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Dokumentenidentifikation DE60109627T2 16.02.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001318918
Titel THERMISCHE ÜBERTRAGUNG VON LICHTEMITTIERENDEN POLYMEREN
Anmelder 3M Innovative Properties Co., Saint Paul, Minn., US
Erfinder NIRMAL, Manoj, Saint Paul, US;
LE, T., Ha, Saint Paul, US;
WOLK, B., Martin, Saint Paul, US;
BELLMAN, Erika, Saint Paul, US;
MCCORMICK, Fred, Saint Paul, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 60109627
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 19.01.2001
EP-Aktenzeichen 019031624
WO-Anmeldetag 19.01.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/US01/01913
WO-Veröffentlichungsnummer 0002022374
WO-Veröffentlichungsdatum 21.03.2002
EP-Offenlegungsdatum 18.06.2003
EP date of grant 23.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.02.2006
IPC-Hauptklasse B41M 5/382(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse C09K 11/06(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      H01L 51/40(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft die Wärmeübertragung von emittierenden Materialien von Donorschichten auf Rezeptorsubstrate.

Eine musterweise Wärmeübertragung von Materialien von Donorschichten auf Rezeptorsubstrate wurde für eine große Vielzahl von Anwendungen vorgeschlagen. Zum Beispiel können Materialien zur Bildung von Elementen, die in elektronischen Anzeigen und anderen Vorrichtungen nützlich sind, selektiv durch Wärme übertragen werden. Insbesondere wurde die selektive Wärmeübertragung von Farbfiltern, einer schwarzen Matrix, Abstandshaltern, Polarisatoren, leitenden Schichten, Transistoren, Phosphoren, und organischen elektrolumineszenten Materialien vorgeschlagen. Die selektive Wärmeübertragung von organischen Lichtemittern zur Bildung von organischen Elektrolumineszenz-Vorrichtungen hat sich als besonders nützlich erwiesen.

WO-A-92 06410 offenbart ein Verfahren zum Übertragen eines kontrastierenden Informationsmusters von einem Ablation-Transfer-Bilderzeugungsverbundmedium auf ein Rezeptorelement in berührender Ausrichtung mit diesem, wobei das Ablation-Transfer-Bilderzeugungsverbundmedium ein Trägersubstrat (i), mindestens eine dazwischenliegende dynamische Trennschicht (ii), die im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung zu diesem ist, und eine Laserstrahlung-ablative Trägerdeckschicht (iii), die ebenso im Wesentlichen von gleicher Ausdehnung zu diesem ist, umfasst, wobei die Laserstrahlung-ablative Trägerdeckschicht (iii) eine eingeschlossene Bilderzeugungsmenge eines Kontrastbilderzeugungsmaterials enthält und mindestens ein Laser-ablatives Bindemittel und mindestens ein Laser-Absorptionsmittel/einen Sensibilisator enthält, und wobei die mindestens eine dynamische Trennschicht (ii) eine solche Laserstrahlung bei einer Rate absorbiert, die ausreichend ist, um die bildweise Ablationsmassenübertragung der mindestens einen Trägerdeckschicht (iii) zu bewirken, wobei das Verfahren die bildweise Laserbestrahlung des Ablation-Transfer-Bilderzeugungsverbundmediums in Übereinstimmung mit einem solchen Informationsmuster mit einer ausreichenden Intensität umfasst, dass die bildweise Ablationsmassenübertragung des Volumens der bildweise belichteten Fläche mindestens der Laserstrahlung-ablativen Trägerdeckschicht (iii) des Bilderzeugungsmediums auf das Rezeptorelement sicher erreicht wird, und wobei das übertragene Kontrastbilderzeugungsmaterial das Informationsmuster auf diesem zeichnet.

Die selektive Wärmeübertragung organischer elektrolumineszenter Materialien (auch als organische Lichtemitter bezeichnet), und insbesondere Licht emittierender Polymere (LEPs), kann zum Bilden von Mustern auf organischen, Licht emittierenden Vorrichtungen (OLEDs, auch als organische elektrolumineszente Vorrichtungen bezeichnet) wichtig sein. Traditionellere Musterbildungsverfahren, zu welchen photolithographische Techniken, Schattenmaskentechniken, Siebdrucktechniken und andere zählen, waren für die Musterbildung von organischen Lichtemittern problematisch, insbesondere zur Herstellung von OLEDs auf der Basis von LEPs und/oder zur Herstellung von pixelierten Anzeigen mit hoher Auflösung. Die selektive Wärmeübertragung kann ein brauchbares Verfahren zur Bildung von Mustern für eine Vielzahl von organischen Lichtemittern und für eine Vielzahl von Anzeigekonstruktionen sein.

Für einige LEPs kann eine selektive, sehr genaue Wärmeübertragung in ihrer reinen Form schwierig sein. In vielen Fällen könnte dies physikalischen und mechanischen Eigenschaften des übertragenen Films oder der übertragenen Beschichtung aus LEP-Material zugeschrieben werden. Zu einigen physikalischen und mechanischen Eigenschaften, die wichtig sein könnten, zählen Molekulargewicht, Kohäsionskraft zwischen den Schichten und dergleichen. Die vorliegende Erfindung zieht das Vermischen von LEPs mit anderen Materialien in Betracht, um die physikalischen und/oder mechanischen Eigenschaften der emittierenden Schicht auf LEP-Basis, die zu einem Muster gebildet wird, zu modifizieren, um die Genauigkeit der Wärmeübertragung zu verbessern, während die gewünschte Funktionalität der emittierenden Schicht in einer OLED erhalten bleibt.

In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Wärmeübertragungsdonorelement bereit, umfassend ein Substrat und eine Übertragungsschicht, die imstande ist, selektiv von dem Donorelement durch Wärme übertragen zu werden, wobei die Übertragungsschicht eine Mischung aus einem Licht emittierenden Polymer und einem Zusatzstoff umfasst, der Domänen in dem Licht emittierenden Polymer bildet. Der Zusatzstoff ist so gewählt, dass er eine sehr genaue Wärmeübertragung der Übertragungsschicht fördert. Die Mischung ist imstande, die emittierende Schicht einer organischen Elektrolumineszenz-Vorrichtung zu bilden.

In einer anderen Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bilden eines Musters bei einem Licht emittierenden Polymer bereit, welches folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Wärmeübertragungsdonorelements, Bringen des Donorelements in enge Nähe mit einem Rezeptorsubstrat, und selektive Wärmeübertragung von Abschnitten der Übertragungsschicht von dem Donor auf den Rezeptor. Das Donorelement enthält ein Substrat und eine Übertragungsschicht, die eine Mischung aus einem Licht emittierenden Polymer und einem Zusatzstoff enthält, der Domänen in dem Licht emittierenden Polymer bildet. Der Zusatzstoff ist so gewählt, dass er eine sehr genaue Wärmeübertragung der Übertragungsschicht fördert. Die Mischung ist imstande, die emittierende Schicht einer organischen Elektrolumineszenz-Vorrichtung zu bilden.

Die Erfindung wird angesichts der folgenden ausführlichen Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, von welchen:

1 eine schematische Querschnittsansicht eines Wärmeübertragungsdonorelements ist.

Es wird angenommen, dass die vorliegende Erfindung bei einer Wärmemassenübertragung von LEP-Materialien von einem Donorelement auf einen Rezeptor anwendbar ist, um OLEDs oder Teile davon zu bilden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Wärmemassenübertragung von Mischungen von Materialien, die ein LEP und einen Zusatzstoff enthalten, der so gewählt ist, dass er die Wärmeübertragung fördert, wobei die Mischungen imstande sind, in einer OLED eine emittierende Schicht zu bilden. Die vorliegende Erfindung stellt ein Donorelement bereit, das eine Wärmeübertragungsschicht enthält, die eine Mischung aus einem LEP und einem Zusatzstoff enthält, der so gewählt ist, dass er die Genauigkeit einer musterweisen Wärmeübertragung fördert und die Funktionalität der Vorrichtung erhält (z.B. im Vergleich zu einer Vorrichtung, die das LEP in seiner reinen Form verwendet), wenn die Mischung als emittierende Schicht einer OLED übertragen wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung können selektiv durch Wärme übertragbare LEP-Mischungen hergestellt werden, die ein LEP und einen kompatiblen Zusatzstoff enthalten, wie ein anderes Polymer, Oligomer oder organisches Small-Molecule-Material, das in der emittierenden Schicht einer OLED entweder inert oder aktiv ist (z.B. Ladung tragend, emittierend, leitend). Der Zusatzstoff kann so gewählt werden, dass er die Wärmeübertragungseigenschaften fördert, indem er zum Beispiel die Kohäsionenergie zwischen den Schichten in der Übertragungsschicht herabsetzt, das durchschnittliche Molekulargewicht verändert, die Adhäsion an dem Rezeptor bei der Übertragung verstärkt und dergleichen.

Beispiele für Klassen von LEP-Materialien, die in Mischungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, beinhalten Poly(phenylenvinylen)e (PPVs), Polypara-phenylene (PPPs), Polyfluorene (PFs) und Copolymere davon. Beispiele für geeignete LEP-Materialien finden sich auch in J. L. Segura, "The Chemistry of Electroluminescent Organic Materials", Acta Polym., 49, S. 319–344 (1998), und A. Kraft et al., "Electroluminescent Conjugated Polymers – Seeing Polymers in a New Light", Angew. Chem. Int. Ed., 37, S. 402–428 (1998). Geeignete LEPs können auch molekular dotiert, mit fluoreszierenden Farbstoffen dispergiert, usw. sein. Zu anderen Arten von emittierenden Materialien auf Polymer-Basis zählen Small-Molecule-Lichtemitter, die in einer Polymermatrix dispergiert sind. Zum Beispiel wird häufig Poly(9-vinylcarbazol), allgemein bekannt auch als PVK, PVCz oder Polyvinylcarbazol als Polymermatrix zum Dispergieren von Small-Molecules für hybride OLEDs verwendet.

Beispiele für Zusatzstoffe, die in Mischungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, beinhalten organische Small-Molecule-Substanzen (inert, leitend, lichtemittierend), Oligomrere des LEP in der Mischung oder von verschiedenen Polymeren (inert, leitend, konjugiert), andere Polymere (inert, leitend, konjugiert), Weichmacher, klebrig machende Harze und andere. LEP-Mischungen sollten kompatible Materialien enthalten, zum Beispiel Materialien, die in einigen derselben Lösemittel löslich sind, und die zur Bildung eines gleichförmigen Films aufgetragen werden können, wenn sie gemischt sind.

LEP-Mischungen können selektiv von einem oder mehr Donorelementen als Einzelschichten zur Bildung emittierender Schichten in OLEDs durch Wärme übertragen werden, oder können selektiv von einem oder mehr Donorelementen als eine Schicht aus mehreren Schichtstapeln (z.B. Stapeln, die eine oder mehr von einer Ladungstransportschichten, einer Ladungsinjektionsschicht, einer Pufferschicht, einer Elektrodenschicht, einer Haftschicht usw. gemeinsam mit der emittierende LEP-Mischungsschicht enthalten) zur Bildung von OLEDs durch Wärme übertragen werden.

Die Möglichkeit, ausgewählte kompatible Zusatzstoffe mit Materialien zu mischen, kann eine genauere Musterbildung bei einem größeren Bereich emittierender Materialien für OLEDs ermöglichen. Dies kann besonders bei der Wärmeübertragung von LEPs mit hohem Molekulargewicht oder LEPs, die in ihrer reinen Form eine hohe Kohäsionskraft zwischen den Schichten aufweisen, nützlich sein. In einigen Fällen kann eine Wärmeübertragung solcher Materialien schwierig sein. Da solche Materialien für Funktionalität sorgen, kann es auch als unerwünscht angesehen werden, ihre reine Form zu verändern, um ihre Übertragbarkeit in Wärmemusterbildungsvorgängen zu verbessern. Die vorliegende Erfindung jedoch zeigt, dass LEP-Mischungen hergestellt werden können, die eine Verbesserung der Wärmeübertragungseigenschaften durch Änderung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften von LEP-Schichten ermöglichen, während die Lichtemissionsfunktionalität des LEP in einer OLED erhalten bleibt und in einigen Fällen verbessert wird.

Die vorliegende Erfindung zieht Donorelemente in Betracht, die LEP-Mischungen in ihren Übertragungsschichten enthalten, Verfahren zur selektiven Übertragung von LEP-Mischungen, und Anzeigen und Vorrichtungen, die durch selektive Wärmeübertragung von LEP-Mischungen hergestellt werden. 1 zeigt ein Beispiel eines Wärmeübertragungsdonors 100, der zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Das Donorelement 100 enthält ein Basissubstrat 110, eine optionale Unterlagsschicht 112, eine Licht-Wärme-Umwandlungsschicht ("light-to-heat conversion layer" – LTHC-Schicht) 114, eine optionale Zwischenschicht 118 und eine Übertragungsschicht 116. Es können auch andere Schichten vorhanden sein. Beispielhafte Donoren sind in den U.S. Patenten Nr. 6,114,088, 5,998,085 und 5,725,989, in der Internationalen Veröffentlichung Nr. 00/41983 und in den U.S. Patenten Nr. 6,284,425 und 6,228,555 offenbart.

In Verfahren der vorliegenden Erfindung können Materialien von der Übertragungsschicht eines Wärmemassenübertragungsdonorelements auf ein Rezeptorsubstrat übertragen werden, indem die Übertragungsschicht des Donorelements neben dem Rezeptor angeordnet und das Donorelement mit Bilderzeugungsstrahlung bestrahlt wird, die von der LTHC-Schicht absorbiert und in Wärme umgewandelt werden kann. Der Donor kann einer Bilderzeugungsstrahlung durch das Donorsubstrat oder durch den Rezeptor oder durch beide ausgesetzt werden. Die Strahlung kann eine oder mehrere Wellenlängen enthalten, einschließlich sichtbaren Lichts, Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung, zum Beispiel von einem Laser, einer Lampe oder einer anderen derartigen Strahlungsquelle. Material von der Wärmeübertragungsschicht kann auf diese Weise selektiv auf einen Rezeptor übertragen werden, um bildweise Muster des übertragenen Materials auf dem Rezeptor zu bilden. In vielen Fällen ist eine Wärmeübertragung unter Verwendung von Licht von zum Beispiel einer Lampe oder einem Laser wegen der Genauigkeit und Präzision, die häufig erreicht werden kann, vorteilhaft. Die Größe und Form des übertragenen Musters (z.B. einer Linie, eines Kreises, eines Quadrates oder einer anderen Form) kann zum Beispiel durch Wählen der Größe des Lichtstrahls, des Belichtungsmusters des Lichtstrahls, der Dauer des gerichteten Strahlkontakts mit dem Wärmemassenübertragungselement und/oder der Materialien des Wärmemassenübertragungselements kontrolliert werden. Das übertragene Muster kann auch durch Bestrahlen des Donorelements durch eine Maske kontrolliert werden.

Als Alternative kann ein Thermodruckkopf oder ein anderes Heizelement (gemustert oder anders) zum selektiven und direkten Erwärmen des Donorelements verwendet werden, wodurch Teile der Übertragungsschicht musterweise übertragen werden. In einem solchen Fall ist die LTHC-Schicht in der Donorschicht optional. Thermodruckköpfe oder andere Heizelemente können besonders für Musterbildungsvorrichtung für Informationsanzeigen geringerer Auflösung geeignet sein, einschließlich segmentierter Anzeigen, emittierender Piktogramme und dergleichen.

Der Modus der Wärmemassenübertragung kann abhängig von der Art der Strahlung, der Art von Materialien und Eigenschaften der LTHC-Schicht, der Art von Materialien in der Übertragungsschicht usw., unterschiedlich sein, und erfolgt im Allgemeinen über einen oder mehrere Mechanismen, von welchen einer oder mehrere während der Übertragung vorrangig oder nachrangig sein können, abhängig von den Bilderzeugungsbedingungen, den Donorkonstruktionen und so weiter. Ein Mechanismus zur Wärmeübertragung beinhaltet die thermische Schmelz-Klebe-Übertragung, wobei örtliche Erwärmung an der Grenzfläche zwischen der Wärmeübertragungsschicht und dem Rest des Donorelements die Adhäsion der Wärmeübertragungsschicht an dem Donor an ausgewählten Stellen herabsetzen kann. Ausgewählte Teile der Wärmeübertragungsschicht können stärker an dem Rezeptor als an dem Donor haften, so dass, wenn das Donorelement entfernt wird, die ausgewählten Teile der Übertragungsschicht auf dem Rezeptor verbleiben. Ein anderer Mechanismus der Wärmeübertragung beinhaltet die ablative Übertragung, wobei eine örtliche Erwärmung zum Abschmelzen von Teilen der Übertragungsschicht von dem Donorelement verwendet werden kann, wodurch abgeschmolzenes Material zu dem Rezeptor geleitet wird. Ein weiterer Mechanismus der Wärmeübertragung beinhaltet die Sublimation, wobei Material, das in der Übertragungsschicht dispergiert ist, durch Wärme sublimiert werden kann, die im Donorelement erzeugt wird. Ein Teil des sublimierten Materials kann auf dem Rezeptor kondensieren. Die vorliegende Erfindung zieht Übertragungsmoden in Betracht, die einen oder mehrere dieser und andere Mechanismen enthalten, wobei die Wärme, die in einer LTHC-Schicht eines Wärmemassenübertragungsdonorelements erzeugt wird, verwendet werden kann, um die Übertragung von Materialien von einer Übertragungsschicht auf eine Rezeptoroberfläche zu bewirken.

Eine Reihe von Strahlung emittierenden Quellen kann zur Erwärmung der Wärmemassenübertragungsdonorelemente verwendet werden. Für analoge Techniken (z.B. Belichtung durch eine Maske) sind verstärkte Lichtquellen (z.B. Xenon-Blitzlampen und Laser) nützlich. Für digitale Bilderzeugungstechniken sind Infrarot-, sichtbare und Ultraviolettlaser besonders nützlich. Zu geeigneten Lasern zählen zum Beispiel starke (≥ 100 mW) Einzelmodus-Laserdioden, fasergekoppelte Laserdioden, und diodengepumpte Festkörperlaser (z.B. Nd:YAG und Nd:YLF). Laserbelichtungsverweilzeiten können stark von zum Beispiel einigen Hundertstel von Mikrosekunden bis einigen zehn Mikrosekunden oder mehr variieren, und Laserfluenzen können im Bereich von zum Beispiel 0,01 bis 5 J/cm2 oder mehr liegen. Andere Strahlungsquellen und Strahlungsbedingungen können aufgrund, unter anderen, der Donorelementkonstruktion, des Übertragungsschichtmaterials des Modus der Wärmemassenübertragung und anderer derartiger Faktoren, geeignet sein.

Wenn eine hohe Punktanordnungsgenauigkeit (z.B. für informationsreiche Vollfarbenanzeigeanwendungen) über große Substratfläche erforderlich ist, ist ein Laser besonders als Strahlungsquelle geeignet. Laserquellen sind ferner sowohl mit großen starren Substraten (z.B. 1 m × 1 m × 1,1 mm Glas) als auch mit kontinuierlichen oder schichtenförmigen Filmsubstrate (z.B. 100 &mgr;m dicken Polyimidschichten) kompatibel.

Während der Bilderzeugung kann das Wärmemassenübertragungselement mit einem Rezeptor in engen Kontakt gebracht werden (wie dies für gewöhnlich bei thermischen Schmelz-Klebe-Übertragungsmechanismen der Fall sein könnte) oder das Wärmemassenübertragungselement kann mit gewissem Abstand zu dem Rezeptor angeordnet werden (wie dies bei ablativen Übertragungsmechanismen oder Übertragungsmaterialsublimationsmechanismen der Fall sein könnte). Zumindest in einigen Fällen kann Druck oder Vakuum verwendet werden, um das Wärmeübertragungselement in engem Kontakt mit dem Rezeptor zu halten. In einigen Fällen kann eine Maske zwischen dem Wärmeübertragungselement und dem Rezeptor angeordnet werden. Eine solche Maske kann entfernbar sein oder kann nach der Übertragung auf dem Rezeptor verbleiben. Dann kann eine Strahlungsquelle verwendet werden, um die LTHC-Schicht (und/oder andere Schicht(en), die ein Strahlungsabsorptionsmittel enthalten) bildweise zu erwärmen (z.B. digital oder durch analoge Belichtung durch eine Maske), um eine bildweise Übertragung und/oder Musterbildung der Übertragungsschicht von dem Wärmemassenübertragungselement auf den Rezeptor auszuführen.

Für gewöhnlich werden ausgewählte Teile der Übertragungsschicht auf den Rezeptor übertragen, ohne signifikante Teile der anderen Schichten des Wärmemassenübertragungselements zu übertragen, wie der optionalen Zwischenschicht oder der LTHC-Schicht. Das Vorhandensein der optionalen Zwischenschicht kann die Übertragung von Material von der LTHC-Schicht auf den Rezeptor verhindern oder verringern und/oder eine Verzerrung in dem übertragenen Teil der Übertragungsschicht verringern. Vorzugsweise ist unter Bilderzeugungsbedingungen die Adhäsion der optionalen Zwischenschicht an die LTHC-Schicht größer als die Adhäsion der Zwischenschicht an die Übertragungsschicht. In einigen Fällen kann eine reflektierende Zwischenschicht zur Abschwächung des Pegels der Bilderzeugungsstrahlung verwendet werden, die durch die Zwischenschicht übertragen wird, sowie zur Verringerung einer Beschädigung des übertragenen Teils der Übertragungsschicht, die sich aus einer Wechselwirkung der übertragenen Strahlung mit der Übertragungsschicht und/oder dem Rezeptor ergeben kann. Dies ist besonders zur Verringerung einer thermischen Beschädigung günstig, die auftreten kann, wenn der Rezeptor für die Bilderzeugungsstrahlung stark absorbierend ist.

Es können große Wärmeübertragungselemente verwendet werden, einschließlich Wärmeübertragungselemente, die Längen- und Breitendimensionen von einem Meter oder mehr haben. In Betrieb kann ein Laser gerastert oder auf andere Weise über das große Wärmeübertragungselement bewegt werden, wobei der Laser selektiv betrieben wird, um Teile des Wärmeübertragungselements einem gewünschten Muster entsprechend zu beleuchten. Als Alternative kann der Laser stationär sein und das Wärmeübertragungselement und/oder das Rezeptorsubstrat unter dem Laser bewegt werden.

In einigen Fällen kann es notwendig, wünschenswert und/oder passend sein, zwei oder mehr verschiedene Wärmeübertragungselemente der Reihe nach zur Bildung elektronischer Vorrichtungen auf einem Rezeptor zu verwenden. Zum Beispiel können mehrschichtige Vorrichtungen durch Übertragung separater Schichten oder separater Schichtenstapel von verschiedenen Wärmeübertragungselementen gebildet werden. Mehrschichtige Stapel können auch als einzelne Übertragungseinheit von einem einzigen Donorelement übertragen werden. Beispiele für mehrschichtige Vorrichtungen beinhalten Transistoren, wie organische Feldeffekttransistoren (OFETs), organische elektrolumineszente Pixel und/oder Vorrichtungen, einschließlich OLEDs. Mehrfache Donorschichten können auch zur Bildung separater Komponenten in derselben Schicht auf dem Rezeptor verwendet werden. Zum Beispiel können drei verschiedene Donoren, die jeweils eine Übertragungsschicht haben, die ein organisches elektrolumineszentes Material umfasst, das eine andere Farbe emittiert (zum Beispiel rot, grün und blau), zur Bildung von RGB-Sub-Pixel-OLED-Elementen für eine elektronische Farbanzeige verwendet werden. Ebenso können separate Donorschichten, die jeweils mehrschichtige Übertragungsschichten haben, zur Musterbildung bei verschiedenen mehrschichtigen Vorrichtungen verwendet werden (z.B. OLEDs, die verschiedene Farben emittieren, OLEDs und OFETs, die zur Bildung adressierbarer Pixel angeschlossen sind, usw.). Für gewöhnlich werden Materialien von separaten Donorschichten in Angrenzung an andere Materialien auf einem Rezeptor übertragen, um angrenzende Vorrichtungen, Teile von angrenzenden Vorrichtungen oder verschiedene Teile auf derselben Vorrichtung zu bilden. Als Alternative können Materialien von separaten Donorschichten direkt auf die Oberseite von oder in teilweise überlagernder Ausrichtung mit anderen Materialschichten übertragen werden, die zuvor als Muster auf dem Rezeptor gebildet wurden, entweder durch Wärmeübertragung oder ein anderes Übertragungsverfahren. Es kann eine Vielzahl von anderen Kombinationen von zwei oder mehr Wärmeübertragungselementen zur Bildung einer Vorrichtung verwendet werden, wobei jedes Wärmeübertragungselement einen Teil oder mehrere Teile der Vorrichtung bildet. Es versteht sich, dass andere Teile dieser Vorrichtungen oder andere Vorrichtungen auf dem Rezeptor als Ganzes oder teilweise durch ein geeignetes Verfahren, einschließlich photolithographischer Verfahren, Tintenstrahlverfahren und verschiedener anderer Druck- oder auf Masken basierender Verfahren, gebildet werden können.

Unter erneuter Bezugnahme auf 1 werden nun verschiedene Schichten des Wärmemassenübertragungsdonorelements 100 beschrieben.

Das Donorsubstrat 110 kann ein Polymerfilm sein. Eine geeignete Art von Polymerfilm ist ein Polyesterfilm, zum Beispiel Polyethylenterephthalat- oder Polyethylennaphthalat-Filme. Es können jedoch andere Filme mit ausreichenden optischen Eigenschaften, einschließlich einer hohen Lichtdurchlässigkeit bei einer bestimmten Wellenlänge, wie auch einer ausreichenden mechanischen und thermischen Stabilität, für die besondere Anwendung verwendet werden. Das Donorsubstrat ist zumindest in einigen Fällen flach, so dass gleichförmige Beschichtungen gebildet werden können. Das Donorsubstrat wird auch für gewöhnlich aus Materialien ausgewählt, die trotz Erwärmung der LTHC-Schicht stabil bleiben. Wie in der Folge beschrieben, kann jedoch eine Unterlagsschicht zwischen dem Substrat und der LTHC-Schicht eingefügt werden, um das Substrat von der Wärme zu isolieren, die in der LTHC-Schicht während der Bilderzeugung erzeugt wird. Die typische Dicke des Donorsubstrats reicht von 0,025 bis 0,15 mm, vorzugsweise von 0,05 bis 0,1 mm, obwohl dickere oder dünnere Donorsubstrate verwendet werden können.

Die Materialien, die zur Bildung des Donorsubstrats und einer benachbarten Unterlagsschicht verwendet werden, können so gewählt werden, dass sie die Adhäsion zwischen dem Donorsubstrat und der Unterlagsschicht verbessern, um den Wärmetransport zwischen dem Substrat und der Unterlagsschicht zu steuern, den Transport der Bilderzeugungsstrahlung zu der LTHC-Schicht zu steuern, Bilderzeugungsdefekte zu verringern, und dergleichen. Es kann eine optionale Primerschicht verwendet werden, um die Gleichförmigkeit während des Auftrags folgender Schichten auf dem Substrat zu erhöhen und auch die Bindungsfestigkeit zwischen dem Donorsubstrat und benachbarten Schichten zu erhöhen. Ein Beispiel für ein geeignetes Substrat mit Primerschicht ist von Teijin Ltd. erhältlich (Produkt Nr. HPE100, Osaka, Japan).

Eine optionale Unterlagsschicht 112 kann zum Beispiel zwischen einem Donorsubstrat und der LTHC-Schicht aufgetragen oder auf andere Art abgeschieden werden, um den Wärmefluss zwischen dem Substrat und der LTHC-Schicht während der Bilderzeugung zu steuern und/oder dem Donorelement mechanische Stabilität für die Lagerung, Handhabung, Donorbearbeitung und/oder Bilderzeugung zu verleihen. Beispiele für geeignete Unterlagsschichten und Verfahren zur Bereitstellung von Unterlagsschichten sind in U.S. Patent Nr. 6,284,425 offenbart.

Die Unterlagsschicht kann Materialien enthalten, die dem Donorelement gewünschte mechanische und/oder thermische Eigenschaften verleihen. Zum Beispiel kann die Unterlagsschicht Materialien enthalten, die eine geringe (spezifische Wärme × Dichte) und/oder geringe Wärmeleitfähigkeit in Bezug auf das Donorsubstrat aufweisen. Eine solche Unterlagsschicht kann verwendet werden, um den Wärmefluss zu der Übertragungsschicht zu erhöhen, um zum Beispiel die Bilderzeugungsempfindlichkeit des Donors zu verbessern.

Die Unterlagsschicht kann auch Materialien wegen ihrer mechanischen Eigenschaften oder wegen einer Adhäsion zwischen dem Substrat und der LTHC enthalten. Die Verwendung einer Unterlagsschicht, die die Adhäsion zwischen dem Substrat und der LTHC-Schicht verbessert, kann zu einer geringeren Verzerrung in dem übertragenen Bild führen. Als Beispiel kann in einigen Fällen eine Unterlagsschicht verwendet werden, die zum Beispiel eine Delaminierung oder Trennung der LTHC-Schicht verringert oder verhindert, die andernfalls während der Bilderzeugung auf den Donormedien aufträte. Dies kann das Ausmaß einer physischen Verzerrung verringern, die bei übertragenen Teilen der Übertragungsschicht auftritt. In anderen Fällen kann es jedoch wünschenswert sein, Unterlagsschichten zu verwenden, die zumindest einen bestimmten Grad an Trennung zwischen oder unter den Schichten während der Bilderzeugung unterstützen, um zum Beispiel einen Luftspalt zwischen Schichten während der Bilderzeugung zu bilden, der eine Wärme isolierende Funktion bereitstellen kann. Die Trennung während der Bilderzeugung kann auch einen Kanal für die Freisetzung von Gasen bereitstellen, die durch Erwärmung der LTHC-Schicht während der Bilderzeugung gebildet werden. Die Bereitstellung eines solchen Kanals kann zu weniger Bilderzeugungsdefekten führen.

Die Unterlagsschicht kann bei der Bilderzeugungswellenlänge im Wesentlichen transparent sein oder kann auch zumindest teilweise absorbierend oder reflektierend für die Bilderzeugungsstrahlung sein. Eine Abschwächung und/oder Reflexion einer Bilderzeugungsstrahlung durch die Unterlagsschicht kann zur Steuerung der Wärmeerzeugung während der Bilderzeugung verwendet werden.

Die Unterlagsschicht kann aus einer Reihe bekannter Polymere bestehen, wie wärmegehärteten (vernetzten), wärmehärtbaren (vernetzbaren) oder thermoplastischen Polymeren, einschließlich Acrylate (einschließlich Methacrylate, Vermengungen, Mischungen, Copolymere, Terpolymere, Tetrapolymere, Oligomere, Makromere usw.), Polyole (einschließlich Polyvinylalkohole), Epoxidharze (auch einschließlich Copolymere, Vermengungen, Mischungen, Terpolymere, Tetrapolymere, Oligomere, Makromere usw.), Silane, Siloxane (mit allen Variationstypen derselben), Polyvinylpyrrolidinone, Polyester, Polyimide, Polyamide, Poly(phenylensulphid), Polysulphone, Phenolformaldehydharze, Celluloseether und -ester (zum Beispiel Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat usw.), Nitrocellulosen, Polyurethan, Polyester (zum Beispiel Poly(ethylenterephthalat)), Polycarbonate, Polyolefinpolymere (zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen, Polychloropren, Polyisobutylen, Polytetrafluorethylen, Polychlorotrifluorethylen, Poly(p-chlorostyrol), Polyvinylidenfluorid, Polyvinylchlorid, Polystyrol, usw.) und Copolymere (zum Beispiel Polyisobuten-co-isopren usw.), polymerisierbare Zusammensetzungen, die Mischungen dieser polymerisierbaren aktiven Gruppen umfassen (z.B. Epoxid-siloxane, Epoxid-silane, Acryloyl-silane, Acryloyl-siloxane, Acryloyl-epoxide, usw.), Phenolharze (z.B. Novolak und Resolharze), Polyvinylacetate, Polyvinylidenchloride, Polyacrylate, Nitrocellulosen, Polycarbonate und Mischungen davon. Die Unterlagsschichten können Homopolymere oder Copolymere enthalten (einschließlich ohne aber darauf beschränkt zu sein, statistische Copolymere, Pfropf-Copolymere, Block-Copolymere usw.).

Unterlagsschichten können durch jedes geeignete Mittel gebildet werden, einschließlich Beschichten, Laminieren, Extrudieren, Vakuum- oder Dampfabscheiden, Elektroplattieren und dergleichen. Zum Beispiel können vernetzte Unterlagsschichten durch Auftragen eines unvernetzten Materials auf ein Donorsubstrat und Vernetzen der Beschichtung gebildet werden. Als Alternative kann zunächst eine vernetzte Unterlagsschicht gebildet und dann auf das Substrat nach dem Vernetzen laminiert werden. Die Vernetzung kann durch jedes in der Technik bekannte Mittel erfolgen, einschließlich der Bearbeitung mit Strahlung und/oder Wärmeenergie und/oder chemischen Härtungsmitteln (Wasser, Sauerstoff, usw.).

Die Dicke der Unterlagsschicht ist für gewöhnlich größer als jene herkömmlicher Adhäsionsprimer und Trennschichtbeschichtungen, vorzugsweise größer als 0,1 &mgr;m (Mikron), insbesondere größer als 0,5 &mgr;m (Mikron), insbesondere größer als 1 &mgr;m (Mikron). In einigen Fällen, insbesondere für anorganische oder metallische Unterlagsschichten kann die Unterlagsschicht viel dünner sein. Zum Beispiel können dünne Metallunterlagsschichten, die bei der Bilderzeugungswellenlänge zumindest teilweise reflektierend sind, in Bilderzeugungssytemen nützlich sein, wo die Donorelemente von der Seite der Übertragungsschicht bestrahlt werden. In anderen Fällen können die Unterlagsschichten viel dicker als diese Bereiche sein, zum Beispiel wenn die Unterlagsschicht enthalten ist, um dem Donorelement eine gewisse mechanische Stütze zu verleihen.

Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann eine LTHC-Schicht 114 in den Wärmemassenübertragungselementen der vorliegenden Erfindung enthalten sein, um Strahlungsenergie in das Wärmeübertragungselement zu koppeln. Die LTHC-Schicht enthält vorzugsweise ein Strahlungsabsorptionsmittel, das einfallende Strahlung (z.B. Laserlicht) absorbiert und zumindest einen Teil der einfallenden Strahlung in Wärme umwandelt, um eine Übertragung der Übertragungsschicht von dem Wärmeübertragungselement auf den Rezeptor zu ermöglichen.

Im Allgemeinen absorbieren das oder die Strahlungsabsorptionsmittel in der LTHC-Schicht Licht im Infrarot-, sichtbaren und/oder Ultraviolettbereich des elektromagnetischen Spektrums und wandeln die absorbierte Strahlung in Wärme um. Die strahlungsabsorbierenden Materialien sind für gewöhnlich für die gewählte Bilderzeugungsstrahlung stark absorbierend, wodurch eine LTHC-Schicht mit einer optischen Dichte bei der Wellenlänge der Bilderzeugungsstrahlung im Bereich von 0,2 bis 3 oder höher bereitgestellt wird. Die optische Dichte ist ein Absolutwert des Logarithmus (Basis 10) des Verhältnisses der Lichtstärke, die durch die Schicht übertragen wird, zu der Lichtstärke, die auf die Schicht fällt.

Ein strahlungsabsorbierendes Material kann gleichförmig durch die gesamte LTHC-Schicht abgegeben werden oder kann ungleichförmig verteilt sein. Wie zum Beispiel in U.S. Patent Nr. 6,228,555 beschrieben ist, können nicht homogene LTHC-Schichten zur Steuerung von Temperaturprofilen in Donorelementen verwendet werden. Dadurch können Wärmeübertragungselemente erhalten werden, die verbesserte Übertragungseigenschaften aufweisen (z.B. genauere Übereinstimmung zwischen den beabsichtigten Übertragungsmustern und den tatsächlichen Übertragungsmustern).

Zu geeigneten strahlungsabsorbierenden Materialien zählen zum Beispiel Farbstoffe (z.B. sichtbare Farbstoffe, ultraviolette Farbstoffe, Infrarot- Farbstoffe, fluoreszierende Farbstoffe und strahlungspolarisierende Farbstoffe), Pigmente, Metalle, Metallverbindungen, Metallfilme und andere geeignete absorbierende Materialien. Beispiele für geeignete Strahlungsabsorptionsmittel beinhalten Kohleschwarz, Metalloxide und Metallsulfide. Ein Beispiel für eine geeignete LTHC-Schicht kann ein Pigment, wie Kohleschwarz, und ein Bindemittel, wie ein organisches Polymer enthalten. Eine andere geeignete LTHC-Schicht enthält Metall oder Metall/Metalloxid, das zum Beispiel als Dünnfilm gebildet ist, schwarzes Aluminium (d.h., ein teilweise oxidiertes Aluminium, das schwarz aussieht). Metallische und Metallverbindungsfilme können durch Techniken, wie z.B. Sputtern und Dampfabscheidung gebildet werden. Teilchenförmige Beschichtungen können unter Verwendung eines Bindemittels und einer geeigneten Trocken- oder Nassbeschichtungstechnik gebildet werden. LTHC-Schichten können auch durch Kombination von zwei oder mehr LTHC-Schichten gebildet werden, die ähnliche oder unähnliche Materialien enthalten. Zum Beispiel kann eine LTHC-Schicht durch Dampfabscheidung einer Dünnschicht aus schwarzem Aluminium über einer Beschichtung, die Kohleschwarz enthält, das in ein Bindemittel eingebracht ist, gebildet werden.

Farbstoffe, die zur Verwendung als Strahlungsabsorptionsmittel in einer LTHC-Schicht geeignet sind, können in Teilchenform vorliegen, in einem Bindematerial gelöst sein oder zumindest teilweise in einem Bindematerial dispergiert sein. Wenn dispergierte, teilchenförmige Strahlungsabsorptionsmittel verwendet werden, kann die Teilchengröße zumindest in einigen Fällen 10 &mgr;m oder kleiner sein, und kann 1 &mgr;m oder kleiner sein. Zu geeigneten Farbstoffen zählen jene Farbstoffe, die im IR-Bereich des Spektrums absorbieren. Zum Beispiel können IR-Absorptionsmittel, die von Glendale Protective Technologies, Inc., Lakeland, Fla., unter der Bezeichnung CYASORB IR-99, IR-126 und IR-165 vertrieben werden, verwendet werden. Ein spezifischer Farbstoff kann auf Grund von Faktoren, wie Löslichkeit in und Kompatibilität mit einem spezifischen Bindemittel und/oder Beschichtungslösemittel, wie auch dem Wellenlängenbereich der Absorption gewählt werden.

Pigmentförmige Materialien können auch in der LTHC-Schicht als Strahlungsabsorptionsmittel verwendet werden. Beispiele für geeignete Pigmente umfassen Kohleschwarz und Grafit, wie auch Phthalocyanine, Nickeldithiolene und andere Pigmente, die in U.S. Pat. Nr. 5,166,024 und 5,351,617 beschrieben sind. Zusätzlich können schwarze Azopigmente, die auf Kupfer- oder Chromkomplexen aus zum Beispiel Pyrazolongelb, Dianisidinrot Nickel-Azogelb basieren, nützlich sein. Es können auch anorganische Pigmente verwendet werden, einschließlich zum Beispiel Oxide und Sulfide von Metallen, wie Aluminium, Wismut, Zinn, Indium, Zink, Titan, Chrom, Molybdän, Wolfram, Kobalt, Iridium, Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Silber, Gold, Zirkonium, Eisen, Blei und Tellur. Metallboride, Carbide, Nitride, Carbonitride, Bronze-strukturierte Oxide und Oxide, die strukturell mit der Bronzefamilie verwandt sind (z.B., WO2,9), können auch verwendet werden.

Es können Metallstrahlungsabsorptionsmittel verwendet werden, entweder in Form von Teilchen, wie zum Beispiel in U.S. Pat. Nr. 4,252,671 beschrieben, oder als Filme, wie in U.S. Pat. Nr. 5,256,506 offenbart. Zu geeigneten Metallen zählen zum Beispiel Aluminium, Wismut, Zinn, Indium, Tellur und Zink.

Zu geeigneten Bindemitteln zur Verwendung in der LTHC-Schicht zählen Film bildende Polymere, wie zum Beispiel Phenolharze (z.B. Novolak und Resolharze), Polyvinylbutyralharze, Polyvinylacetate, Polyvinylacetale, Polyvinylidenchloride, Polyacrylate, Cellulosether und -ester, Nitrocellulosen und Polycarbonate. Geeignete Bindemittel können Monomere, Oligomere oder Polymere enthalten, die polymerisiert oder vernetzt wurden oder werden können. Zusatzstoffe, wie Photoinitiatoren, können auch enthalten sein, um eine Vernetzung des LTHC-Bindemittels zu erleichtern. In einigen Ausführungsformen wird das Bindemittel vorwiegend unter Verwendung einer Beschichtung aus vernetzbaren Monomeren und/oder Oligomeren mit optionalem Polymer gebildet.

Der Einschluss eines thermoplastischen Harzes (z.B. Polymers) kann zumindest in einigen Fällen die Leistung (z.B. die Übertragungseigenschaften und/oder Beschichtungsfähigkeit) der LTHC-Schicht verbessern. Es wird angenommen, dass ein thermoplastisches Harz die Adhäsion der LTHC-Schicht an das Donorsubstrat verbessern kann. In einer Ausführungsform enthält das Bindemittel 25 bis 50 Gew.-% (ausschließlich des Lösemittels bei Berechnung der Gewichtsprozent) thermoplastisches Harz und vorzugsweise 30 bis 45 Gew.-% thermoplastisches Harz, obwohl geringere Mengen des thermoplastischen Harzes verwendet werden können (z.B. 1 bis 15 Gew.-%). Das thermoplastische Harz wird für gewöhnlich so gewählt, dass es mit den anderen Materialien des Bindemittels kompatibel ist (d.h., eine Ein-Phasen-Kombination bildet). Zumindest in einigen Ausführungsformen wird ein thermoplastisches Harz, das einen Löslichkeitsparameter im Bereich von 18 bis 27 (J/cm3)1/2 (9 bis 13 (cal/cm3)1/2), vorzugsweise 19 bis 26 (J/cm3)1/2 (9,5 bis 12 (cal/cm3)1/2) hat, als Bindemittel gewählt. Beispiele für geeignete thermoplastische Harze umfassen Polyacryle, Styrol-Acrylpolymere und -harze, und Polyvinylbutyral.

Herkömmliche Beschichtungshilfen, wie oberflächenaktive Substanzen und Dispergiermittel, können zur Erleichterung des Beschichtungsverfahrens zugegeben werden. Die LTHC-Schicht kann auf das Donorsubstrat unter Verwendung einer Reihe von Beschichtungsverfahren aufgetragen werden, die in der Technik bekannt sind. Eine polymere oder organische LTHC-Schicht wird zumindest in einigen Fällen auf eine Dicke von 0,05 &mgr;m bis 20 &mgr;m, vorzugsweise 0,5 &mgr;m bis 10 &mgr;m, und insbesondere 1 &mgr;m bis 7 &mgr;m aufgetragen. Eine anorganische LTHC-Schicht wird zumindest in einigen Fällen auf eine Dicke im Bereich von 0,0005 bis 10 &mgr;m und vorzugsweise 0,001 bis 1 &mgr;m aufgetragen.

Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann eine optionale Zwischenschicht 118 zwischen der LTHC-Schicht 114 und der Übertragungsschicht 116 angeordnet werden. Die Zwischenschicht kann zum Beispiel zur Minimierung einer Beschädigung und Kontaminierung des übertragenen Teils der Übertragungsschicht verwendet werden und kann auch eine Verzerrung im übertragenen Teil der Übertragungsschicht verringern. Die Zwischenschicht kann auch die Adhäsion der Übertragungsschicht an den Rest des Wärmeübertragungsdonorelements beeinflussen. Für gewöhnlich hat die Zwischenschicht eine hohe Wärmebeständigkeit. Vorzugsweise erfährt die Zwischenschicht unter den Bilderzeugungsbedingungen keine Verzerrung oder chemische Zersetzung, insbesondere in einem Ausmaß, das das übertragene Bild unfunktionell macht. Die Zwischenschicht bleibt für gewöhnlich mit der LTHC-Schicht während des Übertragungsverfahrens in Kontakt und wird im Wesentlichen nicht mit der Übertragungsschicht übertragen.

Zu geeigneten Zwischenschichten zählen zum Beispiel Polymerfilme, Metallschichten (z.B. dampfabgeschiedene Metallschichten), anorganische Schichten (z.B. Sol-Gel-abgeschiedene Schichten und dampfabgeschiedene Schichten aus anorganischen Oxiden (z.B. Siliziumoxid, Titandioxid und andere Metalloxide)), und organische/anorganische Verbundschichten. Organische Materialien, die als Zwischenschichtmaterialien geeignet sind, enthalten sowohl wärmegehärtete als auch thermoplastische Materialien. Zu geeigneten wärmegehärteten Materialien zählen Harze, die durch Wärme, Strahlung oder chemische Behandlung vernetzt werden können, einschließlich, ohne aber darauf beschränkt zu sein, vernetzte oder vernetzbare Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyester, Epoxide und Polyurethane. Die wärmegehärteten Materialien können auf die LTHC-Schicht zum Beispiel als thermoplastische Vorläufer aufgetragen werden und anschließend zur Bildung einer vernetzten Zwischenschicht vernetzt werden.

Zu geeigneten thermoplastischen Materialien zählen zum Beispiel Polyacrylate, Polymethacrylate, Polystyrole, Polyurethane, Polysulfone, Polyester und Polyimide. Diese thermoplastischen organischen Materialien können mit Hilfe herkömmlicher Beschichtungstechniken (zum Beispiel Lösemittelbeschichtung, Sprühbeschichtung oder Extrusionsbeschichtung) aufgetragen werden. Für gewöhnlich ist die Glasübergangstemperatur (Tg) von thermoplastischen Materialien, die zur Verwendung in der Zwischenschicht geeignet sind, 25°C oder mehr, vorzugsweise 50°C oder mehr, insbesondere 100°C oder mehr und ganz besonders 150°C oder mehr. In einigen Ausführungsformen enthält die Zwischenschicht ein thermoplastisches Material, das eine Tg hat, die höher als jede Temperatur ist, die in der Übertragungsschicht während der Bilderzeugung erreicht wird. Die Zwischenschicht kann bei der Bilderzeugungsstrahlungswellenlänge entweder durchlässig, absorbierend, reflektierend oder eine Kombination davon sein.

Anorganische Materialien, die zur Verwendung als Zwischenschichtmaterialien geeignet sind, beinhalten zum Beispiel Metalle, Metalloxide, Metallsulfide und anorganische Kohlenstoffbeschichtungen, einschließlich jener Materialien die bei den Bilderzeugungslichtwellenlängen sehr durchlässig oder reflektierend sind. Diese Materialien können auf die Licht-Wärme-Umwandlungsschicht durch herkömmliche Techniken (z.B. Vakuumsputtern, Vakuumverdampfung oder Plasmastrahlabscheidung) aufgetragen werden.

Die Zwischenschicht kann eine Reihe von Vorteilen bieten. Die Zwischenschicht kann eine Grenzschicht gegen die Übertragung von Material von der Licht-Wärme-Umwandlungsschicht bilden. Sie kann auch die Temperatur, die in der Übertragungsschicht erreicht wird, modulieren, so dass thermisch instabile Materialien übertragen werden können. Zum Beispiel kann die Zwischenschicht als Wärmediffusor dienen, um die Temperatur an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der Übertragungsschicht in Bezug auf die Temperatur zu steuern, die in der LTHC-Schicht erreicht wird. Dies kann die Qualität (d.h., Oberflächenrauheit, Kantenrauheit usw.) der übertragenen Schicht verbessern. Die Gegenwart einer Zwischenschicht kann auch zu einem verbesserten plastischen Gedächtnis in dem übertragenen Material führen.

Die Zwischenschicht kann Zusatzstoffe enthalten, die zum Beispiel Photoinitiatoren, oberflächenaktive Substanzen, Pigmente, Weichmacher und Beschichtungshilfen beinhalten. Die Dicke der Zwischenschicht kann von Faktoren, wie zum Beispiel dem Material der Zwischenschicht, dem Material und den Eigenschaften der LTHC-Schicht, dem Material und den Eigenschaften der Übertragungsschicht, der Wellenlänge der Bilderzeugungsstrahlung, und der Dauer der Belichtung des Wärmeübertragungselements mit Bilderzeugungsstrahlung abhängen. Für Polymerzwischenschichten liegt die Dicke der Zwischenschicht für gewöhnlich im Bereich von 0,05 &mgr;m bis 10 &mgr;m. Für anorganische Zwischenschichten (z.B. Metall- oder Metallverbindungszwischenschichten) liegt die Dicke der Zwischenschicht für gewöhnlich im Bereich von 0,005 &mgr;m bis 10 &mgr;m.

Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist eine Wärmeübertragungsschicht 116 in den Wärmemassenübertragungsdonorelementen der vorliegenden Erfindung enthalten. Die Übertragungsschicht 116 kann jedes geeignete Material oder Materialien enthalten, die in einer oder mehr Schichten mit oder ohne Bindemittel angeordnet sind, die selektiv als Einheit oder in Teilen durch einen geeigneten Übertragungsmechanismus übertragen werden können, wenn das Donorelement einer direkten Erwärmung oder einer Bilderzeugungsgerätsstrahlung ausgesetzt wird, die von der LTHC-Schicht absorbiert und zu Wärme umgewandelt werden kann.

Insbesondere zieht die vorliegende Erfindung eine Übertragungsschicht in Betracht, die eine Mischung aus einem LEP und einem Zusatzstoff enthält. Der Zusatzstoff kann so gewählt werden, dass er die Wärmeübertragung des LEP-Materials fördert. Zum Beispiel kann die Gegenwart des Zusatzstoffs die kohäsive Energie in einem LEP verringern, wodurch eine sehr genau, musterweise Übertragung möglich wird. Unter genauerer musterweiser Übertragung wird verstanden, dass das Materialmuster, das tatsächlich von dem Wärmeübertragungsdonorelement auf den Rezeptor übertragen wird, mit dem beabsichtigten Übertragungsmuster genauer übereinstimmt. Der Zusatzstoff kann auch die Adhäsion des LEP an den Rezeptor bei der Wärmeübertragung verbessern, insbesondere, wenn die LEP-Mischung die äußerste Schicht des Wärmeübertragungsdonorelements ist.

Die Wahl eines Zusatzstoffs hängt von der Wahl des LEP-Materials in der Mischung ab. Als erste Überlegung sollte der Zusatzstoff und das LEP kompatibel sein. Vorzugsweise sind sowohl der Zusatzstoff als auch das LEP in einem Lösemittel löslich, das zum Auftragen der Mischung auf das Donorelement verwendet wird, wenn der Donor hergestellt wird, und die Mischung ist imstande, einen gleichförmigen Film zu bilden, wenn sie gegossen oder aufgetragen wird. Das Zusatzstoffmaterial bildet beim Vermischen Domänen in dem LEP-Material. Zum Beispiel kann die Bildung von Mikrodomänen des Zusatzstoffs in dem LEP die Kohäsionskraft zwischen den Schichten ausreichend verringern, um eine sehr genaue Wärmeübertragung zu erreichen, während auch ermöglicht wird, dass die emittierende Schicht gleichförmige elektronische und emittierende Eigenschaften zeigt. Andere Überlegungen beim Wählen von Mischungsmaterialien beinhalten relative Mengen des LEP in Bezug auf den Zusatzstoff (und andere optionale Materialien) in der Mischung, ob aktive Materialien als Zusatzstoffe in der Mischung zu verwenden sind, wie der Zusatzstoff die elektronischen und/oder emittierenden Eigenschaften des LEP beeinflussen könnte, und dergleichen.

Beispiele für Mischungen von LEPs und geeigneten Zusatzstoffen beinhalten die Folgenden: LEPs, gemischt mit Oligomeren desselben LEP-Materials; LEPs, gemischt mit inerten Polymeren (z.B. Polyfluoren-LEPs, gemischt mit Polystyrol); LEPs, gemischt mit aktiven Polymeren, wie anderen LEPs, leitenden Polymeren und dergleichen; LEPs, gemischt mit aktiven organischen Small-Molecule-Materialien; molekular dotierte LEPs, gemischt mit geeigneten Zusatzstoffen; mit fluoreszierendem Farbstoff dispergierte LEPs, gemischt mit geeigneten Zusatzstoffen; Copolymere von LEPs, gemischt mit geeigneten Zusatzstoffen; LEPs, die Hauptketten-Polymere mit aktiven Seitengruppen aufweisen, gemischt mit geeigneten Zusatzstoffen; und dergleichen.

Beispiele für andere Übertragungsschichten, die zur selektiven Musterbildung von anderen Wärmemassenübertragungsdonorelementen geeignet sind, in Kombination mit oder zusätzlich zu LEP-Mischungen beinhalten Färbemittel (z.B. Pigmente und/oder Farbstoffe, die in einem Bindemittel dispergiert sind), Polarisatoren, Flüssigkristallmaterialien, Teilchen, isolierende Materialien, leitende Materialien, Ladungstransportmaterialien, Ladungsinjektionsmaterialien, emittierende Materialien (z.B. Phosphore oder organische elektrolumineszierende Materialien), hydrophobe Materialien (z.B. Trennungsbänke für Tintenstrahlrezeptoren), hydrophile Materialien, mehrschichtige Stapel (z.B. Schichten, die für mehrschichtige Vorrichtungskonstruktionen, wie organische elektrolumineszente Vorrichtungen, geeignet sind), mikrostrukturierte oder nanostrukturierte Schichten, Photoresist, Metalle, Polymere, Haftmittel, Bindemittel und andere geeignete Materialien oder Kombinationen von Materialien. Diese und andere Übertragungsschichten sind in den folgenden Dokumenten offenbart: U.S. Pat. Nr. 6,114,088; 5,998,085; 5,725,989; 5,710,097; 5,693,446; 5,691,098; 5,685,939; und 5,521,035; Internationale Veröffentlichung Nr. WO 97/15173, WO 99/46961 und WO 00/41893.

Die Wärmemassenübertragung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ausgeführt werden, um Muster auf einem oder mehreren Materialien auf einem Rezeptor mit hoher Präzision und Genauigkeit unter Verwendung weniger Verfahrensschritte als bei Musterbildungstechniken auf photolithographischer Basis zu bilden, und für Materialien, die für die photolithographische Musterbildung nicht besonders gut geeignet sind (z.B. Licht emittierende Polymere) und kann somit besonders in Anwendungen wie der Herstellung von Anzeigen mit hoher Auflösung nützlich sein. Als solche können Übertragungsschichten, die LEP-Mischungen enthalten, so hergestellt werden, dass bei einer selektiven Wärmeübertragung auf einen Rezeptor die übertragenen Materialien eine oder mehr Schichten bilden, einschließlich der emittierenden Schicht eines OLED. Auf mehreren OLEDs können Muster der Reihe nach (von einem oder mehreren Donorelementen) oder gleichzeitig auf einem Rezeptor gebildet werden, um segmentierte oder pixelierte Anzeigen herzustellen, die monochromatisch, mehrfarbig oder vollfarbig sind.

In besonders geeigneten Ausführungsformen kann die Übertragungsschicht ein oder mehrere Materialien enthalten, die in emittierenden Anzeigen, wie OLED-Anzeigen nützlich sind. Zum Beispiel kann die Übertragungsschicht gemeinsam mit einer Mischung aus einem LEP und einem Zusatzstoff, einen organischen Small-Molecule-Lichtemitter, ein organisches Ladungstransport- oder Ladungsinjektionsmaterial, wie auch andere organische leitende oder halbleitende Materialien enthalten. Die Wärmeübertragung von Materialien von Donorschichten auf Rezeptoren für emittierende Anzeige- und Vorrichtungsanwendungen ist in U.S. Pat. Nr. 6,114,088 und 5,998,085 und in der Internationalen Veröffentlichung 00/41893 offenbart.

Zumindest in einigen Fällen enthält eine OLED eine Dünnschicht oder Dünnschichten aus einem oder mehreren geeigneten organischen Materialien, die zwischen einer Kathode und einer Anode liegen. Elektronen werden in die organische Schicht(en) von der Kathode injiziert und Löcher werden in die organische Schicht(en) von der Anode injiziert. Während die injizierten Ladungen zu der entgegengesetzt geladenen Elektrode wandern, können sie zur Bildung von Elektron-Loch-Paaren neu kombiniert werden, die für gewöhnlich als Exzitone bezeichnet werden. Diese Exzitone, oder Spezies im angeregten Zustand, können Energie in Form von Licht emittieren, wenn die wieder in einen Grundzustand zurückfallen (siehe zum Beispiel T. Tsutsui, MRS Bulletin, 22, S. 39–45 (1997)). Materialien, die in OLEDs nützlich sind, sind von J. L. Segura, "The Chemistry of Electroluminescent Organic Materials", Acta Polym., 49, S. 319–344 (1998), und A. Kraft et al., "Electroluminescent Conjugated Polymers – Seeing Polymers in a New Light", Angew. Chem. Int. Ed., 37, S. 402–428 (1998) offenbart.

Veranschaulichende Beispiele für OLED-Konstruktionen beinhalten molekular dispergierte Polymervorrichtungen, wo Ladung tragende und/oder emittierende Spezies in einer Polymermatrix dispergiert sind (siehe J. Kido "Organic Electroluminescent Devices Based on Polymeric Materials", Trend in Polymer Science, 2, S. 350–355 (1994)), konjugierte Polymervorrichtungen, wo Schichten aus Polymeren, wie Polyphenylenvinylen, als Ladung tragende und emittierende Spezies dienen (siehe J. J. M. Halls et al., Thin Solid Films, 276, S. 13–20 (1996)), dampfabgeschiedene Small-Molecule-Heterostrukturvorrichtungen (siehe U.S. Patent Nr. 5,061,569 und C. H. Chen et al., "Recent Developments in Molecular Organic Electroluminescent Materials", Macromolecular Symposia, 125, S. 1–48 (1997)), lichtemittierende elektrochemische Zellen (siehe Q. Pei et. al., J. Amer. Chem. Soc., 118, S. 3922–3929 (1996)) und vertikal gestapelte organische lichtemittierende Dioden, die imstande sind, Licht mehrfacher Wellenlängen zu emittieren (siehe U.S. Patent Nr. 5,707,745 und Z. Shen et al., Science, 276, S. 2009–2011 (1997)).

Das Donorelement kann auch eine optionale Übertragungshilfsschicht enthalten, die für gewöhnlich als Schicht aus einem Haftmittel oder einem Adhäsionspromotor bereitgestellt ist, die auf die Übertragungsschicht als äußerste Schicht des Donorelements aufgetragen ist. Die Übertragungshilfsschicht kann zur Förderung der vollständigen Übertragung der Übertragungsschicht dienen, insbesondere während der Trennung des Donors von dem Rezeptorsubstrat nach der Bilderzeugung. Beispielhafte Übertragungshilfsschichten enthalten farblose, transparente Materialien mit geringer Klebrigkeit oder keiner Klebrigkeit bei Raumtemperatur, wie die Familie von Harzen, die von ICI Acrylics unter der Handelsbezeichnung Elvacite ((z.B. Elvacite 2776) vertrieben wird. Die Übertragungshilfsschicht kann auch ein Strahlungsabsorptionsmittel enthalten, das Licht derselben Frequenz wie der Bilderzeugungslaser oder die Lichtquelle absorbiert. Übertragungshilfsschichten können auch optional auf dem Rezeptor abgeschieden werden.

Das Rezeptorsubstrat kann jeder Artikel sein, der für eine bestimmte Anwendung geeignet ist, einschließlich, ohne aber darauf beschränkt zu sein, Glas, transparente Filme, reflektierende Filme, Metalle, Halbleiter, verschiedene Papiere und Kunststoffe. Zum Beispiel können Rezeptorsubstrate jede Art von Substrat oder Anzeigeelement sein, das für Anzeigeanwendungen geeignet ist. Rezeptorsubstrate, die zur Verwendung in Anzeigen, wie Flüssigkristallanzeigen oder emittierenden Anzeigen, geeignet sind, beinhalten starre oder flexible Substrate, die im Wesentlichen für sichtbares Licht durchlässig sind. Beispiele für geeignete starre Rezeptoren beinhalten Glas und Hartplastik, die mit Indiumzinnoxid beschichtet oder gemustert sind, und/oder mit Niedertemperatur-Polysilikon (LTPS) oder anderen Transistorstrukturen, einschließlich organischer Transistoren, strukturiert sind. Zu geeigneten flexiblen Substraten zählen im Wesentlichen klare und durchlässige Polymerfilme, reflektierende Filme, transflektierende Filme, polarisierende Filme, mehrschichtige optische Filme und dergleichen. Flexible Substrate können auch mit Elektrodenmaterialien oder Transistoren beschichtet oder gemustert werden. Geeignete Polymersubstrate enthalten Polyesterbasen (z.b. Poylethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat), Polycarbonatharze, Polyolefinharze, Polyvinylharze (z.B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetale, usw.), Celluloseesterbasen (z.B. Cellulosetriacetat, Celluloseacetat), und andere herkömmliche polymere Filme, die als Träger verwendet werden. Zur Herstellung von OLEDs auf Kunststoffsubstraten ist es häufig wünschenswert, einen Sperrschichtfilm oder eine Beschichtung auf einer oder beiden Oberflächen des Kunststoffsubstrates einzufügen, um die organischen lichtemittierenden Vorrichtungen und ihre Elektroden vor einer Belastung mit unerwünschten Mengen an Wasser, Sauerstoff und dergleichen zu schützen.

Rezeptorsubstrate können im Voraus mit Mustern von einem oder mehreren von Elektroden, Transistoren, Kondensatoren, Isolatorrippen, Abstandshaltern, Farbfiltern, schwarzer Matrix und anderen Elementen versehen werden, die für elektronische Anzeigen oder andere Vorrichtungen nützlich sind.

Es kann auch eine aktive Primerschicht zwischen dem Donor und Rezeptor während der Wärmeübertragungsoperationen angeordnet werden, um die Übertragung von Materialien zu erleichtern. Die Idee eines aktiven Primers ist in U.S. Patent Nr. 6,358,664 offenbart. Ein aktiver Primer enthält Materialien zur Förderung der Adhäsion oder anderer Übertragungseigenschaften während der selektiven Wärmemassenübertragung und zur Aufrechterhaltung der Vorrichtungsfunktionalität. In der Praxis kann die aktive Primerschicht auf die Übertragungsschicht der Donorschicht, auf den Rezeptor oder auf beide aufgetragen werden. Ebenso kann die aktive Primerschicht zur Bildung einer einzigen kontinuierlichen Lage auf dem Donor oder Rezeptor aufgetragen werden, oder die aktive Primerschicht kann auf dem Donor oder dem Rezeptor in Mustern gebildet werden. Eine aktive Primerschicht kann durch eine beliebige Technik in Mustern gebildet werden, einschließlich der Photolithographie, des Siebdrucks, der selektiven Wärmeübertragung, der Abscheidung durch eine Maske und dergleichen. Wenn eine gemusterte aktive Primerschicht verwendet wird, kann es wünschenswert sein, die aktive Primerschicht direkt auf dem Rezeptor nur in jenen Flächen als Muster zu bilden, wo die Übertragungsschicht selektiv wärmeübertragen werden soll.

Wenn eine aktive Primerschicht während der Übertragung von LEP-Mischungen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann es für mindestens eines der Materialien, die in dem aktiven Primer enthalten sind, wünschenswert sein, mit mindestens einem der Materialien, die in der LEP-Mischung enthalten sind, übereinzustimmen. Diese Art einer Materialübereinstimmung kann die Qualität der Grenzfläche verbessern, die zwischen der LEP-Mischungsschicht und der aktiven Primerschicht nach der Übertragung gebildet wird.

Nach der Übertragung der LEP-Mischungen können andere Vorrichtungsschichten abgeschieden und/oder in Mustern gebildet werden. Solche andere Vorrichtungsschichten können Ladungstransportmaterialien, Kathodenschichten und dergleichen enthalten. Isolatorrippen können auch nach Übertragung emittierender Schichten in Mustern gebildet werden, zum Beispiel, um benachbarte Vorrichtungen vor der Abscheidung einer gemeinsamen Kathode elektronisch zu isolieren. Die Musterbildung bei diesen und anderen derartigen Schichten kann durch jede geeignete Methode durchgeführt werden, einschließlich der Photolithographie, Wärmeübertragung, Abscheidung durch eine Maske und dergleichen. Für OLEDs ist es häufig wünschenswert, die Vorrichtungen durch Beschichten der fertigen Vorrichtungen mit einer oder mehr Schichten einzukapseln, die eine Sperrschicht gegenüber Wasser, Sauerstoff und anderen Elemente in der Umgebung bilden, für die die mit Mustern versehenen Vorrichtungen anfällig sein könnten.

BEISPIELE

Die folgenden Beispiele zeigen die Verwendung von LEP-Mischungen als Übertragungsschichten in Wärmeübertragungsdonorelementen, die zur Herstellung von OLEDs verwendet werden können.

Beispiel 1: Herstellung eines Rezeptors mit einer PEDT/PSS-Pufferschicht

Ein Rezeptorsubstrat mit einer PEDT/PSS-Pufferschicht wurde auf folgende Weise hergestellt:

Ein streifenförmiges Indiumzinnoxid-(ITO-)Substrat wurde bei 33,33 s–1 (2000 U/min) mit einer Pufferlösung spinnbeschichtet, die aus Poly(3,4-ethylendioxythiophen)/Poly(styrolsulfonsäure) (PEDT/PSS) in deionisiertem Wasser (99,5:05 Wasser zu PEDT/PSS, auf das Gewicht bezogen) bestand. Das PEDT/PSS-Puffermaterial war das PEDT/PSS, das im Handel von Bayer Corporation unter der Handelsbezeichnung Baytron P 4083 erhältlich ist. Das PEDT/PSS-beschichtete Substrat wurde bei 110°C auf einer heißen Platte 5 Minuten in Luft erwärmt. Die PEDT/PSS-Beschichtung dient als Löcherinjektionspufferschicht in OLEDs.

Beispiel 2: Herstellung eines Rezeptors mit einer aktiven Primerschicht

Ein Rezeptorsubstrat mit einer aktiven Primerschicht wurde auf folgende Weise hergestellt.

Ein streifenförmiges Indiumzinnoxid-(ITO-)Substrat wurde bei 33,33 s–1 (2000 U/min) mit einer Pufferlösung spinnbeschichtet, die aus PEDT/PSS in deionisiertem Wasser (70:30 Wasser zu PEDT/PSS, auf das Gewicht bezogen) bestand. Das PEDT/PSS-beschichtete Substrat wurde bei 110°C auf einer heißen Platte 5 Minuten in Luft erwärmt. Die PEDT/PSS-Beschichtung dient als Löcherinjektionspufferschicht in den mit Mustern versehenen OLEDs (siehe Beispiel 7). Eine aktive Primerschicht wurde dann über der PEDT/PSS-Beschichtung aufgetragen. Die aktive Primerschicht war eine 1:1 Dispersion aus Bis(3-methylphenyl)N,N'-dimethylbenzidin (TPD) in Polystyrol (50000 MG, erhältlich von Polysciences). Das TPD wurde von der Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, erhalten. Das verwendete Polystyrol hatte ein Molekulargewicht von 50000 und wurde von Polysciences, Warrington, PA, erhalten. Der aktive Primer wurde auf die PEDT/PSS-Schicht aus einer 1,5% Gewicht/Volumen Toluollösung spinnbeschichtet.

Beispiel 3 (Vergleich): Herstellung einer Donorschicht mit einer PPV-Übertragungsschicht

Eine Wärmeübertragungsdonorschicht mit einer lichtemittierenden Polymerübertragungsschicht wurde auf folgende Weise hergestellt.

Eine LTHC-Lösung, die in Tabelle 1 angeführt ist, wurde auf ein 0,1 mm dickes Polyethylenterephthalat-(PET-)Filmsubstrat aufgetragen. Die Beschichtung wurde unter Verwendung eines Lab Coaters von Yasui Seiki, Modell CAG-150, mit einer Mikrogravurwalze mit 150 Spiralzellen pro linearem Inch (2,54 cm)) durchgeführt. Die LTHC-Beschichtung wurde bei 80°C mitlaufend getrocknet und unter Ultraviolett-(UV-)Strahlung gehärtet.

Tabelle 1: LTHC-Beschichtungslösung erhältlich von Columbian Chemicals Co., Atlanta, GA erhältlich von Solutia Inc., St. Louis, MO erhältlich von S. C. Johnson & Son, Inc., Racine, WI erhältlich von Byk-Chemie USA, Wallingford, CT erhältlich von Minnesota Mining and Manufacturing Co., St. Paul, MN erhältlich von UCB Radcure Inc., N. Augusta, SC erhältlich von ICI Acrylics Inc., Memphis, TN erhältlich von Ciba-Geigy Corp., Tarrytown, NY

Anschließend wurde eine Zwischenschicht, die in Tabelle II angeführt ist, auf die gehärtete LTHC-Schicht durch ein Rotogravur-Beschichtungsverfahren unter Verwendung des Lab Coaters von Yasui Seiki, Modell CAG-150, mit einer Mikrogravurwalze mit 180 Spiralzellen pro linearem Inch (2,54 cm)) aufgetragen. Diese Beschichtung wurde bei 60°C mitlaufend getrocknet und UV-gehärtet.

Tabelle II: Zwischenschicht-Beschichtungslösung

Anschießend wurde ein lichtemittierendes PPV-Polymer aus einer 0,9% Gewicht/Volumen-Toluollösung auf die gehärtete Zwischenschicht spinnbeschichtet. Das PPV ist im Handel von Covion Organic Semiconductors GmbH, Frankfurt, Deutschland, erhältlich und als COVION PDY 132 bezeichnet.

Beispiel 4: Herstellung einer Donorschicht mit einer Übertragungsschicht aus einer PPV/Polystyrol-Mischung

Eine Wärmeübertragungsdonorschicht mit einer Übertragungsschicht aus einer lichtemittierenden Polymermischung wurde auf folgende Weise hergestellt.

Eine LTHC-Schicht wurde auf ein 0,1 mm dickes PET-Filmsubstrat wie in Beispiel 3 aufgetragen. Anschließend wurde eine Zwischenschicht auf die gehärtete LTHC-Schicht wie in Beispiel 3 aufgetragen. Danach wurde eine 1:1 Mischung, auf das Gewicht bezogen, aus einem lichtemittierenden PPV-Polymer und Polystyrol aus einer 0,5% Gewicht/Volumen-Toluollösung auf die gehärtete Zwischenschicht spinnbeschichtet. Das PPV ist im Handel von Covion Organic Semiconductors GmbH, Frankfurt, Deutschland, erhältlich und als COVION PDY 132 bezeichnet. Das verwendete Polystyrol hatte ein Molekulargewicht von 50000 und wurde von Polysciences, Warrington, PA, erhalten.

Beispiel 5: Thermische Bilderzeugung mit einem PPV und einer PPV/Polystyrol-Mischung auf Rezeptoren

Es wurden die PPV- und PPV-Mischung-Donorelemente, die in Beispiel 3 und 4 hergestellt wurden, verwendet.

Donorschichten, die wie in Beispiel 3 und 4 hergestellt worden waren, wurden mit Rezeptorsubstraten in Kontakt gebracht, die wie in Beispiel 1 und 2 hergestellt worden waren, um Bilder der Übertragungsschichten aus PPV und PPV-Mischung auf den Rezeptoren zu erzeugen. Somit gab es vier Kombinationen: Der PPV-Donor von Beispiel 3 auf dem Pufferrezeptor von Beispiel 1, der PPV-Donor von Beispiel 3 auf dem aktiven Primerrezeptor von Beispiel 2, der PPV-Mischung-Donor von Beispiel 4 auf dem Pufferrezeptor von Beispiel 1, und der PPV-Mischung-Donor von Beispiel 4 auf dem aktiven Primerrezeptor von Beispiel 2.

In jedem Fall standen die Übertragungsschichten der entsprechenden Donoren mit der Pufferschicht oder der aktiven Primerschicht der entsprechenden Rezeptoren in Kontakt. Anschließend wurden die Donoren unter Verwendung von zwei Einzelmodus-Nd:VAG-Lasern abgebildet. Eine Abtastung wurde unter Verwendung eines Systems aus linearen Galvanometern ausgeführt, wobei die kombinierten Laserstrahlen unter Verwendung einer f-Theta-Abtastlinse als Teil einer nahe-telezentrischen Konfiguration auf die Bildebene fokussiert wurden. Die Laserenergiedichte war 0,55 J/cm2. Die Laserpunktgröße, gemessen bei der 1/e2-Intensität, war 30 &mgr;m (Mikron) mal 350 &mgr;m (Mikron). Die lineare Laserpunktgeschwindigkeit war zwischen 10 und 30 Meter pro Sekunde einstellbar, gemessen an der Bildebene. Der Laserpunkt wurde senkrecht zu der Hauptverschiebungsrichtung mit etwa einer 100 &mgr;m Amplitude mit Dithering bewegt. Die Übertragungsschichten wurden als Linien auf die Rezeptorsubstrate übertragen, und die beabsichtigte Breite der Linien war etwa 90 &mgr;m.

Die Übertragungsschichten wurden in einer Serie von Linien übertragen, die auf den ITO-Streifen auf den Rezeptorsubstraten liegend ausgerichtet waren. Die Ergebnisse der Bilderzeugung sind in Tabelle III angeführt.

Tabelle III: Bilderzeugungsergebnisse für PPV und PPV-Mischung

Die Bilderzeugungsergebnisse, die in Tabelle III angeführt sind, zeigen, dass die Verwendung einer PPV/Polystyrol-Mischung die Übertragung auf einen Rezeptor verbesserte, der eine aktive Primerschicht enthielt, im Vergleich zur Übertragung des reinen PPV auf das aktive Primersubstrat. Während eine genaue Übertragung bei dem reinen PPV auf das aktive Primersubstrat beobachtet wurde, wurde die genaueste Übertragung unter Verwendung der PPV-Mischung auf dem aktiven Primersubstrat erreicht. Der Unterschied in der Übertragungsqualität für reines PPV gegenüber der PPV-Mischung auf Rezeptoren ohne aktive Primerschicht war weniger aufschlussreich.

Beispiel 6: Thermische Bilderzeugung eines PF und einer PF/Polystyrol-Mischung

Donorschichten und Rezeptoren wurden hergestellt und auf identische Weise wie in dem Verfahren, das in Beispiel 1 bis 5 beschrieben ist, zur Bilderzeugung verwendet, mit der Ausnahme, dass die Übertragungsschichten der entsprechenden Donorelemente durch Auftragen von Verdünnungslösungen eines lichtemittierenden Polyfluorens (PF) und einer 1:1 Mischung, auf das Gewicht bezogen, aus PF/Polystyrol hergestellt wurden. Bilderzeugungsergebnisse sind in Tabelle IV für die Analoge der vier Fälle angeführt, die in Beispiel 5 besprochen sind.

Tabelle IV: Bilderzeugungsergebnisse für PF und PF-Mischung

Die Bilderzeugungsergebnisse, die in Tabelle IV angeführt sind, zeigen, dass für jede Rezeptorart (aktiver Primer oder nur Puffer) die PF-Mischung eine signifikant verbesserte Übertragung im Vergleich zu reinem PF zeigt. Bei Rezeptoren mit nur Puffer zeigte die PF-Mischung eine genaue Übertragung, während reines PF keine Übertragung zeigte. Auf den Rezeptoren mit aktivem Primer wies die PF-Mischung eine sehr genaue Übertragung auf, während reines PF eine schlechte Übertragung zeigte. Die Art der schlechten Übertragung, die durch reines PF auf dem Rezeptor mit aktivem Primer erhalten wurde, wird als "Blockieren" bezeichnet, und kann so beschrieben werden, dass wesentliche Mengen der Übertragungsschicht auf nicht beabsichtigte Flächen wie auch auf beabsichtigte Flächen des Rezeptors übertragen werden.

Beispiel 7: Herstellung einer OLED

Eine OLED wurde auf folgende Weise hergestellt. Zur Herstellung der OLED wurde der Rezeptor mit aktivem Primer von Beispiel 2 unter Verwendung des Donorelements mit PPV-Mischung von Beispiel 4 wie in Beispiel 5 beschrieben einer Bilderzeugung unterzogen.

Isolierrippen wurden als Streifen auf der Oberseite von und zwischen jeder der übertragenen Linien aus der PPV/Polystyrol-Mischung als Muster gebildet. Eine stark gefüllte, wärmegehärtete Polymerformulierung wurde für die Isolierrippen verwendet. Die etwa 1,6 &mgr;m (Mikron) hohen Rippen wurden unter Verwendung der Laserwärmeübertragungsmethode als Muster gebildet. Die übertragenen Rippen überlappten die PPV/Polystyrollinien um etwa 10 &mgr;m (Mikron) an jeder Seite. Anschließend wurde eine 40,0 nm (400 Ångström) dicke Kalziumbeschichtung über den Isolierrippen und PPV-Streifen dampfabgeschieden. Anschließend wurde eine 400,0 nm (4000 Ångström) dicke Aluminiumbeschichtung über der Kalziumbeschichtung dampfabgeschieden. Die Kalzium/Aluminium-Konstruktion diente als doppelschichtige Kathode in der OLED. Die Isolierrippen erhalten die elektrische Isolierung zwischen OLED-Vorrichtungen aufrecht. Das Ergebnis war eine Reihe von gemusterten OLEDs auf dem Glasrezeptor, wobei jede OLED eine ITO-Anode, eine PEDT/PSS-Pufferschicht, eine aktive Primerschicht, die als Löchertransportschicht und Übertragungshilfsschicht diente, eine lichtemittierende Polymer-(PPV-)Mischungsschicht, und eine gemeinsame doppelschichtige Kathode enthielt, die durch Isolatorrippen, die zwischen den OLEDs positioniert waren, isoliert war. Beim Anlegen einer Vorspannung über die Anode und Kathode wurde eine hellgelbe Elektrolumineszenz von jeder der gemusterten OLEDs beobachtet.


Anspruch[de]
  1. Wärmeübertragungsdonorelement, umfassend ein Substrat und eine Übertragungsschicht, die imstande ist, selektiv von dem Donorelement durch Wärme übertragen zu werden, wobei die Übertragungsschicht eine Mischung aus einem Licht emittierenden Polymer und einem Zusatzstoff umfasst, der Domänen in dem Licht emittierenden Polymer bildet, wobei der Zusatzstoff so gewählt ist, dass er eine sehr genaue Wärmeübertragung der Übertragungsschicht fördert, und die Mischung imstande ist, eine emittierende Schicht einer organischen Elektrolumineszenz-Vorrichtung zu bilden.
  2. Verfahren zum Bilden eines Musters bei einem Licht emittierenden Polymer, welches die Schritte umfasst:

    Bereitstellen eines Wärmeübertragungsdonorelements, das ein Substrat und eine Übertragungsschicht umfasst, die eine Mischung aus einem Licht emittierenden Polymer und einem Zusatzstoff umfasst, der Domänen in dem Licht emittierenden Polymer bildet, wobei der Zusatzstoff so gewählt ist, dass er eine sehr genaue Wärmeübertragung der Übertragungsschicht fördert, und die Mischung imstande ist, eine emittierende Schicht einer organischen Elektrolumineszenz-Vorrichtung zu bilden;

    Bringen des Donorelements in enge Nähe mit einem Rezeptorsubstrat; und

    selektive Wärmeübertragung von Abschnitten der Übertragungsschicht von dem Donor auf den Rezeptor.
  3. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Donorelement des Weiteren eine Licht-Wärme-Umwandlungsschicht umfasst, die zwischen dem Basissubstrat und der Übertragungsschicht angeordnet ist.
  4. Donorelement oder Verfahren nach Anspruch 3, des Weiteren umfassend eine Zwischenschicht, die zwischen der Licht-Wärme-Umwandlungsschicht und der Übertragungsschicht angeordnet ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin umfassend das Wiederholen der Schritte unter Verwendung eines anderen Donorelements, das ein Substrat und eine Übertragungsschicht umfasst, die ein organisches, Licht emittierendes Material umfasst.
  6. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Licht emittierende Polymer ein Poly(phenylenvinylen) umfasst.
  7. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Licht emittierende Polymer ein Poly-para-phenylen umfasst.
  8. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Licht emittierende Polymer ein Polyfluoren umfasst.
  9. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Licht emittierende Polymer ein Copolymer umfasst.
  10. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Licht emittierende Polymer ein molekulares Dotierungsmittel enthält.
  11. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Licht emittierende Polymer einen fluoreszierenden Farbstoff enthält.
  12. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Zusatzstoff ein Oligomer des Licht emittierenden Polymers umfasst.
  13. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Zusatzstoff ein organisches Small-Molecule-Material umfasst.
  14. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Zusatzstoff ein inertes Polymer umfasst.
  15. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Zusatzstoff ein leitendes Polymer umfasst.
  16. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Zusatzstoff ein konjugiertes Polymer umfasst.
  17. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Mischung Polystyrol umfasst, das in einem Poly(phenylenvinylen) dispergiert ist.
  18. Donorelement nach Anspruch 17, wobei das Gewichtsverhältnis von Polystyrol zu Poly(phenylenvinylen) in der Mischung etwa 1:1 ist.
  19. Donorelement nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Übertragungsschicht des Weiteren ein Ladungs-leitendes oder halbleitendes organisches Material umfasst, das in einer Schicht neben der Mischung angeordnet ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Rezeptor des Weiteren ein Muster von Elektroden umfasst.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Rezeptor des Weiteren eine Pufferschicht umfasst, die auf dem Muster von Elektroden angeordnet ist.
  22. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Rezeptor des Weiteren eine aktive Primerschicht umfasst, die auf dem Muster von Elektroden angeordnet ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die aktive Primerschicht ein Material umfasst, das an ein Material angepasst ist, das in der Mischung enthalten ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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