DE69914956T2

DE69914956T2 - Thermotransfer einer russ enthaltenden schwarzen matrix

Info

Publication number: DE69914956T2
Application number: DE69914956T
Authority: DE
Inventors: J. Richard POKORNY; Raghunath Padiyath; Kazuki Noda
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2019-10-05
Also published as: US6783915B2; WO2000069649A1; DE69914956D1; EP1189760B1; KR20020052144A; US6461775B1; EP1189760A1; US20030003389A1; CN1359337A; AU1099200A; US6617093B2; JP2003502685A; CN1154869C; KR100674051B1; US20040095457A1

Description

Die Erfindung betrifft den Thermotransfer einer Black matrix, hier Schwarzmatrix genannt, auf einen Rezeptor sowie damit in Beziehung stehende Thermotransfer-Donatorbahnen und daraus hergestellte Produkte. Insbesondere betrifft die Erfindung den Thermotransfer einer Schwarzmatrix auf einen Rezeptor unter Verwendung einer Thermotransfer-Donatorbahn mit einer Donatorschicht, die Kohleschwarz enthält.
Schwarzmatrixbeschichtungen kommen in zahlreichen Anzeigeanwendungen zum Einsatz, um Umlicht zu absorbieren und Kontrast zu verbessern. Die Schwarzmatrix ist um einzelne Pixel oder Lichtstrahler der Anzeige gebildet. In vielen Flüssigkristallanzeigen (LCDs) ist die Schwarzmatrix eine 0,1 bis 0,2 μm dicke schwarze Chromoxidbeschichtung auf einem Anzeigesubstrat. Normalerweise wird schwarzes Chromoxid auf das Anzeigesubstrat gesputtert, was ein relativ teures Verfahren ist. Zudem bildet das schwarze Chromoxid normalerweise eine metallische Oberfläche mit höherem Reflexionsvermögen als erwünscht (und entsprechend verringertem Kontrast). Ferner ist Chrom unter Umwelt- und Gesundheitsaspekten bedenklich.
Als Alternative zu schwarzem Chromoxid wurde eine Harz-Schwarzmatrix (ein Pigment in einer Harzmatrix) vorgeschlagen. Die Harz-Schwarzmatrix wird auf das Anzeigesubstrat aufgetragen und dann mit Fotolithographie gemustert. Um eine hohe optische Dichte in einer dünnen Harz-Schwarzmatrixbeschichtung zu erreichen, müssen normalerweise relativ hohe Pigmentzusätze verwendet werden. Dies erschwert die Fotolithographie, da das Musterungslicht (z. B. Ultraviolett- (UV) Licht) normalerweise nicht gut in Beschichtungen mit hohen optischen Dichten eindringt. Außerdem haben Beschichtungen mit hohen Pigmentgehalten weniger Harz. Da Harz die Komponente einer Beschichtung ist, die geätzt wird, lassen sich Be schichtungen mit hoher optischer Dichte (d. h. Beschichtungen mit hohem Pigmentgehalt) möglicherweise nicht sauber ätzen.
Die WO-A-96/01718 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Matrix auf einem Substrat, wobei die Matrix bei der Bildung von Farbfilterelementen von besonderem Nutzen ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines abbildungsfähigen Artikels, der ein Substrat aufweist, das auf mindestens einer Oberfläche eine Schwarzschicht hat, und Richten von Energie mit ausreichender Stärke auf die Schwarzschicht, um die Schwarzschicht transparent zu machen. Das Richten von Energie erfolgt so, daß die Schwarzschicht in einigen Flächen entfernt, aber in anderen Flächen nicht entfernt wird, so daß Schwarzschichtgrenzen Flächen umgeben, von denen Schwarzschicht entfernt wurde.
Die US-A-5689318 beschreibt eine Vorrichtung zur Farb-Flüssigkristallanzeige mit einem Farbfilter, das eine Struktur hat, die aufweist: eine Schwarzmatrix, die auf einem transparenten Substrat gebildet ist, eine farbige Schicht, die in mindestens drei Primärfarben gefärbt und durch Farbstoff-Thermotransfertechnologie gebildet ist, einen Schutzbereich zum Schutz vor Farbstoffdiffusion, der die Lücken zwischen den farbigen Mustern fixiert, einen transparenten Schutzüberzug, der auf der farbigen Schicht gebildet ist, und eine transparente leitende Elektrode, die auf dem transparenten Schutzüberzug gebildet ist. Der Schutzbereich gegen Farbstoffdiffusion ist aus einem nicht farbigen Teil einer Farbstoffaufnahmeschicht, Schutzüberzügen oder aus einer Schwarzmatrix mit einer hohen Wärmebeständigkeit gebildet.
Die EP-A-0529362 betrifft ein Verfahren zur Herstellung thermotransferierter Farbfilteranordnungen mit eingebauter Schwarzmatrix mit elektronischen Lichtblitzen. Offenbart ist ein Thermodrucksystem, bei dem verschiedene Mustermasken zusammen mit einem elektronischen Lichtblitz und anderer zugehöriger Hardware verwendet werden, um Farbstoffe auf einen Empfänger so zu thermotransferieren, daß eine Farbfilteranordnung mit einer eingebauten Schwarzmatrix zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Farb-Flüssigkristallanzeige erzeugt wird. Die Schwarzmatrix erhält man durch überlappende benachbarte Flächen unterschiedlicher Farben.
Die EP-A-0400737 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung opaker Gitterlinien für ein Farbfilteranordnungselement mit dem Schritt des durch ein Negativgittermuster erfolgenden Belichtens eines fotohärtbaren Elements mit einem Träger, der eine Beschichtung darauf hat, die aufweist: ein wasserlösliches Polymer, ein wasserlösliches Dichromatsalz und bis zu 1 g/m² eines schwarzen Pigments, eines oder mehrerer schwarzer Farbstoffe, die für eine opake Farbe sorgen, oder eines Vorläufers davon. Ferner weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: Waschen des Elements mit dem Lösungsmittel, um die unbelichteten Flächen des Elements zu entfernen, wodurch ein Gitterlinienmuster aus gehärteter Polymersubstanz auf dem Element verbleibt, und Trocknen des Elements, um offene Zellen auf dem Träger zu erzeugen, die durch opake Linien aus der gehärteten Polymersubstanz mit über 0,3 μm Höhe oberhalb des Trägers geteilt sind.
Die EP-A-0365222 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung aus sich wiederholenden Mosaikmustern aus Färbemitteln, die auf einem Träger getragen werden, unter Verwendung mehrerer Donatormaterialien, die jeweils ein strahlungsabsorbierendes Material bzw. einen sublimierbaren Farbstoff mit einer unterschiedlichen Farbe aufweisen, und eines Empfängerelements, das einen Träger mit einer farbstoffaufnehmenden Schicht darauf aufweist. Jedes Donatormaterial wird nacheinander in Flächenkontakt mit dem Empfänger gebracht und durch eine starke Lichtquelle in einem Muster belichtet, um das gewünschte Farbstoffmuster auf die Empfängerschicht zu transferieren.
Die EP-A-0790138 betrifft ein laserinduziertes Thermotransfer-Abbildungsverfahren unter Verwendung eines laseradressierbaren Thermotransfer- oder Ablationsabbildungsfilms, um ein lasergeneriertes Bild mit reduzierten sichtbaren Interferenzmustern zu erzeugen. Die Abbildungsfilme verfügen über eine mikrostrukturierte Oberfläche mit einem allmählichen Brechzahlübergang von Luft zum Substrat und einem Reflexionsvermögen von kleiner oder gleich 4%.
Allgemein betrifft die Erfindung die Bildung einer Schwarzmatrix auf einem Rezeptorsubstrat durch Thermotransfer z. B. zur Verwendung in einer Anzeigeanwendung. Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung einer Farbfilter-Schwarzmatrix oder einer TFT- (Dünnfilmtransistor) Schwarzmatrix sowie die zum Gebrauch in den Verfahren geeigneten Thermotransferelemente und die durch die Verfahren gebildeten Artikel. Die Erfindung ist durch die Merkmale der Ansprüche festgelegt.
Eine Ausführungsform ist eine optische Anzeige, die ein Substrat, auf dem Substrat angeordnete Pixelelemente und eine zwischen den Pixelelementen angeordnete Schwarzmatrix aufweist. Jedes der Pixelelemente weist mindestens ein elektrisch leitendes Element auf, um das Pixelelement zu betreiben. Die Schwarzmatrix hat eine ausreichende optische Dichte, um für optischen Kontrast zwischen den benachbarten Pixelelementen zu sorgen, einen Widerstand bzw. einen spezifischen Widerstand, der Nebensprechen zwischen den elektrisch leitenden Elementen benachbarter Pixelelemente im wesentlichen verhindert, und eine Dicke, um im wesentlichen Planheit mit mindestens einem Abschnitt benachbarter elektrisch leitender Elemente zu wahren.
Eine weitere Ausführungsform ist ein Thermotransferelement zum Transferieren einer Schwarzmatrix auf einen Rezeptor, um benachbarte aktive Bauelemente zu trennen. Das Thermotransferelement weist ein Substrat, eine Licht-Wärme-Umwandlungsschicht und eine Transferschicht auf. Die Transferschicht weist Kohleschwarz auf und ist normalerweise so konfiguriert und angeordnet, daß sie bei Transfer auf einen Rezeptor eine Schwarzmatrix mit einem mittleren spezifischen Widerstand von mindestens 1 × 10¹⁰ Ohm-cm bildet.
Noch eine weitere Ausführungsform ist ein Thermotransferelement zum Transferieren einer Schwarzmatrix auf einen Rezeptor, um benachbarte aktive Bauelemente zu trennen. Das Thermotransferelement weist ein Substrat, eine Licht-Wärme-Umwandlungsschicht und eine Transferschicht auf. Die Transferschicht weist Kohleschwarz auf und ist normalerweise so konfiguriert und angeordnet, daß sie bei Transfer auf einen Rezeptor eine Schwarzmatrix mit einer optischen Dichte von mindestens 3,0 bildet.
Eine weitere Ausführungsform ist ein Verfahren zur Bildung einer Anzeigevorrichtung mit Pixelelementen, die jeweils ein elektrisch leitendes Element aufweisen, um das Pixelelement zu betreiben. Eine Licht-Wärme-Umwandlungsschicht wird über einem Donatorsubstrat gebildet. Eine Schwarzmatrix-Transferschicht wird über der Licht-Wärme-Umwandlungsschicht gebildet. Die Schwarzmatrix-Transferschicht wird mit einem Substrat der Anzeigevorrichtung in Kontakt gebracht. Die Licht-Wärme-Umwandlungsschicht wird in einem Muster selektiv mit Licht bestrahlt, das mindestens eine Wellenlänge hat, die die Licht-Wärme-Umwandlungsschicht in Wärmeenergie umwandeln kann. Danach wird ein Abschnitt der Schwarzmatrix-Transferschicht gemäß dem Muster auf das Substrat der Anzeigevorrichtung thermotransferiert, um eine Schwarzmatrix zu bilden, die mehrere Pixelelemente definiert. Die Schwarzmatrix hat eine ausreichende optische Dichte, um für optischen Kontrast zwischen benachbarten Pixelelementen zu sorgen, einen spezifischen Widerstand, der Nebensprechen zwischen den elektrisch leitenden Elementen benachbarter Pixelelemente im wesentlichen verhindert, und eine Dicke, um im wesentlichen Planheit mit mindestens einem Abschnitt benachbarter elektrisch leitender Elemente zu wahren. Ein elektrisch leitendes Element wird für jedes Pixelelement auf dem Substrat der Anzeigevorrichtung gebildet. Die Schwarzmatrix trennt benachbarte elektrisch leitende Elemente.
Diese Zusammenfassung der Erfindung soll nicht jede einzelne offenbarte Ausführungsform oder jede Realisierung der Erfindung beschreiben. In den nachfolgenden Zeichnungen und der näheren Beschreibung sind diese Ausführungsformen näher exemplarisch dargestellt.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden näheren Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen vollständiger verständlich. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schwarzmatrix, die auf einem Rezeptorsubstrat gebildet ist;
2 einen schematischen Querschnitt einer Ausführungsform einer Flüssigkristallanzeige- (LCD) Einheit, die mögliche Positionen für eine erfindungsgemäße Schwarzmatrix zeigt;
3 einen schematischen Querschnitt einer Ausführungsform eines Thermotransferelements zum Erzeugen einer erfindungsgemäßen Schwarzmatrix auf einem Rezeptorsubstrat;
4 einen schematischen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Thermotransferelements zum Erzeugen einer erfindungsgemäßen Schwarzmatrix auf einem Rezeptorsubstrat;
5 einen schematischen Querschnitt einer dritten Ausführungsform eines Thermotransferelements zum Erzeugen einer erfindungsgemäßen Schwarzmatrix auf einem Rezeptorsubstrat;
6 einen schematischen Querschnitt einer vierten Ausführungsform eines Thermotransferelements zum Erzeugen einer erfindungsgemäßen Schwarzmatrix auf einem Rezeptorsubstrat;
7A einen schematischen Querschnitt einer fünften Ausführungsform eines Thermotransferelements zum Erzeugen einer erfindungsgemäßen Schwarzmatrix auf einem Rezeptorsubstrat; und
7B einen schematischen Querschnitt einer sechsten Ausführungsform eines Thermotransferelements zum Erzeugen einer erfindungsgemäßen Schwarzmatrix auf einem Rezeptorsubstrat.
Während die Erfindung verschiedenen Abwandlungen und alternativen Formen zugänglich ist, sind spezifische Einzelheiten in den Zeichnungen exemplarisch dargestellt und werden näher beschrieben. Allerdings sollte klar sein, daß die Erfindung nicht auf die speziellen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein soll. Statt dessen soll sie alle Abwandlungen, Äquivalente und Alternativen erfassen, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen.
Man geht davon aus, daß die Erfindung auf die Bildung einer Schwarzmatrix auf einem Rezeptorsubstrat anwendbar ist, das z. B. zum Einsatz in einer Anzeigeanwendung dient. Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren zur Bildung einer Schwarzmatrix durch Thermotransfer unter Verwendung eines Thermotransferelements, zu dem ein Substrat, eine Licht-Wärme-Umwandlungsschicht und eine Schwarzmatrix-Transferschicht, die Kohleschwarz aufweist, gehören können; und sie betrifft die für die Verfahren nützlichen Thermotransferelemente sowie die dadurch gebildeten Artikel. Obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, werden verschiedene Aspekte der Erfindung durch eine Diskussion der nachfolgend beschriebenen Beispiele deutlich.
1 zeigt schematisch eine Schwarzmatrix 100, die auf einem Rezeptorsubstrat 102 so gebildet ist, daß sie für Fenster 104 sorgt, durch die Licht, z. B. von einer Hintergrundbeleuchtungsquelle (nicht gezeigt), durchdringen kann. Die Fenster 104 entsprechen einzelnen Pixeln und/oder Komponenten (z. B. Flüssigkristallen, Farbfiltern usw.). Die Schwarzmatrix 100 erhöht den Kontrast und absorbiert Umlicht.
2 zeigt schematisch einen Querschnitt eines Beispiels für ein TFT- (Dünnfilmtransistor) Anzeigepixel 200. Verständlich ist, daß andere Arten von Anzeigen verwendet werden können und das Anzeigepixel 200 andere und/oder alternative Komponenten aufweisen kann. Das Anzeigepixel verfügt über ein erstes Substrat 202, eine TFT-Schwarzmatrix 204, eine Anzeigeelektrode 206, einen Dünnfilmtransistor 208, einen Leiter 210, einen Flüssigkristall 212, eine gemeinsame Elektrode 214, ein Farbfilter 216, eine Farbfilter-Schwarzmatrix 218 und ein zweites Substrat 220. Das Anzeigepixel 200 wird durch eine Lichtquelle 222 von hinten beleuchtet. Zudem kann das Anzeigepixel andere Komponenten aufweisen, z. B. einen Kondensator und/oder einen Polarisationsfilm. Zusätzlich kann das Anzeigepixel andere alternative Komponenten aufweisen, z. B. eine Elektrolumineszenzlampe mit organischen Dielektrika (OEL-Lampe) statt des Flüssigkristalls, Farbfilters und/oder der Lichtquelle. In einigen Ausführungsformen werden sowohl die TFT-Schwarzmatrix 204 als auch die Farbfilter- Schwarzmatrix 218 verwendet. In anderen Ausführungsformen wird nur die TFT-Schwarzmatrix 204 oder nur die Farbfilter-Schwarzmatrix 218 verwendet. Beispiele für geeignete Anzeigepixel und Verfahren zur Bildung von Anzeigepixeln sind in der WO 00/70399 beschrieben, die zeitgleich eingereicht wurde.
Eine Schwarzmatrixschicht, z. B. die TFT-Schwarzmatrix 204 und/oder die Farbfilter-Schwarzmatrix 218, kann durch den Transfer einer Schwarzmatrix-Transferschicht von einem Thermotransferelement gebildet werden. Das Thermotransferelement kann durch Einwirken gerichteter Wärme auf einen ausgewählten Abschnitt des Thermotransferelements erwärmt werden. Wärme läßt sich erzeugen mit einem Heizelement (z. B. einem Widerstandsheizelement), durch Umwandlung von Strahlung (z. B. eines Lichtstrahls) in Wärme und/oder durch Anlegen eines elektrischen Stroms an einer Schicht des Thermotransferelements, um Wärme zu erzeugen. In vielen Fällen ist der Thermotransfer unter Verwendung von Licht, z. B. von einer Lampe oder einem Laser, aufgrund der Genauigkeit und Präzision vorteilhaft, die sich oft erreichen lassen. Die Größe und Form des transferierten Musters (z. B. Linie, Kreis, Quadrat oder andere Form) läßt sich z. B. durch Auswahl der Größe des Lichtstrahls, des Belichtungsmusters des Lichtstrahls, der Dauer des gerichteten Strahlkontakts mit dem Thermotransferelement und/oder der Materialien des Thermotransferelements steuern.
Der Thermotransfer einer Transferschicht zur Bildung einer Schwarzmatrix ist z. B. nützlich, um die Beschränkungen der Naßbearbeitungsschritte solcher Verfahren wie fotolithographisches Mustern zu überwinden und sie zu reduzieren oder zu beseitigen. Außerdem bietet der Thermotransfer unter Verwendung von Licht oft bessere Genauigkeit und Qualitätskontrolle. Ferner sorgt der Thermotransfer mit Licht zumindest in einigen Fällen für bessere Paßgenauigkeit bei der Bildung anderer Schichten, z. B. Farbfilterschichten, Dünnfilmtransistorschichten oder Elektrodenschichten, durch anschließende oder vorhergehende Thermotransferschritte oder andere Verfahren zur Bildung dieser Schichten.
In 3 ist ein Beispiel für ein geeignetes Thermotransferelement 300 gezeigt. Das Thermotransferelement 300 weist ein Donatorsubstrat 302, eine optionale Grundierungsschicht 304, eine Licht-Wärme-Umwandlungs- (LWU) Schicht 306, eine optionale Zwischenschicht 308 und eine Transferschicht 310 auf. Gerichtetes Licht von einer lichtabstrahlenden Quelle, z. B. einem Laser oder einer Lampe, kann dazu dienen, das Thermotransferelement 300 in einem Muster zu beleuchten. Die LWU-Schicht 306 weist ein Strahlungsabsorptionsmittel bzw. einen Strahlungsabsorber auf, der Lichtenergie in Wärmeenergie umwandelt. Die Umwandlung der Lichtenergie in Wärmeenergie führt zum Transfer eines Abschnitts der Transferschicht 310 auf ein Rezeptorsubstrat (nicht gezeigt).
Ein weiteres Beispiel für ein Thermotransferelement 400 verfügt über ein Donatorsubstrat 402, eine LWU-Schicht 406, eine Zwischenschicht 408 und eine Transferschicht 410 gemäß 4. Ein weiteres geeignetes Thermotransferelement 500 weist ein Donatorsubstrat 502, eine LWU-Schicht 506 und eine Transferschicht 510 gemäß 5 auf. Noch ein weiteres Beispiel für ein Thermotransferelement 600 verfügt über ein Donatorsubstrat 602 und eine Transferschicht 610 gemäß 6 mit einem optionalen Strahlungsabsorber, der im Donatorsubstrat 602 und/oder in der Transferschicht 610 angeordnet ist, um Lichtenergie in Wärmeenergie umzuwandeln. Alternativ kann das Thermotransferelement 600 ohne einen Strahlungsabsorber aufgebaut sein. Zum Thermotransfer der Transferschicht 610 kontaktiert ein Heizelement, z. B. ein Widerstandsheizelement, das Thermotransferelement, um das Thermotransferelement selektiv zu erwärmen und die Transferschicht in einem Muster zu transferieren. Ein Thermotransferelement 600 ohne Strahlungsabsorber kann optional eine Trennschicht, eine Zwischenschicht und/oder andere Schichten (z. B. eine Beschichtung, um Festkleben des Widerstandsheizelements zu verhindern) aufweisen.
Noch ein weiteres Beispiel für ein Thermotransferelement 700 verfügt über ein Donatorsubstrat 702, eine optionale Grundierungsschicht 704, eine Farbänderungsschicht 712, eine LWU-Schicht 706, eine optionale Zwischenschicht 708 und eine Thermotransferschicht 710 gemäß 7A. Als Alternative verfügt ein Thermotransferelement 700' über eine Farbänderungsschicht 712', ein Donatorsubstrat 702', eine optionale Grundierungsschicht 704', eine LWU-Schicht 706', eine optionale Zwischenschicht 708' und eine Thermotransferschicht 710' gemäß 7B. Die Farbänderungsschicht 712 ist so konfiguriert, daß ein beleuchteter Abschnitt der Farbänderungsschicht 712 die Farbe ändert, um Wärmeschäden an einer transferierten Schicht zu reduzieren oder zu verhindern, wenn die Position ein zweites Mal beleuchtet wird. Zum Beispiel können Reihen und Spalten einer Schwarzmatrix einzeln ausgebildet werden. Schnittpunkte zwischen den Reihen und Spalten werden zweimal belichtet. Nach einmaligem Belichten oder bei Erwärmung, während die LWU-Schicht Licht erstmalig absorbiert, wechselt die Farbänderungsschicht zu einer Farbe, die Licht reflektiert oder absorbiert, um das Erwärmen der LWU-Schicht bei der zweiten Beleuchtung zu verhindern oder zu verringern. Damit können Schäden (z. B. zunehmende Oberseiten- oder Kantenrauheit) am transferierten Abschnitt der Transferschicht reduziert oder verhindert werden. Verständlich ist, daß eine Farbänderungsschicht mit jedem der anderen hier beschriebenen Thermotransferelemente verwendet werden kann.
Für den Thermotransfer unter Verwendung von Strahlung (z. B. Licht) können vielfältige strahlungsemittierende Quellen zum Einsatz kommen. Für analoge Techniken (z. B. Belichtung durch eine Maske) sind Hochleistungslichtquellen (z. B. Xenonblitzlampen und Laser) nützlich. Für digitale Abbildungstechniken sind Laser im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich von besonderem Nutzen. Zu geeigneten Lasern zählen z. B. mit hoher Leistung (≥100 mW) arbeitende Monomoden-Laserdioden, fasergekoppelte Laserdioden und diodengepumpte Festkörperlaser (z. B. Nd:YAG und Nd:YLF). Laserbelichtungszeiten können z. B. im Bereich von 0,1 bis 5 Mikrosekunden liegen, und Laserfluenzen können z. B. im Bereich von 0,01 bis 1 J/cm² liegen.
Ist eine hohe Punktplazierungsgenauigkeit (z. B. für Vollfarben-Anzeigeanwendungen mit hohem Informationsgehalt) über große Substratflächen erforderlich, ist ein Laser als Strahlungsquelle besonders nützlich. Laserquellen sind auch mit sowohl großen starren Substraten, z. B. 1 m × 1 m × 1,1 mm Glas, als auch kontinuierlichen oder Bahnfilmsubstraten, z. B. 100 μm dicken Polyimidbahnen, kompatibel.
Widerstandsthermodruckköpfe oder -anordnungen lassen sich z. B. mit vereinfachten Donatorfilmaufbauten verwenden, denen eine LWU-Schicht und ein Strahlungsabsorber fehlt. Besonders nützlich kann dies mit kleineren Substratgrößen (z. B. unter etwa 30 cm in jeder Richtung) oder für größere Muster sein, z. B. solche, die für alphanumerische Segmentanzeigen erforderlich sind.
Donatorsubstrat und optionale Grundierungsschicht
Das Donatorsubstrat kann ein Polymerfilm sein. Eine geeignete Art von Polymerfilm ist ein Polyesterfilm, z. B. Polyethylenterephthalat- oder Polyethylennaphthalatfilme. Indes können andere Filme mit ausreichenden optischen Eigenschaften (falls Licht zum Erwärmen und Transfer verwendet wird), u. a. hoher Lichtdurchlässigkeit bei einer speziellen Wellenlänge, sowie ausreichender mechanischer und thermischer Stabilität für die spezielle Anwendung verwendet werden. Das Donatorsubstrat ist zumindest in einigen Fällen flach, so daß gleichmäßige Beschichtungen gebildet werden können. Außerdem ist das Donatorsubstrat normalerweise aus Materialien ausgewählt, die trotz Erwärmung der LWU-Schicht stabil bleiben. Die typische Dicke des Donatorsubstrats liegt im Bereich von 0,025 bis 0,15 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 mm, obwohl dickere oder dünnere Donatorsubstrate verwendet werden können.
Normalerweise sind die zur Bildung des Donatorsubstrats und der LWU-Schicht verwendeten Materialien so ausgewählt, daß die Haftung zwischen der LWU-Schicht und dem Donatorsubstrat verbessert ist. Eine optionale Grundierungsschicht kann dazu dienen, die Gleichmäßigkeit beim Auftragen anschließender Schichten zu erhöhen und auch die Zwischenschicht-Haftfestigkeit zwischen der LWU-Schicht und dem Donatorsubstrat zu steigern. Ein Beispiel für ein geeignetes Substrat mit Grundierungsschicht ist von Teijin Ltd. zu beziehen (Produkt-Nr. HPE100, Osaka, Japan).
Licht-Wärme-Umwandlungs- (LWU) Schicht
Zum strahlungsinduzierten Thermotransfer ist normalerweise eine Licht-Wärme-Umwandlungs- (LWU) Schicht im Thermotransferelement eingebaut, um die Energie von Licht, das von einer lichtemittierenden Quelle abgestrahlt wird, in das Thermotransferelement einzukoppeln. Die LWU-Schicht weist vorzugsweise einen Strahlungsabsorber auf, der einfallende Strahlung (z. B. Laserlicht) absorbiert und mindestens einen Teil der einfallenden Strahlung in Wärme umwandelt, um den Transfer der Transferschicht vom Thermotransferelement auf den Rezeptor zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen ist keine gesonderte LWU-Schicht vorhanden, und statt dessen ist der Strahlungsabsorber in einer weiteren Schicht des Thermotransferelements angeordnet, z. B. im Donatorsubstrat oder in der Transferschicht. In anderen Ausführungsformen weist das Thermotransferelement eine LWU-Schicht auf und verfügt auch über einen oder mehrere Strahlungsabsorber, die in einer oder mehreren der anderen Schichten des Thermotransferelements angeordnet sind, z. B. im Donatorsubstrat oder in der Transferschicht. In noch anderen Ausführungsformen weist das Thermotransferelement keine LWU-Schicht oder keinen Strahlungsabsorber auf, und die Transferschicht wird unter Verwendung eines Heizelements transferiert, das das Thermotransferelement kontaktiert.
Normalerweise absorbiert der Strahlungsabsorber in der LWU-Schicht (oder in anderen Schichten) Licht im infraroten, sichtbaren und/oder ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums und wandelt die absorbierte Strahlung in Wärme um. Üblicherweise ist der Strahlungsabsorber für die ausgewählte Abbildungsstrahlung stark absorbierend und verleiht der LWU-Schicht eine optische Dichte bei der Wellenlänge der Abbildungsstrahlung im Bereich von 0,2 bis 3 oder von 0,5 bis 2,5 für Weißlicht. (Für Licht mit einer Wellenlänge von 1064 nm liegt die optische Dichte normalerweise im Bereich von 0,1 bis 2 oder von 0,3 bis 1,8.) Die optische Dichte ist der Logarithmus des Verhältnisses a) der Stärke von Licht, das auf die Schicht fällt, und b) der Stärke von Licht, das durch die Schicht durchgelassen wird. Da in zumindest einigen Fällen Schwarzmatrix-Transferschichten eine re lativ hohe optische Dichte haben, liegt die optische Dichte der LWU-Schicht im Bereich von 1,6 bis 2,2 für Weißlicht (von 1,1 bis 1,5 für Licht mit einer Wellenlänge von 1064 nm). Dickere Beschichtungen haben allgemein höhere optische Dichten, können aber, zumindest in einigen Fällen, einen weniger effizienten Wärmetransfer haben. LWU-Schichten mit höherer optischer Dichte können für verbesserte Oberseitenrauheit der transferierten Schicht sorgen, können aber auch zu erhöhter Kantenrauheit der transferierten Schicht führen.
Zu geeigneten strahlungsabsorbierenden Materialien können beispielsweise Farbstoffe (z. B. sichtbare Farbstoffe, ultraviolette Farbstoffe, infrarote Farbstoffe, Fluoreszenzfarbstoffe und strahlungspolarisierende Farbstoffe), Pigmente, Metalle, Metallverbindungen, Metallfilme und andere geeignete absorbierende Materialien gehören. Zu Beispielen für geeignete Strahlungsabsorber zählen Kohleschwarz, Metalloxide und Metallsulfide. Ein Beispiel für eine geeignete LWU-Schicht kann ein Pigment, z. B. Kohleschwarz, und ein Bindemittel, z. B. ein organisches Polymer, aufweisen. Die Menge von Kohleschwarz kann z. B. im Bereich von 5 bis 15 Gew.-% oder 7 bis 11 Gew.-% liegen. Hohe Kohleschwarzzusätze können die Empfindlichkeit und Kantenrauheit der transferierten Schicht verbessern, können aber auch die Oberseitenrauheit erhöhen. Niedrige Kohlezusätze können Schäden an Punkten (z. B. Kreuzungspunkten einer Schwarzmatrix) verhindern oder reduzieren, die doppelt beleuchtet werden.
Eine weitere geeignete LWU-Schicht weist Metall oder Metall/Metalloxid auf, das als Dünnfilm ausgebildet ist, z. B. schwarzes Aluminium (d. h. teilweise oxidiertes Aluminium mit einem schwarzen Aussehen). Metallische und Metallverbindungsfilme können durch solche Techniken wie z. B. Sputtern oder Verdampfungsabscheidung gebildet werden. Spezielle Beschichtungen können mit Hilfe eines Bindemittels und beliebiger Trocken- oder Naßbeschichtungstechniken gebildet werden.
Geeignete Farbstoffe zur Verwendung als Strahlungsabsorber in einer LWU-Schicht können in Teilchenform, in einem Bindemittelmaterial aufgelöst oder in einem Bindemittelmaterial mindestens teilweise dispergiert vorliegen. Bei Verwen dung dispergierter teilchenartiger Strahlungsabsorber kann die Teilchengröße zumindest in einigen Fällen höchstens 10 μm betragen und kann höchstens 1 μm betragen. Zu geeigneten Farbstoffen gehören jene Farbstoffe, die im IR-Bereich des Spektrums absorbieren. Beispiele für solche Farbstoffe lassen sich finden in Matsuoka, M., "Infrared Absorbing Materials", Plenum Press, New York, 1990; Matsuoka, M., Absorption Spectra of Dves for Diode Lasers, Bunshin Publishing Co., Tokio, 1990; US-A-4722583; 4833124; 4912083; 4942141; 4948776; 4948778; 4950639; 4940640; 4952552; 5023229; 5024990; 5156938; 5286604; 5340699; 5351617; 5360694 und 5401607; EP-A-321923 und 568993; sowie Beilo, K. A. et al., J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1993, 452–454 (1993). Zum Einsatz können auch IR-Absorber kommen, die von Glendale Protective Technologies, Inc., Lakeland, Fla. unter der Bezeichnung CYASORB IR-99, IR-126 und IR-165 vertrieben werden. Ein spezifischer Farbstoff kann auf der Grundlage solcher Faktoren wie Löslichkeit in einem spezifischen Bindemittel und/oder einer spezifischen Beschichtungslösung und Verträglichkeit damit sowie des Absorptionswellenlängenbereichs ausgewählt sein.
Als Strahlungsabsorber in der LWU-Schicht können auch Pigmentmaterialien verwendet werden. Zu Beispielen für geeignete Pigmente gehören Kohleschwarz und Graphit sowie Phthalocyanine, Nickeldithiolene und andere Pigmente, die in den US-A-5166024 und 5351617 beschrieben sind. Zudem können schwarze Azopigmente auf der Basis von Kupfer- oder Chromkomplexen, z. B. aus Pyrazolongelb, Dianisidinrot und Nickelazogelb, nützlich sein. Auch anorganische Pigmente können verwendet werden, u. a. beispielsweise Oxide und Sulfide von Metallen, z. B. Aluminium, Bismut, Zinn, Indium, Zink, Titan, Chrom, Molybdän, Wolfram, Cobalt, Iridium, Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Silber, Gold, Zircon, Eisen, Blei und Tellur. Metallboride, -carbide, -nitride, -carbonitride, bronzestrukturierte Oxide und strukturell mit der Bronzefamilie verwandte Oxide (z. B. WO_2,9) können auch zum Einsatz kommen.
Metallstrahlungsabsorber können in Form von Teilchen z. B. gemäß der Beschreibung der US-A-4252671 oder als Film gemäß der Offenbarung der US-A-5256506 verwendet werden. Zu geeigneten Metallen zählen z. B. Aluminium, Bismut, Zinn, Indium, Tellur und Zink.
Wie erwähnt, kann ein teilchenartiger Strahlungsabsorber in einem Bindemittel dispergiert sein. Der Gewichtsprozentsatz des Strahlungsabsorbers in der Beschichtung mit Ausnahme des Lösungsmittels bei der Gewichtsprozentberechnung beträgt allgemein 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 3 Gew.-% bis 20 Gew.-% und am stärksten bevorzugt 5 Gew.-% bis 15 Gew.-%, was zumindest teilweise von dem oder den in der LWU-Schicht verwendeten speziellen Strahlungsabsorbern und Bindemitteln abhängt.
Zu geeigneten Bindemitteln zum Gebrauch in der LWU-Schicht zählen filmbildende Polymere, beispielsweise Phenolharze (z. B. Novolak- und Resolharze), Polyvinylbutyralharze, Polyvinylacetate, Polyvinylacetale, Polyvinylchloride, Polyacrylate, Celluloseether und -ester, Nitrocellulosen und Polycarbonate. Geeignete Bindemittel können Monomere, Oligomere oder Polymere aufweisen, die polymerisiert oder vernetzt wurden oder dazu fähig sind. In einigen Ausführungsformen ist das Bindemittel primär unter Verwendung einer Beschichtung aus vernetzbaren Monomeren und/oder Oligomeren mit optionalem Polymer gebildet. Bei Gebrauch eines Polymers im Bindemittel weist das Bindemittel 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 45 Gew.-% Polymer auf (mit Ausnahme des Lösungsmittels bei der Gewichtsprozentberechnung).
Nach Auftragen auf das Donatorsubstrat werden die Monomere, Oligomere und Polymere vernetzt, um die LWU-Schicht zu bilden. Ist in einigen Fällen die Vernetzung der LWU-Schicht zu gering, kann die LWU-Schicht durch die Wärme geschädigt werden und/oder den Transfer eines Abschnitts der LWU-Schicht auf den Rezeptor mit der Transferschicht ermöglichen.
Der Einbau eines thermoplastischen Harzes (z. B. Polymer) kann zumindest in einigen Fällen die Leistung (z. B. Transfereigenschaften und/oder Beschichtungsvermögen) der LWU-Schicht verbessern. Man geht davon aus, daß ein thermoplastisches Harz die Haftung der LWU-Schicht am Donatorsubstrat verbessern kann. In einer Ausführungsform weist das Bindemittel 25 bis 50 Gew.-% (mit Ausnahme des Lösungsmittels bei der Gewichtsprozentberechnung) thermoplastisches Harz und vorzugsweise 30 bis 45 Gew.-% thermoplastisches Harz auf, wenngleich geringere Mengen von thermoplastischem Harz verwendet werden können (z. B. 1 bis 15 Gew.-%). Normalerweise ist das thermoplastische Harz so gewählt, daß es mit den anderen Materialien des Bindemittels kompatibel ist (d. h. eine Einphasenkombination bildet). Als Hinweis auf die Kompatibilität kann ein Löslichkeitsparameter gemäß Polymer Handbook, J. Brandrup, Hrsg., Seiten VII 519–557 (1989) dienen. In mindestens einigen Ausführungsformen ist ein thermoplastisches Harz für das Bindemittel ausgewählt, das einen Löslichkeitsparameter im Bereich von 9 bis 13 (cal/cm³)^1/2, vorzugsweise 9,5 bis 12 (cal/cm³)^1/2 hat. Zu Beispielen für geeignete thermoplastische Harze gehören Polyacrylharze, Styrol-Acryl-Polymere und -Harze und Polyvinylbutyral.
Herkömmliche Beschichtungshilfsmittel, z. B. oberflächenaktive Stoffe und Dispergiermittel, können zugegeben sein, um das Beschichtungsverfahren zu erleichtern. Die LWU-Schicht kann mit vielfältigen technisch bekannten Beschichtungsverfahren auf das Donatorsubstrat aufgetragen werden. Zumindest in einigen Fällen wird eine polymerische oder organische LWU-Schicht in einer Dicke von 0,05 μm bis 20 μm, vorzugsweise 0,5 μm bis 10 μm und stärker bevorzugt 1 μm bis 7 μm aufgetragen. Eine anorganische LWU-Schicht wird zumindest in einigen Fällen in einer Dicke im Bereich von 0,001 bis 10 μm und vorzugsweise 0,002 bis 1 μm aufgetragen.
Zwischenschicht
Eine optionale Zwischenschicht kann dazu dienen, Beschädigung und Verunreinigung des transferierten Abschnitts der Transferschicht zu minimieren und kann zudem Verzerrung im transferierten Abschnitt der Transferschicht reduzieren. Außerdem kann die Zwischenschicht die Haftung der Transferschicht am Rest des Thermotransferelements beeinflussen. Gewöhnlich hat die Zwischenschicht hohe Wärmebeständigkeit. Vorzugsweise kommt es unter den Abbildungsbedingungen nicht zum Verzerren oder chemischen Abbau der Zwischenschicht, besonders in einem Maß, das das transferierte Bild nicht mehr wirken läßt. Normalerweise bleibt die Zwischenschicht während des Transferverfahrens mit der LWU-Schicht in Kontakt und wird im wesentlichen nicht mit der Transferschicht transferiert.
Zu geeigneten Zwischenschichten gehören beispielsweise Polymerfilme, Metallschichten (z. B. aufgedampfte Metallschichten), anorganische Schichten (z. B. abgeschiedene Sol-Gel-Schichten und aufgedampfte Schichten aus anorganischen Oxiden (z. B. Siliciumoxid, Titanoxid und andere Metalloxide)) sowie organische/anorganische Verbundschichten. Zu organischen Materialien, die als Zwischenschichtmaterialien geeignet sind, zählen sowohl duroplastische als auch thermoplastische Materialien. Zu geeigneten duroplastischen Materialien gehören Harze, die durch Wärme, Strahlung oder chemische Behandlung vernetzt werden können, u. a., aber nicht nur, vernetzte oder vernetzbare Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyester, Epoxidharze und Polyurethane. Die duroplastischen Materialien können auf die LWU-Schicht z. B. als thermoplastische Vorläufer aufgetragen und anschließend vernetzt werden, um eine vernetzte Zwischenschicht zu bilden.
Zu geeigneten thermoplastischen Materialien gehören z. B. Polyacrylate, Polymethacrylate, Polystyrole, Polyurethane, Polysulfone, Polyester und Polyimide. Diese thermoplastischen organischen Materialien lassen sich mit herkömmlichen Beschichtungstechniken auftragen (z. B. Lösungsmittelbeschichtung, Spritzbeschichtung oder Extrusionsbeschichtung). Normalerweise beträgt die Glasübergangstemperatur (T_g) thermoplastischer Materialien, die zum Gebrauch in der Zwischenschicht geeignet sind, mindestens 25°C, vorzugsweise mindestens 50°C, stärker bevorzugt mindestens 100°C und am stärksten bevorzugt mindestens 150°C. In einigen Ausführungsformen weist die Zwischenschicht ein thermoplastisches Material auf, das eine T_g hat, die größer als jede Temperatur ist, die in der Transferschicht bei der Abbildung erreicht wird. Die Zwischenschicht kann bei der Abbildungsstrahlungswellenlänge durchlässig, absorbierend, reflektierend oder eine Kombination daraus sein.
Zu anorganischen Materialien, die als Zwischenschichtmaterialien geeignet sind, gehören z. B. Metalle, Metalloxide, Metallsulfide und anorganische Kohlenstoffbeschichtungen, u. a. jene Materialien, die bei der Abbildungslichtwellenlänge stark durchlässig oder reflektierend sind. Diese Materialien können auf die Licht-Wärme-Umwandlungsschicht mit herkömmlichen Techniken aufgetragen sein (z. B. Vakuumsputtern, Vakuumaufdampfen oder Plasmastrahlabscheidung).
Die Zwischenschicht kann eine Reihe von Nutzeffekten haben. Die Zwischenschicht kann eine Sperre gegen den Materialtransfer aus der Licht-Wärme-Umwandlungsschicht sein. Zudem kann sie die in der Transferschicht erreichte Temperatur modulieren, so daß thermisch instabile Materialien transferiert werden können. Zum Beispiel kann die Zwischenschicht als Wärmediffusor wirken, um die Temperatur an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und der Transferschicht relativ zur Temperatur zu steuern, die in der LWU-Schicht erreicht wird. Dies kann die Qualität (d. h. Oberflächenrauheit, Kantenrauheit) der transferierten Schicht verbessern. Außerdem kann das Vorhandensein einer Zwischenschicht zu verbessertem plastischem Gedächtnis im transferierten Material führen.
Die Zwischenschicht kann Zusatzstoffe aufweisen, u. a. beispielsweise Photoinitiatoren, oberflächenaktive Stoffe, Pigmente, Weichmacher und Beschichtungshilfsmittel. Die Dicke der Zwischenschicht kann von solchen Faktoren wie z. B. dem Material der Zwischenschicht, dem Material der LWU-Schicht, dem Material der Transferschicht, der Wellenlänge der Abbildungsstrahlung und der Einwirkungsdauer von Abbildungsstrahlung auf das Thermotransferelement abhängen. Für Polymerzwischenschichten liegt die Dicke der Zwischenschicht normalerweise im Bereich von 0,05 μm bis 10 μm, vorzugsweise 0,1 μm bis 4 μm, stärker bevorzugt 0,5 bis 3 μm und am stärksten bevorzugt 0,8 bis 2 μm. Für anorganische Zwischenschichten (z. B. Metall- oder Metallverbindungszwischenschichten) liegt die Dicke der Zwischenschicht normalerweise im Bereich von 0,005 μm bis 10 μm, vorzugsweise 0,01 μm bis 3 μm und stärker bevorzugt 0,02 bis 1 μm.
Farbänderungsschicht
Optional kann das Thermotransferelement eine Farbänderungsschicht aufweisen, um Beschädigung an einem transferier ten Abschnitt der Transferschicht zu reduzieren oder zu verhindern, wenn derselbe Abschnitt des Thermotransferelements zweimal oder öfter beleuchtet oder erwärmt wird. Zum Beispiel kann dies geschehen, wenn sowohl Reihenlinien als auch Spaltenlinien einer Schwarzmatrix ohne Wechsel des Thermotransferelements separat transferiert werden. Die Positionen, an denen sich die Reihen und Spalten schneiden (d. h. die Kreuzungspunkte) werden mindestens zweimal beleuchtet oder erwärmt. Die Farbänderungsschicht weist ein Material auf, das bei Belichtung mit der Beleuchtungswellenlänge oder bei Wärmeeinwirkung die Farbe ändert. Vorzugsweise ändert dieses Material die Farbe nicht wesentlich vor der Ersteinwirkung von Licht und/oder Wärme.
In mindestens einigen Ausführungsformen ist die Farbänderungsschicht für zumindest die Wellenlänge von Licht im wesentlichen transparent, das zum Erwärmen der LWU-Schicht dient. Bei Einwirken des Beleuchtungslichts oder der durch die LWU-Schicht erzeugten Wärme ändert die Farbänderungsschicht die Farbe, um mindestens einen Teil und vorzugsweise das gesamte Licht zu reflektieren und/oder zu absorbieren, das zur Beleuchtung der LWU-Schicht dient. Dadurch erwärmt sich bei der zweiten Beleuchtung die LWU-Schicht nicht oder wird nur in einem geringeren Grad erwärmt, was Schäden am bereits transferierten Abschnitt der Transferschicht reduziert oder verhindert.
Die Farbänderungsschicht kann z. B. zwischen dem Donatorsubstrat und der Licht-Wärme-Umwandlungsschicht oder auf einer Seite des Donatorsubstrats entgegengesetzt zu der Seite angeordnet sein, auf der die Licht-Wärme-Umwandlungsschicht angeordnet ist. Zu geeigneten Beschichtungen zählen z. B. Leukofarbstoffe, die auf das Donatorsubstrat aufgetragen sein können. Der Leukofarbstoff kann beim Auftragen farblos sein, aber bei Wärmeeinwirkung schwarz werden. Ein geeignetes Beispiel ist eine Kombination aus Pergascript Black I-R und HRJ 11842 Zinc-Modified Resin (beide von Schenectady International, Schenectady, NY zu beziehen).
Schwarzmatrix-Thermotransferschicht
Gewöhnlich ist die Schwarzmatrix-Thermotransferschicht mit Hilfe von Materialien hergestellt, die beim Transferieren eine dünne Beschichtung mit hoher optischer Dichte auf einem Rezeptorsubstrat bilden können. In mindestens einigen Fällen, besonders wenn die Schwarzmatrixbeschichtung elektrisch leitende Elemente auf dem Rezeptorsubstrat trennt, ist die Schwarzmatrix-Transferschicht unter Verwendung eines Materials gebildet, das beim Transferieren einen relativ hohen spezifischen elektrischen Widerstand hat, um Nebensprechen zwischen benachbarten elektrisch leitenden Elementen zu verhindern.
Normalerweise weist die Schwarzmatrix-Thermotransferschicht ein Pigment oder einen Farbstoff in einem Bindemittel auf. Ein geeignetes Pigment ist Kohleschwarz. Obwohl Kohleschwarz ein Leiter ist, wurde überraschend festgestellt, daß dünne Schwarzmatrixbeschichtungen mit hoher optischer Dichte und einer Dicke zwischen 0,5 und 1,5 μm gebildet werden können, die einen spezifischen Widerstand von 1 × 10¹⁰ Ohm-cm oder 1 × 10¹³ Ohm-cm oder darüber haben. Für einige Anwendungen, z. B. eine TFT-Schwarzmatrix, muß der spezifische Widerstand der Schwarzmatrix 1 × 10¹⁰ Ohm-cm oder sogar 1 × 10¹³ Ohm-cm betragen, um benachbarte elektrisch leitende Bauelemente zu trennen, z. B. Dünnfilmtransistoren oder Leitungen, die die Transistoren mit einer Steuerung verbinden.
Die Dicke der Schwarzmatrix-Transferschicht kann so gewählt sein, daß eine relativ ebene Oberfläche mit anderen Komponenten der Vorrichtung (z. B. einer Anzeigevorrichtung) gebildet ist. Zum Beispiel kann eine TFT-Schwarzmatrix eine solche Dicke haben, daß die Schwarzmatrix relativ eben mit mindestens einem Abschnitt des Dünnfilmtransistors (TFT) ist. Eine Farbfilter-Schwarzmatrix kann eine Dicke haben, die so gewählt ist, daß die Schwarzmatrix relativ eben mit dem Farbfilter ist. Beispiele geeigneter Bereiche der Dicke sind 0,5 bis 1,5 μm oder 0,7 bis 1,1 μm. Indes können dickere und dünnere Schwarzmatrizen gebildet sein, wenngleich dünnere Schwarzmatrizen normalerweise eine geringere optische Dichte bei gleichem Kohleschwarzzusatz haben.
Eine geeignete Schwarzmatrix-Transferschicht weist (außer Lösungsmittel) 40 bis 55 Gew.-%, vorzugsweise 45 bis 50 Gew.-% Kohleschwarz, 2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 8 Gew.-% Dispergiermittel und 35 bis 58 Gew.-% Bindemittel auf. Das Bindemittel kann z. B. ein beliebiges von vielfältigen Polymerzusammensetzungen sein, u. a. ein oder mehrere filmbildende Polymere, beispielsweise Phenolharze (z. B. Novolak- und Resolharze), Polyvinylbutyralharze, Polyvinylacetate, Polyvinylacetale, Polyvinylidenchloride, Polyacrylate, Celluloseether und -ester, Nitrocellulosen, Epoxidharze und Polycarbonate. Geeignete Bindemittel können Monomere, Oligomere oder Polymere aufweisen, die polymerisiert oder vernetzt wurden oder dazu fähig sind.
Das Dispergiermittel hilft dem Kohleschwarz, sich im gesamten Bindemittel zu dispergieren. Gute Dispersion sorgt für gleichmäßige Eigenschaften und kann die Bildung von Bereichen mit geringerem als erwartetem spezifischem Widerstand verringern oder verhindern. Außerdem führt gute Dispersion allgemein zu höherer optischer Dichte für einen bestimmten Kohleschwarzzusatz. Zu Beispielen für geeignete Dispergiermittel zählen Disperbyk 182, Disperbyk 163, Disperbyk 160, Disperbyk 164 (Byk-Chemie, Wallingford, CT) u. ä. Die Schwarzmatrix-Transferschicht kann z. B. 2 bis 10 Gew.-% oder 3 bis 8 Gew.-% Dispergiermittel aufweisen. Das spezielle Dispergiermittel kann durch die Art von Kohleschwarz bestimmt sein, das zum Einsatz kommt. Das Kohleschwarz und das Dispergiermittel können unter Verwendung einer geeigneten Lösungsmittel- und Dispergierausrüstung gemischt sein, z. B. einer Kugelmühle oder Eiger-Mühle. Andere herkömmliche Beschichtungshilfsmittel, z. B. oberflächenaktive Stoffe, können zur Erleichterung des Beschichtungsverfahrens zugegeben sein.
Verwendet werden können vielfältige unterschiedliche Arten von Kohleschwarz. Kohleschwarz läßt sich in vielfältigen Größen erhalten, die z. B. von 8 nm bis 200 nm oder mehr reichen. Außerdem aggregieren Kohleschwarzteilchen. Während Kohleschwarzteilchen jeder Größe verwendet werden können, hat bevorzugtes Kohleschwarz eine mittlere Teilchengröße im Bereich von etwa 20 bis 35 nm und stärker bevorzugt 22 bis 30 nm. Weiterhin hat das bevorzugte Kohleschwarz normalerweise mehr als 2 Gew.-% flüchtige Stoffe und vorzugsweise zwischen 2 und 6 Gew.-% in der Messung nach DIN 53552. Ferner hat das bevorzugte Kohleschwarz eine Dibutylphthalat- (DBP) Absorption von 45 bis 70 ml DPB je 100 Gramm Kohleschwarz in der Messung nach DIN 53601, obwohl auch Werte von sogar 120 ml oder höher akzeptabel sein können. Zu Beispielen für Kohleschwarzmaterialien mit diesen Eigenschaften gehören Special Black 550, 350, 4 und 4A (Degussa Corp., Dublin, OH) und Mogul L (Cabot Corp., Tuscola, IL).
Die optische Dichte der Schwarzmatrix-Transferschicht ist normalerweise relativ hoch, so daß die Schwarzmatrix mindestens einen Teil des Umlichts absorbieren und für ausreichenden Kontrast sorgen kann, der vom menschlichen Auge wahrnehmbar ist. Die optische Dichte hängt von vielfältigen Faktoren ab, z. B. dem Zusatz von Pigment oder Farbstoff (z. B. Kohleschwarz), den anderen Komponenten der Schwarzmatrix-Transferschicht und der Dicke der Schicht. Die optische Dichte der Schwarzmatrix-Transferschicht ist so ausgewählt, daß sie mindestens 3,0 oder mindestens 3,2 für Weißlicht beträgt.
Rezeptor
Das Rezeptorsubstrat kann jeder Gegenstand sein, der für eine spezielle Anwendung geeignet ist, u. a., aber nicht nur, Glas, transparente Filme, Metalle, Halbleiter, verschiedene Papiere und Kunststoffe. Normalerweise ist das Rezeptorsubstrat jede Art von Substrat, die für Anzeigeanwendungen geeignet ist. Zu Rezeptorsubstraten, die zur Verwendung in Flüssigkristallanzeigen geeignet sind, zählen starre oder flexible Substrate, die für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässig sind. Besonders geeignete sind nicht doppelbrechende Substrate. Zu Beispielen für starre Substrate gehören Glas, Indium-Zinn-Oxid-beschichtetes Glas, Tieftemperatur-Polysilicium (LTPS) und starrer Kunststoff. Zu geeigneten flexiblen Substraten gehören im wesentlichen klare und durchlässige Polymerfilme. Zu geeigneten Polymersubstraten zählen Polyesterbasis (z. B. Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat), Polycarbonatharze, Polyolefinharze, Polyvinylharze (z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvi nylacetale usw.), Celluloseesterbasen (z. B. Cellulosetriacetat, Celluloseacetat) und andere herkömmliche Polymerfilme, die als Träger in verschiedenen Abbildungstechniken verwendet werden. Bevorzugt ist transparente Polymerfilmbasis mit 2 bis 100 Milli-Inch (d. h. 0,05 bis 2,54 mm).
Für Glassubstrate beträgt eine typische Dicke 0,2 bis 2,0 mm. Oft ist erwünscht, Glassubstrate zu verwenden, die höchstens 1,0 mm dick oder sogar höchstens 0,7 mm dick sind. Dünnere Substrate ergeben dünnere und leichtere Anzeigen. Bestimmte Verarbeitungs-, Handhabungs- und Montagebedingungen können aber darauf verweisen, dickere Substrate zu verwenden. Zum Beispiel können einige Montagebedingungen ein Zusammendrücken der Anzeigeanordnung erfordern, um die Positionen von Abstandshaltern zu fixieren, die zwischen den Substraten angeordnet sind. Die widersprüchlichen Aspekte dünner Substrate für leichtere Anzeige und dicker Substrate zur zuverlässigen Handhabung und Verarbeitung lassen sich ausgleichen, um einen bevorzugten Aufbau für spezielle Anzeigemaße zu erreichen.
Ist das Substrat ein Polymerfilm, so ist bevorzugt, daß der Film nicht doppelbrechend ist, um Störungen des Betriebs der Anzeige im wesentlichen zu verhindern, in die er zu integrieren ist. Exemplarische nicht doppelbrechende Substrate sind Polyester, die lösungsmittelgegossen sind. Typische Beispiele dafür sind jene die von Polymeren abgeleitet sind, die aus sich wiederholenden, mischpolymerisierten Einheiten bestehen oder im wesentlichen bestehen, die von 9,9-bis-(4-Hydroxyphenyl)-fluoren und Isophthalsäure, Terephthalsäure und deren Mischungen abgeleitet sind, wobei das Polymer einen ausreichend geringen Oligomergehalt (d. h. chemische Spezies mit Molekulargewichten von höchstens 8000) hat, um die Bildung eines gleichmäßigen Films zu ermöglichen. Dieses Polymer wurde als eine Komponente in einem Thermotransfer-Aufnahmeelement in der US-A-5318938 offenbart. Eine weitere Klasse nicht doppelbrechender Substrate sind amorphe Polyolefine (z. B. die unter der Handelsbezeichnung Zeonex^TM von Nippon Zeon Co., Ltd. vertriebenen).
Betrieb
Während der Abbildung wird das Thermotransferelement normalerweise in innigen Kontakt mit einem Rezeptor gebracht. In zumindest einigen Fällen dienen Druck oder Vakuum dazu, das Thermotransferelement in innigem Kontakt mit dem Rezeptor zu halten. Danach dient eine Strahlungsquelle zum Erwärmen der LWU-Schicht (und/oder einer oder mehrerer Schichten, die Strahlungsabsorber enthalten) auf bildweise Art (z. B. digital oder durch analoge Belichtung über eine Maske), um den bildweisen Transfer der Transferschicht vom Thermotransferelement zum Rezeptor gemäß einem Muster durchzuführen.
Normalerweise wird bei Verwendung einer LWU-Schicht das Licht durch das Donatorsubstrat gerichtet, um die LWU-Schicht zu erwärmen. In manchen Fällen wird aber keine LWU-Schicht verwendet, und das Licht wird durch das Rezeptorsubstrat gerichtet, um die Schwarzmatrix-Transferschicht zu erwärmen, die Kohleschwarz und/oder einen weiteren Strahlungsabsorber aufweist. Dies kann zu verbesserter Oberseiten- und/oder Seitenrauheit führen. Außerdem erfordert das Thermotransferelement weniger Schichten, da keine gesonderte LWU-Schicht zum Einsatz kommt. Weiterhin kann die Lichtenergiemenge (d. h. Wärme), die zum Transfer nötig ist, kleiner als für Thermotransferelemente mit einer LWU-Schicht sein.
Alternativ kann ein Heizelement, z. B. ein Widerstandsheizelement, verwendet werden, um die Mehrkomponententransfereinheit zu transferieren. Das Thermotransferelement wird mit dem Heizelement selektiv in Kontakt gebracht, um den Thermotransfer eines Abschnitts der Transferschicht in einem Muster zu bewirken. In einer weiteren Ausführungsform kann das Thermotransferelement eine Schicht aufweisen, die einen an der Schicht angelegten elektrischen Strom in Wärme umwandelt.
Normalerweise wird die Transferschicht auf den Rezeptor transferiert, ohne daß eine der anderen Schichten des Thermotransferelements transferiert wird, z. B. die optionale Zwischenschicht und die LWU-Schicht. Das Vorhandensein der optionalen Zwischenschicht kann den Transfer der LWU-Schicht auf den Rezeptor ausschließen oder reduzieren und/oder Verzerrungen im transferierten Abschnitt der Transferschicht reduzie ren. Vorzugsweise ist unter Abbildungsbedingungen die Haftung der Zwischenschicht an der LWU-Schicht größer als die Haftung der Zwischenschicht an der Transferschicht. In einigen Fällen kann eine reflektierende Zwischenschicht verwendet werden, um den Pegel von Abbildungsstrahlung zu dämpfen, die durch die Zwischenschicht durchgelassen wird, und etwaige Schäden am transferierten Abschnitt der Transferschicht zu reduzieren, die sich aus der Wechselwirkung der durchgelassenen Strahlung mit der Transferschicht und/oder dem Rezeptor ergeben können. Besonders nützlich ist dies beim Reduzieren von Wärmeschäden, die auftreten können, wenn der Rezeptor für die Abbildungsstrahlung stark absorbierend ist.
Während der Laserbelichtung kann es erwünscht sein, die Bildung von Interferenzmustern infolge von Mehrfachreflexionen vom abgebildeten Material zu minimieren. Erreichen läßt sich dies durch verschiedene Verfahren. Das am weitesten verbreitete Verfahren besteht darin, die Oberfläche des Thermotransferelements im Maßstab der einfallenden Strahlung effektiv aufzurauhen, was in der US-A-5089372 beschrieben ist. Dies hat den Effekt einer Störung der räumlichen Kohärenz der einfallenden Strahlung, was Eigeninterferenz minimiert. Ein alternatives Verfahren ist der Gebrauch einer Antireflexionsbeschichtung innerhalb des Thermotransferelements. Die Verwendung von Antireflexionsbeschichtungen ist bekannt und kann aus Viertelwellendicken einer Beschichtung, z. B. Magnesiumfluorid, gemäß der US-A-5171650 bestehen.
Zum Einsatz können große Thermotransferelemente kommen, u. a. Thermotransferelemente, die Längen- und Breitenmaße von einem Meter oder mehr haben. Im Betrieb kann ein Laser rasterartig oder anderweitig über das große Thermotransferelement bewegt werden, wobei der Laser selektiv betrieben wird, um Abschnitte des Thermotransferelements gemäß einem erwünschten Muster zu beleuchten. Alternativ kann der Laser feststehend sein und das Thermotransferelement und/oder Rezeptorsubstrat unter dem Laser bewegt werden.
In einigen Fällen kann es notwendig, erwünscht und/oder zweckmäßig sein, zwei oder mehr unterschiedliche Thermotransferelemente nacheinander zu verwenden, um eine Vorrichtung herzustellen, z. B. eine optische Anzeige. Zum Beispiel kann eine Schwarzmatrix gebildet werden, gefolgt vom Thermotransfer eines Farbfilters in den Fenstern der Schwarzmatrix. Als weiteres Beispiel kann eine Schwarzmatrix gebildet werden, gefolgt vom Thermotransfer einer oder mehrerer Schichten eines Dünnfilmtransistors. Vielfältige andere Kombinationen aus zwei oder mehr Thermotransferelementen können zur Bildung einer Vorrichtung verwendet werden, wobei jedes Thermotransferelement einen oder mehrere Abschnitte der Vorrichtung bildet. Verständlich ist, daß die Schwarzmatrix thermotransferiert werden kann, bevor und/oder nachdem andere Komponenten der Vorrichtung auf dem Substrat angeordnet werden. Außerdem ist verständlich, daß einige, alle oder keine dieser anderen Komponenten durch Thermotransfer gebildet werden können.
Beispiele
Sofern nicht anders angegeben, wurden Chemikalien von Aldrich Chemical Company (Milwaukee, WI) erhalten. Das Lasertransfersystem verfügte über einen kontinuierlichen Nd:YAG-Laser, einen akusto-optischen Modulator, eine Kollimationsund Strahlaufweitungsoptik, einen optischen Isolator, ein Lineargalvanometer und eine f-Theta-Abtastlinse. Der Nd:YAG-Laser arbeitete im TEM-00-Modus und erzeugte eine Gesamtleistung von 7,5 Watt. Das Abtasten wurde mit einem Präzisions-Lineargalvanometer erreicht (Cambridge Technology Inc., Cambridge, MA). Der Laser wurde auf einen Gauß-Punkt mit einem gemessenen Durchmesser von 140 μm beim 1/e²-Stärkepegel fokussiert. Unter Nutzung einer f-Theta-Abtastlinse wurde der Punkt über die Abtastbreite konstant gehalten. Der Laserpunkt wurde mit einer Geschwindigkeit von 5,6 Metern pro Sekunde über die Bildoberfläche geführt. Die f-Theta-Abtastlinse hielt die Abtastgeschwindigkeit bis auf 0,1% gleichmäßig und die Punktgröße konstant innerhalb von ±3 μm (Mikrometer).
Beispiel 1
Herstellung eines Elements aus Substrat/LWU-Schicht/Zwischenschicht
Es erfolgte die Herstellung einer Kohleschwarz-LWU-Schicht durch Bilden einer LWU-Beschichtung gemäß Tabelle 1, aufgelöst in einem Lösungsmittel, das 70 Gew.-% Propylengly colmethyletheracetat und 30 Gew.-% Methylethylketon enthielt. Diese Lösung wurde auf ein 0,1 mm dickes PET-Substrat mit einer Beschichtungsmaschine Yasui Seiki Lab Coater, Modell CAG-150 (Yasui Seiki Co., Bloomington, IN) aufgetragen, wobei eine Mikrogravurwalze mit 318 Spiralzellen je laufendem Zentimeter (150 Spiralzellen je laufendem Inch) verwendet wurde.
Tabelle 1 LWU-Beschichtung
Die Beschichtung wurde in der Fertigungslinie bei 40°C getrocknet und mit 6,1 m/min UV-gehärtet, wobei ein UV-Härtungssystem Fusion Systems Modell I600 (400 W/Inch) verwendet wurde, das mit H-Lampen ausgestattet war. Die getrocknete Beschichtung hatte eine Dicke von 3 μm. Die resultierende LWU-Schicht hatte eine optische Dichte von 1,8.
Auf die Kohleschwarzbeschichtung der Licht-Wärme-Umwandlungsschicht wurde mittels Tiefdruck eine Zwischenschicht-Beschichtungslösung gemäß Tabelle 2 aufgetragen, wobei die Beschichtungsmaschine Yasui Seiki Lab Coater, Modell CAG-150 (Yasui Seiki Co., Bloomington, IN) verwendet wurde. Diese Beschichtung wurde in der Fertigungslinie getrocknet (40°C) und mit 6,1 m/min UV-gehärtet, wobei ein Gerät Fusion Systems Modell I600 (600 W/Inch) verwendet wurde, das mit H-Lampen ausgestattet war. Die Dicke der resultierenden Zwischenschichtbeschichtung betrug 1,7 μm (Mikrometer).
Tabelle 2 Beschichtungslösung der Zwischenschicht
Beispiel 2
Bildung des Schwarzmatrix-Transferelements
Hergestellt wurde eine Schwarzmatrix-Thermotransferelementbeschichtung durch in einem Lösungsmittel aus 28 Gew.-% Propylenglycolmethyletheracetat und 82 Gew.-% Methylethylketon erfolgendes Kombinieren von Feststoffen mit 30 Gew.-% GCryl 6005 (Acrylharz von Henkel Corp, Cincinnati, OH), 18,8 Gew.-% Epon SU-8 (Epoxidharz von Shell Chemical Co., Houston, TX), 45 Gew.-% Mogul L (Kohleschwarz von Cabot Corp., Tuscola, IL) und 6,2 Gew.-% Disperbyk 182 (Byk Chemie, Wallingford, CT). Das Kohleschwarz, Dysperbyk^TM, GCryl^TM und Propylenglycolmethyletheracetat wurden zunächst 90 Minuten in einer Eiger-Mühle gemischt, wonach der Rest der Materialien zugegeben wurde.
Die Schwarzmatrix-Thermotransferelementbeschichtung wurde in einer Dicke von 0,94 μm auf die Zwischenschicht des Elements aus Substrat/LWU-Schicht/Zwischenschicht von Beispiel 1 mit einer Beschichtungsmaschine Yasui Seiki Lab Coater, Modell CAG-150 (Yasui Seiki Co., Bloomington, IN) aufgetragen. Die optische Dichte der Schwarzmatrix-Thermotransferelementbeschichtung betrug 3,2.
Beispiele 3 bis 8
Bildung von Schwarzmatrixschichten
Sechs Schwarzmatrix-Thermotransferelemente wurden gemäß den Beispielen 1 und 2 hergestellt, aber mit unterschiedlichen Mengen von Kohleschwarz in der Schwarzmatrix-Transferschicht und unterschiedlichen Dicken der Schwarzmatrix-Transferschicht gemäß Tabelle 3. Zum Beispiel wurde das Verhältnis von Dispergiermittel (d. h. Disperbyk^TM 182) zu Kohleschwarz konstant gehalten, und die Menge der beiden Harze wurde mit steigender Kohleschwarzmenge proportional verringert. Jede Schwarzmatrix-Transferschicht hatte eine optische Dichte von 3,2. In jedem Fall wurde eine Schwarzmatrix auf einen Glasrezeptor mit einer linearen Abtastgeschwindigkeit von 5,3 m/s abgebildet. Das Ergebnis war ein gleichmäßiger Transfer der Schwarzmatrix-Transferschicht als 100 μm (Mikrometer) breite Linien mit ausgezeichneter Kantengleichmäßigkeit und einer flachen Oberseite. Unter Verwendung eines Lasers mit einer kleineren Punktgröße wurden außerdem Linien hergestellt, die 15 bis 20 μm (Mikrometer) breit waren. Der spezifische Volumenwiderstand jeder der Schichten ist in Tabelle 3 in der Messung nach ASTM D257 aufgeführt.
Tabelle 3 Zusammensetzung und Ergebnisse mit Schwarzmatrix-Transferelementen

Claims

Optische Anzeige mit: einem Substrat; mehreren Pixelelementen, die auf dem Substrat angeordnet sind, wobei jedes Pixelelement ein elektrisch leitendes Element aufweist, um das Pixelelement zu betreiben; und einer thermotransferierten, Ruß enthaltenden schwarzen Matrix, die zwischen den Pixelelementen und in Kontakt mit elektrisch leitenden Elementen mindestens zweier Pixelelemente angeordnet ist, wobei die thermotransferierte, Ruß enthaltende schwarze Matrix eine optische Dichte von mindestens 3 für Weißlicht, eine Dicke von höchstens 1,5 μm und einen mittleren Widerstand von mindestens 1 × 10¹⁰ Ohm-cm hat.
Verfahren zur Bildung einer Anzeigevorrichtung mit mehreren Pixelelementen, wobei jedes Pixelelement ein elektrisch leitendes Element aufweist, um das Pixelelement zu betreiben, mit den folgenden Schritten: Bildung einer Licht-Wärme-Umwandlungsschicht über einem Donatorsubstrat; Bildung einer Ruß enthaltenden schwarzen Matrix-Transferschicht über der Licht-Wärme-Umwandlungsschicht; In-Kontakt-bringen eines Substrats der Anzeigevorrichtung mit der Ruß enthaltenden schwarzen Matrix-Transferschicht; gemäß einem Muster erfolgendes selektives Bestrahlen der Licht-Wärme-Umwandlungsschicht mit Licht, das mindestens eine Wellenlänge hat, die die Licht-Wärme-Umwandlungsschicht in Wärmeenergie umwandeln kann; gemäß dem Muster erfolgendes Thermotransferieren eines Abschnitts der schwarzen Matrix-Transferschicht auf das Substrat der Anzeigevorrichtung, um eine Ruß enthaltende schwarze Matrix zu bilden, die mehrere Pixelelemente definiert, wobei die Ruß enthaltende schwarze Matrix eine optische Dichte von mindestens 3 für Weißlicht, eine Dicke von höchstens 1,5 μm und einen mittleren Widerstand von mindestens 1 × 10¹⁰ Ohm-cm hat; und für jedes Pixelelement erfolgendes Bilden eines elektrisch leitenden Elements auf dem Substrat der Anzeigevorrichtung, wobei die Ruß enthaltende schwarze Matrix benachbarte elektrisch leitende Elemente trennt und kontaktiert.
Thermotransferelement zum Transferieren eines schwarzen Matrixmusters auf einen Rezeptor mit: einem Substrat; einer Licht-Wärme-Umwandlungsschicht, die auf dem Substrat angeordnet ist; und einer Transferschicht, die Ruß aufweist und eine optische Dichte von mindestens 3 für Weißlicht und eine Dicke von höchstens 1,5 μm hat, wobei das Thermotransferelement so konfiguriert und angeordnet ist, daß es beim Transfer eines Abschnitts der Transferschicht auf einen Rezeptor ein schwarzes Matrixmuster mit einem mittleren Widerstand von mindestens 1 × 10¹⁰ Ohm-cm bildet.
Optische Anzeige nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei die schwarze Matrix 40 bis 55 Gew.-% Ruß aufweist.
Optische Anzeige nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei die schwarze Matrix einen mittleren Widerstand von mindestens 1 × 10¹³ Ohm-cm hat.
Optische Anzeige nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei das elektrisch leitende Element jedes Pixels einen Transistor aufweist.
Optische Anzeige nach Anspruch 1, wobei jedes Pixelelement ferner ein Farbfilter aufweist und wobei die optische Anzeige ferner eine zweite schwarze Matrix aufweist, die benachbarte Farbfilter trennt.
Optische Anzeige nach Anspruch 1, wobei die schwarze Matrix durch selektiven Thermotransfer mindestens eines Abschnitts einer schwarzen Matrix-Transferschicht gebildet ist, die auf einem Thermotransferelement angeordnet ist.
Optische Anzeige nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei die schwarze Matrix eine Dicke von höchstens 1,1 μm hat.
Thermotransferelement nach Anspruch 3, wobei die Transferschicht 40 bis 55 Gew.-% Ruß aufweist.
Thermotransferelement nach Anspruch 3, ferner mit einer Farbänderungsbeschichtung, die auf einer Oberfläche des Substrats entgegengesetzt zur Licht-Wärme-Umwandlungsschicht angeordnet ist, wobei die Farbänderungsbeschichtung die Farbe bei Einwirkung von Wärme ändert.
Thermotransferelement nach Anspruch 3, ferner mit einer Farbänderungsbeschichtung, die zwischen der Licht-Wärme-Umwandlungsschicht und dem Substrat angeordnet ist, wobei die Farbänderungsbeschichtung die Farbe bei Einwirkung von Wärme ändert.
Thermotransferelement nach Anspruch 3, wobei beim Transfer auf einen Rezeptor die Transferschicht so konfiguriert und angeordnet ist, daß sie eine schwarze Matrix mit einem mittleren Widerstand von mindestens 1 × 10¹³ Ohm-cm bildet.
Thermotransferelement nach Anspruch 3, wobei die Transferschicht eine Dicke von höchstens 1,1 μm hat.
Thermotransferelement nach Anspruch 3, wobei die Transferschicht höchstens 47 Gew.-% Ruß aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Bildens mehrerer elektrisch leitender Elemente folgenden Schritt aufweist: Bilden mehrerer elektrisch leitender Elemente auf dem optischen Anzeigesubstrat nach Thermotransferieren eines Abschnitts der schwarzen Matrix-Transferschicht auf das optische Anzeigesubstrat.
Optische Anzeige nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, wobei die schwarze Matrix höchstens 47 Gew.-% Ruß aufweist.