KR101977992B1 - 레이저 열전사용 도너 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저 열전사용 도너 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광열변환층에서 레이저 조사에 의해 전사층의 전사가능 온도 범위 이상으로 초과된 열이 발생되는 경우에, 광열변화층 자체로 또는 보호층의 물성 및 구조를 개선해 열전도도를 낮추는 방식으로 전사층의 전사가능온도를 일정 범위내로 유지시켜 레이저 열전사용 도너 필름의 전사능력을 향상시키고, 또한 레이저 열전사용 도너 필름의 과열에 인한 전사층의 과전사 또는 전사물질의 열손상을 방지함으로써 사용되는 레이저의 공정범위를 확대시킬 수 있고, 그로 인한 공정의 불량률 감소 및 생산성 향상에 기여할 수 있는 최적화된 물성을 지닌 레이저 열전사용 도너 필름에 관한 것이다.
Description
본 발명은 레이저 열전사용 도너 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광열변환층에서 레이저 조사에 의해 전사층의 전사가능 온도 범위 이상으로 초과된 열이 발생되는 경우에, 광열변화층 자체로 또는 보호층의 물성 및 구조를 개선해 열전도도를 낮추는 방식으로 전사층의 전사가능온도를 일정 범위내로 유지시켜 레이저 열전사용 도너 필름의 전사능력을 향상시키고, 또한 레이저 열전사용 도너 필름의 과열에 인한 전사층의 과전사 또는 전사물질의 열손상을 방지함으로써 사용되는 레이저의 공정범위를 확대시킬 수 있고, 그로 인한 공정의 불량률 감소 및 생산성 향상에 기여할 수 있는 최적화된 물성을 지닌 레이저 열전사용 도너 필름에 관한 것이다.
일반적으로, 유기 전계 발광 소자는 양극, 음극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층의 복수개 층으로 구성된다. 이러한 유기 전계 발광 소자는 사용하는 재료에 따라 고분자 유기 전계 발광 소자와 저분자 유기 전계 발광 소자로 분류된다. 일반적으로 고분자 유기 전계 발광 소자의 경우에는 스핀 코팅 공정을 이용하고, 저분자 유기 전계 발광 소자는 진공 증착방법에 의하여 각 층을 도입하여 제작한다.
이러한 유기 전계 발광 소자에 있어서, 풀 칼라화를 구현하기 위해서는 상기 발광층을 패터닝해야 한다.
상기 발광층을 패터닝하기 위한 방법으로는 고분자 유기 전계 발광 소자의 경우 잉크젯 프린팅(Ink-jet printing) 또는 레이저에 의한 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI)이 있고, 이 중에서 LITI는 유기막층을 미세하게 패터닝할 수 있고, 대면적에 적용할 수 있으며 고해상도에 유리한 장점을 가지고 있다. 또한 잉크젯 프린팅이 사용되는 재료가 제한적인 습식공정인 것에 반해, LITI는 건식공정이라는 장점도 있다. 또한, 저분자 유기 전계 발광 소자의 경우 섀도우 마스크(Shadow mask)를 사용하는 방법이 있으나 마스크에 의한 저분자 패터닝은 기술의 특성상 마스크 프레임의 무게, 마스크 스트레칭의 어려움, 마스크 자체의 처짐, 온도에 따른 팽창 등의 원인으로 인해 대면적 유기 전계 발광 소자의 제작이 어려운 문제점이 지적되고 있다.
따라서, 유기 전계 발광 소자의 대면적 화소 형성을 위한 방법으로서, 현재 레이저에 의한 열전사법(LITI)을 이용해 고분자 유기 전계 발광 소자의 패턴 형성방법이 대한민국 공개특허공보 제1997-51844호, 미국특허 제5,998,085호, 미국특허 제6,214,520호 및 미국특허 제6,114,088호에 이미 연구 보고되어 있다.
상기 LITI에 의한 유기막층 패턴의 형성방법은 적어도 광원, 엑셉터 기판 및 도너 필름을 필요로 한다. 구체적으로는 열전사법을 적용하기 위해서는 광원에서 나온 빛이 열전사용 도너 필름의 빛 흡수층에 의하여 흡수되어 열에너지로 변환되고 상기 열에너지에 의하여 도너 필름의 전사층 형성물질이 엑셉터 기판으로 전사되어 원하는 이미지가 형성되도록 하는 것이다.
이에, LITI 공정에서 상기 도너 필름의 특성에 따라 최종 제품의 수율 및 품질에 중요한 영향을 끼치며 특히, 상기 도너 필름의 열전달 시스템 특성에 따라 LITI 공정에서 전사가능한 레이저 공정의 범위에도 중요한 영향을 미친다.
종래 기술의 도너 필름은 좁은 레이저 공정범위로 인한 생산성 저하 및 불량률 상승의 문제점을 가지고 있다. 즉 레이저 세기가 조금이라도 높아지면 이로 인해 광열변환층의 발생되는 열의 양이 많아져 전사층의 열손상 및 전사층의 과전사의 불량이 발생하게 된다. 이러한 문제점으로 인해 공정상의 수율을 감소시키는 단점을 가지고 있고, 도너 필름의 전사품질 특성의 저하 및 수명 단축을 야기하게 된다.
따라서 유기 전계 발광 소자에 적용되기 위한 도너 필름은 레이저 전사특성 향상과 더불어, 생산효율 증가, 공정 비용 감소를 위해 적절한 열전달 시스템의 적립과 넓은 레이저 공정범위의 확보가 요구된다.
이에, 본 발명자들은 종래 레이저 전사용 도너 필름의 문제점을 해결하고자 노력한 결과, 도너 필름의 전사가능한 레이저 공정범위를 확대하기 위한 기술로서 레이저 열전사용 도너 필름의 구성층인 광열변환층과 보호층의 열전도도를 적절한 파라미터(Parameter)로 제어하고, 궁극적으로 높은 레이저 세기의 공정 범위에서도 안정적이고 균일한 전사능력이 유지되도록 설계하여 제품의 불량률 감소, 고품질화를 구현할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 레이저 열전사용 도너 필름의 좁은 레이저 공정범위를 확대함으로써 높은 세기의 레이저 공정범위에서도 전사층의 과전사 및 열손상의 불량 발생을 감소시킬 수 있고, 우수한 전사능력을 가져 제품의 고품질화 및 생산성을 향상시킬 수 있는 레이저 열전사용 도너 필름을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기재 필름, 광열변환층, 보호층 및 전사층이 순차 적층된 열전사용 도너 필름에 있어서, 전사층에 전달되는 열이 전사가능온도의 범위 내에 유지되도록 상기 광열변화층과 보호층의 열전달 거동을 조절하기 위한 일정 범위의 열전도도 파라미터를 가진 레이저 열전사용 도너 필름을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.
상기 목적은, 기재 필름과 상기 기재 필름 상부에 형성된 광열변환층, 보호층 및 전사층이 순차 적층되되, 상기 광열변환층 또는 상기 보호층은 0.3W/[m·K]이하의 열전도도 값을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사용 도너 필름에 의해 달성된다.
여기서, 레이저 빔을 조사하여 발생되는 상기 광열변환층에서의 열의 양은 상기 전사층의 전사가능 온도범위에 포함되거나 초과되고, 상기 전사층에 전달된 열은 전사가능 온도범위내로 유지되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광열변환층은 적외선 파장의 레이저로부터 1.0 내지 2.0의 광학밀도값을 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광열변환층과 상기 보호층은 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리아닐린, 폴리카르바졸, 에폭시, 알키드, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광열변환층과 상기 보호층은 각각 0.7㎛ 내지 3.5㎛의 두께를 가지고, 단층막 구조 또는 2종 이상의 다층막의 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전사층은 PFO계 고분자 물질, PPV계 고분자물질 또는 저분자물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광열변환층은 적외선 파장의 레이저 빛을 흡수할 수 있는 카본블랙, 그래파이트, 흑연, 염료 및 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 보호층은 0.1 ~ 0.5㎛의 기공을 가지고, 60%이상의 기공률을 가진 다공성 형태의 고분자 수지로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 레이저 조사에 의해 광열변환층에서 전사층의 전사가능온도 범위 이상으로 초과된 열이 발생되는 경우에, 광열변화층 자체로 또는 보호층의 물성 및 구조를 개선함으로써 열전도도를 낮추는 방식으로 전사층의 전사가능온도를 일정 범위내로 유지시켜 레이저 열전사용 도너 필름의 전사능력을 향상시키고, 또한 레이저 열전사용 도너 필름의 과열로 인한 전사층의 과전사 또는 전사물질의 열손상을 방지함으로써 레이저의 공정범위를 확대시킬 수 있고, 그로 인해 공정에서의 불량률이 감소하고 생산성을 향상시킬 수 있는 등의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 열전사용 도너 필름의 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 레이저 열전사용 도너 필름에 레이저 조사 시 전사되는 과정을 나타내는 모식도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 열전사용 도너 필름의 단면도이며,
도 4는 서로 열전도도가 다른 도너 필름의 레이저 공정범위에 따른 전사능력을 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 열전사용 도너 필름에 레이저 조사 시 전사되는 과정을 나타내는 모식도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 열전사용 도너 필름의 단면도이며,
도 4는 서로 열전도도가 다른 도너 필름의 레이저 공정범위에 따른 전사능력을 보여주는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
본 발명에 따른 레이저 열전사용 도너 필름(2)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 기재 필름(1a)과, 상기 기재 필름 상부에 형성된 광열변환층(2a), 보호층(3a) 및 전사층(4a)이 순차 적층되되, 상기 광열변환층(2a)과 보호층(3a)의 구성물질을 조절하거나, 보호층(3a)의 나노 구조를 조절함으로써 열전도도를 낮추고 이로 인해 세기가 강한 레이저 공정범위에서도 열에너지가 전사층의 전사가능 온도 범위 안에 유지될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
더욱 구체적으로는, 레이저 빔(7a)을 조사하여 발생되는 광열변환층(2a)에서의 열의 양은 전사층(4a)의 전사가능 온도범위에 포함 또는 초과되고, 적외선 파장의 레이저로부터의 광학밀도값이, 람베르트-베르법칙(Lambert-Beer's Law)의 A(흡수율)=log(1/%T)= εcd 에 의해, 1.00 ~ 2.00의 범위를 가지는 레이저 열전사용 도너 필름을 제공한다. 광학밀도값이 1.0 미만일 경우는 광열변환층에서 흡수된 광에너지으로부터 변환되는 열에너지의 양이 적어 미전사 현상이 발생되기 쉽고, 반면에 광학밀도값이 2.0을 초과할 경우에는 광열변환층에서 변환된 열에너지의 양이 많아 과전사 현상 및 열손상이 발생 될 수 있다.
한편, 도 1에서 식별번호 "1"은 유기발광물질 증착 전의 레이저 열전사용 도너 필름이고, "2"는 유기발광물질 증착 후의 전사층을 포함한 레이저 열전사용 도너 필름을 나타낸다.
또한 도 2는 본 발명에 따른 레이저 열전사용 도너 필름에 레이저 조사 시 전사되는 과정을 나타내는 모식도로서, 이를 참조하면, 보호층(3a)에서 박리된 전사층(4b)이 억셉터 기판(5a)으로 전사되는 과정을 도시하며, 전사되는 과정에서 보호층(3a)의 박리력에 따라 전사가능여부가 영향을 받을 수 있다는 것을 알 수 있다.
또한 광에너지를 열에너지로 변환시킬 수 있는 상기 광열변환층(2a)은 적외선 파장의 레이저 빛을 흡수할 수 있는 카본블랙, 그래파이트(Graphite), 흑연, 염료 및 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 이들간의 조합된 다수개의 물질로 고분자 수지에 함께 블렌딩되어 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 카본블랙을 선택하여 적용하였으나 광열변환층의 광흡수체 구성물질이 카본블랙으로 한정되어 적용되는 것은 아니다.
또한 상기 광열변환층에는 카본 블랙과 같은 안료 및 유기 중합체와 같은 결합제가 포함될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에 공지된 광열변환층은 UV-경화성 수지 시스템 및 카본 블랙 안료 분산물을 작은 입자형 흡수재 재료로서 포함한다. 카본 블랙은 저렴하고, 안정할 뿐만 아니라 쉽게 처리될 수 있으며, 근적외선(Near Infrared Ray, NIR) 이미지 형성 레이저 파장에서 흡수하기 때문에 대표적으로 많이 사용되는 광흡수체 중에 하나이다. 여기서 제시하는 근적외선은 레이저 열 전사 공정에서 사용되어지는 근적외선(NIR) 700nm ~ 1100nm 범위에서 특정 파장의 것을 의미한다. 일례로는 Nd:YAG 레이저로 통용되어지는 1064nm의 것과 808nm의 특정 파장을 의미한다.
또한 상기 광열변환층 또는 보호층은 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리아닐린, 폴리카르바졸, 에폭시, 알키드, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 이들간 조합된 혼합재질을 포함하는 것을 특징으로 한다. 다만, 본 발명에서 광열변환층 또는 보호층의 열전도도 값은 0.3W/[m·K]이하로, 전사층에 전달된 열이 전사가능 온도범위내로 유지되어야 한다.
본 발명에 따른 레이저 열전사용 도너 필름을 보다 구체적으로 설명하기 위하여, 서로 열전도도가 다른 도너 필름의 레이저 공정범위에 따른 전사능력을 보여주는 그래프인 도 4를 참조하면, 종래의 도너 필름(10)보다 열전도도를 값을 낮게 한 열전도도가 개선된 도너 필름(20)에 의하면 기존의 레이저 공정범위가 더 넓은 범위로 넓어진다는 것을 알 수 있다. 즉 종래의 도너 필름(10)은 레이저 공정범위를 초과하게 되면 과열로 인한 전사층의 과전사 및 열손상이 발생하고, 그로 인한 좁은 레이저 공정범위로 불량률 증가 및 생산성을 저하시킨다. 그러나, 본 발명에 따른 열전도도가 개선된 도너 필름(20)의 경우에는 기존의 레이저 공정범위보다 더 넓은 범위에서 전사가능하게 되기 때문에 공정 수율면에서 큰 장점이 될 수 있게 되는 것이다. 도 4에서 "△T"는 전사가능한 온도범위를 나타낸다.
상술한 열전도도와 관련하여, 이론상으로는 고체상의 도전성 물질의 경우 자유전자를 가지므로 전자전도에 의한 열전도가 지배적인 반면, 고분자와 같은 절연성 물질의 경우는 전자들의 움직임이 제한되어 주로 음향자의 진동에 의해 열전달이 이루어진다. 상기 고분자 물질의 열전도도를 이론적으로 계산하기 위해 Debye식, λ=(Cp·ν·l)/3이 일반적으로 이용되고 있다. 여기에서 Cp는 열용량, v는 평균 음향자 속도, l은 음향자의 평균 자유경로를 의미한다. 고분자는 음향자-음향자간의 산란, 계면 산란, 결함에 의한 산란 등에 의해 열전도도가 저하되므로 산란을 최대화하는 것이 중요하다. 따라서 무정형(amorphous) 고분자를 사용하여 많은 결점(defects)으로부터 산란이 일어나 자유경로가 매우 적게 되고(~ Å) 이는 곧 낮은 열전도도로 나타내게 할 수 있다. 또한 무정형 고분자의 열전도도는 온도에 따라 크게 달라지며 유리전이온도 이상에서는 감소하는 특징이 있다.
그 외에 결합 강도, 곁사슬 분자량, 밀도 분포, 결정상과 무정형상의 계면 등의 인자들에 따라 열도도도가 달라질 수 있다. 때문에 여러 가지를 복합적으로 고려해야 한다.
또한 본 발명에 따른 레이저 열전사용 도너 필름은 상술한 방법 이외에 열전도도를 낮추는 방법에는 보호층을 나노구조로 구성하는 방법도 있다. 즉 도 3에 도시된 바와 같이, 보호층(3b)에 다공성 형태의 고분자 재료를 적용함으로써 열전도도를 낮출 수 있다. 이는 보호층 내에 기공을 형성하여 기체와 고체의 열전도율차를 이용하는 방법으로써, 기공 안에 존재하는 기체상의 경우에는 분자들의 불규칙 운동이나 특정 방향으로 분자 전체의 움직임에 의해 에너지가 전달되며, 이는 고체의 열전도율보다 매우 낮은 값을 나타낸다. 보호층에 다공성 고분자 수지를 적용으로써 기존의 구조에서보다 열전도도 측면에서 장점을 가질 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 상기 보호층은 기존 견고성을 유지하도록 0.1㎛ ~ 0.5㎛의 기공과 60%이상의 기공율을 가진 다공성 형태의 고분자 수지로 이루어진 것이 바람직하다. 적정범위 이상에서는 코팅층의 내박리성 및 표면조도가 불량할 수 있으며 적정범위 이하에서는 일정 기공률을 가진 다공성 구조로 열전도도의 값을 낮추는 면에서 효율적이지 못하다.
한편, 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너 필름은 각 구성층의 두께 또한 중요한 역할을 한다. 또한 상기 광열변환층과 보호층의 두께는 본 발명에서 제시한 열전도도의 범위로 광열변환층에서 전사층으로 전달되는 열이 전사가능한 온도를 유지되기 위해 각각 0.7㎛ 내지 3.5㎛인 것이 바람직한데, 하다. 두께 적정범위를 초과하게 된다면 전사층의 온도가 전사가 능한 온도 이하가 되어 미전사 현상이 발생되며, 범위 이하가 된다면 전사층에 전달된 열에너지가 과하여 과전사현상 및 전사층의 열손상의 불량이 발생할 수 있다. 바람직하게는 광열변환층의 두께는 광학밀도에 따라 조절되며. 보호층의 두께는 광열변환층의 광학밀도에 따른 열에너지 발생량 및 구성물질 열전도도에 따라 제시된 범위 내에서 제조한다.
상기 제시된 열전도도의 적절한 범위에 관련해서는, 전사층을 구성하는 재료인 유기막층 또는 도전성물질의 유리전이온도과 같은 열적물성에 따라 달라져야 한다. 바람직하게는 유리전이 온도이상의 열에너지 이상, 녹는점 이하로 전사가능온도범위를 정한다.
또한 본 발명에 따른 상기 전사층의 구성재료로는 유기발광물질로서 PFO계 고분자, PPV계 고분자물질 또는 저분자물질로 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기 저분자물질에서 일반적으로 널리 통용되는 재료로는 적색발광재료로 Alq3(호스트)/DCJTB(형광도펀트), Alq3(호스트)/DCM(형광도펀트), CBP(호스트)/PtOEP(인광유기금속착제) 등이 있을 수 있으며, 녹색발광물질로는 Alq3, Alq3(호스트)/C545t(도펀트), CBP(호스트)/IrPPY(인광유기물착제) 등이 있고, 또한 청색발광재료로는 DPVBi, 디스틸벤젠, 디스트릴아리렌등을 사용할 수 있다.
상기 전사층은, 열증착(Thermal deposition), 스퍼터링(Sputtering) 또는 용매 코팅(Solution coating), 스핀코팅(Spin coating)에 의해서, 균일한 층으로 코팅하거나, 또는 디지털 인쇄(예를 들어, 디지털 잉크젯 또는 디지털 전자사진 인쇄), 리소그라피(lithography) 인쇄 또는 증착 또는 마스크를 통한 스퍼터링을 사용하여 패턴으로 인쇄하여, 일반적으로 보호층 위에 배치하여 형성시킨다.
또한 상기 전사층은 전형적으로 리셉터로 전사하기 위한 상기의 구성물질 이외의 층을 포함할 수 있다. 이들 층은 예를 들어, 전계발광 재료 또는 전기적으로 활성인 재료를 포함하는, 유기, 무기, 유기금속성 및 다른 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
1 : 고투명 투과필름의 준비
기재필름으로는 XG Series PET 필름(Toray Advanced Material Korea Inc.)을 준비한다.
2 : 광열변환층과 보호층의 코팅조액 준비
층을 구성하는 주요 고분자 수지를 폴리메타아크릴레이트 수지로 구성하며 카본블랙의 나노블렌딩된 밀베이스를 포함하고, 광개시제(IRGACURE 184, BASF), 분산제, UV경화수지(Epoxy acrylate), 아크릴계의 바인더(trimethylolpropane triacrylate, TMPTA)를 포함하되, 고형분 함량 20.0wt%의 광열변환층 조액을 제조하고, 다음으로 광열변환층과 같은 조액이되, 카본블랙만 제외하고 고형분 함량 35.0wt%의 보호층 조액을 제조한다.
3 : 저분자 형광물질 전사용도의 도너 필름 준비
상기 준비되어진 PET 고분자 필름의 지지체 위에 우선 광열변환층을 2.85㎛의 도막두께로 형성하고 광학밀도값은 1.30을 기준으로 고정시킨다. 그 다음으로는 마찬가지로 광열변환층상에 보호층을 2.4㎛의 두께로 도막한다.
4 : 레이저 전사를 위해 전사층(저분자형광물질)을 포함하는 도너기판 준비
상기에서 제조된 다양한 투과율을 가진 도너 필름에 1064nm의 Nd:YAG Laser 전사장비를 이용하여 저분자 녹색형광물질, 즉 전사층(발광층)을 Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium) 증착하여 열전사용 도너 필름을 제조하였다.
[비교예]
광열변환층과 보호층을 이루고 있는 주요 구성물질의 고분자수지를 폴리메타아크릴레이트 수지에서 폴리스티렌 수지로 대체한 것을 제외하고는, 상기 실시예와 동일하게 수행하여 열전사용 도너 필름을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따른 레이저 열전사용 도너 필름을 사용하여 다음과 같은 실험예를 통해 물리적 특성을 측정하고 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
[실험예]
실시예와 비교예에 따른 레이저 열전사용 도너 필름을 사용하여 레이저 전사 능력 평가 실험을 행하였다. 즉 실시예와 비교예에 따른 레이저 열전사용 도너 필름을 사용하여 LITI 공정의 Nd:YAG 1064nm 레이저로 60W ~ 140W의 에너지 범위로 열 전사 실험을 수행하며, 레이저 전사 및 패턴형성이 우수한 영역이 존재하는지 확인하였다.
하기의 표 1에서 실시예는 광열변환층과 보호층의 주요 구성물질이 폴리메타아크릴레이트 수지인 것이며, 샘플 2는 폴리스티렌 수지이다. 상기 과정은 주요 구성물질을 실험 변수를 둔 것이며, 그 외 변수는 모두 같도록 고정하였다.
구분 | 사용 레이저 공정 범위[레이저 열전사용 도너 필름1064nm Nd:YAG] | ||||||||
샘플 | 60W | 70W | 80W | 90W | 100W | 110W | 120W | 130W | 140W |
실시예 | NG | NG | NG | OK | OK | OK | OK | NG | NG |
비교예 | NG | OK | NG | NG | NG | NG | NG | NG | NG |
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 광열변환층과 보호층을 이루는 주요구성물질이 폴리메타아크릴레이트 수지인 실시예와 폴리스티렌 수지인 비교예를 비교해 보면, 실시예의 전사가능 레이저 공정범위가 비교예에 비해 다소 높은 에너지 범위의 4단계 범위에서 우수한 것으로 더 넓어진 것을 확인할 수 있다. 각 실시예와 비교예의 열전도도를 측정해 보면 실시예가 약 0.22 W/[m·K]의 값을 가지고, 비교예가 약 0.35 W/[m·K]의 값을 나타내는 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 레이저 열전사용 도너 필름은 적절한 열전도도의 파라미터(parameter)를 가진 결과 더 넓은 레이저 공정범위에서 안정된 전사능력을 발휘하게 되며, 이로 인한 레이저 열전사용 도너 필름의 안정성 및 고품질화, 불량률 감소를 도모할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
1: 레이저 열전사용 도너 필름
2: 전사층을 포함한 레이저 열전사용 도너 필름
1a: 기재 필름 2a: 광열 변환층
3a: 보호층 3b: 다공성 형태의 보호층
4a: 전사층 4b: 레이저 전사시의 전사층
4c: 기판에 전사되는 전사층 5a: 억셉터 기판
7a: 레이저 빔 10: 종래의 도너 필름
20: 본원발명에 따른 도너 필름
2: 전사층을 포함한 레이저 열전사용 도너 필름
1a: 기재 필름 2a: 광열 변환층
3a: 보호층 3b: 다공성 형태의 보호층
4a: 전사층 4b: 레이저 전사시의 전사층
4c: 기판에 전사되는 전사층 5a: 억셉터 기판
7a: 레이저 빔 10: 종래의 도너 필름
20: 본원발명에 따른 도너 필름
Claims (8)
- 기재 필름과,
상기 기재 필름 상부에 형성된 광열변환층, 보호층 및 전사층이 순차 적층되되,
상기 광열변환층 또는 상기 보호층은 0.3W/[m·K]이하의 열전도도 값을 가지며
상기 보호층은 0.1 ~ 0.5㎛의 기공을 가지고, 60%이상의 기공률을 가진 다공성 형태의 고분자 수지로 이루어지고,
상기 고분자 수지는 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리아닐린, 폴리카르바졸, 에폭시, 알키드, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 열전사용 도너 필름. - 제1항에 있어서,
레이저 빔을 조사하여 발생되는 상기 광열변환층에서의 열의 양은 상기 전사층의 전사가능 온도범위에 포함되거나 초과되고,
상기 전사층에 전달된 열은 전사가능 온도범위내로 유지되는 것을 특징으로 하는, 레이저 열전사용 도너 필름. - 제1항에 있어서,
상기 광열변환층은 적외선 파장의 레이저로부터 1.0 내지 2.0의 광학밀도값을 가지는 것을 특징으로 하는, 레이저 열전사용 도너 필름. - 제1항에 있어서,
상기 광열변환층은 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리아닐린, 폴리카르바졸, 에폭시, 알키드, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 열전사용 도너 필름. - 제1항에 있어서,
상기 광열변환층과 상기 보호층은 각각 0.7㎛ 내지 3.5㎛의 두께를 가지고, 단층막 구조 또는 2종 이상의 다층막의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는, 레이저 열전사용 도너 필름. - 제1항에 있어서,
상기 전사층은 PFO계 고분자 물질, PPV계 고분자물질 또는 저분자물질로 이루어진 것을 특징으로 하는, 레이저 열전사용 도너 필름. - 제1항에 있어서,
상기 광열변환층은 적외선 파장의 레이저 빛을 흡수할 수 있는 카본블랙, 그래파이트, 흑연, 염료 및 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저 열전사용 도너 필름. - 삭제
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GRNT | Written decision to grant |