KR101786151B1 - 불소계 수지를 포함하는 자외선 경화형 도너필름 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형 도너필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지; (b) 아크릴레이트 수지; (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머; (d) 광개시제; 및 (e) 용제를 포함하고, 상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 친수성기 및 친유성기를 동시에 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도너필름 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형 도너필름에 관한 것이다.

Description

불소계 수지를 포함하는 자외선 경화형 도너필름 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형 도너필름{UV-CURABLE DONOR FILM COMPOSITION COMPRISING FLUORINE-BASED RESIN AND UV-CURABLE DONOR FILM USING THE SAME}
본 발명은 불소계 수지를 포함하는 자외선 경화형 도너필름 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형 도너필름에 관한 것이다.
최근 디스플레이 장치의 기술의 발전 동향은 에너지를 적게 이용하면서도 동시에 시인성이 뛰어난 기술의 개발이 요구되는 실정이다. 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 유기발광표시장치의 유기막층을 형성하는 방법에 따라 구현 효과의 차이가 발생한다. OLED에 유기막층을 형성하는 방법에는 증착법, 잉크젯 방식, 레이저 열전사 방식(LITI) 등이 있다.
OLED에 유기막층을 형성하기 위해 첨가제나 계면활성제를 포함하는 도너필름 조성물을 상대적으로 표면에너지가 낮은 기판에 코팅하는 경우, 젖음성이 좋지 않아 코팅성이 낮아지는 문제점이 있다. 또한, OLED에 유기막층을 형성하기 위해 도너필름 조성물을 기존의 열경화 방식으로 경화시키는 경우, 유기막층의 열적 손상을 입힐 수 있으며, 사후 경화에 의한 유기막층의 위상차가 생기게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지; (b) 아크릴레이트 수지; (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머; (d) 광개시제; 및 (e) 용제를 포함하고, 상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 친수성기 및 친유성기를 동시에 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도너필름 조성물 등을 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지; (b) 아크릴레이트 수지; (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머; (d) 광개시제; 및 (e) 용제를 포함하고, 상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 친수성기 및 친유성기를 동시에 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도너필름 조성물을 제공한다.
상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지는 2관능 내지 6관능 우레탄 아크릴레이트 수지일 수 있다.
상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 불소화된 에폭시 아크릴레이트 또는 불소화된 비닐 아크릴레이트일 수 있다.
상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지 및 (b) 아크릴레이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.
상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지 및 상기 (b) 아크릴레이트 수지의 함량은 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지 20~70 중량% 및 상기 (b) 아크릴레이트 수지 30~80 중량%일 수 있다.
상기 (d) 광개시제는 하이드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone; Irgacure #184), α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논(α,α-dimethoxy-α-phenylacetophenone; Irgacure #651), 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-온(2-methyl-1[4-(methythio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-one; Irgacure #907), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one; Irgacure #1173) 및 옥심 에스터계(oxime-ester계)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 (e) 용제는 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르아세테이트(PGMEA), 톨루엔(toluene), 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 부틸아세테이트(butyl acetate), 아세톤(acetone), 메탄올(methanol), 부틸 카르비톨(butyl carbitol), 부틸 카르비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate), 부틸 셀로솔브(butyl cellosolve), 부틸 셀로솔브 아세테이트(butyl cellosolve acetate) 및 테르피네올(terpineol)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 구현예로, 본 발명은 기재필름, 광-열 변환층, 중간층 및 전사층을 포함하는 자외선 경화형 도너필름에 있어서, 상기 중간층은 상기 자외선 경화형 도너필름 조성물을 코팅하여 자외선 경화시킨 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도너필름을 제공한다.
상기 기재필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; Polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN; Polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(PC; Polycarbonate), 사이클릭 올레핀 중합체 또는 공중합체(Cyclic olefin polymer or copolymer) 또는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI; Methylene diphenyl diisocyanate) 재질일 수 있다.
상기 기재필름에 형성되는 프라이머층을 추가로 포함할 수 있다.
상기 중간층의 두께는 0.5㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
상기 중간층의 표면에너지가 11mN/m 내지 20mN/m일 수 있다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도너필름 조성물은 불소계 수지 중 불소화된 아크릴레이트 올리고머를 첨가제로 포함하고 있어, 이를 이용한 자외선 경화형 도너필름은 초발수성 표면 에너지를 가지는바, 다양한 기재필름에 코팅이 가능하다. 또한, 자외선 경화형 도너필름 중간층의 표면에너지를 낮춤으로써, 전사층의 유기물질이 전사될 때 필요한 에너지가 줄어들게 되어 전사 성능이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화형 도너필름의 적층 구조를 간략히 나타낸 것이다.
본 발명자들은 초발수성 자외선 경화형 도너필름 조성물에 대해 연구하던 중, 불소계 수지를 포함시킴으로써, 낮은 표면에너지를 가지는 자외선 경화형 도너필름을 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지; (b) 아크릴레이트 수지; (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머; (d) 광개시제; 및 (e) 용제를 포함하고, 상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 친수성기 및 친유성기를 동시에 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도너필름 조성물을 제공한다.
상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머일 수 있다.
또한, 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지는 다관능 우레탄 아크릴레이트 수지인 것이 바람직하고, 2관능 내지 6관능(2~6개 아크릴레이트기를 가짐) 우레탄 아크릴레이트 수지인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지가 단관능인 경우에는 경화된 네트워크 구조를 가질 수 없고, 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지가 6관능을 초과하는 경우에는 부분적인 미전사가 발생하는 등 전사 성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명에서는 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지로 4관능 우레탄 아크릴레이트 수지(Mw=4,000)를 사용하였다.
이때, 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지는 우레탄 수지를 UV경화형으로 한 화합물로서, 우레탄 결합과 아크릴레이트기를 같이 갖는 화합물의 총칭이다. 원료의 종류 배합비율에 의해 용도에 맞춰 설계하고, UV경화성 수지 조성물의 성분으로서 많은 분야에서 사용되고 있다.
또한, 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 구체적으로, 이소시아네이트계 화합물이 (메타)아크릴산히드록시알킬에스테르계 화합물과 반응하여 형성된 우레탄 결합을 포함하고, 중량평균분자량 약 500 내지 약 20,000 정도로 중합되어 형성될 수 있다.
상기 이소시아네이트계 화합물의 구체적인 예로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (Hexamethylene diisocyanate, HMDI), 이소포론 디이소시아네이트 (Isophorone diisocyanate, IPDI)와 같은 지방족 이소시아네이트 계화합물 또는 톨루엔 디이소시아네이트 (Toluene diisocyanate, TDI), 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트 (methylene diphenyl diisocyanate, MDI)와 같은 방향족 이소시아네이트계 화합물 등을 들 수 있고, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 (메타)아크릴산히드록시알킬에스테르계 화합물의 구체적인 예로는 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등일 수 있고, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 (b) 아크릴레이트 수지는 아크릴레이트 모노머일 수 있다.
또한, 상기 (b) 아크릴레이트 수지는 다관능 아크릴레이트 수지인 것이 바람직하고, 2관능(2개 이상 아크릴레이트 관능기를 가짐) 이상 아크릴레이트 수지인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지가 2관능 이상인 경우, 경화 속도가 빠르고 경화 네트워크를 구성하여 안정된 코팅층을 형성한다.
본 발명에서는 (b) 아크릴레이트 수지로 2관능 아크릴레이트 수지(Mw=300)을 사용하였다.
이때, 상기 (b) 아크릴레이트 수지로는 광경화 가능한 다양한 아크릴레이트 모노머가 사용가능하고, 예를 들면, 1,2-에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,12-도데탄디올 아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴(allyl)화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌(fluorine) 등의 2관능형 아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄 (메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물 등의 6관능형 아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 친수성기 및 친유성기를 동시에 갖는 것으로, 아크릴레이트 올리고머의 말단기 중 하나 이상이 불소화된(fluorinated) 것을 말하는 것으로, 첨가제로 사용된다.
상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 불소계 수지의 일종으로, 불소계 수지 내 -CF3기에 의해 자외선 경화형 하드 코팅 박막은 초발수성 표면 에너지를 가지는바, 다양한 기재필름에 코팅이 가능하다. 또한, 친수성기는 -SO3H, -COOH, -NH2, -SO3, -NH4, -OH, -OSO3H 및 -OPO3H2로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있고, 친유성기는 RCOO-, RO-, 방향족 탄화수소기, 할로젠알킬기 및 사슬모양의 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
이때, 상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 친수성기 및 친유성기를 동시에 갖음으로써, (a) 우레탄 아크릴레이트 수지 및 (b) 아크릴레이트 수지와 상용성을 높일 수 있는 이점이 있고, 다양한 용제와의 상용성 또한 높일 수 있다.
상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 불소화된 에폭시 아크릴레이트 또는 불소화된 비닐 아크릴레이트인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머 또는 불소화된 비닐 아크릴레이트는 분자 내 에폭시기 또는 비닐기가 존재함으로써, 표면의 내열성을 증대시킬 수 있고, 방오성 및 내수성을 극대화 시킬 수 있는 이점이 있다.
이때, 상기 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머는 분자의 중간 구조가 2-브로모히드로퀴논, 레졸시놀, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 AD, 비스페놀 S 등의 비스페놀류, 4,4'-디히드록시비페닐, 비스(4-히드록시페닐)에테르, 페놀기, 크레졸기, 크레졸 노볼락, 프로렌기 등 에폭시기의 골격을 포함하는 것으로서, 친수성기 및 친유성기를 동시에 갖는다. 또한, 상기 비닐 아크릴레이트 올리고머는 분자의 중간 구조가 비닐기의 골격을 포함하는 것으로서, 친수성기 및 친유성기를 동시에 갖는다.
상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지 및 (b) 아크릴레이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 5 중량부를 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머가 0.1 중량부 미만인 경우, 자외선 경화형 도너필름 중간층의 표면에너지를 낮추는 기능을 하지 못할 수 있고, (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머가 5 중량부를 초과하는 경우, 불소화된 말단기는 중간층 전체적으로 존재하게 되고, 이러한 경우 불소화된 말단기와 아크릴레이트기 간의 상용성이 좋지 않아 코팅성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지 및 (b) 아크릴레이트 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 5 중량부를 포함시킴으로써, 불소화된 말단기를 중간층 표면에만 존재시켜 중간층의 표면에너지를 낮출 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지 및 상기 (b) 아크릴레이트 수지의 함량은 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지 20~70 중량% 및 상기 (b) 아크릴레이트 수지 30~80 중량%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, (a) 우레탄 아크릴레이트 수지의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 아크릴레이트 모노머 중심의 짧은 경화 구조를 가져 전사 성능이 저하되는 문제점이 있고, (a) 우레탄 아크릴레이트 수지의 함량이 70 중량%를 초과하는 경우에는 경화 속도가 느려지는 문제점이 있다.
상기 광개시제는 하이드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone; Irgacure #184), α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논(α,α-dimethoxy-α-phenylacetophenone; Irgacure #651), 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-온(2-methyl-1[4-(methythio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-one; Irgacure #907), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one; Irgacure #1173) 및 옥심 에스터계 (oxime ester계)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하고, 반응 개시가 빠른 하이드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone; Irgacure #184)인 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 용제는 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르아세테이트(PGMEA), 톨루엔(toluene), 에틸아세테이트(ethyl acetate), 부틸아세테이트(butyl acetate), 아세톤(acetone), 메탄올(methanol), 부틸 카르비톨(butyl carbitol), 부틸 카르비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate), 부틸 셀로솔브(butyl cellosolve), 부틸 셀로솔브 아세테이트(butyl cellosolve acetate) 및 테르피네올(terpineol)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명은 기재필름, 광-열 변환층, 중간층 및 전사층을 포함하는 자외선 경화형 도너필름에 있어서, 상기 중간층은 상기 자외선 경화형 도너필름 조성물을 코팅하여 자외선 경화시킨 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도너필름을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화형 도너필름의 적층 구조를 간략히 나타낸 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자외선 경화형 도너필름은 기재필름(10), 광-열 변환층(20), 중간층(30) 및 전사층(40)을 포함하여 이루어진다.
상기 기재필름은 유리; 투명 필름; 또는 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리비닐수지 등의 중합체 필름일 수 있다. 상기 기재필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; Polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN; Polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(PC; Polycarbonate), 사이클릭 올레핀 중합체 또는 공중합체(Cyclic olefin polymer or copolymer) 또는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI; Methylene diphenyl diisocyanate) 재질인 것이, 가공성, 열안정성 및 투명성 측면에서 가장 바람직하다. 또한, 상기 기재필름의 표면은 당업자에게 알려진 표면처리, 예를 들어 코로나, 플라즈마 등의 표면처리로 개질하여 후속 공정 시 부착성, 표면장력 등을 조절하는 것도 가능하다.
상기 기재필름에 형성되는 프라이머층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 프라이머층은 기재필름과 인접한 층 사이의 온도 전달을 제어하고, 기재필름과 인접한 층과의 접착성을 향상시키고, 광-열 변환층으로의 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 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 폴리에스테르계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 프라이머층과 기재필름 간 또는 프라이머층과 광-열 변환층 간 내열밀착력이 불량하면 레이저를 이용한 전사공정에서 기재필름과 광-열 변환층이 분리될 수 있다.
상기 광-열 변환층은 적외선-가시광선 영역의 빛을 흡수하여 상기 빛의 일부를 열로 변환시키는 층으로, 열경화성수지를 포함하는 수지조성물과 광-열 변환물질로 이루어진다.
상기 중간층은 상기 자외선 경화형 도너 필름 조성물을 코팅하여 자외선 경화시킨 것으로, 상기 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-열 변환층에서 발생한 열이 전사층에 전달되어 열에 의해 타버리는 것을 방지하기 위하여 형성되는 것이다.
상기 중간층의 두께는 0.5㎛ 내지 5㎛인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 중간층의 두께가 0.5㎛ 미만인 경우, 광-열 변환층에서 발생하는 열이 전사층의 유기물에 손상을 줄 수 있는 문제점이 있고, 중간층의 두께가 5㎛를 초과하는 경우, 부풀어 오름이 충분하지 않아 전사 성능이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상기 중간층의 표면에너지가 11mN/m 내지 20mN/m인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이와 같이, 자외선 경화형 도너필름 중간층은 초발수성 표면에너지를 가지는바, 다양한 기재필름에 코팅이 가능하다.
상기 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. 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 있다.
또한, 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.
따라서, 본 발명에 따른 자외선 경화형 도너필름 조성물은 불소계 수지 중 불소화된 아크릴레이트 올리고머를 첨가제로 포함하고 있어, 이를 이용한 자외선 경화형 도너필름은 초발수성 표면 에너지를 가지는바, 다양한 기재필름에 코팅이 가능하다. 또한, 자외선 경화형 도너필름 중간층의 표면에너지를 낮춤으로써, 전사층의 유기물질이 전사될 때 필요한 에너지가 줄어들게 되어 전사 성능이 향상되는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실시예 1
(1) 자외선 경화형 도너필름 조성물의 제조
4관능 우레탄 아크릴레이트 수지(Mw=4,000) 4g, 2관능 아크릴레이트 수지(Mw=300) 6g, 친수성기 -COOH 및 친유성기 RCOO-를 동시에 갖는 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머(Mw=5,000) 0.03g을 준비하였다. 여기에, 광개시제로서 하이드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone; Irgacure #184) 0.3g 및 용제로서 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르아세테이트(PGMEA) 30g을 첨가한 후 충분히 교반하여 자외선 경화형 도너필름 조성물을 제조하였다.
(2) 자외선 경화형 도너필름 중간층의 제조
양면 아크릴프라이머 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 재질인 기재필름을 준비하였고, 카본블랙의 광-열 변환물질을 포함하는 광-열 변환층 조성물을 준비하였다. 아크릴프라이머층 상부에 광-열 변환층 조성물을 바 코팅방식으로 코팅 후 건조하여 3㎛ 두께의 광-열 변환층을 형성하였다. 형성된 광-열 변환층 상부에 (1)에서 준비된 자외선 경화형 도너필름 조성물을 바 코팅방식으로 코팅 후 건조하고, 자외선 경화시켜 3㎛ 두께의 자외선 경화형 도너필름 중간층을 형성하였다.
실시예 2
4관능 우레탄 아크릴레이트 수지(Mw=4,000) 8g, 2관능 아크릴레이트 수지(Mw=300) 4g, 친수성기 -COOH 및 친유성기 RCOO-를 동시에 갖는 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머(Mw=5,000) 0.04g을 준비하였다. 여기에, 광개시제로서 하이드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone; Irgacure #184) 0.35g 및 용제로서 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르아세테이트(PGMEA) 30g을 첨가한 후 충분히 교반하여 자외선 경화형 도너필름 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 자외선 경화형 도너필름 중간층을 제조하였다.
실시예 3
4관능 우레탄 아크릴레이트 수지(Mw=4,000) 5g, 2관능 아크릴레이트 수지(Mw=300) 5g, 친수성기 -COOH 및 친유성기 RCOO-를 동시에 갖는 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머(Mw=5,000) 0.08g을 준비하였다. 여기에, 광개시제로서 하이드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone; Irgacure #184) 0.3g 및 용제로서 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르아세테이트(PGMEA) 30g을 첨가한 후 충분히 교반하여 자외선 경화형 도너필름 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 자외선 경화형 도너필름 중간층을 제조하였다.
실시예 4
4관능 우레탄 아크릴레이트 수지(Mw=4,000) 3g, 2관능 아크릴레이트 수지(Mw=300) 8g, 친수성기 -COOH 및 친유성기 RCOO-를 동시에 갖는 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머(Mw=5,000) 0.15g을 준비하였다. 여기에, 광개시제로서 하이드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone; Irgacure #184) 0.4g 및 용제로서 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르아세테이트(PGMEA) 30g을 첨가한 후 충분히 교반하여 자외선 경화형 도너필름 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 자외선 경화형 도너필름 중간층을 제조하였다.
비교예 1
친수성기 -COOH 및 친유성기 RCOO-를 동시에 갖는 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머(Mw=5,000) 대신 불소화된 우레탄 아크릴레이트 올리고머(Mw=5,000) 0.1g 사용한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 자외선 경화형 도너필름 중간층을 제조하였다.
실험예
1. 표면에너지 측정
실시예 1~4 및 비교예 1에서 제조된 자외선 경화형 도너필름 중간층의 표면에너지를 측정하고자, 스테이지(stage) 위에 자외선 경화형 도너필름 중간층을 올린 후, 주사기(syringe)에 주입된 물을 1㎕ 떨어뜨렸다. 이때, 접촉각 측정기 (Cahn社 DCA300)로 촬영된 사진을 통해 물방울 면과 자외선 경화형 도너필름 중간층 면의 접촉각을 5회 반복하여 측정하여 평균값을 구하였다. 이와 동일한 방법으로 다이아이오도메테인(diiodomethane) 면과 자외선 경화형 도너필름 중간층 면의 접촉각을 5회 반복하여 측정하여 평균값을 구하였다. 이로부터 구해진 물방울 면과 다이아이오도메테인(diiodomethane) 면의 접촉각으로부터 OWEK 방법(Owen, Wendt, Rabel, Kaeble method)을 이용하여 표면에너지를 계산하였다.
2. 경화 정도 확인
실시예 1~4 및 비교예 1에서 제조된 자외선 경화형 도너필름 중간층의 경화을 정도를 측정하고자, 자외선 경화형 도너필름 중간층 표면에 메틸에틸케톤(MEK) 1㎖를 떨어뜨리고, 60초 동안 방치한 후, 무진천으로 닦았을 때 중간층 표면 물질이 묻어나오지 않는지를 측정하는 MEK 마찰시험(MEK rubbing test) 방법으로 경화 정도를 확인하였다.
상기와 같은 표면에너지 측정 및 경화 정도 확인 결과는 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.
구분 (a) (b) (c) (d) (e) 표면에너지
(mN/m)		 MEK rubbing test
실시예 1 우레탄 아크릴레이트 수지 4g 아크릴레이트 수지 6g 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머0.03g Irgacure #184
0.3g		 PGMEA
30g		 18.10 OK
실시예 2 우레탄 아크릴레이트 수지
8g		 아크릴레이트 수지 4g 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머 0.04g Irgacure #184
0.35g		 PGMEA
30g		 18.02 OK
실시예 3 우레탄 아크릴레이트 수지
5g		 아크릴레이트 수지 5g 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머 0.08g Irgacure #184
0.3g		 PGMEA
30g		 14.18 OK
실시예 4 우레탄 아크릴레이트 수지
3g		 아크릴레이트 수지 8g 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머 0.15g Irgacure #184
0.4g		 PGMEA
30g		 12.81 OK
비교예 1 우레탄 아크릴레이트 수지
3g		 아크릴레이트 수지 8g 불소화된 우레탄 아크릴레이트 올리고머
0.1 g		 Irgacure #184
0.4g		 PGMEA
30g		 - NG
상기 표 1에서 보듯이, 실시예 1~4에 따른 자외선 경화형 도너필름 조성물은 불소계 수지 중 친수성기 및 친유성기를 동시에 갖는 불소화된 에폭시 아크릴레이트 올리고머를 첨가제로 포함하고 있어, 실시예 1~4에 따른 자외선 경화형 도너필름 중간층은 초발수성 표면 에너지를 가짐(12.81mN/m~18.10mN/m)을 확인할 수 있었다.
한편, 비교예 1에 따른 자외선 경화형 도너필름 조성물과 같이, 불소계 수지 중 불소화된 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 첨가제로 포함하고 있는 경우에는 자외선 경화 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있음을 확인할 수 있었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (12)

  1. (a) 우레탄 아크릴레이트 수지;
    (b) 아크릴레이트 모노머;
    (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머;
    (d) 광개시제; 및
    (e) 용제를 포함하고,
    상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 친수성기 및 친유성기를 동시에 가지고,
    상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지 및 상기 (b) 아크릴레이트 모노머 총 100 중량%에 대하여, 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지의 함량은 20~70 중량%이고, 상기 (b) 아크릴레이트 모노머의 함량은 30~80 중량%이고,
    상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머의 함량은 상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지 및 (b) 아크릴레이트 모노머 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 5 중량부인 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도너필름 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 우레탄 아크릴레이트 수지는 2관능 내지 6관능 우레탄 아크릴레이트 수지인 자외선 경화형 도너필름 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 불소화된 아크릴레이트 올리고머는 불소화된 에폭시 아크릴레이트 또는 불소화된 비닐 아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도너필름 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 광개시제는 하이드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone; Irgacure #184), α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논(α,α-dimethoxy-α-phenylacetophenone; Irgacure #651), 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-온(2-methyl-1[4-(methythio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-one; Irgacure #907), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one; Irgacure #1173) 및 옥심 에스터계(oxime-ester계)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 자외선 경화형 도너필름 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (e) 용제는 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르아세테이트(PGMEA), 톨루엔(toluene), 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 부틸아세테이트(butyl acetate), 아세톤(acetone), 메탄올(methanol), 부틸 카르비톨(butyl carbitol), 부틸 카르비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate), 부틸 셀로솔브(butyl cellosolve), 부틸 셀로솔브 아세테이트(butyl cellosolve acetate) 및 테르피네올(terpineol)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 자외선 경화형 도너필름 조성물.
  8. 기재필름, 광-열 변환층, 중간층 및 전사층을 포함하는 자외선 경화형 도너필름에 있어서,
    상기 중간층은 제1항에 따른 자외선 경화형 도너필름 조성물을 코팅하여 자외선 경화시킨 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도너필름.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기재필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; Polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN; Polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(PC; Polycarbonate), 사이클릭 올레핀 중합체 또는 공중합체(Cyclic olefin polymer or copolymer) 또는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI; Methylene diphenyl diisocyanate) 재질인 자외선 경화형 도너필름.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기재필름에 형성되는 프라이머층을 추가로 포함하는 것인 자외선 경화형 도너필름.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 중간층의 두께는 0.5㎛ 내지 5㎛인 자외선 경화형 도너필름.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 중간층의 표면에너지가 11mN/m 내지 20mN/m인 자외선 경화형 도너필름.
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