DE69204362T2

DE69204362T2 - Mischung von blaugrünen und gelben Farbstoffen zur Erzeugung eines grünen Farbtons für Farbfilteranordnungselemente.

Info

Publication number: DE69204362T2
Application number: DE69204362T
Authority: DE
Inventors: Leslie Shuttleworth; Helmut Weber
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1996-04-25
Anticipated expiration: 2012-06-13
Also published as: EP0518349A1; JPH05188216A; DE69204362D1; EP0518349B1; JPH0752245B2; US5147844A

Description

Diese Erfindung betrifft die Verwendung einer Mischung aus einem gelben Farbstoff und einem blaugrünen Farbstoff zum Zwecke der Bildung eines grünen Farbtones für ein auf thermischem Wege übertragenes Farbfilteranordnungselement, das auf verschiedenen Anwendungsgebieten verwendet wird, wie beispielsweise als eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
In den vergangenen Jahren sind thermische Übertragungssysteme entwickelt worden, um Drucke von Bildern herzustellen, die auf elektronischem Wege von einer Farbvideokamera erzeugt wurden. Nach einer Methode der Herstellung derartiger Drucke wird ein elektronisches Bild zunächst einer Farbtrennung durch Farbfilter unterworfen. Die entsprechenden farbgetrennten Bilder werden dann in elektrische Signale überführt. Diese Signale werden dann dazu verwendet, um blaugrüne, purpurrote und gelbe elektrische Signale zu erzeugen. Diese Signale werden dann einem Thermodrucker zugeführt. Um den Druck zu erhalten, wird ein blaugrünes, purpurrotes oder gelbes Farbstoff-Donorelement gesichtsseitig mit einem Farbstoff-Empfangselement in Kontakt gebracht. Die beiden werden dann zwischen einen Thermodruckerkopf und eine Druckwalze eingeführt. Ein Thermodrukkerkopf vom Strichtyp wird dazu verwendet, um Wärme von der Rückseite des Farbstoff-Donorblattes zuzuführen. Der Thermodruckerkopf weist viele Heizelemente auf und wird infolge entsprechend den blaugrünen, purpurroten und gelben Signalen aufgeheizt. Das Verfahren wird dann für die anderen zwei Farben wiederholt. Auf diese Weise wird eine harte Farbkopie erhalten, die dem Originalbild entspricht, das auf einem Schirm betrachtet wird. Weitere Details dieses Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens finden sich in der U.S.-Patentschrift 4 621 271.
Eine andere Methode, um auf thermischem Wege einen Druck unter Verwendung der oben beschriebenen elektronischen Signale zu erhalten, besteht in der Verwendung eines Lasers anstelle eines Thermodruckerkopfes. Im Falle eines solchen Systems weist das Donorblatt ein Material auf, das stark bei der Wellenlänge des Lasers absorbiert. Wird der Donor bestrahlt, so wandelt dieses absorbierende Material Lichtenergie in thermische Energie um und überträgt die Wärme auf den Farbstoff in dessen unmittelbarer Umgebung, wodurch der Farbstoff auf seine Verdampfungstemperatur für die Übertragung auf das Empfangselement erhitzt wird. Das absorbierende Material kann in einer Schicht unterhalb des Farbstoffes angeordnet sein und/oder es kann mit dem Farbstoff vermischt sein. Der Laserstrahl wird durch die elektronischen Signale, die repräsentativ für die Form und die Farbe des Originalbildes sind, moduliert, so daß jeder Farbstoff unter Verdampfung lediglich in jenen Bereichen erhitzt wird, in denen sein Vorhandensein auf dem Empfangselement erforderlich ist, um die Farbe des Originalgegenstandes wiederzugeben. Weitere Details dieses Verfahrens finden sich in der GB-PS 2 083 726A.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen sind für die digitale Anzeige in elektronischen Rechnern, Uhren, Haushaltsgeräten, Audio-Ausrüstungen und Audio-Geräten usw. bekannt. Flüssigkristall-Anzeigen sind entwickelt worden, um die Kathodenstrahlröhrentechnologie für Anzeigeterminals zu ersetzen. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen nehmen ein geringeres Volumen ein als Kathodenstrahlvorrichtungen mit der gleichen Schirmfläche. Weiterhin erfordern Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen gewöhnlich eine geringere Leistungsaufnahme als entsprechende Kathodenstrahlröhrenvorrichtungen.
Es besteht ein Bedürfnis zur Einführung einer Farbanzeigemöglichkeit in solche monochromen Anzeigevorrichtungen, insbesondere im Falle solcher Anwendungsfälle, wie peripheren Terminals, die verschiedene Arten von Ausrüstungen verwenden, einschließlich einer Photoröhrenanzeige, einer befestigten elektronischen Anzeige oder einer TV-Bildanzeige. Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, um eine Farbanzeige unter Verwendung eines Farbfilteranordnungselementes in diese Elemente einzuführen. Keines der Farbanordnungselemente für Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die bisher vorgeschlagen wurden, hat sich jedoch als erfolgreich bezüglich sämtlicher Verbrauchererfordernisse erwiesen.
Ein im Handel erhältlicher Typ eines Farbfilteranordnungselementes, das in Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen für eine Farbanzeigemöglichkeit verwendet wurde, besteht aus einem transparenten Träger mit einer hierauf befindlichen Gelatineschicht, die Farbstoffe enthält mit den additiven primären Farben rot, grün und blau, in einem mosaikartigen Muster, das erhalten wurde durch Anwendung einer photolithographischen Technik. Um ein solches Farbfilteranordnugnselement herzustellen, wird eine Gelatineschicht sensibilisiert, einer Maske für eine der Farben des mosaikartigen Musters exponiert, entwickelt, um die Gelatine in den exponierten Bereichen zu härten, und gewaschen, um die nicht-exponierte (nicht-quervernetzte) Gelatine zu entfernen, unter Erzeugung eines Musters der Gelatine, die dann mit dem Farbstoff der gewünschten Farbe eingefärbt wird. Das Element wird dann nochmals beschichtet und die oben beschriebenen Stufen werden wiederholt, um die anderen zwei Farben zu erzeugen. Eine falsche Ausrichtung oder eine ungenaue Abscheidung der Farbmaterialien kann während dieser Operationsstufen eintreten. Diese Methode weist infolgedessen viele arbeitsintensive Stufen auf, erfordert eine sorgfältige Ausrichtung, ist zeitaufwendig und sehr kostspielig. Weitere Details dieses Verfahrens finden sich in der U.S.-Patentschrift 4 081 277. Die U.S.-Patentschrift 4 786 148 beschreibt ferner ein Farbfilteranordnungselement, das bestimmte Pigmente verwendet.
Flüssigkristall-Farbanzeigevorrichtungen weisen im allgemeinen zwei im Abstand voneinander angeordnete Glasplatten auf, die einen abgeschlossenen Raum definieren, der mit einem Flüssigkristallmaterial gefüllt ist. Im Falle von aktiv angetriebenen Vorrichtungen wird eine transparente Elektrode auf einer der Glasplatten erzeugt, wobei die Elektrode bemustert werden kann oder nicht, während individuell ansprechbare Elektroden auf der anderen der Glasplatten erzeugt werden. Jede der individuellen Elektroden weist einen Oberflächenbereich auf, der der Fläche eines Bildelementes oder Pixels entspricht. Soll die Vorrichtung eine Farbwiedergabemöglichkeit haben, so muß eine Farbfilteranordnung mit zum Beispiel roten, grünen und blauen Farbbereichen mit jedem Pixel ausgerichtet sein. Je nach dem anzuzeigenden Bild wird eine oder werden mehrere der Pixelelektroden während der Anzeigeoperation erregt, um es vollem Licht, keinem Licht oder teilweisem Licht zu ermöglichen, durch die Farbfilterbereiche übertragen zu werden, die mit dem Pixel assoziiert sind. Das Bild, das von einem Benutzer wahrgenommen wird, ist eine Mischung von Farben, die erzeugt wird durch die Übertragung von Licht durch benachbarte Farbfilterbereiche.
Bei der Herstellung einer solchen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung muß das Farbfilteranordnungselement, das in der Vorrichtung verwendet wird, möglicherweise während der Herstellung starke Erhitzungs- und Behandlungsstufen durchmachen. Beispielsweise wird eine transparente leitende Schicht, wie zum Beispiel eine Schicht aus Indiumzinnoxid (ITO), gewöhnlich im Vakuum auf das Farbfilteranordnugnselement aufgesprüht oder aufgestäubt, die dann gehärtet und durch Ätzen mit einem Muster versehen wird. Das Härten kann bei erhöhten Temperaturen von so hoch wie 200ºC und zwar mehrmals erfolgen, wobei die Härtungszeiten so lange wie eine Stunde oder noch mehr dauern. Hierauf schließt sich eine Beschichtung mit einer dünnen polymeren Ausgleichsschicht für die Flüssigkristalle an, wie zum Beispiel aus einem Polyamid, worauf sich eine weitere Härtungsstufe über mehrere Stunden bei erhöhter Temperatur anschließt. Diese Behandlungsstufen können sehr schädlich für viele Farbfilteranordnungselemente sein, und zwar insbesondere für jene, die eine Gelatinematrix aufweisen.
Somit ist offensichtlich, daß Farbstoffe, die in Farbfilteranordnungen für eine Flüssigkristall-Anzeige verwendet werden, einen hohen Grad an Wärme- und Lichtstabilität oberhalb der Erfordernisse aufweisen müssen, die für Farbstoffe erwünscht sind, die üblicherweise bei der Bildherstellung durch thermische Farbstoffübertragung angewandt werden.
Obgleich ein grüner Farbstoff durch eine Mischung aus einem oder mehreren blaugrünen und einem oder mehreren gelben Farbstoffen erzeugt werden kann, erzeugen doch nicht alle derartigen Kombinationen eine Farbstoffmischung mit dem korrekten Farbton für eine Farbfilteranordnung. Ist weiterhin eine Farbstoffmischung mit dem korrekten Farbton aufgefunden worden, so kann diese nicht die erforderliche Stabilität gegenüber Wärme und Licht aufweisen. Ein weiteres Erfordernis besteht darin, daß kein einzelner Farbstoff der Mischung einen nachteiligen Effekt auf die Stabilität gegenüber Wärme und Licht oder die Kristallinität von einem der anderen Farbstoffkomponenten aufweisen darf.
Die EPA-Patentschrift 327 077 und die U.S.-Patentschrift 4 952 553 beschreiben Oxopyrrolinfarbstoffe, die für den Wärmedruck geeignet sind. In diesen Literaturstellen findet sich jedoch kein Hinweis darauf, daß die Dihydrochinolinpyrrolin- Analogen dieser Farbstoffe auch geeignet sein würden. Weiterhin findet sich in diesen Literaturstellen kein Hinweis darauf, daß die Farbstoffe mit gelben Farbstoffen unter Bildung eines grünen Farbstoffes vermischt werden können, der für eine Farbfilteranordnung geeignet ist.
Die EP-A-0 399 473 beschreibt auf Seite 4, Zeile 15, bis Seite 5, Zeile 17, ein Farbfilteranordnungselement mit einem auf thermischem Wege übertragenen Bild mit einem sich wiederholenden Muster von Farbstoffen, wobei einer der Farbstoffe einen grünen Farbton aufweist und aus einer Mischung besteht mit einem gelben Dicyanovinylanilinfarbstoff (Seite 6, Verbindung Nr. A).
Die EP-A-0 511 625, Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPC, beschreibt auf Seite 3, Zeile 23, bis Seite 4, Zeile 1 ein Farbfilteranordnungselement mit einem auf thermischem Wege übertragenen Bild mit einem sich wiederholenden Muster von Farbstoffen, wobei einer der Farbstoffe einen grünen Farbton aufweist und aus einer Mischugn aus einem gelben Farbstoff und einem blaugrünen Aryloxopyrrolinfarbstoff besteht.
Ein Gegenstand dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Farbfilteranordnungselements von hoher Qualität, guter Schärfe und das leicht erhältlich ist und zu einem niedrigeren Preis als jene des Standes der Technik. Ein anderer Gegenstand dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines solchen Farbfilteranordnungselementes mit einem grünen Farbstoff des korrekten Farbtones, der eine gute Stabilität gegenüber der Einwirkung von Wärme und Licht hat.
Diese und andere Gegenstände werden gemäß dieser Erfindung mit einem Farbfilteranordnungselement erreicht, das einen Träger aufweist, auf dem sich eine, ein Polymer aufweisende Farbbild- Empfangsschicht befindet, mit einem auf thermischem Wege übertragenen Bild mit einem sich wiederholenden Muster von Farbstoffen, wobei einer der Farbstoffe eine Mischung aus einem gelben Farbstoff und einem blaugrünen Farbstoff unter Erzeugung eines grünen Farbtones ist, wobei der blaugrüne Farbstoff der folgenden Formel entspricht:
worin bedeuten:
R ein Wasserstoffatom; eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Methoxyethyl, Benzyl, 2-Methansulfonylamidoethyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Cyanoethyl, Methoxycarbonylmethyl, usw.; eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel Cyclohexyl, Cyclopentyl, usw.; eine substituierte oder unsubstituierte Alkenylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel -CH&sub2;CH=CH&sub2;, -CH&sub2;CH=CHCH=CH&sub2;, -CH&sub2;CH=CHCH&sub2;OCH&sub3; oder -CH&sub2;CH=CHC&sub5;H&sub1;&sub1;; oder eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe mit 7 bis 14 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel -CH&sub2;C&sub6;H&sub5;, -CH&sub2;C&sub6;H&sub4;-pCl, -CH&sub2;C&sub6;H&sub4;-p-OCH&sub3; oder -CH&sub2;CH&sub2;C&sub6;H&sub5;;
R¹ kann für einen der für R angegebenen Reste stehen; eine substituierte oder unsubstituierte Acylgruppe mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel -CO-CH=CHCH&sub3;, - -CH&sub3;, - -C&sub2;H&sub5;, - -CH(CH&sub3;)&sub2;, - -CH&sub2;CH&sub2;OCH&sub3;, - -C(CH&sub3;)&sub3;, - -C&sub7;H&sub1;&sub5;-n oder - -CH=CHCH&sub3;;
eine substituierte oder unsubstituierte Aroylgruppe mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel -CO-C&sub6;H&sub4;-p-CH&sub3;,
oder eine substituierte oder unsubstituierte Heteroarylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel
J jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff; Halogen, wie zum Beispiel Chlor, Brom oder Fluor; oder eine substituierte oder unsubstituierte Alkyl- oder Alkoxygruppe (wie zum Beispiel Methoxy, Ethoxy, Methoxyethoxy, 2-Cyanoethoxy) mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; und
n gleich 1 bis 3.
Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht J für Wasserstoff und R steht für n-C&sub4;H&sub9; oder -C&sub2;H&sub4;C&sub6;H&sub5;. Im Falle einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht R¹ für -CH&sub2;CH=CH&sub2;, -COCH=CHCH&sub3;, -COC&sub6;H&sub5; oder -COC&sub6;H&sub4;-p-C&sub7;H&sub1;&sub5;.
Zu speziellen blaugrünen Farbstoffen, die für die Erfindung geeignet sind, gehören die folgenden: Farbstoff
Die oben angegebenen blaugrünen Farbstoffe können nach Methoden hergestellt werden, die ähnlich denjenigen sind, wie sie zur Herstellung der Tetrahydrochinoline angewandt werden, die in der EPA 327 063 beschrieben werden, jedoch unter Verwendung der entsprechenden Dihydrochinoline anstelle der Tetrahydroderivate.
Jeder beliebige auf thermischem Wege übertragbare gelbe Farbstoff kann im Rahmen der Erfindung mit dem oben beschriebenen blaugrünen Farbstoff vermischt werden. Beispielsweise können verwendet werden Dicyanovinylanilinfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in den U.S.-Patentschriften 4 701 439 und 4 833 123 sowie in der japanischen Patentpublikation 60/28 451, zum Beispiel
ferner Merocyaninfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in den U.S.-Patentschriften 4 743 582 und 4 757 046, zum Beispiel
Pyrazolonarylidenfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in der U.S.-Patentschrift 4 866 029, zum Beispiel
Azophenolfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in der japanischen Patentpublikation JP 60/30 393, zum Beispiel

Disperse Yellow 3

Azopyrazolonfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in den japanischen Patentpublikationen JP 63/182 190 und JP 63/182 191, zum Beispiel
Pyrazolindionarylidenfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in der U.S.-Patentschrift 4 853 366, zum Beispiel
Azopyridonfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in der japanischen Patentpublikation JP 63/39 380, zum Beispiel
Chinophthalonfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in der EP 318 032, zum Beispiel
Azodiaminopyridinfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in der EP 346 729, in der U.S.-Patentschrift 4 914 077 und in der DE 3 820 313, zum Beispiel
Thiadiazolazofarbstoffe und ähnliche Farbstoffe, wie sie beschrieben werden in der EP 331 170, in der japanischen Patentpublikation JP 01/225 592 sowie in der U.S.-Patentschrift 4 885 272, zum Beispiel
Azamethinfarbstoffe, die beschrieben werden in der japanischen Patentpublikation JP 01/176 591, in der EPA 279 467, in der JP 01/176 590 und in der JP 01/178 579, zum Beispiel
Nitrophenylazoanilinfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in der JP 60/31 565, zum Beispiel
Pyrazolonthiazolfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in der U.S.-Patentschrift 4 891 353; Arylidenfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in der U.S.-Patentschrift 4 891 354 sowie Dicyanovinylthiazolfarbstoffe, wie sie beschrieben werden in der U.S.-Patentschrift 4 760 049.
Wie oben angegeben wurde, enthält die Farbbild-Empfangsschicht ein auf thermischem Wege übertragenes Bild aus wiederkehrenden Mustern von Farbstoffen in der ein Polymer aufweisenden Farbbild-Empfangsschicht, vorzugsweise ein mosaikartiges Muster.
Im Falle einer Ausführungsform der Erfindung besteht das mosaikartige Muster aus einem Satz von roten, grünen und blauen additiven primären Farbstoffen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist jeder Bereich einer primären Farbe und jeder Satz von primären Farben von jeder anderen Farbe bzw. jedem anderen Satz von primären Farben durch einen opaken Bereich getrennt, zum Beispiel schwarze Gitterlinien. Es wurde gefunden, daß dies zu einer verbesserten Farb-Reproduktion führt und das Auftreten von Reflexionsflecken in dem angezeigten Bild vermindert.
Die Größe des mosaikartigen Satzes ist nicht kritisch, da sie von der Betrachterentfernung abhängt. Im allgemeinen haben die einzelnen Pixel des Satzes eine Größe von etwa 50 bis etwa 600 um und müssen nicht von gleicher Größe sein.
Im Falle einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht das wiederkehrende mosaikartige Muster des Farbstoffes, der das Farbfilteranordnungselement bilden soll, aus gleichförmigen, quadratischen, linearen, wiederkehrenden Bereichen, mit einer diagonalen Farbverschiebung wie folgt:
Im Falle einer anderen Ausführungsform sind die obigen Quadrate ungefähr 100 um groß.
Die gemäß der Erfindung hergestellten Farbfilteranordnungselemente können in Bildsensoren oder in verschiedenen elektro-optischen Vorrichtungen und Geräten verwendet werden, wie beispielsweise in elektroskopischen Licht-Modulatoren oder in Flüssigkristall-Anzeigegeräten. Derartige Flüssigkristall-Anzeigegeräte werden beispielsweise beschrieben in den GB-Patentschriften 2 154 355; 2 130 781; 2 162 674 und 2 161 971.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen werden gewöhnlich hergestellt, indem ein Material, das bei der Arbeitstemperatur der Vorrichtung flüssig-kristallin ist, zwischen zwei transparente Elektroden gebracht wird, gewöhnlich bestehend aus einem mit Indiumzinnoxid beschichteten Substrat, wie beispielsweise Glas, und Anregung der Vorrichtung durch Anlegen einer Spannung an die Elektroden. Über den transparenten Elektrodenschichten auf beiden Substraten sind Ausgleichsschichten vorgesehen und es erfolgt eine Behandlung, um die Flüssigkristall-Moleküle zu orientieren, um eine Drehung von zum Beispiel 90º zwischen den Substraten herbeizuführen. Infolgedessen wird die Ebene der Polarisation von planem polarisiertem Licht in einem Winkel von 90º gedreht, wenn es durch die gedrehte Flüssigkristall-Zusammensetzung von einer Oberfläche der Zelle auf die andere Oberfläche gelangt. Das Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen die ausgewählten Elektroden der Zelle bewirkt, daß die Drehung (twist) der Flüssigkristall-Zusammensetzung temporar in dem Bereich der Zelle zwischen den ausgewählten Elektroden entfernt wird. Durch Verwendung von optischen Polarisatoren auf jeder Seite der Zelle kann polarisiertes Licht durch die Zelle geführt oder ausgelöscht werden, je nachdem, ob ein elektrisches Feld angelegt ist oder nicht.
Die polymere Ausgleichsschicht, die oben beschrieben wurde, kann aus beliebigen der Materialien bestehen, die üblicherweise auf dem Gebiet der Flüssigkristalle verwendet wird. Zu solchen Materialien gehören Polyimide, Polyvinylalkohol, Methylcellulose usw.
Die transparente leitende Schicht, die oben beschrieben wurde, ist ebenfalls eine auf dem Gebiet der Flüssigkristalle übliche Schicht. Zu derartigen Materialien gehören Indiumzinnoxid, Indiumoxid, Zinnoxid, Cadmiumstannat usw.
Die Farbbild-Empfangsschicht, die zur Herstellung des Farbfilteranordnungselementes der Erfindung verwendet wird, kann beispielsweise solche Polymere aufweisen, wie sie in den U.S.- Patentschriften 4 695 286, 4 740 797, 4 775 657 und 4 962 081 beschrieben werden. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform werden Polycarbonate mit einer Glasübergangstemperatur von größer als etwa 200ºC verwendet. Im Falle einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden Polycarbonate verwendet, die sich von einem methylen-substituierten Bisphenol-A ableiten, wie beispielsweise 4,4'-(Hexahydro-4,7-methanoinden-5- yliden)bisphenol. Im allgemeinen sind gute Ergebnisse bei einer Beschichtungsstärke von etwa 0,25 bis etwa 5 mg/m² erzielt worden.
Der Träger, der erfindungsgemäß verwendet wird, besteht vorzugsweise aus Glas, wie beispielsweise Boraxglas, Borosilicatglas, Chromglas, Crownglas, Flintglas, Kalkglas, Potasche- Glas, Silica-Flintglas, Sodaglas und Zink-Crownglas. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Borosilicatglas verwendet.
Es können verschiedene Methoden angewandt werden, um Farbstoff von dem Farbstoff-Donor auf den transparenten Träger zu übertragen, um das Farbfilteranordnungselement der Erfindung zu erzeugen. Beispielsweise kann eine hoch intensive Blitzlicht-Technik mit einem Farbstoff-Donor angewandt werden, der ein Energie absorbierendes Material enthält, wie beispielsweise Ruß, oder einen Licht absorbierenden Farbstoff. Ein solcher Donor kann in Verbindung mit einem Spiegel eingesetzt werden, der ein Gittermuster aufweist, das durch Ätzung mit einem Photoresistmaterial erzeugt wurde. Diese Methode wird in größerem Detail in der U.S.-Patentschrift 4 923 860 beschrieben.
Ein anderes Verfahren der Übertragung von Farbstoff von dem Farbstoff-Donor auf den transparenten Träger unter Erzeugung des Farbfilteranordnungselementes der Erfindung besteht darin, eine aufgeheizte geprägte Walze einzusetzen, wie es genauer beschrieben wird in der U.S.-Patentschrift 4 978 652.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die bildweise Erhitzung mittels eines Lasers unter Verwendung eines Farbstoff-Donorelementes mit einem Träger, auf dem sich eine Farbstoffschicht befindet, sowie ein absorbierendes Material für den Laser, wobei die bildweise Erhitzung in einer solchen Weise erfolgt, daß ein sich wiederholendes mosaikartiges Muster von Farbstoffen erzeugt wird.
Jedes beliebige Material, das die Laserenergie oder den oben beschriebenen hoch intensiven Lichtblitz absorbiert, kann als absorbierendes Material eingesetzt werden, wie zum Beispiel Ruß oder nicht-flüchtige, infrarotes Licht absorbierende Farbstoffe oder Pigmente, die dem Fachmann gut bekannt sind. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform werden infrarote Strahlung absorbierende Cyaninfarbstoffe verwendet, wie sie in der U.S.-Patentschrift 4 973 572 beschrieben werden.
Nachdem die Farbstoffe auf den Empfänger übertragen worden sind, kann das Bild behandelt werden, damit der Farbstoff weiter in die Farbstoff-Empfangsschicht diffundiert, um das Bild zu stabilisieren. Dies kann durch Strahlungserhitzung erfolgen, durch Lösungsmitteldämpfe oder durch Kontakt mit aufgeheizten Walzen. Die Fusionsstufe hilft dabei, ein Ausbleichen zu vermeiden und einen Oberflächenabrieb des Bildes nach Exponierung mit Licht, und neigt ferner dazu, eine Kristallisation der Farbstoffe zu verhindern. Auch kann eine Lösungsmitteldampf-Fusion angewandt werden anstelle einer thermischen Fusion.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Farbfilteranordnungselementes gemäß der Erfindung umfaßt
a) die bildweise Erhitzung eines Farbstoff-Donorelementes mit einem Träger, auf dem sich eine Farbstoffschicht, wie oben beschrieben, befindet, und dadurch
b) die Übertragung von Teilen der Farbstoffschicht auf ein Farbstoff-Empfangselement mit einem Träger, auf dem sich eine Farbstoff-Empfangsschicht befindet,
wobei die bildweise Erhitzung in einer solchen Weise erfolgt, daß ein sich wiederholendes Muster von Farbstoffen erzeugt wird, unter Bildung des Farbfilteranordnungselementes.
Ein Farbstoff-Donorelement, das dazu verwendet wird, um das Farbfilteranordnungselement der Erfindung herzustellen, weist einen Träger auf, auf dem sich eine Mischung von Farbstoffen befindet, unter Erzeugung eines grünen Farbtones, wie oben beschrieben, zusammen mit anderen Farbstoffen, wie zum Beispiel Bildfarbstoffen oder Pigmenten unter Erzeugung der roten und blauen Bereiche. Andere Bildfarbstoffe können in solch einer Schicht eingesetzt werden, vorausgesetzt, sie können auf die Farbstoff-Empfangsschicht des Farbanordnungselementes der Erfindung durch Einwirkung von Wärme übertragen werden. Besonders gute Ergebnisse sind mit sublimierbaren Farbstoffen erhalten worden, wie beispielsweise mit (purpurrot) (gelb)
oder beliebigen der Farbstoffe, die in der U.S.-Patentschrift 4 541 830 beschrieben werden. Die oben angegebenen blaugrünen, purpurroten und gelben subtraktiven Farbstoffe können in verschiedenen Kombinationen eingesetzt werden, entweder in dem Farbstoff-Donor selbst oder indem sie nacheinander auf das Farbbild-Empfangselement übertragen werden, um die anderen gewünschten blauen und roten additiven primären Farben zu erhalten. Die Farbstoffe können innerhalb der Farbstoffschicht vermischt werden oder nacheinander übertragen werden, wenn sie in separaten Farbstoffschichten aufgetragen wurden. Die Farbstoffe können in einer Beschichtungsstärke von etwa 0,05 bis etwa 1 g/m² eingesetzt werden.
Der Bildfarbstoff sowie ein infrarote Strahlung absorbierendes Material, sofern vorhanden, werden in dem Farbstoff-Donorelement in einem polymeren Bindemittel dispergiert, wie zum Beispiel einem Cellulosederivat, zum Beispiel Celluloseacetathydrogenphthalat, Celluloseacetat, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat, Cellulosetriacetat; einem Polycarbonat; Poly(styrol-co-acrylonitril), einem Poly(sulfon) oder einem Poly(phenylenoxid). Das Bindemittel kann in einer Beschichtungsstärke von etwa 0,1 bis etwa 5 g/m² verwendet werden.
Die Farbstoffschicht des Farbstoff-Donorelementes kann auf den Träger durch Beschichtung aufgetragen oder aufgedruckt werden mittels einer Drucktechnik, wie zum Beispiel einem Gravure- Verfahren.
Jedes beliebige Material kann als Träger für das Farbstoff-Donorelement eingesetzt werden, vorausgesetzt, es ist dimensionsstabil und vermag der Wärme zu widerstehen, die durch das Gerät für die thermische Übertragung erzeugt wird, wie beispielsweise durch einen Laserstrahl. Zu solchen Materialien gehören Polyester, wie zum Beispiel Poly(ethylenterephthalat); Polyamide; Polycarbonate; Pergamentpapier; Kondensatorpapier; Celluloseester; Fluorpolymere; Polyether; Polyacetale; Polyolefine und Polyimide. Der Träger hat im allgemeinen eine Dicke von etwa 2 bis etwa 250 um. Er kann auch mit einer die Haftung verbessernden Schicht beschichtet sein, falls dies erwünscht ist.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung veranschaulichen.

Beispiel

Ein Donor mit einem grünen Farbstoff wurde hergestellt durch Beschichtung eines mit einer Gelatine-Haftschicht versehenen transparenten, 175 um starken Poly(ethylenterephthalat)trägers mit einer Farbstoffschicht, enthaltend eine Mischung der blaugrünen und gelben Farbstoffe, die oben veranschaulicht wurden und in der Tabelle identifiziert sind, in einem Celluloseacetatpropionat-Bindemittel (2,5 % Acetyl, 46 % Propionyl) (0,27 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus 1-propanol, Butanon, Toluol und Cyclopentanon. Die Farbstoffschicht enthielt ferner Regal 300 (Cabot Co.), Ruß (infrarote Strahlung absorbierendes Material) (0,22 g/m²), in einer Kugelmühle vermahlen zu einer Submikron-Teilchengröße, Fluorad FC-431 -Dispergiermittel (3M Company) (0,01 g/m²) sowie Solsperse 24000-Dispergiermittel (ICI Corp.) (0,03 g/m²).
Zu Vergleichszwecken wurden Donoren mit einem grünen Farbstoff, wie oben beschrieben, hergestellt, jedoch unter Verwendung der Tetrahydrochinolin-Analogen der obigen Verbindungen wie folgt: Vergleichsfarbstoffe
Ein Farbstoff-Empfänger wurde hergestellt durch Auftragen der folgenden Schichten durch Spin-Beschichtung auf ein 1,1 mm dickes, eine flache Oberfläche aufweisendes Borosilicatglas:
1) Eine die Haftung verbessernde Schicht aus einem VM-651- Adhäsionspromoter der Firma duPont in Form einer 1 %igen Lösung in einer Lösungsmittelmischung aus Methanol-Wasser (0,5 um dicke Schicht, Äquivalent einer Auftragsmenge von 0,54 g/m²), und
2) eine Empfangsschicht aus einem Polycarbonat und 4,4'-(Hexahydro-4,7-methanoinden-5-yliden) bisphenol (2,5 g/m²), wie in der U.S.-Patentschrift 4 962 081 beschrieben, aus Ethylbenzoat-Lösungsmittel.
Nach der Beschichtung wurde die Empfängerplatte in einem Ofen eine Stunde lang auf 60ºC erhitzt, um restliches Lösungsmittel zu entfernen.
Der grüne Farbstoff-Donor wurde mit der Gesichtsseite nach unten auf den Farbstoff-Empfänger gebracht. Als thermische Energiequelle wurde eine XFXQ-254-6 (EG&G Company) elektronische Blitzlichtlampe verwendet. Sie wurde 44 mm über dem Farbstoff-Donor angeordnet unter Verwendung eines halbzylindrischen parabolischen Reflektors eines Durchmessers von etwa 85 mm, um die Energie der Blitzlichtlampe auf 9 Joule/cm² auf der Donorebene zu konzentrieren. Die Farbstoff-Übertragungsfläche wurde definiert unter Verwendung einer Spiegel-Kantenmaske mit einer Öffnung von 12 x 42 mm. Es wurde ein Vakuum angelegt, um den Donor in Kontakt mit dem Empfänger zu halten. Die Blitzlichtlampe wurde einmal betätigt, unter Erzeugung einer übertragenen Status A-Blau-Übertragungsdichte zwischen 1,0 und 3,0.
Eine jede übertragene Testprobe wurde für 5 Minuten bei 20ºC in eine abgeschlossene, mit Tetrahydrofurandämpfen gesättigte Kammer gebracht, um die Farbstoffe in die Empfangsschicht hinein diffundieren zu lassen.
Abgelesen wurden die Status A-Rot-, Grün- und Blau-Transmissionsdichten der übertragenen Bilder. Im Falle eines blaugrünen Farbstoffes ist es, damit er erfolgreich als grüner Filterfarbstoff in einer Farbfilteranordnung verwendet werden kann, hoch wünschenswert, daß der Farbstoff, wenn er in Kombination mit einem gelben Farbstoff verwendet wird, ein Maximum von blauem und rotem Licht absorbiert, während er gleichzeitig ein Maximum an grünem Licht durchläßt, d.h. eine minimale Absorption im grünen Lichtbereich aufweist. Um dies für Vergleichszwecke abzuschätzen, wurde das Verhältnis der Rot-Grün-Dichte und das Verhältnis von blauen zu grünen Dichten errechnet. In jedem Falle ist ein hoher Wert erwünscht. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten: Farbstoff-Donor Status A - übertragene Dichte Blaugrüner Farbstoff (g/m²) Gelber Farbstoff (g/m²) (Vergleich)
Die obigen Daten zeigen, daß die Farbstoffe der Erfindung eine wirksame Übertragung zeigen (hohe maximale Rot-Dichte) und wünschenswerte spektrale Charakteristika aufweisen, sowie hohe Werte für R/G- und B/G-Übertragungsdichten. Diese Dihydrochinolin-Blaugrün-Farbstoffe stellen somit spektral bevorzugte Farbstoffe gegenüber den entsprechenden Tetrahydrochinolinfarbstoffen für die Verwendung mit einem gelben Farbstoff zur Herstellung eines grünen Elementes einer Farbfilteranordnung dar.

Claims

1. Element mit einer Farbfilteranordnung mit einem Träger, auf dem sich eine polymere Farbbild-Empfangsschicht befindet, die ein auf thermischem Wege übertragenes Bild enthält mit einem wiederkehrenden Muster von Farbstoffen, wobei einer der Farbstoffe eine Mischung aus einem gelben Farbstoff und einem blaugrünen Farbstoff unter Erzeugung eines grünen Farbtones ist, dadurch gekennzeichnet, daß der blaugrüne Farbstoff der folgenden Formel entspricht:

worin bedeuten: R ein Wasserstoffatom; eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen; eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen; eine substituierte oder unsubstituierte Alkenylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe mit 7 bis 14 Kohlenstoffatomen;

R¹ entspricht R; einer substituierten oder unsubstituierten Acylgruppe mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen; einer substituierten oder unsubstituierten Aroylgruppe mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen oder einer substituierten oder unsubstituierten Heteroaroylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen;

J jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom; ein Halogenatom oder eine substituierte oder unsubstituierte Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; und

n gleich 1 bis 3.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsschicht ein Polycarbonat-Bindemittel mit einer Glasübergangstemperatur von größer als 200ºC aufweist.

3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Polycarbonat ableitet von 4,4'-(Hexahydro-4,7- methanoinden-5-yliden)bisphenol.

4. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß J steht für Wasserstoff und R für n-C&sub4;H&sub9; oder C&sub2;H&sub4;C&sub6;H&sub5;.

5. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ steht für CH&sub2;CH=CH&sub2;, COCH=CHCH&sub3;, COC&sub6;H&sub5; oder COC&sub6;H&sub4;-p-C&sub7;H&sub1;&sub5;.

6. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster ein Mosaikmuster aus einem Satz von roten, grünen und blauen additiven Primärfarbstoffen ist.

7. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf thermischem Wege übertragene Bild unter Anwendung einer Laserinduktion erhalten worden ist.

8. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf thermischem Wege übertragene Bild unter Anwendung eines Lichtblitzes hoher Intensität erhalten worden ist.

9. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Glasträger ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Elementes mit einer Farbfilteranordnung nach Anspruch 1, bei dem man:

a) ein Farbstoff-Donorelement mit einem Träger, auf dem sich eine Farbstoffschicht befindet mit einer Mischung aus einem gelben und einem blaugrünen Farbstoff von grünem Farbton, wie in Anspruch 1 definiert, bildweise erhitzt und dadurch

b) Anteile der Farbstoffschicht auf ein Farbstoff-Empfangselement überträgt, das aufweist einen Träger, auf dem sich eine Farbstoff-Empfangsschicht befindet, die in gesichtsseitigem Kontakt mit der Farbstoffschicht des Farbstoff-Donorelementes vorliegt, und bei dem man

c) die Stufen a) und b) mit einem Farbstoff-Donorelement wiederholt, das andere auf thermischem Wege übertragbare Farbstoffe aufweist, wobei die bildweise Erhitzung in der Weise erfolgt, daß man auf der Farbstoff- Empfangsschicht ein sich wiederholendes Muster von auf thermischem Wege übertragenen Farbstoffen erzeugt.