KR102406601B1 - 레이저 전사 필름 - Google Patents

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Abstract

레이저 전사 필름이 개시된다. 개시된 레이저 전사 필름은 기재층, 광열변환층, 및 점착층의 순차로 적층된 레이저 전사 필름으로서, 상기 기재층의 하부에 대전방지층을 포함하고, 상기 점착층이 점착 수지 및 대전방지제를 포함한 열경화층이고, 25 ℃에서 1~300 kPa, 60 ℃에서 5 kPa 이상, 및 150 ℃에서 5 kPa 이상의 모듈러스를 가질 수 있다.

Description

레이저 전사 필름{Laser induced transfer film}
레이저 전사 필름에 관한 것이다.
최근, 마이크로 LED는 각 화소를 따로 구동하게 함으로써 기존의 LCD에서 필수요소였던 액정을 사용할 필요가 없으므로, 화소에서 생성된 빛의 손실을 최소화하여 소비전력을 줄일 수 있어, 디스플레이 소자로서 각광받고 있다. 또한, LED 칩의 사이즈를 마이크로 사이즈로 축소하여 무기물 재료의 특성상 휘어질 때 깨지는 문제점을 극복하여 디자인 자유도를 높인 마이크로 LED가 플렉서블 소자 재료로서 널리 연구되고 있다.
상기 마이크로 LED는 각 화소를 위치에 맞게 디스플레이의 구조화하는 공정에서 정확성이 떨어지고 제조시간이 길기 때문에 여러가지 공정기술이 연구 및 개발되고 있다. 그 중에서, 원하는 위치에 레이저와 전사필름을 이용하여 LED 칩을 리시버 필름으로 전사시키는 기술이 제조시간을 단축시킬 수 있는 방법 중 하나로 고려되고 있다. 그러나 대량 생산시 마이크로 단위의 국소 면적에서 레이저의 광을 받아서 발생된 열에 의해 점착제 물성의 변화가 커지면서 정전기에 의한 전사의 불량이 빈번히 발생할 수 있다.
따라서 대량 생산 및 상용화를 위하여 마이크로 LED 칩 전사과정에서 정전기에 의한 불량을 감소시키고자 하는 요구가 여전히 있다.
일 측면은 마이크로 LED 칩 전사과정에서 정전기에 의해 전사되는 칩이 틀어지는 현상이 감소되는 레이저 전사 필름을 제공하는 것이다.
일 측면에 따라,
기재층, 광열변환층, 및 점착층의 순차로 적층된 레이저 전사 필름으로서,
상기 기재층의 하부에 대전방지층을 포함하고,
상기 점착층은 점착 수지 및 대전방지제를 포함한 열경화층이고, 25 ℃에서 1~300 kPa, 60 ℃에서 5 kPa 이상, 및 150 ℃에서 5 kPa 이상의 모듈러스를 갖는, 레이저 전사 필름이 제공된다.
상기 점착층의 두께는 상기 광열변환층 두께의 1~20배일 수 있다.
상기 점착 수지는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 스티렌계 수지, 우레탄계 수지, 설폰계 수지, 에스테르계 수지, 이미드계 수지, 실리콘계 수지, 또는 이들 조합을 포함할 수 있다.
상기 대전방지제는 이온성 액체, 금속염 복합체, 또는 이들 조합을 포함할 수 있다.
상기 이온성 액체는 피리디늄 양이온, 피페리디늄 양이온, 피롤리디늄 양이온, 피롤리늄 양이온, 피롤륨 양이온, 이미다졸륨 양이온, 테트라히드로피리미디늄 양이온, 디히드로피리미디늄 양이온, 피라졸륨 양이온, 피라졸리늄 양이온과, 테트라알킬암모늄 양이온, 트리알킬설포늄 양이온, 테트라알킬포스포늄 양이온, 또는 이들 조합을 포함할 수 있다.
상기 이온성 액체의 상대 음이온은 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 비스(펜타플루오로에테인설포닐)이미드, 퍼플루오로부테인설포네이트, 헵타플루오로포스페이트, (트리플루오로메탄설포닐)트리플루오로아세트아미드, 또는 이들 조합을 포함할 수 있다.
상기 금속염 복합체는 알칼리 금속염, 알칼리 토금속염, 전이금속염, 및 희토류 금속염로부터 선택된 1종 이상의 금속염에 양이온 전도 유기 화합물 및 음이온 전도 유기 화합물이 배위결합된 복합체를 포함할 수 있다.
상기 대전방지제의 함량은 상기 열경화층 총 중량을 기준으로 하여 1~10 중량%일 수 있다.
상기 대전방지층은 티오펜계, 피롤계, 및 아닐린계로부터 선택된 전도성 고분자를 포함할 수 있다.
기재층 및 광열변환층 중에서 선택된 하나 이상에 대전방지제를 더 포함할 수 있다.
상기 광열변환층은 광흡수제 및 바인더를 포함하고, 상기 광흡수제의 최대흡수파장이 900~1,200nm인 근적외선 흡수염료를 포함할 수 있다.
상기 레이저 전사 필름의 표면저항은 1012 Ω/□ 이하일 수 있다.
상기 레이저 전사 필름의 투과율은 355 ㎚에서 41%이상, 580 ㎚에서 83%이상, 1064 ㎚에서 5~60%일 수 있다.
일 측면에 따른 레이저 전사 필름은 기재층, 광열변환층, 및 점착층의 순차로 적층되고, 상기 기재층의 하부에 대전방지층을 포함하고, 상기 점착층은 점착 수지 및 대전방지제를 포함한 열경화층이고, 25 ℃에서 1~300 kPa, 60 ℃에서 5 kPa 이상, 및 150 ℃에서 5 kPa 이상의 모듈러스를 갖기에, 마이크로 LED 칩 전사과정에서 정전기에 의해 전사되는 칩이 틀어지는 현상이 감소되는 레이저 전사 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 레이저 전사 필름의 단면도이다.
도 2는 도 1의 레이저 전사 필름의 작용 및 효과를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 레이저 전사 필름에 관해 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.
달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다.
본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.
본 명세서에서 구성요소의 앞에 "적어도 일 면"이라는 표현은 상기 구성요소의 "일 면" 또는 "양 면"을 모두 포함하는 것을 의미한다. 본 명세서에서 구성요소들의 앞에 "적어도 1종", "1종 이상", 또는 "하나 이상"이라는 표현은 전체 구성요소들의 목록을 보완할 수 있고 상기 기재의 개별 구성요소들을 보완할 수 있는 것을 의미하지 않는다.
본 명세서에서 "및/또는"이라는 용어는 관련 기재된 하나 이상의 항목들의 임의의 조합 및 모든 조합을 포함하는 것을 의미한다. 본 명세서에서 "또는"이라는 용어는 "및/또는"을 의미한다.
본 명세서에서 "포함"이라는 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 추가 또는/및 개재할 수 있음을 나타내도록 사용된다. 본 명세서에서 "이들 조합"이라는 용어는 앞서 기술한 2개 이상의 구성요소들의 혼합물 또는 합금 등을 나타내도록 사용된다. 본 명세서에서 "~계 수지(또는 염료)"라는 용어는 "~ 수지(또는 염료)" 또는/및 "~ 수지(또는 염료)의 유도체"를 포함하는 넓은 개념을 나타내도록 사용된다.
본 명세서에서 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는 각 성분 간의 중량비율을 의미한다.
본 명세서에서 일 구성요소가 다른 구성요소의 "상(면)에" 배치되어 있다고 언급되는 경우, 일 구성요소는 다른 구성요소 위에 직접 배치될 수 있거나 상기 구성요소들 사이에 개재된 구성요소들이 존재할 수 있을 수 있다. 반면에, 일 구성요소가 다른 구성요소 "상(면)에 직접" 배치되어 언급되는 경우, 개재된 구성요소들이 존재하지 않을 수 있다.
본 명세서에서, "레이저 전사 필름"이란 레이저가 조사될 때 열이 발생하고, 이렇게 발생한 열에 의해 팽창하여 상기 레이저 전사 필름에 부착된 전사체를 리시버 필름으로 전사하는 필름을 의미한다.
본 명세서에서, "전사체"란 레이저 전사 필름으로부터 리시버 필름으로 전사되는 물품을 의미한다.
본 명세서에서, "열팽창성"이란 열에 의해 팽창하는 성질을 의미한다.
도 1은 일 구현예에 따른 레이저 전사 필름의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일 구현예에 따른 레이저 전사 필름(10)은 기재층(11), 광열변환층(12) 및 점착층(13) 이 순서대로 포함한다.
상기 기재층(11)은 (i) 레이저 전사 필름의 제조, (ii) 레이저 전사 필름과 리시버 필름의 합지 및 (iii) 전사가 끝난 후 리시버 필름으로부터 레이저 전사 필름의 제거와 같은 일련의 프로세스에서 기능성을 갖는 다른 층들, 예를 들어, 레이저 전사 필름을 구성하는 다른 층들인 광열변환층(12), 점착층 및 선택적으로 상기 점착층 상에 부착되는 전사체(예를 들어, LED chip, 반도체 chip 등)를 지지하는 역할을 수행한다.
상기 기재층(11)은 통상적으로 고분자 필름일 수 있다.
상기 고분자 필름은 광투과성과 열안정성을 동시에 갖는 것일 수 있다.
상기 고분자 필름은 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리비닐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 또는 이들 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 필름은 폴리에스테르계 수지일 수 있다. 상기 폴리에스테르계 수지는 직쇄형 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르계 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 이들 조합을 포함할 수 있다.
그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 고분자 필름은 특정 응용을 위한 충분한 기계적/열적 안정성 및 특정 파장을 갖는 광의 높은 투과율과 같은 충분한 광학적 성질을 갖는 다른 고분자를 더 포함할 수 있다.
상기 기재층(11)의 두께는 5~500㎛일 수 있다.
상기 기재층(11)에 사용되는 고분자는 다른 목적, 예를 들어, 광열변환층(12)과의 접착성 향상을 위하여 프라이머 처리 또는 조도(거칠기)처리된 것이거나, 열안정성 향상을 위하여 연신, 열처리 또는 발수처리된 것이거나, 빛의 투과성 조절을 위하여 소량의 미립자 또는 충전제를 함유하거나 발수처리된 것일 수 있다.
상기 기재층(11)은 한국공개특허공보 제2007-0067725호, 제2007-0049003호 및 제2004-0101053호에 개시된 기재필름들일 수 있으며, 상기 특허문헌들은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.
상기 광열변환층(12)은 광흡수제 및 바인더를 포함할 수 있다.
상기 광열변환층(12)은 레이저 전사 필름을 사용하여 리시버 필름으로 전사체를 전사하는 동안 광열변환층(12) 내부에 포함된 광흡수제에 의해 광(레이저)를 흡수하여 이를 열로 전환함으로써 전사체를 리시버 필름으로 전사하는 동력을 제공한다.
상기 광흡수제는 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선 및/또는 자외선 영역의 빛을 흡수하고, 흡수된 광을 열로 전환시킨다.
상기 광흡수제는 전사에 사용되는 파장 영역 또는 특정 파장의 빛은 고도로 흡수하지만, 다른 파장 영역 또는 특정 파장 이외의 빛은 투과 또는 반사시켜 훨씬 덜 흡수하는 것일 수 있다.
상기 광흡수제는 780~1,500 nm의 파장 영역의 빛을 흡수하는 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 광흡수제는 최대 흡수 파장이 900~1,200nm인 근적외선 흡수 염료, 금속입자 또는 이들 조합을 포함할 수 있다. 상기 근적외선 흡수 염료의 예로는 디임모늄계 염료, 시아닌계 염료, 인도시아닌계 염료, 폴리메틴계 염료, 스쿠아릴륨계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 디티올 착체계 염료 또는 아조계 염료 등이 사용될 수 있다. 이들 중에서도 근적외선 영역에서 흡수 파장역이 비교적 넓은 디임모늄계 염료가, 단독으로 또는 이것을 베이스로 하여 다른 근적외선 흡수 염료와 조합하여 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 디임모늄계 염료는 하기 화학식 1로 표시되는 염료를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure 112020051060941-pat00001
상기 화학식 1에서,
n은 1 또는 2이고;
R1 내지 R8은 서로 독립적으로 시아노기, 니트로기, 카르복시기, 설포닐기, 할로겐기, 히드록시기, C1-C10의 알콕시기, C1-C10의 아실옥시기 또는 C1-C10의 알킬아미노기로 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기이고;
X-는 플루오로알킬 포스페이트 음이온이다.
상기 디임모늄계 염료는 근적외선, 예를 들어 780~1500㎚ 파장영역에서의 흡광도가 다른 유기염료에 비하여 우수한 반면, 가시광선 영역에서의 흡광도는 낮아 근적외선에 의한 광열변환의 효율은 높으면서도 가시광선 영역에서의 투명성은 높은 수준을 유지할 수 있다.
상기 디임모늄계 염료는 유기용매에 대한 용해성이 매우 우수하다. 이와 같은 용매에 대한 용해성은 광흡수제의 효과적인 분산에 필수적인 것으로서, 수지 내 분산 문제로 분산 밀도에 따른 발생열의 편차에 의해 형광체에 전해지는 열량의 차이를 줄일 수 있을 뿐만아니라 5 ㎛ 이하의 얇은 두께를 갖는 광열변환층의 두께 편차를 줄일 수 있다.
상기 광흡수제의 함량은 상기 광열변환층(12) 100 중량부를 기준으로 하여 0.1~30 중량부일 수 있다. 예를 들어, 상기 광흡수제의 함량은 상기 광열변환층(12) 100 중량부를 기준으로 하여 0.5~30 중량부일 수 있다. 상기 광흡수제의 함량이 상기 범위 내일 때, 우수한 전사특성을 갖는 레이저 전사 필름을 제공할 수 있다.
상기 바인더는 기재층(11) 및/또는 점착층(13)과의 접착성 조절을 위해 사용된다.
상기 바인더는 상기 광흡수제와 양호한 상용성을 나타내고, 기재층(11)과의 부착력이 높아야 한다. 상기 바인더는 예를 들어, -OH, -COOH, -NH2와 같은 반응성 관능기를 갖거나 또는 가지지 않는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴산과 같은 아크릴계 수지 또는 이와 폴리올레핀계의 공중합체; 설폰화되거나 설폰화되지 않은 에스테르계 수지, 우레탄계 수지; 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐아세테이트와 같은 비닐알코올계 수지; 폴리올레핀계 수지; 및 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 폴리클로로트리플루오르에틸렌과 같은 불소계 수지 등을 포함할 수 있다.
상기 광흡수제와 바인더는 수성 또는 유성 코팅조성물로 제조되어 상기 기재층(11) 상에 코팅될 수 있다. 상기 광흡수제와 바인더로 구성되는 코팅조성물의 고형분 함량은 5 내지 85 중량%일 수 있거나 예를 들어, 5 내지 60 중량%일 수 있다. 상기 코팅조성물의 고형분 함량이 5 중량% 미만이면 목표로 하는 코팅층 두께를 가공하기가 어려워질 수 있고, 85 중량%를 초과하면 코팅조성물 내 수지의 점도가 높아 코팅 후 표면이 거칠어질 수 있다. 상기 코팅조성물의 고형분 중 디임모늄계 염료의 함량은 1~15 중량%일 수 있다. 상기 디임모늄계 염료의 함량이 1 중량% 미만이면, 장파장에서 충분한 빛을 열에너지로 전환할 수 없으며, 15 중량% 초과라면, 용매에 대한 용해 및 수지 분산이 어려워질 수 있다. 상기 광열변환층(12)의 형성은 150℃ 이상의 온도에서 장시간 건조 시 염료의 효율이 낮아질 수 있다.
상기 광열변환층(12)은 국부적인 열의 흡수가 전사에 유리하다는 측면에서 가능한 한 두께가 얇은 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 광열변환층(12)은 0.1~20㎛의 두께를 가질 수 있거나 0.4~10㎛의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 광열변환층(12)은 건조 후의 도포량이 0.5~9g/m2일 수 있다. 상기 광열변환층(12)은 예를 들어, 건조 후의 도포량이 1~9g/m2일 수 있거나 2~9g/m2일 수 있거나 3~9g/m2일 수 있다.
상기 점착층(13)은 상기 전사체를 레이저 전사 필름(10)에 부착시키는 역할을 수행한다. 상기 점착층(13)의 점착력은 리시버 필름의 점착력을 고려하여 설계하여야 한다. 레이저 전사 필름(10)의 점착력이 리시버 필름의 점착력 보다 낮을 경우, 두 필름의 합지시 전사체가 리시버 필름측으로 옮겨가는 문제가 발생하며, 반대로 레이저 전사 필름(10)의 점착력이 리시버 필름보다 과도한 점착력을 보이는 경우에는 레이저 조사에 전사가 일어나지 않는 문제가 발생한다. 레이저 열전사 필름(10)의 점착력은 5~500 gf/in일 수 있으며, 리시버 필름의 점착력에 따라 상기 범위 내에서 조절할 수 있다.
상기 점착층(13)의 두께는 1 내지 30 um일 수 있다. 상기 점착층(13)의 두께가 1 um 미만이 되면, 충분한 박리강도와 접착력을 구현할 수가 없어서 전사체를 이송받지를 못하고, 30 um를 초과하게 되면. 점착층(13)에 전사체가 침투하게 되면서 전사체를 레이저 전사시에 전사가 되지 않는 불량이 발생할 수 있다.
상기 점착층(13)은 점착 수지 및 대전방지제를 포함한 열경화층이고, 25 ℃에서 1~300 kPa, 60 ℃에서 5 kPa 이상, 및 150 ℃에서 5 kPa 이상의 모듈러스를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 점착층(13)은 25 ℃에서 75~300 kPa, 60 ℃에서 55 kPa 이상, 및 150 ℃에서 30 kPa 이상의 모듈러스를 가질 수 있다.
상기 점착층(13)은 25℃에서 모듈러스가 1 kPa 미만이면, 흐름성이 지나치게 많이 발생하여 전사체를 이송받을 경우 전사체가 점착층에 깊게 전사가 되어 전사체의 배열이 틀어지거나 전사 불량이 발생할 수 있다. 상기 점착층(13)은 25℃에서 모듈러스가 300 kPa를 초과하게 되면, 점착층가 딱딱해 지면서 전사체를 이송받을 때 완충해주지 못해서 불량이 발생할 수 있다. 상기 점착층(13)은 60 ℃ 및 150 ℃에서 모듈러스가 각각 5 kPa 미만이 되면, 레이저 조사시 발생된 열에 의해서 점착층의 흐름성이 커져 전사체 전사시에 불량이 발생할 수 있다.
상기 점착 수지는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 스티렌계 수지, 우레탄계 수지, 설폰계 수지, 에스테르계 수지, 이미드계 수지, 실리콘계 수지, 또는 이들 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 아크릴계 수지는 C1-C14의 알킬기로 치환된 (메타)아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있다. 상기 C1-C14의 알킬기로 치환된 (메타)아크릴레이트 단량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 및 테트라데실(메타)아크릴레이트 등을 포함할 수 있으며, 상기 단량체를 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 상기 아크릴계 수지는 탄소수 15 이상의 알킬기로 치환된 (메타)아크릴레이트 단량체를 사용한다면, 점착제의 응집력이 저하될 수 있고, 유리전이온도(Tg) 또는 점착성의 조절이 어려워질수 있다.
상기 대전방지제가 이온성 액체, 금속염 복합체, 또는 이들 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 이온성 액체는 피리디늄 양이온, 피페리디늄 양이온, 피롤리디늄 양이온, 피롤리늄 양이온, 피롤륨 양이온, 이미다졸륨 양이온, 테트라히드로피리미디늄 양이온, 디히드로피리미디늄 양이온, 피라졸륨 양이온, 피라졸리늄 양이온과, 테트라알킬암모늄 양이온, 트리알킬설포늄 양이온, 테트라알킬포스포늄 양이온, 또는 이들 조합을 포함할 수 있다. 상기 이온성 액체의 양이온은 이들에 포함된 알킬기 일부가 알케닐기, 알콕실기 또는 에폭시기로 치환될 수 있다.
상기 이온성 액체의 상대 음이온은 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 비스(펜타플루오로에테인설포닐)이미드, 퍼플루오로부테인설포네이트, 헵타플루오로포스페이트, (트리플루오로메탄설포닐)트리플루오로아세트아미드, 또는 이들 조합을 포함할 수 있다.
상기 금속염 복합체는 알칼리 금속염, 알칼리 토금속염, 전이금속염, 및 희토류 금속염로부터 선택된 1종 이상의 금속염에 양이온 전도 유기 화합물 및 음이온 전도 유기 화합물이 배위결합된 복합체를 포함할 수 있다. 또한 상기 금속염 복합체는 금속염 단독, 금속염에 양이온 전도 유기 화합물이 배위결합된 것, 금속염에 음이온 전도 유기 화합물이 배위결합된 것, 및 금속염에 양이온 전도 유기화합물과 음이온 전도 유기 화합물이 배위결합된 것을 모두 포함할 수 있다.
상기 알칼리 금속염으로서 Li, Na, K 등이 포함된 모든 금속염이 사용될 수 있으며, 상기 알칼리 토금속염으로서 Be, Ma, Ca 등이 포함된 모든 금속염이 사용될 수 있으며, 상기 전이금속염은 Fe, Ni, Cu, Zn 등이 포함된 모든 금속염이 사용될 수 있으며, 상기 희토류 금속염은 스칸듐계 금속염, 이트륨계 금속염, 또는 란탄계 금속염이 사용될 수 있다.
상기 대전방지제의 함량은 상기 열경화층 총 중량을 기준으로 하여 1~10 중량%일 수 있다. 상기 대전방지제의 함량이 상기 열경화층 총 중량을 기준으로 하여 1 중량% 미만이라면, 충분한 대전방지 특성을 얻지 못할 수 있다.
상기 기재층(11)의 하부에 대전방지층(14)을 포함할 수 있다.
상기 대전방지층(14)은 티오펜계, 피롤계, 및 아닐린계로부터 선택된 전도성 고분자를 포함할 수 있다. 상기 전도성 고분자의 예로는 폴리(파라페닐렌), 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리에틸렌디옥시티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린 및 폴리(페닐렌비닐렌)에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 그러나, 전도성 고분자의 종류가 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 4급 암모늄염 화합물; 피리디늄염; 1 내지 3개의 아미노기를 갖는 양이온성 화합물; 설폰산 염기, 황산 에스테르 염기, 인산 에스테르 염기, 포스폰산 염기 등의 음이온성 화합물; 아미노산계 또는 아미노 황산 에스테르계 화합물 등의 양성 화합물; 이미노 알코올계 화합물, 글리세린계 화합물, 폴리에틸렌 글리콜계 화합물 등의 비이온성 화합물; 주석 또는 티타늄 등을 포함한 금속 알콕사이드 화합물 등의 유기 금속 화합물; 상기 유기 금속 화합물의 아세틸아세토네이트 염 등의 금속 킬레이트 화합물; 이러한 화합물들의 2 종 이상의 반응물 또는 고분자화물; 이러한 화합물들의 2 종 이상의 혼합물 등을 추가로 포함할 수 있다. 여기서, 상기 4급 암모늄염 화합물은 분자 내에 1개 이상의 4급 암모늄염기를 가지는 화합물일 수 있으며, 저분자형 또는 고분자형을 제한없이 사용할 수 있다. 또한, 상기 전도성 고분자를 금속 산화물 미립자와 함께 사용할 수 있다. 상기 금속 산화물 미립자로는 산화 아연, 산화 안티몬, 산화 주석, 산화 세륨, 인듐 주석 산화물, 산화 인듐, 산화 알루니늄, 안티몬 도핑된 산화 주석, 알루미늄 도핑된 산화 아연 등을 들 수 있다.
상기 기재층(11) 및 광열변환층(12) 중에서 선택된 하나 이상에 대전방지제를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 대전방지제는 전술한 전술한 전도성 고분자, 이온성 액체, 금속염 복합체, 또는 이들 조합을 포함할 수 있다.
상기 레이저 전사 필름(10)의 표면저항은 1012 Ω/□ 이하일 수 있다.
상기 레이저 전사 필름(10)의 투과율은 355 ㎚에서 41%이상, 580 ㎚에서 83%이상, 1064 ㎚에서 5~60%일 수 있다.
상기 레이저 전사 필름(10)은 상기 점착층 표면에 부착된 전사체를 더 포함할 수 있다.
상기 전사체는 유기물, 무기물, 유기금속 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 전사체로서 선택적으로 패턴화될 수 있는 물질의 예는 착색제(결합제에 분산된 안료 및/또는 염료를 포함함), 편광제, 액정 물질, 입자(액정 디스플레이용 스페이서, 자기 입자, 절연 입자 및/또는 도전성 입자를 포함함), 발광형 물질(형광체 및/또는 유기 전기 발광 물질을 포함함), 발광형 소자(예를 들어, 전기 발광 소자)에 혼입될 수 있는 수광형 물질, 소수성 물질(잉크젯 리셉터(receptor)용 파티션 뱅크(partition bank)를 포함함), 친수성 물질, 다층 스택(예를 들어, 유기 전기발광 소자와 같은 다층 소자 구조체), 마이크로구조 층, 나노구조 층, 포토레지스트, 금속, 고분자, 점착제, 결합제, 생체 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 전사체는 디스플레이 응용, 특히 컬러 필터 제조에 유용한 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.
상기 전사체는 LED chip 또는 반도체칩을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 레이저 전사 필름(10)의 작용 및 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 레이저 전사 필름(10)과 리시버 필름(20)이 합지되어 있다. LED chip(30)은 레이저 전사 필름(10)의 점착층(13)에 부착되어 있다.
또한, 레이저 전사 필름(10)에 국부적으로 레이저가 조사된다. 이때, 레이저 전사 필름(10)의 광열변환층(12)이 발열 및 팽창하여 기재층(11)과의 사이에 공동(C: cavity)을 형성한다. 여기서, 기재층(11)의 팽창 높이(즉, 최대 높이)를 "h"라고 한다.
이후, 광열변환층(12) 상의 점착층(13)에 부착되어 있는 LED chip(30)은 광열변환층(12)의 팽창으로 인해 리시버 필름(20)쪽으로 이동한 후, 리시버 필름(20)의 점착층(23)(이는 리시버 필름(20)의 기재층(21) 상에 배치된 전극층(22) 상에 배치되어 있음)에 밀착된다.
이후, LED chip(30)은 레이저 전사 필름(10)의 점착층(13)과 분리된 후 리시버 필름(20)의 점착층(23)에 부착된다.
결과로서, 레이저 전사 필름(10)으로부터 리시버 필름(20)으로의 LED chip(30)의 전사가 이루어진다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1: 레이저 전사 필름
기재필름으로서 두께가 100 ㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(도레이첨단소재(주), XG7PH8)을 준비하였다.
대전방지층 형성용 조성물로서 PEDOT: PSS수지(poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate, 토요잉크사(Lioduras AQ-10)와 헤라우스 분산제(Heraeus, Clevious PT2) 를 1:1의 중량비로 혼합하여 준비하였다.
광열변환층 형성용 조성물로서 디임모늄염 염료(경인양행 주식회사, NIR1000A) 및 열경화성 아크릴 수지 (아라카오사, AC601)의 고형분 30중량%을 준비하였다. 상기 디임모늄염 염료의 함량은 광열변환층 형성용 조성물 전체 고형분을 기준으로 하여 1 중량%로 하였다.
점착층 형성용 조성물로서 열경화성 아크릴 수지 (삼화페인트, SA3000)의 고형분 35중량%에 상기 열경화성 아크릴 수지 전체 중량을 기준으로 하여 트리부틸메틸암모늄 비스 (트리플루오르메틸설포닐)이미드 1 중량%를 첨가하였다.
상기 기재필름 위에 메이어 바를 이용하여 광열변환층 형성용 조성물을 도포한 다음, 140 ℃에서 60 초간 열건조하여 평균두께 1.5 ㎛의 광열변환층을 형성하였다. 상기 광열변환층 위에 메이어 바를 이용하여 상기 점착층 형성용 조성물을 도포한 다음, 130 ℃에서 90 초간 열건조하여 평균두께 15 ㎛의 점착층을 형성하였다. 상기 기재필름 하부에 메이어 바를 이용하여 상기 대전방지층 형성용 조성물을 도포한 다음, 60 ℃에서 60 초간 열건조하고 300 mJ/cm2 광량조건에서 자외선 경화하여 평균두께 0.6 ㎛의 대전방지층을 형성하여 후술하는 도 1에서 보이는 바와 같은 레이저 전사 필름을 제작하였다
실시예 2: 레이저 전사 필름
점착층 형성용 조성물로서 열경화성 아크릴 수지 (삼화페인트, SA3000)의 고형분 35 중량%에 상기 점착층 형성용 조성물 전체 중량을 기준으로 하여 트리부틸메틸암모늄 비스 (트리플루오르메틸설포닐)이미드 1 중량% 대신 2 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 레이저 전사 필름을 제작하였다.
실시예 3: 레이저 전사 필름
점착층 형성용 조성물로서 열경화성 아크릴 수지 (삼화페인트, SA3000)의 고형분 35 중량%에 상기 점착층 형성용 조성물 전체 중량을 기준으로 하여 트리부틸메틸암모늄 비스 (트리플루오르메틸설포닐)이미드 1 중량% 대신 5 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 레이저 전사 필름을 제작하였다.
실시예 4: 레이저 전사 필름
점착층 형성용 조성물로서 열경화성 아크릴 수지 (삼화페인트, SA3000)의 고형분 35 중량%에 상기 점착층 형성용 조성물 전체 중량을 기준으로 하여 트리부틸메틸암모늄 비스 (트리플루오르메틸설포닐)이미드 1 중량% 대신 10 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 레이저 전사 필름을 제작하였다.
비교예 1: 레이저 전사 필름
점착층 형성용 조성물로서 열경화성 아크릴 수지 (삼화페인트, SA3000)의 고형분 35중량%을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 레이저 전사 필름을 제작하였다.
평가예 1: 레이저 전사 필름의 물성 평가
상기 실시예 1~4 및 비교예 1에서 제작된 레이저 전사 필름의 물성을 하기 방법에 따라 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1) 점착층의 모듈러스(kPa) 측정
각각의 레이저 전사 필름의 이형필름을 제거한 후 신뢰성 있는 모듈러스 측정을 위해 점착층의 두께 1 mm가 되도록 적층하였고, 직경이 8㎜인 천공기로 적층물을 천공하여 시편으로 사용하였다. 그리고 나서, 동적 점탄성 측정 장치인 ARES(TA instrument사)를 사용하여 전단모드 1Hz, 진동수(frequency) 1 rad/sec, 및 -70 ~ 200℃ 온도 범위에서 5 ℃/min 상승온도로 25℃, 60℃, 150℃에서 각각 레이저 전사 필름의 점착층의 모듈러스를 측정하였다.
(2) 표면저항(Ω/□) 측정
상기 각각의 레이저 전사 필름에 대하여 ACL Staticide Model 800을 이용하여 길이방향으로 1 m 간격으로 20 ℃, 45% RH 조건 하에 3 포인트의 표면저항을 측정(@100V)하였다.
(3) 전사특성 평가
상기 각각의 레이저 전사 필름에 대하여 미니 LED 칩을 접착한 후 피코초 레이저 발생기(Durtto)를 이용하여 1064 ㎚의 파장을 1초 이하로 조사한 후에 전사특성을 다음과 같이 평가하였다.
◎: 10개 중 8개 이상의 칩이 정상적으로 전사가 일어남
○: 10개중 6~7개의 칩이 정상적으로 전사가 일어남
△: 10개중 4~5개의 칩이 정상적으로 전사가 일어남
X: 4개 미만의 칩이 정상적으로 전사가 일어남
(4) 투과율 측정(%)
투과율은 점착제/광열변환층/PET/대전방지층으로 구성된 샘플을 5 ㎝ x 5 ㎝로 만들고 SHIMADZU사의 UV-3600을 이용해서 300 ~ 1200㎚ 범위에서 측정하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1
모듈러스(kPa, @25℃) 53.5 54.8 56.2 57.5 312
모듈러스(kPa, @60℃) 32.3 32.8 33.3 33.9 3.2
모듈러스(kPa, @150℃) 16.4 16.5 16.6 16.8 1.5
표면저항(Ω/□) 1.88 X 1011 3.68 X 1010 7.15 X 109 1.94 X 108 1012 초과
전사특성 △ O O ◎ X
투과율(%,
@355 nm)		 55.02 50.57 46.52 45.19 38.19
투과율(%,
@580nm)		 86.78 85.74 85.04 84.80 82.33
투과율(%,
@1064 nm)		 36.92 37.03 36.97 37.10 60.70
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1~4에서 제작된 레이저 전사 필름은 비교예 1에서 제작된 레이저 전사 필름과 비교하여 점착층에서의 모듈러스가 25 ℃에서 50 kPa 이상, 60 ℃에서 30 kPa 이상, 및 150 ℃에서 16 kPa 이상이며, 레이저 전사 필름의 표면저항이 1012 Ω/□ 이하이며, 투과율이 355 ㎚에서 40% 이상, 580 ㎚에서 83% 이상, 1064 ㎚에서 35~60% 이상임을 확인할 수 있다. 이로부터, 실시예 1~4에서 제작된 레이저 전사 필름은 비교예 1에서 제작된 레이저 전사 필름과 비교하여 칩 전사과정에서 정전기에 의해 전사되는 칩이 틀어지는 현상이 감소하였음을 확인할 수 있다.
10: 레이저 전사 필름 11, 21: 기재층
12: 광열변환층 13, 23: 점착층
14: 대전방지층 20: 리시버 필름
22: 전극층 30: LED chip
C: 공동 h: 팽창 높이

Claims (13)

  1. 기재층, 광열변환층, 및 점착층의 순차로 적층된 레이저 전사 필름으로서,
    상기 기재층의 하부에 대전방지층을 포함하고,
    상기 점착층이 점착 수지 및 대전방지제를 포함한 열경화층이고, 25 ℃에서 1~300 kPa, 60 ℃에서 5 kPa 이상, 및 150 ℃에서 5 kPa 이상의 모듈러스를 갖고,
    상기 대전방지제가 이온성 액체를 포함하는, 레이저 전사 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점착층의 두께가 상기 광열변환층 두께의 1~20배인, 레이저 전사 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 점착 수지가 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 스티렌계 수지, 우레탄계 수지, 설폰계 수지, 에스테르계 수지, 이미드계 수지, 실리콘계 수지, 또는 이들 조합을 포함하는, 레이저 전사 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지제가 금속염 복합체를 더 포함하는, 레이저 전사 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이온성 액체가 피리디늄 양이온, 피페리디늄 양이온, 피롤리디늄 양이온, 피롤리늄 양이온, 피롤륨 양이온, 이미다졸륨 양이온, 테트라히드로피리미디늄 양이온, 디히드로피리미디늄 양이온, 피라졸륨 양이온, 피라졸리늄 양이온과, 테트라알킬암모늄 양이온, 트리알킬설포늄 양이온, 테트라알킬포스포늄 양이온, 또는 이들 조합을 포함하는, 레이저 전사 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이온성 액체의 상대 음이온이 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 비스(펜타플루오로에테인설포닐)이미드, 퍼플루오로부테인설포네이트, 헵타플루오로포스페이트, (트리플루오로메탄설포닐)트리플루오로아세트아미드, 또는 이들 조합을 포함하는, 레이저 전사 필름.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 금속염 복합체가 알칼리 금속염, 알칼리 토금속염, 전이금속염, 및 희토류 금속염로부터 선택된 1종 이상의 금속염에 양이온 전도 유기 화합물 및 음이온 전도 유기 화합물이 배위결합된 복합체를 포함하는, 레이저 전사 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지제의 함량이 상기 열경화층 총 중량을 기준으로 하여 1~10 중량%인, 레이저 전사 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 대전방지층이 티오펜계, 피롤계, 및 아닐린계로부터 선택된 전도성 고분자를 포함하는, 레이저 전사 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    기재층 및 광열변환층 중에서 선택된 하나 이상에 대전방지제를 더 포함하는, 레이저 전사 필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광열변환층이 광흡수제 및 바인더를 포함하고, 상기 광흡수제의 최대흡수파장이 900~1,200nm인 근적외선 흡수염료를 포함하는, 레이저 전사 필름.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 전사 필름의 표면저항이 1012 Ω/□ 이하인, 레이저 전사 필름.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 전사 필름의 투과율이 355 ㎚에서 41%이상, 580 ㎚에서 83%이상, 1064 ㎚에서 5~60%인, 레이저 전사 필름.
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