CN1423596A - 具有光热转换层的热物质转印供体元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热物质转印供体元件,它包括热转印层和光热转换层,该光热转换层具有至少两个吸收系数不同的区域。该热转印供体元件能够通过提高转印灵敏度和减少成象缺陷来提高成象性能。
Description
本发明涉及将物质转印给受体的热物质转印供体元件(thermal masstransfer donor elements)。
发明背景
将来自热转印元件的物质层进行热转印给受体，已被提出用来制造许多种产品。这些产品包括例如滤色器、间隔器、黑色基质层(black matrix layer)、起偏器、印刷电路板、显示器(例如液晶显示器和发射显示器)、偏振器、Z-轴导体以及可借助热转印制成的其它产品，包括例如美国专利5,156,938；5,171,650；5,244,770；5,256,506；5,387,496；5,501,938；5,521,035；5,593,808；5,605,780；5,612,165；5,622,795；5,685,939；5,691,114；5,693,446；5,710,079以及国际出版物WO98/03346和WO97/15173中所述的那些产品。
许多这些产品中，分辨率和边缘清晰度是其生产中的重要因素。另一个因素是对于给定的热能来说，热转印元件的转印部分的尺寸。例如，当转印的是线条或其它形状时，线宽或形状的直径取决于用来对热转印元件产生图案的电阻元件或光束的尺寸。线宽或直径还取决于热转印元件转印能量的能力。在电阻元件或光束的边缘附近，对热转印元件提供的能量可能减小。具有较佳热传导、较小热损失、较敏感转印涂层和/或较佳光热转换效率的热转印元件一般能产生较大的线宽或直径。因此线宽或直径可以是热转印元件在实现热转印功能中效率的反映。
发明简述
在转印层材料配方方面的改进可以是提高热转印性能的一种办法。例如，共同转让的美国专利申请09/392,386揭示了在转印层中加入一种增塑剂可以提高转印性能。激光诱导热转印过程中改善转印保真度的其它方法包括增大投射到供体介质上的激光功率和/或激光流量(fluence)。然而增大激光功率或流量会产生成象缺陷，可认为部分是由于供体介质中的一层或多层过热引起的。
本发明认识到试图改善热物质转印灵敏度中有关的问题，所以提出一些新的方法。本发明提供热转印供体元件的较佳结构，具体即是提供新颖的光热转换层(LTHC)结构。本发明的结构和方法可用来提供显示例如较高转印灵敏度、较少成象缺陷(例如与供体元件过热有关的缺陷)等的热转印供体元件。
在一个实施方式中，本发明提供一种热物质转印供体元件，它包括热转印层和光热转换层，其中光热转换层具有至少两个显示不同吸收系数的区域。例如吸收系数可沿光热转换层厚度而改变。
在另一个实施方式中，本发明提供一种热物质转印供体元件，它包括热转印层和不均匀光热转换层，当该供体元件暴露于能被不均匀光热转换层所吸收从而转换为热的成象辐照时，供体元件能够用来将转印层的物质按成象方式热物质转印到受体上。提供不均匀光热转换层，以使得与另一个包括均匀光热转换层(其厚度和光密度与不均匀光热转换层大致相同)且其它方面几乎相同的供体元件相比，能在一组成象条件下获得较佳的成象性能(如较低的最大温度、较高的成象灵敏度、较佳的成象保真度和较少形成成象缺陷)。
在再一个实施方式中，本发明提供一种提高热物质转印供体介质的成象性能的方法，该方法提供基材和热转印层，然后在基材与热转印层之间形成光热转换层，该光热转换层具有至少两个吸收系数不同的区域。
在又一个实施方式中，本发明提供热物质转印的方法，其步骤包括先提供一个具有热转印层和光热转换层的供体元件，该光热转换层含有至少两个吸收系数不同的区域；将该供体元件的热转印层放置在受体基材的邻近位置，然后通过对供体元件进行选择性辐照，将热转印层的部分由供体元件热转印到受体基材上。
附图简述
根据本发明以下对各种实施方式的详述并结合附图，可以更完全地理解本发明，附图中：
图1(a)-(d)显示各种热物质转印供体元件的结构；
图2(a)是吸收系数随各种光热转换层中深度的变化图；
图2(b)是图2(a)所示光热转换层成象过程中单位体积所吸收的相对能量随深度的变化图；
图2(c)是图2(a)所示光热转换层成象过程中相对温度随深度的变化图；
图3(a)是从包括不均匀光热转换层的供体元件和包括均匀光热转换层的供体元件所转印的线条，其线宽与激光剂量的比较图；
图3(b)是从包括不均匀光热转换层的供体元件和包括均匀光热转换层的供体元件所转印的线条，其边缘粗糙度与激光剂量的比较图。
虽然本发明可以进行各种各样的修改并可以有不同的实施形式，其细节在附图中作为例子已经表示了出来，并将进行详细说明。但应理解本发明并不受限于所述的各具体实施方式。相反，我们的意图是将符合本发明实质和范围的一切修改、等价内容以及不同的实施方式完全包括在本发明中。
发明详细描述
可以认为本发明可应用于将物质从供体元件热物质转印到受体上。具体地说，本发明涉及热物质转印供体元件和使用该供体元件进行热物质转印的方法，该供体元件包括可任选的基材、光热转换层(LTHC层)和热转印层。按本发明，该LTHC层的结构可以是具有不均匀分布的吸收材料(例如，随LTHC层厚度而改变的吸收材料的分布)。采用不均匀的LTHC层，可以降低LTHC层的最大温度和/或改进对于一组成象条件的成象性能(例如较佳的转印灵敏度，较少形成成象缺陷等)，这是例如与包含均匀LTHC层(其厚度和光密度与本发明不均匀LTHC层大致相同)的类似供体元件相比而言。保真度是指要转印的图案与转印的实际图案之间的符合程度，其估算方法可以是比较实际转印图案的尺寸与要转印图案的尺寸，和/或测量转印图案的边缘粗糙度，和/或测量转印图案所覆盖的区域，和/或测量转印图案的表面形貌。
使用本发明的供体结构和方法，就可以控制热物质转印供体介质的成象过程中获得的温度和温度分布，也可以控制成象时供体元件各层之间和内部的热传递。
图1(a)-(d)示出热物质转印供体元件结构的一些例子。虽然图示的这些供体结构的每一种都包括基材，但基材只是可任选的部件而已，如果有的话，在成象以前可以除去，也可以不除去。供体元件100包括供体基材110、LTHC层112、热转印层114以及位于LTHC层和热转印层之间的中间层116。供体元件102包括供体基材110、LTHC层112和热转印层114。供体元件104包括供体基材110、LTHC层112、热转印层114、位于LTHC层和热转印层之间的中间层116以及位于供体基材和LTHC层之间的底基层(underlayer)118。供体元件106包括供体基材110、LTHC层112、热转印层114以及位于供体基材和LTHC层之间的底基层118。所包括的每个部件，即可任选的供体基材110、可任选的底基层118、LTHC层112、可任选的中间层116、热转印层114，将在下面的讨论中详述。
物质可以从热物质转印供体元件(如图1(a)-(d)所示)的转印层转印到受体基材上，其办法是将供体元件的转印层放置在邻近受体的位置，然后对供体元件用能够被LTHC层吸收并转换为热的成象辐射进行照射。可以通过供体基材(或者当不使用供体基材时直接对LTHC层)，或者通过受体，或者通过上述这两者用成象辐射对供体进行照射。所用的辐射可以包括一个或多个波长，包括可见光、红外辐射、紫外辐射，例如来自激光器、灯或其它辐射源的辐射。这样，物质就可以从热转印层选择性地转印到受体，在受体上按照图象形成转印物质的图案。在许多情况下，使用来自例如灯或激光器的光进行热转印是有利的，因为时常能够获得良好的准确度和精确度。可以例如选择光束的尺寸、光束的曝光图案、直射光束与热物质转印元件接触的时间和/或热物质转印元件的材料，来控制所转印图案(例如线条、圆、正方形或其它形状)的形状和尺寸。可以可以通过掩膜对供体元件进行照射来控制转印图案。
此外，如本发明所指出，转印图案的形状以及其对要形成的图案的保真度可以通过供体结构的设计来控制，例如通过供体元件一层或多层中的吸收材料的分布和/或取向，具体是通过光热转换层内吸收材料的分布和/或取向以及通过供体元件各层的相对导热性数值和方向性来控制。
热物质转印的方式视辐射的类型、转印层中材料的类型等而异，一般可通过一种或多种机理发生，其中的一种或多种机理在实际转印过程中可以主要或次要，视成象条件、供体结构而异。热转印的一种机理包括热熔粘着转印，此时在供体元件的热转印层和其余部分的界面上产生的局部加热会在所选择的部位降低热转印层对于供体的粘着。热转印层的这些选择部分对于受体的粘着会比对供体的粘着强，结果当供体元件除去时，转印层的选择部分就留在受体上。热转印的另一种机理包括烧蚀性转印，此时局部加热可用来将转印层的某些部位从供体元件上烧蚀掉，结果将烧蚀后的物质沉积在受体上。热转印还有的一种机理包括升华，此时分散在转印层中的物质会由于供体元件中产生的热量而升华。升华物质的一部分会凝聚在受体上。本发明预料会发生包括一种或多种这些和其它机理的转印方式，热物质转印供体元件的LTHC层产生的热量可用来引起物质从转印层转印到受体表面上。
可以采用种种辐射源来加热热物质转印供体元件。对于模拟技术(例如通过掩膜的照射)，高功率光源(例如氙闪光灯和激光器)是适用的。对于数字成象技术，红外、可见和紫外激光器特别适用。合适的激光器包括例如高功率(≥100mW)单模激光二极管、光纤耦合激光二极管、二极管抽运固体激光器(如Nd:YAG和Nd:YLF)。激光曝光停留时间可以在较宽范围内变化，例如从百分之几微秒直到数十微秒或更长，而激光剂量的范围可以是例如约0.01-5焦耳/厘米2或更大。其它的辐射源和照射条件也可适用，其中取决于供体元件结构、转印层材料、热物质转印方式以及其它此类因素。
若要求在大面积的基材上获得高的定点转印准确度(例如对于高信息全彩色显示用途)，激光器特别适用作为辐射源。激光源还对大的刚性基材(如1m×1m×1.1mm玻璃)和连续或大片薄膜基材(如100μm聚酰亚胺片材)适用。
在成象时，可以将热物质转印元件与受体紧密接触(如通常是热熔粘着转印机理的情况时)，或者将热物质转印元件放在与受体有一定距离的位置(如烧蚀性转印机理或转印物质升华机理的情况时)。在至少一些情况下，施加压力或真空可用来使热转印元件与受体保持紧密接触。在一些情况下，可以在热转印元件和受体之间放置掩膜，这种掩膜可以在转印后除去，也可以仍留在受体上。然后可以使用一种辐射源以图象方式(例如数字方式或通过掩膜的模拟曝光)加热LTHC层(和/或含有辐射吸收材料的其它层)，从而按照图象进行转印和/或由热转印元件将转印层在受体上形成图案。
转印层的选择部分通常转印到受体上，而热物质转印元件的其它层(如可任选的中间层或LTHC层)没有显著部分被转印。可任选的中间层的存在可避免或减少LTHC层的物质转印到受体，和/或减少转印层转印部分的失真。较好是，在成象条件下，可任选的中间层对LTHC层的粘着力大于中间层对转印层的粘着力。在一些情况下，可以使用反射性中间层来减弱透射过中间层的成象辐射的强度，从而减少由于该透射过的辐射与转印层和/或受体的相互作用而引起的转印层转印部分的损坏。这一点特别有用于减少当受体对成象辐射的吸收性很高时会发生的热损坏。
在激光曝光过程中，需要将由成象物质多重反射形成的干涉图案减至最小。可以用种种方法达到这一目的。最常用的方法是如美国专利5,089,372所述，在入射辐射的尺度上对热转印元件的表面进行有效的粗糙化。这具有破坏入射辐射空间相干性，从而使自干涉减至最小的效果。另一种方法是在热转印元件内部采用一层抗反射涂层。抗反射涂层的使用是人们知道的，可以是四分之一波长厚度的涂层(例如氟化镁)，如美国专利5,171,650所述。
可以使用大面积的热转印元件，包括长宽尺寸均为一米或超过一米的热转印元件。在成象操作时，激光器可以配以光栅或以其它方式在整个大热转印元件上移动，按照所需图案激光器选择性地工作对热转印元件的部分区域照射。激光器也可以不动，而热转印元件和/或受体基材在激光器下面移动。
在有些情况下，依序使用两个或多个不同的热转印元件形成一个器件(例如光学显示器)是必需、理想和/或方便的。例如可以形成一个黑色基质，接着将滤色器热转印到黑色基质的窗口中。另一个例子是可以形成一个黑色基质，接着是薄膜晶体管的一层或多层的热转印。又一个例子是从不同的几个热转印元件转印分开的各层或分开的层叠来形成多层装置。也可以从单一的供体元件将多层层叠体作为单一的转印单元进行转印。多层装置的例子包括晶体管，例如有机场效应晶体管(OFET)、有机场致发光像素和/或装置包括有机发光二极管(OLED)。多重供体片也可用来在受体的同一层中形成不同的物质部分。例如可使用三种不同的色料供体形成彩色电子显示器用的滤色片。还可以使用各自具有多层转印层的一些供体片来转印图案，形成不同的多层装置(例如，发出不同色彩的OLED，相互连接形成可寻址像素的多个OLED和OFET，等)。可以使用两个或多个热转印元件的种种其它组合来形成装置，每个热转印元件形成该装置的一个或多个部分。应当理解的是，可以用任何合适的方法(包括照相平版印刷法、喷墨法以及各种其它印刷或基于掩模的方法)在受体上整体地或部分地形成这些装置的其它部分或者其它装置。
回头再参见图1(a)-(d)所示的供体结构，描述本发明热物质转印供体元件的各个层。
可任选的供体基材110可以是聚合物膜。一种合适聚合物膜是聚酯膜，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的膜。但也可使用具有足够光学性能的其它膜，这些光学性能包括在一特定波长有高透光度并对该特定用途有充分机械和热稳定性。在至少有些情况下，供体基材是平坦的，可以在其上面形成均匀的涂层。供体基材通常还选自即使加热LTHC层还能保持稳定的材料。供体基材的一般厚度是0.025-0.15mm，优选0.05-0.1mm，但也可使用厚些或薄些的供体基材。
可以选择形成供体基材和其邻近层(如底基层或LTHC层)的材料，以使得能提高该供体基材与邻近层的粘着力，能控制该基材与邻近层的温度传输，能控制对LTHC层的成象辐射传送等。还可以使用一层可任选的底涂层来提高在基材上涂敷以后各层的均匀性，并提高供体基材与邻近层的粘合强度。带有底涂层的合适基材的一个例子可得自Teijin Ltd.(Product No.HPE100，Osaka，Japan)。
一个可任选的底基层118(图1(c)和(d)所示)可以涂敷或以其它方式置于供体基材和LTHC层之间，例如用来将成象时给供体基材带来的损害(如热损害)减至最小。底基层还会影响LTHC层对供体基材部件的粘着。底基层通常具有高的热阻(即比基材低的热导率)，因此可作为隔热层保护基材免受LTHC层中产生热量的影响。也可以使用热导率比基材高的底基层来促进LTHC层向基材的传热，例如是为了减少因LTHC层过热引起的成象缺陷。
合适的底基层例如包括聚合物膜、金属层(如蒸气沉积金属层)、无机物层(如二氧化硅、氧化钛、氧化铝及其它金属化合物之类无机氧化物的溶胶凝胶法沉积层和蒸气沉积层)以及有机/无机复合材料层。适于作为底基层材料的有机材料包括热固性和热塑性材料。适合的热固性材料包括可藉热、辐射或化学处理交联的树脂，包括但不限于交联的或可交联的聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯、环氧树脂和聚氨酯。热固性材料可以例如以热塑性前体的形式涂敷在供体基材或LTHC层上，然后交联形成交联底基层。
合适的热塑性材料例如包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚砜、聚酯和聚酰亚胺。这些热塑性有机材料可以用常用的涂敷方法(如溶剂涂敷、喷涂或挤出涂敷)施加。适于用在底基层中的热塑性材料的玻璃化转变温度(Tg)通常为25℃或更高，优选为50℃或更高，尤其优选为100℃或更高，最优选为150℃或更高。在有些实施方式中，底基层包括一种其Tg高于成象过程中转印层能达到的任何温度的热塑性材料。底基层可以对成象辐射的一个或多个波长是透光的、吸光的、反射的或它们的一些组合。
适于作为底基层的无机材料包括例如金属、金属氧化物、金属硫化物以及无机碳涂层，包括在成象光波长处透光、吸光或反射的那些材料。这些材料可以涂敷或以其它方式用常规方法(如真空溅射、真空蒸发或等离子体喷射沉积)施加。
底基层可以提供若干个好处。例如，底基层可用来操纵或控制LTHC层和供体基材之间的传热。底基层可用来对基材隔绝LTHC层中产生的热量，或者将热量从LTHC层传到基材上。由本发明的说明将可注意到，供体元件中的温度控制和传热可以借助增加一些层和/或控制层的性质如热导率(例如热导率的数值和方向性这两者或其中之一)、吸收材料的分布和/或取向、层或层内颗粒的形貌(例如金属薄膜层或颗粒中晶体生长或晶粒形成的取向)等来实现。
底基层中可含有一些添加剂，例如包括光引发剂、表面活性剂、颜料、增塑剂和涂敷助剂。底基层厚度取决于一些因素，例如底基层材料、LTHC层的材料和光学性能、供体基材的材料、成象辐射波长、热转印元件对成象辐射曝光的时间以及供体元件的整体结构。对于聚合物底基层，其厚度一般为0.05-10μm，优选约0.1-4μm，更加优选0.5-3μm，最优选0.8-2μm。对于无机物底基层(如金属或金属化合物底基层)，其厚度一般为0.005μm-10μm，优选约0.01-4μm，更优选约0.02-2μm。
再参见图1(a)-(d)，在本发明热物质转印元件中可以有一层LTHC层112，用来将辐照能量偶合进入热转印元件中。该LTHC层优选包含一种辐照吸收材料，它能吸收入射辐射(如激光)并将至少一部分入射辐照转换为热量，使得转印层物质由热转印元件转印到受体上。
按照本发明，LTHC层可以有不均匀分布的吸收材料，例如用来控制供体元件达到的最高温度和/或控制转印层界面达到的温度。例如，LTHC层中吸收材料的分布可以是在靠近供体基材处较稀，而在靠近转印层处较密。在许多情况下，这样的分布会使得与具有相同厚度和光密度的均匀LTHC层相比在LTHC层的更深处有更多的辐射被吸收并转变为热。为简明起见，“深度”这个词当用来描述LTHC层中的位置时是指从热物质转印元件的供体基材面测出的LTHC层内以厚度尺寸计的距离。在其它情况下，让LTHC层中的吸收材料分布是在靠近供体基材处较密，而靠近转印层处较稀可能是有益的。LTHC层结构的其他例子下面将详细讨论。
LTHC层中的辐射吸收材料通常吸收电磁谱中红外、可见和/或紫外区的光，并将吸收的辐照转换为热。辐射吸收材料一般对于所选的成象辐射是强吸收的，提供的LTHC层在成象辐射波长处的光密度约为0.2-3或更高。光密度是透射过层的光强a)和入射在层上的光强b)的比值以10为底的对数绝对值。
合适的辐射吸收材料可包括例如染料(如可见光染料、紫外染料、红外染料、荧光染料和辐射极化染料)、颜料、金属、金属化合物、金属膜和其它合适的吸收材料。合适的辐射吸收材料例如包括炭黑、金属氧化物和金属硫化物。合适的LTHC层的一个例子包含颜料如炭黑和粘合剂(如有机聚合物)。另一合适的LTHC层包括薄膜形式的金属或金属/金属氧化物，如黑铝(即部分氧化的具有黑色外观的铝)。金属和金属化合物膜的形成方法例如可用溅射和蒸发沉积。颗粒物涂层可用粘合剂和任何合适的干涂或湿涂方法形成。也可以将含有相似或不相似材料的两层或多层LTHC层组合起来形成LTHC层。例如，可以在炭黑位于粘合剂中的涂层上蒸气沉积一薄层黑铝来形成LTHC层。
适于用作LTHC中辐射吸收材料的染料，其存在形式可以是溶解在粘合剂材料中或至少部分分散在粘合剂材料中的颗粒物。若使用分散的辐射吸收颗粒物，其粒度在至少有些情况下约为10μm或更小，可以约为1μm或更小。合适的染料包括吸收光谱IR区辐射的染料。例如可以使用IR吸收材料，GlendaleProtective Technologies，Inc.，Lakeland，Fla.市售的CYASORB IR-99，IR-126和IR-165。可以根据染料在一特定粘合剂和/或涂敷溶剂中的溶解度和相容性以及吸收的波长范围等因素来选择具体的染料。
颜料也可用在LTHC层中作为辐射吸收材料。其合适的例子包括炭黑和石墨，以及美国专利5,166,024和5,351,617中所述的酞菁、二硫杂环戊二烯合镍(nickel dithiolenes)和其它颜料。此外，也可使用基于例如吡唑啉酮黄、联茴香胺红的铜或铬的配合物的黑色偶氮颜料和镍偶氮黄。无机颜料也可使用，例如包括铝、铋、锡、铟、锌、钛、铬、钼、钨、钴、铱、镍、钯、铂、铜、银、金、锆、铁、铅和碲等金属的氧化物和硫化物。金属的硼化物、碳化物、氮化物、碳氮化物、青铜结构氧化物以及结构上与青铜类有关的氧化物(如WO2.9)也可使用。
金属辐射吸收材料使用的形式可以是颗粒，例如美国专利4,252,671所述，也可以是膜，如美国专利5,256,506所述。合适的金属例如包括铝、铋、锡、铟、碲和锌。磁性的金属辐射吸收材料可能是适用的。例如在用磁场来使磁性颗粒取向，或者用磁场将磁性颗粒不均匀地分布在粘合剂中，硬化该粘合剂以固定颗粒位置而形成不均匀LTHC层的情况下，可用磁性颗粒作为辐射吸收材料。(例如可以使用长的或针状的磁性颗粒，其长尺寸小于LTHC层厚度但与其是相同数量级，其取向是长尺寸沿着LTHC层的厚度方向。)也可使用其它的取向和分布。
用于LTHC层中的合适粘合剂包括成膜聚合物，如酚醛树脂(如酚醛清漆树脂和甲阶酚醛树脂)、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、聚偏二氯乙烯、聚丙烯酸酯、纤维素醚和纤维素酯、硝化纤维素、聚碳酸酯。合适的粘合剂可包括已被或能够被聚合或交联的单体、低聚物或聚合物。可以加入添加剂(如光引发剂)，为的是便于LTHC粘合剂的交联。在有些实施方式中，主要是使用可交联单体和/或低聚物与可任选的聚合物的涂料来形成粘合剂。
加入热塑性树脂(如聚合物)，至少在有些情况下可提高LTHC层的性能(如转印性能和/或可涂敷性能)。可以认为热塑性树脂可提高LTHC层对于供体基材的粘着力。在一个实施方式中，粘合剂包含25-50重量％(计算重量百分数时不算溶剂)热塑性树脂，优选是30-45重量％热塑性树脂，但可使用较少含量(例如1-15重量％)的热塑性树脂。热塑性树脂通常选为与粘合剂的其它材料是相容的，即形成单相混合物。溶解度参数可用来表示相容性，
Polymer Handbook，J.Brandrup，ed.，pp.VII 519-557(1989)。在至少有些实施方式中，选用溶解度参数为9-13(cal/cm3)1/2，优选为9.5-12(cal/cm3)1/2的热塑性树脂作为粘合剂。合适的热塑性树脂例如包括聚丙烯酸类、苯乙烯-丙烯酸类聚合物和树脂，以及聚乙烯醇缩丁醛。
可以加入常规的涂敷助剂(例如表面活性剂和分散剂)以便于涂敷过程的进行。可以使用本领域中已知的各种涂敷方法将LTHC层涂敷到供体基材上。至少在有些情况下，聚合物或有机的LTHC层涂敷至厚度为0.05-20μm，优选为0.5-10μm，更优选为1-7μm。至少在有些情况下，无机LTHC层涂敷至厚度为0.0005-10μm，优选为0.001-1μm。
按照本发明，热物质转印供体元件可包括不均匀LTHC层。例如，LTHC层可具有随深度而变化的吸收材料分布，特别是LTHC层的吸收材料的稠密度随深度的增加而增加。更一般的情况是，LTHC层可以设计成具有变化的吸收系数，这可以通过改变在整个LTHC层中相同吸收材料的分布或稠密度，或者在LTHC层中不同位置加入不同的吸收材料或层，或者这两者结合来获得。在本发明中，不均匀这个词包括在LTHC层的至少一个方向上的各向异性的热性质或材料分布。
吸收系数与LTHC层上成象辐射的吸收速度成正比。对均匀LTHC层，吸收系数在整个厚度上是恒定的，因此LTHC层的光密度大致与LTHC层的总厚度与吸收系数的乘积成正比。对不均匀LTHC层，吸收系数会改变，使光密度的计算复杂化。代表性的不均匀LTHC层的吸收系数随LTHC层中的深度而改变，光密度就取决于吸收系数在整个LTHC层厚度范围的积分。
不均匀LTHC层的吸收系数也可在层的平面范围上改变。而且，吸收材料可以取向或不均匀分散在LTHC层平面内，以获得具有各向异性的导热性(例如，针状磁性颗粒可用作吸收颗粒，可以在磁场存在下取向)。这样，LTHC层可以制成能沿层的厚度方向有效地传导热量将热传到转印层，而在层的平面范围内导热性差，因而向邻近较冷区域(例如未受到成象辐射照射的区域)散失的热量较小。这种各向异性的导热性可用来提高使用本发明供体元件在热法形成图案时的分辨率。
同样，热物质转印供体元件的任何其它层(如基材、底基层、中间层和/或热转印层)可以制成具有各向异性的导热性，以控制朝向这些其它层或离开这些其它层的传热。使层具有各向异性的导热性的一个方法是使层中的具有不同热导率的各材料呈各向异性地取向或分布。另一个方法是使一层或多层的表面具有一定的物理结构(例如使一个层在某些部位薄些，而在其它部位厚些)。
通过使LTHC层的吸收系数随层厚度变化，可以提高供体元件的成象性能。例如，可将LTHC层设计成相对于同样厚度和光密度的均匀LTHC层，供体元件中达到的最大温度有所降低和/或转印温度(即在转印层/LTHC层界面或转印层/中间层界面达到的温度)有所提高。其好处包括能够使用可导致较佳转印性能(如转印灵敏度)而不致因供体过热而致损害供体元件或转印图案的成象条件。
在一些举例性实施方式中，本发明热物质转印供体元件包括其吸收系数随厚度变化的LTHC层。可以用任何合适技术制造这种LTHC层。例如，可以藉涂覆、叠压、挤出或其它方式相继形成两层或多层，其中各层有不同的吸收系数，形成总体不均匀的LTHC层。层间边界可以是渐变的(例如由于层间扩散)，也可以是突变的。也可在已生成的层中将某种材料扩散进去形成随厚度变化的吸收系数，从而制成不均匀LTHC层。例如将吸收材料扩散进入粘合剂、将氧扩散进入铝薄层等等。
制造不均匀LTHC层的合适方法包括但不限于：(1)相继涂敷含有吸收材料分散在可交联粘合剂中的两层或多层，每层具有不同的吸收系数，在每一涂敷步骤后进行交联，或者在所有有关层都涂敷好后将多层一起进行交联；(ii)相继蒸气沉积具有不同吸收系数的两层或多层；(iii)相继形成吸收系数不同的两层或多层，其至少一层包含分散在可交联粘合剂中的吸收材料，至少一层是蒸气沉积生成的，可交联粘合剂可在涂敷该层后立即交联或者在其它各涂敷步骤后进行交联；(iv)相继挤出一层或多层，各层均有在粘合剂中的吸收材料；(v)挤出至少两层的多层叠合层，其中至少两层具有吸收材料分散于其中以具有不同的吸收系数；(vi)上述各方法的任何适当组合或排列。可制成的不均匀LTHC层例如包括较深区域的吸收系数较高的两层结构、较深区域的吸收系数较低的两层结构、随深度吸收系数依次变大的三层结构、随深度吸收系数依次变小的三层结构、随深度增加吸收系数先变大然后变小的三层结构、随深度增加吸收系数先变小然后变大的三层结构等等，视所需的层数而不同。随着具有不同吸收系数的区域数目的增多，和/或区域的变薄，和/或区域之间扩散的增加，生成的不均匀LTHC层可以具有近似连续变化的吸收系数。
图2比较具有相同厚度和整体光密度(在成象波长)但吸收系数分布不同的LTHC层的四种供体元件的能量吸收和温度上升。图2(a)显示这四种LTHC层的吸收系数的分布图。一个供体具有均匀LTHC分布200；另一个供体具有上升(双层)LTHC分布202，即吸收系数在达到某一深度以前恒定于一较低值，以后则在一较高的值恒定；再一个供体具有线性增加的LTHC分布204；而第四个供体则具有大体呈指数增加的LTHC分布206，它在LTHC层的最深部位变平，为的是产生的光密度与其它三种供体相同，并保持吸收材料含量在可涂敷限度内。
图2(b)显示分别对四种LTHC层分布曲线200，202，204，206的单位体积吸收的能量随深度的变化，此时供体片从LTHC层的浅面接受辐照。均匀LTHC层吸收的能量随深入LTHC层的深度连续减小。双层LTHC层吸收的能量随深度连续减小，直至在吸收系数改变的深度剧烈升高，然后吸收的能量从该剧烈升高的位置又减小。线性LTHC层所吸收的能量增大，在某一深度达到最大，然后在剩余深度范围内逐渐减小。指数型LTHC层吸收的能量在LTHC层的大多数深度范围保持不变，直至在吸收系数分布曲线变平的深度位置减小。如图2(b)可见，每个不均匀LTHC层的能量吸收曲线都有比均匀LTHC层较低的极大值，而有较高的极小值。这个结果转变为图2(c)所示的温度分布图。
图2(c)显示，LTHC层的浅面受到辐照时，相对温度分别随四种吸收系数分布200，202，204，206的LTHC层中深度的变化。可见对于每种不均匀LTHC层(用202，204，206表示)，观察到的最大温度都比均匀LTHC层(用200表示)中观察到的最大温度低。此外，图2(c)还给出能达到的转印温度的信息。转印温度至少部分地取决于LTHC层最深部分产生的热量。图2(c)表明在不均匀LTHC层最深部分产生的热量比不均匀LTHC层大。因此一般而言，其吸收系数随深度增大的不均匀LTHC层可用来当供体元件从LTHC层的浅面接受辐照时降低LTHC层中达到的最大温度，并提高供体元件的转印温度。
减低供体元件中最大温度的好处可以是减少由于LTHC层(或其它层)热分解或过热引起的缺陷。这种缺陷可包括转印图案的失真(例如由于因成象时热量过多而引起的LTHC层的失真或透明化)、LTHC层部分向受体的不需要的转印、转印图案不应有的破碎、转印图案表面粗糙度的增加(例如由于因成象时供体元件过热而引起的一层或多层的机械形变)等。为方便起见，这些缺陷均统称为成象缺陷。按照本发明设计LTHC层的另一好处是可以使用较高功率的辐射源和/或较长的停留时间(例如较高激光剂量)来提高转印温度，因而增大转印保真度，同时仍不超过会导致成象缺陷的LTHC层中的温度。
再参见图1(a)和(c)，有个可任选的中间层116在LTHC层112和转印层114之间，如供体结构110和104所示。可使用中间层，例如用来使转印层的被转印部分的损坏和沾污最小，并可减少转印层的被转印部分的失真。中间层还会影响转印层与热转印供体元件其余部分的粘着力。中间层通常具有高的抗热性能。中间层优选在成象条件下不会变形也不会化学分解，特别是达到使转印图案失去功能的程度。中间层一般在转印过程中与LTHC层保持接触，基本上不随转印层进行转印。
合适的中间层包括例如聚合物膜、金属层(如蒸气沉积金属层)、无机物层(如二氧化硅、二氧化钛和其它金属氧化物等无机氧化物的溶胶凝胶法沉积层和蒸气沉积层)、和有机/无机复合材料层。适于作为中间层材料的有机材料包括热固性材料和热塑性材料。合适的热固性材料包括可藉加热、辐照、化学处理交联的树脂，包括但不限于：交联的或可交联的聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯、环氧树脂和聚氨酯。热固性材料可以例如以热塑性前体的形式涂敷在LTHC层上，然后交联形成交联的中间层。
合适的热塑性材料包括例如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚砜、聚酯和聚酰亚胺。这些热塑性有机材料可以用常规的涂敷方法(如溶剂涂敷、喷涂或挤涂)施加。适于用在中间层中的热塑性材料的玻璃化转变温度(Tg)通常为25℃或更高，优选为50℃或更高，尤其优选为100℃或更高，最优选为150℃或更高。中间层可以在成象辐射的波长是透光的、吸光的、反射的或它们的组合。
适于作为中间层的无机材料例如包括：金属、金属氧化物、金属硫化物以及无机碳涂层，包括在成象光波长透光性或反射性很好的材料。这些材料可以用常规方法(如真空溅射、真空蒸发或等离子喷射沉积)施加在光热转换层上。
中间层可以提供若干好处。中间层可以是防止材料从光热转换层转印的阻挡层。它还可调节转印层中达到的温度，使得热不稳定的和/或对温度敏感的材料可以转印。例如，中间层可以起热扩散层的作用，用来相对于LTHC层中达到的温度控制中间层和转印层之间界面上的温度。这就可以改善被转印层的质量(即表面粗糙度、边缘粗糙度等)。中间层的存在也可以改善被转印材料中的塑性记忆或减少其中的形变。
中间层可以包括一些添加剂，包括例如光引发剂、表面活性剂、颜料、增塑剂和涂敷助剂。中间层的厚度取决于一些因素，例如中间层的材料、LTHC层的性质、转印层的性质、成象辐射的波长、热转印元件受成象辐射曝光的时间。聚合物中间层的厚度一般为0.05-10μm。无机物中间层(如金属或金属化合物中间层)的厚度一般为0.005-10μm。
再参见图1(a)-(d)，热转印层114包括在本发明热物质转印供体元件中。转印层114可包括合适的一种或多种材料位于有粘合剂或无粘合剂的一层或多层中，当供体元件受到可被LTHC层吸收并转换为热的成象辐射照射时，该材料可以通过任何适当的转印机理作为整体或一部分一部分地选择性转印。
可以热物质转印供体元件进行选择性形成图案的转印层，例如包括如下转印层，它们包含着色剂(如颜料和/或染料分散或溶解在粘合剂中)、偏振材料、液晶材料、颗粒(例如液晶显示器的隔离颗粒、磁性颗粒、绝缘颗粒、导电颗粒)、发光材料(emissive materials)(如磷光材料和/或有机场致发光材料)、疏水材料(如喷墨受体的分隔坡(partition banks)、亲水材料、多层叠合层(如多层器件结构，例如有机场致发光器件)、细微结构或纳米结构层、光致抗蚀材料、金属、含聚合物的层、胶粘剂、粘合剂、酶或其它生物材料、或者其它合适材料或材料的组合。这些和其它转印层揭示在下述资料中：美国专利5,725,989；5,710,097；5,693,446；5,691,098；5,685,939；5,521,035；国际出版物WO97/15173，WO98/03346，WO99/46961；以及共同转让的美国专利申请Ser.Nos.09/231,724；09/312,504；09/312,421；09/392,386。
特别适合的转印层包括用于显示器用途的材料。根据本发明，采用比基于照相平版印刷形成图案方法更少的步骤可以进行热物质转印来将一种或多种物质以高精确度和准确度在受体上形成一定图案，因此可特别适用于诸如显示器制造这些用途。例如，可以制成转印层，使得热转印到受体时，被转印的材料形成滤色器、黑色基质、间隔器、阻挡器、分隔器、起偏振器、阻挡层、波片、有机导体或半导体、无机导体或半导体、有机场致发光层、磷光层、有机场致发光器件、有机晶体管以及其它这类元件、器件或可用于显示器的部件，单独形成或与其它可以或不能以相同方式形成图案的元件一起形成。
受体基材可以是适合于一特定用途的任何材料，包括但不限于玻璃、透明膜、反射膜、金属、半导体、各种纸张和塑料、例如，受体基材可以是适于显示器用途的任何类型基材或显示元件。适于用于显示器(例如液晶显示器或辐射显示器)的受体基材包括基本可透过可见光的刚性或柔性基材。刚性受体基材例如有玻璃、铟锡氧化物涂敷的玻璃、低温多晶硅(LTPS)和刚性塑料。合适的柔性基材包括基本透明和透光的聚合物膜、反射膜、非双折射膜、透射反射(transflective)膜、起偏振膜、多层光学膜等。合适的聚合物基材包括聚酯基(如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、聚乙烯树脂(如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇缩醛等)、纤维素酯基(如三醋酸纤维素、醋酸纤维素)以及其它在各种成象技术中用作支撑物的常规聚合物膜。优选2-100密耳(即0.05-2.54mm)的透明聚合物软片基材。
玻璃受体基材的一般厚度为0.2-2.0mm。时常需要使用1.0mm厚或更薄，甚至0.7mm厚或更薄的玻璃基材。基材越薄，显示器就越薄越轻。但一些工艺、处理和组装条件表明要使用较厚的基材。例如，一些组装条件会要求对显示器组装件进行压缩，以固定位于基材之间的隔离件位置。为使显示器轻而需用薄基材，而为了可靠地进行处理和加工则需要厚基材，这两个竞争性的要求可以权衡处理，以获得对于具体显示器尺寸的优选结构。
如果受体基材是聚合物膜，可能优选的是该膜需要是非双折射的，以便基本上避免与组装显示器的操作发生干扰，也可能优选的是该膜需要是双折射的，以便获得需要的光学效应。代表性非双折射受体基材是溶剂浇注的聚酯。这种聚酯的代表性例子是由或基本上由得自9，9-二-(4-羟基苯基)-芴和间苯二甲酸、对苯二甲酸或其混合物的共聚重复单元组成的聚合物所衍生的，该聚合物的低聚物(即分子量约8000或更小的物质)含量应足够低，以便能形成均匀的膜。该聚合物在美国专利5,318,938中已揭示用作热转印接受元件中的一种组分。另一类非双折射基材是无定形聚烯烃(如商品名为ZeonexTM，购自Nippon Zeon Co.Ltd)。例举性双折射聚合物受体包括多层起偏器或镜，如美国专利5,882,774和5,828,488以及国际出版物No.W095/17303所述。
实施例
实施例1：色料供体元件
制造了两个色料供体元件，其中每个均具有图1(a)所示的总体结构100。第一个色料供体片即色料供体1具有不均匀LTHC层，第二个色料供体片即色料供体2具有均匀LTHC层，用作对比例。
色料供体1：不均匀LTHC层
色料供体1用下述方式制备。将表I中的第一LTHC溶液涂敷在0.1mm厚聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的薄膜基材上。采用每线性英寸具有150个螺旋形槽(helical cell)的微凹版印刷辊，在型号CAG-150的Yasui Seiki Lab涂敷机上进行涂敷。第一层LTHC涂层在线于80℃干燥并在紫外(UV)辐射作用下固化。该固化涂层的厚度测出约1.8微米，并用波长1064nm的入射光测出其光密度为0.40。这些实施例中给出的所有光密度均用此相同波长的入射光测量。
表I：第一LTHC涂敷溶液
| 组分 | 商品名称 | 重量份 |
| 炭黑颜料 | Raven 760 Ultra(1) | 1.99 |
| 聚乙烯醇缩丁醛树脂 | ButvarTM B-98(2) | 0.35 |
| 丙烯酸树脂 | JoncrylTM 67(3) | 1.06 |
| 分散剂 | DisperbykTM 161(4) | 0.60 |
| 表面活性剂 | FC-430(5) | 0.01 |
| 环氧酚醛清漆丙烯酸酯 | Ebecryl 629(6) | 15.14 |
| 丙烯酸树脂 | Elvacite 2669(7) | 10.10 |
| 2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-(4-(吗啉基)苯基)丁酮 | IrgacureTM 369(8) | 1.02 |
| 1-羟基环己基苯基酮 | IrgacureTM 184(8) | 0.15 |
| 2-丁酮 | 43.55 | |
| 1，2-丙二醇一甲醚乙酸酯 | 26.02 |
(1)得自Columbian Chemicals Co.，Atlanta，GA
(2)得自Solutia Inc.，St.Louis，MO
(3)得自S.C.Johnson & Son，Inc.，Racine，WI
(4)得自Byk-Chemie USA，Wallingford，CT
(5)得自Minnesota Mining and Manufacturing Co.，St.Paul，MN
(6)得自UCB Radcure Inc.，N.Augusta，SC
(7)得自ICI Acrylics Inc.，Memphis，TN
(8)得自Ciba-Geigy Corp.，Tarrytown，NY
其次，将表II中的第二LTHC溶液涂敷在第一层固化的LTHC涂层上。第二层LTHC涂层的涂敷方法与第一层LTHC涂层相同。第二层LTHC涂层也在线于80℃干燥并在紫外(UV)辐射的作用下固化。第二固化涂层的厚度测出约0.9微米，光密度为0.79。这两层LTHC涂层一起形成PET基材上的不均匀LTHC层。此不均匀LTHC层总厚度约2.7微米，光密度约1.19。
表II：第二LTHC涂敷溶液
| 组分 | 商品名称 | 重量份 |
| 炭黑颜料 | Raven 760 Ultra | 5.20 |
| 聚乙烯醇缩丁醛树脂 | ButvarTM B-98 | 0.93 |
| 丙烯酸树脂 | JoncrylTM 67 | 2.78 |
| 分散剂 | DisperbykTM 161 | 1.53 |
| 表面活性剂 | FC-430 | 0.02 |
| 环氧酚醛清漆丙烯酸酯 | Ebecryl 629 | 6.08 |
| 丙烯酸树脂 | Elvacite 2669 | 4.06 |
| 2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-(4-(吗啉基)苯基)丁酮 | IrgacureTM 369 | 0.41 |
| 1-羟基环己基苯基酮 | IrgacureTM 184 | 0.06 |
| 2-丁酮 | 49.50 | |
| 1，2-丙二醇一甲醚乙酸酯 | 29.43 |
采用每线性英寸具有180个螺旋形槽的微凹版印刷辊在型号CAG-150的Yasui Seski Lab涂敷机上用轮转凹版印刷涂覆方法将表III中的中间层涂料涂敷上述不均匀LTHC层上。这个涂层在线于60℃干燥并UV固化。固化的中间层测出厚度约1.1微米。
表III：中间层涂敷溶液
| 组分 | 重量份 |
| 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯树脂(SR 351 HP，得自Sartomer，Exton，PA) | 15.84 |
| ButvarTM B-98 | 0.99 |
| JoncrylTM 67 | 2.97 |
| 2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(DuracureTM 1173，得自Ciba-Geigy，Hawthorne，NY) | 0.99 |
| 2-丁酮 | 47.52 |
| 1-甲氧基-2-丙醇 | 31.68 |
采用每线性英寸具有180个螺旋形槽的微凹版印刷辊在型号CAG-150的Yasui Seiki Lab涂敷机上将表IV的溶液进行轮转凹版印刷涂覆，在上述固化的中间层上形成蓝色料转印层。该色料转印层涂层在线于100℃干燥并保持不固化。此未固化蓝色料转印层测出厚度约1.2微米。这个施加转印层的步骤就完成了色料供体1的制备。
表IV：蓝色料转印层涂敷溶液
| 组分 | 重量份 |
| 蓝色颜料(颜料蓝15:6)(Heliogen Blue L6700F，得自BASF Corp.，Mount Olive，NJ) | 3.74 |
| 紫色颜料(颜料紫23)(HOSTAPERM Violet RL-NF，得自Clariant Corp.，Coventry，RI) | 0.16 |
| DisperbykTM 161 | 1.59 |
| 分散剂(Solsperse 5000，得自Zeneca Inc.，Wilmington，DE) | 0.11 |
| Elvacite 2669 | 4.51 |
| 双酚A/酚醛清漆环氧树脂(Epon SU-8，得自Shell chemical Co.，Houston，TX) | 4.00 |
| 1，2-丙二醇一甲醚乙酸酯 | 68.71 |
| 环己酮 | 17.18 |
色料供体2(对比用)：均匀LTHC层
作为对比例，制备具有均匀LTHC层的色料供体2，其制法与色料供体1相同，不同的是在PET基材上只涂敷一种LTHC涂敷溶液，该溶液组分列于表V中。所得均匀LTHC层的厚度测出约为2.8微米，光密度约为1.15。因此色料供体1的不均匀LTHC层和色料供料2的均匀LTHC层的总厚度和光密度大致相同。如上对其提供中间层和色料转印层，就完成了色料供体2的制备。
表V：均匀LTHC层涂敷溶液
| 组分 | 商品名称 | 重量份 |
| 炭黑颜料 | Raven 760 Ultra | 3.88 |
| 聚乙烯醇缩丁醛树脂 | ButvarTM B-98 | 0.69 |
| 丙烯酸树脂 | JoncrylTM 67 | 2.07 |
| 分散剂 | DisperbykTM 161 | 1.17 |
| 表面活性剂 | FC-430 | 0.01 |
| 环氧酚醛清漆丙烯酸酯 | Ebecryl 629 | 13.18 |
| 丙烯酸树脂 | Elvacite 2669 | 8.79 |
| 2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-(4-(吗啉基)苯基)丁酮 | IrgacureTM 369 | 0.89 |
| 1-羟基环己基苯基酮 | IrgacureTM 184 | 0.13 |
| 2-丁酮 | 43.37 | |
| 1，2-丙二醇一甲醚乙酸酯 | 25.82 |
实施例2：色料供体元件的成象
色料供体1和对比色料供体2使用一激光成象系统从供体的基材面进行成象，在不同成象条件下转印这些供体各自的转印层。使用两个单模Nd:YAG激光器进行激光转印。用一线性电流测定系统进行扫描，用一f-θ扫描透镜作为近焦阑配置(near-telecentric configuration)的一部分将联合的两股激光束聚集在成象平面上。成象平面上的功率约为16W。在l/e2强度条件下测出的激光光斑尺寸为30微米×350微米。在成象平面上测得的线性激光光斑速度可在10-30米/秒之间调节。令激光光斑以约100μm的幅度垂直于主位移方向进行高频颤动。转印层被转印到玻璃受体基材上呈线条形式，要达到的线宽约90μm。玻璃受体基材固定在一有凹槽式真空框架中，使供体片与受体接触，并通过施加真空固定在位。
色料供体1和2分别进行成象到两片1.1mm厚的玻璃受体上，同时改变激光流量即剂量。对于所有剂量，达到全激光功率的上升距离(ramp-up distance)保持为500μm。然后对转印形成的线条分析线宽、边缘粗糙度(计算为各自线宽测量值的合并标准偏差)以及特定成象缺陷的存在情况，具体是LTHC层向受体的转印量和/或被转印涂层的碎裂，在这些实施例中总称为“破坏性(blow-up)”缺陷。这些分析的结果列于表VI中，并示于图3中。表VI中的粗黑体数字表示对每一类型供体在达到100％破坏性缺陷以前最高激光剂量时的结果。
表VI：色料供体成象性能与激光剂量的关系
| 剂量(焦耳/厘米2) | 平均线宽(μm) | 平均边缘粗糙度(μm) | 具有破坏性缺陷的线条％ | |||
| 供体1 | 供体2 | 供体1 | 供体2 | 供体1 | 供体2 | |
| 0.4000.4250.4500.4750.5000.5250.5500.5750.6000.6250.6500.6750.700 | --697784869091939394949596 | 73838688899091919191929191 | --2.11.21.41.00.70.70.70.90.60.70.70.7 | 2.11.31.51.40.90.90.90.81.10.91.10.80.9 | --000000084100100100100 | 000092100100100100100100100100 |
图3(a)显示对于色料供体1(线300表示)和色料供体2(线310表示)，平均线宽与激光剂量的关系。线302表示色料供体1在转印过程中开始显示破坏性缺陷时的激光剂量。线304表示在达到线302所示的激光剂量前由色料供体1转印形成的线条的最大线宽。同样，线312表示色料供体2在转印过程中开始显示破坏性缺陷时的激光剂量。线314表示在达到线312所示的激光剂量前由色料供体2转印形成的线条的最大线宽。表VI的数据和图3(a)的曲线表明，色料供体1的不均匀LTHC层可以使用更高的激光剂量而在转印时不形成破坏性缺陷。上述数据与曲线还表明，使用色料供体1的不均匀LTHC层可获得较高的平均线宽，这大多是因为在色料供体1成象时可使用较高的激光剂量而不产生破坏性缺陷。
图3(b)也表示类似的情况，该图显示对于色料供体1(以线320表示)和色料供体2(以线330表示)，平均边缘粗糙度随激光剂量变化的曲线。线322和332表示色料供体1和2分别在转印时开始显示破坏性缺陷时的激光剂量。线324和334分别表示使用色料供体1和2所转印生成的线条，在达到“破坏性剂量”前的最小平均边缘粗糙度。采用色料供体1的不均匀LTHC层，在不产生破坏性缺陷情况下可以使用较高的激光剂量，因此可获得较低的边缘粗糙度。
色料供体成象的结果表明，采用不均匀LTHC层(其吸收系数越靠近转印层越大，越靠近入射成象辐射方向越小)的供体与采用均匀LTHC层的供体相比，在相同条件下成象可以促进转印(例如，改善平均线宽和边缘粗糙度)。此外，由于在会导致色料供体2破坏性缺陷的激光剂量范围内色料供体1不产生破坏性缺陷，因此结果表明，采用色料供体1的不均匀LTHC层，相对于色料供体2的厚度和总光密度几乎相同的均匀LTHC层，在相同成象条件下可获得较低的最大温度。
实施例3：0LED供体元件
制造两个OLED供体元件，其中每个均具有图1所示的总体结构100。这两个0LED供体片即OLED供体1和OLED供体2分别与上述的色料供体1和2相同，不同的只是其转印层。用下述步骤在这两个OLED供体各自的固化中间层上形成了转印层。
在每个OLED供体的中间层上沉积一层厚100的铜酞菁作为可剥离层。在该可剥离层上沉积一层厚450的铝层作为阴极层。然后在该铝层上沉积一层厚10的氟化锂层。在该氟化锂层上沉积一层厚500的三(8-羟基喹啉酸基铝(ALQ3)作为电子传输层。最后在该电子传输层上沉积一层厚500的N，N′-二萘基-N，N′-二苯基-4，4′-二氨基联苯(NPB)作为空穴传输层。这样，就制成具有多组分转印层的OLED供体，标记为OLED供体1的供体具有上述不均匀LTHC层；OLED供体2具有上述均匀LTHC层。
所有真空沉积材料都是在室温热蒸发和沉积的。每层真空沉积层的沉积速率和厚度用石英晶体微量天平(Leybold Inficon Inc.，East Syracuse，NY)进行监测。背景压力(沉积前的真空室压力)约为1×10-5乇(1.3×10-3帕)。
实施例4：OLED供体元件的成象
OLED供体1和2都如色料供体元件所述在一厚1.1mm的涂覆有铟锡氧化物(″ITO″)的玻璃受体上形成图象，并改变激光剂量。对于所有剂量，达到全激光功率的上升距离保持为500微米。对转印生成的线条分析LTHC破坏性缺陷(如实施例2所述)存在的情况。结果列在表VII中。转印时，OLED多组分转印层的空穴传输层与受体基材接触。转印后，在转印形成的图案中层的次序与供体元件的次序相同，仅有的不同是最外层是阴极层，最内层(与受体接触)是空穴传输层。
表VII：OLED供体性能与成象剂量的关系
| 成象剂量(焦耳/厘米2) | 具有LTHC破坏性缺陷的线条％ | |
| OLED供体1 | OLED供体2 | |
| 0.400 | 部分转印 | 无转印 |
| 0.450 | 0 | 0 |
| 0.500 | 0 | 0 |
| 0.550 | 0 | 40 |
| 0.600 | 0 | 80 |
| 0.650 | 0 | 100 |
| 0.700 | 0 | 100 |
结果表明，与具有均匀LTHC层的OLED供体2相比，具有不均匀LTHC层的OLED供体1可以使用较高成象剂量不致产生破坏性缺陷。
本发明不应只限于上述的具体实施例，应理解为包括在所附权利要求书中充分指出的本发明的所有方面。本领域技术人员在阅读了本说明书后，不难明白那些本发明可适用的种种修改，等效的工艺以及各种结构。
Claims (15)
1.一种热转印供体元件，它包括热转印层和光热转换层，其中光热转换层具有至少两个吸收系数不同的区域。
2.一种热物质转印供体元件，它包括热转印层和不均匀光热转换层，当该供体元件受到可被所述不均匀光热转换层吸收并转变为热的成象辐照时，该供体元件能够将来自转印层的物质按图象方式热物质转印至受体上，对于一组成象条件，与一种包括厚度及光密度和所述不均匀光热转换层大致相同的均匀光热转换层而在其它方面几乎相同的供体元件相比，该具有不均匀光热转换层的供体元件达到较低的最大温度，较高的成象保真度，或较少的成象缺陷。
3.一种选择性热物质转印的方法，该方法包括以下步骤：
提供包括热转印层和光热转换层的供体元件，所述光热转换层具有至少两个吸收系数不同的区域；
将供体元件的热转印层置于邻近受体基材的位置；
用能被光热转换层吸收并转换为热的成象辐射对供体元件进行选择性辐照，将部分热转印层从供体元件热转印到受体基材上。
4.如权利要求1所述的供体元件、权利要求2所述的供体元件或权利要求3所述的方法，其特征在于所述供体元件还包括基材，所述光热转换层位于基材和热转印层之间。
5.如权利要求4所述的供体元件或方法，其特征在于所述供体元件还包括位于基材和光热转换层之间的底基层。
6.如权利要求1所述的供体元件，权利要求2所述的供体元件或权利要求3所述的方法，其特征在于所述供体元件还包括位于不均匀光热转换层与转印层之间的中间层。
7.如权利要求1所述的供体元件、权利要求2所述的供体元件或权利要求3所述的方法，其特征在于所述光热转换层包括具有第一厚度和在该第一厚度上基本恒定的第一吸收系数的第一部分和具有第二厚度和在该第二厚度上基本恒定的第二吸收系数的第二部分。
8.如权利要求1所述的供体元件，权利要求2所述的供体元件或权利要求3所述的方法，其特征在于所述光热转换层在其至少一部分中具有随厚度非线性变化的吸收系数。
9.如权利要求1所述的供体元件，权利要求2所述的供体元件或权利要求3所述的方法，其特征在于所述转印层包含着色剂。
10.如权利要求1所述的供体元件，权利要求2所述的供体元件或权利要求3所述的方法，其特征在于所述转印层包含有机场致发光材料。
11.如权利要求1所述的供体元件，权利要求2所述的供体元件或权利要求3所述的方法，其特征在于所述转印层包括两层或多层能够作为一单个整体被转印的不同材料。
12.如权利要求11所述的供体元件或方法，其特征在于所述转印层的两层或多层包括导电层以及有机场致发光层、磷光材料层、电子传输层、空穴传输层和绝缘层中的一层或多层。
13.权利要求1所述的供体元件、权利要求2所述的供体元件或权利要求3所述的方法，其特征在于所述转印层包含着色剂、偏振材料、液晶材料、颗粒、发光材料、疏水材料、亲水材料、多层叠合层、微结构层、纳米结构层，光致抗蚀材料、金属、聚合物、有机导体、有机半导体、胶粘剂、粘合剂、酶或其它生物材料中的一种或多种。
14.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述受体包括显示板基材。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述受体包括用来在电子显示器中激活像素的有源或无源器件。
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