JP2005526293A - カラーフィルタのサーマルプリンティング用平坦化要素 - Google Patents

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Abstract

熱画像形成プロセスに用いられる平坦化要素について記載されている。平坦化要素は、支持体と、約２０，０００〜約１１０，０００の重量平均分子量を有する架橋可能なバインダーを含む平坦化層とを含んでいる。

Description

本発明は、カラーフィルタの形成においてレーザー誘導の熱転写画像形成用の改善された製品およびプロセスに関する。本発明は、高解像度の液晶ディスプレイにおけるカラーフィルタの形成に特に有用である。
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスは、非常に低い電力消費を要求するディスプレイや、環境によって軽量、平坦、平面が必要とされるところで重要性が高まってきている。例えば、ＬＣＤは、リストウォッチ、ポケットおよびパーソナルコンピュータ、平面テレビディスプレイおよび航空機コックピットディスプレイのようなディスプレイデバイスに用いられている。カラーディスプレイの能力をかかるディスプレイに組み込む必要があるときは、カラーフィルタと呼ばれるコンポーネントを用いる。カラーの能力を有するデバイスについては、各ＬＣＤ画素を、カラーフィルタアレイのカラー領域、一般的に、赤色、緑色または青色と位置合せする。表示させる画像に応じて、１つもしくはそれ以上の画素電極をディスプレイ操作中に作動させて、その画素に関係するカラーフィルタ領域を通して光を全て、または部分的に伝達させる、あるいは全く伝達させないようにすることができる。ユーザーに認知される画像は、近接するカラーフィルタ領域を通って伝達された光によって形成された色のブレンドである。
カラーＬＣＤでコストに最も影響するのがカラーフィルタである。染料ゼラチン、顔料フォトレジスト、電着および印刷の４つのカラーフィルタ製造方法が業界で公知である。顔料フォトレジスト方法は、高解像度と共に、性能低下抵抗性、光学特性および可撓性の最良のトレードオフを提供するものであり、一般的に好ましい。従来のフォトリソグラフィー材料および方法をフォトレジスト方法に用いてもよいが、湿潤化学作用を含め、プロセス工程が数多いため、高コストで煩わしいものとなる。
レーザー誘導サーマル転写プロセスは、カラー校正やリソグラフィーのような用途において周知であり、例えば、バルドック（Ｂａｌｄｏｃｋ）（特許文献１）、デベール（ＤｅＢｏｅｒ）（特許文献２）、ケロッグ（Ｋｅｌｌｏｇｇ）（特許文献３）、エバンス（Ｅｖａｎｓ）（特許文献４）、フォーリー（Ｆｏｌｅｙ）ら（特許文献５）、エリス（Ｅｌｌｉｓ）ら（特許文献６）、コシズカ（Ｋｏｓｈｉｚｕｋａ）ら（特許文献７）に記載されている。
業界で公知なように、レーザー誘導プロセスは、受容体要素（ｂ）と接触して転写される材料を含有するドナー要素（ａ）を含んでなるレーザー照射可能な組立体を用いるものである。レーザー照射可能な組立体は、レーザー、通常は、好適な空間変調近赤外レーザーに露光させると、ドナー要素から受容体要素へと材料が転写される。画像を形成するために、露光は、レーザー照射可能な組立体の小さな領域に一度で行って、ドナー要素から受容体要素への材料の転写によって１つの画素を一回で構築することができる。ここでは、画素という用語は、レーザー露光システムの最低アドレス可能書込み領域を示している。このレーザーアドレス可能な画素サイズは、通常、上述したＬＣＤカラー画素サイズよりも小さい。書込みレーザーのコンピュータ制御によって、高解像度および高速で転写が行われる。レーザー照射可能な組立体は、上述したようにレーザーに画像通りに露光すると、画像形成されたレーザー照射可能な組立体と呼ばれる。
校正用途およびフォトマスク製造における画像を製造するために、着色剤は顔料や染料を含んでなる。リソグラフィー印刷プレートの製造のためには、着色剤は印刷中にインクを受けて、転写する親油性材料を含んでなる。
レーザー誘導プロセスは早く、高解像度で材料が転写される。しかしながら、多くの場合、得られる転写材料は必要な耐久性を持っていない。染料昇華プロセスにおいては、光堅牢性に欠けることが多い。アブレーティブおよび溶融転写プロセスにおいては、接着力および／または耐久性の乏しさが問題となることがある。（特許文献８）および（特許文献９）には、改善された多層のレーザー照射可能な組立体および関連のプロセスが開示されているが、転写された画像の接着力および／または耐久性の改善はもたらされていない。（特許文献１０）には、カラーフィルタの製造に用いられる改善されたドナーフィルムが開示されている。（特許文献１１）には、最終画像化製品に利点を与える放出層を用いることを特徴とするレーザー誘導熱画像転写画像形成プロセスが開示されている。
業界に公知である通り、レーザー照射可能な組立体における熱画像形成可能層には、常に、数種類のバインダー、通常、ポリマーバインダーが含まれている。バインダーは、画像転写プロセス前、中および後に入れられた着色剤および任意の添加剤を併せて保持して、単一の均一な凝集塊を形成する役目を果たす。バインダーの物理特性が、転写された画像の特性に大きく影響することが分かっている。特に、業界でのやり方だと、ガラス転移温度が室温付近または室温以下のバインダーは、優れた接着特性と共に良好な靭性および耐久性を与えるが、解像度を犠牲にすることが多いということが分かった。一方、ガラス転移温度が室温よりかなり高いバインダーは、優れた解像度を与えるが、靭性、耐久性および接着力が損なわれる。カラーフィルタ形成のような高解像度用途にレーザー誘導熱画像転写を実際に適用するには、残りの製造プロセス中、転写された画像が残存できるよう、十分な靭性および接着力が必要とされる。カラーフィルタ用途の解像度要件は、非常に厳しいものであり、その用途における有用性を保ちながらトレードオフできるものは僅かしかない。
周囲温度で硬質および延性であり、高温で剛性および弾性のままの有機コーティングを作製するのに用いられるコロイド分散ポリマーの水性ブレンドが、マズール（Ｍａｚｕｒ）らの（特許文献１２）に開示されている。特性の組み合わせは、ガラス転移温度が異なる高分子量ポリマーのブレンドを用いることによる属性である。
基板から離れた画像表面が非常に平滑な表面である、基板上の安定した架橋顔料画像が必要とされている。
英国特許第２，０８３，７２６号明細書 米国特許第４，９４２，１４１号明細書 米国特許第５，０１９，５４９号明細書 米国特許第４，９４８，７７６号明細書 米国特許第５，１５６，９３８号明細書 米国特許第５，１７１，６５０号明細書 米国特許第４，６４３，９１７号明細書 米国特許第５，５６３，０１９号明細書 米国特許第５，５２３，１９２号明細書 米国特許第６，０５１，３１８号明細書 米国特許第６，１４３，４５１号明細書 米国特許第６，０２０，４１６号明細書
レーザー誘導熱画像形成の改善された製品およびプロセスが開示されている。
第１の態様において、本発明は、約２０，０００〜約１１０，０００の重量平均分子量を有する架橋可能なバインダーを含んでなる平坦化層を含んでなる平坦化要素を提供するものである。より一般的には、架橋可能なバインダーは約３０，０００〜約１００，０００の重量平均分子量、さらにより一般的には約５０，０００〜約８５，０００の重量平均分子量を有する。
第２の態様において、本発明は、（１）（Ａ）熱画像形成可能層を含んでなるドナー要素と、（Ｂ）（ａ）受容体支持体と、（ｂ）受容体支持体の表面上に設けられた受像層とを含んでなる受容体要素とを含んでなるレーザー照射可能な組立体にレーザー線を画像通りに露光し、それによって熱画像形成可能層の露光領域を受容体要素に転写し、受像層上に着色剤含有画像を形成せしめ、（２）ドナー要素（Ａ）を受容体要素（Ｂ）から分離し、それによって、受容体要素の受像層上の着色剤含有画像を露出し、（３）場合により、受容体要素の受像層上の着色剤含有画像を、一般的にはラミネーティングにより、永久基板に適用し、受容体支持体を除去して受像層上の着色剤含有画像を永久基板に転写し、そして（４）支持体と平坦化層とを含んでなる平坦化要素を着色剤含有像に適用し、支持体を除去することを含んでなり、平坦化層が着色剤含有画像に近接しており、そして平坦化層が約２０，０００〜約１１０，０００の重量平均分子量を有する架橋可能なバインダーを含んでなる、カラー画像の作製方法を提供する。より一般的には、架橋可能なバインダーは約３０，０００〜約１００，０００の重量平均分子量、さらにより一般的には約５０，０００〜約８５，０００の重量平均分子量を有する。
第２の態様において、受容体支持体または永久基板は、ガラスのような透明材料またはポリカーボネートのような剛性プラスチックから製造してよい。工程（３）が任意のときは、受容体支持体は透明材料である。あるいは、熱画像形成可能層、受像層または両方は、約１，５００〜約７０，０００、より一般的には約５，０００〜約１０，０００、最も一般的には約１０，０００〜約７０，０００の数平均分子量を有する架橋可能なバインダーを含んでいる。
第３の態様において、本発明は、（１）（Ａ）熱画像形成可能層を有するドナー要素と、（Ｂ）永久基板とを含んでなるレーザー照射可能な組立体にレーザー線を画像通りに露光して、それによって熱画像形成可能層の露光領域を永久基板に転写して、永久基板上に着色剤含有画像を形成せしめ、（２）ドナー要素（Ａ）を永久基板（Ｂ）から分離し、それによって永久基板上の着色剤含有画像を露出させ、（３）支持体と平坦化層とを含んでなる平坦化要素を着色剤含有画像に適用し、支持体を除去することを含んでなり、平坦化層が着色剤含有画像に近接しており、そして平坦化層が約２０，０００〜約１１０，０００の重量平均分子量を有する架橋可能なバインダーを含んでなるカラー画像の作製方法を提供する。永久基板はガラスまたは処理済ガラスであってもよい。あるいは、永久基板は剛性プラスチック、例えば、ポリカーボネートまたは処理済剛性プラスチックであってもよい。より一般的には、架橋可能なバインダーは約３０，０００〜約１００，０００の重量平均分子量、さらにより一般的には約５０，０００〜約８５，０００の重量平均分子量を有する。
第４の態様において、本発明は、熱画像形成プロセスを用いて製造されたカラーフィルタと、約２０，０００〜約１１０，０００の重量平均分子量を有する架橋可能なバインダーを有する平坦化層を含んでなる平坦化要素とを含んでなるカラー液晶ディスプレイを提供するものである。より一般的には、架橋可能なバインダーは約３０，０００〜約１００，０００の重量平均分子量、さらにより一般的には約５０，０００〜約８５，０００の重量平均分子量を有する。
本発明によれば、カラーフィルタは、熱転写プロセスにより製造され、追加層を重ねて液晶ディスプレイを形成する。組立体は、ドナー要素と受容体要素とを含んでなるようにして提供される。カラーフィルタの形成時に平坦化要素を用いてもよい。
平坦化要素
平坦化要素は支持体と平坦化層とを含んでなる。
平坦化支持体
平坦化要素の支持体は寸法安定性のあるシート材料である。一般的に、後述してあるように、後の処理工程を促すために、平坦化要素は可撓性である。支持体として用いるのに適した透明な可撓性フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（「ポリエステル」）、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリ（ビニルアルコール−コ−アセタール）、ポリオレフィンまたは酢酸セルロースのようなセルロースエステル、およびポリ塩化ビニルが例示される。一般的に、平坦化要素の支持体は場合によりプラズマ処理されていてもよいポリエチレンテレフタラートである。支持体の本来の機能を妨げない限りは、その他の材料を支持体中に添加剤として存在させることができる。かかる添加剤としては、可塑剤、塗布助剤、フロー添加物、滑り剤、ハレーション防止剤、帯電防止剤、界面活性剤およびフィルム処方に用いるのに知られたその他のものが例示される。支持体の厚さは通常２５〜２００ミクロン、好ましくは７５〜１２５ミクロンである。
平坦化層
平坦化層（４０）は、下にあるカラーフィルタ要素を保護し、表面を平滑および／または水平にする。平坦化層として有用な材料は、約２０，０００〜約１１０，０００の重量平均分子量を有する低分子量の架橋可能なバインダーを含んでなる。より一般的には、架橋可能なバインダーは約３０，０００〜約１００，０００の重量平均分子量、さらにより一般的には約５０，０００〜約８５，０００の重量平均分子量を有する。バインダーは、溶液または分散液からフィルム形成またはコート可能である。ガラス転移温度が約１１０℃未満のバインダーが好ましい。
カラーフィルタをＬＣＤパネルに変換するのに用いるプロセス工程には、カラーフィルタをＮ−メチルピロリジノン、γ−ブチロラクトン、アセトン、イソプロパノール等の有機溶剤と接触させることが含まれることが多い。これらの溶剤は、平坦化層（４０）に用いる低分子量バインダー樹脂を膨潤、さらには溶解するため、何らかの形態の架橋の能力を与えなければならない。
かかる架橋反応の官能基の好適な対としては、ヒドロキシルとイソシアネート、ヒドロキシルとカルボキシル、ヒドロキシルとメラミン−ホルムアルデヒド、カルボキシルとメラミン−ホルムアルデヒド、カルボキシルとアミン、カルボキシルとエポキシ、エポキシとアミン、および無水カルボン酸とアミンが挙げられる。架橋官能基の対はいくつかのやり方で用いることができる。一方の架橋官能基は、バインダーポリマー骨格に組み込むことができ、他方は多官能性低分子量架橋剤として添加することができる。一方の架橋官能基は、バインダーポリマー骨格に組み込むことができ、他方は異なるバインダーポリマー骨格に組み込むことができる。架橋官能基は両方とも同じバインダーポリマー骨格に組み込むことができる。
その他の架橋反応では、遊離基誘導または陽イオン架橋反応を行うことのできる側基を有する１種類以上のポリマーバインダーを用いる。遊離基誘導架橋反応を行うことのできる側基は、通常、モノ−およびポリ−不飽和アルキル基、アクリルおよびメタクリル酸およびエステルのようなエチレン化不飽和の部位を含むようなものである。懸垂シンナモイルまたはＮ−アルキルスチルバゾリウム基の場合等、懸垂架橋基を感光性とすることができる場合がある。陽イオン架橋反応を行うことのできる側基としては、置換および非置換エポキシドおよびアジリジン基が挙げられる。
追加の成分としては、塗布助剤、ＵＶ安定化剤、ＵＶ−フィルタ、ＵＶ吸収剤、小分子架橋助剤、可塑剤、フロー添加物、接着促進剤、帯電防止剤、界面活性剤およびフィルム形成に用いることが知られている無色のその他のものが挙げられる。エポキシ含有ラテックスと組み合わせて、多官能性酸のような小分子架橋助剤を用いてもよい。
ドナー要素
ドナー要素（１０）は、少なくとも１種類の架橋可能なポリマーバインダーと、第１の着色剤と、ベース要素とを含む熱画像形成可能層（１２）を含んでいる。ベース要素は、ベース支持体（１４）と、ベース支持体（１４）と熱画像形成可能層（１２）の間に任意選択的な加熱層（１６）とを含んでいる。図２に最もよく示されているように、ベース要素（１４）は、加熱層（１６）と、存在する場合には、熱画像形成可能層（１２）の支持を与えるものである。場合により、放出層（図示せず）をドナー要素に存在させてもよい。
ベース支持体
ドナー要素（１０）のベース支持体（１４）は寸法安定性のあるシート材料である。一般的に、後述してあるように、後の処理工程を促すために、ドナー要素（１０）は可撓性である。ベース支持体（１４）は、レーザー放射線を透過して、後述してあるように、熱画像化層（１２）を露光することができる。
ベース支持体（１４）として用いるのに適した透明な可撓性フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（「ポリエステル」）、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリ（ビニルアルコール−コ−アセタール）、ポリエチレンまたは酢酸セルロースのようなセルロースエステル、およびポリ塩化ビニルが例示される。一般的に、ドナー要素（１０）のベース支持体（１４）は、プラズマ処理されて任意選択的な加熱層（１６）を受け入れるポリエチレンテレフタラートである。支持体の本来の機能を妨げない限りは、その他の材料を添加剤としてベース支持体中に存在させることができる。かかる添加剤としては、可塑剤、塗布助剤、フロー添加物、滑り剤、ハレーション防止剤、帯電防止剤、界面活性剤およびフィルム処方に用いるのに知られたその他のものが例示される。ベース支持体の厚さは、通常、２５〜２００ミクロン、好ましくは３８〜１０２ミクロンである。
加熱層
図２に最もよく示されているように、ドナー要素（１０）の任意選択的な加熱層（１６）の機能は、熱画像形成可能層（１２）を露光して、放射線を熱に変換するのに用いられるレーザー放射線（Ｌ）を吸収することである。加熱層は金属であるのが一般的である。
その他の好適な材料を挙げると、遷移金属元素および１３族、１４族、１５族および１６族の金属元素、それらを互いに合金にしたもの、熱画像形成可能層（１２）に対する接着力は少ないが、１族および２族の元素との合金、または熱画像形成可能層（１２）よりも、基板（２４）の受容表面に対する接着力は少なく、レーザーの波長を吸収するように処理してもよい。全体にＩＵＰＡＣ付番方式を用いており、基は、左から右へ１〜１８と数える（化学と物理学のＣＲＣハンドブック（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）、第８１版、２０００年）。タングステン（Ｗ）が、好適な遷移金属の一例である。
炭素、１４族、非金属元素を用いてもよい。
ニッケル、アルミニウム、クロムおよびニッケルバナジウム合金が、加熱層（１６）の代表的な金属である。スパッタリングにより適用されるクロムが、加熱層として最も代表的な選択である。
この代わりに、図２においては、任意選択的な加熱層（１６）を有機バインダーと赤外吸収剤を含んでなる有機層とすることができる。好適なバインダーのいくつかとしては、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニルおよびニトロセルロースが例示される。近赤外吸収剤としては、カーボンブラックと赤外染料が例示される。高い分解温度のポリマーを有機加熱層を製造するのに用いてもよい。
加熱層（１６）の厚さは、用いる金属の光学吸収に応じて異なる。最も好ましい金属化は、８３０ｎｍで５０％、好ましくは２５％〜６０％Ｔの光伝達を与えるようなものである。
単一の任意選択的な加熱層を有するのが好ましいが、２層以上の加熱層を持つこともでき、異なる層は同一または異なる組成とすることができる。
任意選択的な加熱層（１６）を、物理蒸着技術によりベース支持体（１４）に適用してもよい。「物理蒸着」とは、真空で実施される様々な蒸着アプローチのことを指す。このように、例えば、物理蒸着には、イオンビームスパッタリングをはじめとするスパッタリングの全ての形態、および電子ビーム蒸着および化学蒸着のような蒸着の全ての形態が含まれる。本発明に有用な物理蒸着の特定の形態はＲＦマグネトロンスパッタリングである。ニッケルはベース支持体（１４）上に電子ビーム析出（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ）させてもよい。アルミニウムは抵抗加熱により適用してもよい。クロム、ニッケルおよびニッケルバナジウム層はスパッタリングか電子ビーム析出（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）のいずれかにより適用してもよい。有機層から構成される任意選択的な加熱層の場合には、加熱層は従来の溶剤コーティング技術により適用してもよい。
熱画像形成可能層
第１の実施態様において、本発明の熱画像形成可能層は、（ａ）２つもしくはそれ以上の種類のポリマーバインダーと（ｂ）着色剤とを含んでなり、該バインダーの少なくとも１対は少なくとも摂氏２０度ガラス転移温度（Ｔｇ）が異なっている。バインダーは少なくとも摂氏４０度Ｔｇが異なるのが好ましい。バインダーは少なくとも摂氏８０度Ｔｇが異なるのが最も好ましい。
高Ｔｇバインダーの対は、低Ｔｇバインダー対のＴｇよりも摂氏２０〜１４０度高いＴｇを示す。高Ｔｇバインダー対のＴｇは、７０℃〜１４０℃である。低Ｔｇバインダー対のＴｇは、−４０℃〜６０℃である。高Ｔｇバインダー対のＴｇは、１００℃〜１４０℃であるのが好ましい。低Ｔｇバインダー対のＴｇは、−４０℃〜０℃であるのが好ましい。
本発明に用いるのに好適なポリマーバインダーは、自己酸化せず、レーザー露光中に晒される温度で分解したり、または劣化せずに着色剤およびバインダーがほとんど劣化せずに、または全く劣化せずに転写されるようなものであるのが好ましい。高Ｔｇ成分の対として用いるのに好適なバインダーポリマーとしては、ポリスチレンとそのコポリマー、アクリラート、メタクリラートおよびそのコポリマーが挙げられるがこれらに限られるものではない。低Ｔｇ成分の対として用いるのに好適なバインダーポリマーとしては、ブチルアクリラートおよびそのコポリマーが挙げられるがこれらに限られるものではない。本発明に用いるのに好適なポリマーバインダー中に存在するモノマー単位は置換されていても置換されていなくてもよい。ポリマーの混合物も用いることができる。
好ましい実施態様において、１〜５モル％の架橋可能なモノマーが本発明のポリマーバインダーに組み込まれる。架橋後、バインダーは、液晶ディスプレイデバイスのカラーフィルタアレイの形成に用いた温度および溶剤に対する抵抗性を示し、本実施態様をその用途において極めて好ましいものとさせている。好適な架橋可能なコモノマーとしては、メタクリル酸およびグリシジルメタクリラートが挙げられるがこれに限られるものではない。
本発明に用いるのに好適なポリマーバインダー濃度は、熱画像形成可能層の総重量に基づいて、約１５〜５０重量％、好ましくは３０〜４０重量％である。高Ｔｇバインダー対低Ｔｇバインダーの重量比は６０：４０〜９５：５、好ましくは７５：２５〜９２：８としなければならない。
本発明に用いるのに好適なバインダーは、その全体がここに参考文献として組み込まれる米国特許第６，０２０，４１６号明細書（マズールら（Ｍａｚｕｒ ｅｔ ａｌ））に記載されているようなラテックス分散液の形態で合成されるのが好ましく、これについては以下に例証されている。ポリマーラテックスの合成は、広範な商業的用途において周知である。
好ましい実施態様において、１種類もしくはそれ以上の種類のポリマーバインダーは、遊離基誘導または陽イオン架橋反応を行うことのできる側基を有するモノマー単位を含んでなる。遊離基誘導架橋反応を行うことのできる側基は、通常、モノ−およびポリ不飽和アルキル基、アクリルおよびメタクリル酸およびエステルのようなエチレン化不飽和の部位を含むようなものである。懸垂シンナモイルまたはＮ−アルキルスチルバゾリウム基の場合等、懸垂架橋基を感光性とすることができる場合がある。陽イオン架橋反応を行うことのできる側基としては、置換および非置換エポキシドおよびアジリジン基が挙げられる。
本発明を実施するのに好適な架橋可能なバインダーは、１種類もしくはそれ以上の種類のエチレン化不飽和ジカルボン酸無水物、または対応のアルキルジエステルと、１種類もしくはそれ以上の種類の上記コモノマーとの直接共重合により形成することができる。好適なエチレン化不飽和ジカルボン酸無水物は、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸および無水シトラコン酸、ならびに無水マレイン酸のジイソブチルエステルのようなアルキルジエステルである。酸無水物官能基を含有するコポリマーバインダーは、第１級脂肪族または芳香族アミンと反応させることができる。
あるいは、熱画像形成可能層は、約１，５００〜約７０，０００の数平均分子量を有する低分子量の架橋可能なバインダーを含んでなる。
合計バインダー濃度は、通常、熱画像形成可能層の総重量に基づいて、約１５〜５０重量％、好ましくは３０〜４０重量％である。
熱画像形成可能層の着色剤は、顔料分散液または昇華不可能な染料であってもよい。業界で周知なように、顔料のフィルム組成物への組み込みは、安定した顔料分散液を製造するのに顔料分散剤を用いることにより最も容易になされる。安定性および色密度、そして高分解温度のために着色剤として顔料を用いるのが好ましい。顔料は、（１）高い透明性および（２）平均粒子サイズが約１００ナノメートル未満の小さな粒子サイズを有する顔料から選択されるのが好ましい。有用ないくつかの顔料の化学的な部類としては、金属含有フタロシアニンおよびハロゲン化誘導体、アントラキノン、ピラゾロン、アセトアセチルモノアゾ、ビスアゾおよびメチンが挙げられる。本発明に用いることのできる透明な顔料のいくつかの例としては、サンケミカル社（Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）（ニュージャージー州フォートリー（Ｆｏｒｔ Ｌｅｅ，ＮＪ））製のＲＳマゼンタ２３４−００７（商標）、ＧＳシアン２４９−０５９２（商標）およびＲＳシアン２４８−０６１、チバ（Ｃｉｂａ）（デラウェア州ニューポート（Ｎｅｗｐｏｒｔ，ＤＥ））製ＢＳマゼンタＲＴ−３３３Ｄ（商標）、マイクロリスイエロー３Ｇ−ＷＡ（商標）、マイクロリスイエロー２Ｒ−ＷＡ（商標）、マイクロリスブルーＹＧ−ＷＡ（商標）、マイクロリスブラックＣ−ＷＡ（商標）、マイクロリスバイオレットＲＬ−ＷＡ（登録商標）、マイクロリスレッドＲＢＳ−ＷＡ（商標）、クロモフタールレッド３Ｂ、イルガライト（Ｉｒｇａｌｉｔｅ）ブルーＧＬＯおよびイルガライトグリーン６Ｇ、バイエル（Ｂａｙｅｒ）（ペンシルバニア州、ピッツバーグ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））製ファンションファストイエロー（Ｆａｎｃｈｏｎ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ）５７００、任意のホイコテックアキス（Ｈｅｕｃｏｔｅｃｈ Ａｑｕｉｓ）ＩＩ（商標）シリーズ、任意のホイコスパースアキス（Ｈｅｕｃｏｓｐｅｒｓｅ Ａｑｕｉｓ）ＩＩＩ（商標）シリーズ等が挙げられる。
熱画像形成可能層中に存在する着色剤の量は、永久基板上に製造された最終カラーフィルタ画像の透過光学密度が、カラーフィルタを用いて構築されるＬＣＤディスプレイに必要な色域を十分に再生するように選択する。ＬＣＤディスプレイの色域は、一般的に、ＣＩＥ色度座標ｘ、ｙおよびＹを用いて説明される。限定されることを意図するものではないが、代表的なドナー要素透過光学密度は、顔料の可視波長吸収極大で、赤色、青色および緑色について約１．０〜約２．５、５５０ｎｍの黒色について約３．０〜約４．０である。通常、着色剤は、転写コーティングの総重量に基づいて約２０〜約８０重量％、一般には約３０重量〜約５０重量％の量で存在する。
分散剤は、最大の色強度、透明度および光沢を得るために、顔料が転写されるときに通常存在している。分散剤は、通常、有機ポリマー化合物であり、細かい顔料粒子を分離し、凝集や凝着を防ぐのに用いられる。様々な分散剤が市販されている。分散剤は、当業者が行っているように、顔料表面および組成物中の他の成分の特徴に従って選択される。しかしながら、本発明を実施するのに好適な分散剤のある部類はＡＢ分散剤のものである。分散剤のＡセグメントは顔料表面に吸着される。Ｂセグメントは、顔料が分散される溶剤に広がる。Ｂセグメントは、顔料粒子間のバリアとなって、粒子の引力を緩和して凝着を防ぐ。Ｂセグメントは、用いる溶剤と良好な相容性を有していなければならない。選択したＡＢ分散剤については、「非水性コーティング系の分散剤としてのＡＢブロックポリマーの使用（“Ｕｓｅ ｏｆ ＡＢ Ｂｌｏｃｋ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ａｓ Ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔｓ ｆｏｒ Ｎｏｎ−ａｑｕｅｏｕｓ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ”）Ｈ．Ｃ．ジャクバウスカ（Ｈ．Ｃ．Ｊａｋｕｂａｕｓｋａｓ）著、コーティング技術ジャーナル（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）第５８号、Ｎｏ．７３６、７１〜８２頁に記載されている。好適なＡＢ分散剤はまた英国特許第１，３３９，９３０号明細書および米国特許第３，６８４，７７１号明細書、第３，７８８，９９６号明細書、第４，０７０，３８８号明細書、第４，９１２，０１９号明細書および第４，０３２，６９８号明細書にも開示されている。その他の種類の分散剤としては、グラフトコポリマー分散剤およびランダムコポリマー分散剤が挙げられる。ロールミリング、媒体ミリング、ボールミリング、サンドミリング等の従来の顔料分散技術を用いることができる。カラーフィルタ用途については、熱画像形成可能層のバインダーポリマーは、顔料の分散剤としても作用する。
層の本来の機能を妨げない限りは、その他の材料を熱画像化層中に添加剤として存在させることができる。かかる添加剤としては、塗布助剤、可塑剤、フロー添加物、滑り剤、ハレーション防止剤、帯電防止剤、界面活性剤およびコーティング処方に用いるのに知られたその他のものが例示される。しかしながら、最終支持体への転写後、最終製品に悪影響を及ぼす恐れがあるため、この層中の追加の材料の量は最小にするのが好ましい。
熱画像形成可能層の厚さは約０．１〜５ミクロン、好ましくは約０．１〜１．５ミクロンである。約５ミクロンを超える厚さだと、受容体へ効率的に転写するために過剰のエネルギーが必要であり、解像度の低い画像を与え、一般に好ましくない。
単一の熱画像形成可能層とするのが一般的であるが、２枚以上の熱画像化層とすることも可能であり、全て上述したように機能する限りは異なる層を同じ組成または異なる組成とすることができる。組み合わせた熱画像化層の厚さは合計で、上述した範囲内になければならない。
熱画像化層は、ドナーの加熱層上、または存在する場合には分散液または好適な溶剤中の溶液として支持体に直接コートすることができる。組立体の特性に悪影響を及ぼさない限りは、任意の好適な溶剤を、従来のコーティング技術または印刷技術、例えば、グラビア印刷またはスロットダイコーティングを用いてコーティング溶剤として用いることができる。
追加の層
業界で公知の通り、放出層（図示せず）を場合により任意選択的な加熱層（１６）と熱画像形成可能層（１２）との間に与えてもよい。放出層は、加熱するとガス状分子へと分解されて、さらに力を与えて、熱画像形成可能層（１２）の露光部分を受容体要素（２０）へと転写させる。比較的低い分解温度（約３５０℃未満、好ましくは約３２５℃未満、より好ましくは約２８０℃未満）を有するポリマーを用いてよい。２つ以上の分解温度を有するポリマーの場合には、第1の分解温度は３５０℃未満としなければならない。好適な放出層は、本発明の譲渡人に譲渡された米国特許第５，７６６，８１９号明細書に開示されている。熱添加剤はまた放出層に与えて、加熱層（１６）に生成された熱の影響を増幅してもよく、このことは業界に公知であり、米国特許第５，７６６，８１９号明細書にも記載されている。米国特許第５，７６６，８１９号明細書は、本明細書に参考文献として組み込まれる。ガス状生成物の製造に追加の分解経路を与えることによって、追加の推進力を生成して、転写プロセスを補助することができる。
場合により、加熱層（１６）と、存在する場合には、支持体（１４）および熱画像形成可能層（１２）との間に剥離手段（図示せず）を与えてもよい。これは、加熱層（１６）または支持体（１４）の酸素プラズマ処理によって行ってもよい。あるいは、剥離層を、熱画像形成可能層（１２）の適用前に、加熱層（１６）、存在する場合には支持体（１４）のいずれかに適用してもよい。有用な層のいくつかとしては、コネチカット州ノーウォークのアーチケミカルズ社（Ａｒｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｗａｌｋ ＣＴ）より入手可能なヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、ペンシルバニア州タリータウンのゼレスト社（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．，Ｔｕｌｌｙｔｏｗｎ，ＰＡ）より入手可能なジクロロシランパーフルオロデカン、ペンシルバニア州ブリストールのユナイテッドケミカルテクノロジーズ社（Ｕｎｉｔｅｄ Ｃｈｅｍｃｉａｌ Ｔｅｃｈｎｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｂｒｉｓｔｏｌ，ＰＡ）より入手可能なトリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル−１−メチルジクロロシラン等が挙げられる。剥離手段は熱活性剥離材料であってもよい。
その他のドナー要素は、代替の熱画像形成可能層を１枚または複数枚支持体上に含んでなってもよい。追加の層を、画像通りに露光および形成画像の転写に用いられる特定のプロセスに応じて存在させてもよい。上述したオーバーコートを適用する好適な熱画像形成可能層は米国特許第５，７７３，１８８号明細書、米国特許第５，６２２，７９５号明細書、米国特許第５，５９３，８０８号明細書、米国特許第５，３３４，５７３号明細書、米国特許第５，１５６，９３８号明細書、米国特許第５，２５６，５０６号明細書、米国特許第５，４２７，８４７号明細書、米国特許第５，１７１，６５０号明細書および米国特許第５，６８１，６８１号明細書に開示されている。
受容体要素
図２に示す受容体要素は、受容体支持体（２２）と受像層（２４）と、場合によりクッションまたは剥離層（図示せず）とを含んでなる。
受容体支持体（２２）は、ドナー要素のベース支持体と同じ材料で作製することができる。さらに、二酸化チタンのような白色顔料で充填されたポリエチレンテレフタレートやタイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）スパンボンドポリオレフィンのような合成紙といった不透明材料を受容体支持体として用いてもよい。受容体支持体（２２）の代表的な材料はポリエチレンテレフタレートとポリイミドである。この代わりに、受容体要素を永久基板として用いるときは、受容体支持体は、上述したような透明プラスチックフィルム、ガラスおよびその複合体を含んでいてもよい。薄いガラス基板（厚さ０．５〜１．０ｍｍ）が一般的に用いられる。
受像層（２４）は、例えば、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、スチレン／アクリロニトリルコポリマー、ポリ（カプロラクトン）、エチレンおよび／または塩化ビニルとのビニルアセテートコポリマー、（メソ）アクリラートホモポリマー（ブチル−メタクリラート）およびコポリマーおよびその混合物のコーティングであってもよい。この受像層は、意図する目的にとって任意の有効量で存在させてよい。通常、１〜５ｇ／ｍ２の塗布重量で良好な結果が得られている。あるいは、受像層は、約１，５００〜約７０，０００の数平均分子量を有する低分子量の架橋可能なバインダーを含んでなる。
受像層に加えて、受容体要素は場合により、受容体支持体と受像層との間に１層もしくはそれ以上の層を含んでいてもよい。受像層と支持体との間の１枚の追加の層は剥離層である。受容体要素が中間転写要素である中間転写プロセスにおいて、剥離層は受容体要素に所望の接着力バランスを与えて、露光中およびドナー要素からの分離中、受像層は受容体支持体に接合するが、カラー画像の永久支持体への、例えば、ラミネーションによる転写に際しては、受容体支持体からの受像層の分離を促すようにすることができる。カラー画像はこのように永久支持体（例えば、ガラスまたは平坦化要素）と受像層との間にある。受像層は、ＬＣＤ装置にとって平坦化層として作用し得る。剥離層として用いるのに好適な材料としては、ポリアミド、シリコーン、塩化ビニルポリマーおよびコポリマー、酢酸ビニルポリマーおよびコポリマー、ならびに可塑化ポリビニルアルコールが例示される。剥離層は１〜５０ミクロンの厚さとすることができる。
変形可能層であるクッション層をまた受容体要素中、一般的に、剥離層と受容体支持体との間に存在させてもよい。クッション層は、組立時に受容体要素とドナー要素との間の接触を増大させるために存在させてもよい。クッション層として用いるのに好適な材料としては、スチレン／エチレン／ブチレン／−スチレン、スチレン／ブチレン／スチレンブロックコポリマーおよびその他エラストマーのようなスチレンとオレフィンモノマーのコポリマーが例示される。クッション層と剥離層との間、またはクッション層と受像層との間に接着層を存在させてもよい。好適な接着剤としては、エチレン酢酸ビニルのようなホットメルト接着剤が例示される。カラーフィルタアレイ用途に用いるのに好適な受容要素は、本明細書に参考文献として組み込まれる米国特許第５，５６５，３０１号明細書に転写要素として開示されている。受容体層の代表的なポリマーは、これらに限られるものではないが、アクリラートホモポリマーおよびコポリマー、メタクリラートホモポリマーおよびコポリマー、（メタ）アクリラートブロックコポリマー、スチレンのようなその他のコモノマータイプを含有するおよび（メタ）アクリラートコポリマーをはじめとする（メタ）アクリルポリマーである。別の受容体要素が米国特許第５，５３４，３８７号明細書に開示されている。この代わりに、受像層は、上述したのと同様に、低分子量架橋可能バインダーを含有していてもよい。
一般的に、受像層の表面を粗面化して機能を改善してもよい。受像層表面を粗面化する方法としては、微細粗面化が挙げられる。微細粗面化は任意の好適な方法により行ってよい。一つの具体例としては、圧力および熱をかけて粗面化したシートと接触させるものである。用いる圧力は約８ＭＰａ未満であるのが好ましい。場合により、熱を約８０〜約８８℃まで、より一般的にはポリカプロラクトンポリマーには約５４℃、ポリ（酢酸ビニル）ポリマーには約９４℃適用して、受像層に均一な微細粗面化表面を与える。この代わりに、加熱または冷却粗面化ロールを用いて微細粗面化を行ってもよい。
受像層の微細粗面化に用いる手段は表面に均一な粗度を有することが重要である。一般的に、ワイコ（Ｗｙｋｏ）側面計（アリゾナ州ツーソン、ワイコ型番ＮＴ３３００、ヴェーコ計測（Ｗｙｋｏ Ｍｏｄｅｌ ＮＴ３３００，Ｖｅｅｃｏ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ，Ｔｕｃｓｏｎ，ＡＺ））により求められる平均粗さ（Ｒａ）は、約０．６ミクロン未満の値でなければならない。
永久基板
中間転写プロセスにおいて、プロセスの工程（３）に用いる永久基板（３０）は光学的に透明でなければならない。ポリエチレンテレフタラートやポリイミドのようなポリエチレン、処理済ガラスおよびその複合体、またはポリカーボネートやポリ（４−メチルペンテン）のような剛性プラスチックといった透明プラスチックフィルムが例示される。薄いガラス基板（厚さ０．５〜１．０ｍｍ）が一般的に用いられる。
永久基板（３０）の処理またはコーティングは、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、スチレン／アクリロニトリルコポリマー、ポリ（カプロラクトン）、エチレンおよび／または塩化ビニルとのビニルアセテートコポリマー、（メソ）アクリラートホモポリマー（ブチル−メタクリラート等）およびコポリマーおよびその混合物よりなる群から選択してよい。この層は、意図する目的にとって任意の有効量で存在させてよい。通常、１〜５ｇ／ｍ２の塗布重量で良好な結果が得られている。
直接転写プロセスにおいて、工程（２）の受容体要素は永久基板（３０）である。受容体支持体（２２）および任意選択的な受像層（２４）は、永久基板（３０）とその上の処理またはコーティングについて上述した材料を含んでなる。
また、予備形成ブラックマスクパターンを組み込む基板を用いても有利である。一般的に、予備形成ブラックマスクは、剛性ガラスまたはプラスチック基板の場合に用い、可撓性永久基板、または可撓性中間受容体支持体と共に用いることもできる。カラーフィルタの着色（すなわち、ＲＧＢ）画素構造の輪郭となるブラックマスクは様々なやり方で製造してよい。ブラックマスクを製造する一つの方法は、本明細書に記載した種類の熱画像形成ドナーを用いるものである。この場合、ブラックマスクを構築するプロセスが、任意選択的な受像層のある、またはない、中間または永久基板のいずれかへの着色ドナーフィルムの画像形成について記載したプロセスに続く。
当業者に周知の別の従来の手段によって永久基板上に予備形成されたブラックマスクを用いることも可能である。ブラックマスクを製造する従来の方法の一例は、露光マスクを通したフォトレジストの光学的露光を含んでなるフォトリソグラフィープロセスである。ブラックマスクは、追加の処理工程（すなわち、エッチング、洗浄、ストリッピング等）の後、一般的に形成されてよい。従来の予備形成されたブラックマスクを用いるときは、着色サーマルドナー要素を露光し、予備形成されたブラックマスクと正確に位置合せされた予備形成ブラックマスクを備えた永久基板（３０）に画像を転写する。このプロセスによって、従来のブラックマスクとサーマルカラーパターンを用いる「ハイブリッド」カラーフィルタが得られる。予備形成ブラックマスクを用いる利点は、このプロセスによって、既存のＬＣＤ製造プロセスとの統合しやすさが改善されることである。予備形成ブラックマスクはまた、熱転写プロセスに比べて、光学リソグラフィープロセスの元々のかなり高い解像度も利用している。高解像度ブラックマスクを用いると、カラーパターンの低解像度端部がブラックマスクにより隠されて、カラーフィルタパターンの着色部分の解像度要件を下げる役割も果たす。予備形成ブラックマスクと位置合せされた着色ドナーの転写には、予備形成ブラックマスクを画像形成器の書き込み位置まで位置合せする手段を与えるために、熱画像形成装置の修正も必要である。
予備形成された従来のブラックマスクパターンは、一般に、薄い（約０．１〜０．３ミクロン）無機材料（例えば、クロム、酸化クロム等）または有機黒色着色レジスト（有機ブラックマスク）のいずれかから構成されている。有機ブラックマスクの場合には、ブラックマスク層の一般的な厚さは０．５〜３．０ミクロンである。通常、従来通り製造された予備形成ブラックマスクに処理またはコーティングが存在する場合には、処理またはコーティング永久基板（３０）の最外層となり、予備形成ブラックマスクを完全にカバーする。
プロセス
図２、５ａおよび５ｂに示すように、ドナー要素（１０）の熱画像形成可能層（１２）の外側表面を、受容要素（２０）の受像層（２４）と近接配置させて、組立体（２５）を形成する。真空および／または圧力を用いて、ドナー要素（１０）と受容体要素（２０）を併せて保持して、組立体（２５）を形成する。他の代替例として、ドナー要素（１０）および受容体要素（２０）を貼り合せて画像形成装置に貼り付けることもできる。ピン／クランピングシステムを用いることもできる。あるいは、ドナー要素および／または受容体要素の表面を、マットなポリエチレンカバーシートをラミネートすることによりコーティング中に粗面化してもよい。それによって、ドナー要素（１０）と受容体要素（２０）との間から空気を追い出すのが促されて、ドナー要素（１０）と受容体要素（２０）との間の接触の平均均一性が改善される。
組立体（２５）を、熱または光の形態で、放射線（Ｌ）により選択された領域においてドナー要素（１０）を通して露光する。上述した通り、露光パターンはカラーフィルタの所望のパターンである。任意選択的な加熱層（１６）または熱画像形成可能層が放射線（Ｌ）を吸収して、熱画像形成可能層（１２）の熱露光部分を受容体要素（２０）へ転写する。
露光後、ドナー要素（１０）は受容体要素（２０）から分離される。これは、２つの要素を剥がして離すことにより行ってよい。ごく小さい剥離力しか必要とされず、ドナー支持体（１０）は受容体要素（２０）から単純に分離される。従来の手動または自動分離技術を用いてもよい。ドナーと受容体を分離するプロセスが、一定の剥離速度およびカラーフィルタストライプパターンに平行な剥離方向の曲率半径で行われるとき、最良の品質の画像形成結果が得られる。
ドナー要素（１０）と受容体要素（２０）を分離した後、カラー画像は受容体要素に転写されるが、熱画像形成可能層（１２）の未露光の望まない部分はドナー要素に残る。
放射線（Ｌ）は、レーザーにより与えられるのが一般的である。レーザー放射線は、約１Ｊ／ｃｍ２まで、好ましくは約７５〜５００ｍＪ／ｃｍ２のレーザーフルエンスで提供される。十分な熱を生成して、着色剤材料を転写させるのに他の技術を用いることもできる。例えば、サーマルプリントヘッドあるいは原子力検鏡に用いられるような約５０ナノメートルから約５ミクロンまでの直径の金属チップの微視的アレイを用いてもよい。電気回路を金属チップに与えて熱を生成する。
様々な種類のレーザーを用いて着色剤材料の熱画像形成可能層（１２）を露光してよい。レーザーは赤外、近赤外または可視領域で発光するのが好ましい。特に有利なのは７５０〜８７０ｎｍの領域で発光するダイオードレーザーであり、サイズの小ささ、低コスト、安定性、信頼性、丈夫さおよび調節し易さの点でかなりの利点を与えるものである。７８０〜８５０ｎｍの領域で発光するダイオードレーザーが最も好ましい。かかるレーザーは、例えば、カリフォルニア州サンノゼのスペクトラダイオードラボラトリーズ（Ｓｐｅｃｔｒａ Ｄｉｏｄｅ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ， Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ）より入手可能である。加熱層（１６）の吸収がレーザーの発光波長に適合するような、業界に公知のその他の種類のレーザーを用いてもよい。
図５ａに示すように、ドナー要素（１０）および受容体要素（２０）が両方とも可撓性の場合には、組立品（２５）をドラム上に簡便に装着してレーザー画像形成を促すことができる。
転写工程を第１のカラー画像（１２’）を有する同じ受容体要素と、異なる色の着色剤を有する１つもしくはそれ以上の異なるドナー要素で繰り返して、多色カラーフィルタパターンを製造することができる。受容体支持体が透明基板の場合には、図３および図７に示すように、カラーフィルタ（３５）が形成される。場合により、転写前、追加の接着層（図示せず）を永久基板、例えば、ガラス上に存在させてもよい。
図４に示すように、受容体要素が中間転写要素である場合には、本発明のプロセスにおける次の工程は、カラー画像（１２’）を受容体要素からガラス等の永久基板に転写するものである。単色または多色画像であってもよいカラー画像（１２’）を受容体要素（２０）上に形成した後、カラー画像（１２’）を含む受容体要素（２０）を図４に示すように永久基板（３０）と接触させる。基板（３０）に、ベース要素（３２）と接着コーティング（３４）を含ませて、パターン化層（１２’）の基板への接着力を増大させてもよい。接着コーティング（３４）は、好適なポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、スチレン／アクリロニトリルコポリマー、ポリ（カプロラクトン）、エチレンおよび／または塩化ビニルとのビニルアセテートコポリマー、（メタ）アクリラートホモポリマー（ブチル−メタクリラート）、コポリマーおよびその混合物であってよい。この代わりに、受容要素について上述したのと同様の受像層を、別個の受容要素を永久基板にラミネートし、カラー画像を永久基板に転写する前に受容体支持体を除去する、例えば、剥がすことにより永久基板に適用してもよい。
カラー画像に近接した基板（３０）の表面が、カラー画像および受像層の受容体支持体への接着力よりも大きな接着力をカラー画像（１２’）に対して有することが重要である。基板（３０）は、後の層を支持し、ＬＣＤディスプレイにより生成される光を伝達する任意の材料であってよい。いくつかの好適な材料としては、上述した透明プラスチックフィルム、ガラスおよび複合体が挙げられる。薄いガラス基板が好ましい。５０ミクロンという薄いガラスを用いることができる。厚さの上限は、最終製品の重量および所望の特性により設定される。通常、厚さは５ミリメートル未満である。代表的な値は０．５〜１．０ｍｍである。
カラー画像（１２’）はラミネーションにより基板（３０）に転写されるのが好ましい。業界で公知の通り、ニップまたはプレスラミネーションを用いてよい。デラウェア州ウィルミントンのデュポン（ＤｕＰｏｎｔ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）製ロール間（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）ＨＲＬ−２４ラミネータを用いてラミネーションを行うのが一般的である。最低有用圧力は約２１０ｋＰａである。最大圧力は、ダストのスペック等望ましくない汚染によって基板に亀裂が生じるような圧力により決まる。通常、圧力は約６９ＭＰａ未満でなければならない。ドナー要素（１０）を基板（３０）から分離した後、カラー画像（１２’）を基板から転写してカラーフィルタ要素（３５）を形成する。
本発明のプロセスの次の工程は、平坦化層（４０）をこのようにして形成されたカラーフィルタに適用するものである。
平坦化層（４０）は従来のコーティング技術を用いて適用してよい。かかる技術は業界に周知であり、スピンコーティング、鋳造、グラビア印刷および押出しコーティングプロセスが挙げられる。平坦化層はまた、図８に示すように、予備形成フィルムとして適用してカラーフィルタ要素（３５）にラミネートすることにより適用することもできる。ステンレス鋼プレートのような剛性プレート（６１）、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）シートのような可撓性剥離要素（６２）、ファイバー強化ゴムシートのような圧縮性要素（６３）、ポリエステルシート（６４）、平坦化層（４０）を有する平坦化要素、平坦化層（４０）に近接したカラーフィルタパターンを備えたカラーフィルタ（３５）、カラーフィルタのガラス基板に近接したポリエステルシート（６４’）、ファイバー強化ゴムシートのような可撓性圧縮性要素（６３’）、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）シートのような剥離要素（６２’）およびステンレス鋼プレートのような剛性プレート（６１’）を含んでなるスタックが、真空ラミネータに配置されて、平坦化層をカラーフィルタ要素（３５）にラミネーションする前にチャンバーを真空にする。
液晶ディスプレイ
液晶ディスプレイおよびカラーフィルタの単純化された概略図を図１に示す。液晶ディスプレイは２つのパネルを有している。上部パネルは、第１の偏光子（７１）、ガラスまたはその他剛性基板（３０）、任意選択的な接着層、サーマルプリンティングによる等従来のリソグラフィー技術またはその他手段により形成されたブラックマトリックスを含んでなる。ブラックマトリックスを含んでなる材料は、無機（例えば、クロム、酸化クロム等）であっても有機（例えば、黒色着色フォトレジスト）であってもよい。上部プレートは、さらに、別個の赤色、緑色および青色副画素（１２’）を含んでなるカラーフィルタ層、保護有機平坦化層（４０）透明導電体（一般的に、インジウム酸化錫）（７３）および液晶配向を決める位置合せ層（７４）をさらに含んでなる。上部および下部プレートは、２枚のプレート間の固定分離を維持し、液晶溶液が含まれるセルを画定する役割も果たす剛性メカニカルスペーサ（７５）により分離されている。ＬＣＤディスプレイの下部プレートは、第２の位置合せ層（７６）、透明導体（７７）、基板（７８）としてのガラスまたはその他剛性材料、および最終的に第２の偏光子（７２）から構成されている。概略図には示されていないが、液晶の配向を制御する駆動エレクトロニクスがある。代表的な最新のＬＣＤディスプレイは、ＬＣＤディスプレイの下部プレート上に製造される薄膜トランジスタ回路（図示せず）（各ＲＧＢ副画素について一つの回路）のアレイを用いている。最終的に、バックライト（７９）が下部プレートの下に配置されてディスプレイの照射を与える。反射された周囲の照明を利用するＬＣＤディスプレイもまた本発明のカラーフィルタを用いることができる。
これらの実施例により、請求され本明細書に記載されたプロセスおよび製品を例証するがこれらに限られるものではない。特に断わりのない限り、明細書全体にわたって温度は全て℃（摂氏度）であり、パーセンテージは全て重量パーセンテージである。ミズーリ州セントルイスのシグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）が、ここで用いた材料の多くの有用な供給源である。
定義：
報告されたＴｇ（ガラス転移温度）値は、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２に従って記録されたＤＳＣスキャンによる摂氏度での中点温度であった。
分子量は、ＴＨＦ溶液中での標準技術対ポリ（メチルメタクリラート）標準で標準ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定された。
動的光散乱は、ブルックヘブンインスツルメント（Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）ＢＩ−９０００ＡＴデジタル相関計（ニューヨーク州ブルックヘブンのブルックヘブンインスツルメンツ（Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ，ＮＹ））により行った。波長４８８ｎｍおよび出力２００ｍＷのアルゴン−イオンレーザーを用いた。測定は、室温で散乱角度６０°で行った。試料２００μＬを２０ｍＬの水に、そして１００μＬを２０ｍＬの水に希釈し、０．４５ミクロンのフィルタでろ過した。結果はｎｍ単位の直径（粒子サイズ）として記録してある。準弾性光散乱により粒子サイズを求めることについては、塗料および表面コーティング：理論と実際、Ｒ．ロムボーン編、エリスハーウッド社、英国、西サセックス（Ｐａｉｎｔ ａｎｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ：Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｅｄ．Ｂｙ Ｒ．Ｌｏｍｂｏｕｒｎｅ，Ｅｌｌｉｓ Ｈｏｒｗｏｏｄ Ｌｔｄ．，Ｗｅｓｔ Ｓｕｓｓｅｘ，Ｅｎｇｌａｎｄ）１９８７年、２９６〜２９９頁およびレーザー光散乱の生物学的運動への研究への応用、Ｊ．Ｃ．エルンシャウおよびＭ．Ｗ．スティール編、プレナムプレス（Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｓｅｒ Ｌｉｇｈｔ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｏｔｉｏｎ、ｅｄ．Ｂｙ Ｊ．Ｃ．Ｅａｒｎｓｈａｗ ａｎｄ Ｍ．Ｗ．Ｓｔｅｅｒ，Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ，ＮＹ）１９８３年、５３〜７６頁に一般的な説明があるので参照されたい。
約５グラムのアクリルラテックスを、風袋を測定した５ｃｍのアルミニウムパンに入れ、７５℃、約４００ｍｍＨｇの真空で真空オーブン中に１〜２日間入れることにより固体含量を測定した。試料の最終重量を初期の試料重量で除算することによりパーセント固体を計算した。
１ｄｍ２片のフィルムを切断して秤量し、コーティングをメタノールかアセトンで湿らせた紙タオルで擦ることにより除去し、フィルムを数分間乾燥し、再秤量することにより塗布重量を測定した。塗布重量はフィルムになる前後でｍｇでの重量が異なる。単位：ｍｇ／ｄｍ２
カラーフィルタ製造
受容体ラテックス
ＰＲ−８
３リットルの丸底フラスコは、凝縮器、添加漏斗、開始溶液入口、メカニカルスターラー、ヒーターおよび温度制御プローブを備えており、内容物を窒素雰囲気下に維持した。フラスコに７００グラムの脱イオン水と６．９０グラムのポリステップ（ＰＯＬＹＳＴＥＰ）Ｂ−７を入れた。１００ｍＬの脱イオン水に溶解した０．４０グラムの過硫酸アンモニウムの第１の開始溶液を製造した。１４０．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラートおよび５０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートの第１のモノマーブレンドを製造し、添加漏斗に入れた。１４０．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、５０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートおよび１２．０グラムのメタクリル酸の第２のモノマーブレンドを製造した。攪拌しながら、反応フラスコの内容物を８５℃まで加熱して、以下の工程中ずっと３℃の範囲内でその温度に維持した。
８０ｍＬの第１の開始溶液のフラスコへの第１回目の添加の後、１分以内に、添加漏斗からの２０ｍＬの第１のモノマーブレンドの第２回目の添加をすることによって、アクリルラテックスの合成を開始した。この２回の添加を１分未満で完了した。添加漏斗中の第１のモノマーブレンドの残りの部分のフラスコへの添加を２分以内に開始して、一定のレートで６０分にわたって添加した。第１のモノマーブレンドの添加の最後に、第２のモノマーブレンドを２分以内に即時に添加漏斗に加えて、その直後に、フラスコに一定のレートで計６０分間にわたって添加した。第２のモノマーブレンドの添加完了後、残りの開始溶液を１分未満以内に即時に添加した。開始溶液の添加完了後、フラスコの内容物の攪拌を８５℃プラスマイナス３℃で３０分間続けた。その後、反応フラスコの内容物を周囲温度まで冷却し、微細塗料ろ過器（フロリダ州ポンパノビーチのポールＮガードナー社（Ｐａｕｌ Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、商品番号ＳＴ−Ｆ６０×４８メッシュ）を通してろ過してアクリルラテックスＰＲ−８を得た。
アクリルラテックスの粒子サイズは９２ｎｍ、３３．５％固体およびＴｇ７２℃であった。
ＰＲ−９
３リットルの丸底フラスコは、凝縮器、添加漏斗、開始溶液入口、メカニカルスターラー、ヒーターおよび温度制御プローブを備えており、内容物を窒素雰囲気下に維持した。フラスコに７００グラムの脱イオン水と６．９０グラムのＰＯＬＹＳＴＥＰ Ｂ−７を入れた。１００ｍＬの脱イオン水に溶解した０．４０グラムの過硫酸アンモニウムの第１の開始溶液を製造した。１１０．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラートおよび８０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートの第１のモノマーブレンドを製造し、添加漏斗に入れた。１１０．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、８０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートおよび１２．０グラムのメタクリル酸の第２のモノマーブレンドを製造した。攪拌しながら、反応フラスコの内容物を８５℃まで加熱して、以下の工程中ずっと３℃の範囲内でその温度に維持した。
８０ｍＬの第１の開始溶液のフラスコへの第１回目の添加の後、１分以内に、添加漏斗からの２０ｍＬの第１のモノマーブレンドの第２回目の添加をすることによって、アクリルラテックスの合成を開始した。この２回の添加を１分未満で完了した。添加漏斗中の第１のモノマーブレンドの残りの部分のフラスコへの添加を２分以内に開始して、一定のレートで６０分にわたって添加した。第１のモノマーブレンドの添加の最後に、第２のモノマーブレンドを２分以内に即時に添加漏斗に加えて、その直後に、フラスコに一定のレートで計６０分間にわたって添加した。第２のモノマーブレンドの添加完了後、残りの開始溶液を１分未満以内に即時に添加した。開始溶液の添加完了後、フラスコの内容物の攪拌を８５℃プラスマイナス３℃で３０分間続けた。その後、反応フラスコの内容物を周囲温度まで冷却し、微細塗料ろ過器（フロリダ州ポンパノビーチのポールＮガードナー社（Ｐａｕｌ Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、商品番号ＳＴ−Ｆ６０×４８メッシュ）を通してろ過してアクリルラテックスＰＲ−９を得た。
アクリルラテックスの粒子サイズは９４ｎｍ、３３．４％固体およびＴｇ３９℃であった。
受容体フィルム
受容体フィルム（ＦＲ−１）を次のようにして製造した。３２４１．６９グラムの脱イオン水、１４４．０８グラムのゾニル（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）ＦＳＡ、２１６１．１３グラムのブチルセロソルブ、９１４８．７８グラムのＰＲ−８および２１３２３．１３グラムのＰＲ−９をこの順番で添加することにより、４０リットルのステンレス鋼容器中でコーティング組成物を製造した。組成物を乾燥塗布重量が１３．１ｍｇ／ｄｍ２になるまで支持ベースにコートした。コーティング組成物を、厚さ１０２ミクロンのクロナール（Ｃｒｏｎａｒ）（登録商標）４７１Ｘポリエステル（デラウェア州ウィルミントンのデュポン（ＤｕＰｏｎｔ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））上にコートされた厚さ６４ミクロンのエルバックス（Ｅｌｖａｘ）（登録商標）５５０（エチレン酢酸ビニルコポリマー、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ））の支持ベースのエルバックス（Ｅｌｖａｘ）（登録商標）５５０表面上にコートした。コートした支持ベースを、約３８℃の初期値から約６５℃の最終値まで約５分間かけて増大する温度で乾燥した。フィルム乾燥後、ＯＳＭマットポリエチレンフィルム（ノースカロライナ州ニューベルンのトレデガー社（Ｔｒｅｄｅｇａｒ Ｃｏ．，Ｎｅｗ Ｂｅｒｎ，ＮＣ））を介在させて、周囲温度および６５０ｋＰａでニップロール間に通して、ポリエチレンパターンを受容体表面にエンボス加工した。後の取扱いの間にコートされた表面の汚染を防ぐために画像形成直前まで、ポリエチレンフィルムは受容体表面上に残した。
ドナー要素
分散樹脂ＤＲ−３
米国特許第５，２３１，１３１号明細書（チュー（Ｃｈｕ）ら）に記載された通りにして、コバルト連鎖移動グラフトコポリマー方法により顔料分散剤ＤＲ−３を製造した。組成は表１に挙げてある。−ｇ−の前の組成をコバルト連鎖移動重合により末端に重合可能な基を備えたオリゴマーへと重合した。このオリゴマーを残りのモノマー混合物と共重合してグラフトコポリマーを形成した。
顔料分散剤
ＰＤ−Ｋ１顔料分散液はデグサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）Ｗ６６２０カーボンブラックおよびＤＲ−３から製造した。顔料分散液は、米国特許第５，２３１，１３１号明細書（チュー（Ｃｈｕ））に記載された手順に従って、顔料対分散剤比（Ｐ／Ｄ）２．０で、１５％固体で製造した。３２３．０８グラムの水、３３．３０グラムの分散剤溶液および３．６２グラムの２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールの混合物を、４０．００グラムのデグサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）Ｗ６６２０カーボンブラックと共にアトライタ（アポロ（Ａｐｏｌｌｏ）（登録商標）ミシガン州トロイのトリックチタン（Ｔｒｉｃｋ Ｔｉｔａｎｉｕｍ，Ｔｒｏｙ，ＭＩ））に供給した。アトライタは８５０グラムの０．８〜１．０ミクロンジルコニア媒体を含有していた。温度を３８℃未満に保って混合物を２２時間処理した。１ミクロンのフィルタを通したろ過により顔料分散液が生成された。
表２に示した材料および条件を用いて分散液ＰＤ−Ｒ５、ＰＤ−Ｇ４およびＰＤ−Ｂ２をＰＤ−Ｋ１と同様にして製造した。
バインダー樹脂
ＰＲ−５
３リットルの丸底フラスコは、凝縮器、添加漏斗、開始溶液入口、メカニカルスターラー、ヒーターおよび温度制御プローブを備えており、内容物を窒素雰囲気下に維持した。フラスコに７００グラムの脱イオン水と６．９０グラムのＰＯＬＹＳＴＥＰ Ｂ−７を入れた。１００ｍＬの脱イオン水に溶解した０．４０グラムの過硫酸アンモニウムの第１の開始溶液を製造した。９０．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラートおよび１００．０グラムのｎ−ブチルアクリラートの第１のモノマーブレンドを製造し、添加漏斗に入れた。９０．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、１００．０グラムのｎ−ブチルアクリラートおよび１２．０グラムのメタクリル酸の第２のモノマーブレンドを製造した。攪拌しながら、反応フラスコの内容物を８５℃まで加熱して、以下の工程中ずっと３℃の範囲内でその温度に維持した。
８０ｍＬの第１の開始溶液のフラスコへの第１回目の添加の後、１分以内に、添加漏斗からの２０ｍＬの第１のモノマーブレンドの第２回目の添加をすることによって、アクリルラテックスの合成を開始した。この２回の添加を１分未満で完了した。添加漏斗中の第１のモノマーブレンドの残りの部分のフラスコへの添加を２分以内に開始して、一定のレートで６０分にわたって添加した。第１のモノマーブレンドの添加の最後に、第２のモノマーブレンドを２分以内に即時に添加漏斗に加えて、その直後に、フラスコに一定のレートで計６０分間にわたって添加した。第２のモノマーブレンドの添加完了後、残りの開始溶液を１分未満以内に即時に添加した。開始溶液の添加完了後、フラスコの内容物の攪拌を８５℃プラスマイナス３℃で３０分間続けた。その後、反応フラスコの内容物を周囲温度まで冷却し、微細塗料ろ過器（フロリダ州ポンパノビーチのポールＮガードナー社（Ｐａｕｌ Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、商品番号ＳＴ−Ｆ６０×４８メッシュ）を通してろ過してアクリルラテックスＰＲ−５を得た。
アクリルラテックスの粒子サイズは８１ｎｍ、３３．３％固体およびＴｇ１１３℃であった。
ＰＲ−６
３リットルの丸底フラスコは、凝縮器、添加漏斗、開始溶液入口、メカニカルスターラー、ヒーターおよび温度制御プローブを備えており、内容物を窒素雰囲気下に維持した。フラスコに７００グラムの脱イオン水と６．９０グラムのＰＯＬＹＳＴＥＰ Ｂ−７を入れた。１００ｍＬの脱イオン水に溶解した０．２０グラムの過硫酸アンモニウムの第１の開始溶液を製造した。１０．０グラムのメチルメタクリラート、２０．０グラムのスチレン、４．０グラムのグリシジルメタクリラートおよび１６０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートの第１のモノマーブレンドを製造し、添加漏斗に入れた。１０．０グラムのメチルメタクリラート、２０．０グラムのスチレン、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、１６０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートおよび１２．０グラムのメタクリル酸の第２のモノマーブレンドを製造した。攪拌しながら、反応フラスコの内容物を８５℃まで加熱して、以下の工程中ずっと３℃の範囲内でその温度に維持した。
８０ｍＬの第１の開始溶液のフラスコへの第１回目の添加の後、１分以内に、添加漏斗からの２０ｍＬの第１のモノマーブレンドの第２回目の添加をすることによって、アクリルラテックスの合成を開始した。この２回の添加を１分未満で完了した。添加漏斗中の第１のモノマーブレンドの残りの部分のフラスコへの添加を２分以内に開始して、一定のレートで６０分にわたって添加した。第１のモノマーブレンドの添加の最後に、第２のモノマーブレンドを２分以内に即時に添加漏斗に加えて、その直後に、フラスコに一定のレートで計６０分間にわたって添加した。第２のモノマーブレンドの添加完了後、残りの開始溶液を１分未満以内に即時に添加した。開始溶液の添加完了後、フラスコの内容物の攪拌を８５℃プラスマイナス３℃で３０分間続けた。その後、反応フラスコの内容物を周囲温度まで冷却し、微細塗料ろ過器（フロリダ州ポンパノビーチのポールＮガードナー社（Ｐａｕｌ Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、商品番号ＳＴ−Ｆ６０×４８メッシュ）を通してろ過してアクリルラテックスＰＲ−６を得た。
アクリルラテックスの粒子サイズは８１ｎｍ、３３．７％固体およびＴｇ−２１℃であった。
コーティング／乾燥条件
ドナーフィルム処方を表３にまとめてある。表３に挙げた材料を表３に挙げた順番および量で、空気中で攪拌４０−Ｌステンレス鋼容器に加えた。処方を２４〜４８時間攪拌し、５μフィルタを通して濾過した。これらの処方を指定されたフィルムベース上にコートして、約３８℃の初期値から約６５℃の最終値まで約５分間かけて増大する温度で乾燥した。
画像形成
受容体シート上に直接カラードナーを、Ｒ、Ｂ、Ｇ、Ｋの順番でトレンドセッター（Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）に画像形成した。出力設定（Ｗ出力、ワット）は、Ｒ＝６．３５、Ｂ＝７．２０、Ｇ＝５．４５、Ｋ＝５．９０であった。ドラム速度（ｒｐｍ）は、Ｒ＝１０８、Ｂ＝１２０、Ｇ＝１１０、Ｋ＝１２０であった。
カラーフィルタ製造に用いた画像は、幅１１０ミクロンの交互のＲ／Ｇ／Ｂストライプで構成されていた。ストライプは１０ミクロンのギャップにより分離されていた。黒色グリッドをカラーストライプ上にオーバープリントした。黒色ラインの幅は３０ミクロンであったため、黒色グリッドの１０ミクロンの部分がストライプ間のギャップのいずれかの側で各カラーストライプと重なった。カラーストライプに直交する方向の黒色グリッドのピッチは２００ミクロンであった。各カラーフィルタ画像は１３ｃｍ平方であり、受容体シート１枚当たり１２の画像があった。
フィルタのガラスへのラミネーション
ガラス前処理
コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）１７３７ディスプレイ等級ガラス片（１８ｃｍ平方）を脱イオン水で濯ぎ、石鹸水（マイクロ（Ｍｉｃｒｏ）（登録商標）ブランドクリーナー）で濯いで軽く擦り、脱イオン水で濯ぎ、イソプロパノールで濯ぎ、脱イオン水で濯ぎ、室温で乾燥窒素ストリーム中で垂直方向に乾燥した。
ガラス処理ポリマー、ＡＰ−１
３リットルの丸底フラスコは、凝縮器、添加漏斗、開始溶液入口、メカニカルスターラー、ヒーターおよび温度制御プローブを備えており、内容物を窒素雰囲気下に維持した。フラスコに７００グラムの脱イオン水と６．９０グラムのＰＯＬＹＳＴＥＰ Ｂ−７を入れた。１００ｍＬの脱イオン水に溶解した０．４０グラムの過硫酸アンモニウムの第１の開始溶液を製造した。６６．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラートおよび１１０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートの第１のモノマーブレンドを製造し、添加漏斗に入れた。６６．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、１１０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートおよび４０．０グラムのメタクリル酸の第２のモノマーブレンドを製造した。攪拌しながら、反応フラスコの内容物を８５℃まで加熱して、以下の工程中ずっと３℃の範囲内でその温度に維持した。
８０ｍＬの第１の開始溶液のフラスコへの第１回目の添加の後、１分以内に、添加漏斗からの２０ｍＬの第１のモノマーブレンドの第２回目の添加をすることによって、アクリルラテックスの合成を開始した。この２回の添加を１分未満で完了した。添加漏斗中の第１のモノマーブレンドの残りの部分のフラスコへの添加を２分以内に開始して、一定のレートで６０分にわたって添加した。第１のモノマーブレンドの添加の最後に、第２のモノマーブレンドを２分以内に即時に添加漏斗に加えて、その直後に、フラスコに一定のレートで計６０分間にわたって添加した。第２のモノマーブレンドの添加完了後、残りの開始溶液を１分未満以内に即時に添加した。開始溶液の添加完了後、フラスコの内容物の攪拌を８５℃プラスマイナス３℃で３０分間続けた。その後、反応フラスコの内容物を周囲温度まで冷却し、微細塗料ろ過器（フロリダ州ポンパノビーチのポールＮガードナー社（Ｐａｕｌ Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、商品番号ＳＴ−Ｆ６０×４８メッシュ）を通してろ過してアクリルラテックスＡＰ−１を得た。
アクリルラテックスの粒子サイズは８８ｎｍ、３３．５％固体およびＴｇ４℃であった。
フィルタのガラスへのラミネーション
ＡＰ−１を６％ブチルセロソルブを含有する水により５％固体まで希釈した。このコーティング混合物を、スピンコータにより１０００ｒｐｍで製造したガラス試料上にコートした。コートしたガラスを室温で２４時間乾燥させた。接着コーティングの厚さは１５０ｎｍであった。ベアガラスの小部分を引っ掻いて、厚さをワイコ（Ｗｙｋｏ）により測定することにより厚さを測定した。個々のカラーフィルタを、テトラヘドロン（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ）型番ＭＴＰ１３ラミネータにより、８０℃、３分間、７メガパスカルの圧力で、接着剤コートガラス試料にラミネートした。ラミネートしたカラーフィルタを室温まで冷やし、バッキングフィルムを剥がした。
平坦化フィルムの製造
連鎖移動剤溶液、ＣＴＡ−１
以下のアクリルラテックス合成に用いる連鎖移動剤溶液を米国特許第５，３６２，８２６号明細書（ベルジェ（Ｂｅｒｇｅ）ら）および米国特許第５，３２４，８７９号明細書（ホースローン（Ｈａｗｔｈｏｒｎｅ））の方法により記載されている通りに製造した。
５００リットルの反応器は還流冷却器および窒素雰囲気を備えていた。反応器にはメチエチルケトン（４２．５ｋｇ）およびイソプロピル−ビス（ボロンジフルオロジメチルグリオキシメート）コバルテート（ＩＩＩ）（ＣｏＩＩＩＤＭＧ）（１０４ｇ）が充填されており、内容物を還流した。ＣｏＩＩＩＤＭＧ（２０．６ｇ）、メチルメタクリラート（２６０ｋｇ）およびメチルエチルケトン（１０．６ｋｇ）の第１の混合物を第１回の供給において一定のレートで計４時間にわたって反応器に加えた。第１回の供給の開始と同時に開始して、バゾ（ＶＡＺＯ）（登録商標）６７（５．２１ｋｇ）およびメチルエチルケトン（５３．１ｋｇ）の第２の混合物を第２の供給において一定のレートで計５時間にわたって反応器に加えた。５時間の第２回の供給の完了後、反応器内容物をさらに３０分間還流で保った。周囲温度まで冷却した後、連鎖移動剤の７０ｗｔ％固体の溶液、ＣＴＡ−１が得られた。
ＰＲ−１
制御された分子量ポリマー樹脂のアクリルラテックスを米国特許第５，７７３，５３４号明細書（アントネッリ（Ａｎｔｏｎｅｌｌｉ）ら）の方法に従って連鎖移動剤溶液を用いて後述したようにして製造した。
３リットルの丸底フラスコは、凝縮器、添加漏斗、開始溶液入口、メカニカルスターラー、ヒーターおよび温度制御プローブを備えており、内容物を窒素雰囲気下に維持した。フラスコに７００グラムの脱イオン水と６．９０グラムのＰＯＬＹＳＴＥＰ Ｂ−７を入れた。１００ｍＬの脱イオン水に溶解した０．４０グラムの過硫酸アンモニウムの第１の開始溶液を製造した。１２２グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、６０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートおよび８．０グラムの連鎖移動剤溶液の第１のモノマーブレンドを製造し、添加漏斗に入れた。１２２．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、６０．０グラムのｎ−ブチルアクリラート、１２．０グラムのメタクリル酸および８．０グラムの連鎖移動剤溶液の第２のモノマーブレンドを製造した。攪拌しながら、反応フラスコの内容物を８５℃まで加熱して、以下の工程中ずっと３℃の範囲内でその温度に維持した。
８０ｍＬの第１の開始溶液のフラスコへの第１回目の添加の後、１分以内に、添加漏斗からの２０ｍＬの第１のモノマーブレンドの第２回目の添加をすることによって、アクリルラテックスの合成を開始した。この２回の添加を１分未満で完了した。添加漏斗中の第１のモノマーブレンドの残りの部分のフラスコへの添加を２分以内に開始して、一定のレートで６０分にわたって添加した。第１のモノマーブレンドの添加の最後に、第２のモノマーブレンドを２分以内に即時に添加漏斗に加えて、その直後に、フラスコに一定のレートで計６０分間にわたって添加した。第２のモノマーブレンドの添加完了後、残りの開始溶液を１分未満以内に即時に添加した。開始溶液の添加完了後、フラスコの内容物の攪拌を８５℃プラスマイナス３℃で３０分間続けた。その後、反応フラスコの内容物を周囲温度まで冷却し、微細塗料ろ過器（フロリダ州ポンパノビーチのポールＮガードナー社（Ｐａｕｌ Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、商品番号ＳＴ−Ｆ６０×４８メッシュ）を通してろ過してアクリルラテックスＰＲ−１を得た。
このラテックスの特性を表３にまとめてある。
ＰＲ−１０
制御された分子量ポリマー樹脂のアクリルラテックスＰＲ−１０を米国特許第５，７７３，５３４号明細書（アントネッリ（Ａｎｔｏｎｅｌｌｉ）ら）の方法に従って連鎖移動剤溶液を用いて後述したようにして製造した。
３リットルの丸底フラスコは、凝縮器、添加漏斗、開始溶液入口、メカニカルスターラー、ヒーターおよび温度制御プローブを備えており、内容物を窒素雰囲気下に維持した。フラスコに７００グラムの脱イオン水と６．９０グラムのＰＯＬＹＳＴＥＰ Ｂ−７を入れた。１００ｍＬの脱イオン水に溶解した０．４０グラムの過硫酸アンモニウムの第１の開始溶液を製造した。１２６．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、６０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートおよび４．０グラム連鎖移動剤溶液の第１のモノマーブレンドを製造し、添加漏斗に入れた。１２６．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、６０グラムのｎ−ブチルアクリラート、１２．０グラムのメタクリル酸および４．０グラムの連鎖移動剤溶液の第２のモノマーブレンドを製造した。攪拌しながら、反応フラスコの内容物を８５℃まで加熱して、以下の工程中ずっと３℃の範囲内でその温度に維持した。
８０ｍＬの第１の開始溶液のフラスコへの第１回目の添加の後、１分以内に、添加漏斗からの２０ｍＬの第１のモノマーブレンドを第２回目の添加をすることによって、アクリルラテックスの合成を開始した。この２回の添加を１分未満で完了した。添加漏斗中の第１のモノマーブレンドの残りの部分のフラスコへの添加を２分以内に開始して、一定のレートで６０分にわたって添加した。第１のモノマーブレンドの添加の最後に、第２のモノマーブレンドを２分以内に即時に添加漏斗に加えて、その直後に、フラスコに一定のレートで計６０分間にわたって添加した。第２のモノマーブレンドの添加完了後、残りの開始溶液を１分未満に即時に添加した。開始溶液の添加完了後、フラスコの内容物の攪拌を８５℃プラスマイナス３℃で３０分間続けた。その後、反応フラスコの内容物を周囲温度まで冷却し、微細塗料ろ過器（フロリダ州ポンパノビーチのポールＮガードナー社（Ｐａｕｌ Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、商品番号ＳＴ−Ｆ６０×４８メッシュ）を通してろ過してアクリルラテックスＰＲ−１０を得た。
このラテックスの特性を表３にまとめてある。
ＰＲ−１１
制御された分子量ポリマー樹脂のアクリルラテックスＥ９９３３９−７１を米国特許第５，７７３，５３４号明細書（アントネッリ（Ａｎｔｏｎｅｌｌｉ）ら）の方法に従って連鎖移動剤溶液を用いて後述したようにして製造した。
３リットルの丸底フラスコは、凝縮器、添加漏斗、開始溶液入口、メカニカルスターラー、ヒーターおよび温度制御プローブを備えており、内容物を窒素雰囲気下に維持した。フラスコに７００グラムの脱イオン水と６．９０グラムのＰＯＬＹＳＴＥＰ Ｂ−７を入れた。１００ｍＬの脱イオン水に溶解した０．４０グラムの過硫酸アンモニウムの第１の開始溶液を製造した。１２８．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、６０．０グラムのｎ−ブチルアクリラートおよび２．０グラム連鎖移動剤溶液の第１のモノマーブレンドを製造し、添加漏斗に入れた。１２８．０グラムのメチルメタクリラート、４．０グラムのグリシジルメタクリラート、６０．０グラムのｎ−ブチルアクリラート、１２．０グラムのメタクリル酸および２．０グラムの連鎖移動剤溶液の第２のモノマーブレンドを製造した。攪拌しながら、反応フラスコの内容物を８５℃まで加熱して、以下の工程中ずっと３℃の範囲内でその温度に維持した。
８０ｍＬの第１の開始溶液のフラスコへの第１回目の添加の後、１分以内に、添加漏斗からの２０ｍＬの第１のモノマーブレンドの第２回目の添加をすることによって、アクリルラテックスの合成を開始した。この２回の添加を１分未満で完了した。添加漏斗中の第１のモノマーブレンドの残りの部分のフラスコへの添加を２分以内に開始して、一定のレートで６０分にわたって添加した。第１のモノマーブレンドの添加の最後に、第２のモノマーブレンドを２分以内に即時に添加漏斗に加えて、その直後に、フラスコに一定のレートで計６０分間にわたって添加した。第２のモノマーブレンドの添加完了後、残りの開始溶液を１分未満以内に即時に添加した。開始溶液の添加完了後、フラスコの内容物の攪拌を８５℃プラスマイナス３℃で３０分間続けた。その後、反応フラスコの内容物を周囲温度まで冷却し、微細塗料ろ過器（フロリダ州ポンパノビーチのポールＮガードナー社（Ｐａｕｌ Ｎ．Ｇａｒｄｎｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．Ｐｏｍｐａｎｏ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ）、商品番号ＳＴ−Ｆ６０×４８メッシュ）を通してろ過してアクリルラテックスＥ９９３３９−７１を得た。
このラテックスの特性を表４にまとめてある。
平坦化ラテックスの特性
平坦化要素のラミネーション
３種類の平坦化ラテックスそれぞれを、メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）５７４（デュポン（ＤｕＰｏｎｔ））に次の４つの厚さでコートした。コーティング組成物を４．５０グラムのラテックス、４．７６グラムの水、０．７０グラムのブチルセロソルブおよび０．０４０グラムのゾニル（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）ＦＳＡの順番で混合することにより各平坦化ラテックスから製造した。各コーティング組成物を４片のメリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）５７４に６番、８番、１０番および１３番マイヤー（Ｍｅｙｅｒ）ロッドにコートした。コートしたフィルムは使用前、周囲温度で少なくとも２４時間にわたって空気乾燥した。６番、８番、１０番および１３番のロッドコーティングの厚さを求めたところ、それぞれ、１．４６、２．０７、２．４１および３．３６ミクロンであった。平坦化層の厚さを顕微鏡スライドにフィルムをラミネートし、接着層により予備処理し、得られたフィルムをベアガラスに対して引っ掻き、ワイコ（Ｗｙｋｏ）型番ＲＳＴプラス表面プロファイラ（Ｐｌｕｓ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｒｏｆｉｌｅｒ）（アリゾナ州ツーソン、ワイコ社（Ｗｙｋｏ Ｃｏｒｐ．，Ｔｕｃｓｏｎ，ＡＺ））厚さを測定することにより測定した。
平坦化フィルムをそれぞれガラス上のカラーフィルタ上にコート側を下にして置き、テトラヘドロン（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ）プレスラミネータにおいて、１３０℃、３分間、１４メガパスカルの圧力でラミネートした。平坦化カラーフィルタを室温まで冷やし、メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）を剥がした。平坦化カラーフィルタを真空オーブン中で１５０℃で９０分間にわたってアニールした。
表面粗さ測定
ワイコ（ＷＹＫＯ）測定
試料の粗さをワイコ（Ｗｙｋｏ）光学側面計により測定した。二乗平均（ＲＭＳ）粗さ、Ｒｑ（ｎｍ）を各試料の５つの部位、中央、左および右端部、そして左と右底隅部で測定した。試験を平均し、表５にまとめてある。
本発明のカラーフィルタを組み込んだＬＣＤディスプレイの概略断面図。 本発明の熱画像形成プロセスに用いるドナー要素と受容体要素とを含んでなる組立体の簡易概略図。 露光およびドナー要素から分離した後の、ガラス製であってもよい受容体支持体と、ドナー要素の熱画像形成可能層から転写されたカラー画像を含んでなる図２の受容体要素の図。 露光およびドナー要素から分離した後の、ドナー要素の熱画像形成可能層から転写されたカラー画像を含んでなり、カラー画像が永久基板に転写された図２の受容体要素の図。 ドラム型熱画像形成器のレイアウト。 平床型熱画像形成器のレイアウト。 剥離方向へのカラーストライプの配向を示す図。 平坦化層の構成を示すガラス上のカラーフィルタパターンの概略断面図。 プレスにおける平坦化層のカラーフィルタへのラミネーションに用いられるラミネーションスタックの図。 厚さと分子量が平坦化有効性に与える影響を示す比較グラフ。

Claims (34)

  1. 約２０，０００〜約１１０，０００の重量平均分子量を有する架橋可能なバインダーを含んでなる平坦化層を含んでなる平坦化要素。
  2. 架橋可能なバインダーが約３０，０００〜約１００，０００の重量平均分子量を有する請求項１に記載の平坦化要素。
  3. 架橋可能なバインダーが５０，０００〜約８５，０００の重量平均分子量を有する請求項１に記載の平坦化要素。
  4. 架橋可能なバインダーが乳化重合または溶液重合により製造されたポリマーである請求項１に記載の平坦化要素。
  5. 架橋可能なバインダーが、アクリル酸およびエステル、メタクリル酸およびエステル、ならびにスチレンよりなる群から選択されるモノマーから製造されている請求項４に記載の平坦化要素。
  6. 塗布助剤、ＵＶ安定化剤、ＵＶ−フィルタ、ＵＶ吸収剤、小分子架橋助剤、可塑剤、フロー添加物、接着促進剤、帯電防止剤および界面活性剤をさらに含んでなる請求項１に記載の平坦化要素。
  7. （１）（Ａ）熱画像形成可能層を含んでなるドナー要素と、
    （Ｂ）（ａ）受容体支持体と、
    （ｂ）受容体支持体の表面上に設けられた受像層と
    を含んでなる受容体要素とを含んでなるレーザー照射可能な組立体にレーザー線を画像通りに露光し、それによって熱画像形成可能層の露光領域を受容体要素に転写し、受像層上に着色剤含有画像を形成せしめ、
    （２）ドナー要素（Ａ）を受容体要素（Ｂ）から分離し、それによって受容体要素の受像層上の着色剤含有画像を露出し、
    （３）場合により、受容体要素の受像層上の着色剤含有画像を永久基板に適用し、受容体支持体を除去して受像層上の着色剤含有画像を永久基板に転写し、そして
    （４）支持体と平坦化層とを含んでなる平坦化要素を受像層に適用し、支持体を除去することを含んでなり、
    平坦化層が着色剤含有画像に近接しており、そして平坦化層が約２０，０００〜約１１０，０００の重量平均分子量を有する架橋可能なバインダーを含んでなるカラー画像の作製方法。
  8. 架橋可能なバインダーが約３０，０００〜約１００，０００の重量平均分子量を有する請求項７に記載の方法。
  9. 架橋可能なバインダーが５０，０００〜約８５，０００の重量平均分子量を有する請求項８に記載の方法。
  10. 熱画像形成可能層、受像層または両方が、約１，５００〜約７０，０００の数平均分子量を有する架橋可能なバインダーを含んでなる請求項７に記載の方法。
  11. 工程（３）は任意であり、受容体支持体が透明材料である請求項７に記載のカラー画像の作製方法。
  12. 永久基板が透明材料である請求項７に記載のカラー画像の作製方法。
  13. 透明材料がガラスである請求項１１または１２に記載のカラー画像の作製方法。
  14. 透明材料が処理済ガラスである請求項１１または１２に記載のカラー画像の作製方法。
  15. 透明材料が剛性ガラスである請求項１１または１２に記載のカラー画像の作製方法。
  16. 剛性プラスチックがポリカーボネートである請求項１５に記載のカラー画像の作製方法。
  17. 架橋可能なバインダーが乳化重合または溶液重合により製造されたポリマーである請求項７に記載のカラー画像の作製方法。
  18. 架橋可能なバインダーが、アクリル酸およびエステル、メタクリル酸およびエステル、ならびにスチレンよりなる群から選択されるモノマーから製造されている請求項１７に記載のカラー画像の作製方法。
  19. 適用がラミネーティングによる請求項７に記載のカラー画像の作製方法。
  20. （１）（Ａ）熱画像形成可能層を有するドナー要素と、
    （Ｂ）永久基板と
    を含んでなるレーザー照射可能な組立体にレーザー線を画像通りに露光して、それによって熱画像形成可能層の露光領域を永久基板に転写して、永久基板上に着色剤含有画像を形成せしめ、
    （２）ドナー要素（Ａ）を永久基板（Ｂ）から分離し、それによって永久基板上の着色剤含有画像を露出させ、
    （３）支持体と平坦化層とを含んでなる平坦化要素を着色剤含有画像に適用し、支持体を除去することを含んでなり、
    平坦化層が着色剤含有画像に近接しており、そして平坦化層が約２０，０００〜約１１０，０００の重量平均分子量を有する架橋可能なバインダーを含んでなるカラー画像の作製方法。
  21. 架橋可能なバインダーが約３０，０００〜約１００，０００の重量平均分子量を有する請求項２０に記載の方法。
  22. 架橋可能なバインダーが５０，０００〜約８５，０００の重量平均分子量を有する請求項２１に記載の平坦化要素。
  23. 永久基板が透明材料である請求項２０に記載のカラー画像の作製方法。
  24. 透明材料がガラスである請求項２３に記載のカラー画像の作製方法。
  25. 透明材料が処理済ガラスである請求項２３に記載のカラー画像の作製方法。
  26. 透明材料が剛性ガラスである請求項２３に記載のカラー画像の作製方法。
  27. 剛性プラスチックがポリカーボネートである請求項２６に記載のカラー画像の作製方法。
  28. 熱画像形成プロセスを用いて製造されたカラーフィルタと、約２０，０００〜約１１０，０００の重量平均分子量を有する架橋可能なバインダーを有する平坦化層を含んでなる平坦化要素とを含んでなる液晶ディスプレイ。
  29. 架橋可能なバインダーが約３０，０００〜約１００，０００の重量平均分子量を有する請求項２８に記載の液晶ディスプレイ。
  30. 架橋可能なバインダーが５０，０００〜約８５，０００の重量平均分子量を有する請求項２９に記載の液晶ディスプレイ。
  31. ガラス基板を有するカラーフィルタを含んでなる請求項２８に記載の液晶ディスプレイ。
  32. ガラス基板がその上にブラックマトリックスを有する請求項３１に記載の液晶ディスプレイ。
  33. 少なくとも３つのカラー画像をその上に有するカラーフィルタを含んでなる請求項３２に記載の液晶ディスプレイ。
  34. カラー画像が赤色、青色および緑色である請求項３３に記載の液晶ディスプレイ。
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