JP2013127971A - 有機発光ダイオードデバイスのためのパターニング及び処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の品質又は解像度を犠牲にすることなく、レーザーアドレス可能なシステムの速度及び効率を生かす熱転写システムを提供する。
【解決手段】支持体、光熱変換層、中間層、及び転写層を含むことができる熱転写ドナー要素が提供される。ドナー要素がレセプタに接触され、像様照射されると、光熱変換層による汚染のない画像が得られる。転写される材料の寿命を向上させるため、転写前のレセプタに、転写後の転写層に、又はこれらの組み合わせにアニーリング等の熱処理が適用される。ドナー要素の構造及び方法は、色校正、カラーフィルタ要素、並びに有機発光ダイオードディスプレイ及びデバイス等の用途を含むカラー画像の作成において有用である。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ誘起熱転写法（ＬＩＴＩ）又は同等の方法で用いる熱転写画像化要素に関する。特にこれは、放射線吸収／熱変換層及び転写可能層を有する、レーザアドレス可能な熱転写要素に関する。

電子画像情報の容量及び使用の増加に伴い、様々な電子的情報源が対応することのできる画像化システムの必要性も増加している。該画像化システムの例には、熱転写、アブレーション（又は透明化）、及びアブレーション転写画像化が挙げられる。これらの画像化システムは、色校正、液晶ディスプレイ装置のためのカラーフィルタアレイ、印刷版、及び複製マスク等の多種多様な用途において有用であることが確認されている。

熱転写画像媒体で電子情報を記録する従来の方法は、エネルギー源として熱プリントヘッドを利用する。情報は、電気エネルギーとしてプリントヘッドに伝送され、熱転写ドナーシートの局部加熱を生じ、次いで画像データに対応する材料をレセプタシートに転写する。熱転写ドナーシートの２つの主な種類は、染料昇華型（又は染料拡散転写型）及び一括熱転写型である。画像化システムのこれらの種類の代表的な例は、米国特許番号第４，８３９，２２４号及び同第４，８２２，６４３号に記載されている。サーマルプリントヘッドをエネルギー源として使用することには、プリントヘッドの寸法制限、画像記録速度（ミリ秒）の遅さ、限られた解像度、限られたアドレス指定能力、及び媒体とプリントヘッドとの有害な接触による画像上のアーチファクト等の幾つかの不利点の問題がある。

可用性の向上及びより高い出力コンパクトレーザ、半導体光源、半導体レーザ、及び紫外線、可視光線、並びに近赤外線及び赤外線領域の電磁スペクトルを放射する他の放射線源の使用は、エネルギー源としてのサーマルプリントヘッドの実行可能な代替としてこれらの源を使用できるようにした。レーザ又は半導体レーザ等の放射線源を画像源として使用することは、電子情報を画像記録媒体上に転写するための主要かつ好ましい手段の１つである。媒体を暴露するために放射線を使用することにより、従来のサーマルプリントヘッド画像化システムより、高い解像度及び最終画像形式の大きさにおける柔軟性が提供される。更に、レーザ及び半導体レーザ等の放射線源は、媒体と熱源の接触による有害な影響を排除するという利点をもたらす。結果として、これらの源が効率的に暴露することができ、高解像度及び改善されたエッジシャープネスを有する画像を形成することができる媒体の必要性が存在する。

光熱コンバータとして機能する熱転写構造体内に光吸収層を組み込み、したがってエネルギー源としてレーザ及び半導体レーザ等の放射線源を使用する非接触画像化を可能にすることは、当該技術分野において周知である。これらの種類の要素の代表的な例は、米国特許番号第５，３０８，７３７号、同第５，２７８，０２３号、同第５，２５６，５０６号、及び同第５，１５６，９３８号に記載されている。転写層は、転写層自体が光熱変換層として機能するように、光吸収物質を含んでもよい。あるいは、光熱変換層は、別個の層、例えば基材と転写層との間の別個の層であってもよい。

転写層自体が光熱変換層として機能する構造体は、入射光の吸収を向上し、レセプタへの転写に影響を与えるために、添加剤の追加が必要な場合がある。これらの場合、転写された画像内に吸収体が存在することは、画像化された対象の性能（例えば、転写された画像の色の光学純度を減少する可視光線の吸収、転写された画像の安定性の減少、吸収体と画像形成層に存在するその他の構成要素との間の不適応性等）に有害な影響を及ぼす可能性がある。その他の場合、転写層は、入射光を本質的に吸収する構成要素を少なくとも１つ含んでもよい。

別個の光熱変換層を有するドナー構造体を使用する場合、光熱変換層自体による転写された画像の汚染がしばしば確認される。該光熱変換層による意図的ではない転写等によって転写された画像に汚染が生じ、光熱変換層が転写された画像の性能を妨げる光学的吸収又はその他の特性（例えば、黒体光熱変換層の一部分のカラーフィルタアレイ又は色校正刷りへの転写、導電性光熱変換層の電子的構成要素への転写等）を保有する場合、光熱変換層のレセプタへの二次的な転写は、画像化された物品の品質に特に有害である。同様に、画像化中に光熱変換層の機械的又は熱的変形若しくはその他の損傷が生じ、転写されるコーティングの品質に悪影響を及ぼす場合がある。

米国特許番号第５，１７１，６５０号は、「アブレーション転写」技術を使用する熱画像化のための方法及び材料を開示する。画像化方法で使用されるドナー要素は、支持体、中間動的剥離層、及びアブレーション用キャリアトップコートを含む。動的剥離層及び転写層の両方は、赤外線吸収（光熱変換）染料又は色素を含んでもよい。ドナー要素をレセプタに密接に接触させて置き、次いで像様パターン中でドナーを可干渉光源で照射することによって画像が生成される。

米国特許番号第６，０２７，８４９号は、放射線吸収体と併せてグリシジルアジドポリマーを含むエネルギー感応層で一部分がコーティングされた基材を含むアブレーション用画像化要素を開示している。示される画像源には、赤外線、可視光線、及び紫外線レーザが含まれていた。半導体レーザについては、具体的に言及されなかったが、暴露源として固体レーザが開示された。この出願は、主にエネルギー感応層のアブレーションによるレリーフ印刷版及び刷版の形成に関係する。一括熱転写の有用性に対して、具体的な言及はなかった。

米国特許番号第５，３０８，７３７号は、照射される際に比較的高容量のガスを生成するガス発生ポリマー層を備えるポリマー基材上への黒色金属層の使用を開示する。黒色金属（例えば、黒色アルミニウム）は、放射線を効率的に吸収し、ガス生成材料用の熱に変換する。黒色金属が基材から除去され、基材上に陽画像を残す場合があることが実施例において確認される。

米国特許番号第５，２７８，０２３号は、色校正刷り、印刷版、フィルム、プリント基板、及びその他の媒体を生産するためのレーザアドレス可能な熱転写材料を開示する。材料は、その上に噴射剤層がコーティングされた基材であって、その噴射剤が好ましくは約３００℃未満の温度で窒素（Ｎ_２）ガスを生成することができる材料を含んでいる基材と、放射線吸収体と、一括熱転写型材料とを含む。一括熱転写型材料は、噴射剤層又は噴射剤層上にコーティングされた追加層に組み込まれてもよい。放射線吸収体は、レーザ等の電磁エネルギー源を用いる局部加熱を達成するために、上記に開示される層の１つ、又は別個の層に採用されてもよい。一括熱転写型材料は、例えば、色素、トナー粒子、樹脂、金属粒子、モノマー、ポリマー、染料、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。又、画像並びにそれによって作製される画像化された物品を形成するための方法が開示される。

レーザ誘起一括転写方法は、加熱時間が非常に短い（通常ナノ秒からミリ秒）という利点を有するのに対して、従来の一括熱転写方法は、プリントヘッドを加熱し、熱をドナーに転写するためにより長いドウェル時間（通常ミリ秒）が必要とされるため、比較的遅い。レーザ誘起アブレーション画像化条件下で生成される、転写された画像は、多くの場合、フラグメント化され（微粒子又はフラグメントとして表面から推進されている）、及び／又は画像化プロセス中に変形される。又、非アブレーション又は部分的アブレーション画像化条件下（例えば、熱メルトスティック転写条件下）で生成される画像は、転写された材料の表面上に変形部を示す場合がある。したがって、画像の品質又は解像度を犠牲にすることなく、レーザアドレス可能なシステムの速度及び効率を生かす熱転写システムが必要である。

本発明と一致する、画像をレセプタ上に転写するための第１の方法は、以下の工程、つまり基材上に光熱変換層と、光熱変換層上にコーティングされた転写層とを提供する工程と、転写層をレセプタの表面に接触させて置く工程と、像様パターン中の光熱変換層を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する転写層の一部分をレセプタに熱的に転写する工程と、照射する工程の前に、レセプタ上の少なくとも１つの層をアニールする工程とを含む。

本発明と一致する、画像をレセプタ上に転写するための第２の方法は、以下の工程、つまり基材上に光熱変換層と、光熱変換層上にコーティングされた転写層とを提供する工程と、転写層をレセプタの表面に接触させて置く工程と、像様パターン中の光熱変換層を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する転写層の一部分をレセプタに熱的に転写する工程と、照射する工程の前に、レセプタ上の少なくとも１つの層をアニールする工程と、レセプタに転写した後で、転写層の一部分上に熱処理を行う工程とを含む。

本発明と一致する、有機発光ダイオードデバイスを形成するための方法は、以下の工程、つまりレセプタ上に正孔注入層を適用する工程と、正孔注入層をアニールする工程と、レセプタ上に正孔輸送層を適用する工程と、正孔輸送層をアニールする工程と、基材上に光熱変換層と、光熱変換層上にコーティングされた転写層とを提供する工程と、転写層をレセプタの表面に接触させて置く工程と、像様パターン中の光熱変換層を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する転写層の一部分をレセプタに熱的に転写する工程とを含む。

添付図面は本明細書の一部に組み込まれ、又本明細書の一部を構成するものであって、明細書の記載とともに本発明の利点及び原則を説明する。図面は以下の通りである。
ＬＩＴＩドナーフィルムの実施例を示した図。

本明細書は、ＬＩＴＩドナーフィルムに使用されるＬＩＴＩ転写層のパターニング方法に関する。ＬＩＴＩドナーフィルムは、デバイス又はその他の物品を形成するために熱転写及び熱転写要素を使用するデバイス並びにその他の対象の形成又は部分的形成に使用されてもよい。特定の実施例として、熱転写要素は、例えば多層電子及び光学デバイスのような多層能動デバイス並びに受動デバイス等の多層デバイスを少なくとも部分的に作製するために形成することができる。この方法は、例えば、多構成要素転写アセンブリを熱転写要素から最終的なレセプタに熱転写することよって達成することができる。単一層及びその他の多層転写は、デバイス及びその他の物品を形成するために使用できることが認識されるであろう。

本明細書内の順序（例えば、実行される工程の順序又は基材上の層の順序）は、指定される物質間にある中間体を排除することを意味しない。更に、本明細書で使用される場合は以下のとおりである。

「能動デバイス」という用語は、増幅、振動、又は信号制御等の動的機能を行うことができ、動作するために電力供給を必要とする場合がある電子的又は光学的構成要素を含む。

「マイクロ電子デバイス」という用語は、電子回路等のより大きなシステムを形成するために、単独及び／又はその他の構成要素とともに使用することができる電子又は光学的構成要素を含む。「受動デバイス」という用語は動作中、基本的に静的であり（すなわち、通常これは、増幅又は振動能力がない）、特性動作のために電力を必要としないであろう、電子又は光学的構成要素を含む。

熱転写要素
図１に示されるように、例示的なＬＩＴＩドナーフィルムは、機械的支持のためのドナー基材１００、基材１００に重なり、画像形成性放射線を熱に変換するために使用される任意のＬＴＨＣ層１０２、及び転写層１０６を含む。その他の層は、例えば基材上に重なる任意の中間層１０４、基材１００とＬＴＨＣ層１０２との間に配置される任意の下部層１０８を含んでもよい。「上に重なる」という用語は、場合によっては第１の層及び第２の層の間の介在層とともに第２の層の上に乗る第１の層を指す。層をレセプタ又は基材上に適用する工程は、場合によっては、層とレセプタ又は基材との間に介在層とともに層を適用することを含む。

基材及び任意のプライマー層
通常、ＬＩＴＩドナー熱転写要素は、基材を含む。ドナー基材は、例えば、ガラス、透明フィルム、又はポリマーフィルムであってもよい。ポリマーフィルムの好適な種類の１つは、ポリエステルフィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムである。しかしながら、ドナーの放射がレセプタの反対側から行われる場合、その他のフィルムは、特定の波長での高光透過率、並びに特定の用途における十分な機械的及び熱的安定性を含む、適切な光学特性を有するものを含む。基材は、それ自体が画像形成性放射線吸収体材料を含んでもよく、この場合、最上層等の基材の一部分又は基材全体は（例えば、吸収体が基材にわたって均質である場合）、ＬＴＨＣ層として機能することができる。その場合、ＬＴＨＣも基材として機能するため、基材は任意である。任意に、基材の表面は、基材の表面特性（例えば、接着特性、表面の質感、表面張力等）を制御するために、基材上に後続層を重ねる前に、当業者に既知の表面処理（例えば、空気又は窒素コロナ、プラズマ等）によって変性されてもよい。

少なくとも一部の場合では、ドナー基材は、均一なコーティングを形成することができるように、実質的に平面である。ドナー基材の典型的な厚さの範囲は、０．０２５ミリメートル（ｍｍ）〜０．１５ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍであるが、より厚い又はより薄いドナー基材が使用されてもよい。

典型的に、ドナー基材及びいずれかの隣接層を形成するために使用される材料は、ドナー基材と隣接層との間の接着を向上し、基材と隣接層との間の温度輸送を制御し、ＬＴＨＣ層への画像形成性放射線輸送を制御するように選択することができる。しかしながら、基材上への後続層のコーティング中の均一性を向上するため、又はドナー基材と隣接層との間の結合強度を向上するために、任意のプライミング層を使用することができる。プライマー層に好適な基材の一例は、製品番号Ｍ７Ｑ（日本国大阪（Osaka）にあるデュポン帝人フィルム（DuPont Teijin Films）から入手可能）である。

任意の下部層
任意の下部層は、例えば、画像形成時、ドナー基材への損傷を最小限にするように、コーティングされてもよいし、又は別の方法でドナー基材とＬＴＨＣ層との間に配置されてもよい。下部層は、ドナー基材要素に対するＬＴＨＣ層の接着にも影響を及ぼすことができる。典型的に、下部層は、高耐熱性（すなわち、基材よりも低い熱伝導度）を有し、断熱材として作用して、ＬＴＨＣ層内で発生する熱から基材を保護する。あるいは、基材より高い熱伝導度を有する下部層は、ＬＴＨＣ層から基材への熱輸送を強化するのに使用することができ、例えばＬＴＨＣ層の過熱に起因し得る画像不具合の発生を低減する。

好適な下部層には、例えば、ポリマーフィルム、金属層（例えば、蒸着金属層）、無機層（例えば、ゾルゲル蒸着層及び無機酸化物の蒸着層（例えば、シリカ、チタニア、酸化アルミニウム、及びその他の金属酸化物類））、並びに有機／無機複合層が挙げられる。下部層材料として好適な有機材料としては、熱硬化性材料と熱可塑性材料との両方が挙げられる。好適な熱硬化性材料には、架橋された又は架橋可能なポリアクリレート類、ポリメタクリレート類、ポリエステル類、エポキシ類、及びポリウレタン類を含むが、これらに限定されない、熱、放射線、又は化学処理によって架橋することができる樹脂が挙げられる。熱硬化性材料が、例えば熱可塑性前駆体としてドナー基材又はＬＴＨＣ層上にコーティングされ、その後架橋されて、架橋された下部層を形成してもよい。

好適な熱可塑性材料には、例えば、ポリアクリレート類、ポリメタクリレート類、ポリスチレン類、ポリウレタン類、ポリスルフォン類、ポリエステル類、及びポリイミド類が挙げられる。これらの熱可塑性有機材料は、従来のコーティング技術（例えば、溶媒コーティング又はスプレーコーティング）により適用されてもよい。下部層は、画像形成性放射線の１つ以上の波長に対して透過性、吸収性、反射性又はこれらいくつかの組み合わせのいずれかであってもよい。

下部層材料として好適な無機材料には、例えば、画像形成性光の波長に対して透過性、吸収性、又は反射性である材料を含む、金属類、金属酸化物類、金属硫化物類、及び無機炭素コーティングが挙げられる。これらの材料は、コーティングされてもよく、ないしは従来の技術（例えば真空スパッタリング、真空蒸着、又はプラズマジェット蒸着）によって適用されてもよい。

下部層は、多くの利益をもたらす場合がある。例えば、下部層は、ＬＴＨＣ層とドナー基材との間の熱輸送を管理又は制御するために使用されてもよい。下部層は、ＬＴＨＣ層内に生成される熱から基材を絶縁するため、又はＬＴＨＣ層から離れて基材に熱を輸送するために使用されてもよい。ドナー要素の温度管理及び熱輸送は、層を付加することにより、並びに／あるいは熱伝導度（例えば熱伝導度の値若しくは指向性のいずれか若しくは両方）、吸収体材料の分布及び／若しくは向き、又は層若しくは層内の粒子のモルホロジー（例えば金属薄膜層若しくは粒子内の結晶成長若しくはグレイン形成の向き）などの層特性を制御することにより、達成することができる。

下部層は、例えば、光開始剤、界面活性剤、色素、可塑剤、及びコーティング補助剤を含む添加剤を含んでもよい。下部層の厚さは、例えば、下部層の材料、ＬＴＨＣ層の材料及び光学特性、ドナー基材の材料、画像形成性放射線の波長、熱転写要素が画像形成性放射線に暴露される持続時間、及び全体のドナー要素全体の構造等の要因に依存してもよい。ポリマー下部層では、下部層の厚さは、通常、０．０５ミクロン〜１０ミクロン、より好ましくは約０．１ミクロン〜４ミクロン、より好ましくは約０．５ミクロン〜３ミクロン、及びより好ましくは約０．８ミクロン〜２ミクロンである。無機下部層（例えば、金属又は金属化合物下部層）では、下部層の厚さは、通常、０．００５ミクロン〜１０ミクロン、より好ましくは約０．０１ミクロン〜４ミクロン、及びより好ましくは約０．０２ミクロン〜２ミクロンである。

ＬＩＴＩドナー下部層のより詳細な説明は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第６，２８４，４２５号に見出される。

光熱変換（ＬＴＨＣ）層
放射線誘起熱転写では、発光源から放射される光のエネルギーを熱転写ドナーに連結するために、熱転写ドナー内に任意の別個のＬＴＨＣ層が組み込まれてもよい。ＬＴＨＣ層は、通常、転写層を熱転写ドナーからレセプタに転写できるようにするために、入射光を吸収し、入射光の少なくとも一部分を熱に変換する、画像形成性放射線吸収体材料を含む。ある場合には、熱転写要素は、ＬＴＨＣ層を含んでもよく、又、熱転写ドナーのその他の層、例えばドナー基材、転写層、又は任意の中間層の１つ以上に配置される追加の画像形成性放射線吸収体材料を含んでもよい。その他の場合、別個のＬＴＨＣ層が存在せず、放射線吸収体が熱転写ドナーのその他の層、例えばドナー基材、転写層、又は任意の中間層の１つ以上に配置されてもよい。なお更なる場合では、ドナーに１つ以上の放射線吸収体を組み込む代わりに、又はそれに加えて、１つ以上の放射線吸収体がレセプタ内に配置されてもよい。

通常、ＬＴＨＣ層（又はその他の層）内の画像形成性放射線吸収体材料は、赤外線、可視光線、及び／又は紫外線領域の電磁スペクトル、又は特定の範囲内の波長の光を吸収する。画像形成性放射線吸収体材料は、選択される画像形成性放射線に対して吸収性を有し、０．２〜３、及び好ましくは０．５〜２の範囲内の画像形成性放射線の波長において光学的吸収を提供するのに十分なレベルで熱転写要素内に存在する。典型的な放射線吸収材料には、例えば、染料（例えば、可視光線染料、紫外線染料、赤外線染料、蛍光染料、及び放射線偏光染料）、色素、有機色素、無機色素、金属類、金属化合物類、金属フィルム、フェリシアニド色素、フタロシアニン色素、フタロシアニン染料、シアニン色素、シアニン染料、金属ジチオレン色素、金属ジチオレン染料及びその他の吸収材料を挙げることができる。

典型的な画像形成性放射線吸収体材料の例には、カーボンブラック、金属酸化物類、及び金属硫化物類を挙げることができる。典型的なＬＴＨＣ層の一例には、カーボンブラック等の色素、及び有機ポリマー等の結合剤を挙げることができる。その他の典型的なＬＴＨＣ層には、薄膜として形成された金属又は金属／金属酸化物、例えば、黒色アルミニウム（すなわち、部分的に酸化したアルミニウム）を挙げることができる。金属フィルム及び金属化合物フィルムは、例えば、スパッタリング及び蒸着等の技術によって形成されてもよい。微粒子コーティングは、結合剤及びいずれかの好適な乾燥又は液状コーティング技術を使用して形成されてもよい。

画像形成性放射線吸収体材料としてＬＴＨＣ層内で使用する典型的な染料は、微粒子形状で存在し、結合剤材料内で溶解される、又は少なくとも部分的に結合剤材料内に分散されてもよい。分散した粒子状の画像形成性放射線吸収体材料が使用される場合、粒子のサイズは、少なくとも場合によっては約１０ミクロン以下であってもよく、約１ミクロン以下であってもよい。典型的な染料は、ＩＲ領域のスペクトルを吸収する染料を含む。そのような染料の例は、ニューヨークのプレナムプレス（Plenum Press）から１９９０年に出版されたマツオカ、Ｍ．（Matsuoka, M.）の「赤外線吸収染料（Infrared Absorbing Dyes）」、東京（Tokyo）のブンシン出版社（Bunshin Publishing Co.,）から１９９０年に出版されたマツオカ、Ｍ．（Matsuoka, M.）のダイオードレーザのための染料の吸収スペクトル（Absorption Spectra of Dyes for Diode Lasers）、米国特許番号第４，７２２，５８３号、同第４，８３３，１２４号、同第４，９１２，０８３号、同第４，９４２，１４１号、同第４，９４８，７７６号、同第４，９４８，７７８号、同第４，９５０，６３９号、同第４，９４０，６４０号、同第４，９５２，５５２号、同第５，０２３，２２９号、同第５，０２４，９９０号、同第５，１５６，９３８号、同第５，２８６，６０４号、同第５，３４０，６９９号、同第５，３５１，６１７号、同第５，３６０，６９４号、及び同第５，４０１，６０７号、欧州特許番号第３２１，９２３号及び同第５６８，９９３号、及びベイロ，Ｋ．Ａ．（Beilo、K. A.）らの日本化学会化学通信（J. Chem. Soc., Chem. Comm.,）、１９９３、４５２〜４５４（１９９３）に記載され、これらのすべては、参照により本明細書に組み込まれる。ＩＲ画像形成性放射線吸収体材料には、ジュニパー（Juniper）、フロリダ州３３４７７にあるＨ．Ｗ．サンズ社（H. W. Sands Corporation）により市販されるものを含む。特定の染料は、吸収波長範囲に加え、特定の結合剤及び／又はコーティング溶媒における溶解度並びにそれとの相溶性等の要因に基づき選択されてもよい。

又、色素性材料も画像形成性放射線吸収体材料としてＬＴＨＣ層内で使用されてもよい。典型的な色素の例には、フタロシアニン、ニッケルジチオレンに加え、カーボンブラック及びグラファイト、並びに参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第５，１６６，０２４号及び同第５，３５１，６１７号に記載されるその他の色素が挙げられる。更に、例えば、ピラゾロンイエロー、ジアニシジンレッド、及びニッケルアゾイエローの銅又はクロム錯体に基づく黒色アゾ色素が有用であり得る。又、例えば、ランタン、アルミニウム、ビスマス、スズ、インジウム、亜鉛、チタン、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白銀、銅、銀、金、ジルコニウム、鉄、鉛、及びテルル等の金属類の酸化物及び硫化物を含む無機色素も使用することができる。又、金属ホウ化物類、炭化物類、窒化物類、炭窒化物類、ナノ構造青銅酸化物類、及び構造的に青銅族（例えば、ＷＯ_２）に関連する酸化物類が使用されてもよい。

金属画像形成性放射線吸収体材料は、例えば参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第４，２５２，６７１号に記載されるような微粒子形状、又は参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第５，２５６，５０６号に開示されるようなフィルムのいずれかで使用されてもよい。典型的な金属には、例えば、アルミニウム、ビスマス、スズ、インジウム、ゲルマニウム、テルル、及び亜鉛が挙げられる。

粒子状の画像形成性放射線吸収体材料が結合剤内に配置されてもよい。重量パーセントの計算における、溶媒を除くコーティング内の画像形成性放射線吸収体材料の重量パーセントは、ＬＴＨＣ内に使用される特定の画像形成性放射線吸収体材料及び結合剤により、通常、１重量％〜３５重量％、より好ましくは３重量％〜３０重量％、及びより好ましくは５重量％〜２５重量％である。

当該技術分野において既知のＬＴＨＣ層は、一般に、ＵＶ硬化性樹脂系及び小粒子吸収体材料としてカーボンブラック色素の分散を含む。カーボンブラックは、安価であり、安定性があり、容易に処理することができ、８０８ナノメートル（ｎｍ）及び１０６４ｎｍのＮＩＲ画像形成性レーザ波長を吸収する。カーボンブラックのスペクトル特性は、一般に、ＵＶ硬化が困難であり、コーティング中に視覚的に検査することが困難であるＬＴＨＣ層を結果としてもたらす。更に、コーティングは、レーザ熱印刷中に生じる同一の光熱変換プロセスのため、ＵＶ硬化プロセス中の熱損傷に対して敏感である。ＵＶランプ露光は、可視光線にわたる力を含み、硬化プロセスが典型的にＵＶにおいてのみ感光性であるにも関わらず、吸収され、熱に変換される。多くの場合、結果としてフィルム基材の熱損傷及び変形が生じる。

好適な放射線硬化性材料には、放射線硬化性モノマー類、オリゴマー類、ポリマー類及びコ（ポリマー類）、特にアクリレート及びメタ（アクリレート）モノマー類、オリゴマー類、ポリマー類、及びコ（ポリマー類）が挙げられる。硬化させるために使用される放射線源は、レーザ又は閃光電球であってもよい。

ＬＩＴＩ方法の画像形成性放射線吸収体材料の利益をより理解するために、３つのスペクトル領域、すなわち近ＩＲ（ＮＩＲ）、可視光線（ＶＩＳ）、及び紫外線（ＵＶ）における光学特性を考慮する。典型的に、レーザ波長は、ＮＩＲスペクトル領域（７００ｎｍ〜１１００ｎｍ）に分類される。レーザの任意の種類に対して効果的な画像形成性放射線吸収体材料であるために、粒子吸収体材料は、典型的に、レーザ波長の有意な吸収帯を必ず有する必要がある。好ましい画像形成性放射線吸収体材料の材料は、少なくとも１０^３ｍＬ／ｇ−ｃｍ、好ましくは１０^４ｍＬ／ｇ−ｃｍ、及びより好ましくは１０^５ｍＬ／ｇ−ｃｍのレーザ波長における有効な減衰係数を有する。

したがって、８０８ナノメートルのレーザで使用するのに好適な画像形成性放射線吸収体材料の例には、プルシアンブルー（色素ブルー２７）、銅フタロシアニン（色素ブルー１５）、及びその置換誘導体の多く、金属ジチオレン、並びにポリメチン染料が挙げられる。又、好適な近ＩＲ（ＮＩＲ）画像形成性放射線吸収体には、アベシア（Avecia）（英国マンチェスター州ブラックレー（Blackley））からのプロジェット８３０ＬＤＩ（Pro-Jet 830 LDI）等の可溶性ポリメチン染料に加えて、ＦＥＷケミカルズ（FEW Chemicals）（ドイツ、ウォルフェン（Wolfen））からのＳ０４０２、Ｓ０３３７、Ｓ０３９１、Ｓ００９４、Ｓ０３２５、Ｓ０２６０、Ｓ０７１２、Ｓ０７２６、Ｓ０４５５、及びＳ０７２８、並びにヤマモトケミカルズ社（Yamamoto Chemicals, Inc.）（日本国東京）からのＹＫＲ−２０１６、ＹＫＲ−２１００、ＹＫＲ−２０１２、ＹＫＲ−２９００、Ｄ０１−０１４及びＤ０３−００２等の溶媒可溶性シアニン染料も挙げられる。その他の画像形成性放射線吸収体には、ＦＥＷケミカルズ（FEW Chemicals）からのＳ０１２１、Ｓ０２７０、及びＳ０３７８等の水溶性シアニン染料、並びにヤマモト（Yamamoto）からのＹＫＲ−１０２０、ＹＫＲ−２２０、ＹＫＲ−１０３０、ＹＫＲ−３０２０、ＹＫＲ−３０７１、ＹＫＲ−４０１０、ＹＫＲ−３０３０、ＹＫＲ−３０７０、ＹＫＲ−３６９、Ｄ０５−００３、及びＹＫＲ−５０１０、並びにアベシア（Avecia）からのプロジェット８００ ＮＰ（Pro-Jet 800 NP）及びプロジェット８３０ ＮＰ（Pro-Jet 830 NP）等の可溶性及び不溶性の両方のフタロシアニン画像形成性放射線吸収体が挙げられる。

可視光線スペクトル領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における透過性の向上は、目視及び／又は光学検査並びに位置合わせの両方において重要であり得る。更に、これは、ＵＶ硬化プロセス中のＬＴＨＣ層及び基材上の熱負荷を下げ、したがって熱効果による基材の変形及び劣化の可能性を低減する可能性がある。

ＬＴＨＣコーティングを通して伝送されるＵＶエネルギーの量（およそ２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長）は、ＬＴＨＣ層をＵＶ硬化することができる容易さに関連し、結果的に残留物のレベル、硬化速度、及びＬＴＨＣ層の熱変形の可能性に影響する。

前述されるように、粒子状の画像形成性放射線吸収体材料は、結合剤中に配置されてもよい。重量パーセントの計算における、溶媒を除くコーティング内の画像形成性放射線吸収体材料の重量パーセントは、ＬＴＨＣ内に使用される特定の画像形成性放射線吸収体材料及び結合剤により、通常、１重量％〜３５重量％、より好ましくは３重量％〜３０重量％、及びより好ましくは５重量％〜２５重量％である。

ＬＴＨＣ層内に任意のポリマー結合剤が含まれてもよい。ＬＴＨＣ層に用いるのに好適なポリマー結合剤には、フィルム形成ポリマー、例えば、フェノール樹脂類（例えば、ノボラック、クレゾール及びレゾール樹脂）、ポリビニルブチラール樹脂類、ポリビニルアセテート類、ポリビニルアセタール類、ポリ塩化ビニリデン類、ポリアクリレート類、セルロースエーテル類及びエステル類、ニトロセルロース類、ポリカーボネート類、ポリエステル類、ポリウレタン類、並びにウレタンアクリレート類が挙げられる。その他の好適な結合剤には、重合若しくは架橋された、又は重合若しくは架橋することができるモノマー類、オリゴマー類、又はポリマーを挙げることができる。結合剤は、主に重合可能又は架橋可能なモノマー及び／又はオリゴマー並びに任意でポリマーのコーティングを使用して形成されてもよい。結合剤にポリマーが使用される場合、結合剤は、１〜９５重量％、好ましくは、１０〜７５重量％のポリマー（重量％を計算する際、溶媒は除く）を含む。

ドナー基材へのコーティングを受けて、モノマー、オリゴマー、及びポリマーは、重合及び／又は架橋され、ＬＴＨＣ層を形成する。場合によっては、ＬＴＨＣ層の架橋が低すぎる場合、ＬＴＨＣ層は、熱によって損傷される、及び／又は転写層によりＬＴＨＣ層の一部分がレセプタに転写される場合がある。

少なくとも場合によって、熱可塑性樹脂（例えば、ポリマー）を含有することにより、ＬＴＨＣ層の性能（例えば、転写特性及び／又はコーティング性）が改善される可能性がある。熱可塑性樹脂は、ＬＴＨＣ層とドナー基材との接着を向上する場合がある。結合剤は、２５〜９５重量％（重量％を計算する際、溶媒は除く）の熱可塑性樹脂、及び好ましくは、３０〜５０重量％の熱可塑性樹脂を含むことができるが、より少ない量（例えば、１〜２５重量％）の熱可塑性樹脂が使用されてもよい。典型的に、熱可塑性樹脂は、結合剤のその他の材料との相溶する（すなわち、単一相混合の形成）ように選択される。溶解度パラメータは、参照により本明細書に組み込まれるＪ．ブランドルプ（J. Brandrup）編集のポリマーハンドブック（Polymer Handbook）のＶＩＩ、５１９〜５５７ページ（１９８９）に記載されるように、相溶性を示すために使用することができる。少なくとも幾つかのＬＴＨＣ層では、９〜１３（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２、好ましくは９．５〜１２（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２の溶解度パラメータを有する熱可塑性樹脂が結合剤に選択される。好適な熱可塑性樹脂の例には、ポリアクリル酸類、スチレンアクリルポリマー類及び樹脂類、並びにポリビニルブチラールが挙げられる。

コーティングプロセスを促進するために、界面活性剤及び分散剤等の従来のコーティング補助剤が添加されてもよい。ＬＴＨＣ層は、様々なコーティング方法を使用してドナー基材上にコーティングされてもよい。少なくとも場合によって、約０．０５ミクロン〜約２０ミクロン、より好ましくは約０．５ミクロン〜約１０ミクロン、及びより好ましくは約１ミクロン〜約７ミクロンの厚さのポリマー又は有機ＬＴＨＣ層がコーティングされてもよい。少なくとも場合によって、０．００１ミクロン〜１０ミクロン、及び好ましくは０．００２ミクロン〜１ミクロンの厚さの無機ＬＴＨＣ層がコーティングされる。

放射線吸収体材料は、ＬＴＨＣ層にわたって均一に配置されてもよく、又は不均質に分布されてもよい。例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第６，４６８，７１５号に記載されるように、ドナー要素内の温度プロファイルを制御するために、不均質なＬＴＨＣ層を使用することができる。これは、改善された転写特性（例えば、意図される転写パターンと実際の転写パターンとの間のより優れた忠実性）を有する熱転写要素をもたらすことができる。

ＬＴＨＣ層は、例えば、ドナー要素内で到達される最高温度を制御するため、及び／又は転写層の境界面で到達される温度を制御するために、吸収体材料の不均質な分布を有してもよい。例えば、ＬＴＨＣ層は、ドナー基材に近くより低い濃度、及び転写層に近くより高い濃度の吸収体材料分布を有してもよい。多くの場合、このような設計は、同一の厚さ及び光学密度を有する均質なＬＴＨＣ層と比較し、より多くの放射線がＬＴＨＣ層のより深くに吸収され、熱に変換されるようにすることができる。明確化のために、「深さ」という用語は、ＬＴＨＣ層内の位置を説明するために使用される場合、厚さ寸法に測定される、一括熱転写型要素のドナー基材側からＬＴＨＣ層への距離を意味する。その他の場合、ドナー基材により近く高い密度、又は転写層により近くより低い密度の吸収体材料分布を有するＬＴＨＣ層を有することが有益であり得る。

又、ＬＴＨＣ層は、類似する又は異なる材料を含む２つ以上のＬＴＨＣ層を組み合わせることによって形成されてもよい。

一括熱転写型ドナー要素は、不均質なＬＴＨＣ層を含むことができる。例えば、ＬＴＨＣ層は、厚さに伴って変化する吸収体材料の分布を有してもよい。特に、ＬＴＨＣ層は、深さが増加するとともに増加する吸収体密度を有してもよい。より一般的に、ＬＴＨＣ層は、ＬＴＨＣ層にわたる同一吸収体材料の分布又は密度を変えることによって、又は異なる吸収体材料又は層をＬＴＨＣ層内の異なる場所に含むことによって、若しくはその両方によって、様々な吸収係数を有するように設計することができる。本開示の目的では、不均質という用語は、ＬＴＨＣ層内の少なくとも一方向における材料の異方性熱特性又は分布を含む。

広くは、吸収係数は、ＬＴＨＣ層内の画像形成性放射線の吸収率に比例する。均質なＬＴＨＣ層では、吸収係数は、厚さにわたり一定であり、ＬＴＨＣ層の光学密度は、吸収係数で乗算したＬＴＨＣ層の総厚さにほぼ比例する。不均質なＬＴＨＣ層では、吸収係数を変えることができる。例示的な不均質なＬＴＨＣ層は、ＬＴＨＣ層の厚さの変数として変化する吸収係数を有し、光学密度は、ＬＴＨＣ厚さ範囲の全体にわたって取られる吸収係数全体に依存する。

又、不均質なＬＴＨＣ層は、層の平面内で変化する吸収係数を有してもよい。更に、吸収体材料は、異方性熱伝導率を達成するために、ＬＴＨＣ層の平面内に配向することができ、又はＬＴＨＣ層の平面内に不均一に分散することができる（例えば、針状の磁性粒子を吸収体粒子として使用することができ、磁場の存在内に配向することができる）。この方法では、ＬＴＨＣ層は、隣接した、より冷めたエリア、例えば画像形成性放射線にまだ暴露されていないエリアにより少ない熱が消散するように、層の平面内に低い熱伝導率有する一方、熱を転写層に輸送するために、層の厚さを通して効率的に熱エネルギーを伝導するように作製することができる。このような異方性熱伝導率は、ドナー要素を使用する熱パターニングの解像度を向上するために使用することができる。

同様に、いかなる一括熱転写型ドナー要素の他の層（例えば、基材、下部層、中間層、及び／又は転写層）は、その他の層への熱輸送を制御するため、又はそれから離れて熱輸送を制御するために、異方性熱伝導率を有するように作製することができる。異方性熱伝導率を有する層を作製する１つの方法は、層内に異なる熱伝導率を有する材料の異方性配向又は分布を有することである。その他の方法は、１つ以上の層の表面に物理的構造（例えば、幾つかのスポットで層を薄くし、その他の点で厚くする）を付与することである。

層の厚さに伴って変化する吸収係数を有するようにＬＴＨＣ層を設計することにより、ドナー要素の画像化性能を向上することができる。例えば、ＬＴＨＣ層は、同一の厚さ及び光学密度を有する均質なＬＴＨＣ層と比較して、ドナー要素内で到達される最高温度が降下し、及び／又は転写温度（すなわち、転写層／ＬＴＨＣの境界面又は転写層／中間層の境界面で到達される温度）が上昇するように設計することができる。利点には、ドナーの過熱によるドナー要素又は転写されるパターンの損傷なく、改善された転写特性（例えば、転写感度）を導くことができる画像化条件を使用できることが含まれる。

一括熱転写型ドナー要素は、厚さに伴って変化する吸収係数を有するＬＴＨＣ層を含むことができる。ＬＴＨＣ層は、いずれかの好適な技術によって作製することができる。例えば、それぞれの層が異なる吸収係数を有する、２つ以上の層を連続的にコーティング、積層、ないしは別の方法で形成し、それによって不均質なＬＴＨＣ層全体を形成することができる。層間の境界は、段階的（例えば、層間の拡散による）であっても、切り立っていてもよい。又、不均質なＬＴＨＣ層は、厚さに伴って変化する吸収係数を生成するために、事前に形成された層に材料を拡散することによって作製することもできる。例には、結合剤への吸収体材料の拡散、薄いアルミニウム層への酸素の拡散等が挙げられる。

不均質なＬＴＨＣ層を作製するための好適な方法には、（ｉ）架橋可能な材料に分散した吸収体材料を有し、それぞれの層が異なる吸収係数を有する、２つ以上の層を連続的にコーティングし、それぞれのコーティング工程の後に架橋するか、又はすべての関連する層をコーティングした後で多層をともに架橋する、（ｉｉ）異なる吸収係数を有する２つ以上の層を連続的に蒸着する、（ｉｉｉ）異なる吸収係数を有し、層の少なくとも１つが結合剤内に配置された吸収体材料を含み、層の少なくとも１つを蒸着して２つ以上の層を連続的に形成する、（ｉｖ）それぞれの層が結合剤内に配置された吸収体材料を有する、１つ以上の層を連続的に押出す、（ｖ）異なる吸収係数を有するために、少なくとも２つの層が中に分散した吸収体材料を有する、少なくとも２つの層の多層の積み重ねを押出す、（ｖｉ）それぞれの層が異なる吸収係数を有する、結合剤中に分散した吸収体材料を有する２つ以上の層を連続的にコーティングする、（ｖｉｉ）それぞれの層が異なる吸収係数を有し、層の少なくとも１つが架橋可能な材料を含む、吸収体材料を有する２つ以上の層を連続的にコーティングし、架橋可能な材料を含む対応する層をそれぞれのコーティング工程の後、又は追加層のコーティングに続いて架橋する、及び（ｖｉｉｉ）上記のいずれかの好適な組み合わせ又は置換が挙げられるが、これらに限定されない。

作製することができる不均質なＬＴＨＣ層の例には、より深い領域でより高い吸収係数を有する２層構造、より深い領域でより低い吸収係数を有する２層構造、深さに伴い連続的に大きくなる吸収係数を有する３層構造、深さに伴い連続的に小さくなる吸収係数を有する３層構造、深さが増すに伴い、大きくなり、次いで小さくなる吸収係数を有する３層構造、深さが増すに伴い、小さくなり、次いで大きくなる吸収係数を有する３層構造等が挙げられ、所望の層数に依存する。異なる吸収係数を有する領域をより多く備えること、及び／又はより薄い領域を備えること、及び／又は領域間の拡散が向上することにより、継続して変化する吸収係数に近似する不均質なＬＴＨＣ層を形成することができる。

ＬＴＨＣ層は、多構成要素転写アセンブリを有する熱転写要素及びデバイスの単一層又はその他の物質を転写するために使用される熱転写要素を含む、様々な熱転写要素に使用することができる。ＬＴＨＣ層は、上記の通り、多層デバイスの形成において有用な熱転写要素、並びにその他の物質の形成に有用な熱転写要素に使用することができる。例には、カラーフィルタ、スペーサ層、黒色マトリックス層、プリント基板、ディスプレイ（例えば、液晶及び自発光型ディスプレイ）、偏光子、ｚ軸伝導体、及び例えば、米国特許番号第５，１５６，９３８号、同第５，１７１，６５０号、同第５，２４４，７７０号、同第５，２５６，５０６号、同第５，３８７，４９６号、同第５，５０１，９３８号、同第５，５２１，０３５号、同第５，５９３，８０８号、同第５，６０５，７８０号、同第５，６１２，１６５号、同第５，６２２，７９５号、同第５，６８５，９３９号、同第５，６９１，１１４号、同第５，６９３，４４６号、及び同第５，７１０，０９７号、並びにＰＣＴ特許出願番号第９８／０３３４６号及び同第９７／１５１７３号に記載されるものを含む、熱転写によって形成することができるその他の物質等が挙げられる。

ＬＴＨＣ層の追加説明は、参照により本明細書に組み込まれる、２００５年１０月７日に出願された米国特許出願シリアル番号第１１／２４６８１１号、名称「放射線硬化性熱転写要素（Radiation Curable Thermal Transfer Elements）」において提供される。

任意の中間層
中間層は、任意要素として熱転写要素に含まれてもよい。任意の中間層は、転写層の転写部分の損傷及び汚染を最小限にするために使用されてもよく、転写層の転写部分のひずみも減少させてもよい。中間層は、熱転写要素に対する転写層の接着にも影響を及ぼしてもよいし、ないしは別の方法で画像及び非画像領域内の転写層の剥離を制御してもよい。通常、中間層は、高耐熱性を有し、特に、機能しない転写された画像をレンダリングする程度まで画像化条件下で変形又は化学的分解しない。典型的に、中間層は、転写層に実質的に転写されない。

好適な中間層には、例えば、ポリマーフィルム、金属層（例えば、蒸着金属層）、無機層（例えば、ゾルゲル蒸着層及び無機酸化物（例えば、シリカ、チタニア、及びその他の金属酸化物）の蒸着層）、並びに有機／無機複合層が挙げられる。中間層材料として好適な有機材料には、熱硬化性材料と熱可塑性材料との両方が挙げられる。好適な熱硬化性材料には、架橋された又は架橋可能なポリアクリレート類、ポリメタクリレート類、ポリエステル類、エポキシ類、及びポリウレタン類を含むがそれらに限定されない、熱、放射線、又は化学処理によって架橋することができる樹脂が挙げられる。熱硬化性材料は、例えば、熱可塑性前駆体としてＬＴＨＣ層上にコーティングされ、続いて架橋されて架橋された中間層を形成してもよい。

好適な熱可塑性材料には、例えば、ポリアクリレート類、ポリメタクリレート類、ポリスチレン類、ポリウレタン類、ポリスルフォン類、ポリエステル類、及びポリイミド類が挙げられる。これらの熱可塑性有機材料は、従来のコーティング技術（例えば、溶媒コーティング又はスプレーコーティング）により適用されてもよい。通常、中間層で用いるのに好適な熱可塑性材料のガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、２５℃以上である。ある場合には、中間層で用いるのに好適な熱可塑性材料のガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、５０℃以上である。その他の場合、中間層で用いるのに好適な熱可塑性材料のガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、１００℃以上である。なお更なる場合では、中間層で用いるのに好適な熱可塑性材料のガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、好ましくは１５０℃以上である。

中間層は、画像形成性放射線波長で光学的に透過性、光学的に吸収性、光学的に反射性又はこれらの組み合わせであってもよい。任意に、熱転写ドナー要素は、幾つかの中間層を含んでもよい。ある場合には、熱転写ドナーは、異なる光学特性を有する幾つかの中間層（例えば、反射性中間層及び透過性中間層の両方、複数の透過性中間層、複数の反射性中間層、吸収性中間層及び反射性中間層、吸収性中間層及び透過性中間層、又は複数の吸収性中間層等の１つ以上を含むことができる）を含んでもよく、その並び順は、画像化及び最終用途の要件に依存する。

中間層材料として好適な無機材料には、画像形成性光の波長において非常に透過性又は反射性である材料を含む、例えば、金属類、金属酸化物類、金属硫化物類、及び無機炭素コーティングが挙げられる。ある場合には、熱転写ドナー要素は、幾つかの中間層（例えば、無機中間層及び有機中間層の両方、複数の有機中間層、又は複数の無機中間層の１つ以上を含むことができる）を含んでもよく、その並び順は、画像化及び最終用途の要件に依存する。

これらの材料は、従来技術（例えば真空スパッタリング、真空蒸着又はプラズマジェット蒸着）により光熱変換層に適用されてもよい。中間層は、多くの利益をもたらす場合がある。中間層は、ＬＴＨＣ層からの材料の転写に対する障壁であってもよい。熱的に不安定及び／又は温度感受性材料を転写することができるように、転写層で到達される温度を調節してもよい。例えば、中間層は、熱ディフューザーとして機能し、ＬＴＨＣ層で到達される温度に関連して中間層と転写層との間の境界面での温度を制御することができる。これは、転写された層の品質（すなわち、表面粗度、エッジ粗さ等）を向上する可能性がある。中間層の存在が、改善されたプラスチックメモリ又は転写材料のひずみの減少をもたらしてもよい。

中間層は、例えば、光開始剤、界面活性剤、色素、可塑剤、及びコーティング補助剤を含む添加剤を含んでもよい。中間層の厚さは、例えば、中間層の材料、ＬＴＨＣ層の材料、転写層の材料、画像形成性放射線の波長、及び熱転写要素が画像形成性放射線に暴露される持続時間等の要因に依存してもよい。ポリマー中間層では、中間層の厚さは、典型的に約０．０５ミクロン〜約１０ミクロンの範囲、より好ましくは約０．１ミクロン〜約４ミクロン、より好ましくは約０．５ミクロン〜約３ミクロン、及びより好ましくは約０．８ミクロン〜約２ミクロンである。無機中間層（例えば、金属又は金属化合物中間層）では、中間層の厚さは、典型的に約０．００５ミクロン〜約１０ミクロンの範囲、より好ましくは約０．０１ミクロン〜約３ミクロン、及びより好ましくは約０．０２ミクロン〜約１ミクロンである。

中間層に関する追加情報は、米国特許番号第５，７２５，９８９及び米国特許出願公開番号第２００５／０２８７３１５号に記載されており、両方の文献は、参照により本明細書に組み込まれる。

転写層
典型的に転写層は、熱転写要素に含まれる。一般的に、転写層は、例えば、蒸着、スパッタリング、若しくは溶媒コーティングによって、均一な層としてコーティングすることによって、又はデジタル印刷（例えば、デジタルインクジェット又はデジタル電子写真印刷）、リソグラフ印刷又はマスクによる蒸着若しくはスパッタリングを使用してパターンで印刷することによって、ＬＴＨＣ層に重ねて形成される。前述されるように、その他の任意の層、例えば任意の中間層は、任意のＬＴＨＣ層と転写層との間に挿入されてもよい。

典型的に転写層は、レセプタに転写するために１つ以上の層を含む。これらの層は、例えば、エレクトロルミネセント材料又は電子活性材料を含む、有機、無機、有機金属、及びその他の材料を使用して形成することができる。転写層は、別個の層を有すると記載され、図示されるが、少なくとも場合によっては、それぞれの層の少なくとも一部分を含む界面領域が存在し得ることが理解されるであろう。これは、例えば、層の混合又は層間での材料の拡散がある場合、転写層への転写前、転写中、又は転写後に生じる可能性がある。その他の場合、２つの層は、転写層への転写前、転写中、又は転写後に、完全に又は部分的に混合されてもよい。ある場合には、ドナー及びレセプタ両方の最も外側（つまり、接触している）の層は、少なくとも１種の共通材料を含む。その他の場合、ドナー及びレセプタ両方の最も外側（つまり、接触している）の層は、本質的に同一の組成物を有する。

転写層の一例には、能動又は受動デバイス等の多層デバイスをレセプタ上に形成するために使用される多構成要素転写アセンブリが挙げられる。ある場合には、転写層は、能動又は受動デバイスに必要な層をすべて含んでもよい。その他の場合、能動又は受動デバイスの１つ以上の層がレセプタ上に提供され、残りの層が転写層に含まれてもよい。あるいは、転写層が配置された後に、能動又は受動デバイスの１つ以上の層がレセプタ上に配置されてもよい。場合によっては、転写層は、能動又は受動デバイスの単一層のみを形成するために使用されてもよく、又はデバイス以外の物質の単一若しくは多層を形成するために使用されてもよい。特に層が混合しない場合に多構成要素転写アセンブリを使用する１つの利点は、熱転写アセンブリが製造される際に多構成要素転写アセンブリ内の層の重要な界面特性が生成され、好ましくは転写中に維持されるということである。層の個々の転写は、層間にそれ程最適ではない境界面を生じる可能性がある。

熱転写要素は、例えば、電子回路、レジスタ、コンデンサ、ダイオード、整流器、エレクトロルミネセントランプ、記憶素子、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、単接トランジスタ、金属酸化物半導体（ＭＯＳ）トランジスタ、金属−絶縁体−半導体トランジスタ、電荷結合素子、絶縁体−金属−絶縁体積み重ね体、有機伝導体−金属−有機伝導体積み重ね体、集積回路、光検出器、レーザ、レンズ、導波管、格子、ホログラフィック素子、フィルタ（例えば、アドドロップフィルタ、利得平坦化フィルタ、遮断フィルタ等）、鏡、スプリッタ、カップラー、結合器、モジュレータ、センサ（例えば、エバネセントセンサ、位相変調センサ、干渉センサ等）、光学キャビティ、圧電素子、強誘電体デバイス、薄膜電池、又はこれらの組み合わせ、例えば、光ディスプレイのための能動マトリックスアレイとしての電界効果トランジスタ及び有機エレクトロルミネセントランプの組み合わせを形成するために使用することができる転写層を含むことができる。その他の物質は、多構成要素転写アセンブリ及び／又は単一層を転写することによって形成されてもよい。

一括熱転写型ドナー要素から選択的にパターン形成することができる転写層の例には、着色剤（例えば、結合剤中に分散した又は溶解した色素及び／又は染料）、偏光子、液晶材料、粒子（例えば、液晶ディスプレイ、磁性粒子、絶縁粒子、導電性粒子のためのスペーサ）、放射性材料（例えば、無機リン光体及び／又は有機エレクトロルミネセント材料）、疎水性材料（例えば、インクジェットレセプタのためのパーティションバンク）、親水性材料、多層積み重ね体（例えば、有機エレクトロルミネセントデバイス等の多層デバイス構造体）、ミクロ構造又はナノ構造層、フォトレジスト、金属類、ポリマー含有層、接着剤、結合剤、酵素類又はその他の生体材料、又はその他の好適な材料若しくは材料の組み合わせを含む転写層が挙げられる。転写層の例は、米国特許番号第５，６９１，０９８号、同第６，２１４，５２０号、同第６，２９１，１２６号、同第５，２７８，０２３号、同第５，３０８，７３７号、同第５，５２１，０３５号、同第５，６８５，９３９号、同第５，６９３，４４６号、同第５，６９５，９０７号、同第５，７１０，０９７号、同第５，７２５，９８９号、同第５，８６３，８６０号、同第５，９９８，０８５号、同第６，１１４，０８８号、同第６，１９４，１１９号、同第６，２２１，５４３号、同第６，２２８，５４３号、同第６，２２８，５５５号、同第６，２４２，１５２号、同第６，２８４，４２５号、同第６，３５８，６６４号、同第６，４６１，７７５号、同第６，４６１，７８７号、同第６，４６８，７１５号、同第６，４８２，５６４号、同第６，４８５，８８４号、同第６，５２１，３２４号、同第６，５８６，１５３号、同第６，６９９，５９７号、同第６，８５５，３８４号、同第６，８５５，６３６号、及び同第５，５２１，０３５号、国際公開番号第ＷＯ ９７／１５１７３号、同第ＷＯ ９８／０３３４６号、及び同第ＷＯ ９９／４６９６１号、並びに共譲渡された米国特許出願シリアル番号第０９／２３１，７２４号、同第０９／３１２，５０４号、同第０９／３１２，４２１号、及び同第０９／３９２，３８６号の文献に開示されており、文献のすべては、参照により本明細書に組み込まれる。

特に非常に好適な転写層は、ディスプレイ用途に好適な光学デバイスにおいて有用な材料を含む。フォトリソグラフィ系パターニング技術より少ない処理工程を使用して、高精度かつ正確度で１種以上の材料をレセプタ上にパターニングするために、一括熱転写を行うことができ、したがってディスプレイ製造などの用途において特に有用であり得る。例えば、転写層は、レセプタへの熱転写を受けて、転写される材料がカラーフィルタ、黒色マトリックス、スペーサ、障壁、パーティション、偏光子、遅延層、波長板、有機伝導体又は半導体、無機伝導体又は半導体、有機エレクトロルミネセント層（蛍光及び／又はリン光）、リン光体層、有機エレクトロルミネセントデバイス、有機トランジスタ、及びその他のそのような要素、デバイス、若しくはこれらの一部分を形成するように作製することができ、これは、単独で又は同様の方法でパターニングされていてもされていなくてもよいその他の要素との組み合わせにおいて、ディスプレイに有用であり得る。

転写層は、ドナー要素上に事前にパターニングすることができ、事前にパターニングされた転写層のすべて又は一部分は、放射線誘起画像化方法によってレセプタに転写される。転写層を基材に転写するのを促進するために、様々な層（例えば、接着層）が転写層上にコーティングされてもよい。場合によっては、転写層は、画像形成性放射線を吸収する材料を１種以上含んでもよい。これは、ドナーが任意の別個のＬＴＨＣ層を含まない場合に特に有用である。

ＬＩＴＩパターニング
放射線（例えば、光）を使用する熱転写では、様々な放射線放射源を使用することができる。アナログ技術（例えば、マスクを通しての露光）、強力光源（例えば、キセノン閃光電球及びレーザ）が有用である。デジタル画像化技術では、赤外線、可視光線、及び紫外線レーザが特に有用である。好適なレーザには、例えば、強力（例えば、≧１００ｍＷ）な信号モードの半導体レーザ、ファイバーカップル半導体レーザ、及びダイオード励起固体レーザ（例えば、Ｎｄ：ＹＡＧ及びＮｄ：ＹＬＦ）が挙げられる。レーザ露光ドウェル時間は、例えば、約０．１マイクロ秒〜１００マイクロ秒の範囲であってもよく、レーザフルエンスは、例えば、約０．０１Ｊ／ｃｍ^２〜約１Ｊ／ｃｍ^２の範囲であってもよい。

大きな基材エリアにわたり高いスポット配置正確度が要求される場合（例えば、大量情報フルカラーディスプレイ用途）、レーザは、放射線源として特に有用である。レーザ源は、１メートル（ｍ）×１ｍ×１．１ｍｍのガラス等の大きな硬質基材及び１００ミクロンの厚さのポリイミドシート等の連続的又はシート状のフィルム基材の両方と適合性がある。

レセプタへの熱転写
画像化中、典型的に熱転写要素は、転写層の一部分をレセプタに画像化し、転写するために、レセプタに近接される。少なくとも場合によって、熱転写要素とレセプタの密接な接触を保持するために、圧力又は真空が使用されてもよい。次いで放射線源は、例えば、有機マイクロ電子デバイスを形成するためのパターンに従い、転写層の熱転写要素からレセプタへの像様転写を行うために、ＬＴＨＣ層（及び／又は画像形成性放射線吸収体材料を含む他の層）を像様方式（例えば、デジタル処理により、又はマスクを通してのアナログ露光）で加熱するために使用されてもよい。

通常、転写層は、任意の中間層及びＬＴＨＣ層等の熱転写要素のいかなる他の層も転写することなく、レセプタに転写される。好ましくは、ドナー及びレセプタコーティング内の接着力及び凝集力は、転写層が放射線に暴露される領域に転写され、暴露されない領域には転写されないように設定される。場合によっては、中間層を通って透過される画像形成性放射線のレベルを減衰し、透過する放射線と転写層及び／又はレセプタの相互作用から生じる場合がある転写層の転写される部分のいかなる損傷をも低減するために、反射性中間層を使用することができる。この効果は、転写層及び／又はレセプタが画像形成性放射線に対して非常に吸収性であるときに生じる場合がある熱損傷の低減において特に有利である。

レーザ露光中、画像化材料からの多重反射のため、干渉パターンの形成を最小化することが望ましい場合があり、これは、様々な方法によって達成することができる。最も一般的な方法は、米国特許番号第５，０８９，３７２号に記載されるように、入射光の範囲で熱転写要素の表面を効果的に粗化することである。この粗化は、入射光の空間コヒーレンスに障害を与えるという影響を有し、したがって自己干渉を最小化する。別の方法は、基材の片側又は両側の側面上の熱転写要素内に反射防止コーティングを採用することである。反射防止コーティングを使用することは既知であり、参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第５，１７１，６５０号に記載されるように、波長の１／４の厚さのフッ化マグネシウム等のコーティングが導入されてもよい。

寸法が１メートル以上の長さ及び幅を有する熱転写要素を含む大きな熱転写要素を使用することができる。動作では、レーザをラスタする、ないしは別の方法で大きな熱転写要素にわたって移動することができ、レーザは、所望のパターンに従う熱転写要素の部分を照射するよう選択的に操作されている。あるいは、レーザが固定され、熱転写要素がレーザの真下に移動されてもよい。

場合によっては、連続して２つ以上の異なる熱転写要素を使用してデバイスを形成することが必要である、望ましい、及び／又は都合がよい場合がある。例えば、ある熱転写要素が電界効果トランジスタのゲート電極を形成するために使用されてもよく、その他の熱転写要素がゲート絶縁層及び半導電層を形成するために使用されてもよく、更に別の転写層がソースとドレインの接触を形成するために使用されてもよい。デバイスを形成するために、２つ以上の熱転写要素の様々なその他の組み合わせを使用することができ、それぞれの熱転写要素は、デバイスの１つ以上の層を形成する。これらの熱転写要素のそれぞれは、レセプタに転写するために、多構成要素転写アセンブリを含んでもよく、又は単一層のみを含んでもよい。次いで、デバイスの１つ以上の層を置くために、２つ以上の熱転写アセンブリが連続して使用される。場合によっては、２つ以上の熱転写要素のうちの少なくとも１つが多構成要素転写アセンブリを含む。

レセプタ
レセプタ基材は、ガラス、透明フィルム、反射性フィルム、金属、半導体、様々な紙、及びプラスチックを含むが、それらに限定されない、特定の用途に好適ないかなる物質であってもよい。例えば、レセプタ基材は、ディスプレイ用途に好適ないかなる種類の基材又はディスプレイ要素であってもよい。液晶ディスプレイ又は自発光型ディスプレイ等のディスプレイで用いるのに好適なレセプタ基材には、可視光線に対して実質的に透過性である硬質又は可撓性基材が挙げられる。硬質レセプタ基材の例には、ガラス、被覆ガラス（例えば、インジウムスズ酸化物被覆ガラス）、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）、及び硬質プラスチックが挙げられる。

好適な可撓性基材には、実質的に透明かつ透過性のポリマーフィルム、反射性フィルム、非複屈折フィルム、半透過型フィルム、偏光フィルム、多層光学フィルム等が挙げられる。好適なポリマー基材には、ポリエステル系（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、ポリカーボネート樹脂類、ポリオレフィン樹脂類、ポリビニル樹脂類（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアセタール類等）、セルロースエステル系（例えば、セルローストリアセテート、酢酸セルロース）、及び様々な画像化技術で支持体として使用されるその他の従来のポリマーフィルムが挙げられる。０．０５ｍｍ〜２．５４ｍｍ（すなわち、２ミル〜１００ミル）の透明ポリマーフィルムベースが好ましい。

ガラスレセプタ基材では、典型的な厚さは、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍである。多くの場合、厚さが１．０ｍｍ以下、又は更には厚さが０．７ｍｍ以下のガラス基材を使用することが望ましい。より薄い基材は、結果としてより薄く、より軽量のディスプレイをもたらす。しかしながら、特定の処理、ハンドリング、及びアセンブリング条件により、より厚い基材が必要とされる場合がある。例えば、幾つかの組み立て条件では、基材間に配置されたスペーサの位置を固定するために、ディスプレイアセンブリを圧縮する必要がある場合がある。軽量ディスプレイのための薄い基材並びに確実なハンドリング及び処理のための厚い基材に関する矛盾は、特定のディスプレイ寸法に好ましい構造体を達成するためにバランスを取ることができる。

レセプタ基材がポリマーフィルムの場合、統合されるディスプレイの動作と干渉することを実質的に防ぐために、フィルムが非複屈折であることが好ましい場合があり、又は所望の視覚的効果を達成するために、フィルムが複屈折であることが好ましい場合がある。例示的な非複屈折レセプタ基材は、溶媒キャストであるポリエステル類である。これらの典型的な例は、９，９−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−フルオレン及びイソフタル酸、テレフタル酸又はこれらの混合物から得られる、繰り返される内部重合単位からなる、又は本質的にこれらからなるポリマーから得られるものが挙げられ、このポリマーは、オリゴマーが十分に低く（すなわち、約８０００以下の分子量を有する化学種）、均一なフィルムの形成を十分に可能にする。このポリマーは、熱転写受取要素内の一構成要素として、米国特許番号第５，３１８，９３８号に開示されている。非複屈折基材の他の部類は、非晶質ポリオレフィン類（例えば、日本ゼオン株式会社（Nippon Zeon Co., Ltd.）から商表記ゼオネックス（Zeonex）（登録商標）で販売されるもの）である。例示的な複屈折ポリマーレセプタは、米国特許番号第５，８８２，７７４号及び同第５，８２８，４８８号、並びに国際公開番号第ＷＯ ９５／１７３０３号に開示されるもの等の多層偏光子又は鏡を含む。

転写層をレセプタ基材上に転写するのを促進するために、最終的なレセプタ基材上に様々な層（例えば、接着剤層）がコーティングされてもよい。多層デバイスの一部分を形成するために、最終的なレセプタ基材上にその他の層がコーティングされてもよい。例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）又はその他の電子デバイスは、熱転写要素からの転写層の転写前にレセプタ基材上に形成される金属アノード又はカソードを有するレセプタ基材を使用して形成されてもよい。この金属アノード又はカソードは、例えばレセプタ基材上に導電層を蒸着することによって、及び例えば、フォトリソグラフ技術を使用して層を１つ以上のアノード又はカソードにパターニングすることによって形成されてもよい。

正孔注入層及び正孔輸送層等のデバイスの動作に必要なその他の層は、レセプタの一部であってもよい。したがって、「レセプタ」という用語は、末端デバイスの一部を形成する追加層を任意に備える基材を指す。場合によっては、レセプタは、放射線吸収体を含む。

ＬＩＴＩドナーを用いたマイクロ電子デバイスの製造
ＬＩＴＩドナーフィルムを使用して様々な電子及び光学デバイスを製造することができる。場合によっては、デバイス又はその他の対象を形成するために、複数の熱転写要素が使用されてもよい。複数の熱転写要素は、多構成要素転写アセンブリ及び単一層を転写する熱転写要素を備える熱転写要素を含んでもよい。例えば、デバイス又はその他の対象は、多構成要素転写アセンブリを備える１つ以上の熱転写要素、及び単一層を転写する１つ以上の熱転写要素を使用して形成されてもよい。

転写層の多構成要素転写アセンブリを使用して形成される多層デバイスは、例えば、電子又は光学デバイスであってもよい。そのようなデバイスの例には、電子回路、レジスタ、コンデンサ、ダイオード、整流器、エレクトロルミネセントランプ、電界発光デバイス、記憶素子、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、単接トランジスタ、ＭＯＳトランジスタ、金属絶縁体半導体トランジスタ、電荷結合素子、絶縁体−金属−絶縁体積み重ね体、有機伝導体−金属−有機伝導体積み重ね体、集積回路、光検出器、レーザ、レンズ、導波管、格子、ホログラフィック素子、フィルタ（例えば、アドドロップフィルタ、利得平坦化フィルタ、遮断フィルタ等）、鏡、スプリッタ、カップラー、結合器、モジュレータ、センサ（例えば、エバネセントセンサ、位相変調センサ、干渉センサ等）、光学キャビティ、圧電素子、強誘電体デバイス、薄膜電池、又はこれらの組み合わせが挙げられる。形成することができるその他の導電性デバイスには、例えば電極及び導体デバイスが挙げられる。

転写層は、受動又は能動デバイスの少なくとも一部分を形成するために使用される多構成要素転写アセンブリを含むことができる。一実施例として、転写層は、多層デバイスの少なくとも２つの層を形成することができる多構成要素転写アセンブリを含むことができる。多層デバイスのこれら２つの層は、多くの場合転写層の２つの層に相当する。この実施例では、多構成要素転写アセンブリの転写によって形成される層の１つが能動層（すなわち、デバイス内で導電層、半導電層、超導電層、導波層、周波数逓倍層、光生成層（例えば、冷光の発光層、発光層、蛍光の発光層、又はリン光の発光層）、電子生成層、又は正孔生成層として機能する層、及び／又はデバイス内で光学又は電子利得を生成する層）である。

多構成要素転写アセンブリの転写によって形成される第２の層は、その他の能動層又は動作層（すなわち、デバイス内で絶縁層、導電層、半導電層、超導電層、導波層、周波数逓倍層、光生成層（例えば、蛍光の発光層又はリン光の発光層）、電子生成層、正孔生成層、光吸収層、反射層、回析層、位相遅延層、散乱層、分散層、又は拡散層として機能する層、及び／又はデバイス内で光学又は電子利得を生成する層）である。多構成要素転写アセンブリは、追加の能動層及び／又は動作層、並びに非動作層（すなわち、デバイスの動作において機能を実行しないが、例えば、転写アセンブリをレセプタ基材に転写するのを促進するため、及び／又は転写アセンブリをレセプタ基材に接着するために提供される層）を形成するために使用されてもよい。

転写層は、レセプタへの接着を促進するために転写層の外側表面上に配置される接着剤層を含んでもよい。例えば、接着剤層がレセプタと転写層のその他の層との間に電気を通す場合、接着剤層は動作層であってもよく、例えば、接着剤層が転写層とレセプタのみを接着する場合、接着剤層は非動作層であってもよい。接着剤層は、例えば、導電性及び非導電性ポリマー、導電性及び非導電性充填ポリマー、及び／又は導電性及び非導電性分散液を含む熱可塑性ポリマーを使用して形成することができる。好適なポリマーの例には、アクリルポリマー類、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリ（フェニレンビニレン類）、ポリアセチレン類、及び参照により本明細書に組み込まれるチチェスター（Chicester）にあるジョン・ワイリー・アンド・サンス（John Wiley and Sons）から１９９７年に出版されたＨ．Ｓ．ナルワ（H. S. Nalwa）編集の導電性分子及びポリマーのハンドブック（Handbook of Conductive Molecules and Polymers）、１〜４巻に記載されるその他の導電性有機材料が挙げられる。好適な導電性分散液の例には、カーボンブラック、グラファイト、超微細微粒子インジウムスズ酸化物、超微細アンチモンスズ酸化物、並びにナノフェーズ・テクノロジーズ・コーポレーション（Nanophase Technologies Corporation）（イリノイ州バーリッジ（Burr Ridge））及びメテック（Metech）（ペンシルバニア州エルバーソン（Elverson））等の会社から市販される材料を含有するインクが挙げられる。接着剤層は、放射線吸収体を含んでもよい。

転写層が別個の層で形成される場合もあるが、転写層は、多構成要素及び／又はデバイスにおける複数の用途を有する層を含んでもよい。又、２つ以上の別個の層は、転写中にともに溶解されてもよく、ないしは別の方法で混合又は組み合わせられてもよい。

ＯＬＥＤ製造
ＯＬＥＤの少なくとも一部分を形成するための多構成要素転写アセンブリの転写は、熱転写要素を使用する能動デバイスの形成における説明的かつ非制限的な実施例を提供する。多構成要素転写ユニットの一例は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第６，４１０，２０１号に記載されている。少なくとも場合によって、ＯＬＥＤデバイスは、薄層又カソードとアノードとの間に挟まれた好適な有機材料の層を含む。電子は、カソードから有機層に注入され、正孔は、アノードから有機層に注入される。注入された電荷が逆帯電した電極に向かって移動する際、再結合し、一般に励起子と称される電子−正孔対を形成する場合がある。これらの励起子、又は励起された状態の種は、減衰して基底状態に戻る際に光形状のエネルギーを放射する場合がある（例えば、参照により本明細書に組み込まれるＴ．ツツイ（T. Tsutsui）、マテリアル・リサーチ・ソサエティ広報（MRS Bulletin）、２２、３９〜４５（１９９７）参照）。

例示的なＯＬＥＤ構造体は、当業者に既知である（例えば、２００５年にニューヨークのＣＲＣプレス（CRC Press）から出版された、ザキャ・カファフィ（Zakya Kafafi）（編集）の有機エレクトロルミネセンス（Organic Electroluminescence）参照）。ＯＬＥＤ構造体の説明に役立つ例としては、電荷運搬及び／又は放射種がポリマーマトリックス内に分散される、分子的に分散したポリマーデバイス（参照により本明細書に組み込まれる、Ｊ．キド（J. Kido）の「ポリマー材料に基づく有機エレクトロルミネセントデバイス（Organic Electroluminescent devices Based on Polymeric Materials）」ポリマー化学の動向（Trends in Polymer Science）、２，３５０〜３５５（１９９４）参照）、ポリフェニレンビニレン等のポリマーの層が電荷運搬及び放射種として機能する共役ポリマーデバイス（ＰＬＥＤ）（参照により本明細書に組み込まれるＪ．Ｊ．Ｍ．ハルス（J. J. M. Halls）らの「薄固体フィルム（Thin Solid Films）」、２７６、１３〜２０（１９９６）参照）、蒸着コーティングされた小分子（ＶＣＳＭ）ヘテロ構造デバイス（参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第５，０６１，５６９号及びＣ．Ｈ．チェン（C. H. Chen）らの「分子有機エレクトロルミネセント材料における最近の進展（Recent Developments in Organic Electroluminescent Materials）」、高分子シンポジア（Macromolecular Symposia）、１２５、１〜４８（１９９７）参照）、発光電気化学セル（参照により本明細書に組み込まれるＱ．ペイ（Q. Pei）らの米国化学学会ジャーナル（J. Amer. Chem. Soc.,）１１８、３９２２〜３９２９（１９９６）参照）、及び複数の波長の光を放射することができる垂直積み重ね有機発光ダイオード（参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第５，７０７，７４５号及びＺ．シェン（Z. Shen）らの化学（Science）、２７６、２００９〜２０１１（１９９７）参照）が挙げられる。異なる色の光の放射は、異なる放射体の使用及び電子輸送／放射体層２０６へのドーパントによって達成することができる（参照により本明細書に組み込まれるＣ．Ｈ．チェン（C. H. Chen）らの「分子有機エレクトロルミネセント材料における最近の進展（Recent Developments in Molecular Organic Electroluminescent Materials）」、高分子シンポジア（Macromolecular Symposia）、１２５、１〜４８（１９９７）参照）。

その他のＯＬＥＤ多層デバイス構造体は、異なる転写層を使用して転写することができる。ＯＬＥＤを形成するために、多層アセンブリをレセプタ上に転写することができる。例えば、緑色ＯＬＥＤをレセプタ基材上に転写することができる。続いて、青色ＯＬＥＤ及び次いで赤色ＯＬＥＤが転写されてもよい。緑色、青色、及び赤色ＯＬＥＤのそれぞれは、ディスプレイサブピクセルを形成するために、それぞれ緑色、青色、及び赤色熱転写要素を使用して、別々に転写される。あるいは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第５，７０７，７４５号に開示される種類の多色積み重ねＯＬＥＤデバイスを生成するために、赤色、緑色、及び青色熱転写要素を互いの上に転写することができる。

形成後、典型的にＯＬＥＤは、駆動部に連結され、損傷を防ぐために封止される。熱転写要素は、適切な転写層でコーティングされた小さな又は比較的大きなシートであってもよい。これらのデバイスを転写するためにレーザ光又はその他の類似発光源を使用することにより、熱転写要素から狭い線及びその他の形状を形成できるようにする。長さ及び幅が数メートルであるレセプタを含むレセプタ上に転写層のパターンを生成するために、レーザ又はその他の光源を使用することができる。

ＯＬＥＤの寿命に関連する処理
本明細書に記載される実施形態は、ＬＩＴＩデバイスの効率を高め、動作の寿命をより長くできるようにする場合がある。ＬＩＴＩ技術は、例えば、１００ミクロン以下のパターン形状であり、パターニング精度±２ミクロン以下であるＯＬＥＤ材料の高解像度パターニングに非常に適している。ＬＩＴＩ ＶＣＳＭ ＯＬＥＤは、このクラスのＯＬＥＤが一貫して優れた性能を示すことから、特に魅力的である。

ＯＬＥＤの２つの主要な種類であるＶＣＳＭ ＯＬＥＤ及びＰＬＥＤは、ＨＩＬの構造体にいくらかの異なる要求を付与する。ＰＬＥＤが従来のスピン又はディップコーティング若しくはインクジェットのいずれかによる有機溶液でコーティングされることから、ＰＥＤＯＴ型ＨＩＬがそのようなデバイスで使用されることは、非常に一般的である。一方、そのようなデバイスの製造の簡易化及び優れた動作安定性のため、真空コーティングされたＳＭ ＯＬＥＤは、ＨＩＬを含む真空コーティング層のみを含むことが非常に好ましい。ＰＥＤＯＴ型ＨＩＬもＶＣＳＭ ＯＬＥＤに検討されているが、これらは、一般的に、比較的寿命の短いデバイスを産出する。ＰＥＤＯＴを高解像度パターニングされたＯＬＥＤに使用する際の更なる考慮すべき事柄は、ＶＣＳＭ ＯＬＥＤにおいて比較的長い寿命を示す特定の種類のＰＥＤＯＴは、比較的高い伝導度も保有し、高解像度ＯＬＥＤでは許容できないクロストークを生じることである。

特定の製造方法において溶液コーティングされたＨＩＬが望ましい場合がある。短絡なく、すべて真空コーティングされたデバイスを作製することができない基材形状において溶液コーティングされたＨＩＬが必要な場合がある。例えば、基材形状は、ガラス又は可撓性基材上の低解像度ＯＬＥＤにおいて必要な場合がある。又、溶液コーティングされたＨＩＬは、ＬＩＴＩを用いて製造される高解像度ＶＣＳＭ ＯＬＥＤにおいて好ましい場合がある。

特定の実施形態による、実施例に記載されるような修正は、ＶＣＳＭ ＬＩＴＩ ＯＬＥＤに以下の効果を示した。

１．特定の実施形態による、ＬＩＴＩデバイス／プロセスの修正は、多様的かつ数量的にＬＩＴＩムラ欠陥を減少すること、レセプタ層／転写層の境界面の欠陥として形成されるＬＩＴＩデバイスのダークスポットをほぼ除去すること、及びある程度の欠陥数を削減することをもたらす。

２．修正は、ＬＩＴＩ ＯＬＥＤの初期効率を改善し、より低いデバイス動作電圧に導く。両方の改善は、低電力消費デバイスを可能にする。

３．又、改善は、より長いＬＩＴＩデバイスの寿命をもたらす。

４．ＰＥＤＯＴ及びその他の有機溶液コーティングされたＨＩＬを用いるＶＣＳＭ ＯＬＥＤの改善された動作寿命が達成される。

５．記載されるＨＩＬ構造体は、ＬＩＴＩ ＶＣＳＭ ＯＬＥＤのレセプタとして使用することができる。

６．記載されるＨＩＬ構造体は、そのような基材上のＯＬＥＤの短絡を防ぐための大まかなＩＴＯモルホロジーに使用することができる。

材料の具体的な例について上述されているが、実施形態は、多数の異なる材料のセットの組み合わせ、例えば、ＨＴＬ１として正孔輸送材料を備えるもの、又はＨＴＬ２としてαＮＰＢ（米国フロリダ州ジュピター（Jupiter）にあるＨＷサンズ社（HWSands Corp.,））を備えるもので実証された。一実施形態では、ＨＴＬ１は、必ず有機溶媒溶液で処理されたポリマー又はオリゴマー正孔輸送材料でなければいけない。

示された改善された寿命は、以下の２つの層、水分散コーティングポリチオフェン（ＰＥＤＯＴ）層及び有機溶媒でコーティングされた第２の層を含むＨＩＬ構造体の熱アニールの結果である。アニールすることにより、特定の層の欠陥を補う役目をすることができる。転写前の転写層、転写後の転写層、転写前のレセプタ、又はこれらのいずれかの組み合わせにおいてアニールを行うことができる。特に有利な利益を有する一実施形態は、実施例に示されるように、転写層の転写の前後両方にレセプタをアニールすることを伴う。

以降、以下の非限定的な実施形態を参照して、本発明を説明する。

（実施例１）（比較例）
本実施例は、上述のプロセス／デバイス修正を導入する前のＬＩＴＩ ＯＬＥＤ性能を対応する従来の真空コーティングされた対照デバイスと比較して示す。

表１に記載される手順に従い、以下の対照真空コーティングデバイス（ＣＯＮＶデバイス）、
ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ ＣＨ８０００／１ＴＮＡＴＡ／ｓＴＡＤ／三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ／ＢＡｌｑ／Ａｌｑ／ＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇを作製した（デバイス１．１）。

表２に記載される手順に従い、以下のＬＩＴＩ ＯＬＥＤ、
ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ ＣＨ８０００／１ＴＮＡＴＡ／ｓＴＡＤ／三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ／ＢＡｌｑ／Ａｌｑ／ＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇを作製した（デバイス１．２）。

デバイス１．１及び１．２は、λ_ｍａｘ５１０ｎｍのＩｒｐｐｙ放射及びＣＩＥ座標０．２８、０．６３に対応する緑色エレクトロルミネセンスを産出した。デバイス１．１及び１．２の性能を表３に要約する。これらのＬＩＴＩデバイスにおいて、より低い効率、より高い初期動作電圧、非常に低い寿命及びより急勾配の経時的電圧クリープが観測される。

^＊効率データにおける一般的な誤差は、±５〜１０％である。

^＊＊電圧データにおける一般的な誤差は、±５〜１０％である。

^＊＊＊寿命データにおける一般的な誤差（Δτ１／２及びΔＶの両方）は、±１０〜２０％である。

^＊＊＊＊Δτ１／２とは異なり、ΔＶに対する信頼性のある加速試験モデルが存在しないため、ΔＶの値は、≧記号を用いて使用される。

ＬＩＴＩデバイスのより低い性能は、それらのエレクトロルミネセンスパターンと相互に関連し、これは、光学顕微鏡法において以下の複数の欠陥の種類、レセプタ表面上の微粒子の周囲を中心とするエレクトロルミネセンス暗影、悪いレセプタ−転写層の境界面に対応する暗影、ＩＴＯ機能端でのＬＩＴＩ線亀裂、暗拡散エレクトロルミネセンスエリア（「水シミ」欠陥）、及び線幅にわたり輝度の勾配のある、全体にわたって粗いエレクトロルミネセンスを示す。

（実施例２）
本実施例は、上述のプロセス／デバイス修正を導入後に製造されたＩｒｐｐｙ緑色及び赤色ドーパント赤色ＬＩＴＩデバイスの性能を示す（対応する従来の真空コーティング対照デバイスと比較して）。

表４に記載される手順に従い、
ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ ＣＨ８０００／正孔輸送材料／ｓＴＡＤ／三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ（三重項ホスト：赤色ドーパント／ＢＡｌｑ／Ａｌｑ／ＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇの
緑色及び赤色対照真空コーティングデバイス（ＣＯＮＶデバイス）を作製した（デバイス２．１及び２．２）。

表５に記載される手順に従い、
ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ ＣＨ８０００／正孔輸送材料／ｓＴＡＤ／三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ（三重項ホスト：赤色ドーパント）／ＢＡｌｑ／Ａｌｑ／ＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇの
緑色及び赤色ＬＩＴＩデバイス（ＬＩＴＩデバイス）を作製した（デバイス２．３及び２．４）。

表６は、本実施例のデバイス性能を要約する。これは、導入されたプロセス／デバイス修正が初期ＬＩＴＩデバイス性能及び寿命の両方を改善し、ＬＩＴＩの寿命が５００ニトの初期輝度で動作する緑色ピクセルでは約１１００時間、約２００ニトの初期輝度で動作する赤色ピクセルでは約５０００時間に改善されたことを示す。観測された改善は、ＬＩＴＩデバイス内の改善されたエレクトロルミネセンスパターンと相互に関連する。例えば、レセプタ−転写層の境界面の欠陥のために生成されるエレクトロルミネセンス暗影欠陥が本質的に除去され、ＩＴＯ機能端でのＬＩＴＩ線亀裂が実質的に減少され、「水シミ」欠陥の相当な減少も確認された。

^＊効率データにおける一般的な誤差は、±５〜１０％である。

^＊＊電圧データにおける一般的な誤差は、±５〜１０％である。

^＊＊＊緑色ではＬＯ５００ニト、及び赤色では２００ニトでの寿命データにおける典型的な誤差（Δτ１／２及びΔＶの両方）は、±１０〜２０％である。

^＊＊＊＊Δτ１／２とは異なり、ΔＶに対する信頼性のある加速試験モデルが存在しないため、ΔＶの値は、≧記号を用いて使用される。

（実施例３）
本実施例は、ＰＥＤＯＴ ＨＩＬ及び有機溶液コーティングＨＩＬを含み、その他のすべての層と組み合わせられ、真空中で作製されたＶＣＳＭ ＯＬＥＤは、真空層を置く前にＨＩＬ構造体がアニールされた場合、著しく改善された動作寿命を示すことを実証した。又、これは、このような２層溶液コーティングＨＩＬを熱アニーリングすることにより、経時的電圧クリープが大幅に減少することも示す。

表７に記載される手順に従い、以下のデバイス、
ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ ＣＨ８０００／正孔輸送材料／ｓＴＡＤ／三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ／ＢＡｌｑ／Ａｌｑ／ＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇ（デバイス３．１）、及び
ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ ＣＨ８０００／正孔輸送材料^＊／ｓＴＡＤ／三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ／ＢＡｌｑ／Ａｌｑ／ＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇ（デバイス３．２）
を作製した（^＊アニールされたＰＥＤＯＴ ＣＨ８０００／正孔輸送材料）。

実施例１〜３のデバイスの性能（輝度が５００Ｃｄ／ｍ２の初期効率及び電圧、並びに特定の駆動電流密度でのデバイスの寿命）を表８に示す。

ＰＥＤＯＴ及び有機溶液コーティングＨＩＬを含む、アニールされた２層ＨＩＬ構造体は、改善された寿命及び経時的に著しく安定化した電圧を呈することが実証された。２つのＨＩＬの組み合わせ並びに熱アニール処理工程は、これらの結果を達成するために必要不可欠であり、溶液コーティングＨＩＬをＶＣＳＭ ＯＬＥＤに使用できるようにすることが発見された。特定の実施形態によるＩｒｐｐｙデバイスは、５００Ｃｄ／ｍ２（外挿した）の初期輝度において、約８０００時間の寿命を示す。

（実施例４）
本実施例では、表９に記載される手順に従い、以下のＬＩＴＩ ＯＬＥＤ（三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙは、ＬＩＴＩ転写された層）、
ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ ＣＨ８０００／正孔輸送材料／ｓＴＡＤ／三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ／ＢＡｌｑ／Ａｌｑ／ＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇ（デバイスＸ．１）と、
ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ ＣＨ８０００／正孔輸送材料／ｓＴＡＤ／三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ^＊／ＢＡｌｑ／Ａｌｑ／ＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇ（デバイスＸ．２）と、
ＩＴＯ／ＰＥＤＯＴ ＣＨ８０００／正孔輸送材料^＊／ｓＴＡＤ／三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ^＊／ＢＡｌｑ／Ａｌｑ／ＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇ（デバイスＸ．３）と、
を作製した（^＊アニールされた層）。本実施例に使用されたドナーフィルムは、０３０９１１０１ ＹＳコーティングロールに属する。レーザ画像化条件は、画像化平面でのレーザ出力が１Ｗで線量が０．８〜０．９Ｊ／ｃｍ^２であった。

表１０は、作製されたＬＩＴＩデバイスの寿命性能を要約する。寿命試験は、すべてのデバイスに対して、駆動電流が３．５ｍＡ／ｃｍ^２の継続的なＤＣ駆動モードで行われた。５００ニトでの寿命は、この種類の構造体において以前に検証された以下の加速寿命関係、
Ｊ_１での寿命＝Ｊ_０での寿命×（Ｊ_０／Ｊ_１）^１．６
又は
Ｌ_１での寿命＝Ｌ_０での寿命×（Ｌ_０／Ｌ_１）^１．６を使用して得られた。

結果は、レセプタ又は転写層のどちらもアニールすることなく作製されたＬＩＴＩデバイスが最も低い初期効率及び寿命を示すことを示唆する。例えば、種類Ｘ．１のデバイスの動作寿命は、駆動電流が３．５ｍＡ／ｃｍ^２で約４８０時間であり、５００ニトの初期輝度に正常化する場合、４４０時間である。

ＬＩＴＩ層（三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ）のアニールが導入され（デバイスＸ．２）、駆動電流が３．５ｍＡ／ｃｍ^２及び初期輝度が５００ニトで、寿命が約６２０時間及び７３０時間に改善される。ｓＴＡＤを蒸着する前、並びにＬＩＴＩに転送された三重項ホスト：Ｉｒｐｐｙ層がアニールされた後に更なるレセプタ層がアニールされる場合、ＬＩＴＩデバイスの寿命における更に大きな改善が観測される。したがって、デバイスＸ．３は、３．５ｍＡ／ｃｍ^２及び５００ニトのそれぞれで、約７８０時間及び９４０時間の寿命を示す。

したがって、本実施例により、単一の追加の熱アニールする工程、すなわち、ＬＩＴＩに転写された構造体を転写後にアニールすることにより、ＬＩＴＩ ＯＬＥＤの寿命が改善されることが確認される（約５０〜６０％改善）。レセプタ層（本実施例におけるＣＨ８０００／正孔輸送材料）がＬＩＴＩの前にアニールされる場合にも、寿命が更に改善される（アニール処理工程なく作製されるデバイスと比較して１００％を上回る改善）。

Claims (22)

1. レセプタ上に画像を転写するための方法であって、
   基材上に光熱変換層と、該光熱変換層上にコーティングされた転写層とを提供する工程と、
   該転写層を該レセプタの表面に接触させて置く工程と、
   該像様パターン中の該光熱変換層を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する該転写層の一部分を該レセプタに熱的に転写する工程と、
   該照射する工程の前に、該レセプタ上の少なくとも１つの層をアニールする工程と、
   を含む、方法。
2. 不活性又は真空制御環境中で該アニールする工程を行う工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 該置く工程の前に、該光熱変換層と該転写層との間に中間層を配置する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
4. 該置く工程の前に、該レセプタ上に正孔注入層を適用する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
5. 該照射する工程の前に、該正孔注入層をアニールする工程を更に含む、請求項４に記載の方法。
6. 該置く工程の前に、該レセプタ上に正孔輸送層を適用する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
7. 該照射する工程の前に、該正孔輸送層をアニールする工程を更に含む、請求項６に記載の方法。
8. 該レセプタが、ガラス、透明フィルム、又は液晶ディスプレイ基材のうちの１種を含む、請求項１に記載の方法。
9. レセプタ上に画像を転写するための方法であって、
   基材上に光熱変換層と、該光熱変換層上にコーティングされた転写層とを提供する工程と、
   該転写層を該レセプタの表面に接触させて置く工程と、
   該像様パターン中の該光熱変換層を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する該転写層の一部分を該レセプタに熱的に転写する工程と、
   該照射する工程の前に、該レセプタ上の少なくとも１つの層をアニールする工程と、
   該レセプタに転写した後で、該転写層の該一部分をアニールする工程と、
   を含む、方法。
10. 不活性又は真空制御環境中で該アニールする工程を行う工程を更に含む、請求項９に記載の方法。
11. 該置く工程の前に、該光熱変換層と該転写層との間に中間層を配置する工程を更に含む、請求項９に記載の方法。
12. 該置く工程の前に、該レセプタ上に正孔注入層を適用する工程を更に含む、請求項９に記載の方法。
13. 該照射する工程の前に、該正孔注入層をアニールする工程を更に含む、請求項１２に記載の方法。
14. 該置く工程の前に、該レセプタ上に正孔輸送層を適用する工程を更に含む、請求項９に記載の方法。
15. 該照射する工程の前に、該正孔輸送層をアニールする工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
16. 該レセプタが、ガラス、透明フィルム、又は液晶ディスプレイ基材のうちの１種を含む、請求項９に記載の方法。
17. 有機発光ダイオードデバイスを形成するための方法であって、
    レセプタ上に正孔注入層を適用する工程と、
    該正孔注入層をアニールする工程と、
    該レセプタ上に正孔輸送層を適用する工程と、
    該正孔輸送層をアニールする工程と、
    基材上に光熱変換層と、該光熱変換層上にコーティングされる転写層とを提供する工程と、
    該転写層を該レセプタの表面に接触させて置く工程と、
    該像様パターン中の該光熱変換層を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する該転写層の一部分を該レセプタに熱的に転写する工程と、
    を含む、方法。
18. 該レセプタ上に転写した後で、該転写層の該一部分をアニールする工程を更に含む、請求項１７に記載の方法。
19. 該適用する工程が、該正孔注入層を溶液コーティングする工程と、該正孔輸送層を溶液コーティングする工程とを含む、請求項１７に記載の方法。
20. 該レセプタが、ガラス、透明フィルム、又は液晶ディスプレイ基材のうちの１種を含む、請求項１７に記載の方法。
21. レセプタ上に画像を転写するための方法であって、
    基材上に転写層を提供する工程と、
    放射線吸収体を含むレセプタを提供する工程と、
    該転写層を該レセプタの表面に接触させて置く工程と、
    該像様パターン中の該放射線吸収体を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する該転写層の一部分を該レセプタに熱的に転写する工程と、
    該照射する工程の前に、該レセプタ上の少なくとも１つの層をアニールする工程と、
    を含む、方法。
22. レセプタ上に画像を転写するための方法であって、
    放射線吸収体及び転写層を含むドナーを提供する工程と、
    レセプタを提供する工程と、
    該転写層を該レセプタの表面に接触させて置く工程と、
    該像様パターン中の該放射線吸収体を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する該転写層の一部分を該レセプタに熱的に転写する工程と、
    該照射する工程の前に、該レセプタ上の少なくとも１つの層をアニールする工程と、
    を含む、方法。

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