多种电子制品和装置利用改进的表面，该表面在其上具有纳米粒子 层或者纳米尺寸的元件。这些制品和装置是通过在合适的基底上沉积和 图案化纳米粒子来制造的。这些纳米粒子典型的是从液相或者汽相中沉 积的。
激光诱导的热转移方法典型的使用供体元件和受体元件，该供体元 件包括待转移材料的层(在此称为转移层)，该受体元件包括用于接受被 转移材料的表面。供体元件或者受体元件的基底中的任一个是透明的， 或者二者都是透明的。将供体元件和受体元件紧密靠近或者彼此接触， 并选择性的曝露于激光辐射，通常为红外激光。在转移层的曝光部分产 生的热，导致了转移层的这些部分被转移到受体元件的表面。如果该转 移层的材料不吸收进入的激光辐射，则除了转移层之外，供体元件还应 当包括一个加热层(也称作光-热转化(LTHC)层或者转移辅助层)。
在一种典型的激光诱导的数字热转移方法中，所述的曝光仅仅在所 述组件的一个小的、所选择的区域一次进行，目的是从供体元件到受体 元件的材料转移能够一次在一个区域中发生。该区域可以是一个像素、 一部分的像素或者许多像素。计算机控制使得所述的转移能够以高速和 高分辨率来进行。可选择的，在一种类似的方法中，照射整个的组件， 并使用掩模来选择性的曝露热的可成像层的期望的部分。
US6521324公开了通过具有限定表面的微观构造特征的微观构造 层的热转移所形成的制品，以及该热转移元件和制造该制品的方法。在 324专利中所使用的气相沉积和退火的详细内容进一步公开在 US5726524中。
WO2005/004205公开了一种通过热转移方法来在基底上形成填充 的电介质材料图案的方法，其包含将包含基底和电介质材料转移层的热 可成像的供体元件曝露到热来进行。
这里需要一种方法，其能够充分的将纳米粒子层单步沉积到用于电 子和光学应用的基底上。例如，这里需要高k的可印刷的电介质，其中 电介质粒子构成了该可印刷层的主要的wt％。此外，这里需要一种印刷 方法，其是干法的，并因此不涉及溶剂的不相容问题。
发明概述
本发明的一种实施方案是一种热转移图案化纳米粒子的方法，其包 含步骤：a)提供热成像供体，其包含依次成层的基体膜、载体层和纳米 粒子层；b)将该热成像供体与热成像受体相接触，其中该热成像受体包 含基体膜；和c)通过热转移将至少一部分的纳米粒子层和相应的最近部 分的载体层一起转移到热成像受体上来提供在所述的受体上的依次成 层的图案化的纳米粒子层和图案化的载体层；其中所述的热成像供体是 由下面的方法制成的，该方法包含提供一种流体分散体，该分散体的基 本组成为：(1)非挥发性部分，其含有65-100wt％的纳米粒子部分，和任 选的高达35wt％的分散剂，基于该非挥发性部分的重量；和(2)挥发性载 流体；和将所述的流体分散体施用到载体层，并使载流体挥发来提供所 述的热成像供体。
本发明的另外一种实施方案是一种多层热成像供体，其包含依次成 层的：a)基体膜；b)选自电介质层和导电层的载体层；c)包含纳米粒子 部分的纳米粒子层，该纳米粒子部分包含多个特征在于平均最长尺寸为 大约5nm-大约1500nm的纳米粒子；其中，如果所述的载体层包含电介 质层，则基体膜包含第一光衰减剂(light attenuating agent)并且在大约 350-大约1500nm的波长具有0.1或者更大的OD。
本发明另外一方面是一种组合体，其包含含有基体膜的热成像受 体、图案化的纳米粒子层和图案化的载体层，其通过下面的步骤来制造： a)提供热成像供体，该供体包含次序成层的基体膜、载体层和纳米粒子 层；b)将该热成像供体与热成像受体相接触，其中该热成像受体包含基 体膜；和c)通过热转移将至少一部分的纳米粒子层和相应的最近部分的 载体层一起转移到热成像受体上来提供在所述的受体上的依次成层的 图案化的纳米粒子层和图案化的载体层；其中所述的热成像供体是由下 面的方法制成的，该方法包含提供一种流体分散体，该分散体的基本组 成为：(1)非挥发性部分，其含有65-100wt％的纳米粒子部分，和任选的 高达35wt％的分散剂，基于该非挥发性部分的重量；和(2)挥发性载流体； 和将所述的流体分散体施用到载体层，并使载流体挥发来提供所述的热 成像供体。
附图说明
图1A、1B和1C是根据本发明的不同的实施方案的不同的热成像 供体的横截面图。
图2A是根据本发明的一种实施方案的热成像受体的横截面图。
图2B是图示了通过激光介导转移完成的热转移加工的横截面图。
图3A和3B图示了在激光介导转移和元件分离之后的热供体和受体 元件。
图3C图示了在除去图案化的载体层之后的热受体元件。
图4A和4B图示了在使用含有双层104A和104B的载体层的激光 介导转移之后的热供体和受体元件。
图4C图示了本发明另外一种实施方案，其中已经除去了载体层上 的一个转移层。
图5A和5B图示了包含图案化层的热成像受体横截面图。
图6A和6B图示了通过本发明的方法所提供的组合体的横截面图。
发明详述
本发明的一种实施方案是一种热转移图案化纳米粒子的方法，其包 含在一个热转移步骤中，将至少一部分纳米粒子层和相应的最近的部分 载体层一起转移到热成像受体上。该热成像供体是从包含基体膜和载体 层的热成像基底，通过将一种纳米粒子的流体分散体施用到载体层的自 由表面上来制备的。在本发明的不同的实施方案中，该热成像供体可以 包括基体膜、任选的LTHC层、载体层和纳米粒子层，依照所列连续的 施加。供体的自由表面是在任何给出的次序中，相对于基体膜底层的最 后的层上的表面。该自由表面被用于将另外的层施加到构造改进的供体 中，并最终被用在将供体与热成像受体接触之中。载体层，和其它包括 基体膜的层，可以包含一个或多个层。热成像供体可以任选的包括本领 域已知的其它层，例如，抗静电层可以存在于基体膜的邻近和转移层的 对面；夹层可以被布置在LTHC层和载体层之间；底层，喷出层(ejection layer)和/或衬底层可以被布置在基体膜和LTHC层之间；以及粘接层可 以位于基体膜对面和转移层的邻近。因此，一种或多种其它常规的热转 移供体元件层可以被包括于在本发明中有用的热成像基底中，其包括但 不限于夹层、底层、剥离层、喷出层、绝热层、衬底层、粘接层、保湿 层和光衰减层。
此处术语“丙烯酸类的”、“丙烯酸类树脂”、“(甲基)丙烯酸类树脂” 和“丙烯酸类聚合物”是同义的，除非另有明确的指示。这些术语按总 类指的是加成聚合物，该聚合物由衍生自甲基丙烯酸类和丙烯酸类及其 烷基酯和取代的烷基酯的烯属不饱和单体通过常规的聚合而得到。该术 语包括均聚物和共聚物。该术语具体地包括(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基) 丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸2-羟乙酯，(甲基)丙烯酸 和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的均聚物和共聚物。此处的术语共聚物包括 两种或多种单体聚合得到的聚合物和包括接枝共聚物，除非另有明确的 指示。术语(甲基)丙烯酸包括甲基丙烯酸和丙烯酸二者。术语(甲基)丙烯 酸酯包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯二者。术语“苯乙烯丙烯酸类聚合 物”、“丙烯酸类苯乙烯”和“苯乙烯丙烯酸类的”是同义的并包括上述 “丙烯酸类树脂”与苯乙烯和取代的苯乙烯单体例如α-甲基苯乙烯的共 聚物。术语“热转移层”包括纳米粒子层、载体层和另外的转移层，并 且其是一种在此处所公开的热转移图案化方法中，经历了从热转移供体 转移到热转移受体的层。
作为此处使用的，术语“包含”、“包含着”、“包括”、“包括着”、 “具有”、“具有着”或者它们的任何其它的变化，目的是覆盖非排除的 内容物。例如，一种包含一列要素的过程、方法、制品或者设备不必仅 仅局限于这些要素，而是可以包括其它没有明确列出的要素或者在这样 的过程、方法、制品或者设备中固有的要素。此外，除非明确说明相反， 否则“或者”指的是一种包含性的“或者”并非一种排除性的“或者”。 例如，条件A或者B满足下面的任意一个：A是真的(或者存在)和B是 假的(或者不存在)，A是假的(或者不存在)和B是真的(或者存在)，以及 A和B二者都是真的(或者存在)。
同样，“一个”或者“一种”被用来描述此处所述的要素或成分。 这仅仅是为了方便和给出本发明一般含义的范围。这种描述应当被理解 为包括一种、一个或者至少一种、一个，并且除非它具有明显的其它的 含义，否则单数还应该包括复数。
除非另有说明，否则此处所使用的全部的技术和科学术语具有本发 明所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。尽管与此处所述的这 些类似的或者等价的方法和材料能够用于本发明的实施方案的实施和 试验中，但是在下面描述了合适的方法和材料。全部的出版物、专利申 请、专利和其它提及的参考文献以它们的全部通过引用并入本文，除非 引用了具体的段落。在相矛盾的情况中，将以本说明书(包括定义)为准。 此外，所述的材料、方法和实施例仅仅是示例性的，目的并非限制。
在此处未述及的范围内，许多更详细的特定的材料、加工作用和路 线是常规的，并且可以在有机发光二极管显示器、光电探测器、光电的 和半导体器件领域中的教科书和其它资料中找到。
纳米粒子和纳米粒子层
术语“纳米粒子”或者“纳米粒子层”意思是包括纳米粒子、纳米 棒、纳米线、纳米管和纳米结构，所述这些的特征在于平均最长尺寸是 大约5nm-大约1500nm并优选是大约5nm-大约500nm。其中所述的粒 子通常是球形的，该纳米粒子优选具有大约5-大约1500nm，和更优选 大约5-500nm的平均粒度。科技参考文献(其提供了“纳米粒子”概述 和具体的详细内容)包括“Nanoparticles：From Theory-Application” G Schmid，(Wiley-VCH，Weinheim，2004)和“Nanoscale Materials in Chemistry”K.J.Klabunde，(WileyInterscience，纽约，2001)，通过引用 并入本文。这些参考文献提供了对于纳米粒子合成、性能和应用的理解。 纳米粒子可以是有机粒子，无机粒子或者其组合。例如，纳米粒子可以 具有无机核，和，如果期望的话，有机材料的表面涂层(该涂层物理吸附 到纳米粒子上或者是化学键合的)。表面包覆无机纳米粒子的方法本领域 公知的。许多纳米粒子供应商使用了未公开的或者私有的充当了分散助 剂的表面涂层。在本说明书中，全部提及的wt％的纳米粒子意思是包括 了该未公开的或者私有的涂层，制造商可以或者可以不将该涂层作为分 散助剂而加入。例如，一种市售的银纳米粉末被认为名义上是100wt％ 银，尽管它可以具有未公开的分散剂。
在本发明中有用的纳米粒子层可以是电的、磁的、或者光学的功能 层，并且包括半导体层；电阻层；电介质层；导电层；超导层；发光层 例如发冷光的、光发射的、荧光的或者磷光的层；产生电子的层；产生 空穴的层；铁电层；压电层；铁氧体层；光电层；磁性层；吸光的，反 射的，衍射的，漫射的，色散的，折射的或者散射的层；和折射率改进 的层。在形成导电纳米粒子层中有用的纳米粒子包括导电粒子例如：炭 黑，碳纳米管和金属镀覆的碳纳米管；金属粒子例如：金，银，铜，铁， 镍，钴，铂，钯，铬，钼，钨，钽，锡，铟，镧，钆，钌，钛，钇，铕， 镓，锌，镁，钡，铈，锶，铅，和锑；掺杂的和未掺杂的金属氧化物粒 子包括透明的导电氧化物例如氧化铟锡(ITO)，氧化锑锡(ATO)，氧化锡， 氟掺杂的氧化锡，氧化锌，铝掺杂的氧化锌(AZO)，和氧化锌锡(ZTO)； 其合金，其复合材料及其核壳结构。优选的导电纳米粒子选自：金，银， 铜，和其合金；ITO，ATO，和碳纳米管。更优选的是平均最长尺寸是 大约5nm-大约1500nm的银纳米粒子，最优选的是平均粒度是大约 200nm-大约400nm的银纳米粒子。
在形成半导电纳米粒子层中有用的纳米粒子包括：硅；锗；III-V半 导体化合物例如砷化镓，砷化镓合金，氮化镓和氮化镓合金；和II-VI 半导体化合物例如氧化锌，硒化镉和硫化镉。
在形成电介质纳米粒子层中有用的纳米粒子包括电介质粒子例如： 二氧化硅，氮化硅，氧化铝，钛酸盐，锆酸盐，铌酸盐，锡酸盐，其它 混合的金属氧化物，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，钛酸锆钡， 钛酸锶钡，钛酸钕钡，铌酸镁铅，铌酸锌铅，锆酸铅，铌酸镉，锶、铅、 钙、镁、锌和钕的其它钛酸盐和钽酸盐，不同的其它烧绿石和其它高极 性无机材料。优选的电介质纳米粒子选自：钛酸钡，钛酸锶，钛酸锶钡， 二氧化硅，氧化铝和二氧化钛。
在形成发光纳米粒子层中有用的纳米粒子包括发光粒子例如硒化 镉，硫化镉，硒化铅，硫化铅，硫化锌和磷化铟。
在形成电阻层中有用的纳米粒子包括Pd/Ag；金属金红石，烧绿石， 和钙钛矿相，包括RuO2，Pb2Ru2O6-7，SrRuO3；Ru+4、Ir+4的多成分化 合物或者这些的混合物(M″)，所述的化合物用下面的通式表示：
(MxBi2-x)(M′yM″2-y)O7-x
其中M选自钇、铊、铟、镉、铅、铜和稀土金属元素；M选自铂、 钛、铬、铑和锑；M″是钌、铱或者其混合物；x表示0-2，并限定对于 一价铜，x＜或者＝1；y表示0-0.5，并限定当M′是铑或者是铂、钛、铬、 铑和锑中的两个或多个时，y是0-1；z表示0-1，并限定当M是二价铅 或者镉时，z至少等于大约x/2。这些氧化钌烧绿石描述在US3583931 中。电阻组合体还可以将导体纳米粒子与绝缘体纳米粒子相结合。优选 的导体纳米粒子包括钌基金属氧化物。优选的绝缘体纳米粒子可以包括 低熔玻璃例如玻璃或者陶瓷纳米粒子或者前驱体。该玻璃可以是二氧化 硅、铅基玻璃，硼硅酸铅、硼硅酸铝铅玻璃或者银基玻璃。
在形成铁电纳米粒子层中有用的纳米粒子包括BaTiO3，SrTiO3， PbTiO3，KNbO3，SrBi2Ta2O9，BaSrTiO3，和其不同化学计量的固体溶液。
在形成压电纳米粒子层中有用的纳米粒子包括上面列出的这些铁 电粒子、石英和AlN。
在形成铁氧体纳米粒子层中有用的纳米粒子包括Y3Fe5O12， Ba2Zn2Fe12O10，六方晶系铁氧体例如钡铁氧体，尖晶石(spinal)铁氧体例 如镍锌铁氧体，锰锌铁氧体和Fe3O4。
在形成光电纳米粒子层中有用的纳米粒子包括LiNbO3，CdTe和 ZnS。
在形成超导纳米粒子层中有用的纳米粒子包括 YBa2Cu3O7-X(YBCO)，Ti2CaBa2Cu3O12，BiSrCaCuO和BaKBiO。
在形成磷光层中有用的纳米粒子包括SrS:Eu，SrS:Ce，ZnS:Ag， Y2O2:Eu，Zn2SiO4:Mn。
在形成折射率改进的纳米粒子层中有用的纳米粒子包括折射率改 进剂例如氟化镁和钛酸锶。
基体膜
图1A是根据本发明的一种实施方案的热成像供体100的横截面图。 热成像供体100包含基体膜102，载体层104和分散在载体层104表面 上的纳米粒子层106。基体膜102提供了对于热成像供体100其它层的 支持。基体膜102包含优选为透明的柔性聚合物膜。基体膜102一种合 适的厚度是大约25μm-大约200μm，虽然还可以使用更厚或者更薄的 支持层。基体膜可以通过本领域已知的制造定向膜的常规方法来拉伸， 并且一种或多种其它层，例如LTHC层，可以在拉伸加工完成之前涂覆 到基体膜上。优选的热成像供体膜包含选自下面的聚合物材料：聚对苯 二甲酸乙二醇酯(PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，三乙酰基纤维素和 聚酰亚胺。
光衰减剂(light attenuating agent)
光衰减剂可以存在于一个分别的层中或者可以混入到供体元件的 一个其它功能层例如所述的基体膜、LTHC层或者转移层中。在一种实 施方案中，基体膜包含少量(典型的是基体膜的0.2-0.5重量％)的光衰减 剂例如染料，其能够在热成像步骤过程中帮助将辐射源聚焦在LTHC层 中的辐射吸收剂上，由此提高了热转移的效率。US6645681(通过引用并 入本文)描述了这种和其它的方式，在其中可以对基体膜进行改进来帮助 聚焦激光辐射源，其中所述的装置包含着成像激光器和非成像激光器， 这里该非成像激光器具有与成像激光器相连的光探测器。成像和非成像 激光器工作的波长范围(典型的在大约350nm-大约1500nm的范围)决定 了吸收剂和/或散射剂是起作用的和不起作用的波长范围。例如，如果非 成像激光器在大约670nm的区域工作，成像激光器在830nm工作，则 优选的是吸收剂和/或散射剂在670nm的区域作用来吸收或者散射光， 而非在830nm的区域。这里，光衰减剂优选在可见光区吸收或者散射光， 并且在一种实施方案中在大约670nm吸收光。合适的光衰减剂是本领域 公知的并包括市售的Disperse Blue 60和Solvent Green 28染料和炭黑。 优选光衰减剂的量为在大约400-大约750nm的一些波长足以达到0.1或 者更高的，更优选大约0.3-大约1.5的光密度(OD)。
光-热转化层(LTHC)
热成像供体可以任选的具有光-热转化层(LTHC)，如图1B所示，其 位于基体膜和其它层之间。热成像供体100包含位于基体膜102和载体 层104之间的LTHC层108。LTHC层108被作为热成像供体100的一部 分而引人来用于辐射诱导热转移，以将来自发光源的辐射光能耦合到热 转移供体中。典型的，在LTHC层(或者其它层)中的辐射吸收剂吸收吸 收电磁波谱中的红外光、可见光和/或者紫外光区域的光线，并将所吸收 的光转化为热。该辐射吸收剂典型的是高吸收性的，提供了在成像辐射 波长的0.1-3或者更高的，和优选为0.2-2的OD。合适的辐射吸收性材 料可以包括例如染料(例如可见光染料，紫外线染料，红外染料，荧光染 料和辐射极化染料)，颜料，金属，金属化合物，金属化膜和其它合适的 吸收性材料。
用于LTHC层的合适的辐射吸收剂和基料(binder)是本领域公知的， 并且大量的目录和参考资料可以在PCT/US05/38010；PCT/US05/38009； US6228555B1；Matsuoka，M.，“Infrared Absorbing Materials”，Plenum Press，纽约，1990；和Matsuoka，M.，Absorption Spectra of Dyes for Diode Lasers，Bunshin Publishing Co.，东京，1990中找到，它们通过引用并 入本文。
用于LTHC层的优选种类的近红外染料是花青化合物，其选自：吲 哚菁，包括多取代的酞菁和含金属的酞菁的酞菁，和部花青。合适的红 外吸收性染料的供应者包括H.W.Sands Corporation(Jupiter，FL，US)， American Cyanamid Co.(Wayne，NJ)，Cytec Industries(West Paterson，NJ)， Glendale Protective Technologies，Inc.(Lakeland，FL)和Hampford Research Inc.(Stratford，CT)。优选的用于LTHC、载体层和转移层的染料是3H- 吲哚鎓，2-[2-[2-氯-3-[(1，3-二氢-1，3，3-三甲基-2H-亚吲哚-2-基)亚乙 基]-1-环戊烯-1-基]乙烯基]-1，3，3-三甲基-，与三氟甲烷磺酸(1∶1)的 盐，CAS No[128433-68-1]，分子量为大约619g/mol，作为TIC-5c获自 Hampford Research Inc.Stratford，CT；2-(2-(2-氯-3-(2-(1，3-二氢-1，1- 二甲基-3-(4-磺丁基)-2H-苯并[e]亚吲哚-2-基)亚乙基)-1-环己烯-1-基)乙 烯基)-1，1-二甲基-3-(4-磺丁基)-1H-苯并[e]吲哚鎓，内盐，游离酸，CAS No[162411-28-1]，作为SDA4927获自H.W.Sands Corp；和来自H.W.Sands Corp的假吲哚染料SDA2860和SDA4733。SDA4927是一种特别优选的 用于LTHC层的染料。
LTHC层可以包括在基料中的微粒辐射吸收剂。合适的颜料的例子 包括炭黑和石墨。
在所述的层中的辐射吸收剂的重量百分含量(在重量百分比计算中 不包括溶剂)通常是1wt％-85wt％，优选3wt％-60wt％和最优选 5wt％-40wt％，这取决于在LTHC层所用的具体的辐射吸收剂和基料。
用于LTHC层的合适的基料包括成膜聚合物，例如诸如酚醛树脂类 (例如线性酚醛清漆和甲阶段酚醛树脂)，聚乙烯醇丁缩醛树脂类，聚乙 酸乙烯酯类，聚乙烯醇乙缩醛类，聚偏二氯乙烯类，聚丙烯酸酯类和苯 乙烯丙烯酸树脂类。LTHC层的％透过率受辐射吸收剂的本性和量以及 LTHC层厚度的影响。在热转移成像方法所用的成像辐射波长，LTHC 层应当表现出大约20％-大约80％，更优选大约40％-大约50％的辐射透 射率。当存在基料时，辐射吸收剂与基料的重量比通常是大约5∶1-大 约1∶1000，优选大约2∶1-大约1∶100。将聚合物的或者有机的LTHC 层涂覆成0.05μm-20μm，优选0.05μm-10μm，和更优选0.10μm-5 μm的厚度。
在本发明的优选的实施方案中，LTHC层可以包括广泛的多种水可 溶的或者水可分散的聚合物基料，如上面提及的PCT/US05/38010和 PCT/US05/38009中所公开的成分。优选的，处于其水相的水可分散的基 料的平均粒度小于0.1微米，和更优选小于0.05微米，并优选具有窄的 粒度分布。优选的在本发明的LTHC层中有用的水可溶的或者水可分散 的聚合物基料选自下面的这些：丙烯酸系树脂和亲水性聚酯，更优选选 自在上面提及的PCT/US05/38009中所述的磺化聚酯。
其它优选的用于LTHC层的聚合物基料是马来酸酐聚合物和共聚 物，包括含有通过用醇类、胺类和碱金属氢氧化物处理马来酸酐聚合物 和/或共聚物所提供的官能度的这些。特定族的马来酸酐基共聚物包含用 式(III)表示的结构：

其中x和z是任意的正整数；
其中y是0或者任意的正整数；
R21和R22可以相同或不同，并且各自的是氢，烷基，芳基，芳烷基， 环烷基和卤素，假定R21和R22中的一个是芳族基团；
R31、R32、R41和R42是相同或不同基团，其可以是氢或者1-大约5 个碳原子的烷基；和
R50是选自下面的官能团：
a)含有1-大约20个碳原子的烷基，芳烷基，烷基取代的芳烷基基团；
b)在每个亚烷氧基基团中含有大约2-大约4个碳原子的烷基、芳烷 基、烷基取代的芳烷基基团的烷氧基化衍生物，其可以是1-大约20个 重复单元；
c)在每个亚烷氧基基团中含有大约2-大约4个碳原子的烷基、芳烷 基、烷基-取代的芳烷基基团的烷氧基化衍生物，其可以是1-大约6个重 复单元；
d)至少一个不饱和部分；
e)至少一个杂原子部分；
f)碱性分子，其能够形成选自Li，Na，K和NH4+的盐，和
g)它们的组合。
优选的用于LTHC层的马来酸酐聚合物包含式(III)的共聚物，其中 R21，R31，R32，R33，R41，R42，R43各自是氢，R22是苯基，R50是2-(正 丁氧基)乙基。在LTHC层中有用的马来酸酐共聚物的一个特定的例子是 苯乙烯马来酸酐共聚物例如SMA1440H，其是Sartomer Corporation， Exton，PA的产品。
在本发明的一种实施方案中，一种优选的LTHC层包含一种或多种 水可溶的或者水可分散的辐射吸收性花青化合物，其选自：吲哚菁、包 括多取代的酞菁和含金属酞菁的酞菁、和部花青；和一种或多种水可溶 的或者水可分散的聚合物基料，其选自：丙烯酸系树脂、亲水性聚酯、 磺化聚酯、和马来酸酐均聚物和共聚物。最优选的LTHC层进一步包含 一种或多种剥离改性剂，其选自：季铵阳离子化合物；磷酸盐(phosphate) 阴离子化合物；膦酸盐(phosphonate)阴离子化合物；包含1-5个酯基和 2-10个羟基基团的化合物；烷氧化胺化合物；和其组合。
金属辐射吸收剂也可以用作LTHC层，以粒子形式或者作为通过不 同的技术例如热蒸发、电子束加热和溅射所沉积的膜的形式，如通过引 用并入本文的US5256506中所公开的那样。镍和铬是优选的用于LTHC 层108的金属，并且铬是特别优选的。可以使用任何其它的用于加热性 层的合适的金属。该金属加热层优选的厚度取决于所用的金属的光学吸 收率。对于铬、镍/钒合金或者镍来说，80-100埃的层是优选的。
优选的用于此处的所使用的LTHC层的辐射吸收剂选自：选自Cr 和Ni的金属薄膜；炭黑；石墨；和在LTHC层中在大约600-1200nm范 围内具有最大吸收率的近红外染料。
载体层
热成像基底包含基体膜和载体层。载体层厚度可以是大约5nm-大约 10μm，优选大约100nm-大约5μm，和更优选大约200nm-大约3μm 中的任何值。载体层104由能够热成像或热图案化的材料制成，并且可 以包含一个或多个层。载体层可以充当导电的、绝缘的、粘接的、平坦 化的或者保护性的层，并且其在热转移过程中与纳米粒子层一起被转 移。载体层典型的是一种绝缘体或者导体，并且可以包含许多下述的加 成和缩合聚合物和低聚物中的任何种类。
包含例如π共轭聚合物的载体层或者转移层可以根据该层中的其 它成分的性质而被分为导体层或者半导体层。同样的，包含例如绝缘聚 合物的载体层或者转移层可以根据该层中的其它成分的性质而被分为 导体层或者电介质层。在这里如果一个层能够通过使用化学或者电学手 段将该层在给定温度的电阻系数可逆地变化几个数量级，则该层被分类 为半导体层。在这里如果一个层不是半导体层并且它具有大约 107ohm-cm或者更高的电阻系数，则该层被分类为电介质层。如果该层 被用作电子装置中的电介质组件，则优选的是它具有大约1011ohm-cm 或者更高，更优选大约1014ohm-cm或者更高的电阻系数。在这里如果 一个层不是半导体层并且它具有大约106ohm-cm或者更低的电阻系数， 则该层被分类为导体层。如果该层被用于电子装置的功能化导电组件， 则优选的是该层的电阻系数是大约1ohm-cm或者更低，更优选大约 10-4ohm-cm或者更低，和最优选大约10-5ohm-cm或者更低。
在一种优选的实施方案中，载体层是在转移加工过程中被转移来提 供在热成像受体上的包含图案化的纳米粒子层和图案化的载体层的多 层转移部件。该载体层可以包含广泛的多种材料，包括：折射率改进剂， 光吸收剂，发光剂，非线性光学介质，半导体，导体，和电介质。优选 的载体层是导体层、电介质层和半导体层以及它们的组合。
在转移之后，载体层将位于图案化的纳米粒子层上面(此处定义为在 基体膜对面的纳米粒子层的一面)；并且可以起到用于纳米粒子层的平坦 化的、粘接的和/或保护性功能。载体层还可以充当保护性层来防止在转 移过程中的激光引起的损坏和/或帮助实现纳米粒子层的完整性。载体层 还可以提高纳米粒子层对于受体的附着性。
在本发明另外一种优选的实施方案中，除了帮助纳米粒子层的转移 和潜在地提供在转移过程中的保护和粘接之外，载体层没有别的作用。 在这种情况中，期望的是在转移之后除去载体层。对于这些情况，可以 选择载体层的材料和曝光能量，目的是使载体层在转移之后表现出对于 纳米粒子层弱的粘接性，并且能够通过选自下面的一个或多个步骤而容 易的除去：吹风、剥离、真空化和通过与粘性或者静电表面相接触来除 去粘接(adhesive removal)；来提供完整的和附着到热成像受体上的图 案化的纳米粒子层。术语“完整的”意思通常是大于50wt％的留下的该 图案化的纳米粒子层是完整的。优选大于80wt％，和最优选大于90wt％ 的留下的纳米粒子层是完整的。一种合适的用于除去载体层的粘性表面 是一种用于除去粘接的市售的胶带产品，其包含具有低于环境条件的Tg 的自由表面粘性层。
导电层和电阻层
作为载体层的有用导体包括π共轭的有机聚合物和这些聚合物掺 杂的种类。优选的聚合物落入下面种类的一种或多种中：(a)稳定的导电 聚合物例如聚苯胺(PANI)和聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)；(b)可溶的或者可 分散的导电聚合物，其使用常规的涂覆技术来成膜，包括PANI、PEDOT； 和其它烷基-或者烷氧基-取代的导电聚合物的衍生物，例如聚(2，5-二烷 氧基)对亚苯基亚乙烯基和聚(3-己基)噻吩；和(c)通过掺杂而产生高导电 率的导电聚合物。优选的导电聚合物(在此称作导电聚合物A)选自：聚 苯胺；聚噻吩；聚吡咯；聚杂芳族亚乙烯基；和它们的衍生物。对于高 导电性聚合物的说明和掺杂导电性聚合物的方法可以在下面的参考文 献中找到：Bredas，J.L.的Handbook of Conducting Polymers；Skotheim， T.，Ed.；Marcel Dekker，Inc.，纽约，1986，第2卷第25章；MacDiarmid， A.G.，Angew.Chem.Int.2001版，40，2581-2590；和Heeger， A.J.Angew.Chem.Int.2001版，40，2591-2611。美国专利5863465和 5370825描述了聚苯胺的导电性和半导电性。有机酸包括塑性酸 (plasticizing acid)是优选的掺杂剂。另外的优选的掺杂剂是上述的导电性 纳米粒子。优选的作为掺杂剂的导电纳米粒子选自：金；银；铜；和其 合金；ITO；ATO；碳纳米管；和它们的混合物。
在本发明的优选的实施方案中，聚苯胺及其衍生物的导电率可以用 包含有机酸的掺杂剂和，任选的碳纳米管进行精确调节，来提供适当水 平的导电率，如通过引用并入本文的US2005/0116202所述。优选的载 体层导体包含单壁碳纳米管(SWNT)的聚苯胺分散体，优选大约 0.1-12wt％的SWNT。优选聚苯胺及其衍生物是进一步用具有1-30个碳 的有机质子酸掺杂的，所述的酸的量为聚合物主链中的氮原子大约25％- 大约100％摩尔当量。一种优选的有机质子酸是二壬基萘磺酸(DNNSA)。
作为载体层有用的导体优选的厚度是大约0.01-大约10微米，优选 大约0.1-大约5微米，和更优选大约0.2-大约3微米。
导电性载体层还可以包括用导电性或者电阻纳米粒子掺杂的非导 电性聚合物。在形成导电性载体层中有用的优选的非导电性聚合物是非 导电性聚合物A，其在此定义为选自：丙烯酸类的和苯乙烯-丙烯酸类的 胶乳和溶液基丙烯酸类的和苯乙烯-丙烯酸类的(共)聚合物，包括无规的 和接枝的共聚物和(甲基)丙烯酸酯共聚物；和其组合；乙烯与选自下面 的一种或多种单体的共聚物：(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、一氧化碳 和(甲基)丙烯酸；和聚乙酸乙烯酯和它的共聚物。特别优选的非导电性 聚合物A的溶液基和胶乳聚合物具有大约-50℃到大约175℃，和更优选 大约-30℃到大约90℃的Tg。这种组的特别优选的溶液基聚合物另外的 特征在于Mw是大约10000-大约200000。另外优选的在形成导电性载体 层中有用的非导电性聚合物(此处称为非导电性聚合物B)是聚乙烯基吡 咯烷酮和它的共聚物，包括聚乙烯吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物。优选的 作为掺杂剂的导电纳米粒子选自：金；银；铜；和其合金；ITO；ATO； 碳纳米管；和它们的混合物。优选掺杂大约40-大约90wt％的纳米粒子。
半导电层
作为功能性载体层有用的半导体包括衍生自π共轭的有机化合物 和聚合物的有机半导体，其通常是本领域已知的并公开在 WO03/052841A1中，通过引用并入本文。导电的和半导电的有机聚合物 的合成和性能是本领域公知的。几种通常可获得的参考文献包括“Nobel Prize 2000 Lecture”Alan MacDiarmid，Current Applied Physics 1，2001， 269-279；和“Handbook of Conducting Polymers，”由T.Skotheim， R.Elsenbaumer和J.Reynolds编辑，第2版，Marcel Dekker Inc.，纽约， 1998。US5863465和US5370825描述了聚苯胺的导电和半导电性能。这 些聚合物半导体载体层优选的厚度是大约0.05-大约10微米，优选大约 0.1-大约5微米和更优选大约0.2-大约3微米。优选的低聚物的和聚合物 的有机半导体(此处称为半导体A)包括多并苯(polyacene)；聚亚苯基；聚 (亚乙烯基亚苯基)；聚芴；聚噻吩；聚(3，4-双取代的噻吩)；聚苯并噻 吩；聚异硫茚(polyisothianapthene)；聚吡咯；聚呋喃；聚吡啶；聚-1，3， 4-噁二唑；聚异硫茚；聚苯胺；聚薁；聚硒吩；聚苯并呋喃；聚吲哚； 聚哒嗪；聚芘；聚芳胺；和它们的衍生物。
电介质层
电介质载体层包括绝缘性聚合物，具有或者不具有不同的填充料， 包括颜料。在装置中作为功能性载体层特别有用的电介质层包括有机聚 合物和与高K电介质的纳米粒子相组合的聚合物。此处高K电介质的纳 米粒子指的是介电常数为20和20以上，优选30和30以上，和更优选 100和100以上的纳米粒子。
在本发明一种实施方案中，作为具有大约1014ohm-cm或者更高的 电阻系数的载体层104有用的电介质层包含至少一个层的材料(此处称 为层A)，其包含：一种或多种电介质聚合物，其选自：丙烯酸类的和苯 乙烯类聚合物，选自丙烯酸类的、苯乙烯类和苯乙烯-丙烯酸类的胶乳， 溶液基丙烯酸类的、苯乙烯类和苯乙烯-丙烯酸类的聚合物，和其组合； 杂原子取代的苯乙烯类聚合物，其选自：部分的氢化的聚(4-羟基)苯乙 烯，聚(4-羟基)苯乙烯，和聚(4-羟基)苯乙烯与(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲 基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯和烷基取代的苯乙烯的共聚物，其中该烷基基 团是C1-C18直链或者支链的烷基基团；酚醛(共)聚合物和(共)低聚物和 其组合；和聚乙酸乙烯酯；以及基于层A干重为大约0.5wt％-大约10wt％ 的一种或多种近红外染料，该染料的特征在于在层A中在大约600-大约 1200nm的范围具有最大的吸收率。此处的术语电介质聚合物包括均聚 物、衍生自两种或多种单体聚合的共聚物、包括接枝(共)聚合物的二次 衍生的(共)聚合物、和低分子量均聚物或者共聚物。所述的聚合物可以 是线性的、支化的、超支化的或者树枝状的。
用于层A的优选的电介质聚合物包括丙烯酸类的、苯乙烯类的和苯 乙烯-丙烯酸类的胶乳，包含(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯和烷基取代的 苯乙烯，其中该烷基基团是C1-C18直链或者支链的烷基基团。优选的 用于这些胶乳基聚合物的任选的单体包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟 乙酯和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。更优选的丙烯酸类的、苯乙烯类的和 苯乙烯-丙烯酸类的胶乳选自：胶乳A，此处定义为一种或多种胶乳树脂， 该树脂包含至少大约85wt％，优选至少大约90wt％和更优选至少大约 95wt％的选自下面的单体：(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯和烷基取代的 苯乙烯，其中该烷基基团是C1-C18直链或者支链的烷基基团。优选的 用于这些胶乳树脂的任选的单体包括优选高达大约5wt％的(甲基)丙烯 酸，优选高达大约10wt％的(甲基)丙烯酸羟乙酯和优选高达大约5wt％ 的(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。所述的胶乳优选具有小于大约150nm，更 优选小于大约100nm的平均粒度，和小于大约100，优选小于大约75， 和更优选小于大约25的酸值。
用于具有高电阻系数(高于1014ohm-cm)的层A的特别优选的聚合物 是丙烯酸类胶乳B和苯乙烯-丙烯酸类胶乳C和其组合。丙烯酸类胶乳B 在此定义为一种或多种丙烯酸类胶乳，其包含至少大约85wt％，优选至 少大约90wt％，和更优选至少大约95wt％的选自下面的单体：甲基丙烯 酸甲酯和丙烯酸丁酯。苯乙烯-丙烯酸类胶乳C在此定义为一种或多种 苯乙烯-丙烯酸类胶乳，其包含至少大约85wt％，优选至少大约90wt％， 和更优选至少大约95wt％的选自下面的单体：甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸 丁酯和苯乙烯。优选的用于丙烯酸类胶乳B和苯乙烯-丙烯酸类胶乳C 的任选的单体选自：优选高达大约5wt％的(甲基)丙烯酸，优选高达大约 10wt％的甲基丙烯酸羟乙酯和优选高达大约5wt％的甲基丙烯酸缩水甘 油酯。作为电介质聚合物有用的丙烯酸类的和苯乙烯类丙烯酸类的胶乳 的市售的例子包括95和1915(共)聚合物(Johnson Polymer)。合 成合适的胶乳聚合物的方法已经报道在WO03/099574。
用于层A的另外优选的电介质聚合物包括溶液基丙烯酸类的、苯乙 烯类和苯乙烯-丙烯酸类的聚合物。此处术语“溶液基”指的是在溶剂中 可溶的材料，所述的溶剂是例如水和/或一种或多种普通有机溶剂，包括 醇类例如乙醇和丁氧基乙醇；醚类例如二甲氧基乙烷；酯类例如乙酸乙 酯和乙酸丁酯；酮类例如丙酮和2-丁酮；和芳族烃例如二甲苯类。优选 的溶液基丙烯酸类的、苯乙烯类的和苯乙烯-丙烯酸类的聚合物具有小于 大约100000，优选小于50000，和更优选小于30000的Mw。此外，优 选的溶液基丙烯酸类的、苯乙烯类的和苯乙烯-丙烯酸类的聚合物具有小 于大约250的酸值。优选的溶液基丙烯酸类的、苯乙烯类和苯乙烯-丙烯 酸类的聚合物包含选自下面的单体：(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸 苄基酯、苯乙烯和烷基取代的苯乙烯，其中该烷基基团是C1-C18直链 或者支链的烷基基团。优选的用于这些溶液基聚合物的任选的单体包括 (甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸羟乙酯。
一种用于层A的特别优选的材料是上述的丙烯酸类的、苯乙烯类的 和苯乙烯-丙烯酸类的胶乳和水基丙烯酸类的、苯乙烯类的和苯乙烯-丙 烯酸类的聚合物的组合。优选该组合物包含了大约20wt％-大约80wt％， 更优选大约40wt％-大约80wt％的丙烯酸类的或者苯乙烯-丙烯酸类的胶 乳部分和大约20wt％-大约80wt％，更优选大约20wt％-大约60wt％的水 基丙烯酸类的或者苯乙烯-丙烯酸类的聚合物部分，基于该组合物的干 重。
其它优选的用于层A的电介质聚合物包括杂原子取代的苯乙烯类 聚合物，其选自：部分氢化的聚(4-羟基)苯乙烯，聚(4-羟基)苯乙烯(PHS)， 和PHS与(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯和烷基取 代的苯乙烯的共聚物，其中该烷基基团是C1-C18直链或者支链的烷基 基团。特别优选的共聚单体是甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙 烯酸甲酯和苯乙烯，并且甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸丁酯是特别优选 的。PHS(共)聚合物可以是线性的或者支化的。当使用PHS均聚物时， 优选支化结构。优选该种类(共)聚合物的Mw小于大约30000和优选小 于大约20000和更优选小于大约10000。部分氢化的PHS指的是PHS 聚合物，其已经在该聚合物中氢化为高达大约50当量％的不饱和度，并 且优选的聚合物是氢化到大约10-20当量％。市售的例子包括PHS-B(支 化的PHS均聚物；DuPont Electronic Technologies，Dallas，TX)，Maruka Lyncur CMM(PHS与甲基丙烯酸甲酯的共聚物；Maruzen Petrochemical Co.，LTD.日本东京)，Maruka Lyncur CHM(PHS与甲基丙烯酸羟乙酯的 共聚物；Maruzen)，Maruka Lyncur CBA(PHS与丙烯酸丁酯的共聚物， Maruzen)，Maruka Lyncur CST15、50和70(PHS与苯乙烯的共聚物， Maruzen)和Maruka Lyncur PHM-C(部分氢化的PHS，Maruzen)。
其它优选的用于层A的电介质聚合物包括选自酚醛(共)聚合物/(共) 低聚物和其组合的这些。该种类中优选的(共)聚合物/(共)低聚物衍生自 选自下面的单-和双-酚类和单-和双-醛类：苯酚；烷基-和芳基-取代的苯 酚；甲醛；和烷基-、芳基-和杂原子-取代的醛类。酚醛树脂可以进一步 进行衍生，例如将羟基基团转化为醚基。在该组中优选的(共)聚合物/(共) 低聚物具有大约20000或以下，优选大约10000或以下的Mw。市售的 例子包括树脂(Schenectady International Inc.， Schenectady纽约)。
其它优选的用于层A的电介质聚合物包括聚乙酸乙烯酯均聚物。在 该组中优选的聚合物具有大约100000或以下的Mw。
上述的聚合物可以被塑化来提高柔韧性、粘接性、与IR染料的相 容性、和其它特性。在某些例子中，增塑剂可以选自上述种类的聚合物。 例如，较高Tg或者较高分子量(MW)的酚醛聚合物可以与较低Tg或者 较低MW的酚醛聚合物共混。另外一个例子是与酚醛聚合物共混的 PHS。用于一些上述种类聚合物的合适的增塑剂的例子包含聚(乙二 醇)(poly(ethylene)glycol)，乙氧化甘油，二安息香酸二(乙二醇)酯和邻苯 二甲酸酯基增塑剂例如邻苯二甲酸二丁酯。许多潜在的对于不同的聚合 物合适的增塑剂和关于它们使用的详细内容可以在下面的参考文献中 找到：“Handbook of Plasticizers”，编辑G.Wypych，ChemTec Publishing， 多伦多，Ont.2004。
层A包含了基于层A干重为大约0.5wt％-大约10wt％，更优选为大 约0.5wt％-大约6wt％的一种或多种近红外染料，该染料的特征在于在层 A中在大约600-大约1200nm具有最大的吸收率。优选对该近红外染料 进行选择，目的是使它的吸收谱带与在转移方法中所用的曝光激光的发 射谱带交迭。典型的，该曝光激光发射近红外范围的辐射。染料优选的 种类是选自下面的花青化合物：吲哚花青，包括多取代的酞菁和含金属 酞菁的酞菁，和部花青。一种特别优选种类的近红外染料是在大约 830nm吸收的吲哚菁染料。许多合适的吲哚菁染料(其在大约830nm吸 收并且在不同的溶剂和水中具有溶解性)可以获自H.W.Sands Co.和其它 来源。本发明优选的近红外染料选自：3H-吲哚鎓，2-[2-[2-氯-3-[(1，3- 二氢-1，3，3-三甲基-2H-亚吲哚-2-基)亚乙基]-1-环戊烯-1-基]乙烯基]-1， 3，3-三甲基-，与三氟甲烷磺酸(1∶1)的盐，CAS No[128433-68-1]；2-(2-(2- 氯-3-(2-(1，3-二氢-1，1-二甲基-3-(4-磺丁基)-2H-苯并[e]亚吲哚-2-基)亚 乙基)-1-环己烯-1-基)乙烯基)-1，1-二甲基-3-(4-磺丁基)-1H-苯并[e]吲哚 鎓，内盐，游离酸，CAS No[162411-28-1]；和对应于式(I)和(II)的假吲哚 染料及其共振结构：

在所述材料中的优选的染料含量将产生大约0.2或者更高的膜OD， 并且优选OD为大约0.5-大约1.5。为了达到优选的OD，未填充的水基 胶乳体系典型地将需要大约4-6wt％的更高的染料加入量。未填充的溶 液基体系典型地将需要大约0.5-大约2wt％的较低的染料加入量。
在另外一种优选的实施方案中，所述的电介质层包含两个或多个层 A，其是梯度化的染料层，并且每个梯度的染料层独立的特征在于近红 外染料的干wt％为大约0.5-大约10wt％；其中至少一个梯度的染料层具 有较低的近红外染料wt％，至少一个梯度的染料层具有较高的近红外染 料wt％，并且所述的较高wt％的近红外染料是比较低wt％的近红外染料 的值高出至少20％。
在另外一种优选的实施方案中，至少一个层A进一步包含基于层A 干重为大约10-大约90wt％的高K(高电介电常数)的纳米粒子部分，并且 该纳米粒子部分具有大于大约20的介电常数，和大约5nm-大约500nm 的平均粒度。这里高K电介质纳米粒子部分指的是介电常数为大约20 和以上，优选大约30和以上，和更优选大约100和以上的纳米粒子。 用于实施该实施方案的优选的电介质聚合物选自：丙烯酸类的，苯乙烯 类的和苯乙烯-丙烯酸类的胶乳，溶液基丙烯酸类的，苯乙烯类的和苯乙 烯-丙烯酸类的聚合物，和其组合；和酚醛(共)聚合物/(共)低聚物；如上 所述。用于实施该实施方案的优选的高K电介质纳米粒子选自：钛酸钡， 钛酸锶，钛酸锶钡和二氧化钛。
在另外一种优选的实施方案中，该电介质层包含两个或多个层A， 其是梯度化的纳米粒子层，并且每个梯度的纳米粒子层独立的特征在于 高K纳米粒子部分的干wt％为大约10-大约90wt％；其中至少一个梯度 的纳米粒子层具有较低wt％的高K纳米粒子部分和至少一个梯度的纳 米粒子层具有较高wt％的高K纳米粒子部分，并且所述的较高wt％的高 K纳米粒子部分比较低wt％的值高出至少20％。
在另外一种优选的实施方案中，电介质层进一步包含一种另外的电 介质层(在此称为层B)，其包含一种或多种电介质聚合物，特征在于电 阻系数为大约1014ohm-cm或者更高。电介质聚合物更广泛的目录可以 在WO03/052841和WO06/024012中找到。用于层B的优选的电介质聚 合物选自：丙烯酸类的和苯乙烯类聚合物，其选自丙烯酸类的，苯乙烯 类的和苯乙烯-丙烯酸类的胶乳，溶液基丙烯酸类的，苯乙烯类的和苯乙 烯-丙烯酸类的聚合物，和其组合；杂原子取代的苯乙烯类聚合物，其选 自：部分的氢化的聚(4-羟基)苯乙烯，聚(4-羟基)苯乙烯，和聚(4-羟基) 苯乙烯与(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯和烷基取代 的苯乙烯的共聚物，其中该烷基基团是C1-C18直链或者支链的烷基基 团；酚醛(共)聚合物和(共)低聚物和其组合；和聚乙酸乙烯酯，如上所述。 该实施方案可以进一步的包括上面公开的其它实施方案来实施。用于层 B的优选的任选的添加剂包括炭黑和高K纳米粒子，并且用于实施该实 施方案的优选的高K电介质纳米粒子选自：钛酸钡，钛酸锶，钛酸锶钡 和二氧化钛。
另外一种优选的实施方案是其中电介质层具有1014ohm-cm或者更 高的电阻系数的实施方案，并且其包含至少一个材料层(此处称为层C)， 其包含选自下面的一种或多种电介质聚合物：丙烯酸类的，苯乙烯类的 和苯乙烯-丙烯酸类的胶乳；并包含至少大约85wt％的选自下面的单体： (甲基)丙烯酸烷基酯，苯乙烯和烷基取代的苯乙烯，其中该烷基基团是 C1-C18直链或者支链的烷基基团。该实施方案可以进一步包括上面公 开的其它实施方案来实施。在一种实施方案中，层C进一步包含层C干 重的高达大约90wt％的高K纳米粒子部分，并且该纳米粒子部分具有大 于大约20的介电常数，和大约5nm-大约500nm的平均粒度。用于层C 的优选的任选的添加剂包括炭黑和高K电介质纳米粒子，并且实施该实 施方案的优选的高K电介质纳米粒子选自：钛酸钡，钛酸锶，钛酸锶钡 和二氧化钛。
层A、层B和层C中所用的电介质聚合物的Tg是大约-30到大约 150℃，优选大约20到大约90℃和最优选大约30到大约70℃。典型的， 通过加入填料能够利用较低Tg的聚合物，而通过加入增塑剂能够利用 较高Tg的聚合物。电介质层本身和在该电介质层所使用的层(包括层A、 层B和层C)的Tg优选的是大约30-大约100℃，优选大约40-大约85℃ 和最优选大约45-大约65℃。
层A、任选的层B和层C可以包括添加剂例如填料，表面活性剂， 消泡剂，分散剂和助磨剂。可以使用许多的适于这种目的的表面活性剂， 消泡剂，分散剂和助磨剂。通常基于在热转移加工中所观察的涂布和分 散质量以及期望的电介质层与其它层的附着性进行选择。在一些实施方 案中，表面活性剂包含硅氧基-、芴基-、烷基-和炔基-取代的表面活性剂。 这些表面活性剂包括(Byk Chemie)，(DuPont)， (Dow)，(Air Products)和(Air Products)表面活性 剂。优选的表面活性剂是345、346和348以及FSO和FSN。 在一些实施方案中，消泡剂包含烷基和炔基官能度并且包括 消泡剂。在一些实施方案中，分散剂包含官能化的聚合物，低聚物和单 体并且包括和分散剂。
其它作为电介质载体层有用的电介质聚合物包括上述的非导电性 聚合物A和非导电性聚合物B。
电介质层和在该电介质层所使用的层(包括层A、层B和层C)的厚 度优选是大约0.05-大约10微米，优选大约0.1-大约5微米，和更优选 大约0.2-大约3微米。
用光吸收颜料填充的电介质聚合物制造有用的抗反射层。当用作在 导电性纳米粒子层例如银下面或者上面的载体层或者另外的转移层时， 这样的层是特别有用的。用于这种目的的一种优选的颜料是炭黑。优选 的组合是大约1wt％-大约90wt％的炭黑。
上面提到的US-6645681的光衰减剂可以混入到载体层中来代替， 或者另外地混入到基体膜。这种光衰减剂的性质将取决于所使用的具体 的激光器和印刷系统。作为聚合物基载体层的衰减剂有用的染料包括 Oil Blue N和亚甲基蓝。该衰减剂可以构成热可成像的载体层的成分的 大约0.1-大约15wt％。
纳米粒子的流体分散体
供体元件是部分的从流体分散体制备的，该流体分散体的基本组成 为：非挥发性部分，其含有大约65-100wt％的纳米粒子，和任选的高达 大约35wt％的分散剂，基于该非挥发性部分的重量；和挥发性载流体。
“非挥发性部分”指的是含有纳米粒子和分散剂的部分，其仍保留 在转移层中，即使在制成热成像供体之后，如果期望，其还可以包括热 成像供体的加热和干燥。
“分散剂”指的是非挥发性有机和无机材料，其用作纳米粒子的载 体或者基底介质。该分散剂包括下面的一种或多种成分：聚合物，低聚 物，小分子，粘合剂，表面处理剂，增塑剂，填料，加工助剂例如消泡 剂，表面活性剂，稳定剂，涂覆助剂，颜料，包括IR染料的染料，等 等。分散剂具有几种作用，包括：使纳米粒子分散，目的是使它们均匀 分布和涂覆；和提高转移性能，最主要的是提高热转移加工中纳米粒子 转移层与载体层和热成像受体的附着性。分散剂还可以提高转移层的功 能性。例如分散剂可以是电介质、半导体或者导体。
在本发明的一种实施方案中，分散剂包括大约20％或以上，更优选 大约40％或以上的聚合物基料。一种优选种类的分散剂包括上面提到的 WO94/21701中所述的接枝共聚物A。其它的作为本发明的方法中的分 散剂有用的优选的(共)聚合物/(共)低聚物包括前面说明的这些导体，半 导体和电介质层，包括导电聚合物A，非导电性聚合物A，非导电性聚 合物B，半导体A和层A中所述的电介质聚合物，如上面的标题为“载 体层”的部分中所说明的。在其中纳米粒子转移层是功能性导体的情况 中，选自导电聚合物A的导电聚合物是更优选的。在其中纳米粒子转移 层是功能性半导体的情况中，选自半导体A的半导体分散剂是更优选 的。在其中纳米粒子转移层是功能性电介质的情况中，选自层A所述的 电介质聚合物的电介质分散剂是更优选的。
作为分散剂或者分散剂的成分有用的低分子量低聚物和小分子包 括表面活性剂和消泡剂。合适的表面活性剂和消泡剂包括上述的用于载 体层的这些。
优选纳米粒子的加入量是非挥发性部分的大约65-100wt％，并更优 选是非挥发性部分的至少70wt％、80wt％、90wt％和98wt％。但是，在 任何给定的情况中该加入量取决于载体层、热成像受体和纳米粒子的性 质。例如，已经在实践中发现具有大约5nm-大约1500nm的平均最长尺 寸的银纳米粒子最好在大约65-大约93wt％的加入量使用；并且分散剂 部分是7.0-大约35wt％。该银纳米粒子优选在85-大约93wt％的加入量 使用。
用“挥发性载流体”表示流体分散体部分，其在热成像供体的制作 过程中蒸发，并且如果需要，则在热印刷加工之前进行另外的加热。典 型的挥发性载流体是水、有机溶剂、气态材料或者它们的一些组合。选 择能够与所用的纳米粒子和任何任选的分散剂相容的挥发性载流体。超 临界流体(这些流体高于压力和温度的临界点)可以充当挥发性载流体。 一种优选的超临界流体是二氧化碳。
另外的转移层
除了纳米粒子层之外，一个或者多个转移层可以施用到热成像供体 上。该另外的转移层可以在纳米粒子层的上面，此处定义为基体膜对面 的纳米粒子层一侧；和/或载体层可以包含两个或多个转移层。该另外的 转移层可以包括一种或多种导体、半导体或者电介质层。
热成像供体的制备
包含纳米粒子层的热成像供体是通过将流体分散体施涂到在热成 像基底上的载体层的自由表面，并挥发载流体而制备的。施涂流体分散 体可以通过任何产生均匀的涂层的方法来完成，或者如果期望，通过任 何产生纳米粒子的图案化的或者不均匀的涂层的方法来完成。可以使用 的涂覆方法，包括棒涂、挤压涂覆、凹版涂覆和旋涂、喷涂、印刷、刀 涂或者刮涂。涂覆和喷涂是施涂流体分散体来提供均匀的纳米粒子层的 优选的方法。可以使用许多市售的涂敷机器、装置例如涂覆棒和刮刀， 以及印刷机来施涂流体分散体。使载流体蒸发来提供纳米粒子层。纳米 粒子层可以通过任何常规的干燥方法来干燥，包括施加热和真空。
保护性可剥离覆层
任选的，一种保护性可剥离覆层可以存在于热转移供体的最外层。 该覆层保护了下面的转移层并且是易于除去的。图1C是一种热成像供 体100的横截面图，示意了覆层的存在。热成像供体100包含膜102、 载体层104、纳米粒子层106和可剥离覆层112。一种优选的覆片是聚 乙烯膜。
热成像受体
图2A是根据本发明的一种实施方案的热成像受体的横截面图。热 成像受体200包含受体基体膜202和任选的图像接受层204。受体基体 膜202包含一种尺寸稳定的如同热成像供体的基体膜所定义的片材。另 外，该受体基体膜可以是不透明的材料，例如用白色颜料如二氧化钛填 充的聚对苯二甲酸乙二醇酯；象牙纸；或者合成纸例如纺粘的 聚烯烃。所述的片材还可以是玻璃。优选的用于受体的基体膜是聚对苯 二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯，三乙酰基纤维素，聚酰亚胺和 玻璃。
任选的图像接受层204便于将热成像受体200粘接到不同的转移 层。合适的图像接受层204包含广泛的聚合物，该聚合物包括上述的在 载体层的说明中的任何的(共)聚合物/共(低聚物)/树脂。用于受体层的典 型聚合物是(甲基)丙烯酸类聚合物，包括(甲基)丙烯酸酯均聚物和共聚 物，(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物，和含有其它共聚单体类型如苯乙烯的 (甲基)丙烯酸酯共聚物。此处优选的图像接受层是上述的胶乳B。受体 元件可以任选地包括一种或多种另外位于受体载体和图像接受层之间 的层，包括剥离层，衬垫层和粘接剂层。适用于此处的接受性元件在 US5565301中作为转移元件而公开，在WO03/099574中作为受体元件 而公开，这二者都通过引用并入本文。替代的受体元件公开于 US5534387中，其通过引用并入本文。此处优选的衬垫层是乙烯乙酸乙 烯酯共聚物(DuPont)。使得受体表面粗糙化的方法描述于 WO03/099574中。此处一种优选的粗糙化方法是将受体表面与毛面的片 相接触，其典型的是在压力和加热下进行的。
接触
将热成像供体与热成像受体相接触。该接触可以发生在供体的纳米 粒子层；或者发生在覆盖纳米粒子层的任何的任选的层。用“接触的” 表示供体是与受体紧密接触的，优选在几个微米内。受体可以通过例如 充当隔离物的在先印刷的层、纤维或者粒子与供体分开来提供在供体和 受体之间的受控的间隙。可以使用真空和/或压力来将供体元件100与受 体元件200保持在一起。作为一种可选择的方案，供体元件100和受体 元件200可以通过在所述组件外围的层的熔接而保持在一起。作为另外 一种可选择的方案，供体元件100和受体元件200可以用带连接在一起 并用带连接到成像设备上。还可以使用销子/夹子系统。作为仍然的另外 一种可选择的方案，供体元件可以层合到受体元件上。如果供体元件100 和受体元件200是柔性的，则该组件可以便利的安装在一个鼓上来便于 激光成像。
转移
热转移可以通过图2B所示的激光介导转移方法来完成。在一种实 施方案中，供体元件100和受体元件200的组件可以选择性的曝露于热， 该热优选是激光辐射(R)的形式，所述的选择性曝露是以期望的在基底上 形成的图案的图像的曝光图案来进行的。激光辐射或者激光束(R)被大致 聚焦在104与108(如果存在)的界面上，否则它被大致聚焦在104和102 的界面上。施加足够的辐射来实现从纳米粒子和载体层到受体的转移。
多个发光源可以用来加热所述的热转移供体元件。对于模拟技术(例 如通过掩模的曝光)来说，高功率光源(例如氙气闪光灯和激光器)是有用 的。对于数字成像技术来说，红外光、可见光和紫外光激光器是特别有 用的。其它光源和照射条件也可以是合适的，这尤其基于供体元件的构 造、转移层材料、热转移模式和其它所述的因素。
所述的光辐射优选是通过基体膜102的背面(即，不包含纳米粒子层 的一侧)而施加的。激光辐射优选是在高达大约600mJ/cm2，和更优选大 约75-440mJ/cm2的激光能量密度提供的。工作波长为大约350nm-大约 1500nm的激光器是优选的。特别有利的是二极管激光器，例如这些在 大约750-大约870nm和高达1200nm的区域发射的激光器，其在它们的 小尺寸、低成本、稳定性、可靠性、高强度和调制的容易性方面具有明 显的优势。这样的激光器获自例如Spectra Diode Laboratories(San Jose， CA)。一种用来将图像施加到受体上的装置是Creo Spectrum Trendsetter 3244F，其使用了在近830nm发射的激光器。该装置利用空间光调制器 来分离和调制来自～830hm激光二极管阵列的5-50W输出量。组合的光 学器件将这种光聚焦到可成像的元件。这在供体元件上产生了0.1-30W 的成像光，聚焦成50-240单个光束阵列，每一个光束在大约10×10-2×10 微米的点中具有10-200mW的光。可以用每个点上的各个激光器来获得 类似的曝光，例如如US4743091所公开的那样。在这种情况中，每个激 光器发射50-300mW的780-870nm的电调制的光。其它的选择包括发射 500-3000mW的光纤耦合激光器，并且其每一个单独的调制和聚焦到介 质上。这样的激光器可以获自Opto Power in Tucson，AZ。
用于热成像的合适的激光器包括例如高功率(＞90mW)单模式激光 二极管，光纤耦合的激光二极管，和二极管泵浦的固体激光器(例如Nd: YAG和Nd:YLF)。激光曝光作用时间能够从例如百分之几微秒到几十 微秒或以上的范围中广泛的变化，并且激光能量密度可以是例如大约 0.01-大约5J/cm2或者以上。
至少一部分的纳米粒子层和相应的最近的部分的载体层通过热转 移而被转移到热成像受体上来提供依次成层的图案化的纳米粒子层和 图案化的载体层。术语“和相应的最近的部分的载体层一起”意思是所 述的纳米粒子层到受体上的转移包括了同时匹配的位于纳米粒子层邻 近的曝光的载体层到受体上的转移。在这样的实施方案中，即在其中载 体层包含了大于一个的层或者另外的转移层存在于纳米粒子层上面的 实施方案中，这些层被以类似的方式转移。所述的部分可以是面积相同 的或者它们可以是面积基本相同的。我们用后者来表示所述的部分不必 是非常精确的或者不必是1∶1对应的。用“基本相同”表示本发明包 括了这样的情况，即在其中，纳米粒子例如纳米管可以超出图案化的载 体层的周界。本发明还包括这样的情况，即在其中在热图像周界上的载 体层可以不完整无缺的转移，这可能是由于热加工中周界的变化，或者 是由于其它的原因。
在曝光之后，将供体元件100和受体元件200分离，如图3A和3B 所示，在供体元件100上留下了纳米粒子层106和载体层104的未被转 移的部分，在受体元件200上留下了纳米粒子层106和载体层104的图 案化部分。通常供体和受体的分离是通过简单的将两个元件剥离开来实 现的。这通常需要非常小的剥离力并且通过简单的将供体元件从受体元 件分离来实现。这可以使用任何常规的分离技术来进行并且可以手动或 者自动的进行。
用过的供体元件(负性图像)和已成像的受体元件(正性图像)之一或 者二者作为功能性物体是有用的。此外，用过的供体元件和已成像的受 体元件之一或者二者可以用作永久性基底或者所述的图像可以从用过 的供体或者受体上优选通过层压转移到永久性基底上。
通常转移层的被转移部分对应于转移层曝露于激光辐射的这些部 分。在一些例子中，取决于供体和受体元件的性质以及转移加工参数， 当供体元件100和受体元件200分离时，该受体元件包括了一个或多个 转移层的曝光部分和未曝光部分二者。一种提高热成像受体(该受体包含 了在该热成像受体表面上的一个或多个热转移层的曝光部分和未曝光 部分)上的图案分辨率的方法包括：(a)将所述的热成像受体的表面与一 种粘性表面相接触来提供一种临时的层压物；和(b)从该临时的层压物上 除去所述的粘性表面来提供热成像受体，该受体的表面上基本没有所述 的一个或多个转移层的未曝光部分。用于实施该方法的合适的粘性表面 是市售的粘性胶带，例如这些获自3M公司的牌的胶带。粘性 辊子，例如从SDI(Systems Division，Inc.，Irvine，CA92618-2005)获得 的Dust Removal System-1(红色)形式的中等粘性辊子是用于所述方法的 一种合适的粘性表面。上述的用作LTHC层的铬膜也可以制造有用的低 粘性粘接层，用来在非常柔和的条件下除去转移层的未曝光部分。
本发明的方法包括从受体元件200上除去图案化的载体层的步骤。 图3C示意了该实施方案，其中受体片包括粘接剂层，并且载体层104 已经被除去。如上所述，可以使用剥离或者吹风来从受体上除去载体层。 粘性的或者静电片的使用可以帮助所述的除去方法。
该方法进一步包括将图案化的层放置在图案化的纳米粒子层上的 步骤。该后者的方法可以如图4A所示，使用包含两个转移层104A和 104B的载体层来与纳米粒子层的转移同时完成。通过热转移步骤所提 供的相应的受体层(图4B)包括依次成层的所述的受体、图案化的纳米粒 子层和包含图案化的转移层104B和104A的图案化的载体层。图案化的 转移层104A可以如上所述被除去来提供如图4C所示的图案化的纳米粒 子层和图案化的转移层104B。可选择的，一个或多个图案化的层可以 在一个分别的步骤中被热转移到图案化的纳米粒子层。优选的聚合物层 包括选自导体、半导体和电介质的这些层。
图5A是根据本发明的另外一种实施方案的热成像受体200的横截 面图。热成像受体200包含基体膜202和至少一个图案化的层205。图 案化的层205选自图案化的半导体层、图案化的导体层和图案化的电介 质层。图5B是根据本发明还有的另一种实施方案的热成像受体202的 横截面图。热成像受体200包含基体膜202、在基体膜202上的图案化 的栅极导体层206、在栅极导体层206上的图案化的电介质层208和在 电介质层208上图案化的源/漏导体层210。不同的组合体的制品可以从 上述的方法来制造。图3B、3C、4B、4C、6A和6B图示了几种这样的 电子应用的组合体。
不同的电元件(其可以至少部分地通过使用本发明来形成)包括电子 电路，电阻器，电容器，二极管，整流器，场致发光灯，存储元件，场 效应晶体管，双极晶体管，单结晶体管，薄膜晶体管，金属-绝缘体-半 导体堆栈，有机晶体管，电荷耦合装置，绝缘体-金属-绝缘体堆栈，有 机导体-金属-有机导体堆栈，集成电路，光电探测器，激光器，透镜， 波导管，光栅，全息元件，滤波器(例如分插(add-drop)滤波器，增益平 直滤波器，截止滤波器等)，镜子，分裂器，耦合器，并合器，调制器， 传感器(例如渐逝传感器，相位调制传感器，干涉传感器等)，光腔，压 电装置，铁电装置，薄膜电池，或者它们的组合；例如，场效应晶体管 和有机场致发光灯进行组合作为光学显示器的主动式矩阵排列。
图6A是根据本发明另外一种实施方案制成的组合体的横截面图。 该组合体包含热成像受体和分布在热成像受体200表面上的载体层 104，所述的热成像受体包含基体膜202和至少一个图案化的层206以 及图案化的纳米粒子层106。图案化的层206包含选自图案化的半导体 层、图案化的导体层和图案化的电介质层的材料。图案化的热可成像的 载体层104可以非必要的从图案化的纳米粒子层106上面除去。
图6B是根据本发明仍然的另外一种实施方案制成的组合体的横截 面图。该组合体包含热成像受体，该受体包含基体膜202和在基体膜202 上的图案化的栅极导体206层。该热成像受体进一步包含在栅极导体层 206上的图案化的电介质层208、和在电介质层208上的图案化的源/漏 导体层210、以及分布在图案化的源/漏导体层210上的图案化的纳米粒 子层106。载体层104已经被从纳米粒子层106上面除去。该组合体的 不同层的排布在不同的实施方案是可以变化的。
在本发明另外一种实施方案中，热成像供体包括一种或多种另外的 转移层，其位于纳米粒子层在基体膜对面的一侧，在此定义为纳米粒子 层的上部。遵循本发明的方法，将该一种或多种另外的转移层与热成像 受体接触并进行热转移加工。所述的转移包括将相应的最近部分的一种 或多种所述的另外的转移层转移到热成像受体上来提供在所述的受体 上依次成层的图案化的另外的转移层、图案化的纳米粒子层和图案化的 载体层。
本发明另外一种实施方案包括含有两个或者多个转移层的载体层。 该热转移方法包括将相应的最近部分的该两个或者多个转移层转移到 热成像受体上来提供在所述的受体上依次成层的图案化的纳米粒子层、 和包含两个或者多个转移层的图案化的载体层。一种优选的多层载体层 包括在电介质转移层上面的半导电转移层。
所述的另外的转移层优选选自：导体、半导体和电介质层；和上述 的用于各自的载体层的优选的材料。优选的另外的转移层更明确的包括 导电层和电介质层(当导电纳米粒子层被转移时)；和半导电层和电介质 层(当半导电纳米粒子层被转移时)。另外一种优选的另外的转移层是一 种同样充当了粘接剂层的电介质层。这可以使得图案化的纳米粒子层与 热成像受体产生更强的粘接力，并且可以使随后除去图案化的载体层而 不损坏纳米粒子层。
本发明能够将纳米粒子单步沉积在不同类型的基底上，该基底包括 导体、半导体和电介质。该沉积方法是干法的，并因此不涉及溶剂与任 何已经沉积的层之间的不相容的问题。该方法不需要任何的预图案化步 骤，或者任何的其它选择性的区域表面处理，来将纳米粒子放置在期望 的构造中。
本发明在下面的实施例中进一步进行说明。应当理解虽然这些实施 例说明了本发明优选的实施方案，但是它们仅仅是为了例证而给出的。 根据上面的讨论和这些实施例，本领域技术人员能够明白本发明的本质 特征，并且能够对本发明进行不同的改变和改进来使其适应于不同的用 途和条件，而不脱离本发明的主旨和范围。
原料
除非另有指示，否则化学品是购买后不进行另外的净化而使用的。 溶剂购自Aldrich和VWR并且是试剂级或更高的纯度；当用到时，使用 HPLC级并优选使用电子级溶剂。水是去离子水、Aldrich的HPLC级水、 或者净化水。聚合物、增塑剂、IR染料和表面活性剂获自说明书中所列 出的来源或者购自Aldrich。颜料例如炭黑分散体获自Penn Color，Inc.， Doylestown，PA。银纳米粒子购自Ferro Co.Electronic Material Systems(Ultrafine Ferro RD&S7000-35银粉：粒度d50＝220nm， d90＝430nm)。全部的原料聚酯膜获自DuPont Teijin Films(Wilmington， DE)。
供体基底
Cr LTHC层。一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，除非另有指示，否 则在全部的实施例中其厚度为50微米)基体膜由CP Films(Martinsville， VA)在真空沉积室中用铬金属镀涂。在具有或者不具有光衰减剂(670nm 吸收剂)的PET膜上进行金属化。铬层是在50％T和40％T二者涂覆的。 在该例子中，对于没有光衰减剂的金属化膜而言，这些供体膜将被称作： 40％T Cr PET供体基底和50％T Cr PET供体基底。具有引入到基体膜中 的670nm吸收剂的供体膜将被称作：40％T Cr Blue PET供体基底和 50％T Cr Blue PET供体基底。
有机LTHC层。该有机LTHC层是如在上面提及的PCT/US05/38009 的实施例的配方L中所报告的来制备的：
一种LTHC涂覆配料是从下面的原料制备的：(i)去矿物质水：894g； (ii)二甲基氨基乙醇：5g；(iii)Hampford染料822(Hampford Research；化 学式对应于SDA4927)：10g；(iv)聚酯基料(Amertech Polyester Clear； American Inks and Coatings Corp；Valley Forge；PA)：65g的30％水溶液； (v)TegoWetTM 251(4)(一种聚醚改性的聚硅氧烷共聚物，Goldschmidt)： 2.5g；(vi)二甲基氨基乙醇乙基磷酸钾：14g的11.5％水溶液[该11.5％ 水溶液的制备如下：将3份水和0.5份酸式磷酸乙酯(Stauffer Chemical Company，Westport，CT：Lubrizol，Wickliffe，OH)和足够的45％的氢 氧化钾水溶液混合来达到4.5的pH，随后加入足够的二甲基氨基乙醇来 达到7.5的pH，最后用水稀释来获得共5份的含无水化合物11.5％(按 质量计)的最终水溶液。]；(vii)交联剂CymelTM 350(一种高度甲基化的 单体蜜胺甲醛树脂，Cytec Industries Inc.West Paterson，新泽西)：10g的 20％溶液；和(viii)对甲苯磺酸铵：2g的10％水溶液。
将成分(ii)和(iii)加入到水中，并且在按照所述的顺序加入其它成分 之前，搅拌高达24小时。该配料不需要过滤。将该配料以如下的流水 线涂覆技术来施用：将聚合物基体膜组合物熔融挤出，流延到冷却的转 鼓上，并在75℃的温度在挤出的方向上拉伸到它初始尺寸的大约3倍。 然后用LTHC涂料组合物涂覆该冷却的拉伸膜的一侧，来产生大约20-30 μm的湿膜厚。使用直接凹版涂敷系统来将涂料施用到膜状料(film web) 上。一种60QCH凹版印刷辊(由Pamarco提供)通过所述溶液进行旋转， 将溶液带到该凹版印刷辊的表面上。该凹版印刷辊以与膜布相反的方向 进行旋转，并将涂料在接触点处施涂到膜布上。该涂覆过的膜进入到温 度为100-110℃的拉幅机烘箱中，在这里该膜被干燥并在横向上被拉伸 到它初始尺寸的大约3倍。该双轴拉伸的涂覆膜通过常规手段在大约 190℃的温度进行热定形。然后将该涂覆聚酯膜缠绕到辊子上。最终膜 的总厚度是50μm；所述助转移涂层的干厚度是0.07μm。该含有 Disperse Blue 60或者Solvent Green 28染料的PET支撑层在基底层的聚 合物中产生了典型的0.2-0.5重量％的最终染料浓度。含有Disperse Blue 60染料(0.26重量％)的聚合物组合物在670nm具有0.6±0.1的吸收率， 并且在830nm具有＜0.08的吸收率。含有Solvent Green 28染料(0.40重 量％)的聚合物组合物在在670nm具有1.2的吸收率，并且在830nm具 有＜0.08的吸收率。这些供体基底在此被称为：有机LTHC Blue PET供 体基底和有机LTHC Green PET供体基底。
涂覆
将转移和其它层涂覆到供体和受体元件上是使用不锈钢包裹和形 成的0.5英寸直径的涂覆棒(购自R.D.Specialties，Inc.(RDS；Webster， 纽约))和镀铬的不锈钢形成的0.625英寸直径的具有CN轮廓的棒(购自 Buschman Corporation(Cleveland.Ohio))来进行的。在即将涂覆之前，使 用加压的氮气流清洁供体自由表面来除去表面的粒子污染物。涂料是手 涂到光滑的玻璃表面上或者是机涂的，该机涂是使用DuPont De Nemours Inc.(Wilmington，DE)制造的彩色多功能涂覆系统 (CV涂敷机)或者狭缝模口涂敷机来进行的。
涂料被储存在大约68℃的平均温度和大约40-50％的平均相对湿度 的受控的温度/湿度环境中。
导体的电特性
导线的薄膜电阻和电阻系数是通过测量具有已知的几何形状的导 线的电阻来获得的。使用Cascade MicroTech(Beaverton，Oregon)探针台 (型号Alessi REL-6100)和半导体参数分析仪Agilent Technologies(Palo Alto，加州，型号4155C)来将电流施加通过所述的导线，并测量导线中 两个已知位置的电压下降。典型的，从1×10-5A到-1×10-5A扫描电流 来获得mV到V范围的电压。使用I-V曲线的斜率和导线的几何形状来 获得电阻、薄膜电阻和电阻系数。从这些数值可以计算导电率和电导系 数。
热成像装置和供体装配
使用Creo800(Creo/Kodak，Vancouver，加拿大)。该 Creo800是一种改进的鼓型成像器，其使用一个改进的 Thermal 1.7 Head，在830nm波长具有12.5W最大平均工作功率和 5080dpi分辨率。该800Trendsetter是在大约68℃的平均温度和大约 40-50％的平均相对湿度的受控的温度/湿度环境运行的。对于每一个印 刷试验，将热成像受体的一个部分放置在所述的鼓上。向热成像供体施 加负载，目的是使得涂覆有转移层的供体元件一侧面朝着受体的自由 侧。将成像装置从背面经过供体膜基底曝光。将所述的膜使用真空压制 (hold down)装配到常规的塑料或者金属载片上，该载片是机械夹紧到 所述鼓上的。在一些使用Creo热印版定位器(platesetter) 的试验中，使用一种非标准的鼓来代替常规的鼓/载片装置，该非标准的 鼓具有在该鼓上直接机加工的与一般的供体和受体的尺寸相匹配的真 空孔。供体和受体之间的接触是通过大约600mm汞柱的真空压力来形 成的。计算机控制激光器的输出量来形成所述期望的图像图案。激光器 的功率和鼓速是可控的，并且以一种重复的方式调整来使图像质量最佳 化，如通过肉眼观察在接受表面上的被转移的图像所判断的。
胺乳基料的制备
用于制备某些供体和受体元件的乳胶基料是根据WO03/099574的 方法，用表1给出的材料来制备的。组份报告在表2中，并且其通过 WO03/099574中所报道的分析方法来进行表征。单体和引发剂是市售的 (Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，W1)并按照市购的使用。表面活性剂 是B-7，29wt％的月桂基硫酸铵水溶液(Stepan Co.，Northfield， IL)。
表1.合成丙烯酸类胶乳树脂的原料


表2.胶乳树脂的成分和分析数据

MMA：甲基丙烯酸甲酯；BA：丙烯酸丁酯；MAA：甲基丙烯酸；Sty：苯乙烯：GMA： 甲基丙烯酸缩水甘油酯
受体
按照所得使用表面处理的5mil Melinex ST504(DuPont Teijin Films)。具有丙烯酸类胶乳图像接受层的R-1PET受体的制备是根据 WO03/099574的方法(柔性受体FR-1方法)，通过狭缝模口将一种带有 FSA表面活性剂的丙烯酸类胶乳聚合物分散体涂覆到4mil 574基体膜(DuPont-Teijin Films)上来进行的。该丙烯酸类胶乳 聚合物是如上所述来制备的，并且它们的组成报告在表2中。R-1受体 的配方是按照表3所列来制备的。
表3.受体材料

制备水性电介质层的一般方法
一种水溶液是通过将具体量的水和，任选的3wt％氢氧化铵溶液合 并来制备的。接着，将IR染料、四分之一所述的水溶液、和任选的消 泡剂、表面活性剂以及增塑剂在一个褐色的玻璃容器中进行合并和充分 混合。将非必要的第二基料在容器中与四分之一所述的水溶液一起称重 并充分混合。在另一个容器中将非必要的颜料和四分之一所述的水溶液 称重并充分混合。在一个大的具有搅拌棒的容器中称重基料并加入任何 剩余的水溶液。将第二基料分散体、IR染料分散体和颜料分散体内容物 缓慢加入到该搅拌的基料中。在搅拌至少另外的15分钟之后，将该配 料过滤到褐色的或者箔片包裹的容器中。除非另有指示，否则使用0.45 微米孔径的针筒式过滤器(25mm GD/X玻璃微纤维GMF，带有聚丙烯外 壳；Cat.No.6894-2504 Whatman，Whatman Inc.，Clifton，新泽西)。
用于分散银纳米粒子的一般方法
将银分散体用超声波粉碎探头(Dukane Co.型号40TP200，变频器型 号41C28)处理15min，同时用刮勺以5min的间隔搅拌该混合物。接下 来，将该带有混合物的容器放入带有超声波粉碎的水浴中1h，同时用刮 勺以0.5h间隔搅拌该混合物。然后将混合物在带有探头超声波粉碎的室 温水浴中处理另外的15分钟，在此期间将混合物用刮勺以5分钟间隔 轻轻搅拌。所形成的分散体用2.0微米MGF-150针筒-盘式过 滤器进行两次过滤。
实施例1
该实施例说明本发明的方法，其中将不具有聚合物分散剂的氧化铝 纳米棒施用到热成像基底上，并用激光辐射转移到热成像受体，所述的 基底包含基体膜、LTHC层和蓝色着色的丙烯酸类胶乳载体层。
氧化铝纳米棒流体分散体的制备
将异丙醇铝(45.5g)和仲丁醇铝(60g)在0.085M的HCl(3L)中搅拌10 天。然后将该溶液在玻璃摇动器管中在4bar(氮气)的压力在150℃加热 22h来提供氧化铝(Al2O3)纳米棒的溶液。所形成的纳米棒直径是大约 15nm，长度是大约200nm。溶液通过蒸发来浓缩到大约3wt％。
带有载体层的热成像供体基底的制作.
一种蓝色着色的载体层是如下来制备的：
颜料分散体：
一种水性接枝共聚物分散剂(60wt％)是如上面提到的WO94/21701 所述来制备的。它由69wt％的用31wt％的MMA/MAA(71.25/28.75)接枝 的n-BA/MA/AA(45.5/45.5/9)组成。15wt％固含量的颜料分散体是采用4∶ 1的颜料与分散剂之比，通过首先混合2001g水性接枝共聚物分散剂 (60wt％)、218.109g的氨基甲基丙醇和32998.49g水来制备的。所形成的 混合物与4802.4g的lrgalite Blue Glo Pigment(Ciba；C.I.颜料蓝15:3； CAS147-14-8)一起在10加仑的Dynomill珠磨机中使用0.8-1.0mm氧化 锆介质来分散，该Dynomill的再循环回路时间是90秒/半品脱。
配料的制备：
一般的水性载体层配料程序如下：将大约157.5份水，398份lrgalite Blue GIo分散体(15wt％)，60份胶乳A-1(33wt％)，9.09份胶乳A-2，2.5 份SDA 4927，0.40份FSA(25wt％)，和2.98份的2∶1的己内酯 和1，4-环己烷二甲醇的加成物(与36.12份胶乳A-1(33wt％)一起加入) 合并来得到15wt％固含量的分散体。
涂料制备：
将15wt％固含量的载体层配料狭缝模口涂覆到50％T Cr PET供体 基底的铬层上，并使其干燥到13.7mg/dm2的厚度来提供带有载体层的热 成像基底。该干燥的载体层涂料具有下面的组成：59.7wt％的lrgalite Blue Glo分散的颜料，0.1wt％FSA，2.5wt％SDA4927，31.7wt％胶乳 A-1，3.0wt％胶乳A-2和3.0wt％的己内酯和1，4-环己烷二甲醇的2∶1 加成物。
将流体分散体施用到载体层.
将热成像基底(20cm×30cm)放置在一个玻璃平板上，并且使载体层 面朝上。将3wt％氧化铝纳米棒分散体(5mL)从注射器中通过尼龙过滤器 (5微米孔径)沿着供体的一个短边扩展。使用#4包裹不锈钢RDS涂覆棒 将所述的溶液珠子手涂成覆盖热成像基底的载体层的均匀薄薄膜。干燥 该膜，在载体层上面形成氧化铝纳米棒的薄涂层。
热转移方法.
将供体和热成像R-1受体根据上述的方法加载在Creo 800热印版定位器中。使用830nm辐射将1cm宽和2.5cm 长的矩形图案总共成像11次。每个图像在CREO 800的不 同功率设定水平进行印刷，以0.5W的步幅从3W到12W。对于全部的 功率水平，将该CREO的鼓设定为以170rpm旋转。印刷参 数如下：表面深度＝95和表面反射率＝0.320。按照1cm宽的矩形图案， 在6.5W以上，将蓝色着色的丙烯酸类胶乳载体聚合物和纳米粒子转移 层从供体片转印到受体片，在受体基底表面上形成受控的、图案化沉积 的纳米棒。从这种最初的功率水平扫描可以肉眼确定对于转移图案化纳 米棒和载体层来说，8W是最佳的功率。用于制作印刷电容器和晶体管 的窄线、正方形和器件的综合试验图案是在CREO800上以 8W和170rpm鼓速进行印刷的，这证明了在小的长度尺寸上的载体层和 纳米棒的图案化沉积适于制作印刷电子和其它功能性装置。
实施例2
该实施例说明了本发明的方法，其中将钛酸钡纳米粒子施用到热成 像基底上，并用激光辐射转移到热成像受体上，所述的基底包含含有 670nm吸收剂的基体膜、LTHC层和Novolac载体层。多部分的Novolac 载体层随后用胶带除去。
钛酸钡纳米粒子分散体的制备.
钛酸钡纳米粒子是根据O′Brien，S.；Brus，L.；Murray， C.B.J.Am.Chem.Soc.2001，123，12085-12086的方法来制备的。在该方 法中使用油酸作为纳米粒子的稳定剂来产生大约8nm直径的纳米粒子。 将分离的钛酸钡纳米粒子与对二甲苯合并来产生10wt％的流体分散体， 其在涂覆之前连续的摇动。
带有载体层的热成像供体基底的制作.
制备Novolac HRJ 14198(3.168g，Schenectady International)和 Tic-5c(0.032g，Hampford Research，Inc.)在丙酮(10.8g)和2-甲氧基乙醇 (1.28g)中的溶液并摇动一整夜。将一部分该溶液用#3所形成的不锈钢 RDS涂覆棒手涂到50％T Cr Blue PET供体基底(30cm×20cm)的Cr层上， 并使其在空气中干燥来提供具有载体层的热成像供体基底。
将该流体分散体施涂到载体层上.
将热成像基底放置在一个平坦表面上，并使载体聚合物层朝上。将 10wt％钛酸钡分散体(约4mL)沿着基底的8″边的一个扩展。使用#9所形 成不锈钢RDS涂覆棒将该分散体手涂成覆盖热成像基底载体层的均匀 薄薄膜。在空气中干燥该膜来提供热成像供体。
热转移方法.
将供体和热成像R-1受体(28cm×18cm)根据上述的方法加载在Creo 800热印版定位器中。将1cm宽×2.5cm高的矩形图案总共 成像11次。每个图像在不同功率水平进行印刷，以0.5W的步幅从7.5W 到12.5W。对于全部11个功率，将鼓设定为以170rpm旋转。印刷参数 如下：表面深度＝105，表面反射率＝0.308。按照1cm宽的矩形图案，在 全部11个功率水平，将Novolac HRJ14198/钛酸钡纳米粒子双层从供体 片转印到受体片，在受体基底上形成受控的、图案化沉积的钛酸钡纳米 粒子。肉眼检查供体显示＞80％的转移发生在7.5W和更高的功率，并且 ＞95％的转移发生在10W和更高的功率。
载体层的除去.
在印刷试验之后，将受体基底在空气和室温下保存在一个密封的塑 料袋中。在此期间，该Novolac载体层变成了黄褐色。在钛酸钡纳米粒 子和Novolac载体层转移印刷之后大约两年，将几片胶带放在 8.0W和12.5W印刷区域的几部分上。该胶带片在该位置放置小于1分 钟，然后剥掉，除去相应部分的发黄的Novolac载体层，留下后面的白 色纳米粒子层。
实施例3(对比例)
该实施例说明一种方法，其中将钛酸钡纳米粒子施加到热成像基底 上，其然后用激光辐射进行热图案化，所述的基底包含含有670nm吸收 剂的基体膜、LTHC层，并且没有载体层。实施例2与实施例3的印刷 结果的对比表明载体层在下面的方面是有用的：帮助转移加工，在较低 的能量时使转移能够以高产率进行。将实施例2与实施例3对比还表明 载体层在下面的方面是有用的：充当粘接剂层，使得纳米粒子在整个转 移加工中能够保持连续的薄膜和使其附着到受体上。
钛酸钡纳米粒子分散体的制备.
钛酸钡纳米粒子分散体如实施例2中所述来制备。
将该流体分散体施涂到载体层.
将50％T Cr Blue PET供体(30cm×20cm)放置在一个平坦表面上，并 使Cr层朝上。将10wt％钛酸钡分散体(约4mL)沿着基底的8″边的一个 扩展。使用#11所形成不锈钢RDS涂覆棒将该分散体手涂成覆盖热成 像基底Cr层的均匀薄薄膜。在空气中干燥该膜来提供热成像供体。
热转移方法.
将供体和热成像R-1受体(28cm×18cm)根据上述的方法加载在Creo 800热印版定位器中。将1cm宽×2.5cm高的矩形图案以 0.5W的步幅从3.0W到12.0W在170rpm的鼓速进行图案化。印刷参数 如下：表面深度＝105，表面反射率＝0.336。肉眼检查供体显示所述的转 移是不完全的，在9W和更高的功率，发生了大约25％或者更高的转移。 在受体上观察到一个模糊的对应图案。将该转移方法的能量升高，来以 0.5W的步幅从3.0W到12.0W和100rpm的鼓速印刷1cm宽×2.5cm高 的矩形图案。肉眼检查供体显示在8W和更高的功率发生了＞50％的图案 化区域的纳米粒子的转移，在10.5W和更高的功率发生了＞80％转移。 在7.5和8W的一小部分图案化区域中观察到纳米粒子与受体的粘接， 但是在8.5W和更高的功率没有观察到。
实施例4
该实施例说明本发明的方法，其中将具有10wt％分散剂的银纳米粒 子施用到热成像基底上，并转移到热成像受体，所述的基底包含基体膜、 有机LTHC层和黑色丙烯酸类胶乳载体层。
载体层的制备和涂覆.
按照一般的水性载体层配制方法，使用11.18g的 538(45wt％)、0.025g的SDA2860、0.050g的348、1.820g 的Carbon Black Acroverse Paste32B56(33wt％；Penn Color)和18.72g水 来得到pH9.10的配料。将所形成的溶液(3mL)用CN#2所形成的 Buschman棒以9.8ft/min涂覆到有机LTHC-Green PET供体基底(约90× 52cm)上，并在45℃干燥6分钟。最终干燥的涂料的组成为： 88.2wt％538，0.4wt％SDA2860，0.9wt％348和10.5wt％ Black32B56。
银分散体制备和涂覆.
将超细RD&S7000-35银粉(22.530g)、20％2028(12.550g， 20wt％的二甲苯溶液)、二甲苯(12.516g)和二安息香酸二(乙二醇)酯 (0.048g)的混合物根据上面的一般方法进行扩展。将分散体(6mL)用#6CN 所形成的Buschman棒以5.8ft/min的速度涂覆到黑色载体层上，并在42 ℃干燥20分钟。
热转移方法.
将一部分的供体(约30×20cm)和热成像ST504受体(约 28×18cm)根据上述方法加载到Creo800热印版定位器中。 通过600mm汞柱真空压力在供体和受体之间产生接触。波纹图案的印 版(block)是用200、100和50微米线宽来印刷的，并且在所述的线之间 的间隔等于所述的线宽。印刷参数如下：表面深度＝71；表面反射率 ＝0.28；escan＝3。所述的图案是在鼓速120(5-8W，0.25W增量)、鼓速 80(3.75W-6.75W，0.25W增量)和鼓速40(2.5-5.5W，0.25W增量)进行印 刷的。在鼓速120时，在5.75W和以上的功率中观察到转移，并且在 6.7-8W观察到＞90％的转移。在鼓速80时，在4.25W和以上的功率中观 察到转移，并且在5-6.75W观察到＞90％的转移。在鼓速40时，在5W 和以上的功率中观察到转移，并且在5.75-8W观察到＞90％的转移。
电特性.
薄膜电阻是根据上面给出的常规方法来测量的。测量在鼓速40以 及7.25W和以上的功率印刷的线的Rsh为＜1ohm/sq。
实施例5
该实施例说明本发明的方法，其中将具有10wt％分散剂的银纳米粒 子施用到热成像基底上，并转移到热成像受体，所述的基底包含基体膜、 铬LTHC层和黑色可溶的丙烯酸类载体层。
载体层的制备和涂覆.
按照一般的水性载体层配制方法，使用14.14g的 63(30wt％)、0.025g的SDA 2860、0.50g的348(10wt％)、2.70g的 Carbon Black Acroverse Paste 32B56(33wt％；Penn Color)、2.50g乙氧基 甘油(20wt％)和11.94g水来得到pH8.96的配料。将所形成的溶液(3mL) 用CN#2所形成的Buschman棒以9.8ft/min涂覆到40％T Cr Blue PET 供体基底(约90×52cm)上，并在45℃干燥6分钟。最终干燥的涂料的固 体wt％为：74.32wt％63、0.4wt％SDA2860、0.9wt％348、 15.6wt％Black32B56和8.8wt％乙氧基甘油。
银分散体的制备和涂覆.
配方、分散体和涂覆条件与实施例4中的这些相同。
热转移方法.
将一部分的供体(约30×20cm)和热成像ST504受体(约 28×18cm)根据上述方法加载到Creo800热印版定位器中。 波纹图案的印版是用200、100和50微米线宽来印刷的，并且在所述的 线之间的间隔等于所述的线宽。印刷参数如下：表面深度＝71；表面反 射率＝0.3；escan＝3。所述的图案是在鼓速100(5.75-8.75W，0.25W增量)、 鼓速70(5.25-8.25W，0.25W增量)和鼓速40(3.5-6.5W，0.25W增量)进行 印刷的。在全部的功率和鼓速度完成的转移均是＞90％。
电特性.
薄膜电阻是根据上面给出的常规方法来测量的。测量在鼓速40、功 率4.25W和以上和鼓速70、功率7.5W和以上印刷的线的Rsh为 ＜1ohm/sq。
实施例6-10
实施例6-10的胶乳基料的制备
依照在标题为“胶乳基料制备”的部分中所报道的程序和方法，使 用表4所列出的原料来制备和特征化胶乳基料，该基料用在某些供体元 件的制备中。
链转移剂：该材料是按照Berge等人的US5362826中所述来制备的： 一个500升的反应器装备有回流冷凝器和氮气氛。向该反应器中装入甲 乙酮(42.5kg)和异丙基双(硼二氟二甲基肟基乙酸根合(glyoximato))钴酸 酯(III)(Co III DMG)(104g)，并使得内容物回流。将Co III DMG(26.0g)、 甲基丙烯酸甲酯(260kg)和甲乙酮(10.6kg)的混合物在4小时的时间期间 内加入到该反应器中。从同样的时间开始，将(DuPont，5.21kg) 和甲乙酮(53.1kg)的混合物在5小时的时间期间内加入到该反应器中。 在加入之后，将该反应器的内容物保持在回流另外0.5小时。冷却之后， 这产生了372kg的70wt％的链转移剂溶液(一种链转移剂溶液)，其直接 用于聚合反应中。组成报告在表5中。
表4.合成实施例6-10所用的胶乳树脂的原料

表5.实施例6-10所用的胶乳树脂的组成和分析数据

MMA：甲基丙烯酸甲酯；BA：丙烯酸丁酯；MAA：甲基丙烯酸。
用于实施例6-10的Ag层的分散体的制备
该分散体是按照上面给出的用于分散银纳米粒子的一般程序，使用 表6中列出的原料来制备的。

aDI＝去离子的。b干膜中的金属的重量％。c除非另有指示，否则使用球形粒子。dDGD＝ 二安息香酸二甘醇酯。e在二甲苯中的溶液。f在水中的溶液。g在1∶1的水∶异丙醇 中的溶液。
实施例6
PANI-CNT-Ag纳米粒子多层
该实施例说明了本发明的方法，其中热成像基底是用依次成层的基 体膜；铬LTHC层；和聚苯胺-碳纳米管(PANI-CNT)和银转移层制成的。 在包含表面处理基体膜的受体上的热转移得到了一个受体元件，该元件 具有表面处理的基体膜，和依次成层的图案化的银和PANI-CNT层。后 加工步骤提高了线边缘的质量。
A.PANI-CNT-Ag纳米粒子多层供体基底的制备
(a)聚苯胺层的制备和涂覆。将HiPco Raw CNT(0.1219g，获自Carbon Nanotechnologies，Inc.，得克萨斯州休斯敦)、163(0.067g， BYK Chemie USA Inc.，Wallingford，CT)、1，2-二氯苯(8855g)和二甲 苯(20.662g)的混合物在室温水浴中用超声波粉碎探头(Dukane Co.型号 40TP200，变频器型号41C28)处理10分钟，在此期间将该混合物用刮 勺以5分钟间隔轻轻搅拌。然后将PANI-DNNSA[7.325g，在二甲苯和 2-丁氧基乙醇(4∶1比例)中浓度为22.23wt％，用0.7酸掺杂，根据 US5863465合成]加入到上面的混合物中，并将该混合物放在45℃水浴 中5分钟。在达到温度平衡后，将混合物用超声波粉碎处理5分钟，在 此期间将混合物用刮勺以1分钟的间隔轻轻搅拌。所形成的分散体过滤 通过1.0微米03-1/1尼龙筛(目数690X470，孔径：1微米，Sefar America Inc.，Depew，纽约)。向滤出液中加入30.5微升的10wt％ X114(Union Carbide Co，Danbury，CT)的二甲苯溶液。将该分散体 (10.9mL)使用CV涂覆机和CN#12所形成的Buschman棒以5.8ft/min速 度涂覆到40％T Cr PET供体基底(约90×52cm)上，并在40℃干燥25分 钟。
(b)银层的制备和涂覆。银配方和分散体的组分描述在上表6的第2 项中。将该分散体(7mL)使用CV涂覆机和CN#6所形成的Buschman棒 以5.8ft/min速度涂覆到在40％T Cr PET供体基底上的PANI-CNT层上， 并在48℃干燥20分钟。
B.用于图案化PANI-CNT-Ag纳米粒子多层的热转移方法.
将一部分的多层供体(约30×20cm)和热成像ST504受体 (约28×18cm)根据上述方法加载到Creo800热印版定位器 中。波纹图案的印版(4.75cm×1.5cm)是用200、100和50微米线宽来印 刷的，并且在所述的线之间的间隔等于所述的线宽。印刷参数如下：表 面深度＝47；表面反射率＝0.52；escan＝0。所述的图案是在鼓速 120(7.5-10.75W，0.25W增量)和鼓速60(4.5-8W，0.25W增量)进行印刷 的。
C.热转移评价和后处理.
在鼓速60时转移是不完全的。在鼓速120时，除了在9.25W及以 上的印刷的200微米线之外，转移是完全的，在印刷线之间的未曝光区 域中的材料与该印刷线一起被转移。将粘接表面(胶带，60s)与 在鼓速120和9.75W印刷的50微米线的接触选择性地除去了在所述的 线之间的材料来在受体上产生期望的50微米波纹图案，其具有清晰的 线边缘，并且没有断线。
D.电特性.
薄膜电阻是根据上面给出的常规方法来测量的。测量在鼓速120、 功率7.75W和以上印刷的线的Rsh为＜1ohm/sq，并且在10W和以上测 量的Rsh为0.4ohm/sq。
实施例7
PANI-CNT-Ag纳米粒子-电介质多层
该实施例说明了本发明的方法，其中热成像基底是用依次成层的基 体膜；铬LTHC层；和PANI-CNT，银，和电介质转移层制成的。在包 含表面处理基体膜的受体上的热转移得到了一个受体元件，该元件具有 表面处理基体膜，和依次成层的图案化的电介质、银和PANI-CNT层。 在包含表面处理的基体膜和图案化的PANI-CNT层的受体上的热转移得 到了一个受体元件，该元件具有表面处理基体膜，和依次成层的图案化 的PANI-CNT、电介质、银和PANI-CNT层。后加工步骤提高了线边缘 的质量。
A.多层PANI-CNT-Ag纳米粒子-电介质供体基底的制备
(a)聚苯胺层的制备和涂覆。程序与上面的实施例6-A-a中所述相同。
(b)银层的制备和涂覆。银配方和分散体的组分描述在上表6的第3 项中。将该分散体(5mL)使用CV涂覆机和CN#7所形成的Buschman棒 以5.8ft/min速度涂覆到在40％T Cr PET供体基底(约90×52cm)上的 PANI-CNT层上，并在49℃干燥20分钟。
(c)电介质层的制备和涂覆。按照一般的水性电介质层配制，使用 16.76g的63(30wt％)、16.78g的95(30wt％)、0.21g的 SDA2860、0.50g的348(10wt％水溶液)和23.26g水来得到pH8.51 的配料。将所形成的溶液(3mL)用CN#2所形成的Buschman棒和CV涂 覆机以6.3ft/min的速度涂覆到银纳米粒子层上，并在45℃干燥6分钟。 干燥的涂料的材料wt％为：48.7wt％63，48.8wt％95， 2.0wt％SDA2860和0.50wt％348。[63是一种水可溶的苯乙 烯丙烯酸类树脂的溶液，其pH为8.4，MW为12000，酸值为213，Tg 为73。95是一种改性的苯乙烯丙烯酸类聚合物的氨盐乳液，其 pH为8.0，酸值为70。二者都来自Johnson Polymer]
B.具有图案化的PANI-CNT层的热成像受体的制备
(a)PANI-CNT供体基底的制备和涂覆。用于该分散体的程序和原料 与实施例6-A-a的这些相同，除了将二甲苯用作溶剂来代替二甲苯/1， 2-二氯苯混合物。原料用量如下：0.1230g的HiPco Raw CNT，0.063g 的163，29.680g二甲苯，5.144g的PANI-DNNSA[在二甲苯 和2-丁氧基乙醇(4∶1比例)中的31.68wt％的溶液，用0.7酸掺杂]，和 28.9微升的X114(10wt％的二甲苯溶液)。将该分散体(10.9mL) 使用CV涂覆机和CN#10所形成的Buschman棒以5.8ft/min速度涂覆到 40％T Cr PET供体基底(约90cm×52cm)上，并在45℃干燥20分钟。
(b)用于在受体基体膜上图案化PANI-CNT层的热转移方法。将一部 分的PANI-CNT供体(约30×20cm；在热转移试验之前5个月，在50℃ 干燥另外60min)和热成像ST504受体(约28×18cm)根据上述 方法加载到Creo800热印版定位器中。两个矩形图案 (125cm×0.75cm)被用作这个印刷试验中的图案，一个图案是一种实心块 (solid block)材料(此处称作实心块图案)，另一个图案在其中材料形成 120微米宽，间隔240微米的垂直线图案(此处称为垂直线图案)。用十 三个交替的实心块和垂直线图案在每个线上印刷两排(排1和2)。印刷 参数如下：鼓速度＝160；表面深度＝47；表面反射率＝0.46；escan＝0；功 率＝5.75W(排1)和5.45W(排2)。
C.用于图案化PANI-CNT-Ag纳米粒子-电介质多层的热转移方法.
将PANI-CNT供体从鼓上除去，同时将图案化的受体留在该鼓的适 当位置上。一部分的多层供体(约30×20cm)根据上述的一般方法加载到 Creo800热印版定位器中。用于全部排的印刷参数如下：表 面深度＝47；表面反射率＝0.54；escan＝0；交替的实心块和垂直线图案。 排1：在鼓速120(7.50-10.50W，0.25W增量)印刷到图案化的PANI-CNT 层上的多层。排2：在鼓速160(9.00-12.00W，0.25W增量)印刷到图案化 的PANI-CNT层上的多层。排3：在鼓速160(7.50-10.50W，0.25W增量) 印刷到受体表面上的多层。
D.热转移评价和后加工.
观察在排1的7.5-8.25W、排2的9.25-10W和排3的8-8.25W下多 层在全部功率中的不同转移程度和最佳质量和最高的转移度。在全部的 三排中，在印刷线之间的未曝光区域中的材料是与所述的线一起转移 的。该被转移的材料(其处于所述的线之间)非常松散的粘附到受体上和 所述的线上，并且能够通过与粘性表面相接触而被容易的和选择性的除 去，在受体上留下期望的线图案。这在使用粘性辊子的排1(10.5W)、排 2(12.0W)和排3(10.5W)中以及在使用胶带(1min的接触)的排 3(10.25W)中得到例证。
实施例8
黑色-Ag纳米粒子-电介质多层
该实施例说明本发明的方法，其中热成像基底是用依次成层的基体 膜；铬LTHC层；和黑色，银和电介质转移层制成的。在包含表面处理 基体膜的受体上的热转移得到了一个受体元件，该元件具有表面处理的 基体膜，和依次成层的图案化的电介质、银和黑色层。在包含表面处理 基体膜和图案化的PANI-CNT层的受体上的热转移得到了一个受体元 件，该元件具有表面处理的基体膜，和依次成层的图案化的PANI-CNT、 电介质、银和黑色层。在包含表面处理的基体膜和图案化的银纳米粒子 层的受体上的热转移得到了一个受体元件，该元件具有表面处理的基体 膜，和依次成层的图案化的银、电介质、银和黑色层。后加工步骤提高 了线边缘质量。
A.多层黑色-Ag纳米粒子-电介质供体基底的制备
(a)黑色层的制备和涂覆。按照一般的水性电介质层配制，使用 12.60g的56(27wt％)，4.93g的胶乳L-34-1(30wt％)，0.025g的 SDA2860，0.050g的348，0.910g的Carbon Black Acroverse Paste32B56(33wt％；Penn Color)和11.60g水来得到pH为9.20的配料。 将所形成的溶液(3mL)使用CV涂覆机和CN#2所形成的Buschman棒以 6.3ft/min的速度涂覆到40％T Cr Blue PET供体基底(约90×52cm)上， 并在45℃干燥6分钟。干燥的涂料的材料wt％如下：63.0wt％的 56，30.1wt％胶乳L-34-1，0.5wt％SDA2860，0.90wt％348 和5.6wt％32B56炭黑。[56是一种来自Johnson Polymer的水可 溶的苯乙烯丙烯酸类树脂的溶液，其pH为9.1，MW为4600，酸值为 108，Tg为60]
(b)银层的制备和涂覆。银配方和分散体的组分描述在上表6的第1 项中。将该分散体(7mL)使用CV涂覆机和CN#6所形成的Buschman棒 以5.8ft/min速度涂覆到在40％T Cr Blue PET供体基底上的黑色层上， 并在48℃干燥20min，随后在50℃干燥60min。
(c)电介质层的制备和涂覆。配制和涂覆方法与实施例7-A-c相同。 在即将进行热转移试验之前，将该供体在45℃干燥另外45min。
B.在排1和2中具有图案化的PANI-CNT层以及在排3中具有图案 化的银纳米粒子层的热成像受体的制备
(a)PANI-CNT供体基底的制备和涂覆。配制和涂覆与实施例7-B-a 相同。
(b)用于在受体的基体膜上图案化PANI-CNT层的热转移方法。方法 与实施例7-B-b相同，除了下面的区别：表面反射率＝0.54；功率＝5.5W(排 1和2)，在排2上印刷十四个交替的图案。
(c)银纳米粒子供体基底的制备和涂覆。银配方和分散体的组分描述 在上表6的第4项中。将该分散体(8mL)使用CV涂覆机和CN#6所形成 的Buschman棒以5.8ft/min速度涂覆到供体膜(约90× 52cm)上，并在47℃干燥20min。在热转移试验之前大约3周，将该供 体在50℃干燥另外60min。
(d)用于在受体的基体膜上图案化银纳米粒子层的热转移方法。将 PANI-CNT供体从鼓上除去，同时将图案化的受体留在该鼓的适当位置 上。一部分的银纳米粒子供体(约30×20cm)根据上述的一般方法加载到 Creo800热印版定位器中。在排3中印刷十四个交替的实心 块图案和垂直线图案(1.25×0.75cm)。印刷参数如下：鼓速度＝40；表面 深度＝30；表面反射率＝0.48；escan＝0；功率＝4.8W。
C.用于图案化黑色-Ag纳米粒子-电介质多层的热转移方法.
将银纳米粒子供体从鼓上除去，同时将图案化的受体留在该鼓的适 当位置上。一部分的多层供体(约30×20cm)根据上述的一般方法加载到 Creo800热印版定位器中。用于全部的排的印刷参数如下： 表面深度＝60；表面反射率＝0.30；escan＝0；交替的实心块和垂直线图案 (1.25×0.75cm)。排1：在鼓速40(4.00-7.25W，0.25W增量)直接印刷到图 案化的PANI-CNT层上的多层。排2：在鼓速100(6.00-9.25W，0.25W 增量)印刷到图案化的PANI-CNT层上并与其有一点偏置(offset)的多 层。排3：在鼓速40(3.50-7.40W，0.30W增量)印刷到图案化的银纳米粒 子层上的多层。排4：在鼓速40(3.50-7.40W，0.30W增量)印刷到受体表 面上的多层。
D.热转移评价和后加工.
在排1的4.5W、排3的3.75-4.75W和排4的3.5-4.5W观察到了多 层的完全转移。对于排2，在图案化的PANI-CNT层和受体二者上的胶 印(offset)多层在不同的功率被转移到不同的程度。在全部的4排中， 在印刷线之间的未曝光区域中的一些材料与该线一起被转移。对于排3 和4，位于所述的线之间的被转移的材料能够通过与粘性表面的接触而 被容易的和选择性的除去，在受体上留下所期望的线图案。这在使用 胶带(30-60s的接触)的排3(4.75W)和排4(3.75W)中得到例证。
实施例9
黑色-电介质-Ag纳米粒子多层
该实施例说明了本发明的方法，其中热成像基底是用依次成层基体 膜；有机LTHC层；和黑色的、电介质的和银转移层来制作的。
在包含表面处理的基体膜的受体上的热转移得到了一个受体元件， 该元件具有表面处理的基体膜，和依次成层的图案化的银、电介质和黑 色电介质层。在包含表面处理的基体膜和图案化的电介质层的受体上的 热转移得到了一个受体元件，该元件具有表面处理的基体膜，和依次成 层的图案化的电介质、银、电介质和黑色层。
A.多层黑色-电介质-Ag纳米粒子多层供体基底的制备
(a)黑色层的制备和涂覆。按照一般的水性电介质层配制方法，使用 11.10g的56(27wt％)，0.135g的氢氧化铵(3wt％水溶液)，0.060g 的SDA2860，0.20g的348(10wt％水溶液)，3.110g的Carbon Black Acroverse Paste32B56(33wt％；Penn Color)和8.28g水来得到pH为9.34 的配料。将所形成的溶液(3mL)使用CV涂覆机和CN#2所形成的 Buschman棒以6.3ft/min的速度涂覆到有机LTHC Green PET供体基底 (约90×52cm)上，并在45℃干燥6分钟。干燥的涂料的材料wt％如下： 73.0wt％的56，0.1wt％氢氧化铵，1.5wt％SDA2860， 0.50wt％348和25.0wt％32B56炭黑。
(b)电介质层的制备和涂覆。配制和涂覆方法与实施例7-A-c相同。
(c)银层的制备和涂覆。配制和涂覆方法与实施例8-A-b相同。
B.在排1，2，5和6中具有图案化的电介质层的热成像受体的制备.
(a)电介质供体基底的制备和涂覆。按照一般的水性电介质层配制方 法，使用33.32g的胶乳L-56-3(30wt％)，12.34g的胶乳L-33-3(30wt％)， 0.87g的SDA2860，0.165g的345，4.164g的2-丁氧基乙醇和38.85g 水来得到pH为3.84的配料。将所形成的溶液(7mL)使用CN#7所形成的 Buschman棒和CV涂覆机以9.8ft/min的速度涂覆到有机LTHC Green PET供体基底(约90×52cm)上，并在45℃干燥6分钟。干燥的涂料的材 料wt％如下：68.3wt％的胶乳L-56-3，25.3wt％胶乳L-33-3，5.4wt％ SDA2860和1.0wt％345。
(b)用于在受体基体膜上图案化电介质层的热转移方法。将一部分的 电介质供体(约30×20cm)和热成像ST504受体(约28×18cm) 根据上述的一般方法加载到Creo800热印版定位器中。将 十七个实心块图案印刷在排1和5中，将十七个垂直线图案印刷在排2 和6中。印刷参数如下：鼓速度＝160；表面深度＝70；表面反射率＝0.30； escan＝0；功率＝9.70W(排1和5)和10.30W(排2和6)。图案为1.9×1.3cm。
C.用于图案化黑色-电介质-Ag纳米粒子多层的热转移方法。
将电介质供体从鼓上除去，同时将图案化的受体留在该鼓的适当位 置上。一部分的多层供体(约30×20cm)根据上述的一般方法加载到Creo 800热印版定位器中。用于全部的排的印刷参数如下：表面 深度＝70；表面反射率＝0.24；escan＝0；鼓速＝60。排1：在以0.30W的 增量从4.50到9.30W将多层以实心块图案印刷到图案化的电介质层上。 排2：在以0.30W的增量从5.20到10.00W将多层以垂直线图案印刷到 图案化的电介质层上。排3：在以0.40W的增量从5.20到10.80W将多 层以交替的垂直线和实心块图案印刷到受体上。排1和2的图案为 1.9×1.3cm，排3为1.9×0.8cm。
D.多层热转移的评价.
对于排1的4.5-7.5W、排2的5.2-10.0W和排3的5.2-6.7W，除了 一些行的边界和涂层缺陷之外，在曝光区域中表现出所述多层供体的 Ag部分的完全转移以及该多层的电介质和黑色部分的完全转移，并且 对于排3来说，在5.2-5.8W观察到最佳的线边缘质量。
实施例10
电介质-Ag纳米粒子双层
该实施例说明本发明的方法，其中热成像基底是用依次成层的基体 膜；铬LTHC层；和电介质和银转移层制成的。在包含表面处理的基体 膜的受体上的热转移得到了一个受体元件，该元件具有表面处理的基体 膜，和依次成层的图案化的银和电介质层。在具有表面处理的基体膜和 图案化的电介质层的受体上的热转移得到了一个受体元件，该元件具有 表面处理的基体膜，和依次成层的图案化的电介质、银和电介质层。从 受体上选择性除去仅仅图案化的双层中的图案化的电介质层以及除去 图案化的双层中的两个层是在后加工步骤中通过调节转移条件来实现 的。这些步骤说明了载体层的选择性除去以及说明了将印刷图案从受体 转移到另一个表面。
A.电介质-Ag纳米粒子双层供体基底的制备
(a)电介质层的制备和涂覆。配制与实施例9-B-a相同。所形成的溶 液(3mL)使用CN#2所形成的Buschman棒和CV涂覆机以9.8ft/min的 速度涂覆到40％T Cr Blue PET供体基底(约90×52cm)上，并在45℃干 燥6分钟。
(b)银层的制备和涂覆。配制和涂覆方法与实施例8-A-b相同。
B.在排1，2，5和6中具有图案化的电介质层的热成像受体的制备.
使用在实施例9中制备的热成像受体(此处称为受体A)的排4、5 和6并且在本发明的实施例中称为排A4、A5和A6。还使用一个此处称 为受体B的单独的、未图案化的ST504受体(排B1，B2，B3 和B4)。
C.用于图案化电介质-Ag纳米粒子双层的热转移方法。
将实施例9的多层供体从鼓上除去，同时将图案化的受体A留在该 鼓的适当位置上。将本发明实施例的一部分的电介质-Ag纳米粒子双层 供体(约30×20cm)根据上述的一般方法加载到Creo800热印 版定位器中。用于全部的排的印刷参数如下：表面深度＝70；表面反射 率＝0.24；escan＝0。在排A4，A5和A6印刷之后，将所述的双层供体从 受体A上剥离掉，然后将受体A从鼓上除去。接着，将受体B和双层 供体根据上述的一般方法加载到Creo800热印版定位器中。 印刷排B1，B2，B3和B4。将所述的双层以下面的排印刷到受体表面上： 排A4(交替的垂直线和实心块图案；4.50-10.10W，0.40W增量；鼓速60)， 排B1(垂直线图案；6.00-10.50W，0.25W增量；鼓速120)，排B2(实心 块图案；5.00-9.50W，0.25W增量；鼓速120)，排B3(垂直线图案； 8.00-12.50W，0.25W增量；鼓速160)和排B4(实心块图案；7.00-11.50W， 0.25W增量；鼓速160)。将该双层以下面的排印刷到图案化的电介质层 上：排A5(实心块图案；4.50-9.30W，0.30W增量；鼓速60)和排A6(垂 直线图案；5.00-9.80W，0.30W增量；鼓速60)。排A4的图案为1.9×0.8cm， 排A5和A6的为1.9×1.3cm，排B1、B2、B3和B4为1.3×1.0cm。
D.热转移评价和后加工。
观察到在下面的情况中在全部功率具有完全的和最高质量的转移 的双层转移：排A4的4.5-4.9W；排A5的4.5W；排A6的5.3-5.6W(并 具有良好的线边缘质量)；排B1的6.5W和以上(并且在7.25W具有最佳 的转移和直线边缘)；排B2的8.25W和以上；排B3的8.75-9W和 12-12.5W；和排B4的10.25W和以上。对于排A4的7.7W的垂直线图 案来说，与粘性表面(胶带，30s)的接触选择性地除去了仅仅所 述双层的电介质层，在受体上留下Ag线。对于排B2(除去了大于90％) 和排B4(除去了大于95％)的8.25W图案来说，与粘性表面(胶带， 60s)的接触选择性地从受体上除去了双层二者，并将图案转移到该胶带 的表面。
本发明由美国政府支持，按照NIST高级技术规划(Advanced Technology Program)授予的No.70NANB2H03032协议进行的。美国政府 拥有本发明的某些权益。