专利名称：将无机层沉积到热转移层上的方法
技术领域：
本发明涉及制造具有与激光诱导的热转移层接触的金属氧化层的装置的方 法，所述装置为例如与包含基料的激光转移有机层接触的具有透明导体层的电子 装置，例如与氧化铟锡透明导电层接触的包含基料和颜料的热转移层的滤色器。
背景技术：
诸如滤色器、发光二极管和微电子器件的装置可具有符合严格的性能指标例 如颜色、透明性、平整度、传导性和夹层粘附性的多层结构。制造具有多层结构 的装置的方法仍需改进。
例如，众所周知，在温度不断变化的环境中，包含具有不同热膨胀系数
(CTE)(包括线性热膨胀系数)的分层材料的装置会因为应变、褶皱、分层、受
应力分层或其他故障模式而发生故障。当聚合物层与含金属的层接合时，这种情
况普遍存在，因为聚合物具有比金属高约IO倍的CTE (例如，聚甲基丙烯酸甲酯 的CTE为约0. 00007/K，聚苯乙烯的CTE为约0. 00009/K，而氧化铟锡(ITO)的 CTE为约0. 000009/K)。
紫外(UV)线是波长比紫色光的波长短(因此小于约400mn)但比大多数软X 射线长的电磁辐射。它可细分为近紫外(约380至约200nm波长)、远紫外或真 空紫外(约200至约10nm)、以及极远紫外(约1至约31nm)。
当考虑紫外线辐射对人体健康和环境的影响时，UV波长的范围通常细分为 UVA (380-315nm) 、 UVB (315-280nm)和UVC (小于280nm) ， UVC也称为短波或 "杀菌光"。
在包含双原子氧的大气中，双原子氧能吸收能量大于242nm的紫外波长，形 成两个原子的原子氧。高能量的原子氧可与双原子氧结合形成臭氧，或者可与有 机化合物反应。臭氧可吸收能量大于310nm的紫外波长，生成双原子氧和氧原 子，或者可与有机化合物反应。通过原子氧与臭氧反应生成2分子的双原子氧可 减少原子氧和臭氧的总量。常见的紫外线辐射源为含有汞蒸气的灯(称为汞灯)，可通过电力诱导其发
出局部能量最大值接近253. 7nm和185nm的紫外线辐射。
Kwon等人的美国专利6,242， 140 (授予Samsung,以引用方式并入本文)公 开了制造可用作滤色器的装置的方法，该方法包括提供玻璃基底，使用基于ET-cold (Environmental Tech. ， U. S. A.)的清洁溶液来清洗基底，对清洗之后的基 底进行紫外线处理和退火，在退火之后的基底上形成黑色矩阵图案，清洁带有黑 色矩阵图案的基底，对洁净的带有黑色矩阵图案的基底进行超声波处理，对经超 声波处理之后的带有黑色矩阵图案的基底进行紫外线处理和退火，相继使用通过 激光束成像的红色、绿色和蓝色转移薄膜在经过退火并带有黑色矩阵图案的基底 上形成红色、绿色和蓝色的滤色器层，在大约25(TC下固化红色、绿色和蓝色的 滤色器图案1小时，清洁固化之后的红色、绿色和蓝色图案化的基底，对洁净的 红色、绿色和蓝色图案化的基底进行超声波处理，对经超声波处理之后的红色、 绿色和蓝色图案化的基底进行紫外线处理和退火，以及在红色、绿色和蓝色图案 化的基底上分批溅射7-8欧姆/平方的氧化铟锡层。还公开了制造滤色器的方 法，该方法包括通过光刻法在基底上形成黑色矩阵图案；将具有热彩色层的转 移薄膜放置到基底上；使用复合激光束来照射转移薄膜以将彩色层转移到基底 上，所述复合激光束由具有不同能量强度的单位激光束形成；以及在200-30(TC 下固化已将彩色层转移到其上的基底，其中在形成黑色矩阵图案以及转移彩色层 之前和之后，通过紫外线照射和/或使用臭氧或表面活性剂来处理基底的表面。 紫外线处理的条件和退火的条件基本上未加规定。优选地，在形成黑色矩阵层、 滤色器层、透明电极层和缓冲(二氧化硅)层之前和之后，使用紫外射线和/或 臭氧或表面活性剂来处理基底的表面。
名称为 "METHOD OF MAKING A COLOR FILTER APPARATUS" 的美国专利 6,004,704 (Byung Soo Ko申请，转让给LG. Philips LCD Co. ; Ltd.，以引用 方式并入本文)公开了制造滤色器设备的方法，该方法包括以下步骤提供透明 的基底；在透明基底上形成第一、第二和第三滤色器，同时间歇地实施固化第 一、第二和第三滤色器以使第一、第二和第三滤色器硬化的步骤、以及在介于形 成第一、第二和第三滤色器的步骤之间对透明基底的上部进行表面处理的步骤， 其中所述表面处理步骤包括将红外线和紫外线照射到透明基底的上部上，以便移 除用于形成第--、第二和第三滤色器的材料的残余部分。还公幵了下述内容在本发明的优选实施方案中照射红外线和紫外线是为了提供对玻璃基底和滤光器的 表面处理，但可只使用红外线和紫外线中的一种对玻璃基底和滤光器进行表面处 理，这对本领域的技术人员将是显而易见的。未提供所用紫外线的显著特征。滤 色器层是用抗蚀膜形成的。
名称为"MANUFACTURING METHOD OF A COLOR FILTER SUBSTRATE"的美国专 利6， 177, 215 (Jung等人申请，转让给Samsung Electronics Co. Ltd,,以引用 方式并入本文)公开了在形成ITO层之前，通过在黑色矩阵和滤色器的表面上进 行红外和紫外灰化来移除滤色器中或滤色器的黑色矩阵表面上残留的微量水分、 气体或颜料残余物。相应地，通过增强滤色器和黑色矩阵对ITO层的粘合强度来 改善液晶显示屏的质量。两个基底之间的任何分离，或ITO层从滤色器和黑色矩 阵上脱离的现象消失了。此外，通过移除黑色矩阵表面上的任何颜料残余物来降 低ITO层与黑色矩阵之间的接触电阻。还公开了在紫外照射过程中可将臭氧分子 注入到紫外室中。黑色矩阵表面上残留的任何颜料微量残余物均在与由臭氧产生 的活性氧的反应中溶解和挥发。滤色器层是使用负性光致抗蚀剂来提供的。未提 供所用紫外线的显著特征。
美国专利5， 482, 803 ( Ishiwata等人申请，授予Canon Kabushiki Kaisha，以引用方式并入本文)公开了制备主要包含聚酰亚胺树脂或聚酰胺树脂 中的至少一种的光敏树脂滤光器的方法，该方法包括下列连续步骤将树脂施加 到基底表面上；将施加的树脂曝光并通过光刻法显影；在包含氧气的大气中，使 用辐射能量在2至20 J/cm2范围内的紫外线来照射基底表面，以便移除残留在基 底表面上的显影残余物；并且烘焙树脂。ITO薄膜和作为辅助电极的金属薄膜分 别在由此制成的基底上通过溅射来形成。与在后烘焙之后进行紫外照射相比，在 显影之后和后烘焙之前使用紫外线照射来分解和移除残余组分所需的能量更少， 并且可更容易地分解和移除均匀地遍布于整个基底表面上的残余组分。所希望的 是根据要移除的残余物的状态或要保留的树脂的状态来选择照射基底表面的紫外 (UV)线的辐射能量水平。因此， 一般来讲，在后固化之前、当树脂在基底表面上 形成图案时，优先选择2至20 J/cm2的辐射能量水平，而在后固化之后，优先选 择5至20 J/cm2的辐射能量水平。然而，辐射能量水平在需要时是可调的，如上 所述。如果辐射能量水平过低，则无法移除要移除的残余物，然而如果过高，则 很有可能对图案化的树脂造成超过规定程度的损坏。因此，必须谨慎选择辐射能
7量水平。任何波长的紫外线均可用于照射，只要它能够活化空气或含氧大气中的 氧气。具体地讲，适用的紫外线波长范围为150mn至400nm。紫外线照射可使用 任何光源，只要它包含上述范围中的波长部分，并且包括例如激光器诸如准分子 激光器(例如KrF激光器、ArF激光器、XeCl激光器、XeF激光器等)、钇铝石 榴石激光器等、和放电灯例如氙弧灯、汞灯、电弧灯、化学用荧光灯、黑光荧光 灯等)。
名称为"METHOD OF FABRICATING COLOR FILTERS USED IN A LIQUID CRYSTAL DISPLAY"的美国专利5,956,109 (Sung Ki Jung申请，授予Samsung Electronics Co. Ltd.,以引用方式并入本文)公开了制造液晶显示器中使用的 滤色器的方法，该方法包括以下步骤在玻璃基底上形成黑色矩阵，在黑色矩阵 各部分之间相继形成第一、第二和第三滤色器层，通过紫外灰化法从黑色矩阵上 移除颜料残余物，并且形成透明的电极层，例如滤色器层上的氧化铟锡。未提供 所用紫外线的显著特征。
美国专利5， 166， 126 (Daniel J. Harrison等人申请，授予Eastman Kodak Company,以引用方式并入本文)中公开了在IT0沉积之前使用紫外线辐射照射 的滤色器。
美国专禾U 7,113,248 (Chung等人申请，转让给L. G. Philips LCD Co, Ltd,以引用方式并入本文)公开了制造包括滤色器的液晶显示屏装置的方法，所 述滤色器包括黑色矩阵并与含有金属的普通电极相结合。
发明概述
本发明包括将无机层沉积到激光诱导的热转移层上的方法，以及沉积到由该 方法制备的沉积的转移层上的方法。在一个实施方案中，将转移层设置在包括具 有黑色矩阵的玻璃基底的受体元件上，以便通过激光诱导热转移来形成包含红
色、蓝色和绿色透明像素的滤色器，并且无机层为氧化锡铟透明电极接地层。将 无机层沉积到转移层上的方法包括使转移层暴露于紫外线辐射以制备曝光的转 移层，使用清洁流体处理曝光的转移层以制备洁净的转移层，以及将无机层沉积 使其接触洁净的转移层以制备经过沉积的转移层。
附图简述
图1为具有转移层的滤色器的剖面图，该滤色器涂覆有氧化铟锡无机层。
图2A、 2B和2C为代表性的热转移供体元件的剖面图。
图3为正通过激光束进行成像的包括热转移供体元件和受体元件的组合的剖面图。
图4为示出成像之后拆开的已成像的图3组合的剖面图。 图5为示出受体元件和三类转移层的剖面图，所述转移层从三个用于各自组 合中的不同供体元件成像到受体上。
优选实施方案的详述
本发明在将无机层(例如，氧化铟锡)沉积到激光诱导的热转移层上之前并 且与激光诱导的热转移层接触之前，利用清洁步骤来处理(尤其是使用紫外线辐 射的合适波长范围和能量范围)经过紫外(UV)曝光的激光诱导的热转移层。 一种 能够解释清洁步骤的有效性的理论为清洁步骤能移除紫外曝光所产生的残留 物。据信，有机化合物例如基料的层的紫外曝光，尤其是在存在氧气与紫外线所 产生的臭氧和原子氧的情况下，其作用在于打破化学键，生成羧酸和二氧化碳， 并且尤其是使曝光的最上层交联。据信，由于不同的热膨胀系数，当转移层和所 附连的无机层经受的温度变化使这些层发生不同程度的尺寸变化时，通常会出现 褶皱，而交联所产生的层对此具有更强的抗性。然而，据信表面上的一些另外的 新化学物质不利于转移层与所附连的无机层之间的粘合。据信，清洁步骤移除了 紫外曝光步骤所产生的新化学物质，同时保留了交联的物质。
本发明的实施方案为，利用转移层的热质量转移来制造包含红色、绿色和蓝 色透光像素的氧化铟锡涂覆的滤色器。图1示出了此类氧化铟锡涂覆的滤色器。
在图1中，氧化铟锡涂覆的滤色器(10)包括具有不透明的黑色矩阵(30)的透 明玻璃基底(20)，黑色矩阵勾勒出了按波长而选择性地透光的像素，像素由红色 转移层(40R)、蓝色转移层(40B)或绿色转移层(40G)覆盖，使得当白光穿过每一 个单独的像素时，将白光中的其他颜色滤除。氧化铟锡层(50)覆盖并且接触玻 璃、转移层和黑色矩阵。
图1中的转移层(40R、 40B和40G)分别来自于图2的供体元件(如200、 220和250)上转移层的更大部分，通过转移方法转移到单个受体元件上。在这 种情况下，转移到具有不透明的黑色矩阵(30)的透明的玻璃基底(20)上。图2A示出了简单的两层供体元件(200)，该两层供体元件具有支撑层(210) 和转移层(40R)。图2B示出了四层供体元件(220)，该四层供体元件具有支撑层 (210)、光热转换(LTHC)层(230)、夹层(240)和转移层(40R)。图2C示出了三层 供体元件，该三层供体元件具有支撑层(210)和转移层(40Z)，其中转移层本身由 两个次层组成，分别为彩色层(260)和粘合剂层(270)。
供体元件由各个层组成。形成层的合适技术包括例如化学和物理气相沉积、 挤出、浇铸、溅射、旋涂、辊涂、以及其他膜涂覆方法。
供体支撑层为热转移供体元件的其他层提供支撑，并且便于在组合构造、操 纵和分离期间抓握供体元件。热转移元件的供体支撑层可为聚合物膜。 一种合适 类型的聚合物膜为聚酯薄膜，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇 酯。从经济、机械强度和耐热尺寸稳定性的观点看，优选的是双轴拉伸的聚对苯 二甲酸乙二醇酯。而以下物质的薄膜也同样适合聚酰胺；聚碳酸酯；纤维素 酯，例如乙酸纤维素；含氟聚合物，例如聚(偏二氟乙烯)或四氟乙烯与六氟丙烯 的共聚物；聚醚，例如聚甲醛；聚縮醛；聚烯烃，例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙 烯或甲基戊烯聚合物；以及聚酰亚胺，例如聚酰亚胺酰胺和聚醚酰亚胺。可使用 具有足够的性能(例如在特定成像波长处对成像激光具有高透射率以穿过支撑层 成像)、以及针对具体应用的足够机械和热稳定性的其他薄膜。在至少一些情况 下，供体支撑层是平坦的以便可形成均匀的涂层。供体支撑层通常还选自这样的 材料无论对热转移供体元件中的那个层(例如光热转换(LTHC)层)进行加热， 该材料均能保持稳定。供体支撑层的合适厚度范围为例如0. 025至0. 15mm，优选 0. 05至0. lmm，但也可使用更厚或更薄的供体支撑层。
转移层通常包括所有层和次层，这些层可以是供体元件，或者通过激光照射 由供体元件转移而来。转移层可包括单层或多个(次)层。在一个实施方案中， 这些层中的一个为包含基料的层。转移层中的层可使用多种构型和材料形成，包 括例如美国专利5,156,938、 5,171,650、 5,244,770、 5,256,506、 5,387,496、 5， 501， 938 、 5,521,035 、 5,593,808 、 5,605,780 、 5,612,165、 5,622,795 、 5,685,939、 5,691,114、 5,693,446、以及5,710,097中描述的那些，这些专利 以引用方式并入本文。
将转移层制成为适合于相应的成像应用(例如，滤色器)。转移层本身可由 热塑性和/或热固性基料构成。在许多产品应用中(例如，在印刷板和滤色器应用中)，转移层包含优选在成像之后交联以改善成像产品的性能的材料。交联可涉及会产生交联的加热步骤或辐射步骤。在一个实施方案中，基料包含多个与交联官能团反应的可交联官能团。对于交联反应而言， 一些合适的官能团对包括羟基与异氰酸酯；羟基与羧基；N-2-羟基乙基酰胺与羧基；羟基与三聚氰胺-甲醛；羧基与三聚氰胺-甲醛；羧基与胺；羧基与环氧化物，环氧化物与胺；以及羧酸酐与胺。羟基/羧基、N-2-羟基乙基酰胺/羧基、环氧化物/羧基以及三聚氰胺-甲醛/羧基对是尤其有效的，因为常见的水性分散基料和水性颜料分散剂包含羧基，而羧基可作为反应物结合到最终的交联的聚合物基质中。可以多种方式来利用交联官能团对。可将一种交联官能团结合到基料聚合物主链中，而将另一种作为多官能低分子量交联剂加入。可将一种交联官能团结合到基料聚合物主链中，而将另一种结合到不同的基料聚合物主链中。可将两种交联官能团均结合到同一基料聚合物主链中。在通过诸如自由基聚合的方法制备的基料中，单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、以及甲基丙烯酸2-羟基丙酯，可提供羧基或羟基官能团。在交联剂中，例如N， N， N， ， N，-四(2-羟基乙基)-己二酰胺(Primid XL-552, EMSAmerican Grilon， Sumter， SC)的化合物提供了四个N-2-羟基乙基酰胺官能团的实例，即特殊化的羟基，而季戊四醇和二季戊四醇也提供了羟基的实例，它们均适合与羧基官能团交联。
转移层中包含的其他添加剂可针对最终应用(例如，着色剂用于彩色打样和滤色器应用，光引发剂用于光交联或可光交联的转移层等)进行定制，并且这些添加剂对本领域的技术人员是熟知的。两类着色剂是常见的颜料和染料。在一个实施方案中，转移层包含至少一种颜料。
热转移层可包含各类材料，这些材料包括但不限于染料(例如，可见光染料、紫外线染料、荧光染料、辐射极化染料、红外线染料等)、光学活性材料、颜料(例如，透明颜料、彩色颜料、黑体吸收剂等)、磁性颗粒、导电绝缘颗粒、液晶材料、亲水性或疏水性材料、引发剂、敏化剂、磷光剂、聚合物基料、酶等。就许多应用例如彩色打样和滤色器元件而言，热转移层将包含着色剂。优选地，热转移层将包含至少一种有机或无机着色剂(即，颜料或染料)和热塑性基料。还可包含其他添加剂，例如红外吸收剂、分散剂、表面活性剂、稳定剂、增塑剂、交联剂、以及涂层助剂。可使用任何颜料，但对于诸如滤色器元件的应
11用而言，优选的颜料是在"NPIRI Raw Materials Data Handbook"第4巻(颜料)或"Industrial Organic Pigments" (W. Herbst著，VCH出版，1993年)中列出的具有良好的颜色持久性和透明性的那些颜料。非水性或水性颜料分散体均可被使用。颜料一般以研磨基础料的形式被引入到颜色制剂中，研磨基础料包含与基料一起分散并悬浮于溶剂或溶剂混合物中的颜料。选择颜料的类型和颜色，使得彩色涂层与预设的颜色目标或行业设定的规格相匹配。分散树脂的类型和颜料与树脂的比率将取决于颜料类型、对颜料的表面处理、分散溶剂、以及生产研磨基础料中所用的研磨方法。合适的分散树脂包括氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚(乙酸乙烯酯)/巴豆酸共聚物、聚氨酯、苯乙烯马来酸酐半酯树脂、(甲基)丙烯酸酯类聚合物和共聚物、聚(乙烯醇縮醛)、使用酸酐和胺改性的聚(乙烯醇縮醛)、羟垸基纤维素树脂和苯乙烯丙烯酸类树脂。优选的彩色转移涂层组合物包含30-80重量％的颜料、15-60重量％的树脂、以及0-20重量％的分散剂和添加剂。
彩色转移层中存在的基料的量可保持在最低限度，以避免由于转移层中过大的粘结力而丧失图像分辨率和/或成像灵敏度。颜料与基料的比率按重量计通常介于10:1至1:10之间，取决于所用的颜料和基料的类型。基料体系还可包含可聚合的和/或可交联的材料(即，单体、低聚物、预聚物、和/或聚合物)，以及可任选的引发剂体系。使用单体或低聚物有助于降低彩色转移层中基料的粘结力，从而改善成像灵敏度和/或所转移的图像分辨率。将可交联组合物结合到转移层中可获得更耐用和耐溶剂的图像。首先将图像转移到受体元件上，然后使转移的图像暴露于辐射、加热和/或化学固化剂以使可聚合材料交联，从而形成高度交联的图像。如果采用辐射使组合物交联，则可使用可被成像的转移层吸收的任何辐射源。
转移层通常包含基料组合物。基料组合物通常包含一种或多种基料。基料组合物任选地包含其他添加剂，例如分散剂、表面活性剂、稳定剂、交联剂、光催化剂、光引发剂和/或涂层助剂。
在一个实施方案中，转移层未经过聚合反应步骤，例如由光催化剂、光引发剂、自由基单体的自由基光引发作用或自由基热引发作用、或其他可聚合基团引发的反应，该反应会消耗双键并生成聚合键。在一个此类实施方案中，转移层几乎不含(小于2重量％)旨在作为具有两种或更多种可聚合官能团实例的可聚合分子用于聚合反应的这类成分(例如，二甲基丙烯酸乙二醇酯、己二醇二丙烯酸酯、二乙烯基苯、甘油三丙烯酸酯、以及包括适于光刻法的那些物质在内的其他物质)。在另一个实施方案中，转移层几乎不含(小于5.0、 1.0、 0.5和0. l重量％中的一个)通常用于引发或传递聚合反应的这类成分(例如，苯偶姻、异丙基噻吨酮、硫醇等)。在一个实施方案中，转移层既未经过成影象的聚合反应步骤(该步骤对光致抗蚀剂来说是普遍的)，也未经过成影象的显影，显影优选只移除已成像或未成像的转移层中的一个。
基料组合物中的基料使得层具有结构。在一个实施方案中，这些基料中的至少一种(而在一些实施方案中，所有基料)为可聚合的或可交联的。基料因为具有至少两个羧酸基团而可以是可交联的。可使用多种基料，包括例如单体型(例
如，可聚合的)、低聚型(例如，重均分子量小于5000原子质量单位)、以及聚合物型基料。适合在转移层中使用的基料包括成膜聚合物，例如酚醛树脂(例如，热塑性酚醛树脂和甲阶酚醛树脂)、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇縮醛、聚偏二氯乙烯、聚丙烯酸酯、纤维素醚和纤维素酯、硝化纤维、(甲基)丙烯酸酯类聚合物和共聚物、环氧树脂、烯键式不饱和树脂、聚酯、聚砜、聚酰亚胺、聚酰胺、多硫化物、以及聚碳酸酯。
可使用分散剂，尤其是当层内的一些组分不相容时。合适的分散剂包括例如氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚(乙酸乙烯酯)/巴豆酸共聚物、聚氨酯、苯乙烯马来酸酐半酯树脂、(甲基)丙烯酸酯类聚合物和共聚物、聚(乙烯醇縮醛)、使用酸酐和胺改性的聚(乙烯醇縮醛)、羟烷基纤维素树脂、苯乙烯丙烯酸类树脂、硝化纤维、以及磺化聚酯。
转移层可采用本领域已知的任何常规涂覆方法进行施加。添加涂层助剂例如表面活性剂和分散剂以提供均匀的涂层可能是可取的。优选地，层具有约0.05至10.0微米的厚度，更优选0.5至4.0微米的厚度。
本发明的供体元件并不限于具有单个均匀支撑层和转移层的那些元件。供体元件中可设置其他层，并且层不必是均匀的，而且可包括次层或层的组合，如图2所示。
例如，支撑层可包括(外部)防静电层、主支撑层、和(内部)粘附改性层，将各个层相邻设置并且更靠近转移层。外部防静电层可包括基料和防静电层。以下物质可作为防静电层中所用的抗静电剂的例子非离子表面活性剂，例如聚氧乙烯垸基胺和甘油脂肪酸酯；阳离子表面活性剂，例如季铵盐；阴离子表面活性剂，例如垸基磷酸盐；两性表面活性剂和导电树脂。以下物质可作为防静电层基料的例子丙烯酸类单体(例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)的均聚物和共聚物、纤维素类聚合物(例如，硝化纤维、甲基纤维素、乙基纤维素和乙酸纤维素)、乙烯基化合物的乙烯基类聚合物和共聚物(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氯乙烯类共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯吡咯垸酮、聚乙烯醇縮丁醛以及聚乙烯醇)、縮聚物(例如，聚酯、聚氨酯和聚酰胺)、橡胶类热塑性聚合物(例如，丁二烯-苯乙烯共聚物)、通过光可聚合或热可聚合的化合物(例如，环氧化合物)的聚合或交联获得的聚合物、以及三聚氰胺化合物。
内部粘附改性层可用来在涂覆后续层期间增加均匀性，并且还可增加热转移供体元件的其他层与供体支撑层之间的夹层粘结强度。具有内部粘附改性层的合适基底的一个实例得自Teijin Ltd.(产品号HPEIOO (Osaka, Japan))。
主支撑层可以是上述适合作为支撑层的任何材料。
供体元件中可包含光吸收剂以增加供体元件层中吸收的激光量。光吸收剂可以是多种形式，但通常为用于成像的激光的高效吸收剂，并且优选为选择性的吸收剂。可使用少量的高效吸收剂，并且选择性的吸收剂将不会干扰其他光学性质，例如供体元件尤其是转移层的颜色或透明性。
通常，光吸收剂吸收电磁波谱的红外、可见、和/或紫外区域中的光，优选的是成像激光中的光。光吸收剂通常对选定的成像激光具有高度的吸收性。在一个实施方案中，光吸收剂在成像激光波长处提供0.2至3范围内的吸光度，而在另一个实施方案中提供0. 5至2范围内的吸光度。吸光度是a)透射过层的光强度(通常沿最短的方向)与b)入射在层上的光强度的比率的对数(底数为10)绝对值。例如，吸光度1相当于透射率为入射光强度的10%;吸光度大于0.4相当于透射率小于入射光强度的约40%。
合适的光吸收材料可包括例如染料(如，可见光染料、紫外线染料、红外线染料、荧光染料、以及光极化染料)、颜料、金属、金属化合物、金属薄膜、以及其他合适的吸收材料。合适的光吸收剂的实例可包括炭黑、石墨、金属氧化物、金属硫化物、有机化合物(例如，菁类、聚次甲 类、奧^^类、方酸^^类、噻喃^^类、萘醌类、或蒽醌类染料；以及酞菁类、偶氮类、或硫代酰胺类有机金属络合物)。菁类染料优选与红外激光照射配合使用，因为它们在红外区域表现出高吸收系数，并且当激光吸收层用作光热转换材料时，其厚度可变薄，从而可进-一步改善供体元件的成像灵敏度。
光吸收剂可存在于转移层或另一个层中，例如存在于介于转移层与支撑层之间的层中。与转移层分开的包含光吸收剂的层可称为光热转换层，因为在使用激光成像期间，光吸收剂将吸收光并放出热，但与在激光照射的成像区域中存在于已成像转移层中的吸收剂相比，可基本上没有或完全没有转移。
转移层也可包括多个层或次层。转移层的外部粘附改性层通常为粘合剂层，其被涂覆作为供体元件转移层的最外层。粘合剂起到促进转移层完全转移的作用，尤其是在成像之后供体与受体分离期间。在一个实施方案中，外部粘附改性层包括在室温下有轻微粘着性或无粘着性的无色、透明材料，例如ICIChemicals以商品名ELVACITE (TM)(如，ELVACITE 2776)销售的树脂系列。
在本发明的供体元件中可使用其他的常规层，例如Mizuno等人的美国专利6,228,543中所述的夹层或隔离层、Ellis等人的美国专利5， 171， 650中所述的动态隔离层、或Caspar等人的美国专利6， 569， 585中所述的喷射层，以上专利均以引用方式并入本文。
图3示出组合(300)，其中供体元件(200)邻近并且接触由玻璃基底(20)和黑色矩阵(30)组成的受体元件(10)。供体元件转移层(40R)本身在一个侧面上受到支撑层(210)的支撑，在其另一个侧面上接触受体元件。激光束(310)在组合的选定区域进行成像(照射供体元件的区域，并使得邻近的转移层转移到受体元件上)。作为激光束成像的结果，受体元件上的转移层被称为激光诱导的热转移层，因为由激光引起的温度变化是造成转移的原因。
在本发明中，供体元件通常在转移层侧面上与受体元件接触，从而在成像之前形成可成像的组合，该组合在成像之后转变为已成像组合。接触可以是部分的或间歇的(图3)，或者是连续的。
受体元件可以是适于接纳激光诱导的热转移层的应用的任何基底，包括但不限于各种纸材、透明薄膜、液晶显示屏黑色矩阵(例如美国专利6,682,862中所公开，该文献以引用方式并入本文)、液晶显示屏的有源部分、滤色器基底、玻璃、金属等。合适的受体元件是本领域的技术人员熟知的。可在本发明中使用的受体元件的非限制性实例包括阳极氧化的铝和其他金属、透明的塑料薄膜(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、玻璃、和各种不同类型的纸材(例如，填充的或非填充的、压延的、涂覆的纸材等)。可将各种层(例如，粘合剂层)涂覆到接纳图像的基底上，以利于将转移层转移到受体上。
在至少一些实例中，使用压力或真空使组合中的供体元件与受体元件保持接
触。在一个实施方案中，将真空转筒或真空台与具有不相等面积的供体元件和受体元件配合使用，使得真空可抽出介于组合的供体元件与受体元件之间的空气并且使它们相互接触。
在成像之前，供体元件与受体元件的组合构造通常是可逆的。例如， 一旦释放真空转筒中的真空，未改变的供体元件和受体元件可完好无损地分离。
用于成像的激光器优选在红外、近红外或可见光范围内发光。尤其有利的是在750至870mn范围内发光的二极管激光器，它们具有尺寸小、成本低、稳定可靠、坚固耐用、以及易于调制的显著优点。此类激光器可得自例如SpectraDiode Laboratories (San Jose, CA)。适于成像的激光头在授予Youn-GyoungChang等人并转让给LG. Phillips LCD Co. ， Ltd的美国专利6,682,862中有所描述，该专利以引用方式并入本文。
将组合暴露于成像激光器发出的成像光，例如合适的空间调制近红外激光器，使得转移层从供体元件转移到受体元件上。为了形成图像，可使组合的小区域在任何一次进行曝光，以便一次一个区域地建立从供体元件到受体元件的材料转移。对写入激光器进行计算机控制可产生高分辨率和快速的成像转移。 一旦暴露于激光并形成影象，该组合即称为己成像的组合。
组合中可使用大的供体元件，包括长度和宽度尺寸在一米或以上的供体片材。在操作中，激光器可在整个大组合上进行光栅式扫描或或换句话讲移动，根据所需图案选择性地操作激光器，使其照射组合的各个部分。作为另外一种选择，激光器可固定不动，而组合在激光器下方移动，或两者均可移动。
在一个实施方案中，激光照射使转移层成像的结果称为热质量转移。热质量转移要求基本上不改变要转移到受体上的转移层的体积或"质量"，并且不同于例如染料升华转移和熔融转移等方法，染料升华转移法只将供体元件层的选择性挥发组分或不稳定组分转移到受体元件上而不是所有组分上(可能跨过间隙)，熔融转移要求使转移层的组分例如蜡熔融，使得大量液化或软化的转移层流入与
16转移层接触的受体层中或流动到其上。在一个实施方案中，在组合中相邻的供体元件与受体元件未接触的情况下发生热质量转移，如图3中示出的不在黑色矩阵处的转移(非接触的热质量转移)。在另一个实施方案中，在供体元件与受体元件接触的情况下发生热质量转移，如图3中示出的其中黑色矩阵接纳热转移层(接触热质量转移)的区域。在该实施方案中，在供体元件与受体元件接触和未接触的情况下组合的不同区域中均发生热质量转移。获得热质量转移的一种技术为如Ernest W. Ellis等人的美国专利5,171,650中所述的刻蚀转移，该专利以引用方式并入本文。
在己成像组合的成像和分离之后，所得的已成像受体包括原有受体和已成像的激光诱导的热转移层，原有受体可称为受体支撑件，因为它支撑已成像的激光诱导的热转移层。此类已成像受体可在后续组合中与供体元件一起使用。
在组合成像之后，使供体元件从受体元件上分离。可通过将两个元件剥离开来达到分离目的。通常需要很小的剥离力；只需将供体支撑层从受体元件上分离出来。可使用任何常规的手动或自动分离技术。
图4示出已成像组合的分离的结果。用过的供体元件(400)包括支撑层(210)和用过的转移层(410R)，消耗了己成像区域中的激光诱导的热转移层。消耗可以是部分的或完全的。消耗不一定发生在所有被照射的区域中，并且在某些情况下，由于热传递或其他原因，消耗可发生在被照射区域之外。已成像的受体元件(450)包括原有的受体元件(例如玻璃基底(20)和黑色矩阵(30))和邻近已成像区域的(己成像的、已转移的)激光诱导的热转移层(420R)。成像不一定发生在所有被照射的区域中，并且在某些情况下，由于热传递或其他原因，成像可发生在被照射区域之外。
在一个实施方案中，受体元件是本领域中熟知的滤色器阵列基底。典型的滤色器阵列基底为尺寸适合于液晶显示屏并且适度透明的矩形薄支撑件(例如玻璃)，其具有勾勒出多个独立滤光器的分界线的黑色矩阵，黑色矩阵可通过例如
光刻法来制备，滤光器用于将白光转换成一种彩色光，例如红色、绿色和蓝色。制备包括黑色矩阵的滤色器基底的常规方法包括以下两种方法将铬或氧化络镀在玻璃基底的上表面并形成图案，以及将树脂散布在玻璃基底的上表面并形成图案。可采用液晶显示屏行业内熟知的技术将滤色器结合到功能性有源矩阵液晶显示装置中(参见例如"Fundamentals of Active-Matrix Liquid-CrystalDisplays ，， ， Sang Soo Kim， Society for Information Display ShortCourse, 2001; " Liquid Crystal Displays: Addressing Schemes andElectro-optical Effects" ， Ernst Uieder, John-Wiley, 2001; 以及美国专利5， 166， 026，以上文献均以引用方式并入本文)。
作为实例(图5)，各个滤光器具有约等于90微米X290微米的矩形透光范围，居中地位于由5微米黑色矩阵限定的100X300微米的区域内。通常将滤光器分组以便相邻滤光器能透射彩色光，以在适当的环境下为包含滤色器阵列成品的显示屏的观众呈现出白光。授予Chang等人并转让给LG. Philips LCD Co.,Ltd的美国专利6， 682， 862 "Method of fabricating color filter substratefor liquid crystal display device"(以引用方式并入本文)公开了制造用于液晶显示装置的滤色器基底的方法，该方法包括以下步骤在基底上形成黑色矩阵；将彩色供体元件粘附到基底上；在彩色供体元件上设置激光头；反复扫描彩色供体元件；以及移除彩色供体元件，以便滤色器图案保留在黑色矩阵内限定的滤色器图案区域中。授予Jang-hyuk Kwon等人并转让给Samsung SDI Co,Ltd.的美国专利6,242， 140 "Method for Manufacturing Color Filter"(以引用方式并入本文)公开了通过使用激光束进行热转移来制造滤色器的方法。该方法包括通过光刻法在基底上形成黑色矩阵图案。
在一个实施方案中，可通过三次重复形成组合并且使其成像来制造滤色器，不同之处在于使用三个不同颜色的供体元件和单个滤色器阵列基底，该基底具有之前转移到其上的所有滤色器。
图5示出了三次成像的受体元件(500)，它与不同的供体元件结合成三个不同的组合，如此便包括来自这些供体元件的红色激光诱导的热转移层(40R)、蓝色激光诱导的热转移层(40B)和绿色激光诱导的热转移层(40G)。可将无机层例如氧化铟锡沉积到激光诱导的热转移层上，以及邻近的玻璃和黑色矩阵上，以获得图1的目标物体。
在图1中，氧化铟锡涂覆的滤色器(10)包括具有不透明的黑色矩阵(30)的透明玻璃基底(20)，黑色矩阵勾勒出了按波长而选择性透光的像素，像素由红色激光诱导的热转移层(40R)、蓝色激光诱导的热转移层(40B)或绿色激光诱导的热转
18移层(40G)覆盖，使得当白光穿过每一个单独的像素时，白光中的其他颜色就被
滤除了。氧化铟锡层(50)覆盖并接触玻璃、激光诱导的热转移层、和黑色矩阵。
无机层包含一种或多种金属，并且被结合到激光诱导的热转移层上。每种金属可以是化合物、合金、元素形式、或以上形式的组合。由于温度变化，导致激光诱导的热转移层和无机层中发生不均匀的尺寸变化，从而使无机层不利地与激光诱导的热转移层分离。根据经验，无机层具有比激光诱导的热转移层更低的热膨胀系数，激光诱导的热转移层通常主要包含有机材料，例如基料、聚合物、有机颜料、或以上的组合。
氧化铟锡层(50)是代表性的无机层，其中按重量计，无机层主要包含元素形
态或化合形态的一种或多种金属、氧、硫、氮、氯、氟、溴，并且含有少量的不含金属的碳化合物和氢化合物。无机层包含金属组分，金属组分中的金属可以是元素形态或结合为化合物，并且可选自但不限于铜、银、金、铁、铬、锡、铟、砷、锑、铝、锌、镍、铂、钴、硅、其他金属元素、以及它们的组合。无机层中--种或多种金属的化合物可以是氧化物、硫酸盐、硫化物、硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐、氯化物、溴化物、氟化物、或它们的组合，但不限于这些化合物。
在一个实施方案中，无机层为氧化铟锡(ITO)。优选的是氧化铟(III)和氧化锡(IV)的混合物，氧化铟(III)的比率为约80-99重量％，更优选地，氧化铟(III)的比率为85至95重量％，甚至更优选地，氧化铟(III)的比率为约90重量% (74.4% In、 7.877% Sn和17.8% 0)。优选的ITO涂层在视觉上是透明的，可透射大多数可见光并且无过度散射，并且导电。在一个实施方案中，通过四点表面探针进行测量，无机层的薄膜电阻小于100欧姆每平方；特别是小于50欧姆每平方，更特别是小于10欧姆每平方，并且甚至更特别是小于5欧姆每平方。在一个实施方案中，无机层在680nm的光的波长处的透射比大于80%;特别是大于90%，并且更特别是大于95%的透射比。
在一个实施方案中，采用两个步骤来制备用于将无机层涂覆在其上的激光诱导的热转移层。前一步是将激光诱导的热转移层暴露于紫外线辐射以制备已曝光的转移层。接下来实施的步骤是使用清洁流体来处理已曝光的转移层以制备洁净的转移层。最终，沉积无机层并使其接触洁净的转移层以制备沉积的转移层。其他步骤可穿插在各个步骤之前、之间或之后，并且不一定会影响曝光和处理步骤的优点。
在一个实施方案中，据信例如当紫外线辐射所提供的能量足以打破化学键时，或者当存在可转化为能够与该层的组分反应的原子氧或臭氧的氧气时，通过紫外线辐射照射激光诱导的热转移层的曝光步骤能够以化学方法逐步地将该层的组分破解成更小的片段。据信，更小的片段可与氧气、臭氧、原子氧、水、其他片段、或其他组分进行反应，从而最终侵蚀掉该层和/或使其交联。
在使用紫外线处理的上述方法中，处理用时短并且完成了对基底表面上污染物的大部分清洁。在使用紫外线处理的上述方法中，基底的化学性质几乎未受到此短暂处理的影响。
紫外线可由含汞的灯提供，该灯通常在紫外波长范围中约185和256nm波长处发出紫外线辐射。实验已经表明，高能量的紫外线辐射例如185nm波长尤其适于本发明的方法。含汞的灯可容易地商购获得。另一种紫外线辐射源为准分子灯，例如在约172nm、 222nm或282nm的其中一个波长处发光的那些准分子灯(Heraeus Noblelight LLC， Duluth， GA)。第三种紫外线辐射源为准分子激光器(Heraeus Noblelight LLC， Duluth， GA)。
为了透射紫外线，使用透明的熔融石英、合成的熔融二氧化硅或掺杂质的熔融二氧化硅(Heraeus Noblelight LLC, Duluth， GA)来制造合适的灯。在一个优选的实施方案中，使用合成的熔融二氧化硅，因为低含量的非硅杂质使所需的短波长、高能量紫外线辐射的透射比最大。合适等级的合成熔融二氧化硅对在170nm波长处穿过1，厚度的紫外线辐射具有至少40%的透射比。
紫外线辐射的时间和能量可根据设备而定。例如，空气中的氧气可吸收高能量紫外线辐射，从而产生原子氧和臭氧，它们均是有效的反应性物质。这些反应性气体可存在于灯附近。在被氧气大量吸收之前，灯附近的紫外线辐射量最大。为了利用最初提供的紫外线辐射，优选使激光诱导的热转移层靠近辐射源，并且优选使紫外线辐射穿过含氧气的大气，更优选使紫外线辐射处于与该层接触的大气中。氧气可在环境压力、降低的压力或增加的压力下，由环境空气、干燥空气或以富氧或贫氧大气的形式提供。在一个实施方案中，选择辐射的时间和能量以便最低程度地改变层的特性例如，层的厚度的减少量可小于5%、或小于2%、或小于1°/。。同样，层的颜色的变化可小于5%、或小于2%、或小于1%。在处于大气压和空气中的一个实施方案中，可使用约0.3至3cm的紫外光程长度；更具体地讲使用0. 5至2cm的紫外光程长度。
紫外线辐射的时间范围可从数秒到数分钟，直至数小时。优选的辐射时间为10秒至30分钟；更优选的辐射时间为5分钟至15分钟。
紫外线辐射的能量可在0.250至30焦耳每平方厘米之间变化，该能量为小于220纳米的高能量波长的总和，尤其是在使用汞灯的情况中。可发现不同的限值适于其他紫外线辐射源发出的其他波长，如可适度改变激光诱导的热转移层而不会明显地改变该层的厚度或颜色的那些紫外线辐射。
在约254纳米处的紫外线辐射能量可在2， 000至500， 000微瓦每平方厘米之间变化，或在约185纳米处在100至50,000微瓦每平方厘米之间变化，尤其是在使用汞灯的情况中。更优选的是在254纳米处的灯输出为28,000-35,000微瓦每平方厘米，以及在185纳米处为约1,500-2,500微瓦每平方厘米。对于其他紫外线辐射源发出的其他波长而言，可优选不同的限值。
在一个实施方案中，优选的是能量大于242mn的紫外线辐射的量至少选自2J/cm2、 5 J/cm2、 10 J/cm2、 20 J/cm2、 30 J/cra2、以及40 J/cm2 ，包括在约185rim处的辐射。该辐射增大了由氧气产生的臭氧的量。在另一个实施方案中，能量大于242nm的辐射可由能量小于242nm且大于310nm的辐射进行补充，并且至少选自20 J/cm2、 50 J/cm2、 100 J/cra2、 200 J/cm2、 300 J/cm2、以及400J/cr^，包括在约254nm处的辐射。该辐射增大了臭氧产生的原子氧的量。
据信，通过清洁来处理已曝光的转移层可移除通过紫外线辐射曝光步骤由转移层产生的物质。可以预料，基于溶剂和基于水的清洁均可提供有效清洁。可在溶剂或水性基料中提供清洁助剂例如表面活性剂、抗静电剂、肥皂、乳化剂、以及常用于清洁的其他组分。在一个实施方案中，使用水和小于5重量％的表面活性剂。在另一个实施方案中，在清洁步骤中使用溶剂。溶剂可以是甲醇、乙醇、丙醇、二氯甲垸、己二酸二甲酯、己二酸二乙酯、甲苯、以及N-甲基-2-卩比咯烷酮中的一种或多种。可使用水和一种或多种溶剂的混合物。处理可包括重复或不同的清洁步骤，例如使用包含表面活性剂的水进行清洁，然后使用纯水进行清洁。清洁可包括干燥步骤，例如旋干、擦干、吹干等。
21使用基于水或基于溶剂的清洁流体的处理可涉及对流体或激光诱导的热转移 层的搅拌。对流体的搅拌可包括喷雾、喷射、片状流动、或其他熟知的方法。对 层的搅拌可包括振动、旋转、浸渍、或其他熟知的方法。
在一些实施方案中，已发现清洁之后立即沉积无机层是有利的。例如，在清 洁与无机层的沉积之间，优选的是避免任何超过24小时的延迟；更优选的是避 免任何超过4小时的延迟，并且甚至更优选的是避免任何超过1小时的延迟。
在一些实施方案中，已发现在紫外曝光或清洁步骤与无机层的沉积之间，应 避免对激光诱导的热转移层进行热处理。例如，在紫外曝光和清洁之后与无机层 的沉积步骤之前，优选的是避免在超过16(TC的温度下对激光诱导的热转移层进 行超过10分钟的任何热处理；更优选的是避免在超过12(TC的温度下超过5分钟 的任何热处理；并且甚至更优选的是避免在超过6(TC的温度下超过1分钟的任何
热处理。
可通过任何常用的沉积技术来沉积无机层并使其接触洁净的转移层，例如选
自下列的一种技术直流磁控溅射、离子束沉积、射频(RF)溅射、RF磁控溅射、
化学气相沉积、离子束增强沉积、激光烧蚀沉积、电子束蒸发、物理气相沉积、 离子束溅射、离子辅助沉积、反应性溅射、以及其他已知的技术。可在真空中、 在存在气体例如氧气、氩气、氮气、氟气、氢气、或空气的情况下于降低的压力 下、或在存在相同气体的情况下于环境压力下来实施此类技术。合适的技术描述
于美国专利6, 849， 165、 6,821,655、 6， 425， 990、 6， 121， 178和5， 185， 059 (全部
以引用方式并入本文)的背景技术、说明书和权利要求书中，并且在 Semiconductor Science & Technology,第19巻第6期(2004年6月)第695-698页中R. X. Wang等人发表的"Properties of IT0 thin films d印osited on amorphous and crystalline substrates with e-beam evaporation"(以 弓l用方式并入本文)、以及在Journal of Vacuum Science and Technology A， 第21巻第4部分(2003年7/8月)中M. H. Sohn等人发表的"Super-smooth indium-tin oxide thin, films by negative sputter ion beam technology" 中有所描述。
所沉积的无机层的厚度取决于无机层的预期用途。在一个实施方案中，厚度 可为0.020微米或更薄。在另一个实施方案中，厚度可为10微米或更厚。在一个使用氧化铟锡的实施方案中，20至2000纳米的厚度是恰当的；例如40至200纳米。
实施例
以下实施例示出了本发明的某些特征和优点。它们旨在举例说明本发明，而 并非是限制性的。所有百分比、比率和份数均按重量计，除非另外指明。
用于说明本方法步骤的重要性的典型基底是由承载黑色矩阵的玻璃板制成的 滤色器，黑色矩阵限定滤色器的子像素，每个子像素由通过激光热转移施加的红 色、绿色或蓝色转移层中的一个覆盖。子像素按条状图案布置，其中三个子像素 和相连的黑色矩阵区域构成尺寸大约为300微米X300微米的像素。
作为水性制剂施加的厚度为l-3微米的彩色转移层，其典型的组成范围为
37-55干重量份的第一苯乙烯-丙烯酸共聚物，其羧酸含量为3.6mM/g并且 重均分子量为约10, 000原子质量单位
30-55干份的一种或多种颜料分散体，其颜料与基料的比率按重量计为1.5-
4:1
0- 6干份的第二苯乙烯-丙烯酸共聚物，其羧酸含量为3.6mM/g并且重均分 子量为约4000
6-10干份的羧酸交联剂
1- 1.5干份的近红外吸收染料2-[2-[2-氯-3[2-(1，3-二氢-1，1-二甲基-3-(4-二甲基-3-(4-磺丁基)-2H-苯并[e]吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙 烯基]-l，l-二甲基-3-(磺丁基)-lH-苯并[e]吲哚镛，内盐，游离酸， CAStt[162411-28-1]，最大吸光度为约850nM ，得自H. W. Sands and Co. (Jupiter， Florida)
0. 5份的表面活性剂 0. 5份的消泡剂
激光热成像使用快速移动的、闪烁的红外激光器，其能量密度约400mJ/cm2 并且曝光时间小于5Ps。合适的成像器为Creo Spectrum Trendsetter 3244F (CRE0， B歸by， BC， Canada),其利用发出约830nm的激光器。此装置利用空间 光调制器来分流和调制由约830nm激光二极管阵列发出的5-50瓦特的光输出。相关光学器件将此光聚焦到可成像元件上。这样在供体元件上产生0. 1至30瓦
特的成像光，聚焦到50至240个独立光束的阵列，每个光束在大约10X10至2 X10微米的点中发出10-200毫瓦的光。每点使用独立激光器可获得类似的曝 光，例如美国专利4,743,091中所公开的。在这种情况中，每个激光器在780-870mn处发出50-300毫瓦的电调制光。其他选择包括发出500-3000毫瓦的光纤 耦合型激光器，并且每个激光器可独立调制并聚焦到介质上。此类激光器可从 Opto Power (Tucson, AZ)获得。
在激光热成像和移除用过的转移层供体元件之后，对滤色器元件进行加热， 例如加热至20(TC持续1小时，以使激光诱导的热转移层退火。
使用得自JELight (Irvine, California)的■ Cleaner Model 384来实 现紫外线曝光，该装置具有高强度的低压汞蒸气栅格灯，以最佳地产生原子氧和 臭氧。滤色器距离紫外线灯泡10mra。使用环境大气。在185纳米和254-579纳米 处的紫外线由透明石英低压汞栅格灯提供，该灯在254纳米处的灯输出为28， 000 微瓦每平方厘米，并且在185纳米处的灯输出为约2,400微瓦每平方厘米。无臭 氧的汞栅格灯提供在254-579纳米处的紫外线，其在185纳米处的光能量可忽略 不计。根据文献记录，灯曝光为约6和10分钟。这相当于在185纳米处的约 540-1,500毫焦。据信，需要提供足够的能量以改变激光诱导的热转移层的表面 特性，并且对于小于220纳米的波长，此类变化可从250毫焦或大约250毫焦开 始。更高的能量最终可能会对激光诱导的热转移层造成不可接受的侵蚀，这决定 了曝光能量的上限。在某些情况下， 一些侵蚀可能是可接受的，尤其是因为清洁 处理可移除侵蚀的残余物。基于这个原因，据信对于小于220纳米的波长，在本 方法中可使用最大30焦耳的能量。其他下限和上限也可适用；例如选自300、 350、 500和1000毫焦中的一个的下限与选自1.5、 5、 10和20焦耳中的一个的 上限的组合。曝光时间可在合理的限值内变化；例如，选自1、 2、 5或10分钟 的最短时间，以及选自15、 20、 30或60分钟的最长时间。
通过水性洗涤来完成紫外线曝光之后的清洁。在一个实例中，按照如下方式 进行洗涤将样本设置为以80rpm旋转；使用去离子水在高压(约3000磅/平方 英寸，2 E8达因/平方厘米)下对样本喷雾20秒，接着使样本在含水表面活性剂 流体下洗刷30秒；然后使样本在去离子水流体下洗刷60秒；之后使用去离子水 在高压下对样本喷雾65秒；接着使用去离子水通过以约1.5mHz振动的喷嘴对样
24本喷雾60秒(兆声清洁)；然后使用热的去离子水洗刷样本60秒。将样本的旋 转速率增加至700rpra，并随后在氮气流下干燥样本30秒。将样本的旋转速率增 加至1000rpm，并随后在氮气流下干燥样本40秒，然后在无氮气流的情况下干燥 样本20秒，此时洗涤步骤完成并且停止旋转。
在降低的压力和高温下实施氧化铟锡(ITO)沉积，实施条件类似于美国专利 6,242,140 (Kwon等人申请，授予Samsung SDI Co. ， Ltd.)中的那些条件。一 旦使具有ITO涂层的滤色器冷却之后，检查ITO涂覆的滤色器是否有微小的皱 纹，皱纹表明激光诱导的热转移层的收縮导致ITO层起皱(皱纹检査)。按褶皱 将质量等级划分为O (严重褶皱)至5 (无褶皱)。
通过以下步骤进行ITO涂层的耐久性测试(l)使ITO涂覆的滤色器在120 'C下的高压锅中经受2小时的蒸汽处理，(2)冷却ITO涂覆的滤色器，(3)横过 ITO/激光诱导的热转移层界面，以10X10的图案形式切割出具有100个正方形 (每个边长为1mm)的交叉平行线图案，(4)使用粘合带(Scotch brand M610， 3M， Minneapolis,丽)来覆盖此交叉平行线图案，(5)移除粘合带，以及(6)观察 该图案，检査ITO与激光诱导的热转移层以及激光诱导的热转移层与玻璃之间是 否分层。如果在步骤2与3之间可观察到损坏，则不必执行进一步测试。
使用Tencor P-15 Stylus轮廓曲线仪(KLA-Tencor， San Jose， CA)来测量 已转移材料或ITO的高度(mn)，并且测定表面粗糙度值，并将其以nm为单位记 录为Rq (粗糙度系数)。
使用Ocean Optics 二极管分光光度计(Ocean Optics, Dunedin， FL)来测量
已转移层的颜色。
实施例1
使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第一组 的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中于23(TC下退 火45分钟，在空气中使用透明石英灯进行8分钟的紫外线处理(在约254mn处 为约13焦耳每平方厘米)，采用双面基底清洁器(例如PSC 605 (Ultra T Equipment, Fremont, NJ)，该系统使用压力最高至13. 8兆帕或2000磅/平方 英寸的高压喷水口、 0.2微米的终端过滤器和3种旋转速度)用具有2% Micro-90 915E清洁流体(International Products, Inc， Burlington, NJ)的水进行洗 涤，干燥，并且涂覆IT0。该ITO涂覆的滤色器通过了耐久性测试，其光滑度和 粘附性优异。ITO沉积之后(4个独立的滤色器)，红色滤光器窗口的表面粗糙 度小于10nm，绿色滤光器窗口的表面粗糙度小于18nm，并且蓝色滤光器窗口的 表面粗糙度小于20nm。本实施例用于显示经过适当紫外线曝光和清洁处理之后的 优异性能。
比较实施例2(无紫外线处理)
使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第一组 的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中于23(TC下退 火45分钟，采用双面基底清洁器(例如PSC 605 (Ultra T Equipment, Fremont, NJ)，该系统使用压力最高至13. 8兆帕或2000磅/平方英寸的高压喷 水口、 0.2微米的终端过滤器和3种旋转速度)用具有2% Micro-90 915E清洁流 体(International Products, Inc， Burlington, NJ)的水进行洗涤，干燥，并 且涂覆IT0。不采用紫外线处理。在耐久性测试中，该ITO涂覆的滤色器显示出 与玻璃分层。ITO沉积之后(2个独立的滤色器)，红色滤光器窗口的表面粗糙 度为14-18nm，绿色滤光器窗口的表面粗糙度为22-26nm，而蓝色滤光器窗口的 表面粗糙度为20~25nm。本实施例表明，省略紫外线曝光削弱了粘附性。
实施例3
使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第二组 的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中于23(TC下退 火60分钟，在空气中使用透明石英灯进行6分钟的紫外线处理，采用双面基底 清洁器(例如PSC 605 (Ultra T Equipment, Fremont, NJ)，该系统使用压力 最高至13. 8兆帕或2000磅/平方英寸的高压喷水口、 0. 2微米的终端过滤器和3 种旋转速度)用具有2% Micro-90 915E清洁流体(International Products, Inc， Burlington, NJ)的水进行洗涤，干燥，并且涂覆ITO。按褶皱将滤色器质 量等级评定为4。
实施例4使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第二组 的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中于23(TC下退
火60分钟，在空气中使用不含臭氧的灯(185mn可忽略不计，254nm区域与实施 例3类似)进行6分钟的紫外线处理，采用双面基底清洁器(例如PSC 605 (Ultra T Equipment, Fremont, NJ)，该系统使用压力最高至13.8兆帕或 2000磅/平方英寸的高压喷水口、 0.2微米的终端过滤器和3种旋转速度)用具 有'2% Micro-90 915E清洁流体(International Products, Inc， Burlington, NJ)的水进行洗涤，干燥，并且涂覆IT0。按褶皱将滤色器质量等级评定为2。本 实施例表明并非所有紫外线处理均相同；与实施例4相比，实施例3表明更高能 量的紫外线能量可改善光滑度(减少褶皱)。
实施例5
使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第二组 的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中于23(TC下退 火60分钟，在空气中使用透明石英灯进行8分钟的紫外线处理，采用双面基底 清洁器(例如PSC 605 (Ultra T Equipment, Fremont, NJ)，该系统使用压力 最高至13. 8兆帕或2000磅/平方英寸的高压喷水口、 0. 2微米的终端过滤器和3 种旋转速度)用具有2% Micro-90 915E清洁流体(International Products, Tnc， Burlington, NJ)的水进行洗涤，干燥，并且涂覆ITO。按褶皱将滤色器质 量等级评定为5。
实施例6
使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第二组
的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中于23(TC下退 火60分钟，在空气中使用不含臭氧的灯(185nm可忽略不计)进行8分钟的紫外 线处理，采用双面基底清洁器(例如PSC 605 (Ultra T Equipment, Fremont, NJ)，该系统使用压力最高至13.8兆帕或2000磅/平方英寸的高压喷水口、 0.2 微米的终端过滤器和3种旋转速度)用具有2% Micro-90 915E清洁流体, NJ)的水进行洗涤，干燥，并且 涂覆IT0。按褶皱将滤色器质量等级评定为4.5。与实施例5相比，本实施例表 明较高能量的紫外线更好。
实施例7
使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第二组 的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中于23(TC下退 火60分钟，在空气中使用透明石英灯进行10分钟的紫外线处理，采用双面基底 清洁器(例如PSC 605 (Ultra T Equipment, Fremont, NJ)，该系统使用压力 最高至13. 8兆帕或2000磅/平方英寸的高压喷水口、 0. 2微米的终端过滤器和3 种旋转速度)用具有2% Micro-90 915E清洁流体(International Products, Inc， Burlington, NJ)的水进行洗涤，干燥，并且涂覆IT0。按褶皱将滤色器质 量等级评定为5。本实施例表明，较大量的高能量紫外线可获得良好的结果。
比较实施例8
使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第二组 的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中使用不含臭氧 的灯进行6分钟的紫外线处理，在空气中于23(TC下退火60分钟，采用双面基底 清洁器(例如PSC 605 (Ultra T Equipment, Fremont, NJ)，该系统使用压力 最高至13. 8兆帕或2000磅/平方英寸的高压喷水口、 0. 2微米的终端过滤器和3 种旋转速度)用具有2% Micro-90 915E清洁流体(International Products, Inc， Burlington, NJ)的水迸行洗涤，干燥，并且涂覆IT0。按褶皱将滤色器质 量等级评定为2。本实施例表明，缺乏高能量辐射的紫外线处理不能满足要求。
比较实施例9
使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第三组 的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中于23(TC下退 火60分钟，在空气中使用透明石英灯进行10分钟的紫外线处理，并且在紫外线 处理之后不进行洗涤就涂覆ITO。由于粘合带使ITO从激光诱导的热转移层上脱 落下来，该ITO涂覆的滤色器未能通过耐久性测试。本实施例表明了采用清洁处 理的优越性。就各种紫外线处理持续时间量而言，均存在这种失效模式。实施例10
使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第三组
的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中于23(TC下退 火60分钟，在空气中使用透明石英灯进行10分钟的紫外线处理，采用双面基底 清洁器(例如PSC 605 (Ultra T Equipment, Fremont, NJ)，该系统使用压力 最高至13. 8兆帕或2000磅/平方英寸的高压喷水口、 0. 2微米的终端过滤器和3 种旋转速度)用具有2% Micro-90 915E清洁流体(International Products, Inc., Burlington, NJ)的水进行洗涤，干燥，并且涂覆IT0。该IT0涂覆的滤色 器通过了耐久性测试。本实施例表明，使用本发明的方法，三个不同组的三种不 同颜色的激光诱导的热转移层均得到了有用的结果。
实施例11
使具有以光刻法限定的有机树脂类黑色矩阵的滤色器玻璃基底相继与第三组 的蓝色、红色和绿色激光诱导的热转移层进行激光成像，在空气中使用透明石英 灯进行至少6分钟的紫外线处理，采用双面基底清洁器(例如PSC 605 (Ultra T Equipment, Fremont, NJ)，该系统使用压力最高至13.8兆帕或2000磅/平方 英寸的高压喷水口、 0.2微米的终端过滤器和3种旋转速度)用具有2% Micro-90 915E清洁流体(International Products, Inc， Burlington, NJ)的7乂进行洗 涤，干燥，在空气中于23(TC下退火(加热)60分钟，并且涂覆IT0。该IT0涂 覆的滤色器未能通过耐久性测试。本实施例表明，在紫外线处理或清洁步骤与无 机层沉积之间进行热处理会对粘附性产生不利影响。
权利要求
1.将无机层沉积到热转移层上的方法，所述方法包括使激光诱导的热转移层暴露于紫外线辐射以制备曝光的转移层，使用清洁流体来处理所述曝光的转移层以制备洁净的转移层，以及将无机层沉积使其接触所述洁净的转移层以制备沉积的转移层。
2. 权利要求1的方法，其中使用紫外线辐射来实施所述曝光步骤，所述紫外 线辐射使所述激光诱导的热转移层暴露于大于0. 5焦耳每平方厘米且小于15焦耳每平方厘米的能量，所述能量为小于242纳米的全部波长的总 禾口。
3. 权利要求1的方法，其中使用紫外线辐射来实施所述曝光步骤，所述紫外 线辐射使所述激光诱导的热转移层暴露于大于5焦耳每平方厘米并小于 300焦耳每平方厘米的能量，所述能量为大于242纳米且小于310纳米的 全部波长的总和。
4. 权利要求l的方法，其中所述紫外线辐射由汞灯提供。
5. 权利要求1的方法，其中所述紫外线辐射透射过汞灯的合成的熔融二氧化 硅。
6. 权利要求1的方法，其中实施所述曝光步骤的总时间介于2分钟和20分 钟之间。
7. 权利要求l的方法，其中所述曝光步骤是在包含氧气的大气中实施的。
8. 权利要求1的方法，其中所述曝光步骤是在包含臭氧的大气中实施的。
9. 权利要求1的方法，其中所述无机层具有小于100欧姆每平方的薄膜电 阻。
10. 权利要求1的方法，其中所述无机层对于在680纳米波长处的光具有大于 90%的透射比。
11. 权利要求1的方法，其中所述无机层包含选自下列的金属铜、银、金、 铁、铬、锡、铟、砷、锑、铝、锌、镍、钼、钴、以及它们的组合。
12. 权利要求l的方法，其中所述无机层包含铟。
13. 权利要求l的方法，其中所述无机层包含锡。
14. 权利要求1的方法，其中所述无机层包含金属氧化物，所述金属选自 铜、银、金、铁、铬、锡、铟、砷、锑、铝、锌、镍、钼、钴、以及它们的组合。
15. 权利要求l的方法，其中所述沉积步骤通过选自下列的方法来实施直流 磁控溅射、离子束沉积、射频溅射、射频磁控溅射、化学气相沉积、离子 束增强沉积、激光烧蚀沉积、电子束蒸发、物理气相沉积、离子束溅射、 离子辅助沉积、反应性溅射、以及它们的组合。
16. 权利要求1的方法，其中所述清洁流体包含水。
17. 权利要求l的方法，其中所述清洁流体包含表面活性剂。
18. 权利要求l的方法，其中所述清洁流体包含溶剂。
19. 权利要求18的方法，其中所述溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、二氯甲烷、 己二酸二甲酯、己二酸二乙酯、甲苯、和N-甲基-2-吡咯垸酮以及它们的 组合。
20. 权利要求1的方法，其中所述转移层设置在受体元件上并且包含第一颜 色，并且第二颜色的第二转移层设置在所述受体元件上，并且第三颜色的 第三转移层设置在所述受体元件上，所述第一、第二和第三颜色各不相 同。
21. 权利要求1的方法，其中所述转移层包含基料，所述基料包含具有多个羧 基官能团的聚合物。
22. 权利要求1的方法，其中所述转移层包含基料，所述基料包含多个与交联 官能团反应的可交联官能团。
23. 权利要求22的方法，其中所述交联官能团为羟基。
24. 权利要求22的方法，其中所述交联官能团为N-2-羟基乙基酰胺。
25. 权利要求1的方法，其中在使所述转移层暴露于紫外线辐射之前，将所述 转移层加热到至少摄氏170度。
26. 权利要求1的方法，所述方法还包括将所述沉积的转移层结合到显示屏中 的步骤。
27. 权利要求26的方法，其中所述显示屏选自液晶显示屏、等离子体显示 屏、发光二极管显示屏、以及它们的组合。
28. 权利要求l的方法，其中所述转移层接触透明的基底。
29. 权利要求28的方法，其中所述透明的基底包括玻璃。
30. 权利要求28的方法，其中所述转移层接触黑色矩阵。
31. 权利要求1的方法，其中当所述曝光步骤与所述沉积步骤之间的时间段大 于一分钟时，使所述激光诱导的热转移层保持在小于6(TC。
32. 根据权利要求1的方法制备的沉积的转移层。
全文摘要
本发明为将无机层(50)沉积到激光诱导的热转移层上的方法，以及沉积到由所述方法制备的沉积的转移层上的方法。在一个实施方案中，将转移层设置在包括具有黑色矩阵(30)的玻璃基底(20)的受体元件上，以便通过激光诱导热转移形成包含红色(40R)、蓝色(40B)和绿色(40G)透明像素的滤色器，并且无机层(50)为氧化铟锡透明电极接地层。将无机层沉积到转移层上的方法包括使激光诱导的热转移层暴露于紫外线辐射以制备曝光的转移层，使用清洁流体来处理所述曝光的转移层以制备洁净的转移层，以及将无机层沉积使其接触洁净的转移层以制备沉积的转移层。
文档编号B41M3/00GK101626901SQ200880007312
公开日2010年1月13日 申请日期2008年3月14日 优先权日2007年3月23日
发明者C·K·钱德拉赛卡兰 申请人:E.I.内穆尔杜邦公司