KR20130091495A - 레이저 열전사용 도너 필름 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 열전사용 도너 필름 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 레이저 열전사용 도너 필름은 기재 필름, 광열 변환층, 보호층 및 전사층이 순차 적층된 구조로서, 상기 구성층 중에서 보호층의 단일층에 대하여, 보호층 상부면과 가열판(hot plate)을 접촉시키는 열 전도 방식에 의해 열처리하여 표면조도를 개선한다. 이에, 표면조도가 개선된 보호층을 구비한 레이저 열전사용 도너 필름은 상기 보호층 상에 위치한 전사층의 증착을 용이하게 하고, 보호층의 표면 불균일도를 개선하여 궁극적으로는 전사층의 표면조도를 개선하여 전사층의 과전사 또는 미전사를 방지함으로써, 도너 필름의 전사 능력을 향상시킬 수 있다. 나아가, 도너 필름과 엑셉터 기판과의 접착력을 개선하여 제품의 불량률 감소, 수명향상, 고품질화를 구현할 수 있다.

Description

레이저 열전사용 도너 필름 및 그의 제조방법{DONER FILM FOR LASER INDUCED THERMAL IMAGING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 레이저 열전사용 도너 필름 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기재 필름, 광열 변환층, 보호층 및 전사층이 순차 적층된 구조의 레이저 열전사용 도너 필름에 있어서, 상기 보호층의 단일층만을 열 전도 방식에 의해 열처리하여 표면조도를 개선하고, 상기 보호층의 표면 불균일도를 개선함에 따라 궁극적으로 전사층의 표면조도를 개선하여 전사층의 과전사 또는 미전사를 방지함으로써, 도너 필름의 전사 능력을 향상시키고, 도너 필름과 억셉터 기판과의 접착력을 개선하여 제품의 물성을 최적화한 레이저 열전사용 도너 필름 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로는 유기 전계 발광 소자는 양극, 음극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층의 복수 개 층으로 구성된다. 이러한 유기 전계 발광 소자는 사용하는 재료에 따라 고분자 유기 전계 발광 소자와 저분자 유기 전계 발광 소자로 분류된다. 일반적으로 고분자 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 하는데, 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 대한민국공개특허 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 필름 표면의 균일도 특성에 따라 전사 균일도에 중요한 영향을 미친다.
이러한 도너 필름 표면의 균일도를 향상하기 위한 기술로서, 대한민국특허 제873071호에서는 기재 필름, 광-열 변환층 및 유기막이 포함된 도너 필름이 열처리된 후 냉각되어. 표면 균일도가 향상된 도너 필름의 가공방법이 개시되어 있다. 그러나 상기 가공방법에 의한 도너 필름은 고온에서 열처리될 때, 기재 필름, 광-열 변환층, 보호층 등의 도너 필름의 구성층간 박리가 발생될 수 있어, 도너 필름의 전사막이 엑셉터 기판과의 접착 불량 또는 전사의 불균일성을 야기하는 문제점이 있다.
따라서, 유기 전계 발광 소자에 적용되기 위한 도너 필름은 표면조도 개선에 의한 전사특성 향상과 더불어, 열처리 가공시 구성 층간의 박리를 방지하고, 최종 제품 조립시 엑셉터 기판과의 접착력 개선이 요구된다.
이에, 본 발명자들은 종래 레이저 전사용 도너 필름의 문제점을 해결하고자 노력한 결과, 레이저 전사용 도너 필름의 구성 중에서 최상부 보호층의 단일층만을 열 전도 방식에 의한 열처리로 표면조도를 제어하여, 궁극적으로는 전사층의 표면조도가 균일하도록 설계하여 전사능력을 향상시키고, 엑셉터 기판과의 접착력을 개선하여 제품의 불량률 감소, 수명향상, 고품질화를 구현할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 표면조도를 개선한 보호층을 구비한 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기재 필름, 광열 변환층, 보호층 및 전사층이 순차 적층된 열전사용 도너 필름에 있어서, 보호층의 단일층만을 열 전도 방식에 의해 열처리하여, 표면조도를 개선하여 물성을 최적화시킨 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기재 필름, 광열 변환층, 보호층 및 전사층이 순차 적층되어 구성되고, 상기 구성층 중에서 열 전도방식에 의해 표면조도가 개선된 보호층이 구비된 것을 특징으로 하는 레이저 열전사용 도너 필름을 제공한다.
더욱 구체적으로는, 상기 보호층이 필름의 임의의 위치에서 선택된 100㎛×100㎛ 면적에 대하여, 평균 표면조도값이 0.5 내지 5㎚인 것으로서, 균일한 표면조도가 구현된다.
이에, 본 발명의 도너 필름에 있어서, 보호층은 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 에폭시, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리에스테르 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 이들간 조합된 혼합재질로 이루어진다.
또한, 본 발명은 기재 필름상에 광열 변환층 및 보호층을 순차 적층하여 레이저 열전사용 베이스 도너 필름을 형성하고,
상기 레이저 열전사용 베이스 도너 필름에서 보호층 상부면을 열 전도 방식으로 열처리 가공하고,
상기 보호층상에 전사층을 추가 적층하는 것으로 이루어진 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법은 도너 필름의 구성 요소 중에서 보호층의 단일층을 가열판(hot plate)을 접촉시켜 열 전도 방식에 의해 열처리 가공하는 것이다.
이때, 열처리 가공 단계 중 레이저 열전사용 베이스 도너 필름에 장력을 부가할 수 있으며, 열처리 가공시 진공 분위기 또는 비활성 기체 분위기하에서 보호층을 구성하는 고분자 재료의 유리전이온도 이상 반응온도 이하에서 수행되도록 한다.
이때, 상기 보호층을 구성하는 바람직한 고분자 재료로는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 에폭시, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리에스테르 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 이들간 조합된 혼합재질이며, 더욱 구체적으로는 상기 고분자 재료로 이루어진 보호층의 열처리 가공은 80℃ 이상의 온도에서 가열하고 80℃ 이하의 온도에서 냉각하는 공정으로 수행되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 기재 필름, 광열 변환층, 보호층 및 전사층이 순차 적층된 구조에서, 열 전도 방식에 의해 열처리하여 표면조도를 개선한 보호층을 구비함으로써, 레이저 열전사 용도에 최적화된 도너 필름을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 따라, 레이저 열전사용 베이스 도너 필름의 구성요소 중에서 최상부인 보호층의 단일층을 열처리 가공에 의해 표면조도를 개선함으로써, 보호층의 표면조도 개선 및 상기 보호층 상에 위치한 전사층의 표면 불균일도를 개선하여 전사층의 과전사 또는 미전사 등을 방지할 수 있다.
나아가, 본 발명의 제조방법에 따라 보호층 및 전사층의 표면조도를 개선함에 따라, 도너 필름의 전사 능력을 향상시키고 도너 필름과 억셉터 기판과의 접착력을 개선하여, 제품의 불량률 감소, 수명향상, 고품질화를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 레이저 전사용 도너 필름의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 레이저 전사용 베이스 도너 필름 중 보호층의 표면조도를 개선하는 가공방법에 대한 모식도이고,
도 3은 상기 가공방법에 의해 표면조도가 균일한 보호층(3a)을 포함한 도너 필름의 3차원 표면현상기기로 관찰된 표면사진이고,
도 4는 표면가공 처리되지 않은 표면조도가 불균일한 보호층(3b)을 포함한 도너 필름의 3차원 표면현상기기로 관찰된 표면사진이고,
도 5는 도 4의 표면조도가 불균일한 보호층(3b)을 포함한 경우 레이저 전사과정에서의 문제점을 도시한 모식도이다.
본 발명은 기재 필름(1a), 광열 변환층(2a), 보호층(3a) 및 전사층(4a)이 순차 적층되어 구성되고, 상기 구성층 중에서 열 전도 방식에 의해 열 처리 가공되어 표면조도가 개선된 보호층이 구비된 것을 특징으로 하는 레이저 열전사용 도너 필름을 제공한다.
더욱 구제적으로 설명하면, 도 1은 본 발명의 레이저 열전사용 도너 필름의 단면도를 도시한 바와 같이, 본 발명은 기재필름(1a), 광열 변환층(2a), 보호층(3a) 및 전사층(4a)이 순차 적층된 구조의 열전사용 도너 필름(2)을 제공한다.
본 발명의 열전사용 도너 필름(2)에서, 기재필름(1a)은 최하위층에서 기계적 지지체 역할을 수행한다.
본 발명의 도너 필름(2)에서 기재필름(1a)은 기계적/열적 성질뿐만 아니라 넓은 범위의 투과도를 가질 수 있어야 하며, 특히 광열 변환층(2a)에 사용되는 유기바인더 물질에 따라 기재필름(1a)과 광열 변환층(2a)의 계면에서의 접착력을 조절할 수 있는 프라이머층을 가질 수 있어야 한다. 이에, 본 발명의 도너 필름(2) 구성 중에서 기재필름(1a)으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름과 같은 투과율이 높은 범용 고분자 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 도너 필름(2)의 구성 중에서, 광열 변환층(2a)은 기재필름(1a) 상에 코팅 형성되며, 광열 변환층(2a)을 형성하는 광흡수재는 적외선 레이저, 가시광 레이저 및 자외선 레이저와 같은 입사 방사선 중에서 선택되는 하나의 레이저로부터 발생되는 광을 흡수한다. 더욱 바람직하게는, 광열 변환층(2a)은 적외선을 흡수하여 열에너지를 발생시킬 수 있는 카본블랙, 메탈, 적외선색소 및 안료로부터 선택되는 광흡수재와 자외선이나 열에 의해 경화가 가능한 유기바인더 물질을 포함한다.
본 발명의 전사층(4a)은 유기 박막층으로서, 상기 레이저 열전사용 베이스 도너 필름(1)의 상부에 적층된다. 이때, 전사층(4a)은 저분자 유기물로 이루어질 수 있으며 특히, 유기 발광 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 저분자 유기물질은 이미지를 형성할 수 있는 방사선 흡수재 재료로서, 선택된 이미지 형성에 필요한 방사선 흡수성이 우수해야 하며 이미지 형성 방사선 파장에서 광학 흡수성을 제공하기에 충분한 수준으로 열 전사용 도너 필름에 존재한다.
본 발명의 레이저 열전사용 도너 필름(2)은 기재 필름(1a), 광열 변환층(2a), 보호층(3a) 및 전사층(4a)이 순차 적층된 구조에서, 상기 광열 변환층(2a) 상에 위치하며, 열 전도 방식에 의해 열처리 가공되어 표면조도가 개선된 보호층(3a)을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 도너 필름에 있어서, 보호층(3a)은 상부에 전사층(4a)이 위치해 있고, 유기 전계 발광 소자의 제조에서 핵심적인 전사층(4a)에 구성하는 유기 발광 물질을 최종적으로 전사시키는 역할을 한다.
이에, 보호층(3a)은 광열 변환층(2a)에서 발생되는 열을 효율적으로 단열하는 높은 열 저항성을 가질 수 있어 전사층(4a)으로부터 온전히 전사가 이루질 수 있도록 하며, 전사 요소에 대한 전사층(4a) 부착에 영향을 줄 수 있다.
이에, 본 발명의 보호층(3a)은 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 에폭시, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리에스테르 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 이들간 조합된 혼합재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 보호층(3a)은 표면조도 향상을 위하여, 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(3a) 상부에 가열판(8a, hot plate)을 접촉시켜, 열 전도 방식에 의해 열처리한 후, 일정시간 냉각하여 평균 표면조도를 균일하게 개선한다. 이때, 본 발명의 보호층(3a)의 평균 표면조도값은 필름의 임의의 위치에서 선택된 100㎛ × 100㎛ 면적에 대하여, 평균 표면조도값이 0.5 내지 5㎚을 충족하는 것이다. 이때, 평균 표면조도값이 5㎚를 초과하면, 보호층 상에 위치한 전사층의 불균일한 표면조도를 야기시키며 레이저 전사시 전사층의 과전사 또는 미전사 등이 발생할 수 있다.
본 발명은 1) 기재 필름상에 광열 변환층 및 보호층을 순차 적층하여 레이저 열전사용 베이스 도너 필름을 형성하고,
2) 상기 레이저 열전사용 베이스 도너 필름에서 보호층 상부면을 열 전도 방식으로 열처리 가공하고,
3) 상기 보호층에 유기 발광 물질로 이루어진 전사층을 추가로 적층하는 것으로 이루어진 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 레이저 열전사용 도너 필름(2)이 표면조도가 개선된 보호층(3a)을 구비한 것이 특징인 바와 같이, 본 발명의 도너 필름(2)의 제조방법 역시 보호층(3a)의 열처리 가공공정에 대하여 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법에서, 단계 1)은 기재 필름(1a)상에 광열 변환층(2a) 및 보호층(3a)을 순차 적층하여 베이스 도너 필름(1)을 형성하는 단계로서, 전사층(4a)을 적층하여 도너 필름을 사용하기 전에, 보호층(3a)의 상부면을 열처리 가공하는 것을 특징으로 한다.
이에, 단계 2)는 레이저 열전사용 베이스 도너 필름의 구성요소 중에서 보호층 상부면과 가열판(hot plate, 8a)을 접촉시켜 열 전도 방식에 의해 열처리 가공하는 단계이다[도 2]. 이때, 상기 가열판(8a)의 열이 보호층(3a)에만 전달될 수 있도록 보호층(3a) 이외의 도너 필름 다른 구성요소의 노출은 단열재를 통해 도포될 수도 있다.
단계 2)의 열처리 가공은 진공 분위기 또는 비활성 기체 분위기하에서 보호층(3a)을 구성하는 고분자 재료의 유리전이온도 이상으로 열을 가하여 열처리하고 냉각단계를 거치면서 보호층(3a)의 평균표면조도를 더욱 균일하게 개선할 수 있다.
이때, 열처리 가공시 진공분위기 또는 비활성가스 분위기를 조성하는 동시에 일정한 수준의 장력을 줄 수 있는데, 이러한 조건에 의해, 높은 열로 수행되는 열처리 환경에서 상기의 열전사용 도너 필름의 구성물질과 대기 중의 다른 원소와의 화학반응이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 장력을 가함으로써, 불균일 인자로 인한 주름과 같은 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 보호층(3a)을 구성하는 고분자 재료로는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 에폭시, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리에스테르 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 이들간 조합된 혼합재질이 사용되는 것이 바람직하다.
이러한 고분자 재료 선택에 따라, 상기 고분자 재료의 유리전이온도 이상의 조건에서 열처리 가공되는 것이 바람직하다.
더욱 구체적으로는, 단계 2)의 열처리 가공은 가열판의 온도가 적어도 80℃ 이상, 더욱 바람직하게는 80∼120℃의 열을 가하는 것을 특징으로 한다. 이때, 열처리시 온도가 80℃ 미만에서 수행되면, 평균 표면조도의 개선효과가 없어 바람직하지 않고, 120℃를 초과하는 온도조건에서는 평균 표면조도와 내박리성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 제조방법에서 단계 2)의 열처리 가공을 통하여 보호층(3a)을 구성하는 고분자 재료에 열을 가하면 열역학적으로 원자는 최초의 위치, 즉 내부에너지의 국소 최적점(Local minimum)에서 떨어져 나가고, 더 높은 에너지 상태가 된다. 이후에 서서히 냉각시키면 최초의 상태보다 더 낮은 내부 에너지를 가질 수 있는 확률이 높아지게 된다. 이에, 도너 필름의 보호층(3a)을 구성하는 고분자 유기재료는 유리전이온도 이상에서 그 자체로 유동성을 가지게 되고, 더 낮은 내부에너지를 가지도록 원자가 재배열된다. 이로 인해, 제품의 내부 응력(Internal stress)을 완화시켜 크랙에 대한 저항력을 증가되고 이후 후수축(Post molding shrinkage)을 가속화시킴으로써 표면안정성을 도모하게 된다.
따라서, 상기의 열처리 가공단계를 거치면서 보호층(3a)의 표면조도를 균일화시킬 수 있으며, 보호층(3a)의 상부면에 증착되는 전사층(4a)의 표면조도도 개선시킬 수 있다. 더 나아가, 이러한 물성개선으로부터 도너 필름(2)과 억셉터 기판(5a)에 패터닝되는 전사층의 유기막을 균일하게 전사시키고 억셉터 기판(5a)과의 접착력 역시 균일하게 제공한다.
또한, 상기의 억셉터 기판과의 균일한 접착력을 유지하는 것은 레이저 열전사용 도너 필름의 전사 특성을 좌우하는 중요한 요인이다.
더욱 구체적으로, 일반적으로 레이저 열전사용 도너 필름(2)의 전사 특성을 좌우하는 요인 중에는 필름끼리의 점착력과 각 기판과 필름 사이의 접착력이 있다. 유기 전계 발광 소자에서는 각층을 이루는 물질로 유기물질을 사용하고 있으며 저분자 물질을 사용하는 경우에는 필름끼리의 접착력이 점착력보다 크기 때문에 도너 필름으로부터 유기발광물질을 유기 전계 발광 소자로 전사시킴으로써, 물질 전이가 일어나서 미세 패턴을 형성할 수 있다. 이로 인해, 미세한 발광층의 패턴까지도 형성할 수 있으며 미스 얼라인(mis-align)이 발생할 가능성이 적어진다.
그러나 전사층(4a)의 표면조도 불균일성으로 인한 억셉터 기판과의 접착력의 균일하지 않다면, 레이저 전사를 통한 전사 패터닝할 때, 레이저를 받지 않은 부분과의 분리가 일어나지 않게 된다.
이에, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가공방법에 의해 표면조도가 균일한 보호층(3a)을 포함한 도너 필름의 3차원 표면사진으로서, 균일한 표면조도 형상을 확인할 수 있다. 이러한 보호층(3a)의 표면조도 개선은 전사층(4a)의 표면조도 역시 균일한 상태로 구현하고 나아가 열 전사를 최적화할 수 있다.
이에, 레이저 조사시 본 발명의 광열 변환층(2a)에서 발생하는 광에너지를 열에너지로 변환할 때, 보호층(3a)의 상부면을 열 전도 방식에 의해 열처리 가공함으로써, 불균일한 표면조도를 전면에 동일하게 균일한 표면조도를 가지도록 한다. 또한, 본 발명의 열처리 가공에 의한 보호층(3a)은 광열 변환층(2a) 내에 발생된 열로부터 억셉터 기판을 단열시키며, 이미지 형성 조건하에서 전사되는 이미지가 비기능적이 되게 하는 정도로 왜곡되거나 화학적으로 분해되지 않도록 설계할 수 있다. 바람직하게는 전사공정 동안 광열 변환층(2a)에 박리되지 않고 유지하고, 전사층(4a)과 함께 실질적으로 전사되지 않도록 한다.
특히, 본 발명의 열처리 가공은 도너 필름 전체가 아닌, 보호층(3a)의 단일층에만 적용됨으로써, 고온에서의 각 층별 박리되는 문제점을 해소하고 도너 필름과 억셉터 기판과의 접착력을 향상시킬 수 있다.
반면에, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 보호층 가공방법을 수행하지 않은 경우로서, 표면조도가 불균일한 보호층(3b)을 포함한 도너 필름의 3차원 표면사진을 나타낸 것이다. 그 결과, 열 전도 방식에 의한 열처리 여부에 따라, 보호층의 표면조도를 조절할 수 있는데, 도 4의 결과 표면조도가 불균일한 상태의 보호층(3b)을 확인할 수 있다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 불균일한 상태의 표면조도를 가진 보호층(3b)을 포함한 도너 필름의 경우, 열전사용 도너 필름에 레이저(7a)를 전사하면, 억셉터 기판(5a)에 패터닝되는 전사층의 유기막은 과전사 또는 미전사 등의 문제가 발생될 수 있으며, 억셉터 기판(5a)과의 접착력 역시 불균일한 결과를 초래한다. 또한, 상기 저분자 유기물의 과전사 또는 미전사에 의해, 억셉터 기판과의 접착력이 불균일하게 이루어지게 되어 최종 제품 불량률 상승을 초래하고, 수명단축, 품질하락 등의 문제를 야기한다.
본 발명의 도너 필름의 제조방법에 있어서, 단계 2)의 열처리 가공 이후, 가열단계가 종료되면, 상온에서 송풍, 냉풍 등을 통한 냉각단계를 거쳐 표면조도의 균일화를 더욱 개선할 수 있다.
본 발명의 단계 3)은 상기 단계 2)에서 보호층(3a)의 열처리 가공 후, 냉각된 보호층(3a)상에, 전사층(4a)을 추가 적층할 수 있는 것이다.
본 발명의 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법에서, 기재 필름(1a), 광열 변환층(2a), 보호층(3a) 및 전사층(4a)에 대한 구성은 상기 도너 필름(2)에서 설명한 바와 동일하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
코폴리에스테르(Copolyester) 프라이밍 처리된 100㎛ 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 기재 필름 상에, 나노분산 블렌딩 광열 변환층 코팅액을 3.5㎛로 도포한 후, 아크릴계 수지함유 코팅액을 적어도 2㎛이하의 두께로 코팅하여 보호층을 형성하였다. 상기 보호층 표면을 90℃로 유지된 가열판(hot plate)과 15분 동안 접촉시켜 열처리하였다. 이때, 질소 분위기하에서 수행하고, 불균일한 표면형상 위치에는 100N의 장력을 제공하여 보호층의 표면을 균일화시켰다. 이후, 송풍을 이용하여 상온의 온도까지 서서히 냉각하였다. 상기 보호층상에 열 증착을 이용하여 1200Å의 두께로 녹색 발광층 Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium)를 증착하여 열전사용 도너 필름을 제조하였다.
<실시예 2>
보호층의 열처리시 가열판의 온도 접촉온도를 110℃로 실시하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 열전사용 도너 필름을 제조하였다.
<비교예 1>
코폴리에스테르(Copolyester) 프라이밍 처리된 100㎛ 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 기재 필름 상에, 나노분산 블렌딩 광열 변환층 코팅액을 3.5㎛로 도포한 후, 아크릴계 수지함유 코팅액을 적어도 2㎛이하의 두께로 코팅하여 보호층을 형성하였다. 상기 보호층상에 열 증착을 이용하여 1200Å의 두께로 녹색 발광층 Alq3(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium)를 증착하여 열전사용 도너 필름을 제조하였다.
<비교예 2>
보호층의 열처리시 질소 분위기가 아닌 공기상에서 실시하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 열전사용 도너 필름을 제조하였다.
<비교예 3>
보호층의 열처리시 가열판의 온도 접촉온도를 150℃로 실시하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 열전사용 도너 필름을 제조하였다.
<비교예 4>
비교예 1에서 제조된 도너 필름을 90℃ 온도와 질소분위기 조건으로 유지된 오븐에 넣고, 15분 동안 열처리하고 상온으로 냉각하였다.
<실험예 1> 물성평가
1. 표면조도측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 열전사용 도너 필름을 상온, 상압 환경에서 KEYENOE사의 3차원표면형상측정기를 이용하여 임의의 위치에서 선택된 100㎛×100㎛ 면적에 대하여 표면조도를 측정하였다.
2. 내박리성 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 열전사용 도너 필름과 억셉터 기판과의 내박리성을 테이프-박리 시험(Cross cut, JIS D0202-1988) 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
Figure pat00001
특히, 실시예 1 및 비교예 1의 도너 필름에 대하여, 표면현상을 3차원 표면현상기기로 관찰한 사진을 도 3 및 도 4에 각각 도시하였다. 이에, 보호층의 열증착 방식에 의해 열처리 여부에 따라, 보호층의 표면조도가 균일해 지는 결과를 확인하였다.
즉, 도 3의 실시예 1에 따라 제조된 도너 필름은 균일한 표면형상으로 관찰되는 반면에, 도 4의 비교예 1에 따라 제조된 도너 필름의 표면은 상대적으로 도 불균일한 상태로 확인되었다. 이러한 보호층의 표면형상에 따라, 전사층의 열전사 패터닝 품질을 좌우한다.
또한, 도너 필름의 표면조도가 균일화되면서 개선되는 결과는 엑셉터 기판에 패터닝되는 전사층의 유기막을 균일하게 전사시키고 억셉터 기판과의 균일한 접착력을 제공할 수 있다.
상기 실시예 1 및 2의 열처리 가공에 따라, 수행되는 80∼120℃사이의 적정온도 조건에서는 평균표면조도 값의 차이가 크지 않음을 확인하였다. 반면에, 비교예 2 및 비교예 3에 따라 질소분위기 하에서 실시하지 않거나 적정온도 이상에서 열처리 가공하면, 평균표면조도와 내박리성이 저하되는 결과를 확인하였다.
또한, 비교예 4에서도 가열판이 아닌 적정온도의 오븐에서 열처리가공이 이루어질 경우에도, 일부분 평균표면조도와 내박리성이 저하되는 결과를 확인하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 기재 필름, 광열 변환층, 보호층 및 전사층이 순차 적층된 구조에서, 열 전도 방식에 의해 열처리하여 표면조도를 개선한 보호층을 구비한 레이저 열전사 용도에 최적화된 도너 필름을 제공하였다.
본 발명은 레이저 열전사용 도너 필름의 구성요소 중에서 보호층의 단일층을 열처리 가공에 의해 표면조도를 개선함으로써, 보호층의 표면조도 개선 및 상기 보호층 상에 위치한 전사층의 표면 불균일도를 개선하여 전사층의 전사 능력을 향상할 수 있도록 설계된 도너 필름의 제조방법을 제공하였다.
본 발명의 제조방법에 따라, 제공된 도너 필름은 보호층 및 전사층의 표면조도를 개선함에 따라, 도너 필름의 전사 능력을 향상시키고 도너 필름과 억셉터 기판과의 접착력을 개선하여, 제품의 불량률 감소, 수명향상, 고품질화를 구현할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1a: 기재 필름 2a: 광열 변환층
3a: 표면조도가 균일한 보호층 3b: 표면조도가 불균일한 보호층
4a: 전사층 4b: 표면조도가 불균일한 전사층
4c: 레이저 전사된 전사층 5a: 억셉터 기판
7a: 레이저 8a: 가열판
1: 레이저 열전사용 베이스 도너 필름(유기발광물질 증착 전)
2: 전사층을 포함한 도너 필름(유기발광물질 증착 후)

Claims (9)

  1. 기재 필름, 광열 변환층, 보호층 및 전사층이 순차 적층되어 구성되고,
    상기 구성층 중에서 열 전도방식에 의해 표면조도가 개선된 보호층이 구비된 것을 특징으로 하는 레이저 열전사용 도너 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호층이 필름의 임의의 위치에서 선택된 100㎛×100㎛ 면적에 대하여, 평균 표면조도값이 0.5 내지 5㎚을 충족하는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사용 도너 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보호층이 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 에폭시, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리에스테르 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 이들간 조합된 혼합재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 레이저 열전사용 도너 필름.
  4. 기재 필름상에 광열 변환층 및 보호층을 순차 적층하여 레이저 열전사용 베이스 도너 필름을 형성하고,
    상기 레이저 열전사용 베이스 도너 필름에서 보호층 상부면을 열 전도 방식으로 열처리 가공하고,
    상기 보호층상에 전사층을 추가 적층하는 것으로 이루어진 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 열처리 가공이 보호층 상부면과 가열판(hot plate)이 접촉하여 열 전도 방식에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 열처리 가공 단계 중 레이저 열전사용 베이스 도너 필름에 장력을 부가하는 것을 특징으로 하는 상기 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 열처리 가공이 진공 분위기 또는 비활성 기체 분위기하에서 보호층을 구성하는 고분자 재료의 유리전이온도 이상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 레이저 열전사용 도너 필름의 가공 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 보호층을 구성하는 고분자 재료가 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 에폭시, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리설폰, 폴리에스테르 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 이들간 조합된 혼합재질인 것을 특징으로 하는 상기 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 열처리 가공이 80℃ 이상의 온도에서 가열하고 냉각하는 공정으로 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 레이저 열전사용 도너 필름의 제조방법.
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