KR20130078600A - 열전사 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열전사 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 전사층이 적층되는 코팅층의 표면 에너지를 낮추어 열전사 필름을 패터닝한 후 열전사 필름 제거시 유기발광물질의 뜯김 현상을 방지할 수 있는 열전사 필름에 관한 것이다.
Description
본 발명은 열전사 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 유기발광물질을 포함하는 전사층이 적층되는 접촉면의 표면 에너지를 낮추어 열전사 필름을 패터닝한 후 열전사 필름 제거시 유기발광물질의 뜯김 현상을 방지할 수 있는 열전사 필름에 관한 것이다.
최근 광산업, 디스플레이 산업, 반도체 산업, 바이오 산업 등에서 제품의 박막화 및 고성능화의 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구에 부합하기 위해서는 각각의 부품을 구성하고 있는 배선 또는 기능성 박막층이 더욱더 작고 균일하게 패턴을 형성하고 있어야 한다. 이를 위한 방법 중에서도 광열 변환층을 이용하는 레이저 유도 열 전사(laser induced thermal imaging) 방법은 특정 파장의 광을 흡수하여 열로 변환시킴으로써 광열 변환층 위에 적층되어 있는 전사 재료 예를 들면 유기발광물질을 리셉터에 전사시키는 방법으로 많이 사용되고 있다.
구체적으로 이러한 방법은 열전사 필름에 유기발광물질과 기판 특히 PDL(pixel defining layer)을 적층시키고 열전사 및 패터닝시킨 후 열전사 필름을 벗겨내는 과정(peeling 과정)을 포함한다. 이 과정에서 유기발광물질과 열전사 필름 간의 부착력이 유기발광물질과 기판 간의 부착력과 같거나 크게 되면 peeling 과정에서 유기발광물질의 일부 또는 전부가 뜯김 현상이 발생하여 유기발광물질이 기판에 완전히 또는 일부 전사되지 못할 수 있다. 이러한 뜯김 현상은 열전사 효율을 낮출 수 있고, dead pixel로 발현되어 제품의 수율을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 peeling 과정에서 유기발광물질의 뜯김 현상을 최소화한 열전사 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 열전사 효율이 높은 열전사 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 열전사 필름은 기재층, 및 상기 기재층 위에 적층되어 있고 표면에너지가 25dyne/cm 이하인 전사향상층(코팅층 또는 표층)을 포함할 수 있다.
본 발명은 열전사 필름을 이용한 패터닝 특히 OLED 칼라 패터닝 및 peeling 과정에서 유기발광물질의 뜯김 현상을 제거할 수 있는 열전사 필름을 제공하였다. 또한 본 발명은 열전사 효율을 높일 수 있는 열전사 필름을 제공하였다.
도 1 내지 4는 본 발명에 따른 열전사 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명의 열전사 필름은 기재층, 및 상기 기재층 위에 적층되어 있고 표면에너지가 25dyne/cm 이하인 전사향상층을 포함할 수 있다.
전사향상층
기존의 열전사 필름은 기재층에 광열변환층이 적층되거나, 기재층, 광열변환층 및 중간층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 유기발광물질을 포함하는 전사층이 적층되는 광열변환층 또는 중간층의 표면에너지는 30-40dyne/cm이다. 그 결과 열전사 필름의 peeling 과정에서 유기발광물질의 일부 또는 전부의 뜯김 현상이 발생될 수 있다.
본 발명의 전사향상층은 표면에너지가 25dyne/cm 이하가 될 수 있다. 이러한 전사향상층은 화합물 고유의 표면에너지 값의 차이를 이용하여 특정의 물질을 광열변환층 또는 중간층의 표면으로 migration시켜 화학적으로 다른 2개의 층 또는 그 이상의 층을 형성시키는 방법과 광열변환층 또는 중간층 등의 기재 위에 추가적인 코팅 공정을 통하여 개개의 코팅층을 형성시킬 수 있다.
또한, 전사향상층 위에는 유기발광물질을 포함하는 전사층이 더 적층될 수 있다. 본 발명의 전사향상층은 표면에너지가 낮아, 열전사필름과 유기발광물질 간의 접착력을 낮춤으로써, 유기발광물질의 열전사 후 열전사 필름의 peeling 과정에서 발생되는 유기발광물질의 일부 또는 전부의 뜯김 현상을 방지할 수 있다.
바람직하게는, 전사향상층의 표면 에너지는 10-25dyne/cm, 더 바람직하게는 10-18dyne/cm, 가장 바람직하게는 14-18dyne/cm가 될 수 있다.
표면에너지는 통상의 방법으로 측정할 수 있다.
표면에너지는 표면에너지를 측정하고자 하는 기재 표면 즉 전사향상층에 증류수(또는 n-헥사데칸)를 적가하고 기재 표면과 방울이 이루는 각을 측정한다. "Girifaco-Good-Fowkes-Young(use 1 contact angle of 1 fluid on 1 solid)" 방정식을 사용하여 표면에너지를 계산한다. 또는 표면에너지를 알고 있는 물질(예를 들면, ACCU DYNE TESTER)을 표면에너지를 측정하고자 하는 기재 표면에 도포하고 Wetting 특성을 상대 비교하는 방법으로 측정할 수 있다.
전사향상층은 80도 이상의 물 접촉각을 가질 수 있다. 상기 범위 내에서 유기발광물질의 열전사 및 패터닝 이후 발생하는 유기발광물질의 뜯김 현상을 방지할 수 있다. 바람직하게는 88-180도, 더 바람직하게는 95-180도, 가장 바람직하게는 95-103도의 물 접촉각을 가질 수 있다.
전사향상층은 25도 이상의 n-헥사데칸 접촉각을 가질 수 있다. 상기 범위 내에서 유기발광물질의 열전사 및 패터닝 이후 발생하는 유기발광물질의 뜯김 현상을 방지할 수 있다. 바람직하게는 30-180도, 더 바람직하게는 35-90도, 가장 바람직하게는 35-55도의 n-헥사데칸 접촉각을 가질 수 있다.
전사향상층은 박리강도(peel strength)가 600gf/inch 이하, 바람직하게는 5-500gf/inch, 더 바람직하게는 215-470gf/inch가 될 수 있다.
박리강도는 Nitto Tape 31D 25mm 폭의 부착력 평가 테이프를 폭 30cm, 하중 10kg의 롤러를 사용하여 전사향상층 표면에 적층하여 시편을 제조한다. 25℃에서 3일 동안 방치한 시편에 대해, 분리 속도 300mm/min, 및 분리 각도 180도에서 14FW(Heidon) 테스터를 사용하여 박리강도를 측정할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
전사향상층은 0.1-10,000nm의 두께를 가질 수 있다. 상기 범위 내에서 최대의 표면에너지 감소 및 유기발광물질과의 접착력 감소효과를 가질 수 있다.
전사향상층은 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
경화성 불소계 화합물과 경화성 실록산계 화합물은 전사향상층의 표면에너지를 저하시키기 위한 표면에너지 조절제로서 작용할 수 있다.
경화성 불소계 화합물과 경화성 실록산계 화합물은 자외선에 의해 경화될 수 있는 자외선 경화성 또는 열에 의해 경화될 수 있는 열경화성 화합물을 포함한다.
바람직하게는 자외선 경화성 불소계 화합물과 자외선 경화성 실록산계 화합물이 될 수 있다.
경화성 불소계 화합물 또는 경화성 실록산계 화합물은 중합 반응에 이용될 수 있는 관능기가 1개 이상 바람직하게는 2개 이상의 화합물이다. 특히, 2관능 이상의 다관능 (메타)아크릴레이트가 될 수 있다. 상기 다관능 (메타)아크릴레이트는 에폭시기, 히드록시기, 아미노기 또는 술포닉산 기를 더 포함할 수도 있다.
경화성 불소계 화합물은 퍼플루오로기를 갖는 화합물에 다관능 (메타)아크릴레이트를 반응시킨 불소 변성 다관능 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있다.
예를 들면, 경화성 불소계 화합물은 퍼플루오로 폴리올, 퍼플루오로 폴리에테르 폴리올, 카르복시산을 갖는 퍼플루오로 폴리에테르 이염기산 및 에폭시기를 갖는 퍼플루오로 폴리에테르 에폭시 화합물 등과 같은 퍼플루오로기를 갖는 화합물과, 카르복시산을 갖는 변성 (메타)아크릴레이트 화합물, 에폭시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물 및 이소시아네이트기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물 등의 다관능 (메타)아크릴레이트를 반응시킴으로써 형성된 2관능 이상의 다관능 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있다.
일 구체예로, 경화성 불소계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
<화학식 1>
(CH2=CR1COO)nRf
(상기에서, n은 1 이상이고, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1-5의 선형 또는 분지형의 알킬기이고, Rf는 플루오로알킬기 또는 플루오로알킬렌기이다.)
바람직하게는 n은 2 이상, 더 바람직하게는 2-20이고,
바람직하게는 Rf는 탄소수 2-50의 선형 또는 분지형의 플루오로알킬기 또는 플루오로알킬렌기이다.
경화성 실록산계 화합물은 코팅층의 물 접촉각을 높이고 표면에너지를 저하시킬 수 있다.
경화성 실록산계 화합물은 (메타)아크릴기를 함유할 수 있다. 예를 들면, 경화성 실록산계 화합물은 (메타)아크릴기를 함유하는 폴리에테르변성 디알킬폴리실록산이 될 수 있다.
경화성 실록산계 화합물은 통상적인 합성 방법으로 합성하여 사용할 수도 있고, 상업적으로 시판되는 제품을 구입하여 사용할 수도 있다. 예를 들면, 제품으로는 폴리에테르변성 디메틸폴리실록산(BYK chemie사, BYK3700)을 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물은 상기 조성물 중 고형분 기준으로 0.1-10.0중량%, 바람직하게는 0.1-5.0중량%, 더 바람직하게는 0.5-3.0중량%로 포함될 수 있다.
전사향상층은 열전사 필름에서 광열변환층 또는 중간층(interlayer)이 될 수 있으며, 광열변환층 또는 중간층 위에 적층될 수도 있다.
일 실시예에서, 전사향상층은 광열변환층의 표층(surface layer)에 형성 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전사 필름의 단면을 나타낸 것이다. 도 1에 따르면, 열전사 필름(100)은 기재층(10), 기재층 위에 적층되어 있는 광열변환층(20), 및 광열변환층의 표층에 적층되어 있는 전사향상층(70)으로 구성되어 있다. 도 1에서 광열변환층과 전사향상층은 동시에 형성되어 단일층의 구조를 갖는다.
광열변환층과 전사향상층은 동시에 형성될 수 있다.
광열변환층과 전사향상층은 자외선 경화성 수지; 다관능 모노머; 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물; 광열변환물질; 및 광중합 개시제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
자외선 경화성 수지는 1관능 이상, 바람직하게는 2관능 이상, 더 바람직하게는 6관능 이상의 관능기를 갖는 올리고머 또는 프리 폴리머가 될 수 있다.
자외선 경화성 수지는 비교적 작은 분자량의 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 알키드수지, 스피로아세탈수지, 폴리부타디엔수지, 폴리티올폴리엔수지, 다가알코올 등의 다관능 화합물의 (메타)아크릴레이트 수지 등이 될 수 있다.
자외선 경화성 수지의 구체예로는 우레탄 (메타)아크릴레이트, 에폭시 (메타)아크릴레이트, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올 폴리(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A-디글리시딜 에테르의 디(메타)아크릴레이트, 다가알코올과 다가 카르복시산 및 그 무수물과 (메타)아크릴산을 에스테르화함으로써 얻을 수 있는 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트, 폴리실록산 폴리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨테트라(메타)아크릴레이트, 글리세린트리(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
자외선 경화성 수지는 불소화된 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 프리 폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들면, 불소 함유 에폭시 (메타)아크릴레이트, 불소 함유 알콕시실란 등 불소를 함유하는 것을 사용할 수 있다. 구체예로는 2-(퍼플루오로데실)에틸 (메타)아크릴레이트, 3-퍼플루오로옥틸-2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 3-(퍼플루오로-9-메틸데실)-1,2-에폭시프로판, (메타)아크릴산-2,2,2-트리플루오로에틸, (메타)아크릴산-2,2,2-트리플루오로메틸, (메타)아크릴산-3,3,3-트리플루오로메틸 등을 사용할 수 있다.
자외선 경화성 수지는 상기 화합물 중 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
다관능 모노머는 2관능, 3관능, 4관능, 5관능 또는 6관능 모노머가 될 수 있다. 바람직하게는, 3관능의 모노머가 될 수 있다.
다관능 모노머는 다관능 (메타)아크릴레이트, 예를 들면 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트, 불소 변성 다관능 (메타)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸로프로판테트라(메타)아크릴레이트, 트리(2-히드록시에틸)이소시아누에이트트리(메타)아크릴레이트, 헥산디올디(메타)아크릴레이트, 디사이클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다.
불소 변성 다관능 (메타)아크릴레이트는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머에 불소 변성이 부여된 다관능 (메타)아크릴레이트가 될 수 있다.
광열변환물질은 염료, 안료 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 이러한 염료, 안료 또는 이들의 혼합물은 400 ~ 1500nm 파장의 빛 조사시 흡수한 빛 에너지를 열 에너지로 전환할 수 있는 것이라면 제한되지 않는다.
예를 들면, 염료 또는 안료는 디임모늄계 염료, 금속-착물계 염료, 나프탈로시아닌계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 폴리메틴계 염료, 안트라퀴논계 염료, 포르피린계 염료, 금속-착물 형태를 갖는 시아닌계 염료, 카본블랙 안료, 금속산화물 안료, 금속황화물 안료, 흑연 안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
광중합 개시제는 자외선 경화성 수지, 다관능 모노머, 자외선 경화성 불소계 모노머 및 자외선 경화성 실록산계 화합물을 경화시킴으로써 광열변환층을 형성할 수 있다.
광중합 개시제는 종래 통상적으로 사용되는 공지의 개시제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤과 같은 벤조페논계 화합물을 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
광열변환층과 전사향상층은 고형분 기준으로 자외선 경화성 수지 25-80중량%; 다관능 모노머 10-40중량%; 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물 0.1-5.0중량%; 광열변환물질 5-30중량%; 및 광중합 개시제 0.1-10중량%를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 광열변환층과 전사향상층은 고형분 기준으로 자외선 경화성 수지 45-70중량%; 다관능 모노머 10-30중량%; 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물 0.5-3.0중량%; 광열변환물질 10-20중량%; 및 광중합 개시제 1-5중량%를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
상기 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 용매로는 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있지만 이들에 제한되지 않는다.
광열변환층과 전사향상층은 기재층 위에 상기 조성물을 도포하고 50-130℃에서 1-10분 동안 건조시켜 형성시킬 수 있다. 또는 추가로, 100-1000mJ/cm2의 광량으로 경화시켜 제조할 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다.
광열변환층과 전사향상층은 두께가 1-10㎛가 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시예에서, 열전사 필름에서 기재층과 중간층 사이에 광열변환층이 적층되고, 전사향상층은 중간층의 표층에 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전사 필름의 단면을 나타낸 것이다. 도 2에 따르면, 열전사 필름(200)은 기재층(10), 기재층 위에 적층되어 있는 광열변환층(30), 광열변환층 위에 적층되어 있는 중간층(40) 및 중간층 위에 적층되어 있는 전사향상층(80)으로 구성되어 있다. 도 2에서 중간층과 전사향상층은 동시에 형성되어 단일층의 구조를 갖는다.
광열변환층은 통상의 열전사필름에 포함되는 광열변환층이 될 수 있다. 예를 들면, 상술한 자외선 경화성 수지; 다관능 모노머; 광열변환물질; 및 광중합 개시제를 포함하는 광열변환층용 조성물로 형성될 수 있다.
광열변환층은 고형분 기준으로 자외선 경화성 수지 25-80중량%; 다관능 모노머 10-40중량%; 광열변환물질 5-30중량%; 및 광중합 개시제 0.1-10중량%를 포함하는 광열변환층용 조성물로 형성될 수 있다.
광열변환층용 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 용매로는 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있지만 이들에 제한되지 않는다.
전사향상층과 중간층은 동시에 형성될 수 있다.
중간층과 전사향상층은 자외선 경화성 수지; 다관능 모노머; 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물; 및 광중합 개시제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
자외선 경화성 수지, 다관능 모노머, 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물, 및 광중합 개시제에 대한 내용은 상술한 바와 같다.
중간층과 전사향상층은 고형분 기준으로 자외선 경화성 수지 40-80중량%; 다관능 모노머 10-50중량%; 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물 0.1-5.0중량%; 및 광중합 개시제 1-10중량%를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 중간층과 전사향상층은 고형분 기준으로 자외선 경화성 수지 50-75중량%; 다관능 모노머 20-40중량%; 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물 0.5-3.0중량%; 및 광중합 개시제 1-7중량%를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
상기 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 용매로는 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있지만 이들에 제한되지 않는다.
중간층과 전사향상층은 광열변환층 위에 상기 조성물을 도포하고 50-130℃에서 1-10분 동안 건조시킨 후, 100-1000mJ/cm2의 광량으로 경화시켜 제조할 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다.
중간층과 전사향상층은 두께가 1-10㎛가 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
또 다른 실시예에서, 열전사 필름에서 기재층과 추가적인 코팅 공정으로 형성시킨 전사향상층 사이에는 광열변환층 또는 광열변환층과 중간층이 더 포함될 수 있다. 이러한 구조에서 전사향상층은 유기발광물질의 뜯김 현상을 해소하면서 열전사 효율을 높일 수 있다.
도 3과 4는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 열전사 필름의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3에 따르면, 열전사 필름(300)은 기재층(10), 기재층 위에 적층되어 있는 광열변환층(30) 및 광열변환층 위에 적층되어 있는 전사향상층(50)으로 구성되어 있다.
도 4에 따르면, 열전사 필름(400)은 기재층(10), 기재층 위에 적층되어 있는 광열변환층(30), 광열변환층 위에 적층되어 있는 중간층(60), 및 중간층 위에 적층되어 있는 전사향상층(50)으로 구성되어 있다.
도 3과 도 4에서, 전사향상층은 광열변환층 및 중간층과 별개의 층으로 적층된다.
광열변환층은 통상의 열전사필름에 포함되는 광열변환층이 될 수 있다. 예를 들면, 상술한 자외선 경화성 수지; 다관능 모노머; 광열변환물질; 및 광중합 개시제를 포함하는 광열변환층용 조성물로 형성될 수 있다.
광열변환층은 고형분 기준으로 자외선 경화성 수지 25-80중량%; 다관능 모노머 10-40중량%; 광열변환물질 5-30중량%; 및 광중합 개시제 0.1-10중량%를 포함하는 광열변환층용 조성물로 형성될 수 있다.
광열변환층용 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 용매로는 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있지만 이들에 제한되지 않는다.
중간층은 통상의 열전사필름에 포함되는 중간층이 될 수 있다. 예를 들면, 상술한 자외선 경화성 수지; 다관능 모노머; 및 광중합 개시제를 포함하는 중간층용 조성물로 형성될 수 있다.
중간층은 고형분 기준으로 자외선 경화성 수지 40-80중량%; 다관능 모노머 10-50중량%; 및 광중합 개시제 1-10중량%를 포함하는 중간층용 조성물로 형성될 수 있다.
또는 중간층은 중합체 필름, 금속층, 무기층(무기 산화물(예를 들면 실리카, 티타니아, 및 다른 금속 산화물)의 졸-겔 증착된 층 및 기상 증착된 층), 및 유기/무기 복합층을 포함할 수 있다. 유기 재료로는 열경화성, 열가소성 재료 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
전사향상층은 자외선 경화성 수지; 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물; 및 광중합 개시제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 전사향상층은 불소 변성 자외선 경화성 수지; 경화성 불소계 화합물; 및 광중합 개시제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다.
자외선 경화성 수지, 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물, 광중합 개시제에 대한 내용은 상술한 바와 같다.
불소 변성 자외선 경화성 수지는 상술한 자외선 경화성 수지에 불소가 부여된 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 불소화된 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 프리 폴리머를 포함할 수 있다. 구체적으로, 불소 함유 에폭시 (메타)아크릴레이트, 불소 함유 알콕시실란 등 불소를 함유하는 것을 사용할 수 있다. 구체예로는 2-(퍼플루오로데실)에틸 (메타)아크릴레이트, 3-퍼플루오로옥틸-2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 3-(퍼플루오로-9-메틸데실)-1,2-에폭시프로판, (메타)아크릴산-2,2,2-트리플루오로에틸, (메타)아크릴산-2,2,2-트리플루오로메틸, (메타)아크릴산-3,3,3-트리플루오로메틸 등을 사용할 수 있다.
전사향상층용 조성물은 고형분 기준으로 불소 변성 자외선 경화성 수지 50-80중량%; 경화성 불소계 화합물 19-40중량%; 및 광중합 개시제 1-10중량%를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 전사향상층용 조성물은 고형분 기준으로 불소 변성 자외선 경화성 수지 60-75중량%; 경화성 불소계 화합물 24-35중량%; 및 광중합 개시제 1-5중량%를 포함할 수 있다.
상기 조성물은 잔량의 용매를 더 포함할 수 있다. 용매로는 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있지만 이들에 제한되지 않는다.
전사향상층은 광열변환층 또는 중간층 위에 전사향상층용 조성물을 도포하고 50-130℃에서 1-10분 동안 건조시킨 후, 100-1000mJ/cm2의 광량으로 경화시켜 제조할 수 있지만, 이들에 제한되지 않는다.
전사향상층은 두께가 1-500nm가 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
기재층
기재층은 광열 변환층과의 부착성이 좋고, 광열 변환층 및 그 이외의 다른 층간의 온도 전달을 제어할 수 있는 것을 사용할 수 있다.
기재층은 명성이 있는 고분자 기재 필름을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리에폭시계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계 및 폴리스티렌계 고분자 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 기재층은 바람직하게는 폴리에스테르계 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름을 주로 사용할 수 있다.
기재층의 두께는 30-300㎛가 될 수 있다. 바람직하게는 75-125㎛가 될 수 있다.
코팅층 위에는 전사층을 더 포함할 수 있다.
전사층
전사층은 전사 재료 예를 들면 유기발광물질을 리셉터 예를 들면 기판으로 전사하기 위한 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 이들은 전계 발광 재료 또는 전기적으로 활성인 재료를 포함하는 유기, 무기, 유기 금속성 및 다른 기타 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 전사층은 증발, 스퍼터링 또는 용매 코팅에 의해 균일한 층으로 코팅되거나, 또는 디지털 인쇄, 리소그래피 인쇄 또는 증발 또는 마스크를 통한 스퍼터링을 사용하여 패턴으로 인쇄될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
제조예
1
용매로 메틸에틸케톤 47.15g과 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 26.05g의 혼합물에, 자외선 경화성 수지로 6관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머(Sartomer사의 CN9006) 17.99g, 다관능 모노머로 3관능 아크릴레이트 모노머(Sartomer사의 SR351) 7.44g, 자외선 경화성 불소계 화합물로 1H,1H,10H,10H-퍼플루오로-1,-10 데실 디아크릴레이트(Exfluor Research Corporation사) 0.62g을 넣고 30분 동안 교반하였다. 광중합 개시제로 Irgacure 184(CIBA 사) 0.75g을 투입하고 최종적으로 30분 동안 더 교반하여 조성물을 제조하였다.
제조예
2
용매로 메틸에틸케톤 47.15g과 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 26.05g의 혼합물에, 자외선 경화성 수지로 6관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머(Sartomer사의 CN9006) 17.99g, 다관능 모노머로 3관능 아크릴레이트 모노머(Sartomer사의 SR351) 7.44g, 자외선 경화성 실록산계 화합물로 아크릴기 함유 폴리에테르변성 디메틸폴리실록산(BYK chemie사의 BYK3700) 0.62g을 넣고 30분 동안 교반하였다. 광중합 개시제 Irgacure 184(CIBA 사) 0.75g을 투입하고 최종적으로 30분 동안 더 교반하여 조성물을 제조하였다.
제조예
3
용매로 메틸에틸케톤 63.38g과 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 34.33g의 혼합물에, 자외선 경화성 수지로 불소화 아크릴레이트 올리고머(Daikin사의 Optool AR-110) 1.53g, 자외선 경화성 불소계 화합물로 1H,1H,10H,10H-퍼플루오로-1,-10 데실 디아크릴레이트(Exfluor Research Corporation사) 0.69g을 넣고 30분 동안 교반하였다. 광중합 개시제로 Irgacure 184(CIBA 사) 0.07g을 투입하고 최종적으로 30분 동안 더 교반하여 전사향상층용 조성물을 제조하였다.
실시예
1:
열전사
필름
자외선 경화성 수지로 폴리메틸메타아크릴레이트 25g, 및 에폭시아크릴레이트 바인더 40g, 다관능 모노머로 3관능 아크릴레이트 모노머(Sartomer사의 SR351) 17중량g, 광중합개시제로 Irgacure 184(CIBA 사) 3g을 혼합하여 바인더 혼합물을 제조하였다. 상기 바인더 혼합물에 카본블랙 15g을 첨가하고 30분 동안 혼합하여 광열변환층용 조성물을 제조하였다.
기재필름인 PET 필름(A4100, Toyobo, 100㎛)에 상기 광열변환층용 조성물을 바코팅한 후 80℃에서 2분 동안 건조시켜 기재필름 위에 두께 3.0㎛의 도막인 광열변환층을 형성하였다.
상기 광열변환층 위에, 상기 제조예 1의 조성물을 wired bar coater No.7을 사용하여 도포한 후 80℃ 오븐에서 2분 동안 건조시켰다. 질소 분위기 하에서 300mJ/cm2의 광량으로 경화시켜 중간층 두께 2-3㎛의 도막을 갖는 도 2의 구조를 갖는 열전사 필름을 제조하였다.
실시예
2:
열전사
필름
상기 실시예 1에서 제조예 1의 조성물 대신에 제조예 2의 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여 중간층 두께 2-3㎛의 도막을 갖는 도 2의 구조를 갖는 열전사 필름을 제조하였다.
실시예
3:
열전사
필름
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 기재층 위에 두께 3.0㎛의 도막인 광열변환층이 적층된 필름을 제조하였다.
상기 제조예 1에서 자외선 경화성 불소계 화합물을 포함하지 않는 코팅층용 조성물을 제조하였다. 제조한 조성물을 상기 광열변환층 위에 wired bar coater No.7을 사용하여 바코팅하고 80℃에서 2분 동안 건조시켜 두께 2.5㎛의 중간층을 형성하였다.
상기 중간층 위에, 제조예 3의 전사향상층용 조성물을 wired bar coater No.4을 사용하여 도포한 후 80℃ 오븐에서 2분 동안 건조시켰다. 질소 분위기 하에서 300mJ/cm2의 광량으로 경화시켜 전사향상층 두께 100nm의 도막을 갖는 도 4의 구조를 갖는 열전사 필름을 제조하였다.
실시예
4:
열전사
필름
자외선 경화성 수지로 폴리메틸메타아크릴레이트 14.51g, 및 에폭시아크릴레이트 바인더 41.28g, 다관능 모노머로 3관능 아크릴레이트 모노머(Sartomer사의 SR351) 27.62g, 자외선 경화성 불소계 화합물로 1H,1H,10H,10H-퍼플루오로-1,-10 데실 디아크릴레이트(Exfluor Research Corporation사) 2.49g, 광중합개시제로 Irgacure 184(CIBA 사) 2.55g을 혼합하여 바인더 혼합물을 제조하였다. 상기 바인더 혼합물에 카본블랙 11.55g을 첨가하고 30분 동안 혼합하여 광열변환층용 조성물을 제조하였다.
기재필름인 PET 필름(A4100, Toyobo, 100㎛)에 상기 광열변환층용 조성물을 바코팅한 후 80℃에서 2분 동안 건조시켜 기재필름 위에 두께 3.0㎛의 도막을 갖는 도 1의 구조를 갖는 열전사 필름을 제조하였다.
비교예
1:
열전사
필름
상기 실시예 1에서 제조예 1의 조성물 중 자외선 경화성 불소계 화합물을 포함하지 않는 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여 코팅 두께 2-3㎛의 도막을 얻었다.
실험예
:
상기 실시예와 비교예에서 제조한 열전사 필름에 대해 표면 에너지, 물 접촉각, n-헥사데칸 접촉각 및 박리 강도를 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
물성 평가 방법
(1)표면 에너지: SEO사의 Phoenix300 Contact Angle Analyzer를 사용하여 접촉각을 측정한다. 접촉각에 "Girifalco-Good-Fowkes-Young" Method를 적용하여 표면에너지 값을 계산한다.
(2)물 접촉각: 전사향상층에 물 방울을 1cm 높이에서 떨어뜨리고 전사향상층과 물 방울이 이루는 접촉각을 Pheonix 300(CEO社)을 사용하여 측정한다. 3회 측정된 접촉각의 평균값을 구한다.
(3)n-헥사데칸 접촉각: 전사향상층에 n-헥사데칸 방울을 1cm 높이에서 떨어뜨리고 전사향상층과 n-헥사데칸 방울이 이루는 접촉각을 Pheonix 300(CEO社)을 사용하여 측정한다. 3회 측정된 접촉각의 평균값을 구한다.
(4)박리강도(peel strength): 접착력 측정용 Nitto Tape 31D(25mm) 부착력 평가 테이프를 하중 10kg의 롤러를 사용하여 폭 30cm의 열전사필름의 표면에 부착하고, 25℃에서 3일 동안 방치한다. Nitto Tape를 분리 각도 180도 및 분리 속도 300mm/min으로 하여 박리시켰을 때 박리 강도를 14FW(Heidon)을 이용하여 측정한다. 박리 강도가 600gf/inch 이하일 경우 유기발광물질의 전이가 잘 되고, 600gf/inch 초과일 경우 전이가 잘 되지 않는 것을 나타낸다.
| 실시예 | 비교예 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | |
| 표면 에너지(dyne/cm) | 15 | 18 | 14 | 16 | 36 |
| 물 접촉각(°) | 100 | 95 | 103 | 99 | 73 |
| n-헥사데칸 접촉각(°) | 55 | 35 | 54 | 55 | 8 |
| Peel strength (gf/inch) | 215 | 470 | 245 | 228 | 905 |
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 열전사 필름은 패터닝 및 열전사 필름 제거 시 박리 강도가 600gf/inch 이하일 경우 유기발광물질의 전사가 잘 이루어지며, 뜯김 현상이 없었다.
Claims (21)
- 기재층, 및
상기 기재층 위에 적층되어 있고 표면 에너지가 25dyne/cm 이하인 전사향상층을 포함하는 열전사 필름. - 제1항에 있어서, 상기 전사향상층 위에 유기발광물질층이 더 적층되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 전사향상층은 박리 강도(peel strength)가 600gf/inch이하인 열전사 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 전사향상층은 80도 이상의 물 접촉각을 갖는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 전사 향상층은 25도 이상의 n-헥사데칸 접촉각을 갖는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 전사 향상층은 자외선 경화성 불소계 화합물, 자외선 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 전사향상층은 광열변환층의 표층에 형성된 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제7항에 있어서, 상기 전사향상층은 상기 광열변환층과 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제7항에 있어서, 상기 광열변환층은 자외선 경화성 수지; 다관능 모노머; 자외선 경화성 불소계 화합물, 자외선 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물; 광열변환물질; 및 광중합 개시제를 포함하는 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제9항에 있어서, 상기 광열변환층은 고형분 기준으로 자외선 경화성 수지 25-80중량%; 다관능 모노머 10-40중량%; 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물 0.1-5.0중량%; 광열변환물질 5-30중량%; 및 광중합 개시제 0.1-10중량%를 포함하는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 전사향상층과 상기 기재층 사이에 광열변환층이 더 적층된 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제11항에 있어서, 상기 전사향상층은 중간층의 표층에 형성되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제12항에 있어서, 상기 전사향상층은 상기 중간층과 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제12항에 있어서, 상기 중간층은 자외선 경화성 수지; 다관능 모노머; 자외선 경화성 불소계 화합물, 자외선 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물; 및 광중합 개시제를 포함하는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제12항에 있어서, 상기 중간층은 고형분 기준으로 자외선 경화성 수지 40-80중량%; 다관능 모노머 10-50중량%; 경화성 불소계 화합물, 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물 0.1-5.0중량%; 및 광중합 개시제 1-10중량%를 포함하는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 기재층과 상기 전사향상층 사이에 광열변환층 또는 광열변환층과 중간층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제16항에 있어서, 상기 전사향상층은 불소 변성 자외선 경화성 수지; 자외선 경화성 불소계 화합물, 자외선 경화성 실록산계 화합물 또는 이들의 혼합물; 및 광중합 개시제를 포함하는 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제16항에 있어서, 상기 전사향상층은 고형분 기준으로 불소 변성 자외선 경화성 수지 50-80중량%; 경화성 불소계 화합물 19-40중량%; 및 광중합 개시제 1-10중량%를 포함하는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제1항에 있어서, 상기 전사향상층의 두께는 0.1-10,000nm인 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
- 제5항에 있어서, 상기 자외선 경화성 불소계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사 필름:
<화학식 1>
(CH2=CR1COO)nRf
상기에서, n은 1이상, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1-3의 선형 또는 분지형의 알킬기이고, Rf는 플루오로알킬기 또는 플루오로알킬렌기이다.) - 제5항에 있어서, 상기 자외선 경화성 실록산계 화합물은 (메타)아크릴기를 함유하는 폴리에테르변성 디알킬폴리실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사 필름.
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