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Diese
Erfindung betrifft die Wärmeübertragung
von emittierenden Materialien von Donorschichten auf Rezeptorsubstrate.
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Eine
musterweise Wärmeübertragung
von Materialien von Donorschichten auf Rezeptorsubstrate wurde für eine große Vielzahl
von Anwendungen vorgeschlagen. Zum Beispiel können Materialien zur Bildung von
Elementen, die in elektronischen Anzeigen und anderen Vorrichtungen
nützlich
sind, selektiv durch Wärme übertragen
werden. Insbesondere wurde die selektive Wärmeübertragung von Farbfiltern,
einer schwarzen Matrix, Abstandshaltern, Polarisatoren, leitenden
Schichten, Transistoren, Phosphoren, und organischen elektrolumineszenten
Materialien vorgeschlagen. Die selektive Wärmeübertragung von organischen
Lichtemittern zur Bildung von organischen Elektrolumineszenz-Vorrichtungen
hat sich als besonders nützlich
erwiesen.
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WO-A-92
06410 offenbart ein Verfahren zum Übertragen eines kontrastierenden
Informationsmusters von einem Ablation-Transfer-Bilderzeugungsverbundmedium
auf ein Rezeptorelement in berührender
Ausrichtung mit diesem, wobei das Ablation-Transfer-Bilderzeugungsverbundmedium
ein Trägersubstrat
(i), mindestens eine dazwischenliegende dynamische Trennschicht
(ii), die im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung zu diesem ist,
und eine Laserstrahlung-ablative Trägerdeckschicht (iii), die ebenso
im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung zu diesem ist, umfasst,
wobei die Laserstrahlung-ablative Trägerdeckschicht (iii) eine eingeschlossene
Bilderzeugungsmenge eines Kontrastbilderzeugungsmaterials enthält und mindestens
ein Laser-ablatives Bindemittel und mindestens ein Laser-Absorptionsmittel/einen
Sensibilisator enthält,
und wobei die mindestens eine dynamische Trennschicht (ii) eine
solche Laserstrahlung bei einer Rate absorbiert, die ausreichend
ist, um die bildweise Ablationsmassenübertragung der mindestens einen
Trägerdeckschicht
(iii) zu bewirken, wobei das Verfahren die bildweise Laserbestrahlung
des Ablation-Transfer-Bilderzeugungsverbundmediums
in Übereinstimmung
mit einem solchen Informationsmuster mit einer ausreichenden Intensität umfasst,
dass die bildweise Ablationsmassenübertragung des Volumens der
bildweise belichteten Fläche
mindestens der Laserstrahlung-ablativen
Trägerdeckschicht
(iii) des Bilderzeugungsmediums auf das Rezeptorelement sicher erreicht
wird, und wobei das übertragene
Kontrastbilderzeugungsmaterial das Informationsmuster auf diesem
zeichnet.
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Die
selektive Wärmeübertragung
organischer elektrolumineszenter Materialien (auch als organische Lichtemitter
bezeichnet), und insbesondere Licht emittierender Polymere (LEPs),
kann zum Bilden von Mustern auf organischen, Licht emittierenden
Vorrichtungen (OLEDs, auch als organische elektrolumineszente Vorrichtungen
bezeichnet) wichtig sein. Traditionellere Musterbildungsverfahren,
zu welchen photolithographische Techniken, Schattenmaskentechniken,
Siebdrucktechniken und andere zählen,
waren für
die Musterbildung von organischen Lichtemittern problematisch, insbesondere
zur Herstellung von OLEDs auf der Basis von LEPs und/oder zur Herstellung
von pixelierten Anzeigen mit hoher Auflösung. Die selektive Wärmeübertragung
kann ein brauchbares Verfahren zur Bildung von Mustern für eine Vielzahl
von organischen Lichtemittern und für eine Vielzahl von Anzeigekonstruktionen
sein.
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Für einige
LEPs kann eine selektive, sehr genaue Wärmeübertragung in ihrer reinen
Form schwierig sein. In vielen Fällen
könnte
dies physikalischen und mechanischen Eigenschaften des übertragenen
Films oder der übertragenen
Beschichtung aus LEP-Material zugeschrieben werden. Zu einigen physikalischen
und mechanischen Eigenschaften, die wichtig sein könnten, zählen Molekulargewicht,
Kohäsionskraft
zwischen den Schichten und dergleichen. Die vorliegende Erfindung zieht
das Vermischen von LEPs mit anderen Materialien in Betracht, um
die physikalischen und/oder mechanischen Eigenschaften der emittierenden
Schicht auf LEP-Basis, die zu einem Muster gebildet wird, zu modifizieren,
um die Genauigkeit der Wärmeübertragung
zu verbessern, während
die gewünschte
Funktionalität
der emittierenden Schicht in einer OLED erhalten bleibt.
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In
einer Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung ein Wärmeübertragungsdonorelement bereit,
umfassend ein Substrat und eine Übertragungsschicht,
die imstande ist, selektiv von dem Donorelement durch Wärme übertragen
zu werden, wobei die Übertragungsschicht
eine Mischung aus einem Licht emittierenden Polymer und einem Zusatzstoff
umfasst, der Domänen
in dem Licht emittierenden Polymer bildet. Der Zusatzstoff ist so
gewählt,
dass er eine sehr genaue Wärmeübertragung
der Übertragungsschicht
fördert.
Die Mischung ist imstande, die emittierende Schicht einer organischen
Elektrolumineszenz-Vorrichtung zu bilden.
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In
einer anderen Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bilden eines Musters
bei einem Licht emittierenden Polymer bereit, welches folgende Schritte
umfasst: Bereitstellen eines Wärmeübertragungsdonorelements,
Bringen des Donorelements in enge Nähe mit einem Rezeptorsubstrat, und
selektive Wärmeübertragung
von Abschnitten der Übertragungsschicht
von dem Donor auf den Rezeptor. Das Donorelement enthält ein Substrat
und eine Übertragungsschicht,
die eine Mischung aus einem Licht emittierenden Polymer und einem
Zusatzstoff enthält,
der Domänen
in dem Licht emittierenden Polymer bildet. Der Zusatzstoff ist so
gewählt,
dass er eine sehr genaue Wärmeübertragung
der Übertragungsschicht
fördert.
Die Mischung ist imstande, die emittierende Schicht einer organischen
Elektrolumineszenz-Vorrichtung
zu bilden.
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Die
Erfindung wird angesichts der folgenden ausführlichen Beschreibung verschiedener
Ausführungsformen
der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser
verständlich,
von welchen:
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1 eine
schematische Querschnittsansicht eines Wärmeübertragungsdonorelements ist.
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Es
wird angenommen, dass die vorliegende Erfindung bei einer Wärmemassenübertragung
von LEP-Materialien von einem Donorelement auf einen Rezeptor anwendbar
ist, um OLEDs oder Teile davon zu bilden. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung die Wärmemassenübertragung
von Mischungen von Materialien, die ein LEP und einen Zusatzstoff
enthalten, der so gewählt
ist, dass er die Wärmeübertragung fördert, wobei
die Mischungen imstande sind, in einer OLED eine emittierende Schicht
zu bilden. Die vorliegende Erfindung stellt ein Donorelement bereit,
das eine Wärmeübertragungsschicht
enthält,
die eine Mischung aus einem LEP und einem Zusatzstoff enthält, der
so gewählt
ist, dass er die Genauigkeit einer musterweisen Wärmeübertragung
fördert
und die Funktionalität
der Vorrichtung erhält
(z.B. im Vergleich zu einer Vorrichtung, die das LEP in seiner reinen
Form verwendet), wenn die Mischung als emittierende Schicht einer OLED übertragen
wird. Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
selektiv durch Wärme übertragbare LEP-Mischungen
hergestellt werden, die ein LEP und einen kompatiblen Zusatzstoff
enthalten, wie ein anderes Polymer, Oligomer oder organisches Small-Molecule-Material,
das in der emittierenden Schicht einer OLED entweder inert oder
aktiv ist (z.B. Ladung tragend, emittierend, leitend). Der Zusatzstoff
kann so gewählt werden,
dass er die Wärmeübertragungseigenschaften
fördert,
indem er zum Beispiel die Kohäsionenergie zwischen
den Schichten in der Übertragungsschicht
herabsetzt, das durchschnittliche Molekulargewicht verändert, die
Adhäsion
an dem Rezeptor bei der Übertragung
verstärkt
und dergleichen.
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Beispiele
für Klassen
von LEP-Materialien, die in Mischungen der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können,
beinhalten Poly(phenylenvinylen)e (PPVs), Polypara-phenylene (PPPs),
Polyfluorene (PFs) und Copolymere davon. Beispiele für geeignete
LEP-Materialien finden sich auch in J. L. Segura, "The Chemistry of
Electroluminescent Organic Materials", Acta Polym., 49, S. 319–344 (1998),
und A. Kraft et al., "Electroluminescent
Conjugated Polymers – Seeing
Polymers in a New Light",
Angew. Chem. Int. Ed., 37, S. 402–428 (1998). Geeignete LEPs
können
auch molekular dotiert, mit fluoreszierenden Farbstoffen dispergiert, usw.
sein. Zu anderen Arten von emittierenden Materialien auf Polymer-Basis
zählen
Small-Molecule-Lichtemitter,
die in einer Polymermatrix dispergiert sind. Zum Beispiel wird häufig Poly(9-vinylcarbazol),
allgemein bekannt auch als PVK, PVCz oder Polyvinylcarbazol als
Polymermatrix zum Dispergieren von Small-Molecules für hybride
OLEDs verwendet.
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Beispiele
für Zusatzstoffe,
die in Mischungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, beinhalten
organische Small-Molecule-Substanzen (inert, leitend, lichtemittierend),
Oligomrere des LEP in der Mischung oder von verschiedenen Polymeren
(inert, leitend, konjugiert), andere Polymere (inert, leitend, konjugiert),
Weichmacher, klebrig machende Harze und andere. LEP-Mischungen sollten
kompatible Materialien enthalten, zum Beispiel Materialien, die
in einigen derselben Lösemittel
löslich
sind, und die zur Bildung eines gleichförmigen Films aufgetragen werden
können,
wenn sie gemischt sind.
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LEP-Mischungen
können
selektiv von einem oder mehr Donorelementen als Einzelschichten
zur Bildung emittierender Schichten in OLEDs durch Wärme übertragen
werden, oder können
selektiv von einem oder mehr Donorelementen als eine Schicht aus
mehreren Schichtstapeln (z.B. Stapeln, die eine oder mehr von einer
Ladungs transportschichten, einer Ladungsinjektionsschicht, einer
Pufferschicht, einer Elektrodenschicht, einer Haftschicht usw. gemeinsam
mit der emittierende LEP-Mischungsschicht
enthalten) zur Bildung von OLEDs durch Wärme übertragen werden.
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Die
Möglichkeit,
ausgewählte
kompatible Zusatzstoffe mit Materialien zu mischen, kann eine genauere Musterbildung
bei einem größeren Bereich
emittierender Materialien für
OLEDs ermöglichen.
Dies kann besonders bei der Wärmeübertragung
von LEPs mit hohem Molekulargewicht oder LEPs, die in ihrer reinen
Form eine hohe Kohäsionskraft
zwischen den Schichten aufweisen, nützlich sein. In einigen Fällen kann
eine Wärmeübertragung
solcher Materialien schwierig sein. Da solche Materialien für Funktionalität sorgen,
kann es auch als unerwünscht
angesehen werden, ihre reine Form zu verändern, um ihre Übertragbarkeit
in Wärmemusterbildungsvorgängen zu
verbessern. Die vorliegende Erfindung jedoch zeigt, dass LEP-Mischungen
hergestellt werden können,
die eine Verbesserung der Wärmeübertragungseigenschaften
durch Änderung
der physikalischen und mechanischen Eigenschaften von LEP-Schichten
ermöglichen,
während
die Lichtemissionsfunktionalität
des LEP in einer OLED erhalten bleibt und in einigen Fällen verbessert
wird.
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Die
vorliegende Erfindung zieht Donorelemente in Betracht, die LEP-Mischungen
in ihren Übertragungsschichten
enthalten, Verfahren zur selektiven Übertragung von LEP-Mischungen,
und Anzeigen und Vorrichtungen, die durch selektive Wärmeübertragung
von LEP-Mischungen
hergestellt werden. 1 zeigt ein Beispiel eines Wärmeübertragungsdonors 100,
der zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Das
Donorelement 100 enthält
ein Basissubstrat 110, eine optionale Unterlagsschicht 112,
eine Licht-Wärme-Umwandlungsschicht
("light-to-heat
conversion layer" – LTHC-Schicht) 114,
eine optionale Zwischenschicht 118 und eine Übertragungsschicht 116.
Es können
auch andere Schichten vorhanden sein. Beispielhafte Donoren sind
in den U.S. Patenten Nr. 6,114,088, 5,998,085 und 5,725,989, in
der Internationalen Veröffentlichung
Nr. 00/41983 und in den U.S. Patenten Nr. 6,284,425 und 6,228,555
offenbart.
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In
Verfahren der vorliegenden Erfindung können Materialien von der Übertragungsschicht
eines Wärmemassenübertragungsdonorelements
auf ein Rezeptorsubstrat übertragen
werden, indem die Übertragungsschicht
des Donorelements neben dem Rezeptor angeordnet und das Donorelement
mit Bilderzeugungsstrahlung bestrahlt wird, die von der LTHC-Schicht
absorbiert und in Wärme
umgewandelt werden kann. Der Donor kann einer Bilderzeugungsstrahlung
durch das Donorsubstrat oder durch den Rezeptor oder durch beide
ausgesetzt werden. Die Strahlung kann eine oder mehrere Wellenlängen enthalten,
einschließlich
sichtbaren Lichts, Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung,
zum Beispiel von einem Laser, einer Lampe oder einer anderen derartigen
Strahlungsquelle. Material von der Wärmeübertragungsschicht kann auf
diese Weise selektiv auf einen Rezeptor übertragen werden, um bildweise
Muster des übertragenen
Materials auf dem Rezeptor zu bilden. In vielen Fällen ist
eine Wärmeübertragung
unter Verwendung von Licht von zum Beispiel einer Lampe oder einem
Laser wegen der Genauigkeit und Präzision, die häufig erreicht
werden kann, vorteilhaft. Die Größe und Form
des übertragenen
Musters (z.B. einer Linie, eines Kreises, eines Quadrates oder einer
anderen Form) kann zum Beispiel durch Wählen der Größe des Lichtstrahls, des Belichtungsmusters
des Lichtstrahls, der Dauer des gerichteten Strahlkontakts mit dem
Wärmemassenübertragungselement
und/oder der Materialien des Wärmemassenübertragungselements
kontrolliert werden. Das übertragene
Muster kann auch durch Bestrahlen des Donorelements durch eine Maske
kontrolliert werden.
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Als
Alternative kann ein Thermodruckkopf oder ein anderes Heizelement
(gemustert oder anders) zum selektiven und direkten Erwärmen des
Donorelements verwendet werden, wodurch Teile der Übertragungsschicht
musterweise übertragen
werden. In einem solchen Fall ist die LTHC-Schicht in der Donorschicht
optional. Thermodruckköpfe
oder andere Heizelemente können
besonders für
Musterbildungsvorrichtung für
Informationsanzeigen geringerer Auflösung geeignet sein, einschließlich segmentierter
Anzeigen, emittierender Piktogramme und dergleichen.
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Der
Modus der Wärmemassenübertragung
kann abhängig
von der Art der Strahlung, der Art von Materialien und Eigenschaften
der LTHC-Schicht, der Art von Materialien in der Übertragungsschicht
usw., unterschiedlich sein, und erfolgt im Allgemeinen über einen
oder mehrere Mechanismen, von welchen einer oder mehrere während der Übertragung
vorrangig oder nachrangig sein können,
abhängig
von den Bilderzeugungsbedingungen, den Donorkonstruktionen und so
weiter. Ein Mechanismus zur Wärmeübertragung
beinhaltet die thermische Schmelz-Klebe-Übertragung, wobei örtliche
Erwärmung
an der Grenzfläche
zwischen der Wärmeübertragungsschicht
und dem Rest des Donorelements die Adhäsion der Wärmeübertragungsschicht an dem Donor
an ausgewählten
Stellen herabsetzen kann. Ausgewählte
Teile der Wärmeübertragungsschicht
können stärker an
dem Rezeptor als an dem Donor haften, so dass, wenn das Donorelement
entfernt wird, die ausgewählten
Teile der Übertragungsschicht
auf dem Rezeptor verbleiben. Ein anderer Mechanismus der Wärmeübertragung
beinhaltet die ablative Übertragung,
wobei eine örtliche
Erwärmung
zum Abschmelzen von Teilen der Übertragungsschicht
von dem Donorelement verwendet werden kann, wodurch abgeschmolzenes
Material zu dem Rezeptor geleitet wird. Ein weiterer Mechanismus
der Wärmeübertragung
beinhaltet die Sublimation, wobei Material, das in der Übertragungsschicht
dispergiert ist, durch Wärme
sublimiert werden kann, die im Donorelement erzeugt wird. Ein Teil
des sublimierten Materials kann auf dem Rezeptor kondensieren. Die vorliegende
Erfindung zieht Übertragungsmoden
in Betracht, die einen oder mehrere dieser und andere Mechanismen
enthalten, wobei die Wärme,
die in einer LTHC-Schicht eines Wärmemassenübertragungsdonorelements erzeugt
wird, verwendet werden kann, um die Übertragung von Materialien
von einer Übertragungsschicht
auf eine Rezeptoroberfläche
zu bewirken.
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Eine
Reihe von Strahlung emittierenden Quellen kann zur Erwärmung der
Wärmemassenübertragungsdonorelemente
verwendet werden. Für
analoge Techniken (z.B. Belichtung durch eine Maske) sind verstärkte Lichtquellen
(z.B. Xenon-Blitzlampen und Laser) nützlich. Für digitale Bilderzeugungstechniken
sind Infrarot-, sichtbare und Ultraviolettlaser besonders nützlich.
Zu geeigneten Lasern zählen
zum Beispiel starke (≥ 100
mW) Einzelmodus-Laserdioden, fasergekoppelte Laserdioden, und diodengepumpte
Festkörperlaser (z.B.
Nd:YAG und Nd:YLF). Laserbelichtungsverweilzeiten können stark
von zum Beispiel einigen Hundertstel von Mikrosekunden bis einigen
zehn Mikrosekunden oder mehr variieren, und Laserfluenzen können im
Bereich von zum Beispiel 0,01 bis 5 J/cm2 oder
mehr liegen. Andere Strahlungsquellen und Strahlungsbedingungen
können
aufgrund, unter anderen, der Donorelementkonstruktion, des Übertragungsschichtmaterials
des Modus der Wärmemassenübertragung
und anderer derartiger Faktoren, geeignet sein.
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Wenn
eine hohe Punktanordnungsgenauigkeit (z.B. für informationsreiche Vollfarbenanzeigeanwendungen) über große Substratfläche erforderlich
ist, ist ein Laser besonders als Strahlungsquelle geeignet. Laserquellen
sind ferner sowohl mit großen
starren Substraten (z.B. 1 m × 1
m × 1,1
mm Glas) als auch mit kontinuierlichen oder schichtenförmigen Filmsubstrate
(z.B. 100 μm
dicken Polyimidschichten) kompatibel.
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Während der
Bilderzeugung kann das Wärmemassenübertragungselement
mit einem Rezeptor in engen Kontakt gebracht werden (wie dies für gewöhnlich bei
thermischen Schmelz-Klebe-Übertragungsmechanismen
der Fall sein könnte)
oder das Wärmemassenübertragungselement
kann mit gewissem Abstand zu dem Rezeptor angeordnet werden (wie
dies bei ablativen Übertragungsmechanismen
oder Übertragungsmaterialsublimationsmechanismen
der Fall sein könnte).
Zumindest in einigen Fällen
kann Druck oder Vakuum verwendet werden, um das Wärmeübertragungselement
in engem Kontakt mit dem Rezeptor zu halten. In einigen Fällen kann
eine Maske zwischen dem Wärmeübertragungselement
und dem Rezeptor angeordnet werden. Eine solche Maske kann entfernbar
sein oder kann nach der Übertragung
auf dem Rezeptor verbleiben. Dann kann eine Strahlungsquelle verwendet
werden, um die LTHC-Schicht (und/oder andere Schicht(en), die ein
Strahlungsabsorptionsmittel enthalten) bildweise zu erwärmen (z.B.
digital oder durch analoge Belichtung durch eine Maske), um eine
bildweise Übertragung
und/oder Musterbildung der Übertragungsschicht
von dem Wärmemassenübertragungselement
auf den Rezeptor auszuführen.
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Für gewöhnlich werden
ausgewählte
Teile der Übertragungsschicht
auf den Rezeptor übertragen, ohne
signifikante Teile der anderen Schichten des Wärmemassenübertragungselements zu übertragen,
wie der optionalen Zwischenschicht oder der LTHC-Schicht. Das Vorhandensein
der optionalen Zwischenschicht kann die Übertragung von Material von
der LTHC-Schicht auf den Rezeptor verhindern oder verringern und/oder
eine Verzerrung in dem übertragenen
Teil der Übertragungsschicht
verringern. Vorzugsweise ist unter Bilderzeugungsbedingungen die
Adhäsion
der optionalen Zwischenschicht an die LTHC-Schicht größer als die
Adhäsion
der Zwischenschicht an die Übertragungsschicht.
In einigen Fällen
kann eine reflektierende Zwischenschicht zur Abschwächung des
Pegels der Bilder zeugungsstrahlung verwendet werden, die durch die Zwischenschicht übertragen
wird, sowie zur Verringerung einer Beschädigung des übertragenen Teils der Übertragungsschicht,
die sich aus einer Wechselwirkung der übertragenen Strahlung mit der Übertragungsschicht
und/oder dem Rezeptor ergeben kann. Dies ist besonders zur Verringerung
einer thermischen Beschädigung
günstig,
die auftreten kann, wenn der Rezeptor für die Bilderzeugungsstrahlung
stark absorbierend ist.
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Es
können
große
Wärmeübertragungselemente
verwendet werden, einschließlich
Wärmeübertragungselemente,
die Längen-
und Breitendimensionen von einem Meter oder mehr haben. In Betrieb
kann ein Laser gerastert oder auf andere Weise über das große Wärmeübertragungselement bewegt werden,
wobei der Laser selektiv betrieben wird, um Teile des Wärmeübertragungselements
einem gewünschten
Muster entsprechend zu beleuchten. Als Alternative kann der Laser
stationär
sein und das Wärmeübertragungselement und/oder
das Rezeptorsubstrat unter dem Laser bewegt werden.
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In
einigen Fällen
kann es notwendig, wünschenswert
und/oder passend sein, zwei oder mehr verschiedene Wärmeübertragungselemente
der Reihe nach zur Bildung elektronischer Vorrichtungen auf einem Rezeptor
zu verwenden. Zum Beispiel können
mehrschichtige Vorrichtungen durch Übertragung separater Schichten
oder separater Schichtenstapel von verschiedenen Wärmeübertragungselementen
gebildet werden. Mehrschichtige Stapel können auch als einzelne Übertragungseinheit
von einem einzigen Donorelement übertragen
werden. Beispiele für
mehrschichtige Vorrichtungen beinhalten Transistoren, wie organische
Feldeffekttransistoren (OFETs), organische elektrolumineszente Pixel
und/oder Vorrichtungen, einschließlich OLEDs. Mehrfache Donorschichten
können
auch zur Bildung separater Komponenten in derselben Schicht auf dem
Rezeptor verwendet werden. Zum Beispiel können drei verschiedene Donoren,
die jeweils eine Übertragungsschicht
haben, die ein organisches elektrolumineszentes Material umfasst,
das eine andere Farbe emittiert (zum Beispiel rot, grün und blau),
zur Bildung von RGB-Sub-Pixel-OLED-Elementen für eine elektronische Farbanzeige
verwendet werden. Ebenso können
separate Donorschichten, die jeweils mehrschichtige Übertragungsschichten
haben, zur Musterbildung bei verschiedenen mehrschichtigen Vorrichtungen
verwendet werden (z.B. OLEDs, die verschiedene Farben emittieren,
OLEDs und OFETs, die zur Bildung adressierbarer Pixel angeschlossen
sind, usw.). Für
gewöhnlich
werden Materialien von separaten Donorschichten in Angrenzung an
andere Materialien auf einem Rezeptor übertragen, um angrenzende Vorrichtungen,
Teile von angrenzenden Vorrichtungen oder verschiedene Teile auf
derselben Vorrichtung zu bilden. Als Alternative können Materialien
von separaten Donorschichten direkt auf die Oberseite von oder in
teilweise überlagernder
Ausrichtung mit anderen Materialschichten übertragen werden, die zuvor
als Muster auf dem Rezeptor gebildet wurden, entweder durch Wärmeübertragung
oder ein anderes Übertragungsverfahren.
Es kann eine Vielzahl von anderen Kombinationen von zwei oder mehr
Wärmeübertragungselementen
zur Bildung einer Vorrichtung verwendet werden, wobei jedes Wärmeübertragungselement
einen Teil oder mehrere Teile der Vorrichtung bildet. Es versteht
sich, dass andere Teile dieser Vorrichtungen oder andere Vorrichtungen
auf dem Rezeptor als Ganzes oder teilweise durch ein geeignetes
Verfahren, einschließlich
photolithographischer Verfahren, Tintenstrahlverfahren und verschiedener
anderer Druck- oder auf Masken basierender Verfahren, gebildet werden können.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 werden nun verschiedene Schichten
des Wärmemassenübertragungsdonorelements 100 beschrieben.
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Das
Donorsubstrat 110 kann ein Polymerfilm sein. Eine geeignete
Art von Polymerfilm ist ein Polyesterfilm, zum Beispiel Polyethylenterephthalat-
oder Polyethylennaphthalat-Filme. Es können jedoch andere Filme mit
ausreichenden optischen Eigenschaften, einschließlich einer hohen Lichtdurchlässigkeit
bei einer bestimmten Wellenlänge,
wie auch einer ausreichenden mechanischen und thermischen Stabilität, für die besondere
Anwendung verwendet werden. Das Donorsubstrat ist zumindest in einigen
Fällen
flach, so dass gleichförmige
Beschichtungen gebildet werden können.
Das Donorsubstrat wird auch für
gewöhnlich
aus Materialien ausgewählt,
die trotz Erwärmung
der LTHC-Schicht stabil bleiben. Wie in der Folge beschrieben, kann
jedoch eine Unterlagsschicht zwischen dem Substrat und der LTHC-Schicht eingefügt werden,
um das Substrat von der Wärme
zu isolieren, die in der LTHC-Schicht während der Bilderzeugung erzeugt
wird. Die typische Dicke des Donorsubstrats reicht von 0,025 bis
0,15 mm, vorzugsweise von 0,05 bis 0,1 mm, obwohl dickere oder dünnere Donorsubstrate
verwendet werden können.
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Die
Materialien, die zur Bildung des Donorsubstrats und einer benachbarten
Unterlagsschicht verwendet werden, können so gewählt werden, dass sie die Adhäsion zwischen
dem Donorsubstrat und der Unterlagsschicht verbessern, um den Wärmetransport
zwischen dem Substrat und der Unterlagsschicht zu steuern, den Transport
der Bilderzeugungsstrahlung zu der LTHC-Schicht zu steuern, Bilderzeugungsdefekte
zu verringern, und dergleichen. Es kann eine optionale Primerschicht
verwendet werden, um die Gleichförmigkeit während des
Auftrags folgender Schichten auf dem Substrat zu erhöhen und
auch die Bindungsfestigkeit zwischen dem Donorsubstrat und benachbarten
Schichten zu erhöhen.
Ein Beispiel für
ein geeignetes Substrat mit Primerschicht ist von Teijin Ltd. erhältlich (Produkt
Nr. HPE100, Osaka, Japan).
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Eine
optionale Unterlagsschicht 112 kann zum Beispiel zwischen
einem Donorsubstrat und der LTHC-Schicht aufgetragen oder auf andere
Art abgeschieden werden, um den Wärmefluss zwischen dem Substrat
und der LTHC-Schicht
während
der Bilderzeugung zu steuern und/oder dem Donorelement mechanische
Stabilität
für die
Lagerung, Handhabung, Donorbearbeitung und/oder Bilderzeugung zu
verleihen. Beispiele für
geeignete Unterlagsschichten und Verfahren zur Bereitstellung von
Unterlagsschichten sind in U.S. Patent Nr. 6,284,425 offenbart.
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Die
Unterlagsschicht kann Materialien enthalten, die dem Donorelement
gewünschte
mechanische und/oder thermische Eigenschaften verleihen. Zum Beispiel
kann die Unterlagsschicht Materialien enthalten, die eine geringe
(spezifische Wärme × Dichte)
und/oder geringe Wärmeleitfähigkeit
in Bezug auf das Donorsubstrat aufweisen. Eine solche Unterlagsschicht
kann verwendet werden, um den Wärmefluss
zu der Übertragungsschicht
zu erhöhen,
um zum Beispiel die Bilderzeugungsempfindlichkeit des Donors zu
verbessern.
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Die
Unterlagsschicht kann auch Materialien wegen ihrer mechanischen
Eigenschaften oder wegen einer Adhäsion zwischen dem Substrat
und der LTHC enthalten. Die Verwendung einer Unterlagsschicht, die
die Adhäsion
zwischen dem Substrat und der LTHC-Schicht verbessert, kann zu einer
geringeren Verzerrung in dem übertragenen
Bild führen.
Als Beispiel kann in einigen Fällen
eine Unterlagsschicht verwendet werden, die zum Beispiel eine Delaminierung
oder Trennung der LTHC-Schicht verringert oder verhindert, die andernfalls
während
der Bilderzeugung auf den Donormedien aufträte. Dies kann das Ausmaß einer
physischen Verzerrung verringern, die bei übertragenen Teilen der Übertragungsschicht
auftritt. In anderen Fällen
kann es jedoch wünschenswert
sein, Unterlagsschichten zu verwenden, die zumindest einen bestimmten
Grad an Trennung zwischen oder unter den Schichten während der
Bilderzeugung unterstützen,
um zum Beispiel einen Luftspalt zwischen Schichten während der
Bilderzeugung zu bilden, der eine Wärme isolierende Funktion bereitstellen
kann. Die Trennung während
der Bilderzeugung kann auch einen Kanal für die Freisetzung von Gasen
bereitstellen, die durch Erwärmung
der LTHC-Schicht während
der Bilderzeugung gebildet werden. Die Bereitstellung eines solchen
Kanals kann zu weniger Bilderzeugungsdefekten führen.
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Die
Unterlagsschicht kann bei der Bilderzeugungswellenlänge im Wesentlichen
transparent sein oder kann auch zumindest teilweise absorbierend
oder reflektierend für
die Bilderzeugungsstrahlung sein. Eine Abschwächung und/oder Reflexion einer
Bilderzeugungsstrahlung durch die Unterlagsschicht kann zur Steuerung
der Wärmeerzeugung
während
der Bilderzeugung verwendet werden.
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Die
Unterlagsschicht kann aus einer Reihe bekannter Polymere bestehen,
wie wärmegehärteten (vernetzten),
wärmehärtbaren
(vernetzbaren) oder thermoplastischen Polymeren, einschließlich Acrylate
(einschließlich
Methacrylate, Vermengungen, Mischungen, Copolymere, Terpolymere,
Tetrapolymere, Oligomere, Makromere usw.), Polyole (einschließlich Polyvinylalkohole),
Epoxidharze (auch einschließlich
Copolymere, Vermengungen, Mischungen, Terpolymere, Tetrapolymere,
Oligomere, Makromere usw.), Silane, Siloxane (mit allen Variationstypen
derselben), Polyvinylpyrrolidinone, Polyester, Polyimide, Polyamide,
Poly(phenylensulphid), Polysulphone, Phenolformaldehydharze, Celluloseether
und -ester (zum Beispiel Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat
usw.), Nitrocellulosen, Polyurethan, Polyester (zum Beispiel Poly(ethylenterephthalat)), Polycarbonate,
Polyolefinpolymere (zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen, Polychloropren,
Polyisobutylen, Polytetrafluorethylen, Polychlorotrifluorethylen,
Poly(p-chlorostyrol), Polyvinylidenfluorid, Polyvinylchlorid, Polystyrol,
usw.) und Copolymere (zum Beispiel Polyisobuten-co-isopren usw.),
polymerisierbare Zusammensetzungen, die Mischungen dieser polymerisierbaren
aktiven Gruppen umfassen (z.B. Epoxid-siloxane, Epoxid-silane, Acryloyl-silane,
Acryloyl-siloxane, Acryloyl-epoxide, usw.), Phenolharze (z.B. Novolak
und Resolharze), Polyvinylacetate, Polyvinylidenchloride, Polyacrylate,
Nitrocellulosen, Polycarbonate und Mischungen davon. Die Unterlagsschichten
können
Homopolymere oder Copolymere enthalten (einschließlich ohne
aber darauf beschränkt
zu sein, statistische Copolymere, Pfropf-Copolymere, Block-Copolymere usw.).
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Unterlagsschichten
können
durch jedes geeignete Mittel gebildet werden, einschließlich Beschichten, Laminieren,
Extrudieren, Vakuum- oder Dampfabscheiden, Elektroplattieren und
dergleichen. Zum Beispiel können
vernetzte Unterlagsschichten durch Auftragen eines unvernetzten
Materials auf ein Donorsubstrat und Vernetzen der Beschichtung gebildet
werden. Als Alternative kann zunächst
eine vernetzte Unterlagsschicht gebildet und dann auf das Substrat
nach dem Vernetzen laminiert werden. Die Vernetzung kann durch jedes in
der Technik bekannte Mittel erfolgen, einschließlich der Bearbeitung mit Strahlung
und/oder Wärmeenergie und/oder
chemischen Härtungsmitteln
(Wasser, Sauerstoff, usw.).
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Die
Dicke der Unterlagsschicht ist für
gewöhnlich
größer als
jene herkömmlicher
Adhäsionsprimer
und Trennschichtbeschichtungen, vorzugsweise größer als 0,1 μm (Mikron),
insbesondere größer als
0,5 μm (Mikron),
insbesondere größer als
1 μm (Mikron).
In einigen Fällen,
insbesondere für
anorganische oder metallische Unterlagsschichten kann die Unterlagsschicht
viel dünner
sein. Zum Beispiel können
dünne Metallunterlagsschichten,
die bei der Bilderzeugungswellenlänge zumindest teilweise reflektierend
sind, in Bilderzeugungssytemen nützlich
sein, wo die Donorelemente von der Seite der Übertragungsschicht bestrahlt
werden. In anderen Fällen
können
die Unter lagsschichten viel dicker als diese Bereiche sein, zum
Beispiel wenn die Unterlagsschicht enthalten ist, um dem Donorelement
eine gewisse mechanische Stütze
zu verleihen.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 kann eine LTHC-Schicht 114 in
den Wärmemassenübertragungselementen
der vorliegenden Erfindung enthalten sein, um Strahlungsenergie
in das Wärmeübertragungselement
zu koppeln. Die LTHC-Schicht enthält vorzugsweise ein Strahlungsabsorptionsmittel,
das einfallende Strahlung (z.B. Laserlicht) absorbiert und zumindest
einen Teil der einfallenden Strahlung in Wärme umwandelt, um eine Übertragung
der Übertragungsschicht
von dem Wärmeübertragungselement
auf den Rezeptor zu ermöglichen.
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Im
Allgemeinen absorbieren das oder die Strahlungsabsorptionsmittel
in der LTHC-Schicht Licht im Infrarot-, sichtbaren und/oder Ultraviolettbereich
des elektromagnetischen Spektrums und wandeln die absorbierte Strahlung
in Wärme
um. Die strahlungsabsorbierenden Materialien sind für gewöhnlich für die gewählte Bilderzeugungsstrahlung
stark absorbierend, wodurch eine LTHC-Schicht mit einer optischen
Dichte bei der Wellenlänge
der Bilderzeugungsstrahlung im Bereich von 0,2 bis 3 oder höher bereitgestellt
wird. Die optische Dichte ist ein Absolutwert des Logarithmus (Basis
10) des Verhältnisses
der Lichtstärke,
die durch die Schicht übertragen
wird, zu der Lichtstärke,
die auf die Schicht fällt.
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Ein
strahlungsabsorbierendes Material kann gleichförmig durch die gesamte LTHC-Schicht
abgegeben werden oder kann ungleichförmig verteilt sein. Wie zum
Beispiel in U.S. Patent Nr. 6,228,555 beschrieben ist, können nicht
homogene LTHC-Schichten zur Steuerung von Temperaturprofilen in
Donorelementen verwendet werden. Dadurch können Wärmeübertragungselemente erhalten
werden, die verbesserte Übertragungseigenschaften
aufweisen (z.B. genauere Übereinstimmung
zwischen den beabsichtigten Übertragungsmustern
und den tatsächlichen Übertragungsmustern).
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Zu
geeigneten strahlungsabsorbierenden Materialien zählen zum
Beispiel Farbstoffe (z.B. sichtbare Farbstoffe, ultraviolette Farbstoffe,
Infrarot- Farbstoffe, fluoreszierende Farbstoffe und strahlungspolarisierende
Farbstoffe), Pigmente, Metalle, Metallverbindungen, Metallfilme
und andere geeignete absorbierende Materialien. Beispiele für geeignete
Strahlungsabsorptionsmittel beinhalten Kohleschwarz, Metalloxide
und Metallsulfide. Ein Beispiel für eine geeignete LTHC-Schicht
kann ein Pigment, wie Kohleschwarz, und ein Bindemittel, wie ein
organisches Polymer enthalten. Eine andere geeignete LTHC-Schicht
enthält
Metall oder Metall/Metalloxid, das zum Beispiel als Dünnfilm gebildet
ist, schwarzes Aluminium (d.h., ein teilweise oxidiertes Aluminium,
das schwarz aussieht). Metallische und Metallverbindungsfilme können durch
Techniken, wie z.B. Sputtern und Dampfabscheidung gebildet werden.
Teilchenförmige
Beschichtungen können
unter Verwendung eines Bindemittels und einer geeigneten Trocken-
oder Nassbeschichtungstechnik gebildet werden. LTHC-Schichten können auch
durch Kombination von zwei oder mehr LTHC-Schichten gebildet werden,
die ähnliche
oder unähnliche
Materialien enthalten. Zum Beispiel kann eine LTHC-Schicht durch
Dampfabscheidung einer Dünnschicht
aus schwarzem Aluminium über
einer Beschichtung, die Kohleschwarz enthält, das in ein Bindemittel
eingebracht ist, gebildet werden.
-
Farbstoffe,
die zur Verwendung als Strahlungsabsorptionsmittel in einer LTHC-Schicht
geeignet sind, können
in Teilchenform vorliegen, in einem Bindematerial gelöst sein
oder zumindest teilweise in einem Bindematerial dispergiert sein.
Wenn dispergierte, teilchenförmige
Strahlungsabsorptionsmittel verwendet werden, kann die Teilchengröße zumindest
in einigen Fällen
10 μm oder
kleiner sein, und kann 1 μm
oder kleiner sein. Zu geeigneten Farbstoffen zählen jene Farbstoffe, die im
IR-Bereich des Spektrums absorbieren. Zum Beispiel können IR-Absorptionsmittel,
die von Glendale Protective Technologies, Inc., Lakeland, Fla.,
unter der Bezeichnung CYASORB IR-99, IR-126 und IR-165 vertrieben
werden, verwendet werden. Ein spezifischer Farbstoff kann auf Grund
von Faktoren, wie Löslichkeit
in und Kompatibilität
mit einem spezifischen Bindemittel und/oder Beschichtungslösemittel,
wie auch dem Wellenlängenbereich
der Absorption gewählt
werden.
-
Pigmentförmige Materialien
können
auch in der LTHC-Schicht
als Strahlungsabsorptionsmittel verwendet werden. Beispiele für geeignete
Pigmente umfassen Kohleschwarz und Grafit, wie auch Phthalocyanine,
Nickeldithiolene und andere Pigmente, die in U.S. Pat. Nr. 5,166,024
und 5,351,617 beschrieben sind. Zusätzlich können schwarze Azopigmente,
die auf Kupfer- oder
Chromkomplexen aus zum Beispiel Pyrazolongelb, Dianisidinrot Nickel-Azogelb
basieren, nützlich
sein. Es können
auch anorganische Pigmente verwendet werden, einschließlich zum
Beispiel Oxide und Sulfide von Metallen, wie Aluminium, Wismut,
Zinn, Indium, Zink, Titan, Chrom, Molybdän, Wolfram, Kobalt, Iridium,
Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Silber, Gold, Zirkonium, Eisen,
Blei und Tellur. Metallboride, Carbide, Nitride, Carbonitride, Bronze-strukturierte
Oxide und Oxide, die strukturell mit der Bronzefamilie verwandt
sind (z.B., WO2,9), können auch verwendet werden.
-
Es
können
Metallstrahlungsabsorptionsmittel verwendet werden, entweder in
Form von Teilchen, wie zum Beispiel in U.S. Pat. Nr. 4,252,671 beschrieben,
oder als Filme, wie in U.S. Pat. Nr. 5,256,506 offenbart. Zu geeigneten
Metallen zählen
zum Beispiel Aluminium, Wismut, Zinn, Indium, Tellur und Zink.
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Zu
geeigneten Bindemitteln zur Verwendung in der LTHC-Schicht zählen Film
bildende Polymere, wie zum Beispiel Phenolharze (z.B. Novolak und
Resolharze), Polyvinylbutyralharze, Polyvinylacetate, Polyvinylacetale,
Polyvinylidenchloride, Polyacrylate, Cellulosether und -ester, Nitrocellulosen
und Polycarbonate. Geeignete Bindemittel können Monomere, Oligomere oder
Polymere enthalten, die polymerisiert oder vernetzt wurden oder
werden können.
Zusatzstoffe, wie Photoinitiatoren, können auch enthalten sein, um
eine Vernetzung des LTHC-Bindemittels zu erleichtern. In einigen
Ausführungsformen
wird das Bindemittel vorwiegend unter Verwendung einer Beschichtung
aus vernetzbaren Monomeren und/oder Oligomeren mit optionalem Polymer
gebildet.
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Der
Einschluss eines thermoplastischen Harzes (z.B. Polymers) kann zumindest
in einigen Fällen
die Leistung (z.B. die Übertragungseigenschaften
und/oder Beschichtungsfähigkeit)
der LTHC-Schicht verbessern. Es wird angenommen, dass ein thermoplastisches
Harz die Adhäsion
der LTHC-Schicht an das Donorsubstrat verbessern kann. In einer
Ausführungsform
enthält
das Bindemittel 25 bis 50 Gew.-% (ausschließlich des Lösemittels bei Berechnung der
Gewichtsprozent) thermoplastisches Harz und vorzugsweise 30 bis
45 Gew.-% thermoplastisches Harz, obwohl geringere Mengen des thermoplastischen
Harzes verwendet werden können
(z.B. 1 bis 15 Gew.-%). Das thermoplastische Harz wird für gewöhnlich so
gewählt,
dass es mit den anderen Materialien des Bindemittels kompatibel
ist (d.h., eine Ein-Phasen-Kombination bildet). Zumindest in einigen
Ausführungsformen
wird ein thermoplastisches Harz, das einen Löslichkeitsparameter im Bereich
von 18 bis 27 (J/cm3)1/2 (9
bis 13 (cal/cm3)1/2),
vorzugsweise 19 bis 26 (J/cm3)1/2 (9,5
bis 12 (cal/cm3)1/2)
hat, als Bindemittel gewählt.
Beispiele für
geeignete thermoplastische Harze umfassen Polyacryle, Styrol- Acrylpolymere und
-harze, und Polyvinylbutyral.
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Herkömmliche
Beschichtungshilfen, wie oberflächenaktive
Substanzen und Dispergiermittel, können zur Erleichterung des
Beschichtungsverfahrens zugegeben werden. Die LTHC-Schicht kann
auf das Donorsubstrat unter Verwendung einer Reihe von Beschichtungsverfahren
aufgetragen werden, die in der Technik bekannt sind. Eine polymere
oder organische LTHC-Schicht wird zumindest in einigen Fällen auf
eine Dicke von 0,05 μm
bis 20 μm,
vorzugsweise 0,5 μm
bis 10 μm,
und insbesondere 1 μm
bis 7 μm
aufgetragen. Eine anorganische LTHC-Schicht wird zumindest in einigen
Fällen
auf eine Dicke im Bereich von 0,0005 bis 10 μm und vorzugsweise 0,001 bis
1 μm aufgetragen.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 kann eine optionale Zwischenschicht 118 zwischen
der LTHC-Schicht 114 und der Übertragungsschicht 116 angeordnet
werden. Die Zwischenschicht kann zum Beispiel zur Minimierung einer
Beschädigung
und Kontaminierung des übertragenen
Teils der Übertragungsschicht
verwendet werden und kann auch eine Verzerrung im übertragenen
Teil der Übertragungsschicht
verringern. Die Zwischenschicht kann auch die Adhäsion der Übertragungsschicht
an den Rest des Wärmeübertragungsdonorelements
beeinflussen. Für
gewöhnlich
hat die Zwischenschicht eine hohe Wärmebeständigkeit. Vorzugsweise erfährt die
Zwischenschicht unter den Bilderzeugungsbedingungen keine Verzerrung
oder chemische Zersetzung, insbesondere in einem Ausmaß, das das übertragene
Bild unfunktionell macht. Die Zwischenschicht bleibt für gewöhnlich mit
der LTHC-Schicht
während
des Übertragungsverfahrens
in Kontakt und wird im Wesentlichen nicht mit der Übertragungsschicht übertragen.
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Zu
geeigneten Zwischenschichten zählen
zum Beispiel Polymerfilme, Metallschichten (z.B. dampfabgeschiedene
Metallschichten), anorganische Schichten (z.B. Sol-Gel- abgeschiedene Schichten
und dampfabgeschiedene Schichten aus anorganischen Oxiden (z.B.
Siliziumoxid, Titandioxid und andere Metalloxide)), und organische/anorganische
Verbundschichten. Organische Materialien, die als Zwischenschichtmaterialien geeignet
sind, enthalten sowohl wärmegehärtete als
auch thermoplastische Materialien. Zu geeigneten wärmegehärteten Materialien
zählen
Harze, die durch Wärme,
Strahlung oder chemische Behandlung vernetzt werden können, einschließlich, ohne
aber darauf beschränkt
zu sein, vernetzte oder vernetzbare Polyacrylate, Polymethacrylate,
Polyester, Epoxide und Polyurethane. Die wärmegehärteten Materialien können auf
die LTHC-Schicht
zum Beispiel als thermoplastische Vorläufer aufgetragen werden und
anschließend
zur Bildung einer vernetzten Zwischenschicht vernetzt werden.
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Zu
geeigneten thermoplastischen Materialien zählen zum Beispiel Polyacrylate,
Polymethacrylate, Polystyrole, Polyurethane, Polysulfone, Polyester
und Polyimide. Diese thermoplastischen organischen Materialien können mit
Hilfe herkömmlicher
Beschichtungstechniken (zum Beispiel Lösemittelbeschichtung, Sprühbeschichtung
oder Extrusionsbeschichtung) aufgetragen werden. Für gewöhnlich ist
die Glasübergangstemperatur
(Tg) von thermoplastischen Materialien,
die zur Verwendung in der Zwischenschicht geeignet sind, 25°C oder mehr,
vorzugsweise 50°C
oder mehr, insbesondere 100°C
oder mehr und ganz besonders 150°C
oder mehr. In einigen Ausführungsformen
enthält
die Zwischenschicht ein thermoplastisches Material, das eine Tg hat, die höher als jede Temperatur ist,
die in der Übertragungsschicht
während
der Bilderzeugung erreicht wird. Die Zwischenschicht kann bei der
Bilderzeugungsstrahlungswellenlänge
entweder durchlässig,
absorbierend, reflektierend oder eine Kombination davon sein.
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Anorganische
Materialien, die zur Verwendung als Zwischenschichtmaterialien geeignet
sind, beinhalten zum Beispiel Metalle, Metalloxide, Metallsulfide
und anorganische Kohlenstoffbeschichtungen, einschließlich jener
Materialien die bei den Bilderzeugungslichtwellenlängen sehr
durchlässig
oder reflektierend sind. Diese Materialien können auf die Licht-Wärme-Umwandlungsschicht
durch herkömmliche
Techniken (z.B. Vakuumsputtern, Vakuumverdampfung oder Plasmastrahlabscheidung)
aufgetragen werden.
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Die
Zwischenschicht kann eine Reihe von Vorteilen bieten. Die Zwischenschicht
kann eine Grenzschicht gegen die Übertragung von Material von
der Licht-Wärme-Umwandlungsschicht
bilden. Sie kann auch die Temperatur, die in der Übertragungsschicht
erreicht wird, modulieren, so dass thermisch instabile Materialien übertragen
werden können.
Zum Beispiel kann die Zwischenschicht als Wärmediffusor dienen, um die Temperatur
an der Grenzfläche
zwischen der Zwischenschicht und der Übertragungsschicht in Bezug
auf die Temperatur zu steuern, die in der LTHC-Schicht erreicht
wird. Dies kann die Qualität
(d.h., Oberflächenrauheit, Kantenrauheit
usw.) der übertragenen
Schicht verbessern. Die Gegenwart einer Zwischenschicht kann auch zu
einem verbesserten plastischen Gedächtnis in dem übertragenen
Material führen.
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Die
Zwischenschicht kann Zusatzstoffe enthalten, die zum Beispiel Photoinitiatoren,
oberflächenaktive Substanzen,
Pigmente, Weichmacher und Beschichtungshilfen beinhalten. Die Dicke
der Zwischenschicht kann von Faktoren, wie zum Beispiel dem Material
der Zwischenschicht, dem Material und den Eigenschaften der LTHC-Schicht,
dem Material und den Eigenschaften der Übertragungsschicht, der Wellenlänge der
Bilderzeugungsstrahlung, und der Dauer der Belichtung des Wärmeübertragungselements
mit Bilderzeugungsstrahlung abhängen.
Für Polymerzwischenschichten
liegt die Dicke der Zwischenschicht für gewöhnlich im Bereich von 0,05 μm bis 10 μm. Für anorganische
Zwischenschichten (z.B. Metall- oder Metallverbindungszwischenschichten)
liegt die Dicke der Zwischenschicht für gewöhnlich im Bereich von 0,005 μm bis 10 μm.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 ist eine Wärmeübertragungsschicht 116 in
den Wärmemassenübertragungsdonorelementen
der vorliegenden Erfindung enthalten. Die Übertragungsschicht 116 kann
jedes geeignete Material oder Materialien enthalten, die in einer
oder mehr Schichten mit oder ohne Bindemittel angeordnet sind, die
selektiv als Einheit oder in Teilen durch einen geeigneten Übertragungsmechanismus übertragen
werden können,
wenn das Donorelement einer direkten Erwärmung oder einer Bilderzeugungsgerätsstrahlung
ausgesetzt wird, die von der LTHC-Schicht absorbiert und zu Wärme umgewandelt
werden kann.
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Insbesondere
zieht die vorliegende Erfindung eine Übertragungsschicht in Betracht,
die eine Mischung aus einem LEP und einem Zusatzstoff enthält. Der
Zusatzstoff kann so gewählt
werden, dass er die Wärmeübertragung
des LEP-Materials fördert.
Zum Beispiel kann die Gegenwart des Zusatzstoffs die kohäsive Energie in
einem LEP verringern, wodurch eine sehr genau, musterweise Übertragung
möglich
wird. Unter genauerer musterweiser Übertragung wird verstanden,
dass das Materialmuster, das tatsächlich von dem Wärmeübertragungsdonorelement
auf den Rezeptor übertragen
wird, mit dem beabsichtigten Übertragungsmuster
genauer übereinstimmt.
Der Zusatzstoff kann auch die Adhäsion des LEP an den Rezeptor
bei der Wärmeübertragung verbessern,
insbesondere, wenn die LEP-Mischung die äußerste Schicht des Wärmeübertragungsdonorelements
ist.
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Die
Wahl eines Zusatzstoffs hängt
von der Wahl des LEP-Materials
in der Mischung ab. Als erste Überlegung
sollte der Zusatzstoff und das LEP kompatibel sein. Vorzugsweise
sind sowohl der Zusatzstoff als auch das LEP in einem Lösemittel
löslich,
das zum Auftragen der Mischung auf das Donorelement verwendet wird, wenn
der Donor hergestellt wird, und die Mischung ist imstande, einen
gleichförmigen
Film zu bilden, wenn sie gegossen oder aufgetragen wird. Das Zusatzstoffmaterial
bildet beim Vermischen Domänen
in dem LEP-Material. Zum Beispiel kann die Bildung von Mikrodomänen des
Zusatzstoffs in dem LEP die Kohäsionskraft
zwischen den Schichten ausreichend verringern, um eine sehr genaue
Wärmeübertragung
zu erreichen, während auch
ermöglicht
wird, dass die emittierende Schicht gleichförmige elektronische und emittierende
Eigenschaften zeigt. Andere Überlegungen
beim Wählen
von Mischungsmaterialien beinhalten relative Mengen des LEP in Bezug
auf den Zusatzstoff (und andere optionale Materialien) in der Mischung,
ob aktive Materialien als Zusatzstoffe in der Mischung zu verwenden
sind, wie der Zusatzstoff die elektronischen und/oder emittierenden Eigenschaften
des LEP beeinflussen könnte,
und dergleichen.
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Beispiele
für Mischungen
von LEPs und geeigneten Zusatzstoffen beinhalten die Folgenden:
LEPs, gemischt mit Oligomeren desselben LEP-Materials; LEPs, gemischt
mit inerten Polymeren (z.B. Polyfluoren-LEPs, gemischt mit Polystyrol);
LEPs, gemischt mit aktiven Polymeren, wie anderen LEPs, leitenden
Polymeren und dergleichen; LEPs, gemischt mit aktiven organischen
Small-Molecule-Materialien;
molekular dotierte LEPs, gemischt mit geeigneten Zusatzstoffen;
mit fluoreszierendem Farbstoff dispergierte LEPs, gemischt mit geeigneten
Zusatzstoffen; Copolymere von LEPs, gemischt mit geeigneten Zusatzstoffen;
LEPs, die Hauptketten-Polymere mit aktiven Seitengruppen aufweisen,
gemischt mit geeigneten Zusatzstoffen; und dergleichen.
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Beispiele
für andere Übertragungsschichten,
die zur selektiven Musterbildung von anderen Wärmemassenübertragungsdonorelementen geeignet
sind, in Kombination mit oder zusätzlich zu LEP-Mischungen beinhalten
Färbemittel
(z.B. Pigmente und/oder Farb stoffe, die in einem Bindemittel dispergiert sind),
Polarisatoren, Flüssigkristallmaterialien,
Teilchen, isolierende Materialien, leitende Materialien, Ladungstransportmaterialien,
Ladungsinjektionsmaterialien, emittierende Materialien (z.B. Phosphore
oder organische elektrolumineszierende Materialien), hydrophobe
Materialien (z.B. Trennungsbänke
für Tintenstrahlrezeptoren),
hydrophile Materialien, mehrschichtige Stapel (z.B. Schichten, die
für mehrschichtige
Vorrichtungskonstruktionen, wie organische elektrolumineszente Vorrichtungen,
geeignet sind), mikrostrukturierte oder nanostrukturierte Schichten,
Photoresist, Metalle, Polymere, Haftmittel, Bindemittel und andere
geeignete Materialien oder Kombinationen von Materialien. Diese
und andere Übertragungsschichten
sind in den folgenden Dokumenten offenbart: U.S. Pat. Nr. 6,114,088;
5,998,085; 5,725,989; 5,710,097; 5,693,446; 5,691,098; 5,685,939;
und 5,521,035; Internationale Veröffentlichung Nr. WO 97/15173,
WO 99/46961 und WO 00/41893.
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Die
Wärmemassenübertragung
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ausgeführt
werden, um Muster auf einem oder mehreren Materialien auf einem
Rezeptor mit hoher Präzision
und Genauigkeit unter Verwendung weniger Verfahrensschritte als
bei Musterbildungstechniken auf photolithographischer Basis zu bilden,
und für
Materialien, die für
die photolithographische Musterbildung nicht besonders gut geeignet
sind (z.B. Licht emittierende Polymere) und kann somit besonders
in Anwendungen wie der Herstellung von Anzeigen mit hoher Auflösung nützlich sein.
Als solche können Übertragungsschichten,
die LEP-Mischungen enthalten, so hergestellt werden, dass bei einer
selektiven Wärmeübertragung
auf einen Rezeptor die übertragenen
Materialien eine oder mehr Schichten bilden, einschließlich der
emittierenden Schicht eines OLED. Auf mehreren OLEDs können Muster
der Reihe nach (von einem oder mehreren Donorelementen) oder gleichzeitig
auf einem Rezeptor gebildet werden, um segmentierte oder pixelierte
Anzeigen herzustellen, die monochromatisch, mehrfarbig oder vollfarbig
sind.
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In
besonders geeigneten Ausführungsformen
kann die Übertragungsschicht
ein oder mehrere Materialien enthalten, die in emittierenden Anzeigen,
wie OLED-Anzeigen
nützlich
sind. Zum Beispiel kann die Übertragungsschicht
gemeinsam mit einer Mischung aus einem LEP und einem Zusatzstoff,
einen organischen Small-Molecule-Lichtemitter,
ein organisches Ladungstransport- oder Ladungsinjektionsmaterial,
wie auch andere organische leitende oder halbleitende Materialien
enthalten. Die Wärmeübertragung
von Materialien von Donorschichten auf Rezeptoren für emittierende
Anzeige- und Vorrichtungsanwendungen ist in U.S. Pat. Nr. 6,114,088
und 5,998,085 und in der Internationalen Veröffentlichung 00/41893 offenbart.
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Zumindest
in einigen Fällen
enthält
eine OLED eine Dünnschicht
oder Dünnschichten
aus einem oder mehreren geeigneten organischen Materialien, die
zwischen einer Kathode und einer Anode liegen. Elektronen werden
in die organische Schicht(en) von der Kathode injiziert und Löcher werden
in die organische Schicht(en) von der Anode injiziert. Während die
injizierten Ladungen zu der entgegengesetzt geladenen Elektrode
wandern, können
sie zur Bildung von Elektron-Loch-Paaren neu kombiniert werden,
die für
gewöhnlich als
Exzitone bezeichnet werden. Diese Exzitone, oder Spezies im angeregten
Zustand, können
Energie in Form von Licht emittieren, wenn die wieder in einen Grundzustand
zurückfallen
(siehe zum Beispiel T. Tsutsui, MRS Bulletin, 22, S. 39–45 (1997)).
Materialien, die in OLEDs nützlich
sind, sind von J. L. Segura, "The
Chemistry of Electroluminescent Organic Materials", Acta Polym., 49,
S. 319–344
(1998), und A. Kraft et al., "Electroluminescent
Conjugated Polymers – Seeing
Polymers in a New Light",
Angew. Chem. Int. Ed., 37, S. 402–428 (1998) offenbart.
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Veranschaulichende
Beispiele für
OLED-Konstruktionen beinhalten molekular dispergierte Polymervorrichtungen,
wo Ladung tragende und/oder emittierende Spezies in einer Polymermatrix
dispergiert sind (siehe J. Kido "Organic
Electroluminescent Devices Based on Polymeric Materials", Trend in Polymer
Science, 2, S. 350–355
(1994)), konjugierte Polymervorrichtungen, wo Schichten aus Polymeren,
wie Polyphenylenvinylen, als Ladung tragende und emittierende Spezies
dienen (siehe J. J. M. Halls et al., Thin Solid Films, 276, S. 13–20 (1996)),
dampfabgeschiedene Small-Molecule-Heterostrukturvorrichtungen (siehe
U.S. Patent Nr. 5,061,569 und C. H. Chen et al., "Recent Developments
in Molecular Organic Electroluminescent Materials", Macromolecular
Symposia, 125, S. 1–48
(1997)), lichtemittierende elektrochemische Zellen (siehe Q. Pei
et. al., J. Amer. Chem. Soc., 118, S. 3922–3929 (1996)) und vertikal
gestapelte organische lichtemittierende Dioden, die imstande sind,
Licht mehrfacher Wellenlängen
zu emittieren (siehe U.S. Patent Nr. 5,707,745 und Z. Shen et al.,
Science, 276, S. 2009–2011
(1997)).
-
Das
Donorelement kann auch eine optionale Übertragungshilfsschicht enthalten,
die für
gewöhnlich als
Schicht aus einem Haftmittel oder einem Adhäsionspromotor bereitgestellt
ist, die auf die Übertragungsschicht
als äußerste Schicht
des Donorelements aufgetragen ist. Die Übertragungshilfsschicht kann
zur Förderung
der vollständigen Übertragung
der Übertragungsschicht
dienen, insbesondere während
der Trennung des Donors von dem Rezeptorsubstrat nach der Bilderzeugung.
Beispielhafte Übertragungshilfsschichten
enthalten farblose, transparente Materialien mit geringer Klebrigkeit
oder keiner Klebrigkeit bei Raumtemperatur, wie die Familie von
Harzen, die von ICI Acrylics unter der Handelsbezeichnung Elvacite
((z.B. Elvacite 2776) vertrieben wird. Die Übertragungshilfsschicht kann
auch ein Strahlungsabsorptionsmittel enthalten, das Licht derselben
Frequenz wie der Bilderzeugungslaser oder die Lichtquelle absorbiert. Übertragungshilfsschichten können auch
optional auf dem Rezeptor abgeschieden werden.
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Das
Rezeptorsubstrat kann jeder Artikel sein, der für eine bestimmte Anwendung
geeignet ist, einschließlich,
ohne aber darauf beschränkt
zu sein, Glas, transparente Filme, reflektierende Filme, Metalle,
Halbleiter, verschiedene Papiere und Kunststoffe. Zum Beispiel können Rezeptorsubstrate
jede Art von Substrat oder Anzeigeelement sein, das für Anzeigeanwendungen
geeignet ist. Rezeptorsubstrate, die zur Verwendung in Anzeigen,
wie Flüssigkristallanzeigen
oder emittierenden Anzeigen, geeignet sind, beinhalten starre oder flexible
Substrate, die im Wesentlichen für
sichtbares Licht durchlässig
sind. Beispiele für
geeignete starre Rezeptoren beinhalten Glas und Hartplastik, die
mit Indiumzinnoxid beschichtet oder gemustert sind, und/oder mit
Niedertemperatur-Polysilikon (LTPS) oder anderen Transistorstrukturen,
einschließlich
organischer Transistoren, strukturiert sind. Zu geeigneten flexiblen
Substraten zählen
im Wesentlichen klare und durchlässige Polymerfilme,
reflektierende Filme, transflektierende Filme, polarisierende Filme,
mehrschichtige optische Filme und dergleichen. Flexible Substrate
können
auch mit Elektrodenmaterialien oder Transistoren beschichtet oder
gemustert werden. Geeignete Polymersubstrate enthalten Polyesterbasen
(z.b. Poylethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat), Polycarbonatharze,
Polyolefinharze, Polyvinylharze (z.B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid,
Polyvinylacetale, usw.), Celluloseesterbasen (z.B. Cellulosetriacetat,
Celluloseacetat), und andere herkömmliche polymere Filme, die
als Träger
verwendet werden. Zur Herstellung von OLEDs auf Kunststoffsubstraten
ist es häufig
wünschenswert,
einen Sperrschichtfilm oder eine Beschichtung auf einer oder beiden Oberflächen des
Kunststoffsubstrates einzufügen,
um die organischen lichtemittierenden Vorrichtungen und ihre Elektroden
vor einer Belastung mit unerwünschten
Mengen an Wasser, Sauerstoff und dergleichen zu schützen.
-
Rezeptorsubstrate
können
im Voraus mit Mustern von einem oder mehreren von Elektroden, Transistoren,
Kondensatoren, Isolatorrippen, Abstandshaltern, Farbfiltern, schwarzer
Matrix und anderen Elementen versehen werden, die für elektronische
Anzeigen oder andere Vorrichtungen nützlich sind.
-
Es
kann auch eine aktive Primerschicht zwischen dem Donor und Rezeptor
während
der Wärmeübertragungsoperationen
angeordnet werden, um die Übertragung
von Materialien zu erleichtern. Die Idee eines aktiven Primers ist
in U.S. Patent Nr. 6,358,664 offenbart. Ein aktiver Primer enthält Materialien
zur Förderung der
Adhäsion
oder anderer Übertragungseigenschaften
während
der selektiven Wärmemassenübertragung und
zur Aufrechterhaltung der Vorrichtungsfunktionalität. In der
Praxis kann die aktive Primerschicht auf die Übertragungsschicht der Donorschicht,
auf den Rezeptor oder auf beide aufgetragen werden. Ebenso kann die
aktive Primerschicht zur Bildung einer einzigen kontinuierlichen
Lage auf dem Donor oder Rezeptor aufgetragen werden, oder die aktive
Primerschicht kann auf dem Donor oder dem Rezeptor in Mustern gebildet
werden. Eine aktive Primerschicht kann durch eine beliebige Technik
in Mustern gebildet werden, einschließlich der Photolithographie,
des Siebdrucks, der selektiven Wärmeübertragung,
der Abscheidung durch eine Maske und dergleichen. Wenn eine gemusterte
aktive Primerschicht verwendet wird, kann es wünschenswert sein, die aktive
Primerschicht direkt auf dem Rezeptor nur in jenen Flächen als
Muster zu bilden, wo die Übertragungsschicht
selektiv wärmeübertragen
werden soll.
-
Wenn
eine aktive Primerschicht während
der Übertragung von
LEP-Mischungen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann es
für mindestens
eines der Materialien, die in dem aktiven Primer enthalten sind,
wünschenswert
sein, mit mindestens einem der Materialien, die in der LEP-Mischung
enthalten sind, übereinzustimmen.
Diese Art einer Materialübereinstimmung
kann die Qualität
der Grenzfläche
verbessern, die zwischen der LEP-Mischungsschicht und der aktiven
Primerschicht nach der Übertragung
gebildet wird.
-
Nach
der Übertragung
der LEP-Mischungen können
andere Vorrichtungsschichten abgeschieden und/oder in Mustern gebildet
werden. Solche andere Vorrichtungsschichten können Ladungstransportmaterialien,
Kathodenschichten und dergleichen enthalten. Isolatorrippen können auch
nach Übertragung
emittierender Schichten in Mustern gebildet werden, zum Beispiel,
um benachbarte Vorrichtungen vor der Abscheidung einer gemeinsamen
Kathode elektronisch zu isolieren. Die Musterbildung bei diesen
und anderen derartigen Schichten kann durch jede geeignete Methode
durchgeführt
werden, einschließlich
der Photolithographie, Wärmeübertragung,
Abscheidung durch eine Maske und dergleichen. Für OLEDs ist es häufig wünschenswert,
die Vorrichtungen durch Beschichten der fertigen Vorrichtungen mit
einer oder mehr Schichten einzukapseln, die eine Sperrschicht gegenüber Wasser,
Sauerstoff und anderen Elemente in der Umgebung bilden, für die die
mit Mustern versehenen Vorrichtungen anfällig sein könnten.
-
BEISPIELE
-
Die
folgenden Beispiele zeigen die Verwendung von LEP-Mischungen als Übertragungsschichten
in Wärmeübertragungsdonorelementen,
die zur Herstellung von OLEDs verwendet werden können.
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Beispiel 1: Herstellung
eines Rezeptors mit einer PEDT/PSS-Pufferschicht
-
Ein
Rezeptorsubstrat mit einer PEDT/PSS-Pufferschicht wurde auf folgende
Weise hergestellt:
Ein streifenförmiges Indiumzinnoxid-(ITO-)Substrat
wurde bei 33,33 s–1 (2000 U/min) mit einer
Pufferlösung spinnbeschichtet,
die aus Poly(3,4-ethylendioxythiophen)/Poly(styrolsulfonsäure) (PEDT/PSS)
in deionisiertem Wasser (99,5:05 Wasser zu PEDT/PSS, auf das Gewicht
bezogen) bestand. Das PEDT/PSS-Puffermaterial war das PEDT/PSS,
das im Handel von Bayer Corporation unter der Handelsbezeichnung
Baytron P 4083 erhältlich
ist. Das PEDT/PSS-beschichtete
Substrat wurde bei 110°C
auf einer heißen
Platte 5 Minuten in Luft erwärmt.
Die PEDT/PSS-Beschichtung
dient als Löcherinjektionspufferschicht
in OLEDs.
-
Beispiel 2: Herstellung
eines Rezeptors mit einer aktiven Primerschicht
-
Ein
Rezeptorsubstrat mit einer aktiven Primerschicht wurde auf folgende
Weise hergestellt.
-
Ein
streifenförmiges
Indiumzinnoxid-(ITO-)Substrat wurde bei 33,33 s–1 (2000
U/min) mit einer Pufferlösung
spinnbeschichtet, die aus PEDT/PSS in deionisiertem Wasser (70:30
Wasser zu PEDT/PSS, auf das Gewicht bezogen) bestand. Das PEDT/PSS-beschichtete
Substrat wurde bei 110°C
auf einer heißen
Platte 5 Minuten in Luft erwärmt.
Die PEDT/PSS-Beschichtung dient als Löcherinjektionspufferschicht
in den mit Mustern versehenen OLEDs (siehe Beispiel 7). Eine aktive
Primerschicht wurde dann über
der PEDT/PSS-Beschichtung aufgetragen. Die aktive Primerschicht
war eine 1:1 Dispersion aus Bis(3-methylphenyl)N,N'-dimethylbenzidin
(TPD) in Polystyrol (50000 MG, erhältlich von Polysciences). Das
TPD wurde von der Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, erhalten.
Das verwendete Polystyrol hatte ein Molekulargewicht von 50000 und
wurde von Polysciences, Warrington, PA, erhalten. Der aktive Primer
wurde auf die PEDT/PSS-Schicht aus einer 1,5% Gewicht/Volumen Toluollösung spinnbeschichtet.
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Beispiel 3 (Vergleich):
Herstellung einer Donorschicht mit einer PPV-Übertragungsschicht
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Eine
Wärmeübertragungsdonorschicht
mit einer lichtemittierenden Polymerübertragungsschicht wurde auf
folgende Weise hergestellt.
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Eine
LTHC-Lösung,
die in Tabelle 1 angeführt
ist, wurde auf ein 0,1 mm dickes Polyethylenterephthalat-(PET-)Filmsubstrat
aufgetragen. Die Beschichtung wurde unter Verwendung eines Lab Coaters
von Yasui Seiki, Modell CAG-150, mit einer Mikrogravurwalze mit
150 Spiralzellen pro linearem Inch (2,54 cm)) durchgeführt. Die
LTHC-Beschichtung wurde bei 80°C
mitlaufend getrocknet und unter Ultraviolett-(UV-)Strahlung gehärtet.
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Tabelle
1: LTHC-Beschichtungslösung
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Anschließend wurde
eine Zwischenschicht, die in Tabelle II angeführt ist, auf die gehärtete LTHC-Schicht
durch ein Rotogravur-Beschichtungsverfahren unter Verwendung des
Lab Coaters von Yasui Seiki, Modell CAG-150, mit einer Mikrogravurwalze
mit 180 Spiralzellen pro linearem Inch (2,54 cm)) aufgetragen. Diese
Beschichtung wurde bei 60°C
mitlaufend getrocknet und UV-gehärtet.
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Tabelle
II: Zwischenschicht-Beschichtungslösung
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Anschießend wurde
ein lichtemittierendes PPV-Polymer aus einer 0,9% Gewicht/Volumen-Toluollösung auf
die gehärtete
Zwischenschicht spinnbeschichtet. Das PPV ist im Handel von Covion
Organic Semiconductors GmbH, Frankfurt, Deutschland, erhältlich und
als COVION PDY 132 bezeichnet.
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Beispiel 4: Herstellung
einer Donorschicht mit einer Übertragungsschicht
aus einer PPV/Polystyrol-Mischung
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Eine
Wärmeübertragungsdonorschicht
mit einer Übertragungsschicht
aus einer lichtemittierenden Polymer mischung wurde auf folgende
Weise hergestellt.
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Eine
LTHC-Schicht wurde auf ein 0,1 mm dickes PET-Filmsubstrat wie in Beispiel 3 aufgetragen.
Anschließend
wurde eine Zwischenschicht auf die gehärtete LTHC-Schicht wie in Beispiel
3 aufgetragen. Danach wurde eine 1:1 Mischung, auf das Gewicht bezogen,
aus einem lichtemittierenden PPV-Polymer und Polystyrol aus einer
0,5% Gewicht/Volumen-Toluollösung
auf die gehärtete
Zwischenschicht spinnbeschichtet. Das PPV ist im Handel von Covion
Organic Semiconductors GmbH, Frankfurt, Deutschland, erhältlich und
als COVION PDY 132 bezeichnet. Das verwendete Polystyrol hatte ein
Molekulargewicht von 50000 und wurde von Polysciences, Warrington,
PA, erhalten.
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Beispiel 5: Thermische
Bilderzeugung mit einem PPV und einer PPV/Polystyrol-Mischung auf
Rezeptoren
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Es
wurden die PPV- und PPV-Mischung-Donorelemente, die in Beispiel
3 und 4 hergestellt wurden, verwendet.
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Donorschichten,
die wie in Beispiel 3 und 4 hergestellt worden waren, wurden mit
Rezeptorsubstraten in Kontakt gebracht, die wie in Beispiel 1 und
2 hergestellt worden waren, um Bilder der Übertragungsschichten aus PPV
und PPV-Mischung auf den Rezeptoren zu erzeugen. Somit gab es vier
Kombinationen: Der PPV-Donor von Beispiel 3 auf dem Pufferrezeptor
von Beispiel 1, der PPV-Donor von Beispiel 3 auf dem aktiven Primerrezeptor
von Beispiel 2, der PPV-Mischung-Donor von Beispiel 4 auf dem Pufferrezeptor
von Beispiel 1, und der PPV-Mischung-Donor
von Beispiel 4 auf dem aktiven Primerrezeptor von Beispiel 2.
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In
jedem Fall standen die Übertragungsschichten
der entsprechenden Donoren mit der Pufferschicht oder der aktiven
Primerschicht der entsprechenden Rezeptoren in Kontakt. Anschließend wurden
die Donoren unter Verwen dung von zwei Einzelmodus-Nd:VAG-Lasern
abgebildet. Eine Abtastung wurde unter Verwendung eines Systems
aus linearen Galvanometern ausgeführt, wobei die kombinierten
Laserstrahlen unter Verwendung einer f-Theta-Abtastlinse als Teil einer nahe-telezentrischen
Konfiguration auf die Bildebene fokussiert wurden. Die Laserenergiedichte
war 0,55 J/cm2. Die Laserpunktgröße, gemessen
bei der 1/e2-Intensität, war 30 μm (Mikron) mal 350 μm (Mikron).
Die lineare Laserpunktgeschwindigkeit war zwischen 10 und 30 Meter
pro Sekunde einstellbar, gemessen an der Bildebene. Der Laserpunkt
wurde senkrecht zu der Hauptverschiebungsrichtung mit etwa einer
100 μm Amplitude
mit Dithering bewegt. Die Übertragungsschichten
wurden als Linien auf die Rezeptorsubstrate übertragen, und die beabsichtigte
Breite der Linien war etwa 90 μm.
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Die Übertragungsschichten
wurden in einer Serie von Linien übertragen, die auf den ITO-Streifen
auf den Rezeptorsubstraten liegend ausgerichtet waren. Die Ergebnisse
der Bilderzeugung sind in Tabelle III angeführt.
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Tabelle
III: Bilderzeugungsergebnisse für
PPV und PPV-Mischung
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Die
Bilderzeugungsergebnisse, die in Tabelle III angeführt sind,
zeigen, dass die Verwendung einer PPV/Polystyrol-Mischung die Übertragung
auf einen Rezeptor verbesserte, der eine aktive Primerschicht enthielt,
im Vergleich zur Übertragung
des reinen PPV auf das aktive Primersubstrat. Während eine genaue Übertragung
bei dem reinen PPV auf das aktive Primersubstrat beobachtet wurde,
wurde die genaueste Übertragung
unter Verwendung der PPV-Mischung auf dem aktiven Primersubstrat
erreicht. Der Unterschied in der Übertragungsqualität für reines
PPV gegenüber
der PPV-Mischung
auf Rezeptoren ohne aktive Primerschicht war weniger aufschlussreich.
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Beispiel 6: Thermische
Bilderzeugung eines PF und einer PF/Polystyrol-Mischung
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Donorschichten
und Rezeptoren wurden hergestellt und auf identische Weise wie in
dem Verfahren, das in Beispiel 1 bis 5 beschrieben ist, zur Bilderzeugung
verwendet, mit der Ausnahme, dass die Übertragungsschichten der entsprechenden
Donorelemente durch Auftragen von Verdünnungslösungen eines lichtemittierenden
Polyfluorens (PF) und einer 1:1 Mischung, auf das Gewicht bezogen,
aus PF/Polystyrol hergestellt wurden. Bilderzeugungsergebnisse sind
in Tabelle IV für
die Analoge der vier Fälle
angeführt,
die in Beispiel 5 besprochen sind.
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Tabelle
IV: Bilderzeugungsergebnisse für
PF und PF-Mischung
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Die
Bilderzeugungsergebnisse, die in Tabelle IV ange führt sind,
zeigen, dass für
jede Rezeptorart (aktiver Primer oder nur Puffer) die PF-Mischung
eine signifikant verbesserte Übertragung
im Vergleich zu reinem PF zeigt. Bei Rezeptoren mit nur Puffer zeigte
die PF-Mischung eine genaue Übertragung,
während
reines PF keine Übertragung
zeigte. Auf den Rezeptoren mit aktivem Primer wies die PF-Mischung
eine sehr genaue Übertragung
auf, während
reines PF eine schlechte Übertragung
zeigte. Die Art der schlechten Übertragung, die
durch reines PF auf dem Rezeptor mit aktivem Primer erhalten wurde,
wird als "Blockieren" bezeichnet, und
kann so beschrieben werden, dass wesentliche Mengen der Übertragungsschicht
auf nicht beabsichtigte Flächen
wie auch auf beabsichtigte Flächen
des Rezeptors übertragen
werden.
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Beispiel 7: Herstellung
einer OLED
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Eine
OLED wurde auf folgende Weise hergestellt. Zur Herstellung der OLED
wurde der Rezeptor mit aktivem Primer von Beispiel 2 unter Verwendung
des Donorelements mit PPV-Mischung von Beispiel 4 wie in Beispiel
5 beschrieben einer Bilderzeugung unterzogen.
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Isolierrippen
wurden als Streifen auf der Oberseite von und zwischen jeder der übertragenen
Linien aus der PPV/Polystyrol-Mischung als Muster gebildet. Eine
stark gefüllte,
wärmegehärtete Polymerformulierung
wurde für
die Isolierrippen verwendet. Die etwa 1,6 μm (Mikron) hohen Rippen wurden
unter Verwendung der Laserwärmeübertragungsmethode
als Muster gebildet. Die übertragenen
Rippen überlappten
die PPV/Polystyrollinien um etwa 10 μm (Mikron) an jeder Seite. Anschließend wurde
eine 40,0 nm (400 Ångström) dicke Kalziumbeschichtung über den
Isolierrippen und PPV-Streifen dampfabgeschieden. Anschließend wurde
eine 400,0 nm (4000 Ångström) dicke
Aluminiumbeschichtung über
der Kalziumbeschichtung dampfabgeschieden. Die Kalzium/Aluminium-Konstruktion diente
als doppelschichtige Kathode in der OLED. Die Isolierrippen erhalten
die elektrische Isolierung zwischen OLED-Vorrichtungen aufrecht.
Das Ergebnis war eine Reihe von gemusterten OLEDs auf dem Glasrezeptor,
wobei jede OLED eine ITO-Anode, eine PEDT/PSS-Pufferschicht, eine
aktive Primerschicht, die als Löchertransportschicht
und Übertragungshilfsschicht
diente, eine lichtemittierende Polymer-(PPV-)Mischungsschicht, und
eine gemeinsame doppelschichtige Kathode enthielt, die durch Isolatorrippen,
die zwischen den OLEDs positioniert waren, isoliert war. Beim Anlegen
einer Vorspannung über
die Anode und Kathode wurde eine hellgelbe Elektrolumineszenz von
jeder der gemusterten OLEDs beobachtet.
