸酯與乙烯和一氧化碳的共聚物；具有適當(dāng)分解溫度的聚碳酸酯；(甲基)丙烯酸酯均聚物和共聚物；聚砜；聚氨酯；聚酯。上述聚合物的單體可以是被取代或未被取代的。取代基可以包括鹵素，含氧或含氮取代基。還可以使用聚合物的混合物。
這種粘合劑的具體聚合物包括但不限于丙烯酸酯均聚物和共聚物，甲基丙烯酸酯均聚物和共聚物，(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物，和含有其他共聚單體例如苯乙烯的(甲基)丙烯酸酯共聚物。
這種粘合劑的其他具體聚合物包括但不限于選自甲基丙烯酸甲酯，正-丁基甲基丙烯酸酯，縮水甘油基甲基丙烯酸酯，正-丁基丙烯酸酯，甲基丙烯酸，丙烯酸，苯乙烯，和大分子單體等共聚單體的無規(guī)共聚物。大分子單體等鏈轉(zhuǎn)移劑能控制具體聚合物的分子量。
粘合劑共聚物的使用濃度通常占該織構(gòu)化層總重量的大約15％到100％，優(yōu)選是大約30到40％。
當(dāng)可的織構(gòu)化材料是以供體形式使用時(shí)，粘合劑優(yōu)選能保持該固體在織構(gòu)化層中。一種優(yōu)選固體選自從Woodbridge，NJ的National Association ofPrinting Ink Manufactures，Inc.獲得的“The National Printing and InkResearch Institute(NPIRI)Raw Materials Data Handbook”(國家印刷與油墨研究所原料數(shù)據(jù)手冊)，第4卷，第2版，2000中的一種顏料。適用的顏料包括無機(jī)和有機(jī)顏料，包括各種顏色的氧化鐵，氧化鋅，碳黑，二氧化鈦，石墨，酞菁和金屬酞菁(例如，銅酞菁)，二氫喹吖啶二酮，表二氫吲哚二酮，苝，偶氮顏料，靛藍(lán)，咔唑(例如咔唑紫)，異二氫吲哚酮，異吲哚酮，硫靛紅，苯并咪唑啉酮，Rubine F6B(C.I.No.Pigment 184)，Cromophthal.RTM.Yellow 3G(C.I.No.Pigment Yellow 93)，Hostaperm.RTM.Yellow 3G(C.I.No.Pigment Yellow 154)，Monastral.RTM.Violet R(C.I.No.Pigment Violet 19)，2，9-二甲基喹吖酮(C.I.No.Pigment Red 122)，Indofast.RTM.Brilliant Scarlet R6300(C.I.No.Pigment Red 123)；QuindoMagenta RV 6803；Monstral.RTM.Blue G(C.I.No.Pigment Blue 15)，和Monstral.RTM.Blue G BT 284D(C.I.No.Pigment Blue 15)。另一種優(yōu)選固體是填料，例如滑石，瓷土，重晶石，碳酸鹽，玻璃珠，煅燒高嶺土，氫氧化鋁，硅酸鹽，和細(xì)粒的有機(jī)粉末，例如脲醛樹脂，苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物或聚苯乙烯。還可以使用混合固體作為織構(gòu)化材料。還可以使用粘合劑的混合物。
選擇適用的織構(gòu)化材料時(shí)，要考慮到對轉(zhuǎn)移的織構(gòu)化材料所要求的特性。例如，對于濾色器，織構(gòu)化材料的透明度和顏色應(yīng)該能允許光線通過該轉(zhuǎn)移的織構(gòu)化材料。透明織構(gòu)化材料必須能允許足量光線通過。彩色顏料可以是透明的，能允許光線通過而不發(fā)生散射。在一個(gè)實(shí)施方式中，該織構(gòu)化材料是無色而透明的，可見光能透射它而不發(fā)生顏色變化和散射?？梢园l(fā)生略微的顏色變化或光線散射，只要這種顏色變化或散射不會對可見光的準(zhǔn)直或顏色產(chǎn)生不利影響即可?；蛘?，對于濾色器，如果被轉(zhuǎn)移的織構(gòu)化材料圖案在該濾色器的光線無法透射的區(qū)域上形成圖案時(shí)，則不必考慮該被轉(zhuǎn)移的織構(gòu)化材料的透明度和顏色。這種情況下，該織構(gòu)化材料可以是半透明，不透明，會散射，透明，有色，或無色的。
織構(gòu)化層可以是透明，半透明，或不透明的?？棙?gòu)化層可以是無色，彩色，白色，灰色，或黑色的?？棙?gòu)化層中可以包含能吸收紅外輻射的染料?？梢詥为?dú)使用或組合使用的近紅外(NIR)吸收染料例子包括但不限于聚(取代)酞菁化合物和含金屬酞菁化合物；菁染料；環(huán)方酸染料；chalcogenopyryacrylidene染料；croconium染料；金屬硫醇鹽染料；雙(硫族吡咯)聚甲炔染料；羥基中氮茚染料；雙(氨基芳基)聚甲炔染料；部花青染料；醌型染料。本發(fā)明中還可以使用本領(lǐng)域眾所周知的各種能吸收可見光的染料，包括但不限于蒽醌染料，例如Sumikaron Violet RS(Sumitomo ChemicalCo.，Ltd.的產(chǎn)品)，Dianix Fast Violet 3R-FS(Mitsubishi ChemicalIndustries，Ltd.的產(chǎn)品)，和Kayalon Polyol Brilliant Blue N-BGM，和KST Black 146(Nippon Kayaku Co.，Ltd.的產(chǎn)品)；偶氮染料，例如KayalonPolyol Brilliant Blue BM，Kayalon Polyol Dark Blue 2BM，和KST BlackKR(Nippon Kayaku Co.，Ltd.的產(chǎn)品)，Sumikaron Diazo Black 5G(SumitomoChemical Co.，Ltd.的產(chǎn)品)，和Miktazol Black 5GH(Mitsui ToatsuChemicals，Inc.的產(chǎn)品)；直接染料，例如Direct Dark Green B(MitsubishiChemical Industries，Ltd.的產(chǎn)品)和Direct Brown M和Direct Fast BlackD(Nippon Kayaku Co.Ltd.的產(chǎn)品)；酸性染料，例如Kayanol Milling Cyanine5R(Nippon Kayaku Co.Ltd.的產(chǎn)品)；堿性染料，例如Sumiacryl Blue 6G(Sumitomo Chemical Co.，Ltd.的產(chǎn)品)，和Aizen Malachite Greene(Hodogaya Chemical Co.，Ltd.的產(chǎn)品)；或美國專利4541830；4698651；4695287；4701439；4757046；4743582；4769360和4753922中所公開的任何染料。本發(fā)明的染料和顏料可以單獨(dú)使用或組合使用。
包括制造濾色器的彩色印刷用途中，織構(gòu)化材料可以是透明而無色的，這樣就不會干擾成像材料的顏色。電子用途用的織構(gòu)化材料例子包括但不限于導(dǎo)體，半導(dǎo)體，和絕緣體。
對于形成電子電路等其他用途而言，不一定要求織構(gòu)化材料是透明的，但是必須注意使其不到于影響成像材料的電子性質(zhì)。
可以制造織構(gòu)化材料的分散液，形成織構(gòu)化供體的熱織構(gòu)化層?？梢允褂靡环N或多種聚合物分散劑將合適的織構(gòu)化材料分散在水性介質(zhì)或有機(jī)介質(zhì)中，來制造這種分散液。用于液晶顯示器的濾色器要求被轉(zhuǎn)移到活性濾色區(qū)域的織構(gòu)化材料具有非常高的透明度，而且如果該織構(gòu)化層的粘合劑與織構(gòu)化材料一起被轉(zhuǎn)移時(shí)，則該粘合劑的透明度也是很重要的。
當(dāng)織構(gòu)化材料以分散液形式施加在載體上時(shí)，通常將一種分散劑與該織構(gòu)化材料一起使用，從而能獲得最大的著色強(qiáng)度，透明度和光澤度。這種分散劑通常是一種有機(jī)聚合物，在使用顆粒狀織構(gòu)化材料時(shí)，該有機(jī)聚合物能分隔該顆粒的織構(gòu)化材料，避免顆粒發(fā)生絮凝和聚集。市場上能購買到很多種分散劑?？梢愿鶕?jù)組合物中織構(gòu)化材料和其他組分的表面特性來選擇分散劑，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。但是，一種適用于實(shí)施本發(fā)明的分散劑是AB分散劑。該分散劑的A組分能吸附在織構(gòu)化材料表面上。B組分能進(jìn)入分散織構(gòu)化材料的溶劑中。該B組分能在織構(gòu)化材料顆粒之間提供一種屏障，抵消顆粒之間的吸引力，從而防止聚集。該B組分應(yīng)該與所用的溶劑具有很好的相容性。這種AB分散劑的使用如美國專利5085698中所述?？梢圆捎脗鹘y(tǒng)的顆粒分散技術(shù)，例如球磨，砂磨等。
適用于本發(fā)明的一種具體分散劑是通過甲基丙烯酸芐酯和三甲基甲硅烷基甲基丙烯酸酯的基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合反應(yīng)而制得的一種嵌段共聚物，其中部分或全部聚合的三甲基甲硅烷基甲基丙烯酸酯是水解了的，能產(chǎn)生聚合的甲基丙烯酸基團(tuán)。
織構(gòu)化材料占織構(gòu)化層組合體總重量的大約5到100％，通常是大約90到100％。
熱放大添加劑在一個(gè)實(shí)施方式中，一種熱放大添加劑可以用在織構(gòu)化層中，但是也可以存在于噴射層或加熱層中。
熱放大添加劑的作用，是放大加熱層中所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，因而進(jìn)一步增強(qiáng)對激光的敏感度。這種添加劑在室溫下應(yīng)該是穩(wěn)定的。這種添加劑可以是(1)一種在加熱時(shí)能分解形成氣相副產(chǎn)物的化合物，(2)一種吸收性染料，能吸收入射的激光輻射，或(3)一種能發(fā)生熱引發(fā)單分子重排放熱反應(yīng)的化合物。還可以使用這些添加劑的混合物。
(1)類的分解化合物包括能分解產(chǎn)生氮?dú)獾奈镔|(zhì)，例如重氮烷烴，重氮鹽和疊氮化合物；銨鹽；能分解形成氧氣的氧化物；碳酸鹽或過氧化物。這些化合物的具體例子是重氮化合物，例如4-重氮-N，N’-二乙基-苯胺氟硼酸鹽(DAFB)。還可以使用任意上述化合物的混合物。
(2)類的吸收性染料通常是一種能吸收在紅外輻射的物質(zhì)。可以單獨(dú)使用或組合使用的近紅外(NIR)吸收性染料例子，包括聚(取代)酞菁化合物和含金屬酞菁化合物；菁染料；環(huán)方酸染料；chalcogenopyryacrylidene染料；croconium染料；金屬硫醇鹽染料；雙(硫族吡咯)聚甲炔染料；羥基中氮茚染料；雙(氨基芳基)聚甲炔染料；部花青染料；和醌型染料。當(dāng)噴射層中加有這種吸收性染料時(shí)，其作用是吸收入射輻射將其轉(zhuǎn)換成熱量，能產(chǎn)生更有效的加熱作用。該染料通常能吸收紅外輻射。通常該染料在可見光區(qū)域中的吸收性非常低。
(2)類的吸收性染料包括眾所周知的紅外吸收性材料。例如公開在美國專利4778128；4942141；4948778；4950639；5019549；4948776；4948777和4952552中的物質(zhì)。
織構(gòu)化層中熱放大添加劑的含量通常是大約0.95-11.5重量％。這個(gè)百分?jǐn)?shù)可以高達(dá)織構(gòu)化層總重量的大約25％。這些百分?jǐn)?shù)是非限制性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)織構(gòu)人層的具體組成對其進(jìn)行變化。
熱織構(gòu)化層的厚度通常是大約0.1到5微米，優(yōu)選是大約0.1到1.5微米。厚度大于約5微米通常是不適用的，因?yàn)檫@會需要更多能量才能被有效轉(zhuǎn)移到受體上。
載體織構(gòu)化層通常具有一個(gè)載體，包括一個(gè)載體層(11)，這個(gè)載體層可以是在照明波長具有足夠透明度，而且具有用于激光引發(fā)的熱轉(zhuǎn)移工藝需要的足夠機(jī)械穩(wěn)定性的任何薄膜。通常該載體層是一個(gè)共擠塑聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜。當(dāng)載體層是一種共擠塑聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜時(shí)，其適用厚度是400規(guī)?；蛘?，載體層可以是聚酯薄膜，特別是經(jīng)過等離子體處理，能接受加熱層的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，例如由DuPont和Teijin Limited的合資企業(yè)DuPont Teijin FilmsTM所制造的MELINEX系列聚酯薄膜。載體還可以包括一個(gè)粘合層，用以提高其他層的粘性。當(dāng)載體層經(jīng)過等離子體處理，通常不需要噴射層?？捎糜斜骋r層位于載體層上。背襯層可以含有填料，能在載體層的背面，即載體層與織構(gòu)化層相背的表面上提供一個(gè)粗糙表面?；蛘咴撦d體層本身可以含有填料，例如氧化硅，能在載體層的背面上提供一個(gè)粗糙表面?；蛘?，可以對載體層進(jìn)行物理糙化，在載體層的一個(gè)或兩個(gè)表面上提供一個(gè)粗糙表面，所述粗糙程度應(yīng)足以散射從非成像激光器或聚焦激光器發(fā)出的光線。某些物理粗糙方法的例子包括噴砂，用金屬刷摩擦等。
如果載體包括一個(gè)附加載體層，通常用來提高機(jī)械穩(wěn)定性時(shí)，則該載體可以由多個(gè)不同材料的層構(gòu)成。通常，載體層是一個(gè)聚對苯二甲酸乙二醇酯厚薄膜。
可以使用金屬化聚酯薄膜作為載體層。具體例子包括單層或多層的聚酯，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚烯烴的薄膜。載體層的厚度通常是大約1到4密耳。適用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜包括MELINEX473(4密耳厚度)，MELINEX6442(4密耳厚度)，MELINEXLJX111(1密耳厚度)，和MELINEX453(2密耳厚度)，都用CP Films，Martinsville，VA的金屬鉻被金屬化到50％的可見光透射率。
噴射層可用的噴射層(12)通常是柔軟的，可以位于載體層(11)的一個(gè)表面上，如圖1中所示，可以用噴射層來提供將織構(gòu)化層有效轉(zhuǎn)移到暴露區(qū)域中受體上需要的力。加熱時(shí)，噴射層分解成氣相分子，提供推動(dòng)或噴射織構(gòu)化層外露區(qū)域到受體上所必須的壓力。這是通過使用一種分解溫度比較低(低于約350℃，通常低于約325℃，更通常低于約280℃)的聚合物而實(shí)現(xiàn)的。對于具有多個(gè)分解溫度的聚合物而言，其第一分解溫度應(yīng)該低于350℃。而且，為了使噴射層具有適當(dāng)?shù)母呷彳浂群唾N合性，其拉伸模量應(yīng)低于或等于約2.5千兆帕(GPa)，優(yōu)選低于約1.5千兆帕，更優(yōu)選低于約1千兆帕。所選擇的聚合物還應(yīng)該是尺寸穩(wěn)定的。如果要使激光輻射透過噴射層進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移，則要求該噴射層能透射激光輻射，并不會受到這種輻射的不良作用。
適用于噴射層的聚合物例子，包括(a)具有低分解溫度(Td)的聚碳酸酯，例如聚丙烯碳酸酯；(b)具有低分解溫度的取代苯乙烯聚合物，例如聚(α-甲基苯乙烯)；(c)聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯，例如聚甲基丙烯酸甲酯和聚基甲基丙烯酸甲酯；(d)具有低分解溫度(Td)的纖維素材料，例如纖維素乙酸酯丁酸酯和硝化纖維素；(e)其他聚合物，例如聚氯乙烯；聚(氯乙烯基氯化物)聚縮醛；聚偏二氯乙烯；具有低Td的聚氨酯；聚酯；聚原酸酯；丙烯腈和取代丙烯腈聚合物；馬來酸樹脂；上述物質(zhì)的共聚物。還可以使用聚合物的混合物。可以在美國專利5156938中發(fā)現(xiàn)具有低分解溫度的其他聚合物例子。這些例子包括能進(jìn)行酸催化分解的聚合物。對于這些聚合物，通常要求包括一個(gè)或多個(gè)氫供體。
噴射層聚合物的具體例子有聚丙烯酸酯和聚丙烯酸甲酯，低Td聚碳酸酯，硝化纖維素，聚(氯乙烯)(PVC)，和氯化聚(氯乙烯)(CPVC)。最優(yōu)選是聚(氯乙烯)和氯化聚(氯乙烯)。
噴射層和其他層中還可以含有其他物質(zhì)作為添加劑，只要它們不影響該層的主要功能即可。這些添加劑的例子包括涂布助劑，流動(dòng)添加劑，增滑劑，防光暈劑，增塑劑，抗靜電劑，表面活性劑，以及已知可以用于涂層配方中的其他試劑。
加熱層如圖1中所示的可用加熱層(13)被沉積在載體上可能存在的任何噴射層上。加熱層的功能是吸收激光輻射并將輻射轉(zhuǎn)換成熱。適合于作為加熱層的材料可以是無機(jī)或有機(jī)的，本身就能吸收激光輻射或包含能吸收激光輻射的其他化合物。
適用無機(jī)材料的例子是元素周期表(Sargent-Welch Scientific Company(1979))中IIIA族，IVA族，VA族，VIA族，VIIIA族，IIB族，IIIB族，和VB族的過渡金屬元素和金屬元素，它們彼此的合金，以及它們與IA族和IIA族元素的合金。鎢(W)是VIA族金屬中的一種適用元素。還可以用碳(一種IVB族非金屬元素)。具體的金屬包括Al，Cr，Sb，Ti，Bi，Zr，Ni，In，Zn，及其合金與氧化物。可以使用TiO2作為加熱層材料。
加熱層的厚度通常是約10埃到0.1微米，更優(yōu)選是約20到60埃。
雖然通常使用一個(gè)加熱層，但是也可以使用一個(gè)以上的加熱層，這些不同層可以具有相同或不同的組成，只要它們都起到將激光輻射轉(zhuǎn)換成熱的作用即可。所有加熱層的總厚度應(yīng)該在上述范圍內(nèi)。
可以使用任何已知的提供金屬薄層的技術(shù)施加加熱層，例如濺射，化學(xué)蒸氣沉積和電子束。
附加層織構(gòu)化供體可以包括一些附加層。例如，可以在噴射層的一個(gè)表面上使用一個(gè)防光暈層，優(yōu)選當(dāng)噴射層是柔軟的，且與織構(gòu)化層相背時(shí)。可以作為防光暈劑的材料是本領(lǐng)域眾所周知的。噴射層的任一表面上也可以具有粘合層，這也是本領(lǐng)域中眾所周知的。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，可以有作為吸熱劑物質(zhì)和成像材料的單層，稱為頂層。這樣，該頂層就同時(shí)具有加熱層和織構(gòu)化層的功能。頂層的特征與上述織構(gòu)化層的特征相同。起吸熱劑作用的一種典型材料是碳黑。
成像供體圖2所示是一個(gè)成像供體(20)。其中包括成像層(24)和具有一個(gè)可涂覆表面的成像層載體，包括一個(gè)可用的噴射層(22)和一個(gè)可用的加熱層(23)。這些層中的每一個(gè)都分別具有獨(dú)特的功能。成像供體也具有一個(gè)載體層(21)。在一個(gè)實(shí)施方式中，該可用的加熱層(23)可以直接位于載體(21)上。
成像層該成像層(24)是通過將一層成像組合體施加于載體上而形成的，這在激光引發(fā)的成像領(lǐng)域中是眾所周知的。該成像層包含(i)一種粘合劑，通常不同于可用的噴射層中所用的聚合物，和(ii)一種成像材料。
適合于作為織構(gòu)化層粘合劑的那類材料也適合于作為成像層的粘合劑。
該粘合劑聚合物的濃度通常是含著色劑層總重量的約15-50％，優(yōu)選是約30-40％。
因?yàn)榭棙?gòu)化供體能改善成像材料的熱轉(zhuǎn)印，所以可以使用各種成像材料，甚到那些在激光引發(fā)的熱轉(zhuǎn)印工藝中被認(rèn)為不良轉(zhuǎn)印率很高的材料。適用的成像材料包括但不限于有機(jī)或無機(jī)或復(fù)合物形式的固體和液體，例如有機(jī)金屬化物，或有機(jī)組合物與金屬組合體的混合物。適用固體包括薄膜和顆粒。顆粒形狀可以是規(guī)則或不規(guī)則的，可以是平滑或粗糙的，可以是著色的，不透明的或透明的。通常該顆粒是珠狀或球狀的。適用的成像材料包括但不限于紙，玻璃，金屬，染料，顏料著色劑，晶體，聚合物，蠟，導(dǎo)體，絕緣體，半導(dǎo)體。液體形式的成像材料包括但不限于試劑，溶劑和增塑劑。還可以使用上述材料的任意混合物。成像材料可以包括但不限于一種或多種電活性或光活性的材料，這些材料選自著色劑，導(dǎo)體，半導(dǎo)體，絕緣體，電荷遷移材料，電子遷移材料，電致發(fā)光化合物，光致變色化合物，顏料，磷光材料和染料；化學(xué)活性材料，例如酶，抗體和試劑。當(dāng)成像材料是一種著色劑時(shí)，通常是一種有機(jī)或無機(jī)顏料。適用的無機(jī)顏料例子包括二氧化鈦，碳黑和石墨。適用的有機(jī)顏料例子包括，例如Rubine F6B(C.I.No.Pigment 184)；Cromophthal Yellow3G(C.I.No.Pigment Yellow 93)；Hostaperm Yellow 3G(C.I.No.PigmentYellow 154)；Monastral Violet R(C.I.No.Pigment Violet 19)；2，9-二甲基二氫喹吖啶二酮(C.I.No.Pigment Red 122)；Indofast Brilliant ScarletR6300(C.I.No.Pigment Red 123)；Quindo Magenta RV 6803；Monastral BlueG(C.I.No.Pigment Blue 15)；Monastral Blue BT 383D(C.I.No.Pigment Blue15)；Monastral Blue G BT 284D(C.I.No.Pigment Blue 15)；MonastralGreen GT 751D(C.I.No.Pigment Green 7)等彩色顏料。還可以使用顏料和/或染料的混合物。對于濾色器陣列應(yīng)用，優(yōu)選透明度高(即通過該顏料的透光率到少是約80％)和顆粒細(xì)(約100納米)的顏料。
使用一種或多種聚合分散劑，可將顏料等合適的成像材料分散在水性介質(zhì)中，形成用來制造成像層的分散液?？梢酝ㄟ^已知的技術(shù)制造適用的成像材料分散液。
在一個(gè)實(shí)施方式中，成像材料是一種混合材料，包括丙烯酸-苯乙烯共聚物，和一種足以吸收10-90％的對應(yīng)于832納米波長輻射光子的紅外吸收染料，和分散良好的透明顏料。該混合材料在載體上形成一個(gè)0.3-2.5微米厚度的成像層。
在轉(zhuǎn)印成像材料時(shí)，粘合劑和成像層的其他組分也可以被轉(zhuǎn)印。
總的來說，本發(fā)明的范圍包括以一定圖案，例如通過染料擴(kuò)散，燒蝕轉(zhuǎn)印，或激光引發(fā)的熱轉(zhuǎn)印方法。將要轉(zhuǎn)印的材料施加在接受體上的任意用途。一個(gè)用途的例子是制造電子電路，其中被轉(zhuǎn)印的材料會影響電路特性。在電子電路用途中，成像材料是一種導(dǎo)電材料，導(dǎo)體，或其前體。該用途中成像材料的具體例子包括但不限于石墨，銀，鋁，銅等。
通過本領(lǐng)域中眾所周知的技術(shù)，將形成成像層的各種組分涂覆在載體上，能夠制得成像層。
受體如圖3中所示，受體(30)是可激光處理組合體的一部分，可織構(gòu)化材料和成像材料的暴露區(qū)域可以轉(zhuǎn)移到該受體上。轉(zhuǎn)移織構(gòu)化材料，然后轉(zhuǎn)印成像材料到受體上可以是過程中的最后步驟，或者當(dāng)該受體是一個(gè)將成像材料轉(zhuǎn)印到永久基片用的臨時(shí)載體時(shí)，此步驟是一個(gè)中間步驟。
受體(30)可以是非光敏性或光敏性的。
非光敏性受體通常包括一個(gè)接受載體(31)和一個(gè)具有外表面的接受層(32)。該接受層和載體可以是一個(gè)組成不同的多層織構(gòu)，或者是一個(gè)單層織構(gòu)(未示出)。該接受載體(31)通常是一個(gè)尺寸穩(wěn)定的片材，該片材與用于成像供體的載體相同或不同。
接受載體的例子包括，聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚醚砜，聚酰亞胺，聚(乙烯醇-共聚-乙縮醛)，聚乙烯，或纖維素酯例如纖維素乙酸酯的薄膜。如果接受載體是足夠透明的，則可以透過該載體使組合體成像。該載體也可以是不透明的。不透明載體的例子包括但不限于填充有白色顏料的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，這些白色顏料是二氧化鈦，象牙紙或合成紙，例如由Wilmington，DE的E.I.du Pont de Nemours and Company所制造的Tyvek紡粘聚烯烴。紙質(zhì)載體通常用于打樣用途中，而聚酯載體，例如聚(對苯二甲酸乙二醇酯)通常用于醫(yī)用硬考貝和濾色陣列中。粗糙化處理過的載體也可以用于受體中。接受載體可以是多層的，例如是具有一個(gè)乙烯乙烯基乙酸酯共聚物等聚乙酸酯涂層的聚酯薄膜。接受受體可以是玻璃。在一個(gè)濾色器實(shí)施方式中，該受體是具有照相平版印刷的或熱轉(zhuǎn)印的掩膜的玻璃。在另一個(gè)實(shí)施方式中，在到少轉(zhuǎn)印一種成像材料之后施加該掩膜。受體的一個(gè)具體實(shí)施方式
是玻璃片一個(gè)照相平版印刷掩膜上的圖象接受層。在該實(shí)施方式中，玻璃片上的照相平版印刷掩膜也是一個(gè)永久基片。該圖象接受層可以位于玻璃的接受載體上，或者位于通過層壓，涂覆，旋涂，或噴涂的方法而具有照相平版印刷掩膜的玻璃上。
上述的圖象接受層或在接受載體與圖象接受層之間可以包括一個(gè)或多個(gè)其他層。位于圖象接受層和載體之間的適用附加層是一個(gè)可剝離層。該可剝離層可以為接受載體提供需要的粘性平衡，這樣，該圖象接受層就能在受照射和從圖象供體上分離時(shí)與接受載體粘合，而在以后步驟中促使圖象接受層從接受載體上分離。適合于作為可剝離層的材料例子包括聚酰胺，硅酮，氯乙烯聚合物和共聚物，乙烯基乙酸酯聚合物和共聚物以及增塑的聚乙烯醇?？蓜冸x層的厚度大約是1-50微米。
受體具有至少一個(gè)接受織構(gòu)化材料和可用的成像材料的表面，下文將其稱為接受表面。接受表面是規(guī)則或不規(guī)則的，形狀可以任意。在一個(gè)實(shí)施方式中，受體的接受表面是規(guī)則，光滑，平坦的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，受體的接受表面是規(guī)則，光滑，凹面的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，受體的接受表面是規(guī)則，光滑，凸面的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，受體的接受表面是規(guī)則波浪狀的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，受體的接受表面是不規(guī)則波浪狀的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，受體的接受表面是不規(guī)則而粗糙的。受體可以具有許多個(gè)接受表面，具有相關(guān)或獨(dú)立的表面形狀以及表面規(guī)則性。
在本領(lǐng)域中已知的濾色器中，受體可以是一個(gè)透明或選擇性透明的基材，例如玻璃片，或具有黑色掩膜的玻璃片。在一個(gè)實(shí)施方式中，玻璃片具有規(guī)則而平坦接受表面。
每個(gè)有限表面都具有一個(gè)最小當(dāng)量表面積，等于將該表面展平為均勻高度的平坦規(guī)則表面時(shí)所測的表面積(從而消除了由于粗糙度和波浪狀所產(chǎn)生的表面積)。除非另有說明或者從上下文中是顯而易見的的情況，這里所有關(guān)于表面積的討論都是指最小當(dāng)量表面積。
兩個(gè)在一定表面區(qū)域上彼此接觸的有限表面定義了具有一定面積的一個(gè)界面。每個(gè)界面區(qū)域都具有一個(gè)當(dāng)量最小界面面積，等于接觸表面的最小當(dāng)量表面積。
成像工藝步驟本發(fā)明將受體接受所需圖案的成像材料時(shí)容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)印不良問題的受體轉(zhuǎn)變?yōu)榭棙?gòu)化的受體。這種織構(gòu)化受體與本發(fā)明未經(jīng)織構(gòu)化的受體相比，在接受一定圖案的成像材料轉(zhuǎn)印方面的能力很強(qiáng)，因而能夠降低不良轉(zhuǎn)印率。
本發(fā)明的工藝提供一種織構(gòu)化受體。在以后的組合體中，織構(gòu)化受體的織構(gòu)化材料起到了使以后供體單元的某些部分與受體的未經(jīng)織構(gòu)化表面保持一個(gè)很短距離的作用，由此該織構(gòu)化材料能在以后的組合體的供體和接受體之間保持一個(gè)很短的分隔距離。通常該分隔距離不超過熱轉(zhuǎn)印能發(fā)生的空氣間隙距離，這樣以后的熱成像步驟就能在接近于具有織構(gòu)化材料的區(qū)域發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施方式中，使用這種織構(gòu)化材料在受體的部分接受表面上形成高度大約是0.3-15微米的織構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方式中，使用由燒蝕轉(zhuǎn)印機(jī)理操作的供體單元轉(zhuǎn)印一層厚度是大約0.3-15微米的材料。在另一個(gè)實(shí)施方式中，使用由激光引發(fā)的薄膜轉(zhuǎn)印機(jī)理操作的供體單元轉(zhuǎn)印一層厚度大約0.3-15微米的材料。
圖4所示是織構(gòu)化供體和受體構(gòu)成的第一種可激光處理組合體?？棙?gòu)化層(14)與受體(30)的圖象接受層外表面相鄰。通常將該受體置于一個(gè)真空臺上，將織構(gòu)化供體完全覆蓋住受體。通?？棙?gòu)化層與圖象接受層的外表面接觸。真空臺從供體單元和受體之間抽出空氣，直到受體的外表面與織構(gòu)化供體的織構(gòu)化層接觸?？梢允褂靡粋€(gè)滾筒將夾帶的空氣泡推出到第一可激光處理組合體的外邊緣處。或者，用周邊融合的方法將第一可激光處理組合體固定在一起?；蛘?，用膠帶粘合織構(gòu)化供體和受體的方法，把第一可激光處理組合體固定在一起，然后將該第一可激光處理組合體用膠帶粘合在成像設(shè)備上，或者可以采用插銷系統(tǒng)?；蛘?，將織構(gòu)化供體層壓到受體上，形成第一可激光處理組合體?？梢詫⒌谝豢杉す馓幚斫M合體方便地固定在一個(gè)鼓上，便于激光成像。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，在本發(fā)明中還可以使用其他機(jī)械織構(gòu)，例如平板式，內(nèi)鼓式，主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)等。
將適當(dāng)波長的成像輻射投向到第一可激光處理組合體進(jìn)行激光照射。用光子照射成像該組合體，以此作為熱成像的一個(gè)步驟。照射步驟中所用光子相當(dāng)于一具體波長的輻射能量。在一個(gè)實(shí)施方式中，所用光子的能量相當(dāng)于包括700-10000納米波長的紅外區(qū)域的輻射能量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所用光子的能量相當(dāng)于包括820-840納米波長的紅外區(qū)域的輻射能量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所用光子的能量相當(dāng)于包括400-700納米波長的可見光區(qū)域的輻射能量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所用光子的能量相當(dāng)于包括200-400納米波長的紫外區(qū)域的輻射能量。光子可以由激光提供。可以使用大約700毫焦/平方厘米或更小，或者大約2-440毫焦/平方厘米，或者大約10，50，100，200，300，400，500，或650毫焦/平方厘米的能量密度實(shí)現(xiàn)照射步驟。可以任意選擇照射時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施方式中，所用照射時(shí)間短到只有3微秒。
優(yōu)選通過能一次處理組合體一小塊面積或一小體積的聚焦光子源，以高分辨率形成光子照射圖案。在一個(gè)實(shí)施方式中，能獲得特征尺寸大約1-5微米的分辨率。在一個(gè)實(shí)施方式中，組合使用多個(gè)激光束能獲得在照射區(qū)域內(nèi)具有所需能量分布(例如均勻分布或者中央部分能量較少)的集中式聚焦光子源。在一個(gè)實(shí)施方式中，光子源是具有100-1000個(gè)獨(dú)立定位光束的激光頭，每個(gè)光束的最大尺寸是20微米長和3微米寬，組合成2-20厘米長，3微米寬的矩形。
通過組合體或光子束的物理移動(dòng)，能迅速改變暴露于高分辨率光子源中組合體上小區(qū)域的位置。通過光子束的光學(xué)移動(dòng)，能迅速改變暴露于高分辨率光子中組合體小區(qū)域上的位置?？梢匝杆賳?dòng)或停止入射在小區(qū)域上的高分辨率光子，形成所需的照射圖案。在一個(gè)實(shí)施方式中，組合體的物理移動(dòng)是用一個(gè)精確定位的平臺以2米/秒的速度和1微米的位移精確度實(shí)現(xiàn)的。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以按照3毫秒的周期循環(huán)開啟和關(guān)閉光子源。在一個(gè)實(shí)施方式中，光子源在每邊長10微米的正方形小區(qū)域內(nèi)振動(dòng)。
通過入射在組合體上的光子所形成的照射圖案可以是簡單或復(fù)雜的?？梢酝ㄟ^中間色成像形成類似于印刷或圖形打樣中的點(diǎn)狀圖案?？梢孕纬筛鞣N圖案，例如印刷幾何圖形時(shí)的各種相似或不相似的正方形，矩形，三角形，圓形，迷宮式的圖案，或多邊形，或者例如字母表中的各種符號。一種形成相似矩形，正方形或條紋圖案的一個(gè)用途是濾色器。還可以形成其他復(fù)雜圖案，例如電子電路圖案和用于根據(jù)試劑位置進(jìn)行診斷測試的格柵圖案。
輻射照射可以透過織構(gòu)化供體可用r噴射層和/或加熱層et傳統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)。
對第一可激光處理組合體進(jìn)行成像照射，使織構(gòu)化材料的照射區(qū)域以一定圖案被轉(zhuǎn)印到受體的接受層上。任何圖案都能作為織構(gòu)化圖案，只要它能在受體上形成織構(gòu)即可。表面光度測定法能夠觀測織構(gòu)，它能觀測到織構(gòu)化引起的受體形貌的變化。受體上的織構(gòu)會防止供體可轉(zhuǎn)移表面與受體上織構(gòu)材料區(qū)域以及鄰近區(qū)域的原來接受表面的接觸。此時(shí)，供體的可轉(zhuǎn)移表面與織構(gòu)材料接觸，并懸空在織構(gòu)材料區(qū)域的受體原來接受表面上方。
本發(fā)明工藝的下一步驟是從受體30上將織構(gòu)化供體載體分離下來。通常，這是通過簡單地可剝離這兩個(gè)部分完成的，只需要非常小的可剝離力，通過從受體上簡單地分離織構(gòu)化供體的載體層就能完成。可以使用傳統(tǒng)的分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)，可以手動(dòng)或者自動(dòng)不需要操作者干預(yù)完成。
通常，如果使用了一個(gè)或多個(gè)噴射層和加熱層，則它們也與載體層一起被可剝離。
從受體上分離織構(gòu)化供體載體的一種具體方法是從幾乎不動(dòng)的受體上可剝離織構(gòu)化供體載體?？蓜冸x可以手動(dòng)，或者使用一個(gè)導(dǎo)桿操縱織構(gòu)化供體來完成。可以使用的一種具體導(dǎo)桿是一根棒。可以使用任何可剝離方向。
具有織構(gòu)化材料所形成織構(gòu)化表面的織構(gòu)化受體的分離結(jié)果如圖5中所示。除去離的供體載體帶走所有沒有被轉(zhuǎn)印到受體的織構(gòu)化材料。通常，有多個(gè)織構(gòu)化材料塊子殘留在織構(gòu)化受體上，如圖5的(14a)到(14d)所示。
通過檢查以后的用來轉(zhuǎn)印成像材料的組合體中織構(gòu)化受體的使用情況，就能理解對受體進(jìn)行織構(gòu)化使本發(fā)明過程區(qū)別于其他轉(zhuǎn)印工藝的目的所在。以眾所周知的方法將未被織構(gòu)化的受體與成像供體結(jié)合，就能使織構(gòu)化受體和成像供體一起構(gòu)成以后的組合體。這是通過使織構(gòu)化材料與成像層接觸而實(shí)現(xiàn)的?？棙?gòu)化材料的存在使可轉(zhuǎn)印材料懸在初始狀態(tài)未被織構(gòu)的化受體上方，如圖6中所示。
供體上的成像材料到少以兩種懸空方式位于織構(gòu)化受體的未織構(gòu)化接受表面的上方，如圖6a和圖6b所示。圖6a所示懸空方式被稱為“垂懸垂”。圖6b所示懸空方式被稱為“跨懸”和“垂懸”。
在圖6a中，組合體(500)由成像供體(505)和織構(gòu)化受體(545)構(gòu)成，該成像供體(505)包括載體層(510)和成像層(520)，該織構(gòu)化受體(545)包括受體(530)和位于該受體上表面兩處位置的轉(zhuǎn)移織構(gòu)化材料(540)。成像材料與受體接觸形成了供體受體界面(550)。成像材料與織構(gòu)化材料接觸形成了供體織構(gòu)界面(570)。在成像材料和受體以及織構(gòu)化材料之間的間隔處形成垂懸區(qū)域(560)。
在垂懸的情況，兩個(gè)具體點(diǎn)之間沿供體表面的二維曲線或一維直線并不通過任何界面。第一具體點(diǎn)(565)位于供體表面和供體-織構(gòu)化材料界面之間的邊界上。第二具體點(diǎn)(555)位于供體表面和供體-未被織構(gòu)化受體界面之間的邊界上。
圖6b所示則是跨垂方式。在圖6b中，組合體(590)由成像供體(505)和織構(gòu)化受體形成，該成像供體包括載體層(510)和成像層(520)，該織構(gòu)化受體包括受體(530)和位于受體上表面兩處位置的轉(zhuǎn)移織構(gòu)化材料(540)。成像材料與受體接觸形成了供體受體界面。成像材料與織構(gòu)化材料接觸形成了供體織構(gòu)界面(570)。在成像材料和受體以及織構(gòu)化材料之間的間隔處形成垂懸區(qū)域(560)。兩個(gè)(或多個(gè))織構(gòu)化材料區(qū)域之間，即成像材料和兩個(gè)受體以及織構(gòu)化材料之間的間隔處，形成了跨懸區(qū)域(580)。
在跨懸的情況，兩個(gè)具體點(diǎn)之間沿供體表面的二維曲線或一維直線并不通過任何界面。兩個(gè)具體供體織構(gòu)化點(diǎn)(573，576)位于供體表面和供體-織構(gòu)化材料界面之間的邊界上，這兩個(gè)獨(dú)立的供體-織構(gòu)化材料界面是相同或不同的。在具有垂懸和跨懸的至少一個(gè)的區(qū)域中，可以進(jìn)行以后的熱轉(zhuǎn)印步驟，這時(shí)可以在熱轉(zhuǎn)移工藝中用織構(gòu)化材料(“織構(gòu)化的”)正確地對受體進(jìn)行圖案化。
由此，以后的熱成像步驟可以容忍織構(gòu)化步驟的部分失誤。受體的織構(gòu)化發(fā)生時(shí)，通常會在轉(zhuǎn)移織構(gòu)化材料方面出錯(cuò)，但與在未被織構(gòu)化的受體上進(jìn)行的下一步熱轉(zhuǎn)印的成功率相比，這會提高下一步熱轉(zhuǎn)印步驟的成功率。雖然還可能存在其他功能，但是在織構(gòu)化材料中不可能發(fā)現(xiàn)除了能使供體單元在接受表面上方懸空之外的其他特性。
成像材料的織構(gòu)化和非織構(gòu)化熱轉(zhuǎn)移之間的區(qū)別特征，是織構(gòu)化熱轉(zhuǎn)印能容忍完成熱轉(zhuǎn)移方面的失誤。在織構(gòu)化材料的熱轉(zhuǎn)移發(fā)生很多失誤的情況下，以后的成像材料熱轉(zhuǎn)印步驟能成功地將經(jīng)過織構(gòu)化處理的受體變成有用的物體。
要求組合體的受體和供體單元之間存在至少一個(gè)界面；組合體中可以包括許多獨(dú)立分開的界面。
在組合體中，不要求受體部分和供體部分在預(yù)計(jì)發(fā)生材料熱轉(zhuǎn)印的組合體所有區(qū)域上彼此接觸。然而，這些部分必須彼此接觸或非常接近。因?yàn)楸舜私咏木嚯x很小，所以通常要使受體和供體部分在不相互接觸的情況下相互對齊幾乎是不可能的。
在工藝的下一個(gè)步驟中，將像材料由成像供體熱轉(zhuǎn)印到織構(gòu)化受體上。該組合體以一定的圖案方式照射在激光輻射中，然后除去載體510和上述任何加熱和/或噴射層，將成像材料轉(zhuǎn)印到織構(gòu)化受體上，形成如圖7中所示的物體。
在圖7中，轉(zhuǎn)印的成像材料如(24a)，(24b)和(24c)所示。成像材料(24a)轉(zhuǎn)印到織構(gòu)化材料(14a)上。成像材料(246)轉(zhuǎn)印到初始接受層(32)上。成像材料(24c)轉(zhuǎn)印到初始接受層(32)和織構(gòu)化材料的部分(14c)上。在有些情況下如(14b)和(14d)，織構(gòu)化材料不與成像材料接觸。
該物體可以是一種圖象，例如彩色圖象，通常是一種半色調(diào)點(diǎn)狀圖象，包括成像材料的被轉(zhuǎn)印暴露區(qū)域。
用于熱轉(zhuǎn)印的圖案可以是由計(jì)算機(jī)生成的點(diǎn)或線。該圖案可以是一種電子電路圖案。該圖案可以是取自原始美術(shù)品的數(shù)字化圖象形式，或者能在激光照射之前在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行電子化組合的任意形式的混合。激光束和可被激光處理的組合體可以互相不斷進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，使激光能分別定位于組合體的每個(gè)小區(qū)域，即“像素”。這通常是將可激光處理的組合體固定到一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)鼓上實(shí)現(xiàn)的。還可以使用平板式記錄儀。
在本發(fā)明中，織構(gòu)化表面可以在以后的熱轉(zhuǎn)印步驟中接受成像材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，與成像供體接觸的織構(gòu)化表面接受成像材料。在另一個(gè)實(shí)施方式中，與成像供體部分表面相隔可轉(zhuǎn)印距離的織構(gòu)化表面接受成像材料。在另一個(gè)實(shí)施方式中，與成像供體單元表面相隔可轉(zhuǎn)印距離的未被織構(gòu)化表面接受成像材料。在另一個(gè)實(shí)施方式中，與成像供體單元接觸的織構(gòu)化表面接受成像材料。
附加步驟將如此形成的圖象直接施加于作為受體的永久基片時(shí)，可能不需要轉(zhuǎn)印可成像材料的其他步驟?；蛘撸梢詫⑷绱诵纬傻膱D象直接施加于一個(gè)臨時(shí)基片上，然后將該圖象轉(zhuǎn)印到永久基片上，這是本領(lǐng)域中已知的。
形成多重圖象在包括打樣，濾色器和電子電路的許多應(yīng)用中，使用多個(gè)圖象供體處理織構(gòu)化受體。例如形成多色圖象或者在一個(gè)受體上形成多根電路線。因此，將第一成像供體施加在織構(gòu)化受體上，如上所述進(jìn)行輻射照射和分離。受體上形成來自于第一圖象供體的圖象。然后，用與第一圖象供體相同或不同的第二圖象供體與織構(gòu)化和已成像的受體一起形成一個(gè)可激光處理的組合體，并如上所述進(jìn)行成像照射和分離。在需要時(shí)，按照順序重復(fù)以下步驟(a)用成像供體和已經(jīng)成像并織構(gòu)化的受體形成可激光處理組合體，(b)輻射照射，(c)分離，形成要求的圖案。
熱成象所形成的最終物體中包括受體和采用熱轉(zhuǎn)印技術(shù)沉積在受體上或受體中的具體材料。最終物體上的轉(zhuǎn)印材料可以直接成層地排列在受體上；各轉(zhuǎn)印的材料層可以完全或部分地層疊或覆蓋在受體上；而且轉(zhuǎn)印的材料會部分或完全地?cái)U(kuò)散進(jìn)入受體或最終物體中。
濾色器本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
是一種濾色單元的制造和使用。可以使用兩種不同的熱成像設(shè)備制造濾色器。第一種是傳統(tǒng)的鼓型成像儀，例如Creo3244型Spectrum Trendsetter(Creo Inc.，Vancouver，Canada)，配備有20瓦激光頭，工作波長是830納米，適用于柔軟受體的成像。第二種成像儀(“平板式”)使用同樣的成像頭，是基于平板方式而不是Trendsetter鼓型方式。優(yōu)選用平板式成像儀照射相對較硬，平坦的樣品。用真空固定裝置將待照射樣品固定在成像頭下方的平移臺上。在照射過程中，通常使該樣品以1.0-1.2米/秒的速度在成像頭下方移動(dòng)。完成每次照射過程之后，以正交于樣品移動(dòng)的方向移動(dòng)成像頭到激光前方薄膜未經(jīng)照射的新的區(qū)域，進(jìn)行下一次成像。重復(fù)該過程完成照射。與鼓型成像儀相同，按照任何所需順序?qū)⒓t色，藍(lán)色和綠色供體依序置于相同的受體上，形成要求的三色圖象。
在用成像激光對熱成象部分進(jìn)行成像照射的過程中，優(yōu)選將環(huán)境條件保持在大約35-45％相對濕度和大約20-24℃。
將熱成象材料按濾色器圖案等轉(zhuǎn)印到受體上，該受體通常是玻璃或帶有照相平版印刷掩膜的玻璃。
可以采用液晶顯示工業(yè)中眾所周知的技術(shù)，將濾色器加到功能活性基質(zhì)液晶顯示器件中(參見“活性基質(zhì)液晶顯示器基礎(chǔ)”，Sang Soo Kim，Society forInformation Display Short Course，2001；和“液晶顯示器尋址設(shè)計(jì)和電光效應(yīng)”，Ernst Lueder，John-Wiley，2001；和美國專利5166026)。
圖8所示是多層物體的簡化示意圖，分別是現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明的濾色器。
圖8a所示是現(xiàn)有技術(shù)濾色器(710)的一部分，其中包括透明玻璃受體(720)和不透明黑色掩膜(730)。使用包括受體和透明紅色濾光成像材料層的供體的組合體，施加透明的紅色濾光層(740)。藍(lán)光(750)透過該透明玻璃但是無法透過黑色掩膜，也無法透過紅色濾光層。紅光(760)能透過透明玻璃和紅色濾光層。
圖8b所示是包括一個(gè)織構(gòu)化層(780)的本發(fā)明濾色器(770)。該織構(gòu)化層的織構(gòu)化材料位于不透明黑色掩膜上，被轉(zhuǎn)移到第一組合體上。在以后的組合體中，轉(zhuǎn)印了一個(gè)透明的紅色濾光層(740)，覆蓋著該織構(gòu)化受體的織構(gòu)化層。
圖8c中所示的本發(fā)明濾色器(790)中包括一個(gè)沒有不透明黑色掩膜的透明玻璃(720)接收器。該織構(gòu)化層(780)的織構(gòu)化材料位于透明玻璃上，被轉(zhuǎn)印到第一組合體中。使用一個(gè)包括織構(gòu)化接收器和一個(gè)透明紅色濾光成像材料層供體的組合體，施加透明紅色濾光層(740)。然后，將一個(gè)不透明黑色掩膜(730)轉(zhuǎn)移到該物體上。紅光(760)透過透明玻璃和紅色濾光層，但是被不透明黑色掩膜阻擋。在圖8中，不論織構(gòu)化層是透明，半透明，或不透明，都能通過選擇織構(gòu)化層的適當(dāng)位置，使其不影響紅色濾光層和不透明黑色掩膜所要求的功能，從而構(gòu)成可用的濾色器。
圖8d中所示的本發(fā)明濾色器(790)中包括一個(gè)織構(gòu)化層(780)。該織構(gòu)化層的織構(gòu)化材料位于不透明黑色掩膜的整個(gè)表面上，被轉(zhuǎn)移到第一組合體中。在以后的組合體中，轉(zhuǎn)印了一個(gè)透明紅色濾光層(740)，覆蓋著該織構(gòu)化受體的織構(gòu)化層。
圖8e中所示的本發(fā)明濾色器(790)中包括一個(gè)織構(gòu)化層(780)。該織構(gòu)化層的織構(gòu)化材料位于不透明黑色掩膜的整個(gè)表面和窗口區(qū)域的一部分上，被轉(zhuǎn)移到第一組合體中。在以后的組合體中，轉(zhuǎn)印了一個(gè)透明紅色濾光層(740)，覆蓋著該織構(gòu)化受體的織構(gòu)化層。
圖8f中所示的本發(fā)明濾色器(790)中包括一個(gè)織構(gòu)化層(780)。該織構(gòu)化層的織構(gòu)化材料位于部分不透明黑色掩膜和窗口區(qū)域的一部分上，被轉(zhuǎn)移到第一組合體中。在以后的組合體中，轉(zhuǎn)印了一個(gè)透明紅色濾光層(740)，覆蓋著該織構(gòu)化受體的織構(gòu)化層。
圖8g中所示的本發(fā)明濾色器(790)中包括一個(gè)沒有不透明黑色掩膜的透明玻璃受體(720)。該織構(gòu)化層(780)的織構(gòu)化材料位于透明玻璃上，被轉(zhuǎn)移到第一組合體中。使用一個(gè)包括織構(gòu)化受體和透明紅色濾光成像材料層供體的組合體施加透明紅色濾光層(740)。然后，將一個(gè)不透明黑色掩膜(730)轉(zhuǎn)移到該物體上。圖8g所示是被轉(zhuǎn)移到整個(gè)不透明黑色潛在掩蔽區(qū)域上的織構(gòu)化層。圖8h所示是被轉(zhuǎn)移到整個(gè)潛在掩蔽區(qū)域和到少窗口區(qū)域一部分上的織構(gòu)化層。圖8i所示是被轉(zhuǎn)移到潛在黑色掩蔽區(qū)域一部分和窗口區(qū)域一部分上的織構(gòu)化層。
當(dāng)織構(gòu)化材料被轉(zhuǎn)移到(a)潛在掩蔽區(qū)域和現(xiàn)有掩蔽區(qū)域這兩個(gè)區(qū)域的至少一個(gè)上，或者(b)一個(gè)掩蔽區(qū)域和窗口區(qū)域一部分，這兩個(gè)區(qū)域的至少一個(gè)上時(shí)，優(yōu)選該織構(gòu)化材料是一種無色材料或一種與濾色層所用著色劑相同的顏料著色劑。例如，如果濾色層所用顏料著色劑是一種紅色透明顏料著色劑時(shí)，則該織構(gòu)化材料可以是一種紅色透明顏料著色劑。
類似地，將織構(gòu)化材料轉(zhuǎn)移到不超過窗口區(qū)域部分和潛在或現(xiàn)有掩蔽區(qū)域的至少一個(gè)的到少部分區(qū)域上時(shí)，優(yōu)選該織構(gòu)化材料是無色材料或一種與濾色層所用相同的透明顏料著色劑。在這種情況下，窗口區(qū)域中的織構(gòu)化材料不會影響濾色層的功能。
以下實(shí)施例使用眾所周知的材料，來說明本發(fā)明相對于比較例的提高之處。
比較例1A，B，和C使用一塊30.5696厘米寬，23.4272厘米高，0.7毫米厚的Corning 1737透明玻璃片作為受體載體，制造一種已知的XGA濾色器。濾色器活性區(qū)域?yàn)?8.5696厘米寬，21.4272厘米高，位于玻璃片中央，在活性區(qū)域周圍具有1厘米的邊界。以279微米見方的正方形像素填充活性區(qū)域，從而在活性區(qū)域上形成1024列像素，高度方向上768行像素，總計(jì)786432個(gè)像素。每個(gè)正方形像素都有3個(gè)讓要過濾的光透過的窗口，每個(gè)窗口都是一個(gè)六面形，長度分別是(從水平頂面)69微米向右，255微米向下，48微米向左，21微米向上，21微米向左，234微米向上，所有面都以90度角相交。因此，每個(gè)窗口的面積都是17154平方微米(10-12平方米)。每個(gè)窗口都與相鄰窗口距離到少24微米，距離活性區(qū)域邊緣到少是12微米；因此在活性區(qū)域中能找到2359296個(gè)窗口。由于寬和高都是21微米的正方形不透明薄膜晶體管區(qū)域的存在，所以窗口并非69微米寬，255微米高的簡單矩形。在每個(gè)像素中，用最左側(cè)的窗口可指定為對光過濾產(chǎn)生紅光；用中央窗口對光過濾產(chǎn)生藍(lán)光，用最右側(cè)窗口對光過濾產(chǎn)生綠光。
可以用Corning 737透明玻璃片制造具有鉻黑掩膜的一種已知受體。將鉻濺射在一個(gè)30.5696厘米寬，23.4272厘米高的透明玻璃片上，形成100微米厚的均勻鉻涂層，以此作為掩蔽面。用照相平版印刷技術(shù)除去鉻，在掩蔽面上的像素中形成六邊形窗口，留下了形成上述超過二百三十萬個(gè)窗口的鉻黑掩膜。
可以用Corning 737透明玻璃片制造具有有機(jī)薄膜黑色掩膜的已知受體。可以用含有碳黑的涂層，例如表面上的黑色感光膠干膜作為掩蔽面，在一個(gè)寬度超過30.5厘米，高度超過23.4厘米的玻璃表面上形成1微米厚度的不透明黑色層。可以使用照相平版印刷技術(shù)，從六邊形窗口區(qū)域除去有機(jī)黑色層，留下有機(jī)薄膜黑色掩膜，形成上述超過二百三十萬個(gè)窗口?；蛘?，使用一個(gè)具有1微米厚度不透明黑色可轉(zhuǎn)移材料層的供體單元，在Corning 737透明玻璃片上形成一個(gè)熱成像黑色掩膜，以一種圖案形式將不透明黑色可轉(zhuǎn)印層轉(zhuǎn)印到掩蔽面上進(jìn)行成像，此時(shí)沒有材料被轉(zhuǎn)印到超過二百三十萬個(gè)窗口區(qū)域中。
通過許多已知技術(shù)，可以對組合體照射制造濾色器等物體，包括利用兩種不同的激光照射設(shè)備。第一種設(shè)備是傳統(tǒng)的鼓式成像儀，包括Creo3244型Spectrum Trendsetter(Creo Inc.，Vancouver，Canada)，配備有一個(gè)20瓦激光頭，工作波長是830納米，適合于制造彩色印樣和柔軟的受體。從供體面透過供體載體或在透明，透射，不透明或半透明供體單元載體上對組合體照射輻射?？梢允褂谜婵展潭ㄑb置將薄膜固定在以機(jī)械方式夾在一個(gè)鼓上的標(biāo)準(zhǔn)塑料載板上。通過計(jì)算機(jī)控制激光輸出，在旋轉(zhuǎn)鼓上形成要求的照射圖案。按照順序照射包括相同初始受體的獨(dú)立組合體中的紅色，綠色和藍(lán)色供體單，形成最終濾色器所要求的三種顏色。組合體中彩色供體的照射順序可以根據(jù)其他的系統(tǒng)要求(例如，最佳照射特征)而各不相同。
第二種照射方法(“平板式”)中使用了相同的成像頭，能產(chǎn)生照射用的激光，是基于平板方式而不是Trendsetter鼓式的。平板式照射單元優(yōu)選用于照射較硬的平坦組合體，例如包括玻璃片的組合體。可以用真空固定裝置將要照射的組合體固定在成像頭下方的平移臺上。在照射過程中，經(jīng)過一次照射，將樣品平移通過成像頭下面，照射一行行或一列列窗口(激光以連續(xù)或間斷方式射出并照射該組合體)。每道照射完成之后，將成像頭以正交于組合體的方向移動(dòng)，使新的未經(jīng)照射組合體區(qū)域位于激光前方，在照射中以相反方向移動(dòng)進(jìn)行下一次成像。按照需要重復(fù)該過程，完成對組合體的照射。與鼓式照射單元相似，可以在包括相同受體的不同組合體上順序?qū)t色，藍(lán)色和綠色供體照射，形成要求的三種顏色的物體。
適用于織構(gòu)化和功能材料的供體包括本領(lǐng)域中已知的供體，例如從E.I.DuPont de Nemours，DuPont Electronics and CommunicationsTechnologies，Wilmington，DE獲得的Black供體H71081，Magenta供體H71014，Cyan供體H70980，Yellow供體H71030等打樣供體。
可以使用已知的照射圖案。可以被用于透明織構(gòu)化材料或?yàn)V色器組合體中彩色功能材料的一種已知圖案是條紋圖案。一種適用于包括上述Corning 1737玻璃受體的濾色器的條紋圖案中，可以包括1024個(gè)條紋，每個(gè)條紋都是93微米寬，21.4272厘米高，間隔279微米。從最左側(cè)條紋的左邊緣到最右側(cè)條紋的右邊緣，圖案寬度是285510微米。將包括Corning 1737玻璃受體(和可用的掩膜)和紅色透明供體的第一組合體的活性區(qū)域從其最左側(cè)邊緣開始照射條紋圖案時(shí)，可以用覆蓋玻璃的786432個(gè)窗口區(qū)域和至少一個(gè)12微米帶狀的紅色透明材料以及包圍并與這些窗口相鄰的薄膜晶體管區(qū)域，制造包括玻璃的紅色濾光器的已知經(jīng)過照射的組合體。除去使用過的紅色供體，用藍(lán)色供體構(gòu)成新的紅色濾光器組合體，制造第二個(gè)包括初始玻璃的組合體。
將第二個(gè)組合體照射形成相同的條紋圖案，在活性區(qū)域左邊緣的右側(cè)偏移93微米，轉(zhuǎn)印出第二組獨(dú)立藍(lán)色條紋(每個(gè)藍(lán)色條紋都位于紅色條紋的右側(cè)，覆蓋玻璃上786432個(gè)窗口區(qū)域)，和至少一個(gè)12微米帶，以及包圍并與這些窗口相鄰的薄膜晶體管區(qū)域，從而形成一個(gè)紅色和藍(lán)色濾色器。在一個(gè)完美的轉(zhuǎn)印工藝中，藍(lán)色條紋理論上與紅色條紋相鄰，但不重疊。除去使用過的藍(lán)色供體，用綠色供體構(gòu)成新的紅色和藍(lán)色濾光器組合體，制造第三個(gè)包括初始玻璃的組合體。
將第三個(gè)組合體照射形成相同的條紋圖案，從活性區(qū)域左邊緣的右側(cè)偏移186微米，轉(zhuǎn)印出第三組獨(dú)立綠色條紋(每個(gè)綠色條紋都位于每個(gè)藍(lán)色條紋的右側(cè)，有1023個(gè)位于紅色條紋左側(cè)，覆蓋玻璃上的786432個(gè)窗口區(qū)域)和至少一個(gè)12微米的帶，以及包圍并與這些窗口相鄰的薄膜晶體管區(qū)域，從而在組合體中形成一個(gè)紅色，藍(lán)色和綠色濾色器(一種已知的三色濾色器)。在一個(gè)完美的轉(zhuǎn)印工藝中，綠色條紋與1023個(gè)紅色條紋和1024個(gè)藍(lán)色條紋相鄰但不重疊。除去使用過的綠色供體單元，形成最終物體，即已知的三色濾色器。
分離去各個(gè)層之后，對向玻璃受體的成功轉(zhuǎn)印中的可見缺陷進(jìn)行計(jì)數(shù)。第一個(gè)組合體與第二個(gè)相比，其裸眼可見缺陷平均是5倍——大約10比2。
用Corning 1737玻璃和鉻黑掩膜可制造對比例1A。用Corning 1737玻璃和有機(jī)黑色掩膜可制造對比例1B。用不帶黑色掩膜的Corning 1737玻璃可制造對比例C。在實(shí)施例1A和1B中，供體在形成每個(gè)組合體時(shí)總是位于受體的掩蔽面上。在實(shí)施例1C中，供體位于每個(gè)組合體中受體的相同面上。
預(yù)示性實(shí)施例2可以按照織構(gòu)化圖案，利用織構(gòu)化材料的織構(gòu)化轉(zhuǎn)移制造本發(fā)明的濾色器。在織構(gòu)化圖案的一個(gè)實(shí)施方式中，將織構(gòu)化材料放置在受體的薄膜晶體管區(qū)域附近，該受體是如同對比例1a的具有鉻黑掩膜的Corning 1737玻璃，但只用其織構(gòu)化圖案的區(qū)域數(shù)的三分之一。
第一種薄膜晶體管區(qū)域部分覆蓋的織構(gòu)化圖案可是每邊長27微米的2359296個(gè)相同正方形圖案，排列成3072個(gè)列和768個(gè)行。行間距是279微米；列間距是93微米。圖案在活性區(qū)域中接受照射，使最左側(cè)圖案列與活性區(qū)域的最左側(cè)邊緣相鄰，使圖案上方行的最上邊緣在活性區(qū)域的頂部邊緣以下252微米。這個(gè)圖案要覆蓋薄膜晶體管區(qū)域中每邊長15微米的正方形部分，織構(gòu)化區(qū)域距離最接近的窗口(與薄膜晶體管區(qū)域相鄰的)到少6微米，距離以后的最接近窗口(通常位于左側(cè))到少12微米。
這種圖案在制造濾色器中的優(yōu)點(diǎn)是，由于織構(gòu)化圖案完全位于黑色掩膜上(如果存在黑色掩膜的話)，因此沒有光線能透過最終濾色器的織構(gòu)化轉(zhuǎn)印材料。第一供體的顏色和透明度對由以后供體所提供的濾色器有用特性沒有影響。
可以使用包括25微米聚酯載體的供體和1微米厚的熱轉(zhuǎn)印材料接觸，以便進(jìn)行熱轉(zhuǎn)印，該聚酯載體具有0.1微米厚的光轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬你t層。供體熱轉(zhuǎn)印材料中可以包含一種紅色顏料，適用于制造濾色器的紅色濾光器。
可以使受體的鉻黑掩膜與第一供體的紅色熱轉(zhuǎn)印材料接觸來制造組合體。用輻射照射能將紅色材料轉(zhuǎn)印到受體上。分離掉使用過的供體，提供織構(gòu)化受體。按照對比例1A中的方法，在三個(gè)后續(xù)的組合體中使用織構(gòu)化受體，在合適窗口上接受紅色，藍(lán)色，和綠色轉(zhuǎn)印材料。分離去最終組合體之后，獲得本發(fā)明的濾色器。
預(yù)示性實(shí)施例3可以按照織構(gòu)化圖案，用織構(gòu)化材料進(jìn)行織構(gòu)化轉(zhuǎn)印來制造本發(fā)明的濾色器。在織構(gòu)化圖案的一個(gè)實(shí)施例中，將織構(gòu)化材料放置在受體薄膜晶體管區(qū)域附近，該受體如同對比例1B一樣，是個(gè)具有有機(jī)黑色掩膜的Corning 1737玻璃，但僅使用實(shí)施例2中三分之一數(shù)目的織構(gòu)化圖案區(qū)域。
一個(gè)稀疏的第一種薄膜晶體管區(qū)域部分覆蓋織構(gòu)化圖案可以包括每邊長27微米的786432個(gè)相同正方形，排列成1024個(gè)列和768個(gè)行。行間距和列間距都是279微米。
除了實(shí)施例3中所用的稀疏圖案以及具有有機(jī)黑色掩膜而不是鉻黑掩膜的受體之外，此實(shí)施例與實(shí)施例2相同。
預(yù)示性實(shí)施例4可以按照織構(gòu)化圖案，用織構(gòu)化材料進(jìn)行織構(gòu)化轉(zhuǎn)移來制造本發(fā)明的濾色器。在織構(gòu)化圖案的一個(gè)實(shí)施例中，將織構(gòu)化材料放置在包括Corning 1737的受體窗口區(qū)域中。該受體可以包括一個(gè)黑色掩膜，或者可以在后續(xù)步驟中添加一個(gè)黑色掩膜，包括在熱成像步驟中添加一個(gè)有機(jī)黑色掩膜。此實(shí)施例與對比例1c一樣從光玻璃片開始，在進(jìn)行織構(gòu)化之后和使用三個(gè)彩色供體單元之前，添加一個(gè)有機(jī)黑色掩膜?？棙?gòu)化供體材料是透明的，因此其是否存在對最終濾色器的性能沒有正面或負(fù)面影響。
占據(jù)窗口的織構(gòu)化圖案可以是寬29微米，高93微米的786432個(gè)相同矩形，排列成1024個(gè)列和768個(gè)行。行間距和列間距都是279微米。在此圖案的活性區(qū)域內(nèi)用輻射照射，使圖案的最左列位于活性區(qū)域最左側(cè)邊緣右方32微米處，而且該圖案頂行的最上部邊緣在活性區(qū)域的頂部邊緣以下100微米。該圖案要占據(jù)像素最左側(cè)窗口區(qū)域的一個(gè)矩形部分，距離最終濾色器中的黑色掩膜到少20微米。
因?yàn)閮?yōu)選的織構(gòu)化材料是透明且無色的，所以這種圖案在制造濾色器中很有優(yōu)勢。不論轉(zhuǎn)印是否成功，織構(gòu)化供體的顏色和透明度對后續(xù)供體所提供的濾色器特性沒有影響。
可以使用包括25微米厚度聚酯薄膜載體的供體和1微米厚度的透明無色熱質(zhì)轉(zhuǎn)印材料接觸，以便進(jìn)行熱質(zhì)轉(zhuǎn)印，該聚酯載體具有0.1微米厚的光轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬你t層。
按照常規(guī)方法制造包括Corning 1737玻璃和無色透明材料的供體的第一個(gè)組合體之后，用輻射照射，并分離，獲得一個(gè)不帶黑色掩膜的織構(gòu)化玻璃受體。可以用制造具有黑色材料供體的織構(gòu)化玻璃受體組合體的下一個(gè)步驟，接著進(jìn)行有黑色掩模的輻射照射，制得具有黑色掩膜的一個(gè)織構(gòu)化受體。可以按照上文所述將該織構(gòu)化受體轉(zhuǎn)變成一個(gè)濾色器。
對實(shí)施例的評價(jià)目視觀察評價(jià)上述實(shí)施例，并用20倍放大鏡檢查缺陷。將缺陷數(shù)目分為無，很少(少于10個(gè)，不至于妨礙使用)，一些(10到50個(gè)缺陷，1-9會影響使用)，和許多(超過50個(gè)缺陷，或10個(gè)或更多，會影響使用)。對比例會出現(xiàn)一些或許多缺陷；本發(fā)明實(shí)施例會出現(xiàn)很少或沒有缺陷。
權(quán)利要求
1.一種從成像供體熱轉(zhuǎn)印到受體，在受體上形成成像材料的圖案的方法，該方法的改進(jìn)包括在熱轉(zhuǎn)印該成像材料到受體之前，從織構(gòu)化供體將一種透明無色織構(gòu)化材料熱轉(zhuǎn)移到該受體上。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，成像材料包含一種顏料。
3.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述受體包括一種玻璃基材。
4.一種制造濾色元件的方法，包括將一種顏料著色劑從熱轉(zhuǎn)印著色劑供體熱轉(zhuǎn)印到基材，在該基材上形成到少一種顏色的圖案，所述方法具有下列改進(jìn)在熱轉(zhuǎn)印顏料著色劑之前，將一種透明無色織構(gòu)化材料從熱轉(zhuǎn)移織構(gòu)化供體熱轉(zhuǎn)移到基材上。
5.一種制造濾色元件的方法，包括使用激光將一種著色劑從成像供體熱轉(zhuǎn)印到基材，所述方法具有下列改進(jìn)在熱轉(zhuǎn)印著色劑之前，使用激光，將一種透明無色織構(gòu)化材料從織構(gòu)化供體熱轉(zhuǎn)移到基材上。
6.一種制造濾色元件的方法，所述元件包括包含透明基材和有不透明掩蔽面的不透明掩膜的層狀基材，以及由該掩蔽限定的窗戶，所述方法包括使用激光將一種著色劑從成像供體熱轉(zhuǎn)印到在不透明掩膜面上的層狀基材，用以覆蓋窗戶的子集，其中，所述方法具有下列改進(jìn)在轉(zhuǎn)印著色劑之前，使用激光，將一種透明無色織構(gòu)化材料從織構(gòu)化供體熱轉(zhuǎn)印移在不透明掩膜面上的層狀基材；其中，該區(qū)域僅覆蓋不透明掩膜的一部分。
7.一種制造濾色元件的方法，所述元件包括具有不透明掩模面的部分透明基材和由該掩模限定的窗戶，所述方法包括使用激光將一種著色劑從成像供體熱轉(zhuǎn)印到在不透明掩膜面上的基材上，用以覆蓋窗戶的子集，所述方法具有下列改進(jìn)在轉(zhuǎn)印著色劑之前，使用激光，將一種透明無色織構(gòu)化材料的區(qū)域從織構(gòu)化供體熱轉(zhuǎn)移到基材上；該區(qū)域覆蓋不透明掩膜的一部分以及一個(gè)窗戶和多個(gè)窗中的一個(gè)的一部分，并且不覆蓋任何一個(gè)全部的窗戶。
8.一種濾色元件，依次包括透明基材和通過激光轉(zhuǎn)印的著色劑層，所述基材支撐限定所述窗戶的不透明掩膜，所述著色劑層覆蓋掩膜的第一部分和許多窗戶，所述濾色元件具有以下改進(jìn)通過激光轉(zhuǎn)印的透明無色織構(gòu)化材料，插在覆蓋的掩膜的第一部分的第二部分和著色劑層之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將成像材料從成像供體熱轉(zhuǎn)印到受體，在所述受體上形成所述成像材料的圖案的方法，其中，在將成像材料熱轉(zhuǎn)印到受體之前，較好通過激光照射從織構(gòu)化供體，將透明織構(gòu)化材料熱轉(zhuǎn)印到受體上。
文檔編號G03C8/00GK1636760SQ20041010014
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者J·V·卡斯帕 申請人:E.I.內(nèi)穆爾杜邦公司