DE60005059T2 - Thermische übertragung von mikrostrukturierten schichten - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft Verfahren und Übertragungselemente zur thermischen Übertragung von Schichten ebenso wie die damit erzeugten Vorrichtungen. Insbesondere betrifft die Erfindung thermische Übertragungselemente und Verfahren zur thermischen Übertragung von mikrostrukturierten Schichten ebenso wie die damit erzeugten Vorrichtungen.
  • Es herrscht ein allgemeiner Trend zur Verringerung der Größe vieler Gegenstände und Vorrichtungen, die in industriellen und Verbraucheranwendungen, insbesondere in der Elektronik, eingesetzt werden. Außerdem nutzen eine Vielzahl von Gegenständen und Vorrichtungen modifizierte Oberflächen aus. Diese Gegenstände und Vorrichtungen erfordern oft mikrostrukturierte (und in einigen Fällen nanostrukturierte) Oberflächen, Schichten oder Komponenten. Beispielsweise können Feldemissionsvorrichtungen, die für Gegenstände, wie Flachbildschirme, verwendet werden, unter Verwendung nanostrukturierter Elemente (z. B. Fasern, Whisker oder Stäbe) erzeugt werden, wie in US-Pat. Nr. 5,726,524 offenbart. Nanostrukturierte Elemente können auch beispielsweise in Katalysatorsystemen, chemischen Sensoren und Bioabsorptionssubstraten verwendet werden. Mikrostrukturierte Oberflächen und Schichten können beispielsweise in Elektrolumineszenzvorrichtungen, Feldemissionskathoden für Displayvorrichtungen, Fluidsteuerungsfilmen mit kapillaren Kanälen, bioanalytischen und biomolekularen Verarbeitungsvorrichtungen und gedruckten elektronischen Komponenten und Schaltkreisen verwendbar sein.
  • In mindestens einigen Fällen ist es unpraktisch, unökonomisch oder schwierig, diese mikrostrukturierten und nanostrukturierten Elemente, Schichten, Oberflächen und Komponenten auf einem gewünschten Substrat zu erzeugen. Beispielsweise können die nanostrukturierten Elemente einer Feldemissionsvorrichtung auf einem Substrat in einem gewünschten Muster schwierig zu erzeugen sein. Bekannte Verfahren zur Mustererzeugung von kleinen Merkmalen auf Substraten schließen beispielsweise Ablations- oder Klebstoffablöseverfahren ein, um einen Teil einer zuvor erzeugten Schicht von mikrostrukturierten oder nanostrukturierten Elementen zu entfernen. Jedoch erfordern diese Verfahren mehrfache Schritte und können unangemessene Abfallmaterialien ergeben.
  • Im Allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung die Erzeugung von Gegenständen, die eine Schicht mit einer Oberfläche aufweisen, die mikrostrukturierte Merkmale definiert, ebenso wie thermische Übertragungselemente und Verfahren zur Herstellung der Gegenstände. Eine Ausführungsform ist ein thermisches Übertragungselement, das eine mikrostrukturierte Schicht mit einer Oberfläche einschließt, die der mikrostrukturierten Schicht auferlegte mikrostrukturierte Merkmale definiert. Das thermische Übertragungselement ist so konfiguriert und angeordnet, mindestens einen Teil der mikrostrukturierten Schicht auf einen Empfänger zu übertragen, während die mikrostrukturierten Merkmale dieses Teils im Wesentlichen erhalten bleiben. Das thermische Übertragungselement kann eine oder mehrere zusätzliche Schichten einschließen, wie beispielsweise eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht, eine Zwischenschicht, eine Trennschicht und eine Haftschicht.
  • Eine weitere Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands. Ein Empfängersubstrat des Gegenstands wird mit einem thermischen Übertragungselement in Kontakt gebracht, das eine mikrostrukturierte Schicht aufweist, die eine Oberfläche einschließt, die auf der mikrostrukturierten Schicht auferlegte mikrostrukturierte Merkmale definiert. Mindestens ein Teil der mikrostrukturierten Schicht wird dann selektiv auf das Empfängersubstrat übertragen, während die mikrostrukturierten Merkmale dieses Teils im Wesentlichen erhalten bleiben. Die Übertragung kann durchgeführt werden, indem selektiv ein Heizelement angewendet wird oder indem selektiv eine optionale Licht/Wärmeumwandlungsschicht des thermischen Übertragungselements beleuchtet wird.
  • Noch eine weitere Ausführungsform ist ein Gegenstand, der ein Substrat und eine mikrostrukturierte Komponente mit einer Oberfläche aufweist, die mikrostrukturierte Merkmale definiert. Die mikrostrukturierte Komponente wird auf dem Substrat durch thermische Übertragung mindestens eines Teils einer mikrostrukturierten Schicht von einem thermischen Übertragungselement erzeugt.
  • Eine weitere Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung eines thermischen Übertragungselements. Eine mikrostrukturierte Schicht wird auf einem Substrat, gegebenenfalls über einer Licht/Wärmeumwandlungsschicht, und mit einer Oberfläche, die auf der mikrostrukturierten Schicht auferlegte mikrostrukturierte Merkmale definiert, erzeugt. Die mikrostrukturierten Merkmale können auf die mikrostrukturierte Schicht auferlegt werden, indem die Schicht auf einem Substrat, das mikrostrukturierte Merkmale enthält, erzeugt wird oder indem die Oberfläche der Schicht modifiziert wird, nachdem die Schicht erzeugt wurde. Die mikrostrukturierte Schicht bildet mindestens einen Teil der Übertragungseinheit des thermischen Übertragungselements.
  • Die vorstehende Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung soll nicht jede einzelne offenbarte Ausführungsform oder jede Implementierung der vorliegenden Erfindung beschreiben. Die Figuren und die ausführliche Beschreibung veranschaulichen im Folgenden ausführlicher diese Ausführungsformen.
  • Die Erfindung lässt sich vollständiger unter Berücksichtigung der folgenden ausführlichen Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstehen, in denen:
  • 1 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements, das eine mikrostrukturierte Schicht enthält, gemäß der Erfindung ist (in dieser und den folgenden Figuren wurden wegen der Klarheit der Illustration einige Schraffierungen weggelassen);
  • 2 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements, das eine mikrostrukturierte Schicht enthält, gemäß der Erfindung ist;
  • 3 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements, das eine mikrostrukturierte Schicht enthält, gemäß der Erfindung ist;
  • 4 eine Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements, das eine mikrostrukturierte Schicht enthält, gemäß der Erfindung ist;
  • 5 eine Querschnittsansicht einer fünften Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements, das eine mikrostrukturierte Schicht enthält, gemäß der Erfindung ist;
  • 6 eine Querschnittsansicht einer sechsten Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements, das eine mikrostrukturierte Schicht enthält, gemäß der Erfindung ist; die 7A und 7B in einer Querschnittsansicht ein Verfahren zur Erzeugung eines thermischen Übertragungselements gemäß der Erfindung veranschaulichen;
  • 8 eine Querschnittsansicht einer siebten Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements, das eine mikrostrukturierte Schicht enthält, gemäß der Erfindung ist;
  • 9A bis 9C in einer Querschnittsansicht ein weiteres Verfahren zur Erzeugung des thermischen Übertragungselements gemäß der Erfindung veranschaulichen;
  • 10A bis 10C in einer Querschnittsansicht ein Verfahren zur Übertragung eines Teils eines thermischen Übertragungselements, das ein mikrostrukturiertes Element enthält, auf einen Empfänger gemäß der Erfindung veranschaulichen;
  • 11A bis 11C in einer Querschnittsansicht ein zweites Verfahren zur Übertragung eines Teils eines thermischen Übertragungselements, das ein mikrostrukturiertes Element enthält, auf einen Empfänger gemäß der Erfindung veranschaulichen;
  • 12 eine Querschnittsansicht einer achten Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements gemäß der Erfindung ist; und
  • 13 eine Querschnittsansicht einer neunten Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements gemäß der Erfindung ist.
  • Während die Erfindung für verschiedene Modifikationen und alternative Formen zugänglich ist, werden Einzelheiten davon beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt und werden ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die speziellen, beschriebenen Ausführungsformen zu begrenzen.
  • Von der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass sie auf die Erzeugung von. Gegenständen anwendbar ist, die eine Schicht aufweisen, die eine Oberfläche, die mikrostrukturierte Merkmale definiert, einschließt, ebenso wie auf thermische Übertragungselemente und Verfahren zur Herstellung der Gegenstände. Insbesondere zielt die vorliegende Erfindung auf Gegenstände ab, die durch thermische Übertragung einer mikrostrukturierten Schicht mit einer Oberfläche, die mikrostrukturierte Merkmale definiert, erzeugt werden, ebenso wie auf die thermischen Übertragungselemente und Verfahren zur Herstellung der Gegenstände. Auch wenn die vorliegende Erfindung nicht so begrenzt ist, wird ein Verständnis der verschiedenen Gesichtspunkte der Erfindung durch eine Erläuterung der nachstehend bereitgestellten Beispiele gewonnen.
  • Der Begriff „mikrostrukturierte Merkmale" bezieht sich auf Merkmale einer Oberfläche, die mindestens eine Abmessung (z. B. Höhe, Länge, Breite oder Durchmesser) mit weniger als einem Millimeter aufweisen. Die mikrostrukturierten Merkmale sind absichtlich auf eine mikrostrukturierte Schicht auferlegt und schließen nicht die unbeabsichtigte Erzeugung, wie beispielsweise Kratzer, Beulen und Unvollkommenheiten, in den Materialien der mikrostrukturierten Schicht ein. Die Auferlegung der mikrostrukturierten Merkmale auf die mikrostrukturierte Schicht schließt das Erzeugen der mikrostrukturierten Merkmale durch a) Modifizieren einer Oberfläche einer vorhandenen Schicht zur Erzeugung der mikrostrukturierten Merkmale und b) Abscheiden einer Schicht auf eine Oberfläche, die bereits mikrostrukturierte Merkmale aufweist, ein, ist aber nicht darauf begrenzt. Mikrostrukturierte Merkmale können gemäß der Erfindung erzeugt werden, die mindestens eine Abmessung mit nicht mehr als 100 μm oder 10 μm aufweisen.
  • Der Begriff „mikrostrukturierte Schicht" bezieht sich auf eine Schicht mit einer Oberfläche, die mikrostrukturierte Merkmale definiert.
  • Der Begriff „mikrostrukturiertes Element" bezieht sich auf ein einzelnes, mikrostrukturiertes Merkmal einer Oberfläche und schließt Merkmale ein, die sich von benachbarten Teilen der Oberfläche weg erstrecken.
  • Der Begriff „nanostrukturierte Merkmale" bezieht sich auf Merkmale einer Oberfläche, die mindestens eine Abmessung (z. B. Höhe, Länge, Breite oder Durchmesser) mit weniger als einem Mikrometer aufweisen. Nanostrukturierte Merkmale sind in der Definition des Begriffs „mikrostrukturierte Merkmale" eingeschlossen.
  • Der Begriff „nanostrukturierte Schicht" bezieht sich auf eine Schicht mit einer Oberfläche, die nanostrukturierte Merkmale definiert. Nanostrukturierte Schichten sind in der Definition des Begriffs „mikrostrukturierte Schicht" eingeschlossen.
  • Der Begriff „nanostrukturiertes Element" bezieht sich auf ein einzelnes, nanostrukturiertes Merkmal einer Oberfläche und schließt Merkmale ein, die sich von benachbarten Teilen der Oberfläche weg erstrecken.
  • Das thermische Übertragungselement enthält typischerweise mindestens ein Donorsubstrat und eine Übertragungseinheit, die mindestens eine mikrostrukturierte Schicht einschließt. Im Betrieb wird ein Teil der Übertragungseinheit, der einen Teil der mikrostrukturierten Schicht einschließt, vom thermischen Übertragungselement und Donorsubstrat auf einen Empfänger übertragen. 1 veranschaulicht ein thermisches Übertragungselement 100 mit einem Donorsubstrat 102 und einer mikrostrukturierten Schicht 104, die eine Oberfläche 106 aufweist, die mikrostrukturierte Merkmale 108 definiert. Weitere Schichten, die im thermischen Übertragungselement enthalten sein können, schließen beispielsweise eine Licht/Wärmeumwandlungs-(light-to-heat conversion: LTHC)schicht, eine Zwischenschicht, eine Trennschicht und eine Haftschicht ein. Jede dieser Schichten wird nachstehend ausführlich erläutert. Jede dieser Schichten kann mit einer Vielzahl von Verfahren abgeschieden werden. Die Wahl eines geeigneten Verfahrens hängt mindestens zum Teil von der Natur der Materialien ab, die für die Schichten verwendet werden. Geeignete Verfahren zur Erzeugung der Schichten schließen beispielsweise chemische und physikalische Dampfabscheidung, Sputtern, Schleuderbeschichten, Walzenbeschichten und andere Filmbeschichtungsverfahren ein.
  • Donorsubstrat und optionale Grundierschicht
  • Das Donorsubstrat stellt ein Trägermaterial für die Schichten des thermischen Übertragungselements bereit. Das Donorsubstrat für das thermische Übertragungselement kann ein Polymerfilm sein. Ein geeigneter Typ von Polymerfilm ist ein Polyesterfilm, beispielsweise Polyethylenterephthalat- oder Polyethylennaphthalatfilme. Jedoch können andere Filme mit ausreichenden optischen Eigenschaften (wenn Licht für die Erwärmung und Übertragung verwendet wird), einschließlich hoher Durchlässigkeit für Licht bei einer speziellen Wellenlänge, ebenso wie mit ausreichender mechanischer und thermischer Stabilität für die spezielle Anwendung verwendet werden. Das Donorsubstrat ist in mindestens einigen Fällen eben, so dass einheitliche Beschichtungen erzeugt werden können. Das Donorsubstrat wird auch typischerweise aus Materialien gewählt, die trotz der Erwärmung beliebiger Schichten im thermischen Übertragungselement (z. B. eine Licht/Wärmeumwandlungs-(LTHC)schicht) stabil bleiben. Eine geeignete Dicke für das Donorsubstrat liegt im Bereich von beispielsweise 0,025 bis 0,15 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 mm, auch wenn dickere oder dünnere Donorsubstrate verwendet werden können, falls gewünscht.
  • Die Materialien, die zur Erzeugung des Donorsubstrats und der anderen Schichten des thermischen Übertragungselements, insbesondere der LTHC-Schicht verwendet werden, können gewählt werden, um die Haftung zwischen den Schichten und dem Donorsubstrat zu verbessern. Eine optionale Grundierschicht kann verwendet werden, um die Einheitlichkeit während des Beschichtens von nachfolgenden Schichten zu erhöhen und auch um die Bindungsstärke der Zwischenschichten zwischen den anderen Schichten des thermischen Übertragungselements und dem Donorsubstrat zu erhöhen. Ein Beispiel für ein geeignetes Substrat mit Grundierschicht ist von Teijin Ltd. (Produkt Nr. HPE100, Osaka, Japan) erhältlich.
  • Übertragungseinheit und mikrostrukturierte Schichten)
  • Das thermische Übertragungselement schließt eine Übertragungseinheit ein, die eine oder mehrere Schichten aufweist, wovon Teile auf einen Empfänger übertragen werden sollen. Die Übertragungseinheit schließt mindestens eine mikrostrukturierte Schicht ein. Außerdem kann die Übertragungseinheit andere Schichten einschließen, die übertragen werden sollen.
  • Mikrostrukturierte Schichten
  • Die mikrostrukturierte Schicht weist mindestens eine Oberfläche auf, die mikrostrukturierte Merkmale definiert. In einigen Ausführungsformen schließt diese mikrostrukturierte Schicht eine Oberfläche ein, die nanostrukturierte Merkmale definiert, und kann deshalb als eine „nanostrukturierte Schicht" bezeichnet werden. Die thermische Übertragung eines Teils der thermischen Übertragungseinheit erfordert das Übertragen eines Teils der thermischen Übertragungseinheit auf einen Empfänger gemäß einem gewünschten Muster. Dies schließt das Übertragen eines Teils der mikrostrukturierten Schicht auf den Empfänger ein, während vorzugsweise im Wesentlichen die mikrostrukturierten Merkmale des übertragenen Teils der mikrostrukturierten Schicht erhalten bleiben.
  • Die thermischen Übertragungselemente können verwendet werden, um eine Vielzahl von Gegenständen und Vorrichtungen zu erzeugen, einschließlich beispielsweise gedruckter elektrischer Schaltkreise und Komponenten, Mikroelektroden, Elektrolumineszenzvorrichtungen, Feldemissionskathoden, Halbleitervorrichtungen, optischer Vorrichtungen und mikroelektrischer mechanischer Vorrichtungen. Eine besondere Anwendung des thermischen Übertragungselements ist die Erzeugung von mikrostrukturierten oder vorzugsweise nanostrukturierten Elementen (z. B. Whisker, Fasern, Kegel, Pyramiden oder Stäbe), die beispielsweise in Feldemissionsdisplays, chemischen und biologischen Sensoren, Katalysatorsubstraten und Bioabsorptionssubstraten verwendet werden können.
  • Die mikrostrukturierten Merkmale der mikrostrukturierten Schicht können unter Verwendung einer Vielzahl von Verfahren erzeugt werden, einschließlich beispielsweise Lasermustererzeugung, Photolithographie, maschinelle Bearbeitung, Prägen, Bedrucken und Spritzguss- oder andere Formverfahren. Die Muster können in einem einzigen Material hergestellt werden oder die mikrostrukturierte Schicht kann unter Verwendung von zwei oder mehreren verschiedenen Materialien (z. B. Streifen von verschiedenen Materialien) mit einem Muster versehen werden. Die 7A und 7B veranschaulichen ein spezielles Verfahren zur Erzeugung einer mikrostrukturierten Schicht. Bei diesem Verfahren wird ein thermisches Übertragungselement 200 bereitgestellt, das ein Donorsubstrat 202, Licht/Wärmeumwandlungsschicht 204 und eine unstrukturierte Schicht 206 einschließt, wie in 7A veranschaulicht, auch wenn andere Kombinationen von Schichten verwendet werden könnten. Die unstrukturierte Schicht 206 wird aus einem Material erzeugt, das mit einem Muster versehen, geformt, geprägt oder andersartig modifiziert werden kann, um der unstrukturierten Schicht mikrostrukturierte Merkmale aufzuerlegen. Beispielsweise kann die unstrukturierte Schicht 206 ein thermoplastisches oder duroplastisches Material sein.
  • Ein mikrostrukturiertes Werkzeug 208 wird verwendet, um der unstrukturierten Schicht 206 die mikrostrukturierten Merkmale aufzuerlegen. Das mikrostrukturierte Werkzeug 208 kann verwendet werden, um der unstrukturierten Schicht die mikrostrukturierten Merkmale 210 aufzuprägen, zu formen, einzudrucken, aufzustempeln, einzudrücken oder andersartig aufzuerlegen, wodurch eine mikrostrukturierte Schicht 207 erzeugt wird, wie in 7B veranschaulicht. Die unstrukturierte Schicht 206 wird gegebenenfalls erwärmt oder andersartig behandelt, um die Erzeugung der mikrostrukturierten Merkmale zu erleichtern. In einigen Ausführungsformen wird die mikrostrukturierte Schicht aus einem härtbaren Material erzeugt, das nach der Erzeugung der mikrostrukturierten Merkmale gehärtet wird, um die Merkmale zu halten.
  • In einem anderen Verfahren zur Herstellung einer mikrostrukturierten Schicht wird eine zweite mikrostrukturierte Schicht 168 über der ersten mikrostrukturierten Schicht 166 erzeugt, wie in 5 veranschaulicht, wodurch der zweiten mikrostrukturierten Schicht die mikrostrukturierten Merkmale der ersten mikrostrukturierten Schicht auferlegt werden. Das thermische Übertragungselement 160 schließt, wie veranschaulicht, auch ein Donorsubstrat 162 und eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht 164 ein, jedoch können andere Kombinationen von Schichten verwendet werden. Die zweite mikrostrukturierte Schicht 168 kann unter Verwendung einer Vielzahl von Materialien, einschließlich Polymere und Metalle, und mit einer Vielzahl von Verfahren, einschließlich chemische Dampfabscheidung, physikalische Dampfabscheidung, Sputtern, Beschichten, Elektroplattieren und Plattieren ohne Elektrizität, hergestellt werden. Ein weiteres Beispiel für ein Verfahren zur Erzeugung einer mikrostrukturierten Schicht ist die Monomerdampfabscheidung zur Erzeugung von Polymeren durch in situ-Polymerisation der als Dampf abgeschiedenen Monomeren, wie in beispielsweise den US-Patentanmeldungen Nr. 09/259,487 und 09/259,100 und den US- Patenten Nr. 5,395,644; 5,097,800; 4,954,371; und 4,842,893 beschrieben. Die zweite mikrostrukturierte Schicht 168 kann eine sich anschmiegende Schicht sein, wie in 5 veranschaulicht, oder die zweite mikrostrukturierte Schicht 168 kann die mikrostrukturierten Merkmale der ersten mikrostrukturierten Schicht 166 auffüllen und eine glatte oder raue Oberfläche gegenüber den mikrostrukturierten Merkmalen aufweisen.
  • In einigen Fällen ist die zweite mikrostrukturierte Schicht 168 die Hauptschicht der Übertragungseinheit. Die erste mikrostrukturierte Schicht 166 kann als Form, Gerüst, Modell oder Templat für die Merkmale der zweiten mikrostrukturierten Schicht 168 fungieren. Als ein Beispiel kann ein Teil der zweiten mikrostrukturierten Schicht 168 mit dem dazu gehörigen Teil der ersten mikrostrukturierten Schicht 166, die als eine Trennschicht fungiert, übertragen werden. Dieser dazugehörige Teil der ersten mikrostrukturierten Schicht 166 kann mit dem Teil der zweiten mikrostrukturierten Schicht 168 übertragen oder in einigen Ausführungsformen nicht übertragen werden. Selbst wenn der dazugehörige Teil der ersten mikrostrukturierten Schicht 166 übertragen wird, kann dieser Teil, falls gewünscht, durch beispielsweise Erhitzen, um den übertragenen Teil der ersten mikrostrukturierten Schicht 166 zu sublimieren, verdampfen, verflüssigen, zersetzen oder depolymerisieren, entfernt werden.
  • Die 9A bis 9C veranschaulichen ein anderes Verfahren zur Erzeugung eines thermischen Übertragungselements 300, wie in 8 veranschaulicht. Das thermische Übertragungselement 300 aus 8 schließt ein Donorsubstrat 302, eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht 304, eine Trennschicht 306, mikrostrukturierte Schicht 308 mit einer Oberfläche mit mikrostrukturierten Merkmalen 310 und eine Haftschicht 314 ein. Es versteht sich, dass andere thermische Übertragungselemente unter Verwendung anderer Kombinationen von Schichten erzeugt werden könnten (beispielsweise ein thermisches Übertragungselement ohne Haftschicht oder Licht/Wärmeumwandlungsschicht).
  • Anfangs wird ein Film 320 mit dem Donorsubstrat 302, der Licht/Wärmeumwandlungsschicht 304 und der Trennschicht 306 bereitgestellt, wie in 9A veranschaulicht. Ein mikrostrukturierter Film 322, der die mikrostrukturierte Schicht 308 mit einer Oberfläche mit mikrostrukturierten Merkmalen 310 und ein optionales Trennmedium 312 einschließt, wird separat bereitgestellt.
  • Die Trennschicht 306 wird typischerweise unter Verwendung eines Materials, wie ein thermoplastisches oder duroplastisches Polymer, erzeugt, in das die mikrostrukturierten Merkmale 310 der mikrostrukturierten Schicht 308 gepresst, gedrückt, implantiert, eingefügt oder andersartig eingebettet werden können, wie in 9B veranschaulicht. Die mikrostrukturierten Merkmale 310 der mikrostrukturierten Schicht 308 werden mit einer Vielzahl von Verfahren in die Trennschicht 306 eingebettet, einschließlich beispielsweise manuelles oder mechanisches Pressen der mikrostrukturierten Schicht in die Trennschicht. Nach dem Einbetten der mikrostrukturierten Merkmale 310 in die Trennschicht 306 wird das Trennmedium 312 entfernt. Gegebenenfalls kann eine Haftschicht 314 über der mikrostrukturierten Schicht 308 erzeugt werden, wie in 9C veranschaulicht und nachstehend beschrieben.
  • Dieses Verfahren kann auf viele Arten modifiziert werden. Beispielsweise können die mikrostrukturierten Merkmale in einer anderen Schicht als der Trennschicht eingebettet werden. Diese Schicht könnte eine andere Funktion im thermischen Übertragungselement haben oder die Schicht könnte einzig als Schicht zum Einbetten der mikrostrukturierten Merkmale nützlich sein. Außerdem könnte die thermische Übertragungseinheit so modifiziert werden, dass sie eine beliebige der nachstehend beschriebenen, zusätzlichen Schichten einschließt und/oder die Licht/Wärmeumwandlungsschicht, Trennschicht und/oder Haftschicht ausschließt.
  • Beispiele für nanostrukturierte Elemente
  • Geeignete mikrostrukturierte Merkmale, die im in den 9A bis 9C veranschaulichten Verfahren verwendet werden könnten, sind mikrostrukturierte oder nanostrukturierte Elemente, wie die in den US-Patenten Nr. 4,812,352; 5,039,561; 5,336,558; 5,709,943; 5,338,430; 5,238,729; und 5,726,524 beschriebenen. Diese nanostrukturierten Elemente werden durch Abscheiden von Dampf eines organischen Materials als eine dünne kontinuierliche oder diskontinuierliche Schicht auf einem Substrat und dann Glühen der abgeschiedenen organischen Schicht in einem Vakuum für eine Zeitdauer und eine Temperatur erzeugt, die ausreicht, um eine physikalische Änderung in der abgeschiedenen organischen Schicht zu induzieren, wodurch die nanostrukturierten Elemente erzeugt werden.
  • Geeignete organische Materialien schließen beispielsweise thermoplastische Polymere, wie Alkyd-, Melamin-, Harnstoff-Formaldehyd-, Diallylphthalat-, Epoxid-, Phenol-, Polyesterund Siliconpolymere; duroplastische Polymere, wie Acrylnitril-Butadien-Styrol-, Acetal-, Acryl-, Cellulose-, Ethylen-Vinylacetat-, Fluorkohlenstoff-, Nylonparylene-, Phenoxid-, Polyallomer-, Polypropylen-, Polyamidimid-, Polyimid-, Polycarbonat-, Polyester-, Polyphenylenoxid-, Polystyrol-, Polysulfon- und Vinylpolymere; und organometallische Verbindungen, wie Bis(η5-cyclopentadienyl)eisen(II), Pentacarbonyleisen, Pentacarbonylruthenium, Pentacarbonylosmium, Hexacarbonylchrom, Hexacarbonylmolybdän, Hexacarbonylwolfram und Tris(triphenylphosphin)rhodiumchlorid, ein. Weitere verwendbare organische Materialien sind diejenigen, die in einer Fischgrätenkonfiguration kristallisieren und schließen polynukleare aromatische Kohlenwasserstoffe und heterocyclische aromatische Verbindungen ein. Geeignete, bevorzugte, organische Materialien schließen Naphthaline, Phenanthrene, Perylene, Anthracene, Coronene, Pyrene, Phthalocyanine, Porphyrine, Carbazole, Purine und Pterine ein. Ein bevorzugtes organisches Material ist N,N'-Di(3,5-xylyl)perylen-3,4,9,10-bis(dicarboxamid) (im Handel unter der Handelsbezeichnung „C.I. Pigment Red 149" von American Hoechst Corp., Somerset, N.J., erhältlich) und als „Perylenrot" bekannt.
  • Vorzugsweise sind die nanostrukturierten Elemente von einheitlicher Länge und Gestalt und weisen einheitliche Querschnittsabmessungen entlang ihrer Hauptachsen auf. Als ein Beispiel können nanostrukturierte Elemente mit einer Länge von etwa 50 μm oder weniger erzeugt werden. In einigen Fällen liegt die Länge jedes nanostrukturierten Elements im Bereich von etwa 0,1 bis 5 μm und kann im Bereich von 0,1 bis 3 μm liegen. Nanostrukturierte Elemente mit einer mittleren Querschnittsabmessung von etwa 1 μm oder weniger können erzeugt werden. In einigen Fällen liegt die Querschnittsabmessung im Bereich von 0,01 bis 0,5 μm und kann im Bereich von 0,03 bis 0,3 μm liegen.
  • Nanostrukturierte Elemente, die eine Anzahl-pro-Fläche-Dichte im Bereich von etwa 107 bis etwa 1011 Mikrostrukturen pro Quadratzentimeter aufweisen, können mit diesem Verfahren erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen können die nanostrukturierten Elemente eine Flächendichte im Bereich von etwa 108 bis etwa 1010 Mikrostrukturen pro Quadratzentimeter aufweisen. Jedes einzelne nanostrukturierte Element kann monokristallin oder polykristallin anstatt amorph sein. Die mikrostrukturierte Schicht kann auf Grund der kristallinen Natur und einheitlichen Orientierung der Mikrostrukturen hochgradig anisotrope Eigenschaften aufweisen.
  • Nanostrukturierte Elemente können eine Vielzahl von Orientierungen und gerade und gekrümmte Gestalten (z. B. Whisker, Stäbe, Kegel, Pyramiden, Kugeln, Zylinder und dergleichen, die verdreht, gekrümmt oder gerade sein können) aufweisen und jede einzelne Schicht kann eine Kombination von Orientierungen und Gestalten einschließen. Die Orientierung der nanostrukturierten Elemente kann durch die Substrattemperatur, die Abscheidungsgeschwindigkeit und den Auftreffwinkel während der Abscheidung der organischen Schicht beeinflusst werden. Wenn die Temperatur des Substrats während der Abscheidung des organischen Materials ausreichend hoch ist (d. h. über einer kritischen Substrattemperatur, die im Fachgebiet mit einem Wert von einem Drittel des Siedepunkts (K) des organischen Materials verknüpft wird), erzeugt das abgeschiedene organische Material zufällig orientierte nanostrukturierte Elemente entweder bei der Abscheidung oder beim nachfolgenden Glühen. Wenn die Temperatur des Substrats während der Abscheidung verhältnismäßig niedrig ist (d. h. unter der kritischen Substrattemperatur), erzeugt das abgeschiedene organische Material in der Regel einheitlich orientierte, nanostrukturierte Elemente beim Glühen. Wenn einheitlich orientierte, nanostrukturierte Elemente, die Perylenrot enthalten, gewünscht sind, beträgt beispielsweise die Temperatur des Substrats während der Abscheidung des Perylenrots vorzugsweise etwa 0°C bis etwa 30°C. Bestimmte, nachfolgende, anschmiegungsfähige Beschichtungsverfahren, wie DC-Magnetronsputtern und Kathodenlichtbogen-Vakuum-Verfahren, ergeben krummlinige Mikrostrukturen.
  • Beim Glühschritt wird das Substrat mit der darauf aufgetragenen organischen Schicht in einem Vakuum für eine Zeitdauer und bei einer Temperatur erhitzt, die ausreichen, dass die aufgetragene organische Schicht eine physikalische Änderung durchmacht, wobei die organische Schicht zu einer mikrostrukturierien Schicht mit einer dichten Anordnung von diskreten, orientierten monokristallinen oder polykristallinen nanostrukturierten Elementen heranwächst. Die einheitliche Orientierung der nanostrukturierten Elemente ist eine typische Konsequenz des Glühverfahrens, wenn die Substrattemperatur während der Abscheidung genügend niedrig ist. Es wird nicht beobachtet, dass es sich schädlich auf die nachfolgende Erzeugung der Mikrostruktur auswirkt, wenn das beschichtete Substrat vor dem Glühschritt der Atmosphäre ausgesetzt wird.
  • Wenn beispielsweise das aufgetragene organische Material Perylenrot oder Kupferphthalocyanin ist, erfolgt das Glühen vorzugsweise im Vakuum (d. h. weniger als etwa 1 × 10–3 Torr) bei einer Temperatur im Bereich von etwa 160°C bis etwa 270°C. Die Glühdauer, die zur Umwandlung der ursprünglichen organischen Schicht in die mikrostrukturierte Schicht notwendig ist, hängt von der Glühtemperatur ab. Typischerweise reicht eine Glühdauer im Bereich von etwa 10 Minuten bis etwa 6 Stunden aus. Vorzugsweise liegt die Glühdauer im Bereich von etwa 20 Minuten bis etwa 4 Stunden. Ferner wird bei Perylenrot beobachtet, dass die optimale Glühtemperatur, um die gesamte ursprüngliche organische Schicht in eine mikrostrukturierte Schicht umzuwandeln, aber nicht abzusublimieren, mit der Dicke der abgeschiedenen Schicht variiert. Typischerweise liegt bei Dicken der ursprünglichen organischen Schicht von 0,05 bis 0,15 μm die Temperatur im Bereich von 245°C bis 270°C.
  • Weitere Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Schichten sind im Fachgebiet bekannt. Beispielsweise werden Verfahren zur Herstellung organischer mikrostrukturierter Schichten in Materials Science and Engineering, A158 (1992), S. 1–6; J. Vac. Sci. Technol. A, 5, (4), Juli/August, 1987, S. 1914–16; J. Vac. Sci. Technol. A 6, (3), Mai/August, 1988, S. 1907–11; Thin Solid Films., 186, 1990, S. 327–47; J. Mat. Sci., 25, 1990, S. 5257–68; Rapidly Quenched Metals, Proc. of the Fifth Int. Conf. on Rapidly Quenched Metals, Würzburg, Deutschland (3. bis 7. Sept. 1984), S. Steeb et al., Hrsgg., Elsevier Science Publishers B.V., New York, (1985), S. 1117–24; Photo. Sci. and Eng., 24, (4), Juli/August, 1980, S. 211–16; und den US-Pat. Nr. 4,568,598 und 4,340,276 offenbart. Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Schichten von Whiskern auf anorganischer Basis werden beispielsweise in J. Vac. Sci. Tech. A, 1, (3), Juli/September, 1983, S. 1398–1402 und US-Pat. Nr. 3,969,545; den US-Pat. Nr. 4,252,865, 4,396,643, 4,148,294, 4,252,843, 4,155,781, 4,209,008, und 5,138,220 offenbart.
  • Verwendbare anorganische Materialien zur Herstellung nanostrukturierter Elemente schließen beispielsweise Kohlenstoff, diamantartigen Kohlenstoff, Keramiken (z. B. Metall- oder Nichtmetalloxide, wie Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Eisenoxid und Kupferoxid; Metall- oder Nichtmetallnitride, wie Siliciumnitrid und Titannitrid; und Metall- oder Nichtmetallcarbide, wie Siliciumcarbid; Metall- oder Nichtmetallboride, wie Titanborid); Metall- oder Nichtmetallsulfide, wie Cadmiumsulfid und Zinksulfid; Metallsilicide, wie Magnesiumsilicid, Calciumsilicid und Eisensilicid; Metalle (z. B. Edelmetalle, wie Gold, Silber, Platin, Osmium, Iridium, Palladium, Ruthenium, Rhodium und Kombinationen davon, Übergangsmetalle, wie Scandium, Vanadium, Chrom, Mangan, Cobalt, Nickel, Kupfer, Zirconium und Kombinationen davon; niedrig schmelzende Metalle, wie Bismut, Blei, Indium, Antimon, Zinn, Zink und Aluminium; feuerfeste Metalle, wie Wolfram, Rhenium, Tantal, Molybdän und Kombinationen davon); und Halbleitermaterialien (z. B. Diamant, Germanium, Selen, Arsen, Silicium, Tellur, Galliumarsenid, Galliumantimonid, Galliumphosphid, Aluminiumantimonid, Indiumantimonid, Indiumzinnoxid, Zinkantimonid, Indiumphosphid, Aluminiumgalliumarsenid, Zinktellurid und Kombinationen davon) ein.
  • In einigen Ausführungsformen werden die nanostrukturierten Elemente (z. B. Whisker oder Fasern) mit einer oder mehreren Schichten von sich anschmiegendem Beschichtungsmaterial beschichtet. Das sich anschmiegende Beschichtungsmaterial kann, wenn es angewendet wird, als eine funktionelle Schicht dienen, die erwünschte elektronische Eigenschaften, wie Leitfähigkeit und elektronische Austrittsarbeit, ebenso wie andere Eigenschaften, wie thermische Eigenschaften, optische Eigenschaften, beispielsweise Lichtabsorption zur Ablation, mechanische Eigenschaften (z. B. Festigen der Mikrostrukturen, aus denen die mikrostrukturierte Schicht besteht), chemische Eigenschaften (z. B. Bereitstellen einer Schutzschicht) und Eigenschaften des niedrigen Dampfdrucks verleiht. Das sich anschmiegende Beschichtungsmaterial kann ein anorganische Material, organisches Material oder polymeres Material sein. Verwendbare anorganische und organische, sich anschmiegende Beschichtungsmaterialien schließen beispielsweise diejenigen ein, die vorstehend bei der Beschreibung der Mikrostrukturen beschrieben wurden. Verwendbare organische Materialien schließen beispielsweise auch leitfähige Polymere (z. B. Polyacetylen), von Poly-p-xylylen abgeleitete Polymere und Materialien ein, die selbstorganisierende Schichten bilden können. Als ein Beispiel kann die Dicke einer geeigneten, sich anschmiegenden Beschichtung im Bereich von etwa 0,2 bis etwa 50 nm liegen.
  • Die sich anschmiegende Beschichtung kann auf die mikrostrukturierte Schicht unter Verwendung herkömmlicher Verfahren abgeschieden werden, einschließlich beispielsweise den in den US-Pat. Nr. 4,812,352 und 5,039,561 offenbarten. Typischerweise kann jedes Verfahren, das die Störung der mikrostrukturierten Schicht durch mechanische Kräfte vermeidet, zur Abscheidung der sich anschmiegenden Beschichtung verwendet werden. Geeignete Verfahren schließen beispielsweise Gasphasenabscheidung (z. B. Vakuumverdampfen, Sputtern, chemische Dampfabscheidung und Monomerdampfabscheidung), Lösungsbeschichtung oder Dispersionsbeschichtung (z. B. Tauchbeschichten, Sprühbeschichten, Schleuderbeschichten, Gießbeschichten (d. h. Ausgießen einer Flüssigkeit über einer Oberfläche und Ermöglichen, dass die Flüssigkeit über die mikrostrukturierte Schicht fließt, gefolgt von Entfernen des Lösungsmittels)), Eintauchbeschichten (d. h. Eintauchen der mikrostrukturierten Schicht in eine Lösung für eine Zeitdauer, die ausreicht, dass die Schicht Moleküle aus der Lösung oder Kolloide oder andere Teilchen aus einer Dispersion adsorbieren kann), Elektroplattieren und Plattieren ohne Elektrizität ein. Vorzugsweise wird die sich anschmiegende Beschichtung durch Gasphasenabscheidungsverfahren abgeschieden, wie beispielsweise Ionensputtern, Abscheidung aus dem Kathodenlichtbogen, Dampfkondensation, Vakuumsublimation, physikalischer Dampftransport, chemischer Dampftransport und metallorganische chemische Dampfabscheidung.
  • Mehrfache Mikrostrukturen
  • 12 veranschaulicht noch eine weitere Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements 610. Das thermische Übertragungselement schließt ein Donorsubstrat 612, eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht 614 und eine mikrostrukturierte Schicht 616 ein. Die mikrostrukturierte Schicht 616 weist eine Oberfläche auf, die einen ersten Satz von mikrostrukturierten Merkmalen 618 und einen zweiten Satz von mikrostrukturierten Merkmalen 620 definiert. Zusätzliche Schichten und Schichtkonfigurationen können ebenso wie zusätzliche Sätze von mikrostrukturierten Merkmalen verwendet werden.
  • Der zweite Satz von mikrostrukturierten Merkmalen 620 kann auf oder über dem ersten Satz von mikrostrukturierten Merkmalen 618 erzeugt werden. In einer anderen Ausführungsform können die ersten und zweiten Sätze von mikrostrukturierten Merkmalen so erzeugt werden, dass sie nicht oder nur teilweise überlappen. Die ersten und zweiten Sätze von mikrostrukturierten Merkmalen (und alle zusätzlichen Sätze von mikrostrukturierten Merkmalen) können zur Erzeugung von Strukturen verwendet werden, die, wenn sie übertragen sind, eine Kombination der Merkmale sind. Beispielsweise könnten die mikrostrukturierten Merkmale, die in den 9A bis 9C veranschaulicht sind, unter Verwendung eines zweiten Satzes von mikrostrukturierten Merkmalen weiter mit einem Muster versehen werden.
  • Übertragungseinheiten mit mehreren mikrostrukturierten Schichten
  • 13 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements 710. Dieses thermische Übertragungselement schließt ein Donorsubstrat 712, eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht 714 und eine Übertragungseinheit ein, die mindestens zwei mikrostrukturierte Schichten 716 und 718 enthält. Zusätzliche Schichten oder andere Schichtkonfigurationen können, wie hier beschrieben, verwendet werden.
  • Die mikrostrukturierten Merkmale der zwei (oder mehr) mikrostrukturierten Schichten 716 und 718 können gleich sein, wie in 13 gezeigt. In einer anderen Ausführungsform können die mikrostrukturierten Merkmale jeder Schicht verschieden sein. Als noch eine weitere Alternative können die mikrostrukturierten Schichten durch eine dazwischen liegende Schicht 720 getrennt sein. In einigen Ausführungsformen können die zwei oder mehr mikrostrukturierten Schichten und alle dazwischen liegenden Schichten ebenso wie andere Schichten der thermischen Übertragungseinheit verwendet werden, einen Teil oder alles einer mehrschichtigen Vorrichtung zu erzeugen (z. B. eine mehrschichtige elektronische oder optische Vorrichtung, wie eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung oder ein Transistor).
  • L icht/Wärmeumwandlungs-(LTHC)schicht
  • Bei strahlungsinduzierter thermischer Übertragung wird typischerweise eine Licht/Wärmeumwandlungs- (LTHC) schicht in das thermische Übertragungselement eingearbeitet, um die Energie von Licht, das aus einer Licht emittierenden Quelle abgestrahlt wird, in das thermische Übertragungselement zu kuppeln. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements 110, das ein Donorsubstrat 112, eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht 114 und eine mikrostrukturierte Schicht 116 einschließt. Weitere Strukturen von thermischen Übertragungselementen, die eine LTHC-Schicht enthalten, können erzeugt werden.
  • Die LTHC-Schicht schließt typischerweise ein Strahlungsabsorptionsmittel ein, das einfallende Strahlung (z. B. Laserlicht) absorbiert und mindestens einen Teil der einfallenden Strahlung in Wärme umwandelt, um die Übertragung der mikrostrukturierten Schicht vom thermischen Übertragungselement auf den Empfänger zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen gibt es keine separate LTHC-Schicht und stattdessen ist das Strahlungsabsorptionsmittel in einer anderen Schicht des thermischen Übertragungselements angeordnet, wie dem Donorsubstrat, der Trennschicht oder der mikrostrukturierten Schicht.
  • In anderen Ausführungsformen schließt das thermische Übertragungselement eine LTHC-Schicht ein und schließt auch zusätzliches) Strahlungsabsorptionsmittel ein, die in einer oder mehreren der anderen Schichten des thermischen Übertragungselements, wie beispielsweise dem Donorsubstrat, der Trennschicht oder der mikrostrukturierten Schicht, angeordnet sind. In noch anderen Ausführungsformen schließt das thermische Übertragungselement nicht eine LTHC-Schicht oder ein Strahlungsabsorptionsmittel ein und die mikrostrukturierte Schicht wird unter Verwendung eines Heizelements übertragen, das das thermische Übertragungselement kontaktiert.
  • Typischerweise absorbiert das Strahlungsabsorptionsmittel in der LTHC-Schicht (oder anderen Schichten) Licht in infraroten, sichtbaren und/oder ultravioletten Bereichen des elektromagnetischen Spektrums. Das Strahlungsabsorptionsmittel besitzt typischerweise ein hohes Absorptionsvermögen für die gewählte, Bild erzeugende Strahlung und stellt eine optische Dichte bei der Wellenlänge der Bild erzeugenden Strahlung im Bereich von 0,2 bis 3 und vorzugsweise 0,5 bis 2 bereit. Geeignete, Strahlung absorbierende Materialien können beispielsweise Farbstoffe (z. B. sichtbare Farbstoffe, Ultraviolettfarbstoffe, Infrarotfarbstoffe, Fluoreszenzfarbstoffe und Strahlung polarisierende Farbstoffe), Pigmente, Metalle, Metallverbindungen, Metallfilme und andere, geeignete, absorbierende Materialien einschließen. Beispiele für geeignete Strahlungsabsorptionsmittels können Ruß, Metalloxide und Metallsulfide einschließen. Ein Beispiel für eine geeignete LTHC-Schicht kann ein Pigment, wie Ruß, und ein Bindemittel, wie ein organisches Polymer, einschließen. Eine weitere geeignete LTHC-Schicht kann Metall oder Metall/Metalloxid einschließen, das als Dünnschicht erzeugt wurde, beispielsweise schwarzes Aluminium (d. h. ein teilweise oxidiertes Aluminium mit schwarzem visuellem Erscheinungsbild). Metallische und Metallverbindungsfilme können mit Verfahren erzeugt werden, wie beispielsweise Sputtern und Dampfabscheidung. Teilchenförmige Beschichtungen können unter Verwendung eines Bindemittels und jedes geeigneten Trocken- oder Nassbeschichtungsverfahrens erzeugt werden.
  • Farbstoffe, die zur Verwendung als Strahlungsabsorptionsmittel in einer LTHC-Schicht geeignet sind, können in teilchenförmiger Form, gelöst in einem Bindemittelmaterial oder mindestens teilweise in einem Bindemittelmaterial dispergiert vorliegen. Wenn dispergierte, teilchenförmige Strahlungsabsorptionsmittel verwendet werden, kann die Teilchengröße mindestens in einigen Fällen etwa 10 μm oder weniger betragen und kann etwa 1 μm oder weniger betragen. Geeignete Farbstoffe schließen diejenigen Farbstoffe ein, die im IR-Bereich des Spektrums absorbieren. Beispiele für solche Farbstoffe finden sich in Matsuoka, M., „Infrared Absorbing Materials", Plenum Press, New York, 1990; Matsuoka, M., Absorption Spectra of Dyes for Diode Lasers, Bunshin Publishing Co., Tokyo, 1990, den US-Patenten Nr. 4,722,583; 4,833,124; 4,912,083; 4,942,141; 4,948,776; 4,948,778; 4,950,639; 4,940,640; 4,952,552; 5,023,229; 5,024,990; 5,156,938; 5,286,604; 5,340,699; 5,351,617; 5,360,694; und 5,401,607; den europäischen Patenten Nr. 321,923 und 568,993; und Beilo, K. A. et al., J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1993, 452–454 (1993). IR-Absorptionsmittel, die von Glendale Protective Technologies, Inc., Lakeland, Fla., unter der Bezeichnung CYASORB IR-99, IR-126 und II2-165 vermarktet werden, können auch verwendet werden. Ein spezieller Farbstoff kann auf der Basis von Faktoren gewählt werden, wie Löslichkeit in und Verträglichkeit mit einem speziellen Bindemittel und/oder Beschichtungslösungsmittel ebenso wie dem Wellenlängenbereich der Absorption.
  • Pigmentmaterialien können in der LTHC-Schicht auch als Strahlungsabsorptionsmittel verwendet werden. Beispiele für geeignete Pigmente schließen Ruß und Graphit ebenso wie Phthalocyanine, Nickeldithiolene und andere Pigmente ein, die in den US-Pat. Nr. 5,166,024 und 5,351,617 beschrieben werden. Außerdem können schwarze Azopigmente auf der Basis von Kupfer- oder Chromkomplexen von beispielsweise Pyrazolongelb, Dianisidinrot und Nickelazogelb verwendbar sein. Anorganische Pigmente können auch verwendet werden, einschließlich beispielsweise Oxiden und Sulfiden von Metallen, wie Aluminium, Bismut, Zinn, Indium, Zink, Titan, Chrom, Molybdän, Wolfram, Cobalt, Iridium, Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Silber, Gold, Zirconium, Eisen, Blei und Tellur. Metallboride, -carbide, -nitride, -carbonitride, Oxide mit Bronzestruktur und Oxide, die strukturell mit der Bronzefamilie (z. B. WO2,9) verwandt sind, können auch verwendet werden.
  • Metallstrahlungsabsorptionsmittel können verwendet werden, entweder in Form von Partikeln, wie beispielsweise in US-Pat. Nr. 4,252,671 beschrieben, oder als Filme, wie in US-Pat. Nr. 5,256,506 offenbart. Geeignete Metalle schließen beispielsweise Aluminium, Bismut, Zinn, Indium, Tellur und Zink ein.
  • Wie angegeben, kann ein teilchenförmiges Strahlungsabsorptionsmittel in einem Bindemittel angeordnet sein. Der Gewichtsprozentsatz an Strahlungsabsorptionsmittel in der Beschichtung, wobei das Lösungsmittel bei der Berechnung der Gewichtsprozente ausgeschlossen wird, beträgt im Allgemeinen 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 3 Gew.-% bis 20 Gew.-% und am stärksten bevorzugt 5 Gew.-% bis 15 Gew.-%, je nach dem/den speziellen Strahlungsabsorptionsmittel(n) und Bindemittel(n), die in der LTHC verwendet werden.
  • Geeignete Bindemittel zur Verwendung in der LTHC-Schicht schließen Film erzeugende Polymere ein, wie beispielsweise Phenolharze (z. B. Novolak- und Resolharze), Polyvinylbutyralharze, Polyvinylacetate, Polyvinylacetale, Polyvinylidenchloride, Polyacrylate, Celluloseether und -ester, Nitrocellulosen und Polycarbonate. Geeignete Bindemittel können Monomere, Oligomere oder Polymere einschließen, die polymerisiert oder vernetzt wurden oder polymerisiert oder vernetzt werden können. In einigen Ausführungsformen wird das Bindemittel in erster Linie unter Verwendung einer Beschichtung von vernetzbaren Monomeren und/oder Oligomeren mit optionalem Polymer erzeugt. Wenn ein Polymer im Bindemittel verwendet wird, schließt das Bindemittel 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 45 Gew.-% Polymer ein (wobei das Lösungsmittel ausgeschlossen wird, wenn die Gew.-% berechnet werden).
  • Nach dem Auftragen auf das Donorsubstrat werden die Monomere, Oligomere und Polymere zur LTHC vernetzt. In einigen Fällen kann, wenn die Vernetzung der LTHC-Schicht zu gering ist, die LTHC-Schicht durch die Wärme beschädigt werden und/oder die Übertragung eines Teils der LTHC-Schicht auf den Empfänger mit der mikrostrukturierten Schicht ermöglichen.
  • Das Einschließen eines thermoplastischen Harzes (z. B. Polymer) kann in mindestens einigen Fällen die Leistung (z. B. Übertragungseigenschaften und/oder Beschichtbarkeit) der LTHC-Schicht verbessern. Es wird angenommen, dass ein thermoplastisches Harz die Haftung der LTHC-Schicht am Donorsubstrat verbessern kann. In einer Ausführungsform schließt das Bindemittel 25 bis 50 Gew.-% (wobei das Lösungsmittel ausgeschlossen wird, wenn die Gewichtsprozente berechnet werden) thermoplastisches Harz und vorzugsweise 30 bis 45 Gew.-% thermoplastisches Harz ein, auch wenn geringere Mengen an thermoplastischem Harz verwendet werden können (z. B. 1 bis 15 Gew.-%). Das thermoplastische Harz wird typischerweise so gewählt, dass es mit den anderen Materialien des Bindemittels verträglich ist (d. h. eine einphasige Kombination ergibt). Zur Angabe der Verträglichkeit kann ein Löslichkeitsparameter verwendet werden, Polymer Handbook, J. Brandrup, Hrsg., S. VII 519-557 (1989). In mindestens einigen Ausführungsformen wird ein thermoplastisches Harz, das einen Löslichkeitsparameter im Bereich von 9 bis 13 (cal/cm3)1/2, vorzugsweise 9,5 bis 12 (cal/cm3)1/2 aufweist, für das Bindemittel gewählt. Beispiele für geeignete thermoplastische Harze schließen Polyacryle, Styrol-Acryl-Polymere und -Harze und Polyvinylbutyral ein.
  • Herkömmliche Beschichtungshilfsmittel, wie grenzflächenaktive Mittel und Dispergiermittel, können zugegeben werden, um das Beschichtungsverfahren zu erleichtern. Die LTHC-Schicht kann unter Verwendung einer Vielzahl von im Fachgebiet bekannten Beschichtungsverfahren auf das Donorsubstrat aufgetragen werden. Eine polymere oder organische LTHC-Schicht wird in mindestens einigen Fällen zu einer Dicke von 0,05 μm bis 20 μm, vorzugsweise 0,5 μm bis 10 μm und am stärksten bevorzugt 1 μm bis 7 μm aufgetragen. Eine anorganische LTHC-Schicht wird in mindestens einigen Fällen zu einer Dicke im Bereich von 0,001 bis 10 μm und vorzugsweise 0,002 bis 1 μm aufgetragen.
  • Zwischenschicht
  • Eine optionale Zwischenschicht kann im thermischen Übertragungselement verwendet werden, um Beschädigung und Verunreinigung des übertragenen Teils der Übertragungsschicht zu minimieren, und kann auch die Verformung im übertragenen Teil der Übertragungsschicht verringern. Die Zwischenschicht kann auch die Haftung der Übertragungsschicht am Rest des thermischen Übertragungselements beeinflussen. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform eines thermischen Übertragungselements 120, das ein Donorsubstrat 122, eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht 124, eine Zwischenschicht 126 und eine mikrostrukturierte Schicht 128 einschließt. Weitere thermische Übertragungselemente, die eine Zwischenschicht enthalten, können erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Zwischenschicht mikrostrukturiert sein, wobei beispielsweise ein mikrostrukturierendes Werkzeug verwendet wird, so dass eine mikrostrukturierte Schicht über der Zwischenschicht erzeugt werden kann. Die Zwischenschicht erlegt in dieser Ausführungsform der nachfolgend erzeugten mikrostrukturierten Schicht mikrostrukturierte Merkmale auf.
  • Typischerweise weist die Zwischenschicht eine hohe thermische Beständigkeit auf. Vorzugsweise verformt oder zersetzt sich die Zwischenschicht nicht chemisch unter den Bilderzeugungsbedingungen, insbesondere in einem Maße, das das übertragene Bild funktionsunfähig macht. Die Zwischenschicht bleibt typischerweise während des Übertragungsverfahrens in Kontakt mit der LTHC-Schicht und wird im Wesentlichen nicht mit der Übertragungseinheit (z. B. der mikrostrukturierten Schicht und gegebenenfalls der Trennschicht) übertragen.
  • Geeignete Zwischenschichten schließen beispielsweise Polymerfilme, Metallschichten (z. B. dampfabgeschiedene Metallschichten), anorganische Schichten (z. B. Sol-Gel-abgeschiedene Schichten und dampfabgeschiedene Schichten von anorganischen Oxiden (z. B. Siliziumdioxid, Titanoxid und andere Metalloxide)) und organisch anorganische Verbundschichten ein. Organische Materialien, die als Zwischenschichtmaterialien geeignet sind, schließen sowohl duroplastische als auch thermoplastische Materialien ein. Geeignete duroplastische Materialien schließen Harze ein, die durch Wärme, Strahlung oder chemische Behandlung vernetzt werden können, einschließlich vernetzten oder vernetzbaren Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Polyestern, Epoxiden und Polyurethanen, sind aber nicht begrenzt darauf. Die duroplastischen Materialien können auf die LTHC-Schicht als beispielsweise thermoplastische Vorstufen aufgetragen und nachfolgend zu einer vernetzten Zwischenschicht vernetzt werden.
  • Geeignete thermoplastische Materialien schließen beispielsweise Polyacrylate, Polymethacrylate, Polystyrole, Polyurethane, Polysulfone, Polyester und Polyimide ein. Diese thermoplastischen organischen Materialien können mit herkömmlichen Beschichtungsverfahren aufgetragen werden (beispielsweise Lösungsmittelbeschichten, Sprühbeschichten oder Extrusionsbeschichten). Typischerweise beträgt die Glasübergangstemperatur (Tg) der thermoplastischen Materialien, die zur Verwendung in der Zwischenschicht geeignet sind, 25°C oder mehr, vorzugsweise 50°C oder mehr, stärker bevorzugt 100°C oder mehr und am stärksten bevorzugt 150°C oder mehr. Die Zwischenschicht kann bei der Bild erzeugenden Wellenlänge entweder durchlässig, absorbierend, reflektierend oder eine Kombination davon sein.
  • Anorganische Materialien, die als Zwischenschichtmaterialien geeignet sind, schließen beispielsweise Metalle, Metalloxide, Metallsulfide und anorganische Kohlenstoffbeschichtungen ein, einschließlich der Materialien, die bei der Bild erzeugenden Wellenlänge hochgradig durchlässig oder reflektiv sind. Diese Materialien können auf die Licht/Wärmeumwandlungsschicht mit herkömmlichen Verfahren aufgetragen werden (z. B. Vakuumsputtern, Vakuumverdampfen oder Plasmajetabscheidung).
  • Die Zwischenschicht kann eine Anzahl von Vorteilen bereitstellen. Die Zwischenschicht kann eine Sperrschicht gegen die Übertragung von Material aus der Licht/Wärmeumwandlungsschicht sein. Sie kann auch die Temperatur modulieren, die in der Übertragungseinheit erreicht wird, so dass thermisch instabile Materialien übertragen werden können. Das Vorliegen einer Zwischenschicht kann auch zu verbessertem plastischem Gedächtnis im übertragenen Material führen.
  • Die Zwischenschicht kann Zusatzstoffe enthalten, einschließlich beispielsweise Photoinitiatoren, grenzflächenaktiven Mitteln, Pigmenten, Weichmachern und Beschichtungshilfsmitteln. Die Dicke der Zwischenschicht kann von Faktoren abhängen, wie beispielsweise dem Material der Zwischenschicht, dem Material der LTHC-Schicht, dem Material der Übertragungsschicht, der Wellenlänge der Bild erzeugenden Strahlung und der Dauer der Belichtung des thermischen Übertragungselements mit Bild erzeugender Strahlung. Bei Polymerzwischenschichten liegt die Dicke der Zwischenschicht typischerweise im Bereich von 0,05 μm bis 10 μm, vorzugsweise von etwa 0,1 μm bis 4 μm, stärker bevorzugt 0,5 bis 3 μm und am stärksten bevorzugt 0,8 bis 2 μm. Bei anorganischen Zwischenschichten (z. B. Metall- oder Metallverbindungszwischenschichten) liegt die Dicke der Zwischenschicht typischerweise im Bereich von 0,005 μm bis 10 μm, vorzugsweise von etwa 0,01 μm bis 3 μm und stärker bevorzugt von etwa 0,02 bis 1 μm.
  • Trennschicht
  • Die optionale Trennschicht erleichtert typischerweise die Trennung der Übertragungseinheit (z. B. der mikrostrukturierten Schicht) vom Rest des thermischen Übertragungselements (z. B. der Zwischenschicht und/oder der LTHC-Schicht) beim Erwärmen des thermischen Übertragungselements beispielsweise mit einer Licht emittierenden Quelle oder einem Heizelement. In mindestens einigen Fällen stellt die Trennschicht eine gewisse Haftung der Übertragungsschicht am Rest des thermischen Übertragungselements vor dem Erwärmen bereit. 4 veranschaulicht ein thermisches Übertragungselements 140, das ein Donorsubstrat 142, eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht 144, eine Trennschicht 146 und eine mikrostrukturierte Schicht 148 einschließt. Andere Kombinationen von Schichten können auch verwendet werden. In anderen Ausführungsformen kann eine der anderen Schichten im thermischen Übertragungselement als Trennschicht fungieren. Beispielsweise kann die erste mikrostrukturierte Schicht 166 des in 5 veranschaulichten thermischen Übertragungselements 160 als Trennschicht fungieren.
  • Geeignete Trennschichten schließen beispielsweise thermoplastische und duroplastische Polymere ein. Beispiele für geeignete Polymere schließen Acrylpolymere, Polyaniline, Polythiophene, Poly(phenylenvinylene), Polyacetylene, Phenolharze (z. B. Novolak- und Resolharze), Polyvinylbutyralharze, Polyvinylacetate, Polyvinylacetale, Polyvinylidenchloride, Polyacrylate, Celluloseether und -ester, Nitrocellulosen, Epoxidharze und Polycarbonate ein. Weitere geeignete Materialien für die Trennschicht schließen sublimierbare Materialien (wie Phthalocyanine) ein, einschließlich beispielsweise der in US Patent Nr. 5,747,217 beschriebenen Materialien.
  • Die Trennschicht kann Teil der Übertragungseinheit (einschließlich der mikrostrukturierten Schicht) oder eine separate Schicht sein, die nicht übertragen wird. Die gesamte oder ein Teil der Trennschicht kann mit der Übertragungseinheit übertragen werden. In einer anderen Ausführungsform verbleibt das meiste oder im Wesentlichen die gesamte Trennschicht beim Donorsubstrat, wenn die Übertragungseinheit übertragen wird. In einigen Fällen, beispielsweise bei einer Trennschicht, die sublimierbares Material enthält, verflüchtigt sich ein Teil der Trennschicht während des Übertragungsverfahrens. In einigen Ausführungsformen wird ein Teil der Trennschicht mit der Übertragungseinheit übertragen und die Trennschicht besteht aus einem Material, das beispielsweise durch Erhitzen entfernt werden kann, um den übertragenen Teil der Trennschicht zu sublimieren, zu verdampfen, zu verflüssigen, zu zersetzen oder zu depolymerisieren.
  • Haftschicht Die optionale Haftschicht erleichtert typischerweise die Haftung des Teils der Übertragungseinheit (z. B. die mikrostrukturierte Schicht) am Empfänger, der beim Erhitzen des thermischen Übertragungselements beispielsweise mit einer Licht emittierenden Quelle oder einem Heizelement übertragen werden soll. 6 veranschaulicht ein thermisches Übertragungselement 180, das ein Donorsubstrat 182, eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht 184, eine Trennschicht 186, eine mikrostrukturierte Schicht 188 und eine Haftschicht 190 einschließt. Andere Kombinationen von Schichten können auch verwendet werden.
  • Geeignete Haftschichten schließen beispielsweise thermoplastische und duroplastische Polymere ein. Beispiele für geeignete Polymere schließen Acrylpolymere, Polyaniline, Polythiophene, Poly(phenylenvinylene), Polyacetylene, Phenolharze (z. B. Novolak- und Resolharze), Polyvinylbutyralharze, Polyvinylacetate, Polyvinylacetale, Polyvinylidenchloride, Polyacrylate, Celluloseether und -ester, Nitrocellulosen, Epoxidharze, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidine, Poly(methylmethacrylat), Polycarbonate und andere vernetzbare Harze ein. Weitere geeignete Materialien für die Trennschicht schließen sublimierbare Materialien (wie Phthalocyanine) ein, einschließlich beispielsweise der in US Patent Nr. 5,747,217 beschriebenen Materialien.
  • Die Haftschicht ist typischerweise Teil der Übertragungseinheit (einschließlich der mikrostrukturierten Schicht). In einigen Fällen, beispielsweise bei einer Haftschicht, die sublimierbares Material enthält, kann sich ein Teil der Haftschicht während des Übertragungsverfahrens verflüchtigen. In einigen Ausführungsformen wird die Haftschicht aus einem Material erzeugt, das beispielsweise durch Erhitzen entfernt werden kann, um den übertragenen Teil der Haftschicht zu sublimieren, zu verdampfen, zu verflüssigen, zu zersetzen oder zu depolymerisieren.
  • Thermische Übertragung
  • Das thermische Übertragungselement kann durch Anwendung gerichteter Wärme auf einen ausgewählten Teil des thermischen Übertragungselements erwärmt werden. Die Wärme kann mittels eines Heizelements (z. B. ein Widerstandsheizelement), durch Umwandeln von Strahlung (z. B. ein Lichtstrahl) in Wärme und/oder Anlegen von elektrischem Strom an eine Schicht des thermischen Übertragungselements, um Wärme zu erzeugen, erzeugt werden. In vielen Fällen ist die thermische Übertragung mittels Licht von beispielsweise einer Lampe oder einem Laser wegen der Genauigkeit und Präzision, die oft erzielt werden kann, von Vorteil. Die Größe und Gestalt des übertragenen Musters (z. B. eine Linie, Kreis, Quadrat oder andere Form) kann beispielsweise durch Auswahl der Größe des Lichtstrahls, des Belichtungsmusters des Lichtstrahls, der Dauer des Kontakts des gerichteten Strahls mit dem thermischen Übertragungselement und den Materialien des thermischen Übertragungselements gesteuert werden.
  • Für die thermische Übertragung mittels Strahlung (z. B. Licht) können in der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Strahlung emittierenden Quellen verwendet werden. Bei analogen Verfahren (z. B. Belichtung durch eine Maske) sind Lichtquellen mit hoher Leistung (z. B. Xenonblitzlampen und Laser) verwendbar. Bei digitalen Bilderzeugungsverfahren sind Infrarot-, sichtbare und ultraviolette Laser besonders nützlich. Geeignete Laser schließen beispielsweise Einzelmoden-Laserdioden mit hoher Leistung (≥ 100 mW), Faser gekuppelte Laserdioden und Dioden gepumpte Festkörperlaser (z. B. Nd:YAG und Nd:YLF) ein. Laserbelichtungsverweilzeiten können im Bereich von beispielsweise etwa 0,1 bis 5 μs liegen und Laserfluenzen können im Bereich von beispielsweise etwa 0,01 bis etwa 1 J/cm2 liegen.
  • Wenn hohe Genauigkeit bei der Platzierung des Bildpunktes (z. B. bei Vollfarbdisplayanwendungen mit hoher Informationsdichte) über großen Substratflächen erforderlich ist, ist ein Laser als die Strahlungsquelle besonders nützlich. Laserquellen sind sowohl mit großen, steifen Substraten, wie 1 m × 1 m × 1,1 mm Glas, als auch mit kontinuierlichen oder Einzelbogenfilmsubstraten, wie 100 μm dicken Polyimidfolien, verträglich.
  • Thermische Widerstandsdruckköpfe oder -anordnungen können beispielsweise bei vereinfachten Donorfilmkonstruktionen ohne eine LTHC-Schicht und Strahlungsabsorptionsmittel verwendet werden. Dies kann besonders bei kleineren Substratgrößen (z. B. weniger als ungefähr 30 cm in jeder Dimension) oder bei größeren Mustern nützlich sein, wie den für alphanumerische, segmentierte Displays erforderlichen.
  • Während der Bilderzeugung wird das thermische Übertragungselement typischerweise in engen Kontakt mit einem Empfänger gebracht. In mindestens einigen Fällen wird Druck oder Vakuum verwendet, um das thermische Übertragungselement in engem Kontakt mit dem Empfänger zu halten. Eine Strahlungsquelle wird dann verwendet, um die LTHC-Schicht (und/oder andere Schicht(en), die Strahlungsabsorptionsmittel enthalten) in einer bildweisen Art (z. B. digital oder mittels analoger Belichtung durch eine Maske) zu erwärmen, um die bildweise Übertragung der Übertragungsschicht vom thermischen Übertragungselement auf den Empfänger gemäß einem Muster durchzuführen.
  • In einer anderen Ausführungsform kann ein Heizelement, wie ein Widerstandsheizelement, verwendet werden, um die Übertragungseinheit zu übertragen. Das thermische Übertragungselement wird selektiv mit dem Heizelement in Kontakt gebracht, wodurch die thermische Übertragung eines Teils der Übertragungsschicht gemäß einem Muster bewirkt wird. In einer anderen Ausführungsform kann das thermische Übertragungselement eine Schicht einschließen, die einen an die Schicht angelegten elektrischen Strom in Wärme umwandeln kann.
  • Die 10A bis 10C veranschaulichen ein Verfahren zur Übertragung eines Teils einer mikrostrukturierten Schicht 408 auf einen Empfänger 414. Dieses Verfahren wird unter Verwendung eines thermischen Übertragungselements, ähnlich dem aus 8, veranschaulicht, aber es versteht sich, dass das Verfahren auf andere thermische Übertragungselemente, einschließlich der in den 1 bis 6 veranschaulichten, angewendet werden kann. Dieses spezielle thermische Übertragungselement 400 schließt ein Donorsubstrat 402, eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht 404, eine Trennschicht 406, eine mikrostrukturierte Schicht 408, die eine Oberfläche aufweist, die mikrostrukturierte Merkmale 410 definiert, und eine Haftschicht 412 ein, wie in 10A veranschaulicht. Das thermische Übertragungselement 400 wird in Kontakt mit dem Empfänger 414 gebracht und das thermische Übertragungselement wird unter Verwendung von Licht 416 gemäß einem gewünschten Muster bestrahlt. Dies bewirkt die Übertragung eines Teils 418 der mikrostrukturierten Schicht 408 und der Haftschicht 412 und gegebenenfalls eines Teils der Trennschicht 406 auf den Empfänger, wie in 10B veranschaulicht. Der Rest des thermischen Übertragungselements wird entfernt. Gegebenenfalls können die übertragenen Teile der Trennschicht 406 und/oder Haftschicht 412 durch beispielsweise Erhitzen entfernt werden, um diese Schichten zu sublimieren, zu verdampfen, zu verflüssigen, zu zersetzen, zu depolymerisieren oder diese Schichten andersartig zu entfernen, wie in 10C veranschaulicht. Dies lässt den übertragenen Teil 420 der mikrostrukturierten Schicht zurück.
  • Die 11A bis 11C veranschaulichen ein weiteres Verfahren zur Übertragung eines Teils einer mikrostrukturierten Schicht 508 auf einen Empfänger 514. Dieses Verfahren wird unter Verwendung eines thermischen Übertragungselements, ähnlich dem aus 8, veranschaulicht, aber es versteht sich, dass das Verfahren auf andere thermische Übertragungselemente, einschließlich der in den 1 bis 6 veranschaulichten, angewendet werden kann. Dieses spezielle thermische Übertragungselement 500 schließt ein Donorsubstrat 502, eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht 504, eine Trennschicht 506 und eine mikrostrukturierte Schicht 508, die eine Oberfläche aufweist, die mikrostrukturierte Merkmale 510 definiert, ein, wie in 11A veranschaulicht. Das thermische Übertragungselement 500 wird mit dem Empfänger 514 in Kontakt gebracht. Der Empfänger 514 weist darauf angeordnet eine Haftschicht 512 auf. Diese Haftschicht 512 kann in einem Muster erzeugt werden oder kann den gesamten oder einen wesentlichen Teil des Empfängers 514 bedecken. Die Haftschicht 512 kann unter Verwendung von Standardbeschichtungsverfahren auf den Empfänger 514 aufgetragen werden oder die Haftschicht 512 kann auf dem Empfänger 514 unter Verwendung von beispielsweise einem weiteren thermischen Übertragungselement erzeugt werden.
  • Das thermische Übertragungselement wird unter Verwendung von Licht 516 gemäß einem gewünschten Muster bestrahlt, um die Übertragung eines Teils 518 der mikrostrukturierten Schicht 508 und gegebenenfalls eines Teils der Trennschicht 506 auf den Empfänger zu bewirken, wie in 11B veranschaulicht. Der Rest des thermischen Übertragungselements wird entfernt. Gegebenenfalls können die übertragenen Teile der Trennschicht 506 und/oder Haftschicht 512 durch beispielsweise Erhitzen entfernt werden, um diese Schichten zu sublimieren, zu verdampfen, zu verflüssigen, zu zersetzen, zu depolymerisieren oder diese Schichten andersartig zu entfernen, wie in 10C veranschaulicht. Dies lässt den übertragenen Teil 520 der mikrostrukturierten Schicht zurück.
  • Typischerweise wird die Übertragungseinheit auf den Empfänger übertragen, ohne weitere Schichten des thermischen Übertragungselements zu übertragen, wie die optionale Zwischenschicht und die LTHC-Schicht. Das Vorliegen der optionalen Zwischenschicht kann die Übertragung der LTHC-Schicht auf den Empfänger beseitigen oder verringern und/oder die Verformung im übertragenen Teil der Übertragungseinheit verringern. Vorzugsweise ist unter den Bedingungen bei der Bilderzeugung die Haftung der Zwischenschicht an der LTHC-Schicht größer als die Haftung der Zwischenschicht an der Übertragungsschicht. In einigen Fällen kann eine reflektive Zwischenschicht verwendet werden, um das Maß der Bild erzeugenden Strahlung abzuschwächen, die durch die Zwischenschicht durchgelassen wird, und allen Schaden für den übertragenen Teil der Übertragungsschicht zu verringern, der aus der Wechselwirkung der durchgelassenen Strahlung mit der Übertragungsschicht und/oder dem Empfänger resultieren kann. Dies ist besonders bei der Verringerung von thermischen Schäden günstig, die auftreten können, wenn der Empfänger für die Bild erzeugende Strahlung ein hohes Absorptionsvermögen besitzt.
  • Während der Laserbelichtung kann es wünschenswert sein, die Bildung von Interferenzmustern auf Grund von Mehrfachreflexionen am Material, das mit dem Bild versehen wird, zu minimieren. Dies kann mit verschiedenen Verfahren erreicht werden. Das gebräuchlichste Verfahren ist es, die Oberfläche des thermischen Übertragungselements in der Größenordnung der einfallenden Strahlung effektiv anzurauen, wie in US-Pat. Nr. 5,089,372 beschrieben. Dies bewirkt, dass die räumliche Kohärenz der einfallenden Strahlung gebrochen wird, was also die Selbstinterferenz minimiert. Ein alternatives Verfahren ist es, eine Antireflexionsbeschichtung im thermischen Übertragungselement einzusetzen. Die Verwendung von Antireflexionsbeschichtungen ist bekannt und kann aus Beschichtungen, wie Magnesiumfluorid, mit Dicken von einem Viertel der Wellenlänge bestehen, wie in US-Pat. Nr. 5,171,650 beschrieben.
  • Große thermische Übertragungselemente können verwendet werden, einschließlich thermischen Übertragungselementen, die Abmessungen in Länge und Breite von einem Meter oder mehr aufweisen. Im Betrieb kann ein Laser gerastert oder andersartig über das große thermische Übertragungselement bewegt werden, wobei der Laser selektiv betrieben wird, um Teile des thermischen Übertragungselements gemäß einem gewünschten Muster zu beleuchten. In einer anderen Ausführungsform kann der Laser stationär sein und das thermische Übertragungselement unter dem Laser bewegt werden.
  • In einigen Fällen kann es notwendig, wünschenswert und/oder günstig sein, zwei oder mehrere verschiedene thermische Übertragungselemente nacheinander anzuwenden, um eine Vorrichtung oder eine Struktur zu erzeugen. Jedes dieser thermischen Übertragungselemente schließt eine Übertragungseinheit ein, um eine oder mehrere Schichten auf den Empfänger zu übertragen. Die zwei oder mehr thermischen Übertragungseinheiten werden dann nacheinander angewendet, um eine oder mehrere Schichten der Vorrichtung abzuscheiden.
  • BEISPIELE
  • Sofern nicht anders angegeben, wurden die Chemikalien von Aldrich Chemical Company (Milwaukee, WI) erhalten.
  • Beispiel 1
  • Herstellung eines Substrat/LTHC/Zwischenschicht-Elements
  • Eine Ruß-Licht/Wärmeumwandlungsschicht wurde hergestellt, indem die folgende LTHC-Beschichtungslösung gemäß Tabelle 1 auf ein 0,1 mm PET-Substrat mit einem Yasui Seiki Lab Coater, Modell CAG-150 (Yasui Seiki Co., Bloomington, IN), unter Verwendung einer Mikrotiefdruckwalze mit 381 helikalen Zellen pro linearem cm (150 helikale Zellen pro linearem Zoll) aufgetragen wurde. Tabelle 1 LTHC-Beschichtungslösung
    Figure 00270001
  • Die Beschichtung wurde bei 40°C kontinuierlich getrocknet und mit 6,1 m/min unter Verwendung eines Fusion Systems Modell I600 (400 W/in) UV-Härtungssystems, das mit H-Lampen ausgestattet war, UV-gehärtet. Die getrocknete Beschichtung hatte eine Dicke von ungefähr 3 μm.
  • Auf die Rußbeschichtung der Licht/Wärmeumwandlungsschicht wurde mittels Rotationstiefdruck eine Zwischenschichtbeschichtungslösung gemäß Tabelle 2 unter Verwendung des Yasui Seiki Lab Coater, Modell CAG-150 (Yasui Seiki Co., Bloomington, Ind.), aufgetragen. Diese Beschichtung wurde kontinuierlich getrocknet (40 °C) und mit 6,1 m/min unter Verwendung eines Fusion Systems Modell I600 (600 W/in), das mit H-Lampen ausgestattet war, UV-gehärtet. Die Dicke der resultierenden Zwischenschichtbeschichtung betrug ungefähr 1,7 μm. Tabelle 2 Zwischenschichtbeschichtungslösung
    Figure 00280001
  • Herstellung eines nanostrukturierten Films
  • Ein nanostrukturierter Film wurde wie in den US-Patenten Nr. 5,039,561 und 5,726,524 beschrieben hergestellt. Etwa 1500 Å organisches rotes Pigment (N,N'-Di(3,5-xylyl)perylen-3,4,9,10-bis(dicarboxamid), im Handel unter der Handelsbezeichnung „C.I. Pigment Red 149" von American Hoechst Corp., Somerset, NJ, erhältlich) wurden auf eine 1 ft2 (etwa 0,09 m2) große Folie von metallisiertem Polyimid (Upilex-5, UBE Industries, Ltd., Tokyo, Japan) vakuumbeschichtet. Die Folie wurde in einem Vakuum von 10–3 torr geglüht, um den Film in eine Anordnung von diskret orientierten, kristallinen, nanostrukturierten Merkmalen umzuwandeln. Die Zahlendichte dieser Merkmale betrug etwa 30 bis 40 pro μm2. Die Höhe der Merkmale betrug im Mittel etwa 1,5 μm mit einer mittleren Querschnittsabmessung von etwa 0,05 μm oder weniger. Diese nanostrukturierten Merkmale wurden dann durch Dampfabscheidung anschmiegend mit 4400 Å Platin überdeckt.
  • Beispiel 3
  • Herstellung eines thermischen Übertragungselements
  • Das Substrat/LTHC/Zwischenschicht-Element aus Beispiel 1 wurde mit einer thermoplastischen Trennschicht aus einem Acrylpolymer (Elvacite 2776, ICI Acrylics, St. Louis, MO) beschichtet. Das Acrylpolymer wurde unter Verwendung einer 10gew.-%igen wässrigen Lösung des Polymers und einer #6 Mayer-Rakel zu einer Dicke von etwa 1 μm aufgetragen. Das Polymer wurde dann getrocknet.
  • Die nanostrukturierten Merkmale des nanostrukturierten Films aus Beispiel 2 wurden in die thermoplastische Trennschicht eingebettet. Um die nanostrukturierten Merkmale einzubetten, wurde der nanostrukturierte Film in Kontakt mit der thermoplastischen Trennschicht gebracht und zwischen erhitzte (75°C) Platten einer Carver-Presse platziert und ein Druck von 15 bis 20 t/25 cm2 wurde etwa eine Minute angelegt. Die Anordnung wurde unter Druck gekühlt.
  • Nach Entnahme aus der Carver-Presse wurde die metallisierte Polyimidträgerschicht des nanostrukturierten Films abgezogen, wobei die nanostrukturierten Merkmale in der thermoplastischen Schicht blieben. Die nanostrukturierte Schicht wurde dann mit etwa 0,5 μm Elvacite 2776 unter Verwendung einer 5gew.-%igen wässrigen Lösung des Polymers und einer #6 Mayer-Rakel beschichtet, wodurch eine Haftschicht erzeugt wurde. Dieses Polymer konnte dann trocknen.
  • Beispiel 4
  • Thermische Übertragung einer nanostrukturierten Schicht
  • Das thermische Übertragungselement aus Beispiel 3 wurde dann verwendet, um einen Teil der nanostrukturierten Schicht auf einen Glasempfänger zu übertragen. Das Laserübertragungssystem schloss einen CW Nd:YAG-Laser, akusto-optischen Modulator, kollimierende und Strahl erweiternde Optiken, einen optischen Isolator, ein lineares Galvanometer und eine f-theta-Scanlinse ein. Der Nd:YAG-Laser wurde im TEM 00-Modus betrieben und lieferte eine Gesamtleistung von 8,5 W. Das Scannen wurde mit einem linearen Hochpräzisionsgalvanometer (Cambridge Technology Inc., Cambridge, Mass.) erreicht. Der Laser wurde zu einem Gaußschen Bildpunkt mit einer gemessenen Größe von 140 μm auf 150 μm auf dem 1/e2-Intensitätsniveau fokussiert. Der Bildpunkt wurde unter Verwendung einer f-theta-Scanlinse über die Scanbreite konstant gehalten. Der Laserbildpunkt wurde mit einer Geschwindigkeit von 5,28 m/s über die Bildoberfläche gescannt. Das Ergebnis war eine einheitliche Übertragung von 110 μm Linien, die Haftschicht, die nanostrukturierte Schicht und die Trennschicht enthielten.
  • Der Empfänger und die übertragenen Linien wurden bei 400°C in einer Stickstoffatmosphäre mit einer halben Stunde Temperaturanstieg und einem Minimum von einer halben Stunde Temperaturhalten gebacken, um die übertragenen Haft- und Trennschichten zu entfernen. Rasterelektronenmikroskopuntersuchungen der resultierenden übertragenen nanostrukturierten Schicht zeigten, dass die nanostrukturierten Merkmale übertragen worden waren, wobei ihre Orientierung, räumliche Verteilung und physikalischen Eigenschaften erhalten blieben.
  • Beispiel 5
  • Thermische Übertragung einer mikrostrukturierten Schicht
  • Ein erstes thermisches Übertragungselement wurde hergestellt, indem eine 7,5 μm dicke Lösung von ElvaciteTM 2776 (Acrylharz, erhältlich von ICI Acrylics, Wilmington, DE) auf ein Substrat/LTHC/Zwischenschicht-Element, das gemäß Beispiel 1 erzeugt wurde, zu einer Übertragungsschicht aufgetragen wurde. Die Lösung wurde etwa 3 Minuten bei 80°C getrocknet. Die getrocknete Lösung wurde mit einem mikrostrukturierten Prägewerkzeug geprägt. Das mikrostrukturierte Prägewerkzeug war mit Diamant aus einem massiven Metallstück maschinell herausgearbietet worden, wobei ein quadratisches Muster von horizontalen und vertikalen Rillen mit variablem Abstand verwendet wurde. Das Gesamtmuster des Werkzeugs war ein Gitternetz, wobei jeder quadratische Gitternetzabschnitt einen unterschiedlichen einheitlichen vertikalen und horizontalen Abstand hatte. Der Diamant, der zum Schneiden des Musters verwendet wurde, hatte einen eingeschlossenen Winkel von 30° und eine Spitzenbreite von 5,5 μm. Alle Muster wurden mit einer nominellen Tiefe von 5,6 μm geschnitten. Der Abstand des Musters in horizontaler und vertikaler Richtung lag im Bereich von 11,8 bis 27 μm. Nach dem Prägen wurden 100 Å Aluminium auf die geprägte Oberfläche der Übertragungsschicht dampfbeschichtet.
  • Ein zweites thermisches Übertragungselement wurde hergestellt, indem eine 2,5 μm dicke Lösung von 98 Gew.-% ElvaciteTM 2776 (Acrylharz, erhältlich von ICI Acrylics, Wilmington, DE) und 2 Gew.-% HeloxyTM 67 (Shell Chemical Co., Houston, TX) auf ein Substrat/LTHC/Zwischenschicht-Element, das gemäß Beispiel 1 erzeugt wurde, zu einer Übertragungsschicht aufgetragen wurde. Die Lösung wurde etwa 3 Minuten bei 80°C getrocknet.
  • Das zweite thermische Übertragungselement wurde dann verwendet, um eine Haftschicht auf ein Natronkalk-Glassubstrat zu übertragen. Das Übertragungssystem schloss einen CW Nd:YAG-Laser, akusto-optischen Modulator, kollimierende und Strahl erweiternde Optiken, einen optischen Isolator, ein lineares Galvanometer und eine f-theta-Scanlinse ein. Der Nd:YAG-Laser wurde im TEM 00-Modus betrieben und lieferte eine Gesamtleistung von 16 W. Das Scannen wurde mit einem linearen Hochpräzisionsgalvanometer (Cambridge Technology Inc., Cambridge, MA) erreicht. Der Laser wurde zu einem Gaußschen Bildpunkt mit einer gemessenen Größe von 140 μm auf 150 μm auf dem 1/e2-Intensitätsniveau fokussiert. Der Bildpunkt wurde unter Verwendung einer f-theta-Scanlinse über die Scanbreite konstant gehalten. Der Laserbildpunkt wurde mit einer Geschwindigkeit von 6,95 m/s über die Bildoberfläche gescannt. Das Ergebnis war eine einheitliche Übertragung von 86 μm Linien, die die Elvaciteschicht enthielten, auf das Glassubstrat.
  • Das erste thermische Übertragungselement wurde dann verwendet, um die mikrostrukturierte Schicht registerhaltig und koinzident auf die Haftschicht zu übertragen, die unter Verwendung des zweiten thermischen Übertragungselements erzeugt worden war. Das Übertragungssystem schloss einen CW Nd:YAG-Laser, akusto-optischen Modulator, kollimierende und Strahl erweiternde Optiken, einen optischen Isolator, ein lineares Galvanometer und eine f-theta-Scanlinse ein. Der Nd:YAG-Laser wurde im TEM 00-Modus betrieben und lieferte eine Gesamtleistung von 16 W. Das Scannen wurde mit einem linearen Hochpräzisionsgalvanometer (Cambridge Technology Inc., Cambridge, Mass.) erreicht. Der Laser wurde zu einem Gaußschen Bildpunkt mit einer gemessenen Größe von 140 μm auf 150 μm auf dem 1/e2-Intensitätsniveau fokussiert. Der Bildpunkt wurde unter Verwendung einer f-theta-Scanlinse über die Scanbreite konstant gehalten. Der Laserbildpunkt wurde mit einer Geschwindigkeit von 6,15 m/s über die Bildoberfläche gescannt. Das Ergebnis war eine einheitliche Übertragung von 56 μm Linien, die die mikrostrukturierte Schicht enthielten, auf das Glassubstrat auf die ElvaciteTM-Schicht aus dem ersten thermischen Übertragungselement. Die resultierende Struktur auf dem Glassubstrat wurde in Stickstoff 1,5 Stunden bei 150°C gebrannt. Vor und nach dem Brennen behielt die übertragene mikrostrukturierte Schicht die mikrostrukturierten Merkmale bei.
  • Die vorliegende Erfindung sollte nicht als auf die vorstehend beschriebenen, speziellen Beispiele begrenzt angesehen werden, sondern sollte stattdessen so verstanden werden, dass sie alle Gesichtspunkte der Erfindung abdeckt, wie sie offen in den beigefügten Ansprüchen dargelegt sind. Verschiedene Modifikationen, äquivalente Verfahren ebenso wie zahlreiche Strukturen, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar sein kann, werden dem Fachmann leicht offenbar, auf den die vorliegende Erfindung unter Hinblick auf die vorliegende Beschreibung abzielt.

Claims (30)

  1. Thermisches Übertragungselement, umfassend: ein Substrat; und eine mikrostrukturierte Schicht mit einer Oberfläche, welche der mikrostrukturierten Schicht auferlegte mikrostrukturierte Merkmale definiert; dadurch gekennzeichnet, dass: das thermische Übertragungselement so konfiguriert und angeordnet ist, mindestens einen Teil der mikrostrukturierten Schicht auf einen Empfänger zu übertragen, während die mikrostrukturierten Merkmale dieses Teils im Wesentlichen erhalten bleiben.
  2. Thermisches Übertragungselement gemäß Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die mikrostrukturierte Schicht eine Oberfläche aufweist, welche der mikrostrukturierten Schicht auferlegte nanostrukturierte Merkmale definiert, während das thermische Übertragungselement so konfiguriert und angeordnet ist, mindestens einen Teil der mikrostrukturierten Schicht auf einen Empfänger zu übertragen, während die nanostrukturierten Merkmale dieses Teils im Wesentlichen erhalten bleiben.
  3. Thermisches Übertragungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche, welche die mikrostrukturierten Merkmale definiert, eine Oberfläche umfasst, welche eine Vielzahl von ersten mikrostrukturierten Merkmalen und eine Vielzahl von zweiten mikrostrukturierten Merkmalen, welche auf den ersten mikrostrukturierten Merkmalen angeordnet sind, definiert.
  4. Thermisches Übertragungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die mikrostrukturierte Schicht eine Vielzahl von mikrostrukturierten Merkmalen definiert, welche in Verbindung mit einer Energiequelle als Elektronenemissionsquelle verwendet werden können.
  5. Thermisches Übertragungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennschicht bereitgestellt ist, um die Trennung des Teils der mikrostrukturierten Schicht vom Substrat zu erleichtern.
  6. Thermisches Übertragungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass eine mehrschichtige Übertragungseinheit bereitgestellt ist, welche die mikrostrukturierte Schicht einschließt, wobei das thermische Übertragungselement so konfiguriert und angeordnet ist, mindestens einen Teil der mehrschichtigen Übertragungseinheit auf einen Empfänger zu übertragen.
  7. Thermisches Übertragungselement gemäß Anspruch 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die mehrschichtige Übertragungseinheit weiterhin eine Trennschicht einschließt.
  8. Thermisches Übertragungselement gemäß Anspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht eine Oberfläche aufweist, welche mikrostrukturierte Merkmale definiert.
  9. Thermisches Übertragungselement gemäß Anspruch 8, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die mikrostrukturierte Schicht benachbart zur Trennschicht angebracht ist und eine Oberfläche aufweist, welche mikrostrukturierte Merkmale definiert, die den mikrostrukturierten Merkmalen der Trennschicht entsprechen.
  10. Thermisches Übertragungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass eine Haftschicht bereitgestellt ist, um während der Übertragung die Haftung des Teils der mikrostrukturierten Schicht an dem Rezeptor zu erleichtern.
  11. Thermisches Übertragungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht zwischen dem Substrat und der mikrostrukturierten Schicht angebracht ist.
  12. Thermisches Übertragungselement gemäß Anspruch 11, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenschicht zwischen der Licht/Wärmeumwandlungsschicht und der mikrostrukturierten Schicht angebracht ist.
  13. Thermisches Übertragungselement gemäß Anspruch 12, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht eine Oberfläche aufweist, welche der Zwischenschicht auferlegte mikrostrukturierte Merkmale definiert.
  14. Thermisches Übertragungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Übertragungselement eine Vielzahl von mikrostrukturierten Schichten umfasst, wobei jede mikrostrukturierte Schicht eine Oberfläche aufweist, welche der mikrostrukturierten Oberfläche auferlegte mikrostrukturierte Merkmale definiert.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Kontaktieren eines Empfängersubstrats mit einem thermischen Übertragungselement, welches eine mikrostrukturierte Schicht mit einer Oberfläche, die der mikrostrukturierten Schicht auferlegte mikrostrukturierte Merkmale definiert, aufweist; und selektives Übertragen mindestens eines Teils der mikrostrukturierten Schicht auf das Empfängersubstrat, während die mikrostrukturierten Merkmale dieses Teils im Wesentlichen erhalten bleiben.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 15, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Übertragungselement weiterhin eine Licht/Wärmeumwandlungsschicht aufweist und der Schritt des selektiven Übertragens mindestens eines Teils der mikrostrukturierten Schicht auf das Rezeptorsubstrat selektives Bestrahlen der Licht/Wärmeumwandlungsschicht des thermischen Übertragungselements umfasst, um mindestens einen Teil der mikrostrukturierten Schicht zum Übertragen auf den Empfänger freizugeben, während die mikrostrukturierten Merkmale dieses Teils im Wesentlichen erhalten bleiben, wobei das thermische Übertragungselement weiterhin eine Trennschicht umfasst, welche die Trennung des Teils der mikrostrukturierten Schicht von der Licht/- Wärmeumwandlungsschicht erleichtert.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 16, weiterhin gekennzeichnet durch Entfernen der Trennschicht von dem Teil der mikrostrukturierten Schicht, welcher auf das Empfängersubstrat übertragen wird.
  18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Kontaktierens mit einem Empfänger umfasst Kontaktieren eines Empfängers mit einem thermischen Übertragungselement, welches eine mikrostrukturierte Schicht mit einer Oberfläche, die der mikrostrukturierten Schicht auferlegte mikrostrukturierte Merkmale definiert, und eine Haftschicht, um die Haftung des Teils der mikrostrukturierten Schicht zu dem Empfängersubstrat zu erleichtern, aufweist.
  19. Verfahren gemäß Anspruch 18, weiterhin gekennzeichnet durch Entfernen der Haftschicht von dem Teil der mikrostrukturierten Schicht, welches auf den Empfänger übertragen wird.
  20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Kontaktierens eines Empfängers umfasst Kontaktieren des Empfängersubstrats mit einem thermischen Übertragungselement, welches eine mikrostrukturierte Schicht mit einer Oberfläche, die der mikrostrukturierten Schicht auferlegte mikrostrukturierte Merkmale definiert, aufweist, wobei eine Haftschicht auf dem Empfängersubstrat aufgebracht ist, um die selektive Übertragung des Teils der mikrostrukturierten Schicht zu erleichtern.
  21. Gegenstand, umfassend: ein Substrat; und eine mikrostrukturierte Komponente mit einer Oberfläche, welche der mikrostrukturierten Schicht auferlegte mikrostrukturierte Merkmale definiert, wobei die mikrostrukturierte Komponente auf dem Substrat durch thermische Übertragung mindestens eines Teils einer mikrostrukturierten Schicht von einem thermischen Übertragungselement, umfassend die mikrostrukturierte Schicht, gebildet wird.
  22. Gegenstand gemäß Anspruch 21, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Oberfläche der mikrostrukturierten Komponente definierten mikrostrukturierten Merkmale eine Vielzahl von Elektronenemissionsquellen bilden.
  23. Gegenstand gemäß einem der Ansprüche 21 bis 22, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Oberfläche der mikrostrukturierten Komponente definierten mikrostrukturierten Merkmale eine elektronische Komponente bilden.
  24. Verfahren zur Herstellung eines thermischen Übertragungselements, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Bereitstellen eines Substrats; Bilden einer mikrostrukturierten Schicht mit einer Oberfläche, welche eine Vielzahl von der mikrostrukturierten Schicht auferlegten mikrostrukturierten Merkmale definiert, dadurch gekennzeichnet, dass: die mikrostrukturierte Schicht und das Substrat jeweils so zueinander angeordnet sind, um selektive Übertragung mindestens eines Teils der mikrostrukturierten Schicht auf einen Empfänger zu ermöglichen, während die mikrostrukturierten Merkmale des Teils im Wesentlichen erhalten bleiben.
  25. Verfahren gemäß Anspruch 24, weiterhin gekennzeichnet durch Bilden einer Licht/- Wärmeumwandlungsschicht zwischen dem Substrat und der mikrostrukturierten Schicht.
  26. Verfahren gemäß Anspruch 25, weiterhin gekennzeichnet durch Bilden einer Trennschicht zwischen der Licht/Wärmeumwandlungsschicht und der mikrostrukturierten Schicht.
  27. Verfahren gemäß Anspruch 26, weiterhin gekennzeichnet durch Bilden mikrostrukturierter Merkmale in der Trennschicht.
  28. Verfahren gemäß Anspruch 27, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bildens der mikrostrukturierten Schicht umfasst Anordnen einer Schicht auf der Trennschicht mit mikrostrukturierten Merkmalen, um eine der Trennschicht benachbarte mikrostrukturierte Schicht zu erzeugen.
  29. Verfahren gemäß Anspruch 26, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bildens der mikrostrukturierten Schicht umfasst Einbetten von mikrostrukturierten Merkmalen in die Trennschicht.
  30. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 24 bis 29, weiterhin gekennzeichnet durch Anordnen einer Haftschicht auf der mikrostrukturierten Schicht, um die Übertragung des Teils der mikrostrukturierten Schicht auf den Empfänger zu ermöglichen.
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