KR101721551B1 - 레이저 열전사 방법용 도너필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전사용 도너필름에 관한 것으로, 레이저 열전사 방법(Light Induced Thermal Imaging) 또는 이와 유사한 공정에 사용하기 위한 열전사 이미지 형성 요소를 갖는 열전사용 도너필름에 관한 것이다.

Description

레이저 열전사 방법용 도너필름{LITI DONOR FILM}

본 발명은 열전사용 도너필름에 관한 것으로, 레이저 열전사 방법(Light Induced Thermal Imaging) 또는 이와 유사한 공정에 사용하기 위한 열전사 이미지 형성 요소를 갖는 열전사용 도너필름에 관한 것이다.

최근 디스플레이 장치의 기술의 발전 동향은 에너지를 적게 이용하면서도 동시에 시인성이 뛰어난 기술의 개발이다. 이에 따라 기존의 발광방식에 비해 에너지 소비가 적다고 알려진 유기발광표시장치(OLED)를 이용한 디스플레이 장치의 개발이 경쟁적으로 이루어지고 있는 상황이다.

이러한 OLED를 이용하는 디스플레이 장치의 풀컬러(full color)를 구현하기 위해서는 발광소자에 컬러를 패터닝(patterning)하는 방법이 매우 중요하며, 결과적으로는 발광소자의 색상을 결정하는 유기 발광표시장치의 유기막층을 형성하는 방법에 따라 구현 효과의 차이가 발생한다. OLED에 유기막층을 형성하는 방법에는 증착법, 잉크젯 방식, 레이저 열전사 방법(LITI) 등이 있다. 이 중 일반적으로 LITI라는 용어로서 통용되는 레이저 열전사 방법은 레이저에서 나온 빛을 열에너지로 변환하고, 변환된 열에너지에 의해 전사층을 OLED의 기판으로 전사시켜, OLED에 유기막층을 형성하는 방법이다. 이러한 전사방법에 대하여 대한민국 등록특허공보 10-0700828호 등에 기재되어 있다. LITI 방법은 고해상도의 패턴형성, 필름두께의 균일성, 다중층 구현 능력, 대형 마더 글래스로의 확장성과 같은 이점을 가지고 있다.

이러한 LITI 방법에 있어서, 빛을 열에너지로 변환하여 발광소자의 기판에 패턴을 형성하는 결정적 매개체는 적색화소영역(R), 녹색화소영역(G), 청색화소영역(B)을 보유한 전사층을 포함하는 LITI 도너필름이다. LITI 도너 필름은 기재층(Base film), 광-열 변환층(Light-to-Heat conversional layer), 전사층(Pattern-directing layer)이 순서대로 적층된 구조를 갖는다. 이러한 LITI 도너필름은 광-열 변환층에 함유된 물질이 전사층에 전이되는 것을 방지하기 위하여 광-열 변환층과 전사층 사이에 중간층(Interlayer)을 선택적으로 포함한다.

LITI 공정에서는, LITI 도너필름에 레이저를 조사하면 광-열 변환층에서 레이저의 빛에너지가 열에너지로 변환되고, 열에너지에 의해 광-열변환층 및 차단층의 부피팽창이 발생하여 부피팽창에 의해 전사층이 OLED기판에 전사되는 과정을 거치게 된다.

대한민국 등록특허공보 10-0700828호(2007.03.21)

본 발명자들은 중간층의 연필경도를 최적화함으로써 엑셉터가 3차원 형상을 가진 경우 굴곡이 진 부분에도 전사층이 균일하게 형성될 수 있다는 점에 착안하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 형태 추종성이 우수한 중간층이 형성되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기재필름, 프라이머층, 광-열 변환층, 중간층 및 전사층으로 이루어진 레이저 열전사 방법용 도너필름에 관한 것으로, 상기 중간층의 경도에 특징이 있다.

특히, 본 발명자들은 중간층의 경도가 높을 경우 형태추종성이 떨어져 굴곡을 가진 엑셉터 부분에 전사가 되지 않는 엣지 오픈현상이 발생하거나, 전사가 되더라도 굴곡진 부분을 따라 균일하게 전사가 되지 않는 현상이 발생해 디스플레이의 해상도가 떨어지는 문제점이 있음을 발견하였다.

이러한 문제점을 해결하기위해 연구한 결과, 중간층의 표면경도가 큰 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 따라서 중간층의 연필경도가 H 초과이면 형태추종성이 떨어져 엣지 오픈 현상이 발생하기 쉽고, 엣지 오픈이 발생하지 않더라도 굴곡진 억셉터의 굴곡면을 균일하게 채우지 못해 최종적으로 디스플레이의 해상도가 떨어지는 문제가 발생하는 것을 발견하였다. 따라서 상기 문제 해결을 위해서는 중간층의 연필경도가 H이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 연필경도가 HB이하인 것을 특징으로 한다.

구체적으로 본 발명은

기재필름, 프라이머층, 광-열 변환층, 중간층 및 전사층으로 이루어진 열전사 방법용 도너필름에 있어서,

상기 중간층은 경도가 H이하인 것을 특징으로 하는 열전사 방법용 도너필름에 관한 것이다.

이하는 본 발명의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명에 대하여 도면을 참고하여 설명하면, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 하부로부터 기재필름(10), 프라이머층(20), 광-열 변환층(30), 중간층(40) 및 전사층(50)이 순차적으로 적층된다.

이하는 각 층의 구성에 대하여 설명한다.

기재필름(base film)

본 발명에서 기재필름은 유리, 투명필름 또는 중합체 필름일 수 있다. 중합체 필름의 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리비닐수지 등을 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 등을 사용하는 것이 가공성, 열안정성 및 투명성이 우수하므로 바람직하다. 더욱 바람직하게는 LITI방법의 실행 중 조사되는 빛의 투과성을 높이기 위하여 광투과율이 90% 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 기재필름의 표면은 당업자에게 알려진 표면처리, 예를 들어 코로나, 플라즈마 등의 표면처리로 개질하여 후속 공정 시 부착성, 표면장력 등을 조절하는 것도 가능하다.

또한 본 기재필름은 내부 및 외부에 위치한 응집된 입자 및 겔 성분 혹은 기재성분과 다른 이종의 성분으로 구성된 입자의 크기가 1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 크기가 1㎛을 초과하면 레이저를 이용한 전사공정에서 입자나 겔 성분에 의한 레이저의 산란 및 회절이 발생해 원하는 부분에 레이저의 에너지가 전달되지 않아 전사가 되지 않는 현상이 발생할 수 있다.

상기 기재필름의 두께는 0.025 ~ 0.15mm, 보다 바람직하게는 0.05~0.1mm인 것이 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니다.

프라이머층(primer layer)

본 발명에서 프라이머층은 기재필름과 인접한 층 사이의 온도 전달을 제어하고, 기재필름과 인접한 층과의 접착성을 향상시키고, 광-열변환층으로의 이미지 형성 방사선 전달을 제어하기 위한 것으로, 프라이머층을 형성하지 않는 경우 레이저를 이용한 전사공정에서 기재와 광-열 변환층이 분리되는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 프라이머층에 적합한 소재로는 아크릴계수지, 폴리우레탄계수지, 폴리에스테르계 수지에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합수지를 사용할 수 있다. 상기 프라이머층과 기재필름 간 혹은 프라이머층과 광-열 변환층간 내열밀착력이 불량하면 레이저를 이용한 전사공정에서 기재필름과 광-열 변환층이 분리 될 수 있다.

광-열 변환층(Light-To-Heat Conversion layer; LTHC layer)

본 발명의 광-열 변환층은 적외선-가시광선 영역의 빛을 흡수하여 상기 빛의 일부를 열로 변환시키는 층으로, 열경화성수지를 포함하는 수지조성물과 광-열 변환물질로 이루어진다. 본 발명에서 상기 수지조성물은 열경화성수지 단독 또는 열경화성수지와 열가소성수지의 혼합수지로 이루어질 수 있다. 열경화성수지와 열가소성수지를 혼합하여 사용하는 경우 열경화성수지는 경화제를 포함하여 전체 수지 성분 중 50중량%이상을 포함하는 것이 바람직하다. 그 함량이 50중량% 미만이면, 내용제성이 떨어져 중간층 코팅 시 중간층의 용제가 광-열 변환층에 침투해 문제가 될 수 있으며, 또한 광-열 변환물질 분산공정에서 원활한 분산이 이루어 지지 못해 코팅 시 핀홀이 발생하는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 광-열 변환물질의 함량이 25 ~ 40 중량%로 포함되며, 광-열 변환물질의 함량이 25 중량% 미만인 경우는 레이저를 이용한 전사공정이 광-열 변환층이 부풀어 오르는데 한계가 있어 원하는 패턴이 균일하게 전사되지 않으며, 40 중량%를 초과하는 경우는 레이저 전사공정에서 과량의 열이 발생해 광-열변환층이 타버려 전사가 되지 않는 현상이 발생한다.

상기 수지 조성물은 폴리우레탄계 열경화성수지를 포함하는 것이 바람직하며, 구체적으로 예를 들면, 열경화성 폴리우레탄은 폴리카보네이트 폴리우레탄, 폴리에스테르 폴리우레탄, 폴리우레탄 등을 포함한다. 상기 폴리우레탄 수지는 유리전이온도(Tg)가 10℃이상인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는 유리전이온도 10 ~ 50℃인 것을 사용하는 것이 좋으며, 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우는 광-열변환층 코팅 후 에이징공정에서 코팅층이 반대면으로 일부 전사되는 형상이 발생할 수 있으며, 초과인 경우에는 레이저 조사 시 부피팽창이 작아져서 원하는 모양의 전사가 어려울 수 있다.

상기 경화제로는 이소시아네이트계 경화제, 과산화물, 에폭시계 가교제, 금속킬레이트계 가교제, 멜라민계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속염 등을 들 수 있다. 이들 가교제는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 병용할 수 있다. 또한 본 조성에 열가소정 수지를 첨가할 수 있다.

상기 열가소성 수지는 고형분 함량 기준으로 열경화성수지와 가교제 고형분의 합보다 작은 양을 사용한다. 구체적으로는 수지조성물 전체 함량 중 50 중량% 미만으로 사용한다. 상기 열가소성 수지는 폴리비닐클로라이드-폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐클로라이드호모폴리머 등을 사용할 수 있으며 사용된 수지는 유리전이온도가 40℃ 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 유리전이온도가 40℃ 미만이면 블로킹현상이 발생할 수 있다.

상기 광-열 변환층은 프리이머층을 포함하는 기재상에 도포, 건조시켜 제조한다. 본 층이 열경화 타입이므로 적절한 가열처리에 의해 가교 처리가 필요하다. 가교처리는 건조 공정의 온도에서 병해해도 되고, 건조 공정 후에 별도 가교 처리 공정이 형성하여 행해도 된다.

상기 광-열 변환물질은 입사되는 레이저 빛을 흡수하여 열로 변환하는 물질을 의미하며, 염료(예를 들어, 가시광선 염료, 자외선 염료, 적외선 염료, 형광염료 및 방사선 편광 염료 등), 안료, 금속, 금속 화합물, 금속필름, 카본블랙, 금속산화물, 금속황화물 등을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 카본블랙을 사용한다.

상기 카본블랙은 평균입경이 10 ~ 30nm인 것을 사용하는 것이 평탄한 표면을 획득할 수 있으므로 바람직하다. 또한 필요에 따라, 상기 카본블랙은 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐클로라이드-폴리비닐아세테이트 공중합체, 열경화성 폴리우레탄에서 선택되는 어느 하나 또는 둘이상의 수지로 1차 분산을 하여 표면처리를 함으로써 수지 내 분산성을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 1차 분산을 하는 방법으로는 폴리비닐클로라이드 등의 수지에 카본블랙을 첨가하여 니딩 또는 믹싱 등의 방법을 이용하여 1차 분산을 할 수 있다. 니딩은 용제를 포함 하며, 니딩은 고형분 함량이 30 ~ 70 중량%인 준비액 제조 후 니딩기를 이용하여 실시 할 수 있으며, 고형분함량이 30 중량% 미만이면 점도가 낮아 카본의 분산도가 떨어 질수 있으며, 고형분 함량이 70 중량%초과이면 너무 과도한 토크가 걸려 분산이 어려워진다. 니딩된 조액은 분산도 최적화를 위해 추가적인 밀링 및 필터링 공정을 추가할 수 있다. 상기 니딩에 사용되는 용제는 사용되는 수지의 종류에 따라서 수지를 용해할 수 있는 용제를 선택적으로 사용하는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로 예를 들면, 톨루엔 : 메틸에틸케톤 : 사이클로헥사논을 1~5 : 1~5 : 1~5 중량비로 혼합한 혼합용제를 사용할 수 있다.

상기 광열변환층은 니딩, 밀링, 필터링 및 코팅 공정에 의해 제조 될 수 있으며, 밀링, 필터링 및 코팅 공정에 의해서도 제조될 수 있다. 니딩 및 밀링은 입자의 분산최적화를 위해 실시되며, 밀링방법은 링밀, 센드밀 등 다양한 방법을 활용할 수 있다.

밀링은 여러 가지 방법을 사용할 수 있지만, 예를 들어 링밀을 사용하는 경우 1차 니딩 된 조액에 전체액의 고형분이 10중량% ~ 20중량%가 되도록 잔여의 수지 및 용제를 첨가한 조액 혹은 수지/카본블랙/용제 혼합액(고형분 10중량%~20중량%)을 밀링기의 주용기에 주입하고, 링부에 0.5~2.0mm 지르코늄입자를 50~80부피% 충진 한 후 교반을 실시한다. 교반은 이중으로 실시한다. 하나는 주밀링용기 내부액이 순환되면서 링부 내부로 투입하는 목적으로 실시하며, 나머지 하나는 링부 내부에서 입자분산을 목적으로 실시한다. 링부에 충진되는 입자는 지르코늄 이외의 다른 밀링용 입자를 사용할 수 있다. 필요에 따라 밀링은 여러 단계로 나누어서 실시할 수 있다. 1차로 2.0mm 지르코늄 입자를 충진해 1차 밀링을 실시한 후 2차로 1.5mm 입자를 충진해 밀링을 실시하고, 3차로 0.5mm 입자를 충진해 밀링을 실시하면 보다 균일한 카본블랙입자 분산을 이룰 수 있다.

또는 각 크기별 입자가 순차적으로 충진 된 밀링기를 이용해 순차적으로 밀링을 실시해도 무방하다.

밀링 시 고형분 함량은 10중량%~20중량% 범위에서 실시하는 것이 바람직하다. 수지의 조성비에 따라 차이는 있으나, 10중량% 미만이 되면 입자분산효율이 떨어지고, 20중량%를 초과하면 밀링된 액의 액 안정성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.

필터링 공정은 입도크기가 2.5㎛ 이상인 큰 입자를 제거하는 데 목적이 있다. 코팅 공정은 바코팅, 다이 코팅방식 및 롤 코팅 방식을 사용 할 수 있으며, 필요 시 다양한 코팅방법을 적용 할 수 있다. 코팅 공정 후 별도의 추가적인 가교가 필요한 경우는 별도의 에이징을 통해 가교도를 조절 할 수 있다.

또한, 필요에 따라 상기 카본블랙 이외에 가시광선염료, 자외선염료, 적외선염료, 형광염료, 방사선-편광 염료 등의 염료와, 안료, 유기 안료, 무기 안료, 금속, 금속화합물, 금속필름, 시안화철 안료, 프탈로시아닌 안료, 프탈로시아닌 염료, 시아닌 암료, 시아닌 염료, 금속 다이티올렌 안료, 금속 다이티올렌 염료 및 다른 흡수재료 등이 더 첨가될 수 있다.

상기 광열변환층은 건조 도공량이 1 ~ 3.0g/㎡인 것이 바람직하다. 광-열 변환층의 건조 후 도공량이 1g/㎡ 미만인 경우는 전사공정에서 광-열 변환층이 타버리는 현상이 발생하고, 3.0g/㎡을 초과하는 경우는 적절한 열전달이 되지 않아 전사가 제대로 되지 않는 문제가 발생한다.

중간층(interlayer)

본 발명에서 중간층은 광-열 변환층에서 발생하는 열에 의해 전사층이 전사될 때, 광-열 변환층 내부에 존재하는 광-열 변환물질이 함께 전사되는 것을 방지하기 위하여, 그리고 광-열변환층에서 발생한 열이 전사층에 전달되어 열에 의해 타버리는 것을 방지하기 위하여 형성되는 것이다.

본 발명에서 상기 중간층은 레이저를 이용해 일정분의 전사층을 전사하는 경우 형태추종성이 우수해야한다. 이러한 특성 발현을 위해 본 중간층은 연필경도가 H이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 중간층은 건조 후 코팅두께가 1.0~3.0㎛이 되도록 하는 것이 바람직하며, 1.0㎛ 미만인 경우는 열차단 효과가 떨어져 전사층이 타버릴 수 있으며, 또한 균일한 표면형상을 얻을 수 없어 전사층이 전사된 표면이 불균일하게 되어 디스플레이의 해상도가 떨어지는 단점이 있다. 3㎛초과인 경우 열을 너무 많이 차단해 전사층이 전사되지 않는 현상이 발생한다.

보다 구체적으로 상기 중간층의 두께는 광-열 변환층의 표면조도가 증가하면 평탄한 표면형상을 확보하기 위해 증가 되어야 한다. 광-열변환층의 표면조도(Ra) 값이 10nm~20nm 이면 두께가 2.5~3㎛범위인 것이 바람직하고, 광-열변환층의 표면조도 값이 5~10nm범위이면 중간층의 두께는 2~3㎛인 것이 바람직하며, 광-열변환층의 표면조도 값이 5nm 이하이면 1~3㎛범위를 가지는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 광-열 변환층의 표면조도가 20nm이하이다.

상기 중간층에 사용 가능한 수지는 UV경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 형태추종성 개선을 위해 상온에서 점착성(tack)이 없는 열가소성수지를 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 UV경화성 수지는 예를 들면, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트 단독 또는 둘 이상의 혼합 수지를 사용할 수 있다. 도막 형성 후 경도가 1H 이하인 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 비교적 연성이 우수한 우레탄아크릴레이트가 가장 적합하다. 우레탄 아크릴레이트는 중량평균분자량이 4000이상, 보다 바람직하게는 4000 ~ 20000이고, 관능기수가 3개 이하, 보다 구체적으로는 2 ~ 3개인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로 예를 들면, Negami사 KY-11, KY-111 등을 사용할 수 있다.

UV경화성 수지의 경도를 낮추어 형태추종성을 개선하기 위해 열가소성수지를 혼합하여 사용할 수 있으며, 예를 들면, 폴리우레탄수지, 아크릴레이트계수지, 폴리에스테르수지, 우레탄아크릴레이트공중합체 등의 수지를 사용할 수 있다. 상기 열가소성 수지는 UV경화형 수지와의 상용성을 가져야하며, 유리전이온도가 50 ~ 110℃ 범위인 것이 바람직하다. 상기 UV경화성 수지와 열가소성 수지의 혼합비율은 70 : 30 ~ 99 : 1 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지의 함량이 30중량%를 초과하면 오히려 도막의 연성이 높아져 강도가 낮아지므로 LITI공정 시 전사층이 함께 전사되는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 필요에 따라 UV경화성 수지의 표면에너지를 낮추기 위해 불소계 첨가제 또는 실리콘계 첨가제를 더 사용할 수 있다. 상기 불소계 첨가제로는 구체적으로 예를 들면, 비닐반응기를 가진 불소계 화합물 및 비반응성 불소계 첨가제 등이 사용될 수 있다. 상기 실리콘계 첨가제는 폴리에테르 변성 폴리디메틸 실록산, 폴리에테르 변성 디메틸폴리실록산 공중합체, 디메틸폴리실록산계 및 변성 디메틸폴리실록산계, 메틸알킬실록산계 및 반응성을 지닌 실리콘아크릴레이트 첨가제 등이 사용 가능하며, 상품명으로는 BYK사의 BYK-300, BYK-301, BYK-302, (주)앰트사의 Teramer USO-100 등이 있으며 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 첨가제의 함량은 UV경화성 수지 100 중량부에 대하여, 1 ~ 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 UV경화성 수지 100 중량부에 대하여, 개시제를 0.1 ~ 10 중량부로 사용할 수 있으며, 개시제로는 광중합 개시제라면 제한되지 않으며, 구체적으로 예를 들면, IRGACURE 184 등을 사용할 수 있다.

상기 중간층은 바코팅, 롤코팅, 다이코팅 등의 방법에 의해 형성될 수 있다.

또한 중간층은 필요 시 2층 구조로 형성 될 수 있으며 상기의 중간층의 상부에 알루미늄 증착층을 더 형성 할 수 있다.

전사층(transfer layer)

전사층은 증발, 스퍼터링, 용액코팅 등의 방법에 의해 균일한 층으로 코팅하여 중간층의 상부에 형성한다. 전사층은 전형적으로 리셉터로 전사하기 위한 하나 이상의 층을 포함한다. 예를 들어, 전계발광재료 또는 전기적으로 활성인 재료를 포함하는 유기, 무기, 유기금속성 및 다른 재료를 사용하여 형성될 수 있다.

보다 구체적으로 예를 들면, 폴리(페닐렌비닐렌), 폴리-파라-페닐렌, 폴리플루오렌, 폴리디알킬플루오렌, 폴리티오펜, 폴리(9-비닐카바졸), 폴리(N-비닐카바졸-비닐알콜)공중합체, 트리아릴아민, 폴리노르보넨, 폴리아닐린, 폴리아릴폴리아민, 트리페닐아민-폴리에테르케톤 등이 사용될 수 있으며, 이들에 제한되는 것은 아니다.

상기 전사층은 제조하고자 하는 유기발광소자의 특성에 합치되도록 공지의 발광물질, 홀 전달성 유기물질, 전자 전달성 유기물질 중에서 선택되는 1 이상의 물질을 더 포함할 수 있으며, 추가적으로 비발광 저분자 물질, 비발광 전하전달 고분자 물질 및 경화 가능 유기반인더 물질 중 적어도 하나를 포함하는 화합물을 포함할 수 있다.

이러한 전사층의 구성에 대해서 본 발명에서는 구체적으로 한정하지 않고, 통상적으로 해당 분야에서 사용되는 구성이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.

본 발명은 형태추종성이 우수한 레이저 열전사용 도너필름을 제공할 수 있다. 이를 통해 최종 전사층이 전사되었을 때 형태추종성이 우수한 전사표면을 얻을 수 있고, 궁극적으로 디스플레이의 선명도를 최적화 할 수 있다.

도 1은 종래 전사면에 엣지오픈(edge open) 현상이 발생하는 것을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 도너필름의 적층구조를 나타낸 단면도이다.
- 도면의 주요 부분에 대한 설명 -
10 : 기재필름
20 : 프라이머층
30 : 광-열 변환층
40 : 중간층
50 : 전사층
100 : 엣지오픈
200 : 억셉터
300 : 전사층

이하는 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하기 위하여 일 예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 동일 또는 동등한 범위의 물질 범위 내에서 변경 가능함은 자명하다.

이하 물성은 다음의 측정방법에 의해 측정하였다.

1) 표면조도

2차원 표면조도 측정기(Kousaka Lab. Surfcorder SE-3300)를 사용하여 촉침 반경 1 ㎛, 하중 0.7 mN 및 컷오프치 80 ㎛의 조건하에서 측정하였고 필름단면의 곡선으로부터 그 중심선 방향으로 기준길이 1.5 mm부분을 선택하여 총 다섯 번을 측정한 후 그 평균값을 산출하였으며, 중심선을 x축, 수직방향을 y축으로 하여 조도곡선을 y=f(x)로 나타냈을 때 하기의 식으로 계산하였다.

표면조도(Ra)= (1/L)∫f(x)dx

2) 형태추종성

중간층 위에 전사층으로 Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium(Alq3)를 500코팅한 후 전사는 1064nm 파장의 Nd YAG 레이저를 이용하여 100~130W 에너지 범위에서 전사를 하였다. 전사폭은 10㎛이며 억셉터의 깊이는 0.2㎛이다.

전사 후 전사된 형상에서 엑셉터 형상이 확실하게 나타나면 ; O

전사 후 전사된 형상에서 엑셉터 형상이 나타나지 않으면 ; X

3) 연필경도 측정

PET 100㎛ 기재위에 건조 및 UV경화 후 코팅두께가 5㎛가 되도록 코팅층을 형성한다. 이를 이용하여 JIS K5400방법에 의해 연필경도를 측정한다.

[실시예 1]

광열변환층 제조용 조성물(A-1)의 제조

폴리비닐클로라이드비닐아세테이트 공중합체(Dow chemical사, VMCH grade)18wt%, 폴리우레탄수지(루브지졸사, ESTANE 5715 grade)43wt%, 폴리이소시아네이트(애경화학, AK75 grade)9wt%, 카본블랙(데구사, PRINTEX L6 grade)30wt%를 톨루엔:메틸에틸케톤:사이클로헥사논 = 1:1:1 중량비로 혼합한 혼합용매에 고형분 함량 15 중량%가 되도록 첨가하여 광열변환층 제조용 조성물을 제조하였다.

이때 조액 제조는 다음과 같이 니딩 및 밀링 필터링 공정을 거쳐 제조하였다.

먼저, 니딩은 톨루엔:메틸에틸케톤:사이클로헥사논 = 1:1:1 중량비로 혼합한 혼합용매에 폴리비닐클로라이드비닐아세테이트 공중합체를 50℃에서 가온 용해하여 13 중량% 폴리비닐클로라이드비닐아세테이트 용액을 제조하였다. 니딩기에 일정량의 카본블랙을 투입한 후 니딩기를 가동시키면서 소량씩 폴리비닐클로라이드비닐아세테이트 용액을 투입하고, 1시간동안 니딩을 실시하였다.

니딩이 종료된 후 니딩 된 액을 1.2mm 지르코늄 입자가 80% 충진 된 링밀의 주밀링용기에 투입하고, 미리 준비된 톨루엔:메틸에틸케톤:사이클로헥사논 = 1:1:1 중량비로 혼합한 혼합용매를 이용해 50℃에서 가온 용해한 20중량% 폴리우레탄수지 및 혼합용제(톨루엔:메틸에틸케톤:사이클로헥사논 = 1:1:1 중량비)를 첨가해 고형분 비율이 15중량%인 액을 제조하였다. 제조된 액을 투입한 후 밀링기내 2개의 교반기를 작동시켜 밀링을 실시하였다. 코팅액을 혼합해 밀링기 내부로 투입하기위해 사용되는 교반기는 1000rpm으로 조정하고, 입자분산작용을 위해 링부에 설치된 교반기는 2000rpm으로 6시간 동안 교반 시켰다.

밀링된 액은 2.5㎛ 이상의 입자를 걸러줄 수 있는 필터를 이용해 필터링을 실시하였다. 필터링된 액을 메이어바 #8번을 이용해 코팅한 후 120℃에서 30초간 건조시킨 후 표면 상태를 현미경으로 확인해 2.5㎛ 이상의 입자가 없는 것이 확인되면 필터링을 완료하였다. 필터링 후 경화제인 폴리이소시아네이트를 투입하고 1시간 동안 교반하여 광열변환층 제조용 조성물을 제조하였다.

중간층 제조용 조성물(B-1)의 제조

UV경화형 우레탄아크릴레이트 수지(Negami社 KY-11)에 개시제(BASF社 IRGACURE 184)를 우레탄아크릴레이트 고형분 100 중량부에 대하여, 3 중량부로 첨가하고, 반응성실리콘아크릴레이트계 첨가제((주)앰트社, Teramer USO-100, 고형분100%액)를 전체 우레탄아크릴레이트 고형분의 3 중량부로 첨가하여 중간층 제조용 조성물을 제조하였다.

LITI 도너필름의 제조

양면 아크릴프라이머 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(코오롱인더스트리(주), H11F)을 기재필름으로 준비하였다.

준비된 기재필름의 아크릴프라이머층 상부에 광열변환층 제조용 조성물(A-1)을 마이크로그라비아 코팅방식으로 코팅 후 건조하여 광열변환층을 형성하였다. 이때 건조 후 코팅두께가 2.5㎛이 되도록 하였다. 추가적으로 50℃에서 3일간 에이징을 하였다.

상기 광열변환층의 상부에 준비된 중간층 제조용 조성물(B-1)을 마이크로 그라비아 코터를 이용하여 코팅 후 건조하여 중간층을 형성하였다. 이때 코팅두께가 2.5㎛이 되도록 조정하였다.

제조된 필름의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

중간층조성물이 다른 것을 제외하고는, 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다.

중간층 제조용 조성물(B-1)의 제조

열가소성 우레탄아크릴레이트 수지(Taisei社 8UA-146)와 UV경화형 우레탄아크릴레이트 수지(Negami社 KY-11)의 고형분 비율이 30:70이 되도록 배합하였다. 여기에 개시제(BASF社 IRGACURE 184)를 우레탄아크릴레이트 고형분 100 중량부에 대하여, 3 중량부로 첨가하고, 반응성실리콘아크릴레이트계 첨가제((주)앰트社, Teramer USO-100, 고형분100%액)를 전체 우레탄아크릴레이트 고형분의 3 중량부로 첨가하여 중간층 제조용 조성물을 제조하였다.

제조된 필름의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

[실시예 3]

중간층조성물이 다른 것을 제외하고는, 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다.

중간층 제조용 조성물(B-1)의 제조

UV경화형 우레탄아크릴레이트 수지(Negami社 UN-908)에 개시제(BASF社 IRGACURE 184)를 우레탄아크릴레이트 고형분 100 중량부에 대하여, 3 중량부로 첨가하고, 반응성실리콘아크릴레이트계 첨가제((주)앰트社, Teramer USO-100, 고형분100%액)를 전체 우레탄아크릴레이트 고형분의 3 중량부로 첨가하여 중간층 제조용 조성물을 제조하였다.

[비교예 1]

중간층조성물이 다른 것을 제외하고는, 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다.

중간층 조성물은 UV경화형 우레탄아크릴레이트 수지(Negami社 UN-906)에 개시제(BASF社 IRGACURE 184)를 우레탄아크릴레이트 고형분의 3중량부로 첨가하고, 반응성실리콘아크릴레이트계 첨가제((주)앰트社, Teramer USO-100, 고형분100%액)를 전체 우레탄아크릴레이트 고형분의 3중량부로 첨가하여 중간층 제조용 조성물을 제조하였다.

제조된 필름의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

중간층조성물이 다른 것을 제외하고는, 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였다.

중간층 조성물은 UV경화형 우레탄아크릴레이트 수지(Negami社 UN908)에 개시제(BASF社 IRGACURE 184)를 우레탄아크릴레이트 고형분의 3중량부로 첨가하고, 반응성실리콘아크릴레이트계 첨가제((주)앰트社, Teramer USO-100, 고형분100%액)를 전체 우레탄아크릴레이트 고형분의 3중량부로 첨가하여 중간층 제조용 조성물을 제조하였다.

제조된 필름의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

[표 1]

상기 표에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 필름은 중간층의 연필경도가 H이하이며, 이에 따라 본 발명의 도너필름은 레이저 전사에 적용 시 코팅 외관이 우수하고 전사성이 우수한 것을 알 수 있었다.

그러나, 중간층의 연필경도가 높은 비교예 1, 비교예 2는 형태추종성이 불량한 것을 알 수 있었다.

따라서, 중간층의 연필경도가 형태추종성에 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 바람직하게는 1H 이하인 범위에서 우수한 형태추종성을 발현하는 것을 알 수 있었다.

Claims (5)

1. 기재필름, 프라이머층, 광-열 변환층 및 전사층이 순차적으로 적층된 열전사 방법용 도너필름에 있어서,
   상기 광-열 변환층과 전사층의 사이에 광-열 변환물질이 전사되는 것을 방지하고 광-열 변환층에서 발생한 열이 전사층에 전달되는 것을 방지하는 중간층을 포함하고,
   상기 중간층은 JIS K5400에 의해 측정된 연필경도가 H 이하인 것을 특징으로 하는 열전사 방법용 도너필름.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 중간층은 UV경화성 수지 조성물을 코팅하여 경화시킨 것인 열전사 방법용 도너필름.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 UV경화성 수지 조성물은 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트에서 선택되는 어느 하나 이상의 UV경화성 수지와, 개시제를 포함하는 것인 열전사 방법용 도너필름.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 UV경화성 수지 조성물은 폴리우레탄수지, 아크릴레이트계수지, 폴리에스테르수지, 우레탄아크릴레이트공중합체에서 선택되는 어느 하나 이상의 열가소성수지를 더 포함하는 것인 열전사 방법용 도너필름.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
   상기 UV경화성 수지 조성물은 불소계 첨가제 또는 실리콘계 첨가제를 더 포함하는 것인 열전사 방법용 도너필름.

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