(57)【要約】  本発明は、ナノ粒子層、およびキャリア層の対応する近接部分、および場合により追加の転写層をともに熱画像形成レシーバー上に熱転写パターニングする方法を開示する。本発明は、電子デバイスの乾式製造に有用である。本発明のさらなる実施形態は、積層順で、ベースフィルム、キャリア層、およびナノ粒子層を含む多層熱画像形成ドナーを含む。キャリア層は誘電体層または伝導層であってよい。キャリア層が誘電体層である場合、ベースフィルムは、染料または顔料の形態の光減衰剤を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ粒子の熱転写パターニング方法であって：
ａ）積層順でベースフィルムと、キャリア層と、ナノ粒子層とを含む熱画像形成ドナーを提供する工程；
ｂ）前記熱画像形成ドナーを熱画像形成レシーバーに接触させる工程であって、前記熱画像形成レシーバーがベースフィルムを含む工程；および
ｃ）前記ナノ粒子層の少なくとも一部を前記キャリア層の対応する近接部分とともに、熱転写によって前記熱画像形成レシーバー上に転写して、積層順で、該レシーバー上に、パターニングされたナノ粒子層およびパターニングされたキャリア層を提供する工程を含み；
前記熱画像形成ドナーが、（１）不揮発性画分であって、前記不揮発性画分の質量を基準にして、６５〜１００質量％装填のナノ粒子画分、および場合により最大３５質量％装填の分散剤を含む不揮発性画分と（２）揮発性キャリア流体とから実質的になる分散液を提供する工程と；前記ベースフィルムと前記キャリア層とを含む熱画像形成基体を提供するステップと；前記分散液を前記キャリア層上に塗布し、前記キャリア流体を揮発させて前記熱画像形成ドナーを提供する工程とを含む方法によって製造される、熱転写パターニング方法。
【請求項２】
熱転写がレーザー媒介転写によって行われ、レーザーが約３５０〜１５００ｎｍの動作波長を有する、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項３】
キャリア層が、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリ複素環式芳香族ビニレン、およびそれらの誘導体からなる群から選択された１またはそれ以上の導電性の（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーを含む導体層；複数の導電性ナノ粒子と、１またはそれ以上の（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーであって、アクリルラテックスおよびスチレン−アクリルラテックス、溶液系のアクリルポリマーおよびスチレン−アクリルポリマー、ならびにそれらの組み合わせ；エチレンと、（メタ）アクリレート、酢酸ビニル、一酸化炭素、および（メタ）アクリル酸からなる群から選択された１またはそれ以上のモノマーとのコポリマー；ならびにポリ酢酸ビニルおよびそのコポリマー；ポリビニルピロリドン、およびポリビニルピロリドン−コ−酢酸ビニルなどのそのコポリマーからなる群から選択された１またはそれ以上の（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーとを含む導体層；１またはそれ以上の（コ）ポリマーまたは（コ）オリゴマーであって：アクリルラテックス、スチレンラテックス、およびスチレン−アクリルラテックス、溶液系のアクリルポリマー、スチレンポリマー、およびスチレン−アクリルポリマー、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択された（アクリルおよびスチレン）ポリマー；ポリ（４−ビニル）ピリジン、ポリ（４−ヒドロキシ）スチレン、部分水素化ポリ（４−ヒドロキシ）スチレン、およびそれらのコポリマーからなる群から選択されたヘテロ原子置換スチレンポリマー；フェノール−アルデヒド（コ）ポリマーおよび（コ）オリゴマー、ならびにそれらの組み合わせ；エチレンと、ノルボルネン、アルキル基がＣ１〜Ｃ１８直鎖または分岐鎖アルキル基であるアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、一酸化炭素、および酢酸ビニルからなる群から選択された１またはそれ以上のモノマーとを含むエチレン（コ）ポリマーおよび（コ）オリゴマー；ならびに酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルブチルアルデヒド、ビニルアルコール、およびビニルピロリドンからなる群から選択された繰り返し単位を含むビニル（コ）ポリマーまたは（コ）オリゴマーからなる群から選択された１またはそれ以上の（コ）ポリマーまたは（コ）オリゴマーを含む誘導体層；ならびに１またはそれ以上の（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーであって：ポリアセン；ポリフェニレン；ポリ（フェニレンビニレン）；ポリフルオレン；ポリチオフェン；ポリ（３，４−二置換チオフェン）；ポリベンゾチオフェン；ポリイソチアナフテン；ポリピロール；ポリフラン；ポリピリジン；ポリ−１，３，４−オキサジアゾール；ポリイソチアナフテン；ポリアニリン；ポリアズレン；ポリセレノフェン；ポリベンゾフラン；ポリインドール；ポリピリダジン；ポリピレン；ポリアリールアミン；およびそれらの誘導体からなる群から選択された１またはそれ以上の（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーを含む半導体層からなる群から選択された層を含む、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項４】
誘電体層が、フェノール−アルデヒド（コ）ポリマー／（コ）オリゴマー、およびそれらの組み合わせ；ならびに１またはそれ以上のラテックス樹脂であって、アルキル基がＣ１〜Ｃ１８直鎖または分岐鎖アルキル基であるアルキル（メタ）アクリレート、スチレン、ならびにアルキル基がＣ１〜Ｃ１８直鎖または分岐鎖アルキル基であるアルキル置換スチレンからなる群から選択されたモノマーを少なくとも約８５質量％含む１またはそれ以上のラテックス樹脂；からなる群から選択されたポリマーを含む、請求項３に記載の熱転写方法。
【請求項５】
熱画像形成ドナーが、ベースフィルムとキャリア層との間に介在するＬＴＨＣ層をさらに含む、請求項２に記載の熱転写方法。
【請求項６】
ＬＴＨＣ層が、インドシアニン、フタロシアニン、およびメロシアニンからなる群から選択された１またはそれ以上の水溶性または水分散性のシアニン化合物と；アクリル樹脂、親水性ポリエステル、スルホン化ポリエステル、ならびに無水マレイン酸ホモポリマーおよびコポリマーからなる群から選択された１またはそれ以上の水溶性または水分散性のポリマーバインダーとを含む、請求項２に記載の熱転写方法。
【請求項７】
ＬＴＨＣ層が、熱転写において使用されたレーザーの動作波長において約２０％〜約８０％の透過率を有し、ＣｒおよびＮｉから選択された金属膜、カーボンブラック、黒鉛、ならびに前記ＬＴＨＣ層内で約６００〜１２００ｎｍの範囲内の吸収極大を有する近赤外染料からなる群から選択された１またはそれ以上の放射線吸収剤を含む、請求項５に記載の熱転写方法。
【請求項８】
ナノ粒子画分が、不揮発性画分の質量を基準にして９８〜１００質量％の装填である、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項９】
ナノ粒子画分が：金、銀、銅、およびそれらの合金、ＩＴＯ、ＡＴＯ、およびカーボンナノチューブからなる群から選択された導電性ナノ粒子；セレン化カドミウム、硫化カドミウム、セレン化鉛、硫化鉛、硫化亜鉛、およびリン化インジウムからなる群から選択された発光ナノ粒子；チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムストロンチウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、および二酸化チタンからなる群から選択された誘電体ナノ粒子；ならびにケイ素、ゲルマニウム、ＩＩＩ−Ｖ族半導体化合物、およびＩＩ−ＶＩ族半導体化合物からなる群から選択された半導体ナノ粒子からなる群から選択される、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項１０】
不揮発性画分が、前記不揮発性画分の質量を基準にして、平均最長寸法が約５ｎｍ〜約１５００ｎｍの銀ナノ粒子約６５〜約９５質量％と、分散剤約５〜約３５質量％とを含み；前記分散剤が：ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、およびそれらの誘導体からなる群から選択された導電性ポリマー；ならびにＴｇが約−３０℃〜約９０℃であり、アクリルラテックスおよびスチレン−アクリルラテックス、ならびに溶媒可溶性アクリル樹脂およびスチレン−アクリル樹脂からなる群から選択された１またはそれ以上の樹脂を含むポリマー；エチレンと、（メタ）アクリレート、酢酸ビニル、一酸化炭素、および（メタ）アクリル酸からなる群から選択された１またはそれ以上のモノマーとのコポリマー；ならびにポリ酢酸ビニルおよびそのコポリマーからなる群から選択された１またはそれ以上のポリマーを含む、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項１１】
熱画像形成ドナーおよびレシーバーのベースフィルムが独立に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、およびポリイミドからなる群から選択されたポリマー材料を含む、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項１２】
熱画像形成ドナーのベースフィルムが、光減衰剤を含み、約４００〜約７５０ｎｍの波長において０．１を超えるＯＤを有する、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項１３】
熱画像形成ドナーが、半導体層、導体層、および誘電体層からなる群から選択された１つまたはそれ以上の追加の転写層をナノ粒子層の表面上に含み、転写工程が、前記追加の転写層の対応する近接部分を転写して、積層順でレシーバー上に、パターニングされた追加の転写層、前記パターニングされたナノ粒子層、および前記パターニングされたキャリア層を提供することをさらに含む、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項１４】
キャリア層が、半導体層、導体層、および誘電体層からなる群から選択された２つまたはそれ以上の転写層を含み；転写工程が、前記２つまたはそれ以上の転写層の対応する近接部分を転写して、積層順で、レシーバー、パターニングされたナノ粒子層、および２つまたはそれ以上の転写層を含む前記パターニングされたキャリア層を提供することを含む、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項１５】
パターニングされたキャリア層を熱画像形成レシーバーから除去して、実質的に無傷であり前記レシーバーに付着した前記パターニングされたナノ粒子層を提供する工程をさらに含む、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項１６】
パターニングされたキャリア層を除去する工程が、ブローイング、剥離、減圧、ならびに前記パターニングされたキャリア層を粘着面または静電面に接触させることによる付着による除去からなる群から選択された１つまたはそれ以上の工程を含む、請求項１５に記載の熱転写方法。
【請求項１７】
パターニングされたキャリア層を熱画像形成レシーバーから除去して、積層順で前記レシーバー上に、前記パターニングされた追加の転写層、および実質的に無傷であり前記レシーバーに付着した前記パターニングされたナノ粒子層を提供する工程をさらに含む、請求項１３に記載の熱転写方法。
【請求項１８】
キャリア層が、誘電体層または導体層であり、前記誘電体層内で約６００〜１２００ｎｍの範囲内の吸収極大を有する近赤外染料；およびカーボンブラックからなる群から選択された１またはそれ以上の光吸収性化合物をさらに含む、請求項３に記載の熱転写方法。
【請求項１９】
１またはそれ以上の光吸収性化合物が：ＣＡＳ番号［１２８４３３−６８−１］を有する２−［２−［２−クロロ−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）エチリデン］−１−シクロペンテン−１−イル］エテニル］−１，３，３−トリメチル−３Ｈ−インドリウムのトリフルオロメタンスルホン酸（１：１）との塩；ＣＡＳ番号［１６２４１１−２８−１］を有する２−（２−（２−クロロ−３−（２−（１，３−ジヒドロ−１，１−ジメチル−３−（４−スルホブチル）−２Ｈ−ベンゾ［ｅ］インドール−２−イリデン）エチリデン）−１−シクロヘキセン−１−イル）エテニル）−１，１−ジメチル−３−（４−スルホブチル）−１Ｈ−ベンゾ［ｅ］インドリウム、分子内塩、遊離酸；ならびに式（Ｉ）および（ＩＩ）の化合物およびそれらの共鳴構造体：
【化１】
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からなる群から選択されたシアニン染料を含む、請求項１８に記載の熱転写方法。
【請求項２０】
パターニングされたナノ粒子層およびパターニングされたキャリア層を熱画像形成レシーバーから第２のレシーバーシートに転写する工程をさらに含む、請求項１に記載の熱転写方法。
【請求項２１】
多層熱画像形成ドナーであって、積層順で：
ａ）ベースフィルムと；
ｂ）誘電体層および導電層からなる群から選択されたキャリア層と；
ｃ）平均最長寸法が約５ｎｍ〜約１５００ｎｍであることを特徴とする複数のナノ粒子を含むナノ粒子画分を含むナノ粒子層とを含み；
前記キャリア層が誘電体層を含む場合には、前記ベースフィルムが、第１の光減衰剤を含み、約３５０〜約１５００ｎｍの波長において０．１またはそれ以上のＯＤを有する、多層熱画像形成ドナー。
【請求項２２】
キャリア層が、誘電体層であり、光吸収性化合物である第２の光減衰剤をさらに含み；前記キャリア層が約３５０ｎｍ〜約１５００ｎｍの範囲内の波長において約０．２またはそれ以上のＯＤを有する、請求項２１に記載のドナー。
【請求項２３】
第１の光減衰剤および第２の光減衰剤が、ベースフィルムおよびキャリア層の内部で、前記光減衰剤の吸収極大の差が少なくとも５０ｎｍとなるような吸収極大を有する、請求項２２に記載のドナー。
【請求項２４】
ベースフィルムが約４００〜約７５０ｎｍの波長において０．１またはそれ以上のＯＤを有し；キャリア層が約７５０ｎｍ〜約１２００ｎｍの波長において約０．２またはそれ以上のＯＤを有する、請求項２２に記載のドナー。
【請求項２５】
キャリア層が、誘電体層であり、溶媒可溶性であり実質的に未架橋であることを特徴とする熱可塑性ポリマーを含む、請求項２１に記載のドナー。
【請求項２６】
キャリア層が、誘電体層であり、１またはそれ以上の（コ）ポリマーまたは（コ）オリゴマーであって：アクリルラテックス、スチレン−アクリルラテックス、溶液系アクリル系ポリマーおよびスチレン−アクリル系ポリマー、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択された（アクリルポリマーおよびスチレン）ポリマー；ポリ（４−ビニル）ピリジン、ポリ（４−ヒドロキシ）スチレン、部分水素化ポリ（４−ヒドロキシ）スチレン、およびそれらのコポリマーからなる群から選択されるヘテロ原子置換スチレンポリマー；フェノール−アルデヒド（コ）ポリマーおよび（コ）オリゴマー、ならびにそれらの組み合わせ；エチレンと、ノルボルネン、アルキル基がＣ１〜Ｃ１８直鎖または分岐鎖アルキル基であるアルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、一酸化炭素、および酢酸ビニルからなる群から選択された１またはそれ以上のモノマーとを含むエチレン（コ）ポリマーおよび（コ）オリゴマー；ならびに酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルブチルアルデヒド、ビニルアルコール、およびビニルピロリドンの群から選択される繰り返し単位を含むビニル（コ）ポリマーまたは（コ）オリゴマーからなる群から選択された１またはそれ以上の（コ）ポリマーまたは（コ）オリゴマーを前記キャリア層が含む、請求項２１に記載のドナー。
【請求項２７】
キャリア層が：フェノール−アルデヒド（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーおよびそれらの組み合わせ；ならびに、アルキル基がＣ１〜Ｃ１８直鎖または分岐鎖アルキル基であるアルキル（メタ）アクリレート、スチレン、ならびにアルキル基がＣ１〜Ｃ１８直鎖または分岐鎖アルキル基であるアルキル置換スチレンからなる群から選択されたモノマーを少なくとも約８５質量％含む１またはそれ以上のラテックス樹脂の群から選択されたポリマーを含む誘電体層である、請求項２１に記載のドナー。
【請求項２８】
キャリア層が、誘電体層であり、ラテックス粒子と、アクリルラテックスおよびスチレン−アクリルラテックス、ならびに水溶性のアクリルポリマーおよびスチレン−アクリル（コ）ポリマーからなる群から選択された低分子量水溶性ポリマーとを含む、請求項２１に記載のドナー。
【請求項２９】
第２の光減衰剤が：誘電体層内で約６００〜１２００ｎｍの範囲内の吸収極大を有する１またはそれ以上の近赤外染料；およびカーボンブラックからなる群から選択される、請求項２２に記載のドナー。
【請求項３０】
第２の光減衰剤が、約８００ｎｍ〜約９００ｎｍの範囲内の波長において２０００またはそれ以上の吸光計数を有するインドレニン染料であり、キャリア層の乾燥質量を基準にして約０．５〜約１０質量％で存在する、請求項２２に記載のドナー。
【請求項３１】
第２の光減衰剤が：ＣＡＳ番号［１２８４３３−６８−１］を有する２−［２−［２−クロロ−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）エチリデン］−１−シクロペンテン−１−イル］エテニル］−１，３，３−トリメチル−３Ｈ−インドリウムのトリフルオロメタンスルホン酸（１：１）との塩；ＣＡＳ番号［１６２４１１−２８−１］を有する２−（２−（２−クロロ−３−（２−（１，３−ジヒドロ−１，１−ジメチル−３−（４−スルホブチル）−２Ｈ−ベンゾ［ｅ］インドール−２−イリデン）エチリデン）−１−シクロヘキセン−１−イル）エテニル）−１，１−ジメチル−３−（４−スルホブチル）−１Ｈ−ベンゾ［ｅ］インドリウム、分子内塩、遊離酸；ならびに式（Ｉ）および（ＩＩ）の化合物およびそれらの共鳴構造体：
【化２】
2010505640.tif 000012
からなる群から選択される、請求項２２に記載のドナー。
【請求項３２】
ベースフィルムとキャリア層との間に介在するＬＴＨＣ層をさらに含み、前記ＬＴＨＣ層が：ＣｒおよびＮｉから選択された金属膜、カーボンブラック、黒鉛、ならびに前記ＬＴＨＣ層内で約６００〜１２００ｎｍの範囲内の吸収極大を有する近赤外染料の群から選択された１またそれ以上の放射線吸収剤を含む、請求項２１に記載のドナー。
【請求項３３】
１またはそれ以上の放射線吸収剤が、インドシアニン、フタロシアニン、およびメロシアニンからなる群から選択された１またはそれ以上の水溶性または水分散性のシアニン化合物であり；ＬＴＨＣ層が、アクリル樹脂、親水性ポリエステル、スルホン化ポリエステル、ならびに無水マレイン酸ホモポリマーおよびコポリマーからなる群から選択された１またはそれ以上の水溶性のまたは水分散性のポリマーバインダーをさらに含む、請求項３２に記載のドナー。
【請求項３４】
ナノ粒子層が、前記ナノ粒子層の質量を基準にして６５〜１００質量％装填のナノ粒子画分と、場合により最大３５質量％装填の分散剤とを含む、請求項２１に記載のドナー。
【請求項３５】
ナノ粒子画分が：金、銀、銅、およびそれらの合金、ＩＴＯ、ＡＴＯ、およびカーボンナノチューブからなる群から選択された導電性ナノ粒子；チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムストロンチウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、および二酸化チタンからなる群から選択された誘電体ナノ粒子；ならびにケイ素、ゲルマニウム、ＩＩＩ−Ｖ族半導体化合物、およびＩＩ−ＶＩ族半導体化合物からなる群から選択された半導体ナノ粒子からなる群から選択される、請求項２１に記載のドナー。
【請求項３６】
ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、およびそれらの誘導体からなる群から選択された導電性ポリマー；ポリアセン、ポリフェニレン、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリ（３，４−二置換チオフェン）、ポリベンゾチオフェン、ポリイソチアナフテン、ポリピロール、ポリフラン、ポリピリジン、ポリ−１，３，４−オキサジアゾール、ポリイソチアナフテン、ポリアズレン、ポリセレノフェン、ポリベンゾフラン、ポリインドール、ポリピリダジン、ポリピレン、ポリアリールアミン、およびそれらの誘導体からなる群から選択された半導体ポリマー；誘電性ポリマーであって、フェノール−アルデヒド（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーおよびそれらの組み合わせ；アクリルラテックスおよびスチレン−アクリルラテックス、ならびに溶液系アクリルポリマーおよびスチレン−アクリルコポリマー、ならびにそれらの組み合わせ；エチレンと、（メタ）アクリレート、酢酸ビニル、一酸化炭素、および（メタ）アクリル酸からなる群から選択された１またはそれ以上のモノマーとのコポリマー；ポリ酢酸ビニルおよびそのコポリマー；ポリビニルピロリドンおよびポリビニルピロリドン−コ−酢酸ビニル；ならびに、ポリマー主鎖と、前記主鎖に結合した１またはそれ以上のマクロモノマー側鎖とを含み、質量平均分子量が約５，０００〜約１００，０００であることを特徴とするグラフトコポリマーであって、前記ポリマー主鎖が、重合したエチレン性不飽和疎水性モノマーと、前記グラフトコポリマーの質量を基準にして最大２０質量％の重合したエチレン性不飽和酸モノマーとから実質的になり；前記側鎖が、重合したエチレン性不飽和モノマーと、前記マクロモノマーの質量を基準にして２〜約１００質量％の重合したエチレン性不飽和酸含有モノマーとから実質的になる親水性マクロモノマーであり、質量平均分子量が約１，０００〜約３０，０００であることを特徴とし；前記グラフトコポリマーの酸基が無機塩基またはアミンで中和されているグラフトコポリマーからなる群から選択される誘電性ポリマーからなる群から選択された１またはそれ以上の樹脂を前記分散剤が含む、請求項３４に記載のドナー。
【請求項３７】
ベースフィルムが、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、およびポリイミドからなる群から選択されたポリマー材料を含む、請求項２１に記載のドナー。
【請求項３８】
キャリア層が２つ以上の層を含む、請求項２１に記載のドナー。
【請求項３９】
キャリア層が、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリ複素環式芳香族ビニレン、およびそれらの誘導体からなる群から選択された導電性ポリマーを含む導電性層であり、前記ポリマー主鎖中に窒素原子または硫黄原子が存在する、請求項２１に記載のドナー。
【請求項４０】
キャリア層が、ポリアニリンおよびそれらの誘導体からなる群から選択される導電性層であり、０．１〜１２質量％の単層カーボンナノチューブと、１〜３０個の炭素を有する有機プロトン酸とをさらに含み、前記酸が、前記ポリアニリン主鎖中の窒素原子のモル当量の約２５％〜約１００％である、請求項２１に記載のドナー。
【請求項４１】
ａ）ベースフィルムを含む熱画像形成レシーバーと；
ｂ）パターニングされたナノ粒子層と、
ｃ）パターニングされたキャリア層とを含む、請求項１に記載の方法によって製造された組成物。
【請求項４２】
ａ）ベースフィルムを含む熱画像形成レシーバーと、
ｂ）パターニングされたナノ粒子層とを含む、請求項１５に記載の方法によって製造された組成物。
【請求項４３】
熱画像形成レシーバーが、ベースフィルムとパターニングされたナノ粒子層との間に介在する、パターニングされた半導体層、パターニングされた導体層、およびパターニングされた誘電体層からなる群から選択された少なくとも１つのパターニングされた層をさらに含む、請求項４１または４２に記載の組成物。
【請求項４４】
熱画像形成レシーバーが、積層順で：
ａ）パターニングされたゲート導体層と、
ｂ）パターニングされた誘電体層と、
ｃ）パターニングされたソース／ドレイン導体層とをさらに含み、これらすべてが、前記ベースフィルムと前記パターニングされたナノ粒子層との間に介在する、請求項４１または４２に記載の組成物。
【請求項４５】
積層順でレシーバー上に、パターニングされた追加の転写層、前記パターニングされたナノ粒子層、および前記パターニングされたキャリア層を含み、前記パターニングされた追加の転写層が、半導体層、導体層、および誘電体層からなる群から選択される、請求項１３に記載の方法によって製造された組成物。
【請求項４６】
熱画像形成レシーバーが、ベースフィルムとパターニングされた追加の転写層との間に介在する、パターニングされた半導体層、パターニングされた導体層、およびパターニングされた誘電体層からなる群から選択された少なくとも１つのパターニングされた層をさらに含む、請求項４５に記載の組成物。
【請求項４７】
熱画像形成レシーバーが、積層順で：
ａ）パターニングされたゲート導体層と、
ｂ）パターニングされた誘電体層と、
ｃ）パターニングされたソース／ドレイン導体層とをさらに含み、
これらすべてがベースフィルムと前記パターニングされた追加の転写層との間に介在する、請求項４５に記載の組成物。
【請求項４８】
積層順でレシーバー上に、パターニングされた追加の転写層および前記パターニングされたナノ粒子層を含む、請求項１７に記載の方法によって製造された組成物。
【請求項４９】
ナノ粒子層の表面上に追加の転写層をさらに含む、請求項２１に記載のドナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＩＳＴ先端技術プログラム（ＮＩＳＴ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｐｒｏｇｒａｍ）により与えられた契約番号第７０ＮＡＮＢ２Ｈ０３０３２号の下で米国政府の支援を受けてなされた。米国政府は本発明の一定の権利を有する。
【０００２】
本発明は、基体上にナノ粒子層を熱転写する方法に関する。特に、本発明は、基体上にナノ粒子層を乾式パターン化堆積するための一段階方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
種々の電子物品およびデバイスは、ナノ粒子層またはナノスケール要素を有する改質表面を利用している。これらの物品およびデバイスは、好適な基体上にナノ粒子の堆積およびパターニングを行うことで製造される。これらは、典型的には液相または気相から堆積される。
【０００４】
レーザー誘起熱転写プロセスは、典型的に、転写される材料の層（本明細書で転写層と呼ばれる）を含むドナー要素と、転写された材料を受容する表面を含むレシーバー要素とを用いる。ドナー要素またはレシーバー要素の基体のいずれかが透明であるか、あるいは両方とも透明である。ドナー要素およびレシーバー要素は、互いに近接または接触させられ、レーザー放射線に（通常、赤外レーザーによって）選択的に露光される。転写層の露光された部分に熱が生成され、転写層の該当部分の転写を、レシーバー要素の表面上に引き起こす。転写層の材料が入射するレーザー放射線を吸収しない場合、ドナー要素は、転写層に加えて、光熱変換（ＬＴＨＣ）層としても知られる加熱層または転写補助層を含む必要がある。
【０００５】
典型的なレーザー誘起デジタル熱転写プロセスでは、露光は、１度に、組立体の小さい選択された領域でしか行われないため、ドナー要素からレシーバー要素への材料の転写を、１度に１つの領域で形成することができる。この領域は、１つの画素、１つの画素の一部またはいくつかの画素であり得る。コンピュータ制御により、高速および高分解能での転写が容易になる。あるいは、アナログプロセスでは、組立体全体を照射して、マスクを用いて熱画像形成性層の所望の部分を選択的に露光する。
【０００６】
米国特許第６，５２１，３２４号明細書には、表面を画定する微細構造特徴を有する微細構造層の熱転写によって形成される物品、ならびにその熱転写要素、およびその物品の製造方法が開示されている。この第‘３２４号特許において使用される蒸着およびアニーリングの詳細は、さらに米国特許第５，７２６，５２４号明細書において開示されている。
【０００７】
国際公開第２００５／００４２０５号パンフレットには、基体と誘電材料の転写層とを含む熱画像形成可能なドナー要素を熱に曝露するステップを含む熱転写方法によって、基体上に充填剤入り誘電材料のパターンを形成する方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電子用途および光学用途の基体上に実質的なナノ粒子層の一段階堆積を可能にする方法が必要とされている。たとえば、誘電体粒子が印刷可能な層の実施的な質量％を構成する高ｋの印刷可能な誘電体が必要とされている。さらに、乾式であり、そのため溶媒の非相溶性の問題が発生しない印刷方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態は、ナノ粒子の熱転写パターニング方法であって：ａ）積層順でベースフィルムと、キャリア層と、ナノ粒子層とを含む熱画像形成ドナーを提供するステップと；ｂ）熱画像形成ドナーを熱画像形成レシーバーに接触させるステップであって、熱画像形成レシーバーがベースフィルムを含むステップと；ｃ）ナノ粒子層の少なくとも一部をキャリア層の対応する近接部分とともに、熱転写によって熱画像形成レシーバー上に転写して、積層順で、前記レシーバー上に、パターニングされたナノ粒子層およびパターニングされたキャリア層を得るステップとを含み；前記熱画像形成ドナーが、（１）不揮発性画分であって、不揮発性画分の質量を基準にして、６５〜１００質量％の使用量のナノ粒子画分、および場合により最大３５質量％の使用量の分散剤を含む不揮発性画分と；（２）揮発性キャリア流体とから実質的になる分散液を提供するステップと；前記分散液をキャリア層上に適用し、キャリア流体を揮発させて前記熱画像形成ドナーを得るステップとを含む方法によって製造される、ナノ粒子の熱転写パターニング方法である。
【００１０】
本発明の別の一実施形態は、積層順で：（ａ）ベースフィルムと；（ｂ）誘電体層および伝導層からなる群から選択されるキャリア層と；（ｃ）平均最長寸法が約５ｎｍ〜約１５００ｎｍであることを特徴とする複数のナノ粒子を含むナノ粒子画分を含むナノ粒子層とを含む多層熱画像形成ドナーであって；キャリア層が誘電体層を含む場合、ベースフィルムは、第１の光減衰剤を含み、約３５０ｎｍ〜約１５００ｎｍの範囲内の波長で０．１以上のＯＤを有する、多層熱画像形成ドナーである。
【００１１】
本発明のさらなる一態様は、ベースフィルム、パターニングされたナノ粒子層、およびパターニングされたキャリア層を含む熱画像形成レシーバーを含む組成物であって：ａ）積層順で：ベースフィルム、キャリア層、およびナノ粒子層を含む熱画像形成ドナーを提供するステップと；ｂ）熱画像形成ドナーを熱画像形成レシーバーに接触させるステップであって、熱画像形成レシーバーがベースフィルムを含むステップと；ｃ）ナノ粒子層の少なくとも一部をキャリア層の対応する近接部分とともに、熱転写によって熱画像形成レシーバー上に転写して、積層順で、前記レシーバー上に、パターニングされたナノ粒子層およびパターニングされたキャリア層を得るステップとによって製造され；前記熱画像形成ドナーが、（１）不揮発性画分であって、不揮発性画分の質量を基準にして、６５〜１００質量％の使用量のナノ粒子画分と、場合により最大３５質量％の使用量の分散剤とを含む不揮発性画分と；（２）揮発性キャリア流体とから実質的になる分散液を提供するステップと；前記分散液をキャリア層上に適用するステップと、キャリア流体を揮発させて前記熱画像形成ドナーを得るステップとを含む方法によって製造される、組成物である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の実施形態による熱画像形成ドナーの断面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による熱画像形成ドナーの断面図である。
【図１Ｃ】本発明の実施形態による熱画像形成ドナーの断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による熱画像形成レシーバーの断面図である。
【図２Ｂ】レーザー媒介転写によって実現される熱転写方法を示す断面図である。
【図３Ａ】レーザー媒介転写後の熱ドナー要素、およびその要素の分離を示している。
【図３Ｂ】レーザー媒介転写後の熱レシーバー要素、およびその要素の分離を示している。
【図３Ｃ】パターニングされたキャリア層を除去した後の熱レシーバー要素を示している。
【図４Ａ】２つの層１０４Ａおよび１０４Ｂを含むキャリア層を使用したレーザー媒介転写後の熱ドナー要素を示している。
【図４Ｂ】２つの層１０４Ａおよび１０４Ｂを含むキャリア層を使用したレーザー媒介転写後の熱レシーバー要素を示している。
【図４Ｃ】キャリア層の１つの転写層が除去された本発明の別の一実施形態を示している。
【図５Ａ】パターニングされた層を含む熱画像形成レシーバーの断面図である。
【図５Ｂ】パターニングされた層を含む熱画像形成レシーバーの断面図である。
【図６Ａ】本発明の方法によって提供される組成物の断面図を示している。
【図６Ｂ】本発明の方法によって提供される組成物の断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態は、ナノ粒子層の少なくとも一部をキャリア層の対応する近接部分とともに、熱転写ステップで熱画像形成レシーバー上に転写するステップを含むナノ粒子の熱転写パターニング方法である。熱画像形成ドナーは、ナノ粒子の分散液をキャリア層の自由表面に適用することによって、ベースフィルムおよびキャリア層を含む熱画像形成基体から作製される。本発明の別の実施形態においては、熱画像形成ドナーは、ベースフィルム、任意選択のＬＴＨＣ層、キャリア層、およびナノ粒子層を含むことができ、これらは記載の通りに連続して適用される。ドナーの自由表面は、任意の特定の順序でベースフィルム底層とは反対側の最終層上のある表面である。この自由表面は、改質されたドナーを構成するための追加層の適用に使用され、最終的にはドナーを熱画像形成レシーバーに接触させるために使用される。キャリア層、およびベースフィルムなどの他の層は、１つ以上の層を含むことができる。熱画像形成ドナーは、場合により、当技術分野において周知の他の層を含むことができ、たとえば、帯電防止層が、ベースフィルムおよび反対側の転写層に隣接して存在することができ；中間層をＬＴＨＣ層とキャリア層との間に配置することができ；プライマー層、放出層、および／または下層をベースフィルムとＬＴＨＣ層との間に配置することができ；接着層をベースフィルムとは反対側の転写層に隣接して配置することができる。したがって、本発明において有用な熱画像形成基体中に１つ以上の他の従来の熱転写ドナー要素層を含むことができ、そのような層としては中間層、プライマー層、剥離層、放出層、断熱層、下層、接着層、湿潤剤層、および光減衰層が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１４】
本明細書における、「アクリル」、「アクリル樹脂」、「（メタ）アクリル樹脂」、および「アクリルポリマー」という用語は、特に明記しない限り同義である。これらの用語は、メタクリル酸およびアクリル酸ならびにそれらのアルキルおよび置換アルキルエステルから誘導されるエチレン性不飽和モノマーの従来の重合から誘導される付加ポリマーの一般的種類を指す。これらの用語はホモポリマーおよびコポリマーを包含する。これらの用語は、具体的には、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸およびグリシジル（メタ）アクリレートのホモポリマーおよびコポリマーを包含する。本明細書におけるコポリマーという用語は、特に明記しない限り、２種以上のモノマーの重合から誘導されるポリマーを包含し、グラフトコポリマーを含む。（メタ）アクリル酸という用語は、メタクリル酸およびアクリル酸の両方を包含する。（メタ）アクリレートという用語は、メタクリレートおよびアクリレートを包含する。「スチレンアクリルポリマー」、「アクリルスチレン」および「スチレンアクリル」という用語は、同義であり、上記の「アクリル樹脂」と、スチレン、および例えばα−メチルスチレンといった置換されたスチレンモノマーとのコポリマーを包含する。用語「熱転写層」は、ナノ粒子層、キャリア層、および追加の転写層を含んでおり、本明細書において開示される熱転写パターニング方法において熱転写ドナーから熱転写レシーバーに転写される層のことである。
【００１５】
本明細書において用いられるとき、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含める（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含める（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語またはそれらの任意の他の活用形は、非限定的な包含をカバーするものとする。例えば、一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または装置は、それらの要素のみに必ずしも限定されず、特に明記されていないかあるいはかかるプロセス、方法、物品、または装置に固有の他の要素を含めてもよい。さらに、特に矛盾する記載がない限り、「または」は包括的な「または」を指し、限定的な「または」を指さない。例えば、条件ＡまたはＢは、以下のいずれか１つによって満たされる。Ａが真であり（または存在する）かつＢが偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在しない）かつＢが真である（または存在する）、ＡおよびＢの両方が真である（または存在する）。
【００１６】
また、単数形（「ａ」または「ａｎ」）の使用は、本明細書に記載の要素および成分を表すために用いられる。これは、単に便宜上、本発明の範囲の一般的な意味を示すために用いられる。本明細書は、１つまたは少なくとも１つを含めるように読まれるべきであり、複数でないことを意図することが明白でない限り、単数形は複数形も含める。
【００１７】
特に定義しない限り、本明細書中で用いられる全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載された方法および材料と同様なまたは等価な方法および材料を本発明の実施形態の実施または試験において用いることができるが、好適な方法および材料は以下に記載される。本明細書に記載されたすべての刊行物、特許出願、特許、および他の引用文献は、特定の節を引用しない限り、それらの全体を参照により援用する。矛盾がある場合、定義を含む本明細書が優先される。さらに、材料、方法、および実施例はあくまで例示であり、限定されるものではない。
【００１８】
本明細書に記載されない範囲の、具体的な材料、処理行為、および回路に関する多くの詳細は従来通りであり、それらは、有機発光ダイオードディスプレイ、光検出器、光電池、および半導体要素の技術分野の教科書およびその他の情報源中に見ることができる。
【００１９】
ナノ粒子およびナノ粒子層
用語「ナノ粒子」または「ナノ粒子層」は、平均最長寸法が約５ｎｍ〜約１５００ｎｍおよび好ましくは約５ｎｍ〜約５００ｎｍであることを特徴とするナノ粒子、ナノロッド、ナノワイヤー、ナノチューブ、およびナノ構造を含むことを意味する。これらの粒子はほぼ球形であり、ナノ粒子は好ましくは平均粒度約５〜約１５００ｎｍであり、より好ましくは約５〜５００ｎｍである。「ナノ粒子」の概要および個別の詳細が得られる科学的な参考文献としては、「ナノ粒子：理論から応用まで」（Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ：Ｆｒｏｍ  Ｔｈｅｏｒｙ  ｔｏ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）Ｇ．シュミット（Ｓｃｈｍｉｄ），（ワイリー−ＶＣＨ（Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ）、ワインハイム（Ｗｅｉｎｈｅｉｍ），２００４）および「化学におけるナノスケール材料」（Ｎａｎｏｓｃａｌｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｉｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）Ｋ．Ｊ．クラブント（Ｋｌａｂｕｎｄｅ），（ワイリー−インターサイエンス（Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ），ニューヨーク（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ），２００１）が挙げられ、これらは参照として本明細書に援用される。これらの参考文献から、ナノ粒子の合成、挙動、および用途を理解することができる。ナノ粒子は有機粒子、無機粒子、またはそれらの組み合わせであってよい。たとえば、ナノ粒子は、無機コアと、必要に応じて、ナノ粒子に物理的に吸着する、または化学結合する有機材料の表面コーティングとを有することもできる。無機ナノ粒子を表面コーティングする方法は当技術分野において周知である。ナノ粒子の多くの供給元は、分散助剤として作用する未公表または独自開発の表面コーティングを使用している。本明細書全体にわたって、ナノ粒子の質量％に関するすべての言及は、製造者が分散助剤として加える場合も加えない場合もあるこれらの未公表または独自開発のコーティングを含んでいることを意味する。たとえば、市販の銀ナノ粉末は公称１００質量％の銀と見なされるが、未公表の分散剤が存在する場合もある。
【００２０】
本発明において有用なナノ粒子層は、電気的、磁気的、または光学的な機能層であってよく、そのような層としては、半導体層；抵抗層；誘電体層；伝導層；超伝導層；ルミネッセンス層、発光層、蛍光層、またはリン光層などの光発生層；電子生成層；正孔生成層；強誘電体層；圧電層；フェライト層；電気光学層；磁気層；光を吸収、反射、回折、散乱、分散、屈折、または拡散させる層；ならびに屈折率調整層を挙げることができる。伝導性ナノ粒子層の形成に有用なナノ粒子としては、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、および金属でコーティングされたカーボンナノチューブ；金、銀、銅、鉄、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、スズ、インジウム、ランタン、ガドリニウム、ルテニウム、チタン、イットリウム、ユウロピウム、ガリウム、亜鉛、マグネシウム、バリウム、セリウム、ストロンチウム、鉛、およびアンチモンなどの金属粒子；インジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）、アンチモン−スズ−酸化物（ＡＴＯ）、酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ、酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、および亜鉛スズ酸化物（ＺＴＯ）などの透明伝導性酸化物などのドープおよび非ドープ金属酸化物粒子；それらの合金、それらの複合材料、ならびにそれらのコア−シェル構造などの伝導性粒子が挙げられる。好ましい伝導性ナノ粒子は：金、銀、銅、およびそれらの合金；ＩＴＯ、ＡＴＯ、およびカーボンナノチューブからなる群から選択される。平均最長寸法が約５ｎｍ〜約１５００ｎｍである銀ナノ粒子がより好ましく、平均粒度が約２００ｎｍ〜約４００ｎｍである銀ナノ粒子が最も好ましい。
【００２１】
半導体ナノ粒子層の形成に有用なナノ粒子としては：ケイ素；ゲルマニウム；ヒ化ガリウム、ヒ化ガリウムの合金、窒化ガリウム、および窒化ガリウムの合金などのＩＩＩ−Ｖ族半導体化合物；ならびに酸化亜鉛、セレン化カドミウム、および硫化カドミウムなどのＩＩ−ＶＩ族半導体化合物が挙げられる。
【００２２】
誘電体ナノ粒子層の形成に有用なナノ粒子としては、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、チタネート、ジルコネート、ニオベート、スタネート、その他の混合金属酸化物、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＣａＺｒＯ３、ＢａＺｒＯ３、ＣａＳｎＯ３、ＢａＳｎＯ３、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２、ＢａＭｇＦ４、ＰｂＺｒｘＴｉ１−ｘＯ３、ＰｂＭｇ１／３Ｎｂ２／３Ｏ３、Ｚｒ０．７Ｓｎ０．３ＴｉＯ４、Ｚｒ０．４Ｓｎ０．６６Ｔｉ０．９４Ｏ４、ＣａＺｒ０．９８Ｔｉ０．０２Ｏ３、ＳｒＺｒ０．９４Ｔｉ０．０６Ｏ３、ＢａＮｄ２Ｔｉ５Ｏ１４、Ｐｂ２Ｔａ２Ｏ７、チタン酸バリウムジルコニウム、チタン酸バリウムストロンチウム、チタン酸バリウムネオジム、ニオブ酸鉛マグネシウム、ニオブ酸鉛亜鉛、ジルコン酸鉛、ニオブ酸カドミウム、他のストロンチウム、鉛、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、およびネオジムのチタン酸塩およびタンタル酸塩、種々のパイロクロア、ならびに他の高極性無機材料などの誘電体粒子が挙げられる。好ましい誘電体ナノ粒子は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムストロンチウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、および二酸化チタンからなる群から選択される。
【００２３】
発光ナノ粒子層を形成するのに有用なナノ粒子としては、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、セレン化鉛、硫化鉛、硫化亜鉛、およびリン化インジウムなどの発光粒子が挙げられる。
【００２４】
抵抗層の形成に有用なナノ粒子としては、Ｐｄ／Ａｇ；金属ルチル、パイロクロア、およびペロブスカイト相、たとえばＲｕＯ２、Ｐｂ２Ｒｕ２Ｏ６〜７、ＳｒＲｕＯ３など；Ｒｕ＋４、Ｉｒ＋４またはこれらの混合物（Ｍ”）の多成分化合物が挙げられ、前記化合物は以下の一般式：
（ＭｘＢｉ２−ｘ）（Ｍ’ｙＭ”２−ｙ）Ｏ７−ｘ
で表され、上式中、Ｍは、イットリウム、タリウム、インジウム、カドミウム、鉛、銅、および希土類金属からなる群から選択され；Ｍ’は白金、チタン、クロム、ロジウム、およびアンチモンからなる群から選択され；Ｍ”はルテニウム、イリジウム、またはそれらの混合物であり；ｘは０〜２を表し、但し一価の銅の場合にはｘ≦１であり；ｙは０〜０．５を表し、但しＭ’がロジウムの場合、あるいは白金、チタン、クロム、ロジウムおよびアンチモンの２種類以上である場合にはｙは０〜１であり；ｚは０〜１を表し、但しＭが二価の鉛またはカドミウムの場合には、ｚは少なくとも約ｘ／２である。これらのルテニウムパイロクロア酸化物は米国特許第３，５８３，９３１号明細書に開示されている。抵抗組成物は、導体ナノ粒子を絶縁体ナノ粒子と混合することもできる。好ましい導体ナノ粒子としてはルテニウム系金属酸化物が挙げられる。好ましい絶縁体ナノ粒子としては、ガラスなどの低融点ガラス、あるいはセラミックナノ粒子または前駆体を挙げることができる。ガラスは、シリカ、鉛系ガラス、ホウケイ酸鉛、鉛アルミニウムホウケイ酸ガラス、または銀系ガラスであってよい。
【００２５】
強誘電性ナノ粒子層の形成に有用なナノ粒子としては、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＫＮｂＯ３、ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９、ＢａＳｒＴｉＯ３、およびそれらの化学量論的変種の固溶体が挙げられる。
【００２６】
圧電性ナノ粒子層の形成に有用なナノ粒子としては、上記の強誘電体、石英、およびＡｌＮが挙げられる。
【００２７】
フェライトナノ粒子層の形成に有用なナノ粒子としては、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２、Ｂａ２Ｚｎ２Ｆｅ１２Ｏ１０、バリウムフェライトなどの六方晶フェライト、ニッケル亜鉛フェライト、マンガン亜鉛フェライト、およびＦｅ３Ｏ４などのスピネルフェライトが挙げられる。
【００２８】
電気光学ナノ粒子層の形成に有用なナノ粒子としては、ＬｉＮｂＯ３、ＣｄＴｅ、およびＺｎＳが挙げられる。
【００２９】
超伝導ナノ粒子層の形成に有用なナノ粒子としては、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘ（ＹＢＣＯ）、Ｔｌ２ＣａＢａ２Ｃｕ３Ｏ１２、ＢｉＳｒＣａＣｕＯ、およびＢａＫＢｉＯが挙げられる。
【００３０】
リン光層の形成に有用なナノ粒子としては、ＳｒＳ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｃｅ、ＺｎＳ：Ａｇ、Ｙ２Ｏ２：Ｅｕ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎが挙げられる。
【００３１】
屈折率調整ナノ粒子層の形成に有用なナノ粒子としては、フッ化マグネシウムおよびチタン酸ストロンチウムなどの屈折率調整剤が挙げられる。
【００３２】
ベースフィルム
図１Ａは、本発明の一実施形態による熱画像形成ドナー１００の断面図である。熱画像形成ドナー１００は、ベースフィルム１０２、キャリア層１０４、およびキャリア層１０４の表面上に分散されたナノ粒子層１０６を含む。ベースフィルム１０２は、熱画像形成ドナー１００の他の層を支持する。ベースフィルム１０２は、好ましくは透明である可撓性ポリマーフィルムを含む。ベースフィルム１０２の好適な厚さは約２５μｍ〜約２００μｍであるが、より厚いまたはより薄い支持層を使用することもできる。ベースフィルムは、延伸フィルムを形成するために、当技術分野において周知の標準的な方法で延伸することができ、ＬＴＨＣ層などの１種類以上の他の層をベースフィルム上にコーティングした後に、延伸プロセスを完了することができる。好ましい熱画像形成ドナーフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース、およびポリイミドからなる群から選択されるポリマー材料を含む。
【００３３】
光減衰剤
光減衰剤は、別個の層中に存在することができるし、ベースフィルム、ＬＴＨＣ層、または転写層などのドナー要素の他の機能層の１つの中に混入することもできる。一実施形態においては、ベースフィルムは、熱画像形成ステップ中にＬＴＨＣ層中の放射線吸収剤上に放射線源が集中するのを補助できる染料などの光減衰剤を少量（典型的にはベースフィルムの０．２％〜０．５質量％）含み、それによって熱転写の効率が改善される。参照として本明細書に援用される米国特許第６６４５６８１号明細書には、レーザー放射線源の集中を補助するためにベースフィルムを改質できる上記およびその他の方法が記載されており、レーザー放射線源の装置は、画像形成レーザーおよび非画像形成レーザーを含み、非画像形成レーザーは、画像形成レーザーと連絡する光検出器を有する。画像形成レーザーおよび非画像形成レーザーが動作する波長範囲（典型的には約３５０ｎｍ〜約１５００ｎｍの範囲内）によって、吸収剤および／または拡散剤が活性および不活性となる波長範囲が決定される。たとえば、非画像形成レーザーが６７０ｎｍ領域付近で動作し、画像形成レーザーが８３０ｎｍで動作する場合、吸収剤および／または拡散剤の作用によって、８３０ｎｍ領域ではなく６７０ｎｍ領域内の波長の光が吸収または拡散されることが好ましい。本発明においては、光減衰剤は、好ましくは可視領域内の光を吸収または拡散し、一実施形態においては６７０ｎｍ付近の光を吸収する。好適な光減衰剤は当技術分野において周知であり、そのようなものとしては、市販のディスパース・ブルー（Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｂｌｕｅ）６０およびソルベント・グリーン（Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ）２８染料、ならびにカーボンブラックが挙げられる。好ましくは光減衰剤の量は、約４００〜約７５０ｎｍのある波長において光学濃度（ＯＤ）が０．１以上、より好ましくは約０．３〜約１．５となるのに十分な量である。
【００３４】
光熱変換層（ＬＴＨＣ）
本発明の熱画像形成ドナーは、場合により、図１Ｂに示されるようにベースフィルムと別の層との間に介在する光熱変換層（ＬＴＨＣ）を有することができる。熱画像形成ドナー１００は、ベースフィルム１０２とキャリア層１０４との間に介在するＬＴＨＣ層１０８を含む。ＬＴＨＣ層１０８は、放射線誘導熱転写のための熱画像形成ドナー１００の一部として組み込まれ、発光源から熱転写ドナー内に放射される光エネルギーと結合する。典型的には、ＬＴＨＣ層（または別の層）中の放射線吸収剤は、電磁スペクトルの赤外領域、可視領域、および／または紫外領域内の光を吸収し、吸収した光を熱に変換する。放射線吸収剤は、典型的には高吸収性であり、画像形成放射線の放射線におけるＯＤが０．１〜３以上、好ましくは０．２〜２となる。好適な放射線吸収材料としては、たとえば、染料（たとえば、可視染料、紫外染料、赤外染料、蛍光染料、および放射線偏光染料）、顔料、金属、金属化合物、金属化フィルム、および他の好適な吸収材料を挙げることができる。
【００３５】
ＬＴＨＣ層の好適な放射線吸収剤およびバインダーは、当技術分野において周知であり、それらの広範な一覧および参考文献は、国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０５／３８０１０号明細書、国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０５／３８００９号明細書；米国特許第６，２２８，５５５Ｂ１号明細書；マツオカ（Ｍａｔｓｕｏｋａ），Ｍ．，「赤外吸収材料」（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ａｂｓｏｒｂｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ），プレナム・プレス（Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ）、ニューヨーク（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ），１９９０；およびマツオカ（Ｍａｔｓｕｏｋａ），Ｍ．，ダイオードレーザー用染料の吸収スペクトル（Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒａ  ｏｆ  Ｄｙｅｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｏｄｅ  Ｌａｓｅｒｓ）、ぶんしん出版（Ｂｕｎｓｈｉｎ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．），東京，１９９０に見ることができ、これらは参照として本明細書に援用される。
【００３６】
ＬＴＨＣ層用の好ましい種類の近赤外染料は、インドシアニン、多置換フタロシアニンや金属含有フタロシアニンなどのフタロシアニン、およびメロシアニンからなる群から選択されるシアニン化合物である。好適な赤外吸収染料の供給元としては、Ｈ．Ｗ．サンズ社（Ｈ．Ｗ．Ｓａｎｄｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）（米国フロリダ州ジュピター（Ｊｕｐｉｔｅｒ，ＦＬ，ＵＳ））、アメリカン・サイアナミッド社（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｙａｎａｍｉｄ  Ｃｏ．）（ニュージャージー州ウェイン（Ｗａｙｎｅ，ＮＪ））、サイテック・インダストリーズ（Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）（ニュージャージー州ウエストパターソン（Ｗｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，ＮＪ））、グレンデール・プロテクティブ・テクノロジーズ社（Ｇｌｅｎｄａｌｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．）（フロリダ州レークランド（Ｌａｋｅｌａｎｄ，ＦＬ））およびハンプフォード・リサーチ社（Ｈａｍｐｆｏｒｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｃ．）（コネチカット州ストラトフォード（Ｓｔｒａｔｆｏｒｄ，ＣＴ））が挙げられる。ＬＴＨＣ、キャリア層、および転写層用の好ましい染料は、ＣＡＳ番号［１２８４３３−６８−１］および分子量約６１９グラム／モルを有し、コネチカット州ストラトフォードのハンプフォード・リサーチ社（Ｈａｍｐｆｏｒｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｃ，Ｓｔｒａｔｆｏｒｄ，ＣＴ）よりＴＩＣ−５ｃとして入手可能な２−［２−［２−クロロ−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）エチリデン］−１−シクロペンテン−１−イル］エテニル］−１，３，３−トリメチル−３Ｈ−インドリウムのトリフルオロメタンスルホン酸（１：１）との塩；ＣＡＳ番号［１６２４１１−２８−１］を有しＨ．Ｗ．サンズ社（Ｈ．Ｗ．Ｓａｎｄｓ  Ｃｏｒｐ）よりＳＤＡ  ４９２７として入手可能な２−（２−（２−クロロ−３−（２−（１，３−ジヒドロ−１，１−ジメチル−３−（４−スルホブチル）−２Ｈ−ベンズ［ｅ］インドール−２−イリデン）エチリデン）−１−シクロヘキセン−１−イル）エテニル）−１，１−ジメチル−３−（４−スルホブチル）−１Ｈ−ベンズ［ｅ］インドリウム、分子内塩、遊離酸；ならびにＨ．Ｗ．サンズ社（Ｈ．Ｗ．Ｓａｎｄｓ  Ｃｏｒｐ）のインドレニン染料ＳＤＡ  ２８６０およびＳＤＡ  ４７３３である。ＳＤＡ  ４９２７はＬＴＨＣ層用に特に好ましい染料である。
【００３７】
ＬＴＨＣ層は、バインダー中に粒子状放射線吸収剤を含むことができる。好適な顔料の例としてはカーボンブラックおよび黒鉛が挙げられる。
【００３８】
質量パーセントの計算において溶媒を排除した層中の放射線吸収剤の質量パーセントは、一般に１質量％〜８５質量％、好ましくは３質量％〜６０質量％、最も好ましくは５質量％〜４０質量％であり、これはＬＴＨＣ層中に使用される個別の放射線吸収剤およびバインダーによって変動する。
【００３９】
ＬＴＨＣ層中に使用すると好適なバインダーとしては、たとえば、フェノール樹脂（たとえば、ノボラックおよびレゾール樹脂）、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリレート、およびスチレンアクリル樹脂などのフィルム形成性ポリマーが挙げられる。ＬＴＨＣ層の％透過率は、放射線吸収剤の種類および量、ならびにＬＴＨＣ層の厚さの影響を受ける。ＬＴＨＣ層は、熱転写画像形成方法において使用される画像形成放射線の波長における放射線透過率が約２０％〜約８０％、より好ましくは約４０％〜約５０％となるべきである。バインダーが存在する場合、放射線吸収剤対バインダーの質量比は、一般に質量で約５：１〜約１：１０００、好ましくは質量で約２：１〜約１：１００である。ポリマーまたは有機のＬＴＨＣ層は、０．０５μｍ〜２０μｍ、好ましくは、０．０５μｍ〜１０μｍ、より好ましくは、０．１０μｍ〜５μｍの厚さにコーティングされる。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態においては、ＬＴＨＣ層は、前出の参考文献の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０５／３８０１０号明細書および国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０５／３８００９号明細書に開示されるような組成を有する多種多様の水溶性または水分散性のポリマーバインダーを含むことができる。好ましくは、水分散性バインダーのその水相中の平均粒度は、０．１ミクロン未満であり、より好ましくは０．０５ミクロン未満であり、好ましくは狭い粒度分布を有する。本発明において有用なＬＴＨＣ層に好ましい水溶性または水分散性のポリマーバインダーは、アクリル樹脂および親水性ポリエステルの群から選択されるものであり、より好ましくは前出の参考文献の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０５／３８００９号明細書に記載されるようなスルホン化ポリエステルから選択されるものである。
【００４１】
ＬＴＨＣ層の他の好ましいポリマーバインダーは、無水マレイン酸ポリマー、ならびに無水マレイン酸ポリマーおよび／またはコポリマーをアルコール、アミン、およびアルカリ金属水酸化物で処理することによって得られる官能性を有するものなどのコポリマーである。無水マレイン酸系コポリマーの特定の種類は式（ＩＩＩ）で表される構造を含み
【化１】
2010505640.tif 000003
上式中、ｘおよびｚは任意の正の整数であり；
ｙは、０または任意の正の整数であり；
Ｒ２１およびＲ２２は、同種の場合も異種の場合もあり、個別に水素、アルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、およびハロゲンであり、但しＲ２１およびＲ２２の１つは芳香族基であり；
Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ４１、およびＲ４２は、同種または異種であり、水素、または１〜約５個の炭素原子のアルキルであってよく；
Ｒ５０は：
ａ）１〜約２０個の炭素原子を含有するアルキル基、アラルキル基、アルキル置換アラルキル基；
ｂ）１〜約２０個の繰り返し単位であってよい、各オキシアルキレン基中に約２〜約４個の炭素原子を含有するアルキル基、アラルキル基、アルキル置換アラルキル基のオキシアルキル化誘導体；
ｃ）１〜約６個の繰り返し単位であってよい、各オキシアルキレン基中に約２〜約４個の炭素原子を含有するアルキル基、アラルキル基、アルキル置換アラルキル基のオキシアルキル化誘導体；
ｄ）少なくとも１つの不飽和部分；
ｅ）少なくとも１つのヘテロ原子部分；
ｆ）Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＮＨ４＋から選択される塩を形成することができるアルカリ分子；ならびに
ｇ）それらの組み合わせから選択される官能基である。
【００４２】
ＬＴＨＣ層の好ましい無水マレイン酸ポリマーの１つは、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ
３３、Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３が個別に水素であり、Ｒ２２がフェニルであり、Ｒ５０が２−（ｎ−ブトキシ）エチルである式（ＩＩＩ）のコポリマーを含む。ＬＴＨＣ層において有用な無水マレイン酸コポリマーの具体例の１つは、ペンシルバニア州エクストンのサートマー社（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）の製品のＳＭＡ１４４０Ｈなどのスチレン無水マレイン酸コポリマーである。
【００４３】
本発明の一実施形態においては、好ましいＬＴＨＣ層の１つは、インドシアニン、多置換フタロシアニンや金属含有フタロシアニンなどのフタロシアニン、およびメロシアニンからなる群から選択される１種類以上の水溶性または水分散性の放射線吸収性シアニン化合物と；アクリル樹脂、親水性ポリエステル、スルホン化ポリエステル、ならびに無水マレイン酸ホモポリマーおよびコポリマーからなる群から選択される１種類以上の水溶性のまたは水分散性のポリマーバインダーとを含む。最も好ましいＬＴＨＣ層の１つは：第４級アンモニウム陽イオン化合物；ホスフェート陰イオン化合物；ホスホネート陰イオン化合物；１〜５個のエステル基と２〜１０個のヒドロキシル基とを含む化合物；アルコキシル化アミン化合物；およびそれらの組み合わせからなる群から選択される１種類以上の剥離改質剤をさらに含む。
【００４４】
粒子の形態、あるいは熱蒸着、ｅ−ビーム加熱、およびスパッタリングなどの種々の技術によって堆積されたフィルムとしてのいずれかで、金属放射線吸収剤をＬＴＨＣ層として使用することもできる。ニッケルおよびクロムがＬＴＨＣ層１０８に好ましい金属であり、クロムが特に好ましい。加熱層用に、あらゆる他の好適な金属を使用することもできる。金属加熱層の好ましい厚さは、使用される金属の光吸収に依存する。クロム、ニッケル／バナジウム合金、またはニッケルの場合、８０〜１００オングストロームの層が好ましい。
【００４５】
本発明において使用されるＬＴＨＣ層に好ましい放射線吸収剤は、ＣｒおよびＮｉから選択される金属膜、カーボンブラック、黒鉛、ならびにＬＴＨＣ層内で約６００〜１２００ｎｍの範囲内の吸収極大を有する近赤外染料からなる群から選択される。
【００４６】
キャリア層
本発明の熱画像形成基体は、ベースフィルムとキャリア層とを含む。キャリア層の厚さは、約５ｎｍ〜約１０μｍ、好ましくは約１００ｎｍ〜約５μｍ、より好ましくは約２００ｎｍ〜約３μｍのいずれかの厚さであってよい。キャリア層１０４は、熱画像形成またはパターニングが可能な材料でできており、１つ以上の層を含むことができる。キャリア層は伝導層、絶縁層、接着層、平坦化層、または保護層として機能することができ、熱転写プロセスでナノ粒子層とともに転写される。キャリア層は、典型的には絶縁体または導体であり、後述するような多種多様の付加または縮合ポリマーおよびオリゴマーのいずれかを含むことができる。
【００４７】
たとえば、π−共役ポリマーを含むキャリア層または転写層は、その層中の他の成分の性質に依存して導体層または半導体層として分類されうる。同様に、たとえば、絶縁性ポリマーを含むキャリア層または転写層は、その層中の他の成分の性質に依存して導体層または誘電体層として分類されうる。本明細書においては、化学的または電気的手段を使用して特定の温度における層の抵抗率が数桁の大きさにわたって可逆的に変動可能である場合に、その層が半導体層として分類される。ある層が半導体層ではなく、約１０７Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有する場合に、その層が誘電体層として分類される。層が電子デバイスの誘電体部品として使用される場合、好ましくは抵抗率が約１０１１Ω・ｃｍ以上であり、より好ましくは約１０１４Ω・ｃｍ以上である。本明細書では、層が半導体層ではなく約１０６Ω・ｃｍ以下の抵抗率を有する場合に、その層は導体層として分類される。層が、電子デバイスの機能性伝導性部品である場合、好ましくはその層の抵抗率は約１Ω・ｃｍ以下であり、より好ましくは約１０−４Ω・ｃｍ以下であり、最も好ましくは約１０−５Ω・ｃｍ以下である。
【００４８】
好ましい一実施形態においては、キャリア層は、転写プロセス中に転写されて、パターニングされたナノ粒子層とパターニングされたキャリア層とを熱画像形成レシーバー上に含む多層転写単位が得られる。キャリア層は、屈折率調整剤、吸光剤、発光体、非線形光学媒質、半導体、導体、および誘電体などの多種多様な材料を含むことができる。好ましいキャリア層は、導体層、誘電体層、および半導体層、ならびにそれらの組み合わせである。
【００４９】
転写後、キャリア層は、本明細書においてベースフィルムとは反対側のナノ粒子層の面として定義されるパターニングされたナノ粒子層の表面上に位置し、ナノ粒子層の平坦化、接着、および／または保護の機能を果たすことができる。キャリア層は、転写プロセス中にレーザーによって誘発されるナノ粒子層の損傷の防止、および／または完全性の維持のための保護層として機能することもできる。キャリア層は、ナノ粒子層のレシーバーへの付着を改善することもできる。
【００５０】
本発明の別の好ましい一実施形態においては、キャリア層は、転写プロセス中のナノ粒子層の転写の促進、ならびに場合により保護および付着を得る目的以外の機能は果たさない。このような場合、転写後にキャリア層を除去することが望ましい場合がある。これらの場合、キャリア層が、転写後にナノ粒子層に対して弱い付着性を示し、ブローイング、剥離、減圧、ならびに粘着面または静電面に接触させることによる付着的除去からなる群から選択される１つ以上のステップによって容易にキャリア層が除去され、それによってパターニングされたナノ粒子層は無傷で熱画像形成レシーバーに付着できるように、キャリア層材料および曝露エネルギーを選択することができる。用語「無傷」は、一般にパターニングされたナノ粒子層の５０質量％を超える量が無傷のままであることを意味する。好ましくは８０質量％を超える、最も好ましくは９０質量％を超えるナノ粒子層が無傷のままとなる。キャリア層の除去に好適な粘着面は、付着的除去に使用される周囲条件未満のＴｇを有する自由表面粘着層を含む市販のテープ製品である。
【００５１】
伝導層および抵抗層
キャリア層として有用な導体としては、π−共役有機ポリマーおよびこれらのポリマーにドープした種類のものが挙げられる。好ましいポリマーは、以下の分類の１つ以上に含まれる：（ａ）ポリアニリン（ＰＡＮＩ）およびポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などの安定な伝導性ポリマー；（ｂ）ＰＡＮＩ、ＰＥＤＯＴなどの標準的なコーティング技術を使用してフィルムを形成する可溶性または分散性の伝導性ポリマー；ならびにポリ（２，５ジアルコキシ）パラフェニレンビニレンおよびポリ（３−ヘキシル）チオフェンなどの伝導性ポリマーの他のアルキル置換またはアルコキシ置換誘導体；ならびに（ｃ）ドーピングによって高い伝導性が得られる伝導性ポリマー。本明細書において伝導性ポリマーＡと呼ぶ好ましい伝導性ポリマーは、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリ複素環式芳香族ビニレン、およびそれらの誘導体からなる群から選択される。高伝導性ポリマー、および伝導性ポリマーのドーピング方法の説明は以下の参考文献に見ることができる：ブレダス（Ｂｒｅｄａｓ），Ｊ．−Ｌ．伝導性ポリマーハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）中；スコットハイム（Ｓｋｏｔｈｅｉｍ），Ｔ．編；マーセル・デッカー社（Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ、Ｉｎｃ．），ニューヨーク（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ），１９８６，第２巻第２５章（Ｖｏｌ．２，Ｃｈａｐｔｅｒ  ２５）；マクダーミッド（ＭａｃＤｉａｒｍｉｄ），Ａ．Ｇ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００１，４０，２５８１−２５９０；およびヒーガー（Ｈｅｅｇｅｒ），Ａ．Ｊ．Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００１，４０，２５９１−２６１１。米国特許第５，８６３，４６５号明細書および第５，３７０，８２５号明細書には、ポリアニリンの伝導性および半導体特性が記載されている。可塑剤の酸などの有機酸が好ましいドーパントである。別の好ましいドーパントは前述の伝導性ナノ粒子である。ドーパントとして好ましい伝導性ナノ粒子は、金、銀、銅、およびそれらの合金、ＩＴＯ、ＡＴＯ、カーボンナノチューブ、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される。
【００５２】
本発明の好ましい実施形態において、ポリアニリンおよびその誘導体の伝導性は、参照として本明細書に援用される米国特許公開第２００５／０１１６２０２号明細書に記載されるように、有機酸、および場合によりカーボンナノチューブなどのドーパントを使用して微調整することで、適切なレベルの伝導性を得ることができる。好ましいキャリア層導体は、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）、好ましくは約０．１〜１２質量％のＳＷＮＴのポリアニリン分散体を含む。好ましくは、ポリアニリンおよびその誘導体は、１〜３０個の炭素を有する有機プロトン酸でさらにドープされ、前記酸は、ポリマー主鎖中の窒素原子のモル当量の約２５％〜約１００％である。好ましい有機プロトン酸の１つは、ジノニルナフタレンスルホン酸（ＤＮＮＳＡ）である。
【００５３】
キャリア層として有用な導体の好ましい厚さは、約０．０１〜約１０ミクロンであり、好ましくは約０．１〜約５ミクロンであり、より好ましくは約０．２〜約３ミクロンである。
【００５４】
伝導性キャリア層は、伝導性または抵抗性ナノ粒子がドープされた非伝導性ポリマーを含むこともできる。伝導性キャリア層の形成に有用な好ましい非伝導性ポリマーは、非伝導性ポリマーＡであり、この非伝導性ポリマーＡは：アクリルラテックスおよびスチレン−アクリルラテックス、ならびにランダムコポリマーおよびグラフトコポリマーなどの溶液系アクリルおよびスチレン−アクリル（コ）ポリマー、ならびに（メタ）アクリレートコポリマー；ならびにそれらの組み合わせ；エチレンと、（メタ）アクリレート、酢酸ビニル、一酸化炭素、および（メタ）アクリル酸からなる群から選択される１つ以上のモノマーとのコポリマー；ならびにポリ酢酸ビニルおよびそのコポリマーからなる群から選択されるとして本明細書において定義される。非伝導性ポリマーＡの特に好ましい溶液系ポリマーおよびラテックスポリマーは、Ｔｇが約−５０℃〜約１７５℃、より好ましくは約−３０℃〜約９０℃である。この群の特に好ましい溶液系ポリマーは、Ｍｗが約１０，０００〜約２００，０００であることをさらなる特徴とする。伝導性キャリア層の形成に有用なさらに別の好ましい非伝導性ポリマーは、本明細書において非伝導性ポリマーＢと呼ばれるものであり、ポリビニルピロリドン、およびポリビニルピロリドン−コ−酢酸ビニルなどのそのコポリマーである。ドーパントとして好ましい伝導性ナノ粒子は、金、銀、銅、およびそれらの合金、ＩＴＯ、ＡＴＯ、カーボンナノチューブ、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される。好ましいドーピングは約４０〜約９０質量％の範囲内のナノ粒子である。
【００５５】
半導体層
機能性キャリア層として有用な半導体としては、一般に、当技術分野において周知であり、参照として本明細書に援用される国際公開第０３／０５２８４１Ａ１号パンフレットに開示されているπ−共役有機化合物およびポリマーから誘導される有機半導体が挙げられる。伝導性および半導体の有機ポリマーの合成及び性質は当技術分野において周知である。「２０００年ノーベル賞講演」（Ｎｏｂｅｌ  Ｐｒｉｚｅ  ２０００  Ｌｅｃｔｕｒｅ）  アラン・マクダーミッド（Ａｌａｎ  ＭａｃＤｉａｒｍｉｄ），Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  １，２００１，２６９−２７９；および「導電性ポリマーハンドブック」（Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ），  Ｔ．スコットハイム（Ｓｋｏｔｈｅｉｍ），Ｒ．エルセンバウマー（Ｅｌｓｅｎｂａｕｍｅｒ）、およびＪ．レイノルズ（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ）編著、第２版（２ｎｄ  ｅｄ．），マーセル・デッカー社，ニューヨーク（Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ  Ｉｎｃ．，ＮＹ），１９９８などのいくつかの概略的参考文献が入手可能である。米国特許第５，８６３，４６５号明細書および米国特許第５，３７０，８２５号明細書には、ポリアニリンの伝導性および半導体特性が記載されている。これらのポリマー半導体キャリア層の好ましい厚さは、約０．０５〜約１０ミクロン、好ましくは約０．１〜約５ミクロン、より好ましくは約０．２〜約３ミクロンである。本明細書において半導体Ａと呼ばれる好ましいオリゴマーおよびポリマーの有機半導体としては、ポリアセン、ポリフェニレン、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリチオフェン、ポリ（３，４−二置換チオフェン）、ポリベンゾチオフェン、ポリイソチアナフテン、ポリピロール、ポリフラン、ポリピリジン、ポリ−１，３，４−オキサジアゾール、ポリイソチアナフテン、ポリアニリン、ポリアズレン、ポリセレノフェン、ポリベンゾフラン、ポリインドール、ポリピリダジン、ポリピレン、ポリアリールアミン、およびそれらの誘導体が挙げられる。
【００５６】
誘電体層
誘電体キャリア層としては、顔料などの種々の充填剤を有するまたは有さない絶縁性ポリマーが挙げられる。デバイス中の機能性キャリア層として特に有用な誘電体層としては、有機ポリマー、および高Ｋ誘電体ナノ粒子と併用されるポリマーが挙げられる。ここで、高Ｋ誘電体ナノ粒子は、誘電率が２０以上、好ましくは３０以上、より好ましくは１００以上であるナノ粒子を意味する。
【００５７】
本発明の一実施形態では、キャリア層１０４として有用な誘電体層は、アクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルラテックス、溶液系のアクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルポリマー、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択されるアクリルおよびスチレンポリマー；部分的に水素化されたポリ（４−ヒドロキシ）スチレン、ポリ（４−ヒドロキシ）スチレン、ならびに、ポリ（４−ヒドロキシ）スチレンと、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）アクリレート、スチレン、およびアルキル置換されたスチレンとのコポリマー（ここで、アルキル基がＣ１〜Ｃ１８の直鎖または分岐鎖アルキル基である）からなる群から選択されるヘテロ原子−置換スチレンポリマー；フェノール−アルデヒド（コ）ポリマーおよび（コ）オリゴマーならびにそれらの組み合わせ；ならびにポリ（酢酸ビニル）からなる群から選択される１種類以上の誘電性ポリマーと；層Ａ内で約６００〜約１２００ｎｍの範囲の吸収極大を特徴とする１種類以上の近赤外線染料を、層Ａの乾燥質量を基準にして約０．５質量％〜約１０質量％とを含む、本明細書で層Ａと呼ばれる、材料の少なくとも１つの層を含む、約１０１４Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有する。本明細書における誘電性ポリマーという用語は、ホモポリマー、２種以上のモノマーの重合から誘導されるコポリマー、グラフト（コ）ポリマーを含むポスト誘導体化（ｐｏｓｔ−ｄｅｒｉｖａｔｉｚｅｄ）（コ）ポリマー、ならびに低分子量ホモポリマーまたはコポリマーを包含する。ポリマーは、直鎖状、分岐鎖状、超分岐状または樹枝状であってもよい。
【００５８】
層Ａのための好ましい誘電性ポリマーとしては、アルキル（メタ）アクリレート、スチレン、およびアルキル置換されたスチレン（ここで、アルキル基がＣ１〜Ｃ１８の直鎖または分岐鎖アルキル基である）を含むアクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルラテックスが挙げられる。これらのラテックス系ポリマーのための好ましい任意のモノマーとしては、（メタ）アクリル酸、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートおよびグリシジル（メタ）アクリレートが挙げられる。より好ましいアクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルラテックスは、少なくとも約８５質量％、好ましくは少なくとも約９０質量％、およびより好ましくは少なくとも約９５質量％の、アルキル（メタ）アクリレート、スチレン、およびアルキル置換されたスチレン（ここで、アルキル基がＣ１〜Ｃ１８の直鎖または分岐鎖アルキル基である）の群から選択されるモノマーを含む１種類以上のラテックス樹脂と本明細書で定義されるラテックスＡの群から選択される。これらのラテックス樹脂のための好ましい任意のモノマーとしては、好ましくは約５質量％以下の（メタ）アクリル酸、好ましくは約１０質量％以下のヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、および好ましくは約５質量％以下のグリシジル（メタ）アクリレートが挙げられる。好ましくは、ラテックスは、約１５０ｎｍ未満、より好ましくは、約１００ｎｍ未満の平均粒径、ならびに約１００未満、好ましくは約７５未満、およびより好ましくは約２５未満の酸価を有する。
【００５９】
（１０１４Ω・ｃｍを超える）高い抵抗率を有する層Ａのための特に好ましいポリマーは、アクリルラテックスＢおよびスチレン−アクリルラテックスＣならびにそれらの組み合わせである。アクリルラテックスＢは、少なくとも約８５質量％、好ましくは少なくとも約９０質量％、およびより好ましくは少なくとも約９５質量％の、メチルメタクリレートおよびブチルアクリレートからなる群から選択されるモノマーを含む１種類以上のアクリルラテックスと本明細書で定義される。スチレン−アクリルラテックスＣは、少なくとも約８５質量％、好ましくは少なくとも約９０質量％、およびより好ましくは少なくとも約９５質量％の、メチルメタクリレート、ブチルアクリレートおよびスチレンからなる群から選択されるモノマーを含む１種類以上のスチレン−アクリルラテックスと本明細書で定義される。アクリルラテックスＢおよびスチレン−アクリルラテックスＣのための好ましい任意のモノマーは、好ましくは約５質量％以下の（メタ）アクリル酸、好ましくは約１０質量％以下のヒドロキシエチルメタクリレート、および好ましくは約５質量％以下のグリシジルメタクリレートからなる群から選択される。誘電性ポリマーとして有用なアクリルおよびスチレンアクリルラテックスの市販の例としては、ジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）９５および１９１５（コ）ポリマー（ジョンソン・ポリマー（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ））が挙げられる。好適なラテックスポリマーを合成するための方法は、国際公開第０３／０９９５７４号パンフレットに報告されている。
【００６０】
層Ａのための他の好ましい誘電性ポリマーとしては、溶液系のアクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルポリマーが挙げられる。本明細書における「溶液系」という用語は、水ならびに／あるいは、アルコール、例えばエタノールおよびブトキシエタノール；エーテル、例えばジメトキシエタン；エステル、例えば酢酸エチルおよび酢酸ブチル；ケトン、例えば、アセトンおよび２−ブタノン；および芳香族炭化水素、例えばキシレンを含む１種類以上の一般的な有機溶媒などの溶媒に可溶な材料を指す。好ましい溶液系のアクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルポリマーは、約１００，０００未満、好ましくは５０，０００未満、およびより好ましくは３０，０００未満のＭｗを有する。さらに、好ましい溶液系のアクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルポリマーは、約２５０未満の酸価を有する。好ましい溶液系のアクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルポリマーは、アルキル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、スチレン、およびアルキル置換されたスチレン（ここで、アルキル基がＣ１〜Ｃ１８の直鎖または分岐鎖アルキル基である）の群から選択されるモノマーを含む。これらの溶液系ポリマーのための好ましい任意のモノマーとしては、（メタ）アクリル酸およびヒドロキシエチル（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００６１】
層Ａのための特に好ましい材料は、アクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルラテックスと、上記の水性のアクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルポリマーとの組み合わせである。好ましくは、この組み合わせは、組成物の乾燥質量を基準にして、約２０質量％〜約８０質量％、より好ましくは約４０質量％〜約８０質量％の、アクリルまたはスチレン−アクリルラテックス画分および約２０質量％〜約８０質量％、より好ましくは約２０質量％〜約６０質量％の、水性のアクリルまたはスチレン−アクリルポリマー画分を含む。
【００６２】
層Ａのための他の好ましい誘電性ポリマーとしては、部分的に水素化されたポリ（４−ヒドロキシ）スチレン、ポリ（４−ヒドロキシ）スチレン（ＰＨＳ）、ならびにＰＨＳと、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）アクリレート、スチレン、およびアルキル置換されたスチレンとのコポリマー（ここで、アルキル基がＣ１〜Ｃ１８の直鎖または分岐鎖アルキル基である）からなる群から選択されるヘテロ原子−置換されたスチレンポリマーが挙げられる。特に好ましいコモノマーは、ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレートおよびスチレンであり、ヒドロキシエチルメタクリレートおよびブチルアクリレートが特に好ましい。ＰＨＳ（コ）ポリマーは、直鎖状または分岐鎖状であってもよい。ＰＨＳホモポリマーが用いられるとき、分岐構造が好ましい。この種類の好ましい（コ）ポリマーは、約３０，０００未満および好ましくは約２０，０００未満およびより好ましくは約１０，０００未満のＭｗを有する。部分的に水素化されたＰＨＳは、ポリマー内の不飽和の約５０当量％まで水素化されたＰＨＳポリマーを指し、好ましいポリマーは、約１０〜２０当量％まで水素化される。市販の例としては、ＰＨＳ−Ｂ（分岐状ＰＨＳホモポリマー；テキサス州ダラスのデュポン・エレクトロニック・テクノロジー（ＤｕＰｏｎｔ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ））、マルカ・リンカー（Ｍａｒｕｋａ  Ｌｙｎｃｕｒ）ＣＭＭ（メチルメタクリレートとのＰＨＳコポリマー；日本国東京の丸善石油化学株式会社（Ｍａｒｕｚｅｎ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．、ＬＴＤ．Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ））、マルカ・リンカー（Ｍａｒｕｋａ  Ｌｙｎｃｕｒ）ＣＨＭ（ヒドロキシエチルメタクリレートとのＰＨＳコポリマー；丸善（Ｍａｒｕｚｅｎ））、マルカ・リンカー（Ｍａｒｕｋａ  Ｌｙｎｃｕｒ）ＣＢＡ（ブチルアクリレートとのＰＨＳコポリマー、丸善（Ｍａｒｕｚｅｎ））、マルカ・リンカー（Ｍａｒｕｋａ  Ｌｙｎｃｕｒ）ＣＳＴ１５、５０、および７０（スチレンとのＰＨＳコポリマー、丸善（Ｍａｒｕｚｅｎ））、ならびにマルカ・リンカー（Ｍａｒｕｋａ  Ｌｙｎｃｕｒ）ＰＨＭ−Ｃ（部分的に水素化されたＰＨＳ、丸善（Ｍａｒｕｚｅｎ））が挙げられる。
【００６３】
層Ａのための他の好ましい誘電性ポリマーとしては、フェノール−アルデヒド（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されるものが挙げられる。この種類の好ましい（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーは、フェノール；アルキル−およびアリール−置換されたフェノール；ホルムアルデヒド；およびアルキル−、アリール−およびヘテロ原子−置換されたアルデヒドからなる群から選択される、モノ−およびビス−フェノールならびにモノ−およびビス−アルデヒドから誘導される。フェノール−アルデヒド樹脂はさらに誘導体化されてもよく、例えば、ヒドロキシ基がエーテル基に変換される。この基内の好ましい（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーは、約２０，０００以下、好ましくは約１０，０００以下のＭｗを有する。市販の例としては、ノボラック（Ｎｏｖｏｌａｃ）（登録商標）／ノボラック（Ｎｏｖｏｌａｃ）（登録商標）樹脂（ニューヨーク州スケネクタディのスケネクタディ・インターナショナル社（Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．，Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ））が挙げられる。
【００６４】
層Ａのための他の好ましい誘電性ポリマーとしてはポリ（酢酸ビニル）ホモポリマーが挙げられる。この基内の好ましいポリマーは、約１００，０００以下のＭｗを有する。
【００６５】
上記のポリマーは、数ある特性の中でも特に、改良された可撓性、付着性、赤外線染料との相溶性のために、可塑化され得る。場合によっては、可塑剤は、上記の種類のポリマーから選択されてもよい。例えば、より高いＴｇまたはより高い分子量（ＭＷ）のフェノール−アルデヒドポリマーが、より低いＴｇまたはより低いＭＷフェノール−アルデヒドポリマーとブレンドすることができる。別の例は、フェノール−アルデヒドポリマーとブレンドされたＰＨＳである。上記の種類のポリマーのいくつかのための好適な可塑剤の例は、ポリ（エチレン）グリコール、グリセリンエトキシレート、ジ（エチレングリコール）ジベンゾエート、およびジブチルフタレートなどのフタレート系可塑剤を含む。様々なポリマーおよびそれらの使用に関する詳細のためのいくつかの潜在的に好適な可塑剤は、次の参照文献：「Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｓ」、Ｇ．ウィピッチ（Ｗｙｐｙｃｈ）編、オンタリオ州トロントのケムテック出版（ＣｈｅｍＴｅｃ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，Ｔｏｒｏｎｔｏ，Ｏｎｔ．）２００４年に見られる。
【００６６】
層Ａは、層Ａの乾燥質量を基準にして、約０．５質量％〜約１０質量％、およびより好ましくは約０．５質量％〜約６質量％の、層Ａ内で約６００〜約１２００ｎｍの吸収極大を特徴とする１種類以上の近赤外線染料を含む。好ましくは、近赤外線染料は、その吸収帯域が転写プロセスに用いられる露光レーザーの発光帯域と重なるように選択される。典型的に、露光レーザーは、近赤外線範囲の放射線を発する。好ましい種類の染料は、インドシアニン、多置換フタロシアニンおよび金属含有フタロシアニンを含むフタロシアニン、ならびにメロシアニンの群から選択されるシアニン化合物である。特に好ましい種類の近赤外線染料は、約８３０ｎｍでの吸収を有するインドシアニン染料のものである。約８３０ｎｍで吸収を有し、様々な溶媒および水への可溶性を有するいくつかの好適なインドシアニン染料は、Ｈ．Ｗ．サンド社（Ｈ．Ｗ．Ｓａｎｄｓ  Ｃｏ．）および他の供給元から入手可能である。本発明のための好ましい近赤外線染料は、３Ｈ−インドリウム、２−［２−［２−クロロ−３−［（１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）エチリデン］−１−クロロペンテン−１−イル］エテニル］−１，３，３−トリメチル−、ＣＡＳ番号［１２８４３３−６８−１］を有するトリフルオロメタンスルホン酸との塩（１：１）；２−（２−（２−クロロ−３−（２−（１，３−ジヒドロ−１，１−ジメチル−３−（４−スルホブチル）−２Ｈ−ベンズ［ｅ］インドール−２−イリデン）エチリデン）−１−シクロヘキセン−１−イル）エテニル）−１，１−ジメチル−３−（４−スルホブチル）−１Ｈ−ベンズ［ｅ］インドリウム、分子内塩、ＣＡＳ番号［１６２４１１−２８−１］を有する遊離酸；ならびに以下の式（Ｉ）および（ＩＩ）とそれらの共鳴構造とに対応するインドレニン（ｉｎｄｏｌｅｎｉｎｅ）染料の群から選択される。
【化２】
2010505640.tif 000004
【００６７】
材料の好ましい染料レベルは、約０．２以上のフィルムＯＤを生じることとなり、約０．５〜約１．５のＯＤが好ましい。好ましいＯＤに達するために、未充填の（ｕｎｆｉｌｌｅｄ）水性ラテックス系は、典型的に、約４〜６質量％のより高い染料充填量を必要とするであろう。未充填の溶液系は、典型的に、約０．５〜約２質量％のより低い染料充填量を必要とするであろう。
【００６８】
別の好ましい実施形態では、誘電体層は、勾配染料層である２つ以上の層Ａを含み、それぞれの勾配染料層は独立して約０．５〜約１０質量％の乾燥質量％の近赤外線染料を特徴とし；ここで、少なくとも１つの勾配染料層は、より低い質量％の近赤外線染料を有し、少なくとも１つの勾配染料層は、より高い質量％の近赤外線染料を有し、そして近赤外線染料の前記より高い質量％は、近赤外線染料のより低い質量％の値より少なくとも２０％高い値である。
【００６９】
別の好ましい実施形態では、少なくとも１つの層Ａは、層Ａの乾燥質量を基準にして約１０〜約９０質量％の高誘電率ナノ粒子画分をさらに含み、ナノ粒子画分は、約２０を超える誘電率、および約５ｎｍ〜約５００ｎｍの平均粒径を有する。本明細書における高誘電率ナノ粒子画分は、約２０以上、好ましくは約３０以上、およびより好ましくは約１００以上の誘電率を有するナノ粒子を指す。この実施形態を実施するための好ましい誘電性ポリマーは、上述したように、アクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルラテックス、溶液系のアクリル、スチレンおよびスチレン−アクリル（コ）ポリマー、およびそれらの組み合わせ；ならびにフェノール−アルデヒド（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーの群から選択される。この実施形態を実施するための好ましい高誘電率ナノ粒子は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムストロンチウムおよび二酸化チタンの群から選択される。
【００７０】
別の好ましい実施形態では、誘電体層は、勾配ナノ粒子層である２つ以上の層Ａを含み、それぞれの勾配ナノ粒子層は独立して約１０〜約９０質量％の乾燥質量％の高誘電率ナノ粒子画分を特徴とし；ここで、少なくとも１つの勾配ナノ粒子層は、より低い質量％の高誘電率ナノ粒子画分を有し、少なくとも１つの勾配ナノ粒子層は、より高い質量％の高誘電率ナノ粒子画分を有し、そして前記より高い質量％の高誘電率ナノ粒子画分は、より低い質量％の値より少なくとも２０％高い値である。
【００７１】
別の好ましい実施形態では、誘電体層は、約１０１４Ω・ｃｍ以上の抵抗率を特徴とする、１種類以上の誘電性ポリマーを含む、本明細書で層Ｂと呼ばれる他の誘電体層をさらに含む。誘電性ポリマーの広範なリストは、国際公開第０３／０５２８４１号パンフレットおよび国際公開第０６／０２４０１２号パンフレットに見られる。層Ｂのための好ましい誘電性ポリマーは、上述したように、アクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルラテックス、溶液系のアクリル、スチレンおよびスチレン−アクリルポリマー、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択されるアクリルおよびスチレンポリマー；部分的に水素化されたポリ（４−ヒドロキシ）スチレン、ポリ（４−ヒドロキシ）スチレン、ならびに、ポリ（４−ヒドロキシ）スチレンと、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）アクリレート、スチレン、およびアルキル置換されたスチレンとのコポリマー（ここで、アルキル基がＣ１〜Ｃ１８の直鎖または分岐鎖アルキル基である）からなる群から選択されるヘテロ原子−置換されたスチレンポリマー；フェノール−アルデヒド（コ）ポリマーおよび（コ）オリゴマーならびにそれらの組み合わせ；ならびにポリ（酢酸ビニル）からなる群から選択される。この実施形態は、上で開示された他の実施形態を含めてさらに実施することができる。層Ｂのための好ましい任意の添加剤としては、カーボンブラックおよび高誘電率ナノ粒子が挙げられ、この実施形態を実施するための好ましい高誘電率ナノ粒子は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムストロンチウムおよび二酸化チタンからなる群から選択される。
【００７２】
別の好ましい実施形態では、誘電体層は、抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上であり、アルキル（メタ）アクリレート、スチレン、およびアルキル置換スチレンからなる群から選択されアルキル基がＣ１〜Ｃ１８直鎖または分岐鎖アルキル基であるモノマーを少なくとも約８５質量％含むアクリルラテックス、スチレンラテックス、およびスチレン−アクリルラテックスからなる群から選択される１種類以上の誘電性ポリマーを含む層Ｃとして本明細書で呼ばれる少なくとも１つの材料の層を含む。この実施形態は前述の他の実施形態を含めてさらに実施することができる。一実施形態においては、層Ｃは、層Ｃの乾燥質量の最大約９０質量％の高誘電率ナノ粒子画分をさらに含み、このナノ粒子画分は、誘電率が約２０を超え、平均粒度が約５ｎｍ〜約５００ｎｍである。層Ｃに好ましい任意選択の添加剤としては、カーボンブラックおよび高誘電率誘電体ナノ粒子が挙げられ、この実施形態を実施するのに好ましい高誘電率誘電体ナノ粒子は、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムストロンチウム、および二酸化チタンの群から選択される。
【００７３】
層Ａ、任意選択の層Ｂ、および層Ｃ中に使用される誘電性ポリマーのＴｇは、約−３０〜約１５０℃の範囲であり、好ましくは約２０〜約９０℃の範囲であり、最も好ましくは約３０〜約７０℃の範囲である。典型的には、充填剤の添加によって、より低いＴｇのポリマーの利用が可能となり、可塑剤の添加によって、より高いＴｇのポリマーの利用が可能となる。誘電体層自体、ならびに層Ａ、層Ｂ、および層Ｃなどの誘電体層中に使用される層の好ましいＴｇは約３０〜約１００℃であり、好ましくは約４０〜約８５℃であり、最も好ましくは約４５〜約６５℃である。
【００７４】
層Ａ、層Ｂおよび層Ｃには、充填剤、界面活性剤、消泡剤、分散剤および粉砕助剤などの添加剤が含まれてもよい。この目的のために好適な多数の界面活性剤、消泡剤、分散剤および粉砕助剤が利用可能である。選択は、多くの場合、観察されるコーティングおよび分散体の品質ならびに熱転写プロセスにおける、誘電体層の、他の層への所望の付着に基づくこととなる。特定の実施形態では、界面活性剤は、シロキシ−、フルオリル−、アルキル−およびアルキニル−置換された界面活性剤を含む。これらとしては、ビック（Ｂｙｋ）（登録商標）（ビック・ケミー（Ｂｙｋ  Ｃｈｅｍｉｅ））、ゾニル（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）（デュポン（ＤｕＰｏｎｔ））、トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）（登録商標）（ダウ（Ｄｏｗ））、サーフィノール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ）（登録商標）（エア・プロダクツ（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ））およびダイノール（Ｄｙｎｏｌ）（登録商標）（エア・プロダクツ（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ））界面活性剤が挙げられる。好ましい界面活性剤は、ビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４５、３４６および３４８ならびにゾニル（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）ＦＳＯおよびＦＳＮである。特定の実施形態では、消泡剤はアルキルおよびアルキニル官能基を含み、消泡剤としてはサーフィノール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ）（登録商標）消泡剤が挙げられる。特定の実施形態では、分散剤は官能化されたポリマー、オリゴマーおよびモノマーを含み、分散剤としては、サーフィノール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ）（登録商標）およびディスパービック（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ）（登録商標）分散剤が挙げられる。
【００７５】
誘電体キャリア層として有用な他の誘電性ポリマーとしては、前述の非伝導性ポリマーＡおよび非伝導性ポリマーＢが挙げられる。
【００７６】
誘電体層の、ならびに層Ａ、層Ｂおよび層Ｃを含む、誘電体層に用いられる層の好ましい厚さは、約０．０５〜約１０ミクロン、好ましくは約０．１〜約５ミクロン、およびより好ましくは約０．２〜約３ミクロンである。
【００７７】
光吸収性顔料が充填された誘電性ポリマーは、反射防止層として有用となる。銀などの伝導性ナノ粒子層の下または表面上のキャリア層または追加の転写層として使用される場合、このような層は特に有用である。この目的に好ましい顔料はカーボンブラックである。好ましい組成は約１質量％〜約９０質量％のカーボンブラックである。
【００７８】
本明細書において前述した米国特許第６６４５６８１号明細書の光減衰剤は、ベースフィルムの代わりまたはこれに加えてキャリア層中に混入することもできる。この光減衰剤の性質は、使用される個別のレーザーおよび印刷システムに依存する。ポリマー系キャリア層の減衰剤として有用な染料としては、オイル・ブルー（Ｏｉｌ  Ｂｌｕｅ）Ｎおよびメチレン・ブルー（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｂｌｕｅ）が挙げられる。減衰剤は、熱画像形成可能なキャリア層の成分の約０．１〜約１５質量％を構成することができる。
【００７９】
ナノ粒子の分散液
本発明のドナー要素は、不揮発性画分であって、不揮発性画分の質量を基準にして約６５〜１００質量％の使用量のナノ粒子、および場合により最大約３５質量％の使用量の分散剤とを含有する不揮発性画分と；揮発性キャリア流体とから実質的になる分散液から一部は作製される。
【００８０】
「不揮発性画分」は、必要に応じて熱画像形成ドナーの加熱または乾燥を含むこともできる熱画像形成ドナーの製造後に転写層内に残留するナノ粒子および分散剤を含有する画分を意味する。
【００８１】
「分散剤」は、ナノ粒子のキャリアまたはマトリックス媒体として使用される不揮発性の有機材料および無機材料を意味する。分散剤は、ポリマー、オリゴマー、小分子、バインダー、表面処理剤、可塑剤、充填剤、消泡剤などの加工助剤、界面活性剤、安定剤、コーティング助剤、顔料、ＩＲ染料などの染料などの１種類以上の成分で構成される。分散剤は、ナノ粒子が均一に分散しコーティングされるようなナノ粒子の分散を可能にすること；ならびに転写特性への寄与、最も顕著には熱転写プロセス中のナノ粒子転写層のキャリア層および熱画像形成レシーバーへの相対的な付着力への寄与などのいくつかの機能を有する。分散剤は、転写層の機能特性にも寄与することができる。たとえば、分散剤は誘電体、半導体、または導体であってよい。
【００８２】
本発明の一実施形態においては、分散剤は、ポリマーバインダーの約２０％以上、より好ましくは約４０％以上から構成される。分散剤の好ましい種類の１つとしては、前述の参考文献の国際公開第９４／２１７０１号パンフレットに記載されるようなグラフトコポリマーＡが挙げられる。本発明の方法における分散剤として有用な他の好ましい（コ）ポリマー／（コ）オリゴマーとしては、「キャリア層」と題される項における前述の定義のような伝導性ポリマーＡ、非伝導性ポリマーＡ、非伝導性ポリマーＢ、半導体Ａ、および層Ａに関して説明した誘電性ポリマーなどの導体層、半導体層、および誘電体層として前述したものが挙げられる。ナノ粒子転写層が機能性導体である場合には、伝導性ポリマーＡから選択される伝導性ポリマーがより好ましい。ナノ粒子転写層が機能性半導体である場合には、半導体Ａから選択される半導体分散剤がより好ましい。ナノ粒子転写層が機能性誘電体である場合には、層Ａに関して説明した誘電性ポリマーから選択される誘電性分散剤がより好ましい。
【００８３】
分散剤または分散剤成分として有用なより低分子量のオリゴマーおよび小分子としては、界面活性剤および消泡剤が挙げられる。好適な界面活性剤および消泡剤としては、キャリア層に関して前述したものが挙げられる。
【００８４】
好ましくはナノ粒子の使用量は、不揮発性画分の約６５〜１００質量％であり、より好ましくは、不揮発性画分の少なくとも７０質量％、８０質量％、９０質量％、および９８質量％である。しかし、任意の特定の場合の使用量は、ナノ粒子、キャリア層、および熱画像形成レシーバーの性質に依存する。たとえば、実際には、銀ナノ粒子は、使用量が約６５〜約９３質量％であり、平均最長寸法が約５ｎｍ〜約１５００ｎｍ、および分散剤画分が７．０〜約３５質量％である場合に最も良好に使用されることが分かった。好ましくは銀ナノ粒子は８５〜約９３質量％の使用量で使用される。
【００８５】
「揮発性キャリア流体」は、熱画像形成ドナーの製造中、追加の加熱を伴うが、必要に応じて感熱印刷プロセスの前に蒸発する分散液の画分を本発明者らは意味している。典型的には揮発性キャリア流体は、水、有機溶媒、気体材料、またはそれらの一部の組み合わせである。揮発性キャリア流体は、ナノ粒子、および使用されるあらゆる任意選択の分散剤と適合性となるように選択される。臨界点の圧力および温度よりも上にある超臨界流体は、揮発性キャリア流体として機能することができる。好ましい超臨界流体の１つは二酸化炭素である。
【００８６】
追加の転写層
ナノ粒子層に加えて１つ以上の転写層を熱画像形成ドナーに適用することができる。追加の転写層は、ベースフィルムとは反対側のナノ粒子層の面として本明細書において定義されるナノ粒子層の表面上にあることができ、および／またはキャリア層は２つ以上の転写層を含むことができる。追加の転写層は、１つ以上の導体層、半導体層、または誘電体層を含むことができる。
【００８７】
熱画像形成ドナーの作製
ナノ粒子層を含む熱画像形成ドナーは、熱画像形成基体上のキャリア層の自由表面上に分散液を適用し、そのキャリア流体を揮発させることによって作製される。分散液の適用は、ナノ粒子の均一層が得られる、または必要に応じてナノ粒子のパターニングされた層または不均一層が得られるあらゆる方法によって行うことができる。ロッドコーティング、押出コーティング、グラビアコーティング、およびスピンコーティングなどのコーティング、吹き付け、印刷、ブレーディング、へら付けを使用することができる。コーティングおよび吹き付けは、均一なナノ粒子層を得るために好ましい分散液適用方法である。多くの市販のコーティング機、コーティングロッドおよびナイフブレードなどの装置、ならびに印刷機を使用して分散液を適用することができる。キャリア流体を蒸発させるとナノ粒子層が得られる。ナノ粒子層は、加熱および減圧などのあらゆる従来の乾燥方法によって乾燥させることができる。
【００８８】
保護可剥性カバー層
場合により、熱転写ドナーの最外層の上に保護可剥性カバー層が存在してもよい。このカバー層は、下にある転写層を保護し、容易に除去可能である。図１Ｃは、カバー層の存在を示す熱画像形成ドナー１００の断面図である。熱画像形成ドナー１００は、フィルム１０２、キャリア層１０４、ナノ粒子層１０６、および可剥性カバー層１１２を含む。好ましいカバーシートの１つはポリエチレンフィルムである。
【００８９】
熱画像形成レシーバー
図２Ａは、本発明の一実施形態による熱画像形成レシーバーの断面図である。熱画像形成レシーバー２００は、レシーバーベースフィルム２０２、および任意選択の画像受容層２０４を含む。レシーバーベースフィルム２０２は、熱画像形成ドナーのベースフィルムに関して規定した寸法安定性のシート材料を含む。さらに、レシーバーベースフィルムは、不透明材料であってよく、たとえば、二酸化チタンなどの白色顔料が充填されたポリエチレンテレフタレート、アイボリー紙、またはタイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）スパンボンドポリオレフィンなどの合成紙などであってよい。シート材料はガラスであってもよい。好ましいレシーバー用ベースフィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、ポリイミド、およびガラスである。
【００９０】
任意選択の画像受容層２０４は、種々の転写層への熱画像形成レシーバー２００の付着を促進する。好適な画像受容層２０４は、キャリア層の説明において前述したあらゆる（コ）ポリマー／コ（オリゴマー）／樹脂などの多様なポリマーを含む。レシーバー層の典型的なポリマーは、（メタ）アクリレートホモポリマーおよびコポリマー、（メタ）アクリレートブロックコポリマー、ならびにスチレン等の他の種類のコモノマーを含有する（メタ）アクリレートコポリマーなどの（メタ）アクリル系ポリマーである。本発明において好ましい画像受容層は、前出の定義のラテックスＢである。レシーバー要素は、レシーバー支持体と画像受容層との間に、剥離層、クッション層、および接着層等の１つ以上の追加層を場合により含むことができる。本発明における使用に好適な受容要素は、米国特許第５，５６５，３０１号明細書において転写要素として開示され、国際公開第０３／０９９５７４号パンフレットにおいてレシーバー要素として開示されており、両文献は参照として本明細書に援用される。別のレシーバー要素が米国特許第５，５３４，３８７号明細書に開示されており、この記載内容が参照として本明細書に援用される。本発明において好ましいクッション層は、エチレン酢酸ビニルコポリマー（エルバックス（Ｅｌｖａｘ）（登録商標）、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ））である。レシーバー表面を粗面化する方法が国際公開第０３／０９９５７４号パンフレットに記載されている。本発明における好ましい粗面化方法の１つは、シート、典型的には圧力及び熱の存在下で粗面化されたシートにレシーバー表面を接触させることである。
【００９１】
接触
本発明の熱画像形成ドナーは、熱画像形成レシーバーに接触させられる。この接触は、ドナーのナノ粒子層と、またはナノ粒子層を覆うあらゆる任意選択層と行うことができる。「接触」とは、ドナーがレシーバーと非常に接近し、好ましくは数ミクロンの範囲内となることを意味する。あらかじめ印刷された層、繊維、または粒子などによって、ドナーとレシーバーとの間の間隙を制御するスペーサーとして機能させて、レシーバーをドナーから偏らせることができる。真空および／または圧力を使用して、ドナー要素１００およびレシーバー要素２００を互いに保持することができる。一代替法として、組立体の周囲部分で層を溶融させることによって、ドナー要素１００およびレシーバー要素２００を互いに保持することができる。さらなる一代替法として、ドナー要素１００およびレシーバー要素２００を互いにテープで留め、画像形成装置にテープで留めることができる。ピン／締め付けシステムを使用することもできる。さらに別の一代替法として、ドナー要素をレシーバー要素に積層することができる。ドナー要素１００およびレシーバー要素２００が可撓性である場合には、それらの組立体を、レーザー画像形成に有用なドラム上に好都合に取り付けることができる。
【００９２】
転写
熱転写は、図２Ｂに示すようなレーザー媒介転写方法によって行うことができる。一実施形態においては、ドナー要素１００とレシーバー要素２００との組立体が、好ましくはレーザー放射線（Ｒ）の形態である熱に、基体上に形成される所望のパターンの画像の曝露パターンで選択的に曝露される。レーザー放射線またはレーザービーム（Ｒ）、１０４と、存在する場合には１０８との間の界面付近に焦点が合わされ、その他の場合には１０４と１０２との間の界面付近に焦点が合わされる。ナノ粒子およびキャリア層をレシーバーに転写するのに十分な放射線が照射される。
【００９３】
熱転写ドナー要素を加熱するために種々の発光源を使用することができる。類似の技術（たとえば、マスクを介した露光）の場合は、高出力光源（たとえば、キセノンフラッシュランプおよびレーザー）が有用である。デジタル画像形成技術の場合は、赤外レーザー、可視レーザー、および紫外レーザーが特に有用である。特に、ドナー要素の構造、転写層材料、熱転写の方式、および他のそのような要因に基づいて、他の光源および照射条件が好適となりうる。
【００９４】
放射線は、好ましくはベースフィルム１０２の裏側、すなわち、ナノ粒子層を含有しない側から照射される。レーザー放射線は、好ましくは最大約６００ｍＪ／ｃｍ２、より好ましくは約７５〜４４０ｍＪ／ｃｍ２のレーザーフルエンスで照射される。約３５０ｎｍ〜約１５００ｎｍの動作波長のレーザーが好ましい。約７５０〜約８７０ｎｍ、および最高１２００ｎｍなどの領域で発光するダイオードレーザーが特に好都合であり、これらは小型、低コスト、安定性、信頼性、耐久性、および変調の容易さに関して実質的に好都合となる。このようなレーザーは、たとえば、スペクトラ・ダイオード・ラボラトリーズ（Ｓｐｅｃｔｒａ  Ｄｉｏｄｅ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）（カリフォルニア州サンノゼ（Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ，ＣＡ））より入手可能である。レシーバーに画像を適用するために使用される装置の１つは、クレオ・スペクトラム・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）３２４４Ｆであり、これは８３０ｎｍ付近で発光するレーザーを使用している。この装置は空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を利用して、約８３０ｎｍのレーザーダイオードアレイからの５〜５０ワットの出力の分割および変調を行っている。関連する光学素子によって、画像形成可能な要素上にこの光の焦点が合わせられる。これによって、０．１〜３０ワットの画像形成光がドナー要素上に生成して、５０〜２４０の個別のビームの配列として集中し、それぞれ約１０×１０〜２×１０ミクロンのスポット中に１０〜２００ｍＷの光を有する。米国特許第４，７４３，０９１号明細書に開示されるようにスポットごとに個別のレーザーを使用して、類似の露光を行うこともできる。この場合、各レーザーは、７８０〜８７０ｎｍで電気的に変調された５０〜３００ｍＷの光を発する。他の選択肢としては、５００〜３０００ｍＷを放出するファイバー結合レーザーが挙げられ、そのそれぞれが変調され媒体上に焦点が合わせられる。このようなレーザーは、アリゾナ州トゥーソン（Ｔｕｃｓｏｎ，ＡＺ）のオプト・パワー（Ｏｐｔｏ  Ｐｏｗｅｒ）から入手することができる。
【００９５】
熱画像形成に好適なレーザーとしては、たとえば、高出力（＞９０ｍＷ）シングルモードレーザーダイオード、ファイバー結合レーザーダイオード、およびダイオード励起固体レーザー（たとえば、Ｎｄ：ＹＡＧおよびＮｄ：ＹＬＦ）が挙げられる。レーザー露光滞留時間は、広範囲で変動させることができ、たとえば、百分の数マイクロ秒〜数十マイクロ秒以上とすることができ、レーザーフルエンスは、たとえば約０．０１〜約５Ｊ／ｃｍ２以上の範囲内とすることができる。
【００９６】
ナノ粒子層の少なくとも一部およびキャリア層の対応する近接部分が、熱転写によって熱画像形成レシーバー上に転写されることで、積層順で、パターニングされたナノ粒子層およびパターニングされたキャリア層が得られる。用語「キャリア層の対応する近接部分とともに」は、レシーバー上へのナノ粒子層の移動が、ナノ粒子層に近接して存在する露出キャリア層のレシーバー上への同時で対応した移動を含むことを意味する。キャリア層が、ナノ粒子層の表面上に存在する２つ以上の層または追加の転写層を含む実施形態においては、これらの層も同様に転写される。これらの部分は同じ領域である場合もあるし、実質的に同じ領域である場合もある。本発明者らは、後者が、これらの部分が正確に厳密ではなく１：１対応ではないことを意味している。実質的に同一とは、本発明が、ナノチューブなどのナノ粒子が、パターニングされたキャリア層の周囲を超えて付着しうる場合を含むことを意味している。本発明は、熱画像の周囲におけるキャリア層が完全に無傷では転写されない場合も含んでおり、これは、熱処理の周囲でのばらつき、またはその他の理由によるものと思われる。
【００９７】
露光後、ドナー要素１００およびレシーバー要素２００は、図３Ａおよび３Ｂに示されるように分離されて、ナノ粒子層１０６およびキャリア層１０４の転写されなかった部分がドナー要素１００上に残り、ナノ粒子層１０６およびキャリア層１０４の画像形成された部分はレシーバー要素２００上に残る。通常、ドナーおよびレシーバーの分離は、これら２つの要素を単純に剥離して引き離すことによって行われる。これは、一般には必要とする剥離力は非常に小さく、ドナー要素をレシーバー要素から単純に分離することで行われる。これはあらゆる従来の分離技術を使用して行うことができ、手作業または自動的に行うことができる。
【００９８】
使用済みドナー要素（ネガ画像）および画像形成されたレシーバー要素（ポジ画像）のいずれかまたは両方が、機能性物体として有用となりうる。さらに、使用済みドナー要素および画像形成されたレシーバー要素のいずれかまたは両方を永久的基体として使用することができ、好ましくは積層によって、使用済みのドナーまたはレシーバーから画像を永久的基体に転写することができる。
【００９９】
通常、転写層の転写された部分は、レーザー放射線に露光した転写層部分に対応する。場合によっては、ドナー要素およびレシーバー要素の性質、ならびに転写プロセスパラメーターに依存するが、ドナー要素１００およびレシーバー要素２００が分離されるときに、レシーバー要素が、１つ以上の転写層の露光部分と未露光部分との両方を含む。熱画像形成レシーバーの表面上に１つ以上の熱転写層の露光部分と未露光部分とを含む、熱画像形成レシーバー上のパターンの解像度を向上させる方法の１つは：（ａ）熱画像形成レシーバーの前記表面を接着面に接触させて、一時的な積層体を得るステップと；（ｂ）一時的な積層体から前記接着面を除去して、１つ以上の転写層の前記未露光部分が実質的に存在しない表面を有する熱画像形成レシーバーを得るステップとを含む。この方法を実施するのに好適な接着面は、市販の接着テープであり、たとえば、３Ｍカンパニー（３Ｍ  ｃｏｍｐａｎｙ）より入手可能なスコッチ（Ｓｃｏｔｃｈ）（登録商標）ブランドのテープである。粘着性ローラー、たとえば、ＳＤＩのほこり除去システム−１（赤）（Ｄｕｓｔ  Ｒｅｍｏｖａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ−１（ｒｅｄ））（システムズ・ディビジョン社（Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｉｎｃ．）、アーバイン（Ｉｒｖｉｎｅ），ＣＡ  ９２６１８−２００５）の形態で入手可能な中間粘着性ローラーが上記方法に好適な接着面である。前述のＬＴＨＣ層として使用されるクロムフィルムも、非常に穏やかな条件下で転写層の未露光部分を除去するための有用な低粘着性接着層となる。
【０１００】
本発明の方法は、パターニングされたキャリア層をレシーバー要素２００から除去するステップを含んでいる。図３Ｃは、レシーバーシートが接着層を含み、キャリア層１０４が除去されている実施形態を示している。前述のようにキャリア層をレシーバーから除去するために剥離またはブローイングを使用することができる。粘着シートまたは静電シートを使用して、この除去プロセスを補助することができる。
【０１０１】
本発明の方法は、パターニングされたナノ粒子層上にパターニングされた層を配置するステップをさらに含むことができる。この後者の方法は、２つの転写層１０４Ａおよび１０４Ｂを含むキャリア層を使用して、図４Ａに示されるようにナノ粒子層の転写と同時に行うことができる。熱転写ステップにより得られる対応するレシーバー層（図４Ｂ）は、積層順で、前記レシーバーと、パターニングされたナノ粒子層と、パターニングされた転写層１０４Ｂおよび１０４Ａを含むパターニングされたキャリア層とを含む。前述したようにパターニングされた転写層１０４Ａを除去して、図４Ｃに示されるようなパターニングされたナノ粒子層およびパターニングされた転写層１０４Ｂを得ることができる。あるいは、独立したステップにおいて、１つ以上のパターニングされた層を、パターニングされたナノ粒子層に熱転写することもできる。好ましいポリマー層としては、導体、半導体、および誘電体の群から選択されるポリマー層が挙げられる。
【０１０２】
図５Ａは、本発明の別の一実施形態による熱画像形成レシーバー２００の断面図である。熱画像形成レシーバー２００は、ベースフィルム２０２および少なくとも１つのパターニングされた層２０５を含む。パターニングされた層２０５は、パターニングされた半導体層、パターニングされた導体層、およびパターニングされた誘電体層からなる群から選択される。図５Ｂは、本発明のさらに別の一実施形態による熱画像形成レシーバー２０２の断面図である。熱画像形成レシーバー２００は、ベースフィルム２０２、ベースフィルム２０２上のパターニングされたゲート導体層２０６、ゲート導体層２０６上のパターニングされた誘電体層２０８、および誘電体層２０８上のパターニングされたソース／ドレイン導体層２１０を含む。種々の組成物の物品を上記方法により作製することができる。図３Ｂ、３Ｃ、４Ｂ、４Ｃ、６Ａ、および６Ｂは、電子用途のこのような数種類の組成物を示している。
【０１０３】
少なくとも部分的に本発明を使用することによって形成可能な種々の電気素子としては、電子回路、抵抗、コンデンサ、ダイオード、整流器、エレクトロルミネッセンスランプ、記憶素子、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、ユニジャンクショントランジスタ、薄膜トランジスタ、金属−絶縁体−半導体スタック、有機トランジスタ、電荷結合素子、絶縁体−金属−絶縁体スタック、有機導体−金属−有機導体スタック、集積回路、光検出器、レーザー、レンズ、導波管、格子、ホログラフィック素子、フィルタ（たとえば、アド−ドロップフィルタ、利得平坦化フィルタ、カットオフフィルタなど）、ミラー、スプリッタ、カプラ、コンバイナ、変調器、センサー（たとえば、エバネッセントセンサー、位相変調センサー、干渉センサーなど）、光キャビティ、圧電デバイス、強誘電性デバイス、薄膜電池、またはそれらの組み合わせ、たとえば光ディスプレイ用アクティブマトリックスアレイとしての電界効果トランジスタおよび有機エレクトロルミネッセンスランプが挙げられる。
【０１０４】
図６Ａは、本発明の別の一実施形態により作製される組成物の断面図である。この組成物は、ベースフィルム２０２および少なくとも１つのパターニングされた層２０６を含む熱画像形成レシーバー、ならびに熱画像形成レシーバー２００の表面上に分散したパターニングされたナノ粒子層１０６およびキャリア層１０４を含む。パターニングされた層２０６は、パターニングされた半導体層、パターニングされた導体層、およびパターニングされた誘電体層を含む群から選択される材料を含む。パターニングされた熱画像形成性キャリア層１０４は、場合により、パターニングされたナノ粒子層１０６の表面から除去することができる。
【０１０５】
図６Ｂは、本発明のさらに別の一実施形態により作製される組成物の断面図である。この組成物は、ベースフィルム２０２と、ベースフィルム２０２上にパターニングされたゲート導体２０６層とを含む熱画像形成レシーバーを含む。熱画像形成レシーバーは、ゲート導体層２０６上にパターニングされた誘電体層２０８と、誘電体層２０８上にパターニングされたソース／ドレイン導体層２１０と、パターニングされたソース／ドレイン導体層２１０上に分布してパターニングされたナノ粒子層１０６とをさらに含む。キャリア層１０４は、ナノ粒子層１０６の表面から除去されている。この組成物の種々の層の配列は、種々の実施形態で変動してもよい。
【０１０６】
本発明の別の一実施形態において、熱画像形成ドナーは、本明細書においてナノ粒子層の表面として定義されるベースフィルムとは反対側のナノ粒子層の面上に配置された１つ以上の追加の転写層を含む。本発明の方法に従って、１つ以上の追加の転写層を熱画像形成レシーバーに接触させて、熱転写プロセスが進められる。転写は、１つ以上の前記追加の転写層の対応する近接部分を熱画像形成レシーバー上に転写することで、積層順で前記レシーバー上に、パターニングされた追加の転写層、パターニングされたナノ粒子層、およびパターニングされたキャリア層を得ることを含む。
【０１０７】
本発明の別の一実施形態は、２つ以上の転写層を含むキャリア層を含む。その熱転写プロセスは、２つ以上の転写層の対応する近接部分を熱画像形成レシーバー上に転写することで、積層順で、前記レシーバーと、パターニングされたナノ粒子層と、２つ以上の転写層を含むパターニングされたキャリア層とを得ることを含む。好ましい多層キャリア層の１つは、誘電体転写層の表面上に半導体転写層を含む。
【０１０８】
追加の転写層は、好ましくは導体層、半導体層、および誘電体層からなる群から選択され、好ましい材料はそれぞれのキャリア層に関して前述した材料である。より具体的には、好ましい追加の転写層としては、伝導性ナノ粒子層が転写される場合には伝導層および誘電体層が挙げられ、半導体ナノ粒子層が転写される場合には半導体層および誘電体層が挙げられる。別の好ましい追加の転写層は、接着層としても機能する誘電体層である。これによって、パターニングされたナノ粒子層を熱画像形成レシーバーに強く付着させることができ、ナノ粒子層を損傷することなくパターニングされたキャリア層を後に除去することができる。
【０１０９】
本発明によって、導体、半導体、および誘電体などのさまざまな種類の基体上にナノ粒子を一段階で堆積することが可能となる。本発明の堆積方法は、乾式であるため、既に堆積されている場合があるあらゆる層に対する溶媒の不適合性の問題が発生しない。本発明の方法は、所望の構成でナノ粒子を配置するために、あらゆる予備パターニングステップ、およびあらゆる他の領域が選択された表面処理を必要としない。
【０１１０】
以下の実施例によって本発明をさらに明確にする。これらの実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、説明のみを目的として提供しているものであることを理解されたい。上記の説明およびこれらの実施例から、当業者であれば、本発明の本質的な特徴を確認することができ、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、種々の使用および条件に適合させるために本発明の種々の変更および修正を行うことができる。
【０１１１】
材料
特に示されない限り、化学物質を、さらに精製せずに、入手したままの状態で使用した。溶媒は、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）およびＶＷＲから購入され、試薬グレードの純度またはそれ以上の純度のものであり；入手可能な場合は、ＨＰＬＣグレードおよび好ましくは電子グレードの溶媒を用いた。水は、脱イオン水、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）製のＨＰＬＣグレードの水、または精製水のいずれかであった。ポリマー、可塑剤、赤外線染料、および界面活性剤を、本明細書に挙げた供給元から入手するかまたはアルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）から購入した。カーボンブラック分散体などの顔料を、ペン・カラー社（Ｐｅｎｎ  Ｃｏｌｏｒ，Ｉｎｃ．）（ペンシルベニア州ドイルスタウン（Ｄｏｙｌｅｓｔｏｗｎ，ＰＡ））から入手した。銀ナノ粒子は、フェロ社（Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏ．）の電子材料事業部（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）（ウルトラファイン・フェロ（Ｕｌｔｒａｆｉｎｅ  Ｆｅｒｒｏ）ＲＤ＆Ｓ  ７０００−３５Ａｇ粉末：粒度ｄ５０＝２２０ｎｍおよびｄ９０＝４３０ｎｍ）より購入した。すべての原材料ポリエステルフィルムは、デュポン帝人フィルム（ＤｕＰｏｎｔ  Ｔｅｉｊｉｎ  Ｆｉｌｍｓ）（デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））より入手した。
【０１１２】
ドナー基体
Ｃｒ  ＬＴＨＣ層
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、特に明記しない限り全ての実施例において厚さ５０ミクロン）のベースフィルムを、バージニア州マーチンズビル（Ｍａｔｉｎｓｖｉｌｌｅ，ＶＡ）のＣＰフィルム（ＣＰ  Ｆｉｌｍｓ）によって真空蒸着室においてクロム金属でコーティングした。光減衰剤（６７０ｎｍの吸収剤）を用いておよび用いずにＰＥＴフィルムに金属化を行った。クロム層を５０％Ｔおよび４０％Ｔの両方でコーティングした。この実施例では、これらのドナーフィルムは、光減衰剤を用いずに金属化されたフィルムについては、４０％Ｔ  Ｃｒ  ＰＥＴドナー基体および５０％Ｔ  Ｃｒ  ＰＥＴドナー基体と呼ぶこととする。ベースフィルムに６７０ｎｍの吸収剤を組み込んだドナーフィルムは、４０％Ｔ  Ｃｒ青色ＰＥＴドナー基体および５０％Ｔ  Ｃｒ青色ＰＥＴドナー基体と呼ぶこととする。
【０１１３】
有機ＬＴＨＣ層
有機ＬＴＨＣ層を、上記のＰＣＴ／ＵＳ０５／３８００９号明細書の実施例の配合Ｌに報告されるように調製した。
【０１１４】
ＬＴＨＣコーティング配合物を以下の材料から調製した：（ｉ）脱塩水：８９４ｇ；（ｉｉ）ジメチルアミノエタノール：５ｇ；（ｉｉｉ）ハンプフォード（Ｈａｍｐｆｏｒｄ）染料８２２（ハンプフォード・リサーチ（Ｈａｍｐｆｏｒｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ）；配合物はＳＤＡ  ４９２７に該当する）：１０ｇ；（ｉｖ）ポリエステルバインダー（アメルテック・ポリエステル・クリア（Ａｍｅｒｔｅｃｈ  Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  Ｃｌｅａｒ）；アメリカン・インク・アンド・コーティング社（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｉｎｋｓ  ａｎｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ｃｏｒｐ）；ペンシルベニア州バレーフォージ（Ｖａｌｌｅｙ  Ｆｏｒｇｅ；ＰＡ））：６５ｇの３０％水溶液；（ｖ）テゴウェット（ＴｅｇｏＷｅｔ）（商標）２５１（４）（ポリエーテル変性ポリシロキサンコポリマー、ゴールドシュミット（Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ））：２．５ｇ；（ｖｉ）ジメチルアミノエタノールエチルリン酸カリウム：１４ｇの１１．５％水溶液［この１１．５％水溶液を、３部の水および０．５部のエチルリン酸（ｅｔｈｙｌ  ａｃｉｄ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）（ストーファ・ケミカル社（Ｓｔａｕｆｆｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、コネチカット州ウェストポート（Ｗｅｓｔｐｏｒｔ，ＣＴ）：ルーブリゾール（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ）、オハイオ州ウィクリフ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，ＯＨ））ならびに十分な４５％水酸化カリウム水溶液を組み合わせて４．５のｐＨを得た後、十分なジメチルアミノエタノールを加えて７．５のｐＨを得て、最後に水で希釈して、水を含まない化合物の１１．５相対質量パーセントの、合計５部の最終水溶液を得ることによって調製した］；（ｖｉｉ）架橋剤サイメル（Ｃｙｍｅｌ）（商標）３５０（高度にメチル化された、モノマーメラミンホルムアルデヒド樹脂、サイテック・インダストリーズ社（Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．）、ニュージャージー州ウエストパターソン（Ｗｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，ＮＪ））：１０ｇの２０％溶液；ならびに（ｖｉｉｉ）アンモニウムｐ−トルエンスルホン酸：２ｇの１０％水溶液。
【０１１５】
成分（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を水に加え、最大で２４時間攪拌させてから、他の成分を示した順序で加えた。この配合物を濾過する必要はない。その配合物をインラインコーティング（ｉｎ−ｌｉｎｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）技術で以下のように適用した：ポリマーベースフィルム組成物を溶融押し出しし、冷却された回転ドラム上にキャスティングし、７５℃の温度でその元の寸法の約３倍になるまで押し出し方向に延伸した。次に、冷却された延伸フィルムの１つの側部をＬＴＨＣコーティング組成物でコーティングして、２０〜３０μｍのウェットコーティング厚さを得た。直接グラビアコーティングシステムを用いて、コーティングをフィルムウェブに適用した。６０ＱＣＨグラビアロール（パマルコ（Ｐａｍａｒｃｏ）によって供給される）を溶液に通して回転させて、溶液がグラビアロール表面を覆うようにする。グラビアロールを、フィルムウェブに対して反対方向に回転させ、１つの接触点でウェブにコーティングを適用する。コーティングされたフィルムを、１００〜１１０℃の温度で乾燥器（ｓｔｅｎｔｅｒ  ｏｖｅｎ）内に通し、ここで、フィルムを乾燥させ、その元の寸法の約３倍になるまで横方向に延伸した。二軸延伸コーティングフィルムを、従来の手段によって約１９０℃の温度でヒートセットした。次に、コーティングポリエステルフィルムを、ロールに巻き付ける。最終的なフィルムの全厚は５０μｍであり；転写補助コーティング層の乾燥厚さは０．０７μｍである。ＰＥＴ支持層は、ディスパース・ブルー（Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｂｌｕｅ）６０またはソルベント・グリーン（Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ）２８染料のいずれかを含有し、基体層のポリマーの、典型的に０．２質量％〜０．５質量％の最終染料濃度を得た。ディスパース・ブルー（Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｂｌｕｅ）６０染料（０．２６質量％）を含有するポリマー組成物は、６７０ｎｍで０．６±０．１の吸収度、および８３０ｎｍで＜０．０８の吸収度を有した。ソルベント・グリーン（Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ）２８染料（０．４０質量％）を含有するポリマー組成物は、６７０ｎｍで１．２の吸収度、および８３０ｎｍで＜０．０８の吸収度を有した。これらのドナー基体を、有機ＬＴＨＣ青色ＰＥＴドナー基体および有機ＬＴＨＣグリーン（Ｇｒｅｅｎ）ＰＥＴドナー基体と本明細書で呼ぶこととする。
【０１１６】
コーティング
ドナー要素およびレシーバー要素上への転写層およびその他の層のコーティングは、Ｒ．Ｄ．スペシャルティーズ社（Ｒ．Ｄ．Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．）（ＲＤＳ；ニューヨーク州ウェブスター（Ｗｅｂｓｔｅｒ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ））より購入した直径０．５インチのコーティングロッドを巻き付けて形成されたステンレス鋼と、ブッシュマン社（Ｂｕｓｃｈｍａｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）（オハイオ州クリーブランド（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ））より購入したＣＮプロファイル（ＣＮ  ｐｒｏｆｉｌｅ）を有する直径０．６２５インチのロッドから形成されたクロムめっきステンレス鋼とを使用して行った。表面の粒子汚染を除去するために、コーティングの直前にドナーの自由表面を加圧窒素流で洗浄する。コーティングは、平滑なガラス表面上に手で塗布するか、あるいはＥ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール社（ＤｕＰｏｎｔ  Ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  Ｉｎｃ．）（デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））製造のウォータープルーフ（ＷａｔｅｒＰｒｏｏｆ）（登録商標）カラー・バーサティリティ（Ｃｏｌｏｒ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ）コーティングシステム（ＣＶコーター）またはスロットダイコーターのいずれかを使用して機械でコーティングした。
【０１１７】
コーティングは、約６８℃の平均温度および約４０〜５０％の平均相対湿度の制御された温度／湿度環境において保管した。
【０１１８】
導体の電気特性評価
既知の形状の線の抵抗を測定することによって、導体線のシート抵抗および抵抗率を求めた。カスケード・マイクロテック（Ｃａｓｃａｄｅ  ＭｉｃｒｏＴｅｃｈ）（オレゴン州ビーバートン（Ｂｅａｖｅｒｔｏｎ，Ｏｒｅｇｏｎ））プローブステーションモデルアレッシ（Ａｌｅｓｓｉ）ＲＥＬ−６１００および半導体パラメーター分析器のアジレント・テクノロジーズ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）（カリフォルニア州パロアルト（Ｐａｌｏ  Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ））モデル４１５５Ｃを使用して、線に電流を印加し、線の中の既知の２箇所の電圧降下を測定した。典型的には、１×１０５〜−１×１０５Ａで電流を掃引して、ｍＶからＶの範囲内で電圧を求めた。Ｉ−Ｖ曲線の勾配および線の形状を使用して抵抗、シート抵抗、および抵抗率を求めた。これらの値から、伝導率およびコンダクタンスを計算することができる。
【０１１９】
熱画像形成装置およびドナーの取付け
クレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００（クレオ／コダック（Ｃｒｅｏ／Ｋｏｄａｋ）、カナダのバンクーバー（Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ，Ｃａｎａｄａ））を用いた。クレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００は、５０８０ｄｐｉ分解能で８３０ｎｍの波長で１２．５ワットの最大平均動作電力を有する改造されたサーマル（Ｔｈｅｒｍａｌ）１．７ヘッド（Ｈｅａｄ）を用いた改造されたドラム型の画像形成器であった。この８００トレンドセッター（Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）を、平均温度が約６８℃および平均相対湿度が約４０〜５０％の、制御された温度／湿度環境で動作させた。それぞれの印刷装置について、熱画像形成レシーバーの部分をドラム上に位置決めした。ドナー要素の、転写層でコーティングされた側がレシーバーの自由面に面するように、熱画像形成ドナーを取り付けた。画像形成組立体（ａｓｓｅｍｂｌａｇｅ）を、ドナーフィルム基部を通して裏側から露光した。真空ホールドダウン（ｖａｃｕｕｍ  ｈｏｌｄ  ｄｏｗｎ）を用いて、ドラムに機械的に固定された標準的なプラスチックまたは金属担体プレートにフィルムを取り付けた。クレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッターを用いたある実験では、通常のドナーおよびレシーバーのサイズに適合するようにドラム上に直接機械加工された吸引孔を有する非標準ドラムを、標準的なドラム／担体プレート組立体の代わりとして用いた。約６００ｍｍのＨｇ減圧によって、ドナーとレシーバーとを接触させた。レーザー出力は、コンピュータの制御下で、所望の画像形成パターンを形成するためのものであった。レーザー出力およびドラム速度は制御可能であり、受像表面上に転写される画像の目視検査によって判断される画像品質を最適化するために、それを繰返し調節した。
【０１２０】
ラテックスバインダーの作製
特定のドナーおよびレシーバー要素の作製に用いたラテックスバインダーは、国際公開第０３／０９９５７４号パンフレット（材料が表１に報告されている）の手順に従って調製した。組成物は、表２に報告され、国際公開第０３／０９９５７４号パンフレットに報告される分析方法を特徴としていた。モノマーおよび開始剤は、市販されており（アルドリッチ・ケミカル社（Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．）、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））、これを入手したままの状態で使用した。界面活性剤は、ポリステップ（Ｐｏｌｙｓｔｅｐ）（登録商標）Ｂ−７という、ラウリル硫酸アンモニウムの２９質量％水溶液（ステパン社（Ｓｔｅｐａｎ  Ｃｏ．）、イリノイ州ノースフィールド（Ｎｏｒｔｈｆｉｅｌｄ，ＩＬ））であった。
【０１２１】
【表１】
2010505640.tif 000005
【０１２２】
【表２】
2010505640.tif 000006
【０１２３】
レシーバー
表面処理した５ミルのメリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）ＳＴ５０４（デュポン帝人フィルム（ＤｕＰｏｎｔ  Ｔｅｉｊｉｎ  Ｆｉｌｍｓ））を入手したときの状態で使用した。界面活性剤としてゾニル（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）ＦＳＡを含有するアクリルラテックスポリマー分散体を、４ミルのメリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）５７４ベースフィルム（デュポン帝人フィルム（ＤｕＰｏｎｔ  Ｔｅｉｊｉｎ  Ｆｉｌｍｓ））上にスロットダイコーティングすることによって、国際公開第０３／０９９５７４号パンフレットの手順（可撓性レシーバーＦＲ−１の手順（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ＦＲ−１  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）により、アクリルラテックス画像受容層を有するＲ−１  ＰＥＴレシーバーを作製した。このアクリルラテックスポリマーは前述のように調製し、それらの組成は表２に示している。Ｒ−１レシーバー配合物は表３に示すように調製した。
【０１２４】
【表３】
2010505640.tif 000007
【０１２５】
水性誘電体層を作製するための一般手順
指定の量の水、および場合により３質量％水酸化アンモニウム溶液を混合することによって、水溶液を調製した。続いて、ＩＲ染料、４分の１の上記水溶液、ならびに場合により消泡剤、界面活性剤、および可塑剤を、褐色ガラス容器中に入れて十分混合した。場合により、容器中で第２のバインダーを４分の１の上記水溶液とともに秤量し、十分に混合した。場合により、別の容器中で顔料を４分の１の上記水溶液とともに秤量し、十分に混合した。撹拌子の入った大型容器中でバインダーを秤量し、残りすべての上記水溶液を加えた。第２のバインダー分散体、ＩＲ染料分散体、および顔料分散体の内容物を、撹拌しながらバインダーにゆっくり加えた。少なくともさらに１５分間撹拌した後、配合物を濾過して褐色容器または箔で覆った容器中に入れた。特に明記しない限り、孔径０．４５ミクロンのシリンジフィルターを使用した（プロピレンハウジングを有する２５ｍｍＧＤ／Ｘガラス・マイクロファイバー（Ｇｌａｓｓ  Ｍｉｃｒｏｆｉｂｅｒ）ＧＭＦ；カタログ番号６８９４−２５０４  ワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）、ニュージャージー州クリフトンのワットマン社（Ｗｈａｔｍａｎ  Ｉｎｃ．，Ｃｌｉｆｔｏｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ））。
【０１２６】
銀ナノ粒子を分散させるための一般手順
銀分散体を音波処理プローブ（デュケイン社（Ｄｕｋａｎｅ  Ｃｏ．）モデル（Ｍｏｄｅｌ）４０ＴＰ２００、トランスデューサー・モデル（Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  Ｍｏｄｅｌ）４１Ｃ２８）で１５分間処理しながら、５分間隔でスパチュラで混合物を撹拌した。次に、この混合物が入った容器を水浴中に入れ、１時間音波処理を行いながら、０．５時間間隔でスパチュラで混合物を撹拌した。次に、この混合物を、室温の水浴中、プローブ音波処理をさらに１５分間行って処理し、この間、５分間隔でスパチュラで混合物を穏やかに撹拌した。得られた分散液を２．０ミクロンのワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）（登録商標）ＭＧＦ−１５０シリンジ−ディスクフィルターで２回濾過した。
【０１２７】
実施例１
この実施例では、ベースフィルム、ＬＴＨＣ層、および青色に着色したアクリルラテックスキャリア層を含む熱画像形成基体に、ポリマー分散剤を含有しないアルミナナノロッドを適用し、レーザー放射線を使用して熱画像形成レシーバーに転写する本発明の方法を説明する。
【０１２８】
アルミナナノロッド分散液の調製
アルミニウムイソプロポキシド（４５．５ｇ）およびアルミニウムｓｅｃ−ブトキシド（６０ｇ）を０．０８５ＭのＨＣｌ（３Ｌ）中で１０日間撹拌した。次にこの溶液を、ガラス製振盪管中で４ｂａｒ（窒素）の圧力で１５０℃に２２時間加熱して、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）ナノロッド溶液を得た。こうして形成したナノロッドは、直径が約１５ｎｍであり、長さが約２００ｎｍである。約３質量％までこの溶液を蒸発させて濃縮した。
【０１２９】
キャリア層を有する熱画像形成ドナー基体の製造
以下のようにして青色に着色したキャリア層を作製した：
【０１３０】
顔料分散体：
前出の参考文献の国際公開第９４／２１７０１号パンフレットに記載されるようにして水性グラフトコポリマー分散剤（６０質量％）を調製した。これは６９質量％のｎ−ＢＡ／ＭＡ／ＡＡ（４５．５／４５．５／９）を３１質量％のＭＭＡ／ＭＡＡ（７１．２５／２８．７５）とグラフトしたものからなった。最初に２００１ｇの水性グラフトコポリマー分散剤（６０質量％）、２１８．１０９ｇのアミノメチルプロパノール、および３２９９８．４９ｇの水を混合することによって、顔料対分散剤比４：１の固形分１５質量％の顔料分散体を調製した。得られた混合物を４８０２．４ｇのイルガライト・ブルー・グロ・ピグメント（Ｉｒｇａｌｉｔｅ  Ｂｌｕｅ  Ｇｌｏ  Ｐｉｇｍｅｎｔ）（チバ（Ｃｉｂａ）；Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー（Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ）１５：３；ＣＡＳ  １４７−１４−８）とともに、０．８〜１．０ｍｍのジルコニア媒体およびダイノミル（Ｄｙｎｏｍｉｌｌ）中９０秒／半パイントの時間の再循環ループを使用した１０ガロンのダイノミル（Ｄｙｎｏｍｉｌｌ）ビーズミル中で分散させた。
【０１３１】
配合物の調製：
約１５７．５部の水、３９８部のイルガライト・ブルー・グロ（Ｉｒｇａｌｉｔｅ  Ｂｌｕｅ  Ｇｌｏ）分散体（１５質量％）、６０部のラテックスＡ−１（３３質量％）、９．０９部のラテックスＡ−２、２．５部のＳＤＡ  ４９２７、０．４０部のゾニル（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）ＦＳＡ（２５質量％）、および２．９８部のカプロラクトンと１，４−シクロヘキサンジメタノールとの２：１付加体を、３６．１２部のラテックスＡ−１（３３質量％）とともに加えて混合することによって、水性キャリア層配合物の一般手順に従い、固形分１５質量％の分散体を得た。
【０１３２】
コーティングの作製：
上記固形分１５質量％のキャリア層配合物を、５０％Ｔ  Ｃｒ  ＰＥＴドナー基体のクロム層上にスロットダイコーティングし、乾燥させて１３．７ｍｇ／ｄｍ２の厚さまで減少させて、キャリア層を有する熱画像形成基体を得た。この乾燥キャリア層コーティングは、５９．７質量％のイルガライト・ブルー・グロ（Ｉｒｇａｌｉｔｅ  Ｂｌｕｅ  Ｇｌｏ）分散顔料、０．１質量％ゾニル（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）ＦＳＡ、２．５質量％のＳＤＡ  ４９２７、３１．７質量％のラテックスＡ−１、３．０質量％のラテックスＡ−２、および３．０質量％のカプロラクトンと１，４−シクロヘキサンジメタノールとの２：１付加体の組成を有した。
【０１３３】
キャリア層上への分散液の適用
ガラスの平坦シート上に上記熱画像形成基体（２０ｃｍ×３０ｃｍ）を、キャリア層が上を向くようにして置いた。ナイロンフィルター（孔径５ミクロン）を介してシリンジから、３質量％アルミナナノロッド分散体（５ｍＬ）を、ドナーの短い辺に沿って供給した。＃４巻線ステンレス鋼ＲＤＳコーティングロッドを使用して、溶液のビードが、熱画像形成基体のキャリア層を覆う均一な薄膜になるように手で延ばした。この膜を乾燥させて、キャリア層の表面上にアルミナナノロッドの薄いコーティングを得た。
【０１３４】
熱転写プロセス
前述の手順により、上記ドナーおよび熱画像形成Ｒ−１レシーバーを、クレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。８３０ｎｍ放射線を使用して合計１１回、幅１ｃｍ×長さ２．５ｃｍの長方形のパターンを画像形成した。各画像は、クレオ（ＣＲＥＯ）８００トレンドセッター（Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）の０．５Ｗ刻みで３Ｗ〜１２Ｗまでの異なる出力レベル設定で印刷した。クレオ・トレンドセッター（ＣＲＥＯ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）のドラムは、すべての出力設定で１７０ｒｐｍで回転するように設定した。印刷パラメーターは：表面深さ＝９５および表面反射率＝０．３２０であった。６．５Ｗを超える値で、青色着色アクリルラテックスキャリアポリマーおよびナノ粒子転写層をドナーシートからレシーバーシートに、幅１ｃｍの長方形のパターンに従って転写すると、レシーバー基体の表面に、制御されパターニングされたナノロッドが堆積された。この最初の出力レベルの走査から、ナノロッドおよびキャリア層の転写パターニングに最適な出力が８Ｗであることを視覚的に決定された。狭い線、正方形、ならびに印刷コンデンサおよびトランジスタを製造するための構成要素の複雑な試験パターンを、８Ｗで１７０ｒｐｍのドラム速度においてクレオ（ＣＲＥＯ）８００トレンドセッター（Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）上で印刷すると、印刷された電子デバイスおよびその他の機能デバイスの製造に適切な小さい長さスケールのパターンでキャリア層およびナノロッドが堆積された。
【０１３５】
実施例２
この実施例では、６７０ｎｍ吸収剤を含むベースフィルム、ＬＴＨＣ層、およびノボラック（Ｎｏｖｏｌａｃ）キャリア層を含む熱画像形成基体にチタン酸バリウムナノ粒子を適用し、レーザー放射線を使用して熱画像形成レシーバーに転写する本発明の方法を説明する。ノボラック（Ｎｏｖｏｌａｃ）キャリア層部分は、後にテープを使用して除去した。
【０１３６】
チタン酸バリウムナノ粒子分散体の調製
チタン酸バリウムナノ粒子を、オブライエン（Ｏ’Ｂｒｉｅｎ），Ｓ．；ブルス（Ｂｒｕｓ），Ｌ．；マレー（Ｍｕｒｒａｙ），Ｃ．Ｂ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００１，１２３，１２０８５−１２０８６の手順により調製した。この手順のナノ粒子の安定剤としてオレイン酸を使用して直径約８ｎｍのナノ粒子を得た。単離したチタン酸バリウムナノ粒子をｐ−キシレンと混合して１０質量％分散液にして、コーティングするまでこれを振盪し続けた。
【０１３７】
キャリア層を有する熱画像形成ドナー基体の製造
ノボラック（Ｎｏｖｏｌａｃ）ＨＲＪ１４１９８（３．１６８ｇ、スケネクタディ・インターナショナル（Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ））およびＴｉｃ−５ｃ（０．０３２ｇ、Ｈａｍｐｆｏｒｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｉｎｃ．）のアセトン（１０．８ｇ）および２−メトキシエタノール（１．２８ｇ）中の溶液を調製し、終夜振盪した。この溶液の一部を、＃３成形ステンレス鋼ＲＤＳコーティングロッドを使用して、５０％Ｔ  Ｃｒ青色ＰＥＴドナー基体（３０ｃｍ×２０ｃｍ）のＣｒ層上に手でコーティングし、空気中で乾燥させて、キャリア層を有する熱画像形成ドナー基体を得た。
【０１３８】
キャリア層上への分散液の適用
上記熱画像形成基体を、キャリアポリマー層が上向きになるように平坦面上に置いた。１０質量％チタン酸バリウム分散体（約４ｍＬ）を、基体の８インチの辺の１つに沿って供給した。＃９成形ステンレス鋼ＲＤＳコーティングロッドを使用して、分散体が熱画像形成基体のキャリア層を覆う均一な薄膜となるように手で延ばした。この膜を空気中で乾燥させて、熱画像形成ドナーを得た。
【０１３９】
熱転写プロセス
前述の手順により、上記ドナーおよび熱画像形成Ｒ−１レシーバー（２８ｃｍ×１８ｃｍ）を、クレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。合計１１回、幅１ｃｍ×高さ２．５ｃｍの長方形のパターンを画像形成した。各画像は、０．５Ｗ刻みで７．５Ｗ〜１２．５Ｗまでの異なる出力レベル設定で印刷した。ドラムは、１１のすべての出力設定で１７０ｒｐｍで回転するように設定した。印刷パラメーターは：表面深さ＝１０５および表面反射率＝０．３０８であった。１１のすべての出力レベルでノボラック（Ｎｏｖｏｌａｃ）ＨＲＪ１４１９８／チタン酸バリウムナノ粒子の二重層を、幅１ｃｍの長方形のパターンに従ってドナーシートからレシーバーシートに転写すると、レシーバー基体の表面に、制御されパターニングされたチタン酸バリウムナノ粒子が堆積された。ドナーを目視検査すると、７．５Ｗ以上の出力で＞８０％の転写が起こり、１０Ｗ以上の出力で＞９５％の転写が起こったことが分かった。
【０１４０】
キャリア層の除去
印刷実験後、空気の存在下室温で密封したプラスチック袋中にレシーバー基体を保管した。この時間の間、ノボラック（Ｎｏｖｏｌａｃ）キャリア層は黄褐色に変化した。チタン酸バリウムナノ粒子およびノボラック（Ｎｏｖｏｌａｃ）キャリア層の転写印刷から約２年後、スコッチ（Ｓｃｏｔｃｈ）（登録商標）テープ片を、８．０Ｗおよび１２．５Ｗで印刷した領域部分の上に置いた。１分未満、テープ片をそのままの場所に置き、続いて剥離すると、黄変したノボラック（Ｎｏｖｏｌａｃ）キャリア層の対応部分は外れ、白色ナノ粒子層はその場所に残った。
【０１４１】
実施例３（比較例）
この実施例では、６７０ｎｍ吸収剤を含むベースフィルム、およびＬＴＨＣ層を含むが、キャリア層は含まない熱画像形成基体にチタン酸バリウムナノ粒子を適用し、続いてレーザー放射線を使用して熱画像形成する方法を説明する。実施例２と実施例３との印刷結果の比較から、転写プロセスを補助し、より低エネルギーで高歩留まりの転写が可能となるキャリア層の有用性が示される。実施例２と実施例３との比較によって、接着層としての機能においてキャリア層が有用であり、それによって、ナノ粒子が転写プロセス全体で連続フィルムを維持し、レシーバーに付着することが可能となることも示す。
【０１４２】
チタン酸バリウムナノ粒子分散体の調製
実施例２に記載のようにしてチタン酸バリウムナノ粒子分散体を調製した。
【０１４３】
キャリア層上への分散液の適用
５０％Ｔ  Ｃｒ青色ＰＥＴドナー（３０ｃｍ×２０ｃｍ）をＣｒ層が上向きになるように平坦面上に置いた。１０質量％チタン酸バリウム分散体（約４ｍＬ）を、基体の８インチの辺の１つに沿って供給した。＃１１成形ステンレス鋼ＲＤＳコーティングロッドを使用して、分散体が熱画像形成基体のＣｒ層を覆う均一な薄膜となるように手で延ばした。この膜を空気中で乾燥させて、熱画像形成ドナーを得た。
【０１４４】
熱転写プロセス
前述の手順により、上記ドナーおよび熱画像形成Ｒ−１レシーバー（２８ｃｍ×１８ｃｍ）を、クレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。０．５Ｗ刻みで３．０Ｗ〜１２．０Ｗで、ドラム速度１７０ｒｐｍにおいて、幅１ｃｍ×高さ２．５ｃｍの長方形のパターンを画像形成した。印刷パラメーターは：表面深さ＝１０５および表面反射率＝０．３３６であった。ドナーの目視検査より、転写は不完全であり、９Ｗ以上の出力で転写が約２５％以上であることが分かった。レシーバー上に対応する薄いパターンが観察された。０．５Ｗ刻みで３．０Ｗ〜１２．０Ｗで、ドラム速度１００ｒｐｍにおいて、幅１ｃｍ×高さ２．５ｃｍの長方形のパターンを印刷することによって、転写プロセスのエネルギーを増加させた。ドナーの目視検査より、８Ｗ以上で、パターニングされた領域中のナノ粒子の転写が＞５０％となり、１０．５Ｗ以上で転写が＞８０％となることが分かった。レシーバーへのナノ粒子の付着は、７．５および８Ｗにおいてはパターニングされた領域の一部で観察されたが、８．５Ｗ以上では観察されなかった。
【０１４５】
実施例４
この実施例では、ベースフィルム、有機ＬＴＨＣ層、および黒色アクリルラテックスキャリア層を含む熱画像形成基体に１０質量％の分散剤を含有する銀ナノ粒子を適用し、熱画像形成レシーバーに転写する本発明の方法を説明する。
【０１４６】
キャリア層の作製およびコーティング
１１．１８ｇのジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）５３８（４５質量％）、０．０２５ｇのＳＤＡ  ２８６０、０．０５０ｇのビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４８、１．８２０ｇのカーボン・ブラック・アクロバース・ペースト（Ｃａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ  Ａｃｒｏｖｅｒｓｅ  Ｐａｓｔｅ）３２Ｂ５６（３３質量％；ペン・カラー（Ｐｅｎｎ  Ｃｏｌｏｒ））、および１８．７２ｇの水を使用して、水性キャリア層配合物の一般手順に従って、ｐＨが９．１０の配合物を得た。ＣＮ＃２成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドを使用して９．８フィート／分で、得られた溶液（３ｍＬ）を有機ＬＴＨＣ緑色ＰＥＴドナー基体（約９０×５２ｃｍ）上にコーティングし、４５℃で６分間乾燥させた。最終的な乾燥コーティングの組成は：８８．２質量％のジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）５３８、０．４質量％ＳＤＡ  ２８６０、０．９質量％のビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４８、および１０．５質量％のブラック（Ｂｌａｃｋ）３２Ｂ５６であった。
【０１４７】
銀分散体の調製およびコーティング
ウルトラファイン（Ｕｌｔｒａｆｉｎｅ）ＲＤ＆Ｓ  ７０００−３５Ａｇ粉末（２２．５３０ｇ）、２０％のエルバサイト（Ｅｌｖａｃｉｔｅ）（登録商標）２０２８（１２．５５０ｇ、キシレン中２０質量％）、キシレン（１２．５１６ｇ）、およびジ（エチレングリコール）ジベンゾエート（０．０４８ｇ）の混合物を前述の一般手順により分散させた。この分散体（６ｍＬ）を、＃６ＣＮ成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドを使用して５．８フィート／分の速度で黒色キャリア層上にコーティングし、４２℃で２０
分間乾燥させた。
【０１４８】
熱転写プロセス
前述の手順により、上記ドナーの一部（約３０×２０ｃｍ）および熱画像形成メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）ＳＴ  ５０４レシーバー（約２８×１８ｃｍ）を、クレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。６００ｍｍＨｇの減圧によってドナーとレシーバーとの間の接触を確立した。蛇行パターンのブロックを、２００、１００、および５０ミクロンの線幅で、線の間の間隔は線幅と同じにして印刷した。印刷パラメーターは：表面深さ＝７１；表面反射率＝０．２８；ｅｓｃａｎ＝３であった。ドラム速度１２０（０．２５Ｗの増分で５〜８Ｗ）、ドラム速度８０（０．２５Ｗの増分で３．７５Ｗ〜６．７５Ｗ）、およびドラム速度４０（０．２５Ｗの増分で２．５〜５．５Ｗ）でパターンを印刷した。ドラム速度１２０においては、５．７５Ｗ以上で転写が観察され、６．７〜８Ｗにおいて＞９０％の転写が観察された。ドラム速度８０においては、４．２５Ｗ以上で転写が観察され、５〜６．７５Ｗにおいて＞９０％の転写が観察された。ドラム速度４０においては、５Ｗ以上で転写が観察され、５．７５〜８Ｗにおいて＞９０％の転写が観察された。
【０１４９】
電気特性評価
前述の標準手順によりシート抵抗を測定した。ドラム速度４０において７．２５Ｗ以上で印刷した線で測定するとＲｓｈ＜１Ω／□であった。
【０１５０】
実施例５
この実施例では、ベースフィルム、クロムＬＴＨＣ層、および黒色可溶性アクリルキャリア層を含む熱画像形成基体に、１０質量％の分散剤を含有する銀ナノ粒子を適用して、熱画像形成レシーバーに転写する本発明の方法を説明する。
【０１５１】
キャリア層の作製およびコーティング
１４．１４ｇのジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）６３（３０質量％）、０．０２５ｇのＳＤＡ  ２８６０、０．５０ｇのビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４８（１０質量％）、２．７０ｇのカーボン・ブラック・アクロバース・ペースト（Ｃａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ  Ａｃｒｏｖｅｒｓｅ  Ｐａｓｔｅ）３２Ｂ５６（３３質量％；ペン・カラー（Ｐｅｎｎ  Ｃｏｌｏｒ））、２．５０ｇのグリセロールエトキシレート（２０質量％）、および１１．９４ｇの水を使用して、水性キャリア層配合物の一般手順に従って、ｐＨが８．９６の配合物を得た。ＣＮ＃２成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドを９．８フィート／分で使用して、得られた溶液（３ｍＬ）を４０％Ｔ  Ｃｒ青色ＰＥＴドナー基体（約９０×５２ｃｍ）上にコーティングし、４５℃で６分間乾燥させた。最終的な乾燥コーティングの固形分の質量％は：７４．３２質量％ジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）６３、０．４質量％ＳＤＡ  ２８６０、０．９質量％ビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４８、１５．６質量％のブラック（Ｂｌａｃｋ）３２Ｂ５６および８．８質量％グリセロールエトキシレートであった。
【０１５２】
銀分散体の調製およびコーティング
配合、分散、およびコーティングの条件は実施例４と同じである。
【０１５３】
熱転写プロセス
前述の手順により、上記ドナー（約３０×２０ｃｍ）および熱画像形成メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）ＳＴ５０４レシーバー（約２８ｃｍ×１８ｃｍ）をクレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。蛇行パターンのブロックを、２００、１００、および５０ミクロンの線幅で、線の間の間隔は線幅と同じにして印刷した。印刷パラメーターは：表面深さ＝７１；表面反射率＝０．３；ｅｓｃａｎ＝３であった。ドラム速度１００（０．２５Ｗの増分で５．７５〜８．７５Ｗ）、ドラム速度７０（０．２５Ｗの増分で５．２５〜８．２５Ｗ）、およびドラム速度４０（０．２５Ｗの増分で３．５〜６．５Ｗ）でパターンを印刷した。すべての出力およびドラム速度において＞９０％の完成度で転写された。
【０１５４】
電気特性評価
前述の標準手順によりシート抵抗を測定した。ドラム速度４０において４．２５Ｗ以上、およびドラム速度７０において７．５Ｗ以上で印刷した線で測定するとＲｓｈ＜１Ω／□であった。
【０１５５】
実施例６〜１０
実施例６〜１０のラテックスバインダーの調製
一連のドナー要素の作製に使用したラテックスバインダーを、表４に示される材料を使用して、「ラテックスバインダーの調製」と題される項に記載の手順および方法により調製し特性決定を行った。
【０１５６】
連鎖移動剤：この材料は、ベルゲ（Ｂｅｒｇｅ）らの米国特許第５，３６２，８２６号明細書に記載されるようにして調製した：５００リットルの反応器に還流冷却器を取り付け、窒素雰囲気中で使用した。この反応器に、メチルエチルケトン（４２．５ｋｇ）およびビス（ボロンジフルオロジメチルグリオキシマト）コバルト酸（ＩＩＩ）イソプロピル（Ｃｏ  ＩＩＩ  ＤＭＧ）（１０４ｇ）を投入し、内容物を還流させた。Ｃｏ  ＩＩＩ  ＤＭＧ（２６．０ｇ）、メタクリル酸メチル（２６０ｋｇ）、およびメチルエチルケトン（１０．６ｋｇ）を上記反応器に４時間かけて加えた。同時にバゾ（Ｖａｚｏ）６７（登録商標）（デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）、５．２１ｋｇ）およびメチルエチルケトン（５３．１ｋｇ）の混合物の上記反応器への添加を開始し、５時間かけて加えた。添加後、反応器内容物の還流をさらに１／２時間維持した。冷却後、これより連鎖移動剤の７０質量％溶液（連鎖移動剤溶液）が３７２ｋｇ得られ、これを直接重合に使用した。組成を表５に示す。
【０１５７】
【表４】
2010505640.tif 000008
【０１５８】
【表５】
2010505640.tif 000009
【０１５９】
実施例６〜１０のＡｇ層のための分散体の調製
表６に示される材料を使用して前述の銀ナノ粒子を分散させる一般手順により分散体を調製した。
【０１６０】
【表６】
2010505640.tif 000010
【０１６１】
実施例６
ＰＡＮＩ−ＣＮＴ−Ａｇナノ粒子多層
この実施例では、ベースフィルム、クロムＬＴＨＣ層、ならびにポリアニリン−カーボンナノチューブ（ＰＡＮＩ−ＣＮＴ）および銀転写層をこの積層順で有する熱画像形成基体を製造した本発明の方法を説明する。表面処理されたベースフィルムを含むレシーバー上に熱転写することによって、ベースフィルム、表面処理、ならびにパターニングされた銀およびＰＡＮＩ−ＣＮＴ層をこの積層順で有するレシーバー要素を得た。後処理ステップによってラインエッジ品質が改善された。
【０１６２】
Ａ．ＰＡＮＩ−ＣＮＴ−Ａｇナノ粒子多層ドナー基体の作製
（ａ）ポリアニリン層の作製およびコーティング。ヒプコ・ロウ（ＨｉＰｃｏ  Ｒａｗ）ＣＮＴ（０．１２１９ｇ、テキサス州ヒューストンのカーボン・ナノテクノロジーズ社（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｉｎｃ．、Ｈｏｕｓｔｏｎ、Ｔｅｘａｓ）より）、ディスパービック（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ）（登録商標）１６３（０．０６７ｇ、コネチカット州ウォリングフォードのビック・ケミーＵＳＡインコーポレイテッド（ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＵＳＡ  Ｉｎｃ．，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴ）、１，２−ジクロロベンゼン（８．８５５ｇ）、およびキシレン（２０．６６２ｇ）の混合物を、音波処理プローブ（デュケイン社（Ｄｕｋａｎｅ  Ｃｏ．）モデル（Ｍｏｄｅｌ）４０ＴＰ２００、トランスデューサー・モデル（Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  Ｍｏｄｅｌ）４１Ｃ２８）を使用して室温の水浴中で１０分間処理し、この時間の間、５分間隔でスパチュラで混合物を穏やかに撹拌した。続いて、ＰＡＮＩ−ＤＮＮＳＡ［７．３２５ｇ、キシレンおよび２−ブトキシエタノール（比率４：１）中２２．２３質量％、０．７の酸ドーピング、米国特許第５８６３４６５号明細書により合成］を上記混合物中に加え、その混合物を４５℃の水浴中に５分間入れた。この温度で平衡になった後、混合物を５分間音波処理し、この時間の間、１分間隔でスパチュラで混合物を穏やかに撹拌した。得られた分散体を、１．０ミクロンのナイテックス（Ｎｉｔｅｘ）（登録商標）０３−１／１ナイロンスクリーン（メッシュ数６９０×４７０、孔径：１ミクロン、ニューヨーク州デピューのセファーアメリカ社（Ｓｅｆａｒ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．，Ｄｅｐｅｗ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）で濾過した。この濾液中に、トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）（登録商標）Ｘ  １１４（コネチカット州ダンベリーのユニオン・カーバイド社（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｃｏ，Ｄａｎｂｕｒｙ，ＣＴ）のキシレン中の１０質量％溶液を３０．５マイクロリットル加えた。５．８フィート／分においてＣＮ＃１２成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドを使用しＣＶコーターを使用して４０％Ｔ  Ｃｒ  ＰＥＴドナー基体（約９０×５２ｃｍ）上にこの分散体（１０．９ｍＬ）をコーティングし、４０℃で２５分間乾燥させた。
【０１６３】
（ｂ）銀層の作製およびコーティング。銀配合物および分散体の成分は、前出の表６の項目２に記載している。５．８フィート／分においてＣＮ＃６成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドを使用しＣＶコーターを使用して４０％Ｔ  Ｃｒ  ＰＥＴドナー基体上のＰＡＮＩ−ＣＮＴ層上にこの分散体（７ｍＬ）をコーティングし、４８℃で２０分間乾燥させた。
【０１６４】
Ｂ．ＰＡＮＩ−ＣＮＴ−Ａｇナノ粒子多層をパターニングするための熱転写プロセス
前述の手順により、上記多層ドナーの一部（約３０ｃｍ×２０ｃｍ）および熱画像形成メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）ＳＴ  ５０４レシーバー（約２８ｃｍ×１８ｃｍ）をクレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。蛇行パターンのブロック（４．７５ｃｍ×１．５ｃｍ）を、２００、１００、および５０ミクロンの線幅で線の間の間隔は線幅と同じにして印刷した。印刷パラメーターは：表面深さ＝４７；表面反射率＝０．５２；ｅｓｃａｎ＝０であった。ドラム速度１２０（０．２５Ｗの増分で７．５〜１０．７５Ｗ）およびドラム速度６０（０．２５Ｗの増分で４．５〜８Ｗ）でパターンを印刷した。
【０１６５】
Ｃ．熱転写の評価および後処理
ドラム速度６０では転写は不完全であった。９．２５Ｗ以上で２００ミクロンの線の印刷で、印刷した線の間の未露光領域中の材料が線とともに転写されたことを除けば、ドラム速度１２０では転写は完全であった。接着面（スコッチ（Ｓｃｏｔｃｈ）（登録商標）テープ、６０秒）をドラム速度１２０において９．７５Ｗで印刷した５０ミクロンの線と接触させると、線の間の材料が選択的に除去されて、レシーバー上に所望の５０ミクロンの蛇行パターンが得られ、きれいなラインエッジを有し、線の破断はなかった。
【０１６６】
Ｄ．電気特性評価
前述の標準手順によりシート抵抗を測定した。ドラム速度１２０において７．７５Ｗ以上で印刷した線の場合に１Ω／□未満のＲｓｈが測定され、１０Ｗ以上で０．４Ω／□のＲｓｈが測定された。
【０１６７】
実施例７
ＰＡＮＩ−ＣＮＴ−Ａｇナノ粒子−誘電体多層
この実施例では、ベースフィルム、クロムＬＴＨＣ層、ならびにＰＡＮＩ−ＣＮＴ、銀、および誘電体転写層をこの積層順で有する熱画像形成基体を製造した本発明の方法を説明する。表面処理されたベースフィルムを含むレシーバー上に熱転写することによって、ベースフィルム、表面処理、ならびにパターニングされた誘電体、銀、およびＰＡＮＩ−ＣＮＴ層をこの積層順で有するレシーバー要素を得た。パターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ層を有する表面処理されたベースフィルムを含むレシーバー上に熱転写することによって、ベースフィルム、表面処理、ならびにパターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ、誘電体、銀、およびＰＡＮＩ−ＣＮＴ層をこの積層順で有するレシーバー要素を得た。後処理ステップによってラインエッジ品質が改善された。
【０１６８】
Ａ．多層ＰＡＮＩ−ＣＮＴ-Ａｇナノ粒子−誘電体ドナー基体の作製
（ａ）ポリアニリン層の作製およびコーティング。手順は、実施例６−Ａ−ａにおいて前述した手順と同一であった。
【０１６９】
（ｂ）銀層の作製およびコーティング。銀配合物および分散体の成分は、前出の表６の項目３に記載している。ＣＶコーターを使用し５．８フィート／分においてＣＮ＃７成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドで、この分散体（５ｍＬ）を４０％Ｔ  Ｃｒ  ＰＥＴドナー基体（約９０×５２ｃｍ）上のＰＡＮＩ−ＣＮＴ層にコーティングし、４９℃で２０分間乾燥させた。
【０１７０】
（ｃ）誘電体層の作製およびコーティング。１６．７６ｇのジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）６３（３０質量％）、１６．７８ｇのジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）９５（３０質量％）、０．２１ｇのＳＤＡ  ２８６０、０．５０ｇのビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４８（水中１０質量％）、および２３．２６ｇの水を使用して、水性誘電体層配合物の一般手順に従って、ｐＨが８．５１の配合物を得た。ＣＮ＃２成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドを使用し６．３フィート／分においてＣＶコーターを使用して、得られた溶液（３ｍＬ）を銀ナノ粒子層上にコーティングし、４５℃で６分間乾燥させた。この乾燥コーティング中の材料の質量％は：４８．７質量％のジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）６３、４８．８質量％のジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）９５、２．０質量％のＳＤＡ  ２８６０、および０．５０質量％のビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４８であった［ジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）６３は、水溶性スチレンアクリル系樹脂の溶液であり、ｐＨが８．４、ＭＷが１２，０００、酸価が２１３、Ｔｇが７３である。ジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）９５は、改質スチレンアクリル系ポリマーのアンモニア塩のエマルジョンであり、ｐＨが８．０、酸価が７０である。どちらもジョンソン・ポリマー（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）製である］。
【０１７１】
Ｂ．パターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ層を有する熱画像形成レシーバーの作製
（ａ）ＰＡＮＩ−ＣＮＴドナー基体の作製およびコーティング。キシレン／１，２−ジクロロベンゼン混合物の代わりにキシレンを溶媒として使用したことを除けば、手順および分散体の材料は実施例６−Ａ−ａと同一であった。使用した材料の量は：０．１２３０ｇのＨｉＰｃｏ未精製（Ｒａｗ）ＣＮＴ、０．０６３ｇのディスパービック（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ）（登録商標）１６３、２９．６８０ｇのキシレン、５．１４４ｇのＰＡＮＩ−ＤＮＮＳＡ［キシレンおよび２−ブトキシエタノール（比率４：１）中３１．６８質量％、０．７の酸ドーピング］、および２８．９マイクロリットルのトリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）（登録商標）Ｘ  １１４（キシレン中１０質量％）であった。ＣＶコーターを使用し５．８フィート／分においてＣＮ＃１０成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドで、この分散体（１０．９ｍＬ）を４０％Ｔ  Ｃｒ  ＰＥＴドナー基体（約９０ｃｍ×５２ｃｍ）上にコーティングし、４５℃で２０分間乾燥させた。
【０１７２】
（ｂ）レシーバーのベースフィルム上にＰＡＮＩ−ＣＮＴ層をパターニングするための熱転写プロセス。前述の一般手順により、ＰＡＮＩ−ＣＮＴドナーの一部（約３０ｃｍ×２０ｃｍ；熱転写実験の５か月前に５０℃でさらに６０分間乾燥させた）および熱画像形成メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）ＳＴ  ５０４レシーバー（約２８ｃｍ×１８ｃｍ）をクレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。１つは材料の中実ブロック（本明細書においては中実ブロックパターンと呼ぶ）であり、１つは幅１２０ミクロンで間隔が２４０ミクロンの垂直線に材料がパターニングされたもの（本明細書においては垂直線パターンと呼ぶ）である２つの長方形パターン（１．２５ｃｍ×０．７５ｃｍ）を、この印刷実験のパターンとして使用した。２つの列（列１および２）で、各線の中に１３の交互の中実ブロックパターンおよび垂直線パターンを印刷した。印刷パラメーターは：ドラム速度＝１６０；表面深さ＝４７；表面反射率＝０．４６；ｅｓｃａｎ＝０；出力＝５．７５Ｗ（列１）および５．４５Ｗ（列２）であった。
【０１７３】
Ｃ．ＰＡＮＩ−ＣＮＴ−Ａｇナノ粒子−誘電体多層をパターニングするための熱転写プロセス。
ＰＡＮＩ−ＣＮＴドナーをドラムから取り外しながら、パターニングされたレシーバーはドラム上の同じ位置に残した。前述の一般手順により、上記多層ドナーの一部（約３０ｃｍ×２０ｃｍ）をクレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。すべての列の印刷パラメーターは：表面深さ＝４７；表面反射率＝０．５４；ｅｓｃａｎ＝０；交互の中実ブロックパターンおよび垂直線パターンであった。列１：ドラム速度１２０において、０．２５Ｗの増分で７．５０〜１０．５０Ｗで、パターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ層の表面上に多層印刷した。列２：ドラム速度１６０において、０．２５Ｗの増分で９．００〜１２．００Ｗで、パターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ層の表面上に多層印刷した。列３：ドラム速度１６０において、０．２５Ｗの増分で７．５０〜１０．５０Ｗで、レシーバー表面上に多層印刷した。
【０１７４】
Ｄ．熱転写の評価および後処理
すべての出力で異なる程度で転写した多層が最適の品質を有し、最高の転写率は、列１の場合７．５〜８．２５Ｗ、列２の場合９．２５〜１０Ｗ、列３の場合８〜８．２５Ｗで観察された。３つすべての列で、印刷された線の間の未露光領域中の材料が、線とともに転写された。線の間の転写された材料は、レシーバーおよび線自体に非常に弱く付着しており、接着面と接触させることによって容易に選択的に除去することができ、レシーバー上に所望の線パターンを残すことができた。このことは、粘着ローラーを使用した列１（１０．５Ｗ）、列２（１２．０Ｗ）、および列３（１０．５Ｗ）、ならびにスコッチ（Ｓｃｏｔｃｈ）（登録商標）テープ（１分間の接触）を使用した列３（１０．２５Ｗ）で実証された。
【０１７５】
実施例８
黒色−Ａｇナノ粒子−誘電体多層
この実施例では、ベースフィルム、クロムＬＴＨＣ層、ならびに黒色、銀、および誘電体転写層をこの積層順で有する熱画像形成基体を製造した本発明の方法を説明する。表面処理されたベースフィルムを含むレシーバー上に熱転写することによって、ベースフィルム、表面処理、ならびにパターニングされた誘電体、銀、および黒色層をこの積層順で有するレシーバー要素を得た。パターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ層を有する表面処理されたベースフィルムを含むレシーバー上に熱転写することによって、ベースフィルム、表面処理、ならびにパターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ、誘電体、銀、および黒色層をこの積層順で有するレシーバー要素を得た。パターニングされた銀ナノ粒子層を有する表面処理されたベースフィルムを含むレシーバー上に熱転写することによって、ベースフィルム、表面処理、ならびにパターニングされた銀、誘電体、銀、および黒色層をこの積層順で有するレシーバー要素を得た。後処理ステップによってラインエッジ品質が改善された。
【０１７６】
Ａ．多層黒色−Ａｇナノ粒子−誘電体ドナー基体の作製
（ａ）黒色層の作製およびコーティング。１２．６０ｇのジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）５６（２７質量％）、４．９３ｇのラテックスＬ−３４−１（３０質量％）、０．０２５ｇのＳＤＡ  ２８６０、０．０５０ｇのビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４８、０．９１０ｇのカーボン・ブラック・アクロバース・ペースト（Ｃａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ  Ａｃｒｏｖｅｒｓｅ  Ｐａｓｔｅ）３２Ｂ５６（３３質量％；ペン・カラー（Ｐｅｎｎ  Ｃｏｌｏｒ））、および１１．６０ｇの水を使用し、水性誘電体層配合物の一般手順に従って、ｐＨが９．２０の配合物を得た。ＣＶコーターを使用し、ＣＮ＃２成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドで６．３フィート／分において、得られた溶液（３ｍＬ）を４０％Ｔ  Ｃｒ青色ＰＥＴドナー基体（約９０×５２ｃｍ）でコーティングし、４５℃で６分間乾燥させた。この乾燥コーティング中の材料の質量％は：６３．０質量％のジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）５６、３０．１質量％のラテックスＬ−３４−１、０．５質量％のＳＤＡ  ２８６０、０．９０質量％のビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４８、および５．６質量％の３２Ｂ５６カーボンブラック（Ｃａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ）であった［ジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）５６は、水溶性スチレンアクリル系樹脂の溶液であり、ｐＨが９．１、ＭＷが４，６００、酸価が１０８、Ｔｇが６０であり、ジョンソン・ポリマー（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）製である］。
【０１７７】
（ｂ）銀層の作製およびコーティング。銀配合物および分散体の成分は、前出の表６の項目１に記載している。ＣＶコーターを使用し５．８フィート／分においてＣＮ＃６成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドで、この分散体（７ｍＬ）を４０％Ｔ  Ｃｒ青色ＰＥＴドナー基体上の黒色層上にコーティングし、４８℃で２０分間乾燥させ、後に５０℃で６０分間乾燥させた。
【０１７８】
（ｃ）誘電体層の作製およびコーティング。配合およびコーティング方法は実施例７−Ａ−ｃと同一であった。このドナーは、熱転写実験の直前に４５℃でさらに４５分間乾燥させた。
【０１７９】
Ｂ．列１および２中にパターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ層を有し、列３中にパターニングされた銀ナノ粒子層を有する熱画像形成レシーバーの作製
（ａ）ＰＡＮＩ−ＣＮＴドナー基体の作製およびコーティング。配合およびコーティングは実施例７−Ｂ−ａと同一であった。
【０１８０】
（ｂ）レシーバーのベースフィルム上にＰＡＮＩ−ＣＮＴ層をパターニングするための熱転写プロセス。以下の点を除けばプロセスは実施例７−Ｂ−ｂと同一であった：表面反射率＝０．５４；出力＝５．５Ｗ（列１および２）、１４の交互パターンを列２中に印刷した。
【０１８１】
（ｃ）銀ナノ粒子ドナー基体の作製およびコーティング。銀配合物および分散体の成分は、前出の表６の項目４に記載している。ＣＶコーターを使用し５．８フィート／分においてＣＮ＃６成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドで、この分散体（８ｍＬ）をメリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）４５３ドナーフィルム（約９０×５２ｃｍ）上にコーティングし、４７℃で２０分間乾燥させた。このドナーは、熱転写実験の約３週間前に５０℃でさらに６０分間乾燥させた。
【０１８２】
（ｄ）レシーバーのベースフィルム上に銀ナノ粒子層をパターニングするための熱転写プロセス。ＰＡＮＩ−ＣＮＴドナーをドラムから取り外しながら、パターニングされたレシーバーはドラム上の同じ位置に残した。前述の一般手順により、銀ナノ粒子ドナーの一部（約３０ｃｍ×２０ｃｍ）をクレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。１４の交互の中実ブロックパターンおよび垂直線パターン（１．２５×０．７５ｃｍ）を列３中に印刷した。印刷パラメーターは：ドラム速度＝４０；表面深さ＝３０；表面反射率＝０．４８；ｅｓｃａｎ＝０；出力＝４．８Ｗであった。
【０１８３】
Ｃ．黒色−Ａｇナノ粒子−誘電体多層をパターニングするための熱転写プロセス
銀ナノ粒子ドナーをドラムから取り外しながら、パターニングされたレシーバーはドラム上の同じ位置に残した。前述の一般手順により、上記多層ドナーの一部（約３０ｃｍ×２０ｃｍ）をクレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。すべての列の印刷パラメーターは：表面深さ＝６０；表面反射率＝０．３０；ｅｓｃａｎ＝０；交互の中実ブロックパターンおよび垂直線パターン（１．２５×０．７５ｃｍ）であった。列１：ドラム速度４０において０．２５Ｗの増分で４．００〜７．２５Ｗで、パターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ層の表面上に直接多層を印刷した。列２：ドラム速度１００において０．２５Ｗの増分で６．００〜９．２５Ｗで、パターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ層の表面上にわずかにずらして多層を印刷した。列３：ドラム速度４０において０．３０Ｗの増分で３．５０〜７．４０Ｗで、パターニングされた銀ナノ粒子層の表面上に多層を印刷した。列４：ドラム速度４０において０．３０Ｗの増分で３．５０〜７．４０Ｗで、レシーバー表面上に多層を印刷した。
【０１８４】
Ｄ．熱転写の評価および後処理
列１の場合は４．５Ｗにおいて、列３の場合は３．７５〜４．７５Ｗにおいて、列４の場合は３．５〜４．５Ｗにおいて、多層の完全な転写が観察された。列２では、パターニングされたＰＡＮＩ−ＣＮＴ層上およびレシーバー上の両方に異なる出力において異なる程度でずらして多層転写を行った。４つすべての列で、印刷された線の間の未露光領域内の一部の材料が線とともに転写された。列３および４の場合、線の間の転写された材料は、接着面と接触させることによって容易に選択的に除去することができ、レシーバー上に所望の線パターンを残すことができた。このことは、スコッチ（Ｓｃｏｔｃｈ）（登録商標）テープ（３０〜６０秒の接触）を使用した列３（４．７５Ｗ）および列４（３．７５Ｗ）で実証された。
【０１８５】
実施例９
黒色−誘電体−Ａｇナノ粒子多層
この実施例では、ベースフィルム；有機ＬＴＨＣ層；ならびに黒色、誘電体、および銀転写層をこの積層順で有する熱画像形成基体を製造した本発明の方法を説明する。表面処理されたベースフィルムを含むレシーバー上に熱転写することによって、ベースフィルム、表面処理、ならびにパターニングされた銀、誘電体、および黒色−誘電体層をこの積層順で有するレシーバーを有する。パターニングされた誘電体層を有する表面処理されたベースフィルムを含むレシーバー上に熱転写することによって、ベースフィルム、表面処理、ならびにパターニングされた誘電体、銀、誘電体、および黒色層をこの積層順で有するレシーバー要素を得た。
【０１８６】
Ａ．多層黒色−誘電体−Ａｇナノ粒子多層ドナー基体の作製
（ａ）黒色層の作製およびコーティング。１１．１０ｇのジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）５６（２７質量％）、０．１３５ｇの水酸化アンモニウム（水中３質量％）、０．０６０ｇのＳＤＡ  ２８６０、０．２０ｇのビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４８（水中１０質量％）、３．１１０ｇのカーボン・ブラック・アクロバース・ペースト（Ｃａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ  Ａｃｒｏｖｅｒｓｅ  Ｐａｓｔｅ）３２Ｂ５６（３３質量％；ペン・カラー（Ｐｅｎｎ  Ｃｏｌｏｒ））、および８．２８ｇの水を使用して、水性誘電体層配合物の一般手順に従って、ｐＨが９．３４の配合物を得た。ＣＮ＃２成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドを使用して６．３フィート／分においてＣＶコーターを使用して、得られた溶液（３ｍＬ）を有機ＬＴＨＣ緑色ＰＥＴドナー基体（約９０×５２ｃｍ）上にコーティングし、４５℃で６分間乾燥させた。乾燥コーティングの材料の質量％は：７３．０質量％ジョンクリル（Ｊｏｎｃｒｙｌ）（登録商標）５６、０．１質量％の水酸化アンモニウム、１．５質量％のＳＤＡ  ２８６０、０．５０質量％のビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４８、および２５．０質量％の３２Ｂ５６カーボンブラックであった。
【０１８７】
（ｂ）誘電体層の作製およびコーティング。配合およびコーティング方法は実施例７−Ａ−ｃと同一であった。
【０１８８】
（ｃ）銀層の作製およびコーティング。配合およびコーティングの方法は実施例８−Ａ−ｂと同一であった。
【０１８９】
Ｂ．列１、２、５、および６中にパターニングされた誘電体層を有する熱画像形成レシーバーの作製
（ａ）誘電体ドナー基体の作製およびコーティング。３３．３２ｇのラテックスＬ−５６−３（３０質量％）、１２．３４ｇのラテックスＬ−３３−３（３０質量％）、０．８７ｇのＳＤＡ  ２８６０、０．１６５ｇのビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４５、４．１６４ｇの２−ブトキシエタノール、および３８．８５ｇの水を使用して、水性誘電体層配合物の一般手順に従って、ｐＨが３．８４の配合物を得た。ＣＮ＃７成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドを使用しＣＶコーターを使用して９．８フィート／分において、得られた溶液（７ｍＬ）を有機ＬＴＨＣ緑色ＰＥＴドナー基体（約９０×５２ｃｍ）上にコーティングし、４５℃で６分間乾燥させた。乾燥コーティング中の材料の質量％は：６８．３質量％のラテックスＬ−５６−３、２５．３質量％のラテックスＬ−３３−３、５．４質量％のＳＤＡ  ２８６０、および１．０質量％のビック（Ｂｙｋ）（登録商標）３４５であった。
【０１９０】
（ｂ）レシーバーのベースフィルム上に誘電体層をパターニングするための熱転写プロセス。前述の一般手順により、上記誘電体ドナー（約３０ｃｍ×２０ｃｍ）の一部および熱画像形成メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）ＳＴ５０４レシーバー（約２８ｃｍ×１８ｃｍ）を、クレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。列１および５中には１７個の中実ブロックパターンを印刷し、列２および６中には１７本の垂直線パターンを印刷した。印刷パラメーターは：ドラム速度＝１６０；表面深さ＝７０；表面反射率＝０．３０；ｅｓｃａｎ＝０；出力＝９．７０Ｗ（列１および５）および１０．３０Ｗ（列２および６）であった。パターンは１．９×１．３ｃｍであった。
【０１９１】
Ｃ．黒色−誘電体−Ａｇナノ粒子多層をパターニングするための熱転写プロセス
誘電体ドナーをドラムから取り外しながら、パターニングされたレシーバーはドラム上の同じ位置に残した。前述の一般手順により、上記多層ドナーの一部（約３０ｃｍ×２０ｃｍ）をクレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。すべての列の印刷パラメーターは：表面深さ＝７０；表面反射率＝０．２４；ｅｓｃａｎ＝０；ドラム速度＝６０であった。列１：０．３０Ｗの増分で４．５０〜９．３０Ｗでパターニングされた誘電体層の表面上に中実ブロックパターンで多層を印刷した。列２：０．３０Ｗの増分で５．２０〜１０．００Ｗでパターニングされた誘電体層の表面上に垂直線パターンで多層を印刷した。列３：０．４０Ｗの増分で５．２０〜１０．８０Ｗでレシーバー上に交互の垂直線および中実ブロックパターンで多層を印刷した。パターンは、列１および２の場合１．９×１．３ｃｍであり、列３の場合１．９×０．８ｃｍであった。
【０１９２】
Ｄ．多層の熱転写の評価
列１の場合４．５〜７．５Ｗにおいて、列２の場合５．２〜１０．０Ｗにおいて、列３の場合５．２〜６．７Ｗにおいて一部に帯状の境界およびコーティングの欠陥が生じたのを除けば、露出領域で、多層ドナーのＡｇ部分の完全な転写が示され、これとともに多層の誘電体部分および黒色部分の完全な転写も示され、列３の場合の最良のラインエッジ品質は５．２〜５．８Ｗにおいて観察された。
【０１９３】
実施例１０
誘電体−Ａｇナノ粒子二重層
この実施例では、ベースフィルム；クロムＬＴＨＣ層；ならびに誘電体および銀転写層をこの積層順で有する熱画像形成基体を製造した本発明の方法を説明する。表面処理されたベースフィルムを含むレシーバー上に熱転写することによって、ベースフィルム、表面処理、ならびにパターニングされた銀および誘電体層をこの積層順で有するレシーバー要素を得た。パターニングされた誘電体層を有する表面処理されたベースフィルムを有するレシーバー上に熱転写することによって、ベースフィルム、表面処理、ならびにパターニングされた誘電体、銀、および誘電体層をこの積層順で有するレシーバー要素を得た。パターニングされた二重層のパターニングされた誘電体層のみ、およびパターニングされた二重層の両方の層のレシーバーからの選択的除去を、転写条件の調整によって後処理ステップで行った。これらのステップでは、キャリア層の選択的除去、および印刷パターンのレシーバーから別の表面への転写が説明される。
【０１９４】
Ａ．誘電体−Ａｇナノ粒子二重層ドナー基体の作製
（ａ）誘電体層の作製およびコーティング。配合は実施例９−Ｂ−ａと同一であった。ＣＮ＃２成形ブッシュマン（Ｂｕｓｃｈｍａｎ）ロッドを使用し、ＣＶコーターを９．８フィート／分で使用して、得られた溶液（３ｍＬ）を４０％Ｔ  Ｃｒ青色ＰＥＴドナー基体（約９０×５２ｃｍ）上にコーティングし、４５℃で６分間乾燥させた。
【０１９５】
（ｂ）銀層の作製およびコーティング。配合およびコーティング方法は実施例８−Ａ−ｂと同一であった。
【０１９６】
Ｂ．列１、２、５、および６中にパターニングされた誘電体層を有する熱画像形成レシーバーの作製
実施例９で作製した熱画像形成レシーバーの列４、５、および６を本明細書においてレシーバーＡと呼ぶが、これらを使用して、この実施例では列Ａ４、Ａ５、およびＡ６と呼ぶ。本明細書ではレシーバーＢと呼ぶ別のパターニングされていないＳＴ５０４メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）（登録商標）レシーバーも使用した（列Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４）。
【０１９７】
Ｃ．誘電体−Ａｇナノ粒子二重層をパターニングするための熱転写プロセス
実施例９の多層ドナーをドラムから取り外しながら、パターニングされたレシーバーＡはドラム上の同じ位置に残した。前述の一般手順により、本実施例の誘電体−Ａｇナノ粒子二重層ドナーの一部（約３０ｃｍ×２０ｃｍ）をクレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。両方のレシーバーのすべての列の印刷パラメーターは：表面深さ＝７０；表面反射率＝０．２４；ｅｓｃａｎ＝０であった。列Ａ４、Ａ５、およびＡ６の印刷後、二重層ドナーをレシーバーＡから剥離し、続いてレシーバーＡをドラムから取り外した。次に、一般手順により、レシーバーＢおよび二重層ドナーをクレオ・トレンドセッター（Ｃｒｅｏ  Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒ）（登録商標）８００サーマルプレートセッター中に搭載した。列Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４を印刷した。二重層は、レシーバー表面上の列Ａ４（交互の垂直線および中実ブロックパターン；０．４０Ｗの増分で４．５０〜１０．１０Ｗ；ドラム速度６０）、列Ｂ１（垂直線パターン；０．２５Ｗの増分で６．００〜１０．５０Ｗ；ドラム速度１２０）、列Ｂ２（中実ブロックパターン；０．２５Ｗの増分５．００〜９．５０Ｗ；ドラム速度１２０）、列Ｂ３（垂直線パターン；０．２５Ｗの増分で８．００〜１２．５０Ｗ；ドラム速度１６０）、および列Ｂ４（中実ブロックパターン；０．２５Ｗの増分で７．００〜１１．５０Ｗ；ドラム速度１６０）に印刷した。二重層は、パターニングされた誘電体層上の列Ａ５（中実ブロックパターン；０．３０Ｗの増分で４．５０〜９．３０Ｗ；ドラム速度６０）および列Ａ６（垂直線パターン；０．３０Ｗの増分で５．００〜９．８０Ｗ；ドラム速度６０）に印刷した。パターンは、列Ａ４の場合は１．９×０．８ｃｍであり、列Ａ５およびＡ６の場合は１．９×１．３ｃｍであり、列Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４の場合は１．３×１．０ｃｍであった。
【０１９８】
Ｄ．熱転写の評価および後処理
すべての出力で二重層は完全に転写され、転写の最高品質が観察されたのは、列Ａ４の場合は４．５〜４．９Ｗであり；列Ａ５の場合は４．５Ｗであり；列Ａ６の場合は５．３〜５．６Ｗであり、ラインエッジ品質が良好であり；列Ｂ１の場合は６．５Ｗ以上であり、７．２５Ｗにおいて直線ラインエッジの転写が最適であり；列Ｂ２の場合は８．２５Ｗ以上であり；列Ｂ３の場合は８．７５〜９Ｗおよび１２〜１２．５Ｗであり；列Ｂ４の場合は１０．２５Ｗ以上であった。接着面との接触（スコッチ（Ｓｃｏｔｃｈ）（登録商標）テープ、３０秒）によって、列Ａ４の７．７Ｗの垂直線パターンの場合、二重層の誘電体層のみが選択的に除去され、レシーバー上のＡｇの線が残った。列Ｂ２（９０％を超えて除去される）および列Ｂ４（９５％を超えて除去される）の８．２５Ｗパターンの場合、接着面との接触（スコッチ（Ｓｃｏｔｃｈ）（登録商標）テープ、６０秒）によって、二重層の両方の層がレシーバーから選択的に除去され、パターンがテープ表面に転写された。
【図１Ａ】
2010505640.tif 000013
【図１Ｂ】
2010505640.tif 000014
【図１Ｃ】
2010505640.tif 000015
【図２Ａ】
2010505640.tif 000016
【図２Ｂ】
2010505640.tif 000017
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2010505640.tif 000019
【図３Ｃ】
2010505640.tif 000020
【図４Ａ】
2010505640.tif 000021
【図４Ｂ】
2010505640.tif 000022
【図４Ｃ】
2010505640.tif 000023
【図５Ａ】
2010505640.tif 000024
【図５Ｂ】
2010505640.tif 000025
【図６Ａ】
2010505640.tif 000026
【図６Ｂ】
2010505640.tif 000027
【国際調査報告】
2010505640.tif 000028
2010505640.tif 000029
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