KR20140095294A

KR20140095294A - 레이저 열전사용 투명성 도너필름

Info

Publication number: KR20140095294A
Application number: KR1020130008113A
Authority: KR
Inventors: 이광회; 이용훈; 구본재; 우혜미; 엄상열; 김성진; 김연수
Original assignee: 도레이첨단소재 주식회사
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2014-08-01
Also published as: KR102175754B1

Abstract

본 발명에서는 기재필름, 광열변환층 및 중간층이 적층된 레이저 전사용 도너필름에 있어서, 상기 광열변환층은 단일 코팅층으로서 광흡수제를 포함하되, 상기 광흡수제의 최대 흡수파장이 780-1500㎚이며, 필름 전체의 가시광선 투과율이 50%이상인 것을 특징으로 하는 투명성 도너필름을 제공한다.

Description

레이저 열전사용 투명성 도너필름{TRANSPARENT DONER FILM FOR LASER-INDUCED THERMAL IMAZING}

본 발명은 레이저 열전사용 투명성 도너필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디임모늄염 계열의 염료를 광열변환용 광흡수제로 사용하여, 근적외선 파장에 대한 광학밀도가 높으면서도 가시광선 영역에서의 광투과율이 높은 레이저 열전사용 투명성 도너필름에 관한 것이다.

레이저 열전사(laser-induced thermal imaging, LITI)용 도너필름에 사용되는 광열흡수제로는 카본블랙, 염료, 안료, 금속 재료 등이 사용된다. 이중, 염료는 레이저 열전사에 사용되는 전형적인 레이저 파장의 범위인 700-1500㎚ 범위의 근적외선 영역에서 최대 광학밀도(optical density)를 가지면서도, 700㎚ 이하의 가시광선 영역에서는 상대적으로 낮은 광학밀도를 보이는 재료를 폭넓게 선택할 수 있다는 장점이 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는 808㎚ 레이저에 사용하기에 적합한 이미지 형성 방사선 흡수제 재료로서 프러시안 블루(Prussian Blue, or 피그먼트 블루 27), 구리 프탈로시아닌(피그먼트 블루 15), 금속 다이티올렌, 및 폴리메틴 염료, 시아닌 염료 등이 개시되어 있다.

한편, 특허문헌 2에는 650-1200nm 파장에서의 광열변환층의 최대 광학밀도가 400-650nm의 파장에서의 광열변환층의 최대 광학밀도보다 크기가 3배 이상 더 큰 광열변환층에 적용될 수 있는 염료로서, 인돌리움염(indolium salts) 또는 벤조인돌리움염(benz[e]indolium salts)) 계열의 염료가 개시되어 있다.

<특허문헌 2, 벤조 인돌리움 염의 예들>

특허문헌 3에는 레이저 열전사용 광흡수제로서 프탈로시아닌 계열 화합물의 금속 착화합물이 개시되어 있다.

<특허문헌 3, 프탈로시아닌-금속 착화합물>

그러나, 상기 염료들을 사용하는 경우 가시광선 영역에서의 투과율이 충분치 않아 제조된 도너필름의 품질검사나, 리시버 요소와의 정렬 등에 어려움이 계속되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제2009-0034364호 대한민국 공개특허공보 제2007-0067725호 미국특허 제6,066,729호

본 발명의 목적은 근적외선 파장에 대한 광학밀도가 높으면서도 가시광선 영역에서의 광투과율이 종래의 염료를 사용하여 제조된 것보다 현저하게 높은 레이저 열전사용 투명성 도너필름을 제공하는 것이다.

본 발명에서는 기재필름, 광열변환층 및 중간층이 적층된 레이저 전사용 도너필름에 있어서, 상기 광열변환층은 단일 코팅층으로서 광흡수제를 포함하되, 상기 광흡수제의 최대 흡수파장이 780-1500㎚이며, 필름 전체의 가시광선 투과율이 60%이상인 것을 특징으로 하는 투명성 도너필름을 제공한다.

상기 광흡수제는 하기의 화학식으로 표시되는 디임모늄염 계열의 화합물일 수 있다:

[화학식 1].

광열변환층에서 상기 유기염료의 함량은 고형분을 기준으로 5-15중량%인 것이 바람직하다.

상기 도너필름의 부위별 광학밀도의 표준편차가 10% 이하인 것이 바람직하다.

도너필름의 광열변환층 재료로서 형광체 전사에 사용되는 적외선 레이저 파장과 동일한 파장의 빛을 흡수하는 유기염료를 사용함으로써 가시광 영역에서의 도너필름 투과율을 높일 수 있었으며, 고투과율 도너필름을 사용함으로써 필름 내부 이물 검사를 용이하게 하여 형광체 패터닝의 불량원인을 보다 용이하게 파악할 수 있는 장점이 있다. 또한 무기광열변환 재료 사용시 발생되는 수지내 분산 문제로 분산 밀도에 따른 발생열의 편차에 의해 형광체에 전해지는 열량의 차이가 발생하며 이로 인해 전사된 형광체 표면이 거칠어지는 문제를 야기할 수 있으나, 본 발명에서 사용된 유기염료는 수지 중에 완전용해되어 분산의 문제가 없는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 레이저 열전사용 도너필름(10)의 모식적 단면도이다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 레이저 열전사용 도너필름을 설명한다.도1은 본 발명의 레이저 열전사용 도너필름(10)의 모식적 단면도이다. 본 발명의 레이저 열전사용 도너필름(10)은 기재필름(11), 광열변환층(12) 및 중간층(13)이 순서대로 적층된 것으로서, 상기 광열변환층(12)은 단일 코팅층으로서 광흡수제를 포함하되, 상기 광흡수제의 최대 흡수파장이 780-1500㎚이며, 필름 전체의 가시광선 투과율이 50% 이상인 것을 특징으로 한다.

기재필름(11)

기재필름(11)은 도너필름의 제조, 리시버와의 조립 및 전사가 끝난 후에 리시버로부터 도너필름을 제거하는 일련의 프로세스에서 기능성을 갖는 다른 층들, 예를 들어, 본 발명의 도너필름의 다른 층구성들인 광열변환층(12), 중간층(13) 및, 상기 중간층 상에 적층되는 전사층(미도시) 등을 지지하는 기판으로서 작용한다.

기재필름은(110)은 통상적으로 고분자 중합체 필름일 수 있다. 중합체 필름의 한가지 적당한 유형은 광투과성과 열안정성을 동시에 갖는 폴리에스테르 필름, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름이다. 그러나, 특정 응용을 위한 충분한 기계적 및 열적 안정성, 및 임의로, 특정 파장의 빛의 높은 투과율을 포함하는 충분한 광학 성질을 갖는 다른 필름을 사용할 수 있다.

기재필름(100)에 적당한 고분자 중합체로서는, 예를 들어, 폴리카르보네이트, 폴리올레핀, 폴리비닐 수지, 또는 폴리에스테르를 포함한다. 본 발명에 따르는 한 실시형태에서는, 합성직쇄형 폴리에스테르가 지지층에 사용된다.

상기 지지층의 전형적인 두께는 0.005 내지 0.5mm의 범위 내일 수 있다.

상기 기재필름에 사용되는 고분자 중합체 필름은 다른 구성, 구체적으로, 광열변환층과의 접착성 향상 등을 목적으로 프라이머 처리, 조도(거칠기)처리되거나, 열안정성을 위하여 연신 또는 열처리, 발수처리되거나 또는 빛의 투과성을 조절하기 위하여 소량의 미립자 또는 충전재를 함유한 것이거나, 발수처리된 것일 수 있다. 추가적으로, 본 발명의 도너필름에 적용되는 기재필름에 관하여는 대한민국 공개특허공보 제2007-0067725호, 제2007-0049003호, 제2004-0101053호 등에 개시된 기판들이 참조될 수 있다.

광열변환층 (120)

광열변환층(120)은 도너필름(110)을 사용하여 리시버로 전사물질을 전사하는 동안 내부에 포함하는 하나 이상의 광흡수제에 의하여 광(레이저)를 흡수하여 이를 열로 전환함으로써, 전사층(140)을 형성하는 일부 또는 전부의 성분이 리시버로 전사되는 동력을 제공한다. 상기 동력은 열 그 자체일 수도 있고, 또는 일부 층의 열팽창에 의한 물리적 힘일 수도 있다.

전형적으로, LTHC 층의 광흡수제는 전자기 스펙트럼의 적외선, 가시광선 및(또는) 자외선 영역의 빛을 흡수하고, 흡수된 광을 열로 전환한다. 상기 광흡수제는 전사에 사용되는 파장 영역 또는 특이한 파장의 빛은 고도로 흡수하지만, 다른 파장 영역 또는 특이한 파장에 대해서는 훨씬 덜 흡수하는 것일 수 있다(투과 또는 반사시키는 것일 수 있다).

광열변환층은 국지적인 열의 흡수가 고해상도의 전사에 유리하다는 측면에서 가능하다면 얇게 제작되는 것이 통상적이며, 10 내지 500㎚의 두께를 사용하는 것이 보통이다.

한편, 본 발명의 레이저 열전사용 도너필름의 광열변환층에 사용되는 광흡수제는 전사에 사용하는 광에 대하여 고흡수성의 물질을 사용하는 것이, 역시 고해상도의 전사에 유리하다. 그러나, 광흡수제에 의한 광열변환은 특정의 파장에 대한 광흡수를 의미하고, 그에 따라, 광흡수제가 적용된 광열변환층을 포함하는 도너필름은 제조시에 검사의 장애가 된다. 예를 들어, 도너필름의 검사는 결점검출기를 사용하여 수행될 수 있으며, 반사 및 투과 모드로 검사를 실시함에 있어, 반사모드의 경우 필름 표면의 이물 및 코팅 결점을 검출하며, 투과 모드의 경우 필름 내부 이물의 검출을 하게 된다. 기존 카본블랙을 광열변환물질로 사용할 경우 투과율이 현저하게 떨어져 투과모드를 이용한 필름 검사에서 이물의 확인이 어렵다.

본 발명의 투명성 도너필름(10)의 광열변환층(12)에 적용되는 광흡수제로서는 최대 흡수파장이 780-1500㎚인 유기염료가 사용될 수 있다. 상기 파장범위에서 최대 흡수파장을 갖는 유기염료로서, 바람직하게는 아래의 화학식 1로 표시되는 디임모늄염(diimmonium salts) 계열의 염료를 사용한다:

[화학식 1]

상기 식에서, R1-R8은 각각 독립적으로 알킬기, 알킬렌기, 시아노알킬기, 수산기, 알킬 술포산기, 알킬니트로기, 알릴기, 페닐아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 R1-R8 중 적어도 하나는 1 이상의 수소 원자가 할로겐(Halogen)원자로 치환된 것이고; A^-는 X는 카르복실산 음이온 또는 1가 또는 2가의 무기산 음이온이 될 수 있다.

투명성 도너필름에 사용되는 기재로는 0.005 내지 0.5mm 두께의 PET 필름이 사용되며, 100㎛인 경우 이축연신된 PET 필름의 가시광선 투과율은 90% 정도이다. 이를 기재필름으로 사용하는 경우에도 상기 화학식 1의 광흡수제를 사용하는 경우에 전사성능을 유지하면서도 50% 이상의 가시광선 투과율이 확보된 투명성 도너필름을 제조할 수 있다는 것이 확인되었다.

이론적으로, 도너필름의 가시광선 투과율은 광열변환층에 사용되는 광흡수제의 농도에 반비례한다. 비제한적 의도로서, 본 발명에서 광흡수재로 사용되는 디임모늄염 계열의 유기염료는 근적외선, 구체적으로 780-1500㎚ 파장영역에서의 광학밀도가 다른 유기염료에 비하여 우수한 반면, 가시광선 영역에서의 광학밀도는 낮아 근적외선에 의한 광열변환의 효율은 높으면서도 가시광선 영역에서의 투명성은 높은 수준을 유지할 수 있는 것으로 해석된다.

도2a는 본 발명에서 광흡수제로 사용되는 디임모늄 염의 가시광선-근적외선 광선에 대한 흡수스펙트럼이고, 도2b는 광흡수제로 널리 사용되는 카본블랙의 가시광선-근적외선 광선에 대한 흡수스펙트럼이다. 도2a 및 도2b를 참조하면, 광흡수제로서 디임모늄 염은 가시광 영역에서 낮은 광학밀도, 즉 높은 투과율을 보임을 알수 있고, 근적외선 영역에서의 높은 광학밀도를 보임을 알수 있다. 반면, 카본블랙 안료를 사용한 비교예 1의 도너필름은 가시광 영역에서 높은 광학밀도를 보이며, 투과율 측정 결과 5%이하의 값을 보이고 있다.

상술한 디임모늄염 계열의 염료는 유기용제에 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 있다는 유리한 점으로 작용할 수 있으며, 또한, 상기 분산성은 10㎛ 이하의 얇은 두께를 갖는 광열변환층의 두께편차를 줄일수 있다는 추가적인 이점으로 작용한다.

상기 광흡수제는 타 층, 예를 들어, 베이스 기판(110) 및/또는 증간층(130)과의 접착성 조절을 위하여 바인더와 함께 사용될 수 있다. 바람직한 바인더는 광흡수제와 양호한 상용성을 나타내고 기판층에 대한 전사 보조 코팅의 점착성을 유의하게 손실함이 없이 전사 보조 코팅층에 방사선 흡수제를 더 많이 포함할 수 있게 하는 것들이다. 상기 바인더는 통상적으로 고분자 중합체 또는 공중합체이다. 예를 들어, 아크릴 계열의 수지(폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴라아크릴산 또는 이들과 폴리올레핀의 공중합체들로서, 이들은 -OH, -COOH와 같은 친수성 관능기를 가지거나 가지지 않을 수 있다), 술폰화되거나 술폰화되지 않는 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄, 폴리비닐알코올 계열의 수지(예를 들어, PVA, EVA 등), 폴리올레핀류, 불소계 수지(PTFE, PCTFE 등) 등이 있다.

상술한 광흡수제와 바인더는 수성 또는 유성 코팅제로 제조되어 상기 베이스 기판(110) 상에 코팅되는 방법으로 적층된다. 이때 광흡수제의 함량은 통상적으로 코팅 조성물의 고형물 분획의 5 내지 85 중량％, 바람직하게는 5 내지 60중량%의 범위이다.

상기 코팅 조성물에는 추가적으로, 가교제, 보습제, 계면활성제, pH 조절제, 점도 조절제 및 공용매 등이 추가될 수 있다.

상기 광열변환층의 두께는 1-5㎛인것이 바람직하다. 임모늄염 염료가 적용되는 광열변환층의 두께가 1㎛에 이르지 못하면 적정 광학밀도를 조절하기가 어려울 수 있으며, 5㎛를 초과하는 경우에는 염료 함유 수지의 경화가 어려운 문제점이 있다.

중간층(13)

중간층(13)은 외부에서 입사되는 광(레이저)가 광흡수제에 의하여 열로 변환되는 과정에서 발생하는 높은 열에 의하여 발생하는 오염물질이 전사층으로 이동하는 것을 막고, 그에 따라, 전사층에서 리시버로 전사되는 이미지의 손상, 오염 및 변형을 최소화할 목적으로 구비되는 층이다. 상기 중간층에는 통상적으로, 우선적으로 광열변환층의 분해물질에 대한 차단이 가능하고, 또한, 광열변환층에서 발생하는 열의 손실을 최소화하면서 전사층으로 전달할 수 있는 고분자 중합체 필름이 사용된다. 상기 중간층은 한편으로는 광열변환층에서 발생하는 열에 의하여 용융되거나 열분해되지 않는 열안정성을 가져야 하면서도, 또 다른 한편으로는 특정한 온도에 이르면 막의 상변화 등의 과정을 통하여 성형이 가능하여야 한다는 상반되는 물성이 동시에 요구된다.

중간층을 구성하는 전형적인 물질은 고분자 필름이다. 고분자 필름의 재질은 열가소성 또는 열경화성일 수 있다.중간층 물질로서 적합한 유기 물질은 열경화성(가교성) 및 열가소성 물질을 모두 포함한다. 모두의 경우에, 중간층용으로서 선택된 물질은 필름을 형성하고 있어야만 하며, 전사공정 동안에 실질적으로 손상되지 않은 채 그대로 유지되어야만 한다. 이것은 그들의 열적 및/또는 기계적 성질에 기초한 적절한 물질의 선택에 의해 달성될 수 있다. 가이드라인으로서, 열가소성 물질의 Tg는 150℃ 보다 커야만 하며, 180℃ 보다 큰 것이 더 좋다.

열경화성 수지의 예로서는 구체적인 예로서는 폴리(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르, 에폭시, 폴리우레탄 등이 있다. 이들은 전구체 형태로 광열변환층으로 코팅된 다음에 소정의 가교 중간층을 형성하기 위하여 가교되는 방식으로 적층되는 것이 보통이다.

한편, 열가소성 수지의 예로서는 폴리술폰 계열, 폴리에스테르, 폴리아미드 등을 포함한다. 이러한 열가소성 유기 물질은 종래의 솔벤트 코팅 등의 공지의 방법을 통하여 광열변환층에 적층될 수 있다.

고분자 필름으로 구성되는 중간층인 경우에는 유기성 물질을 포함하는 중간층의 경우에, 광개시제, 계면 활성제, 색소, 가소제, 코팅 보조제 등을 포함할 수 있다.

중간층에 적용되는 고분자 필름의 최적의 두께는 각 물질에 따라 다를 수 있으며, 통상적으로는 0.05-10㎛ 범위이다.

중간층을 구성하는 다른 형태의 물질은 전형적인 물질은 금속성 물질로 이루어진 필름이다. 적합한 금속성 물질은 메탈, 메탈 옥사이드, 메탈 술파이드, 무기 카본 코팅 등을 포함하며, 이러한 물질은 이미지 레이저 파장에서 높은 투과성 또는 반사성을 갖는다. 이러한 물질은 종래의 기술(예, 진공 스퍼터링, 진공 증착, 플라즈마 제트 등)을 통해 광열변환층 상에 형성될 수 있다.금속성 물질로 이루어진 중간층의 경우 그 두께는 통상적으로 0.01㎛-10㎛ 이다.

기타, 본 발명의 도너필름의 중간층으로 적용되는 소재와 구조 등에 대하여는 대한민국 공개특허공보 제2000-0005446호, 제2006-0020029호, 제 2007-0096082호, 제2007-0107527호, 제2005-0063534호, 제2008-0085553호, 제2007-0059725호, 제2007-0024285호, 제1998-0037999호 등을 참조할 수 있다.

상기 중간층 위에는 리시버로 전달되는 1종 이상의 물질(전사물질)이 바인더와 함께 또는 바인더 없이 적층되어 형성된다. 전사물질은 이미지 생성 광에 노출될 때 전체 또는 일부가 선택적으로 전사될 수 있다. 단일 부분의 전사층의 성분들을 다른 성분들은 남아 있게 하면서 선택적으로 전사할 수 있다. 전사층은 유사한 방식으로 패턴화될 수 있거나 또는 될 수 없는 다른 요소들과 함께, 칼러 필터, 블랙 매트릭스, 스페이서, 배리어, 파티션, 편광체, 지연층, 파장판, 유기 도체 또는 반도체, 무기 도체 또는 반도체, 유기 전기발광 층, 형광체층, 유기 전기발광 소자, 유기 트랜지스터, 및 디스플레이에 이용될 수 있는 다른 요소, 소자, 또는 그의 일부를 형성하는 데 적당한 것들을 포함한다.

리시버에 이미지와이즈 침착되는 전사층으로 사용하기에 적당한 물질은 당업계에 잘 알려져 있다. 전사층은 유기, 무기, 유기금속 또는 중합체 물질을 포함할 수 있다. 도너 요소로부터 전사층으로서 및(또는) 전사층에 혼입되는 물질로서 선택적으로 패턴화될 수 있는 물질의 예는 착색제(결합제에 분산된 안료 및(또는) 염료 포함), 편광제, 액정 물질, 입자(액정디스플레이용 스페이서, 자기 입자, 절연 입자, 도전성 입자 포함), 발광형 물질(형광체 및(또는) 유기 전기발광 물질 포함), 발광형 소자(예를 들어, 전기 발광 소자)에 혼입될 수 있는 수광형 물질, 소수성 물질(잉크 젯 리셉터(receptor)용 파티션 뱅크(partition bank) 포함), 친수성 물질, 다층 스택(예: 유기 전기발광 소자와 같은 다층 소자 구조체), 마이크로구조 또는 나노구조 층, 포토레지스트, 금속, 중합체, 점착제, 결합제 및 생체 물질, 및 다른 적당한 물질 또는 물질들의 조합을 포함한다. 한 실시형태에서, 전사층은 디스플레이 응용, 특히 칼러 필터 제조에 유용한 1종 이상의 물질을 포함한다.

전형적으로, 전사층은 적당한 바인더를 포함하고, 또한 미량의 방사선 흡수제, 계면활성 또는 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 다른 광학 첨가제는 분산제, UV-안정화제, 가소화제, 가교제, 코팅 조제 및 점착제를 포함한다.

본 발명에 적용가능한 전사층의 구조와 전사물질에 관하여는 추가적으로 대한민국 공개특허공보 제2006-0030405호, 제2009-00779287호, 제2005-0050492호, 제2003-0077646호, 제2005-0082952호, 제2007-0111702호, 제2010-0024672호, 제2004-0054474호, 제2005-0052272호, 제2006-0019451호, 제2006-0025018호, 제2010-0091430호, 제2002-0064302호 등에 개시된 것들을 참조할 수 있다.

본 발명의 도너필름 즉, 기재필름, 광열변환층 및 중간층을 포함하는 도너필름 전체의 가시광선투과율(%transmittance)은 50%이상, 바람직하게는 60% 이상이다. 가시광선 투과율이 50%이하인 경우에는 투과율이 낮아 필름 내부 이물 검출에 문제점이 있다.

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

기재층: 도레이첨단소재(주)의 XG Series PET 필름을 기재필름으로 사용하였다 (두께 100㎛; 550㎚파장의 광투과율(%-transmittance) 9+0%).

광열변환층의 조액: 디임모늄염 염료 A(경인양행 주식회사, NIR1000A) 광개시제, 분산제, 아크릴계 UV경화수지, 에폭시계 바인더를 포함하는 고형분 30중량% 광열변환층 조액을 준비하였다. 디임모늄염 염료 A의 함량은 전체 고형분 대비 15중량%로 하였다.

광개시제 - (UV 경화수지대비 2중량%, BASF제/ IRGACURE OXE02)

분산제 - (전체 고형분 대비 0.001중량%, BYK-CHEMIE/ BYK-333)

아크릴계 UV 경화수지 - (전체고형분 대비 10중량%, SARTOMER사/CN996)

에폭시계 바인더 - (전체고형분 대비 5중량% SARTOMER사/CN120C80)

용매 - MEK,PGMEA (50:50)

중간층 조액: 광열변환층을 보호하기 위해 TMPTA(trimethylolpropane triacylate)를 포함하는 아크릴계 수지, 광개시제, 바인더를 포함하는 고형분 기준 25중량%의 보호층 조액을 준비하였다.

도너필름의 제조: 기재필름 위에 광열변환층 조액을 Mayer bar를 이용해 도포한 다음, 수은 램프를 이용해 UV 경화법으로 경화시켜, 평균두께 2.5㎛의 광열변환층 도막을 형성하였다. 이후, 동일한 방법으로 중간층 조액을 도포하고 UV 경화하여 상기 광열변환층과 동일한 두께의 중간층을 형성하였다.

실시예 2

광열변환층의 조액을, 디임모늄염 염료 A의 함량이 전체 고형분 대비 11중량%가 되도록 준비한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 도너필름을 제조하였다.

실시예 3

광열변환층의 조액을, 디임모늄염 염료 A의 함량이 전체 고형분 대비 7중량%가 되도록 준비한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 도너필름을 제조하였다.

실시예 4

디임모늄염 염료로서 염료 B(경인양행 주식회사, NIR1000B)를 사용하여 전제 고형분 대 15중량%의 염료를 포함하는 광열변환층 조액을 준비한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도너필름을 제조하였다.

실시예 5

디임모늄염 염료로서 염료 B를 사용하여 전제 고형분 대 11중량%의 염료를 포함하는 광열변환층 조액을 준비한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 도너필름을 제조하였다.

실시예 6

디임모늄염 염료로서 염료 B를 사용하여 전제 고형분 대 7중량%의 염료를 포함하는 광열변환층 조액을 준비한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 도너필름을 제조하였다.

비교예 1

광흡수제로서 디임모늄염 염료 대신에 카본블랙(제조사, 제품번호; 간단한 특징)을 사용하여 카본블랙 함량이 고형분 대비 15중량%가 되도록 광열변환층 조액을 준비한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 도너필름을 제조하였다.

평가

1. 광학밀도

광학밀도(optical density,OD)는 UV3600 (시마즈사 제)를 사용하여 980nm에서의 투광율(%)을 측정하고, 그 값을 아래의 식에 대입해 계산하였다.

광학밀도(OD) = -log₁₀(1/T_o)

T_o = 투과율(%)

광필도의 편차는 임의의 최소 10포인트 이상에서 위의 방법으로 광학 및도를 측정한 다음, 평균값으로부터 최소치와 최대치의 차이를 구하여 구하여 표시하였다.

2, 표면 거칠기

3차원 접촉식 조도측정기(코사카, SE3300)를 사용하여 측정하였다. 각 3회 측정하여 그 평균값을 산출하였다.

이상의 실시예 및 비교예들에서 제조된 도너필름들에 대하여 측정한 결과를 아래의 표에 정리하였다.

	투과율 (%) (@550nm)	광학밀도 (@980nm)	광학밀도 편차	표면 거칠기 Ra(nm)
실시예 1	60	0.6	±0.02	0.3
실시예 2	75	0.4	±0.02	0.3
실시예 3	81	0.2	±0.01	0.2
실시예 4	76	1.3	±0.02	0.3
실시예 5	80	1.1	±0.01	0.2
실시예 6	83	0.9	±0.01	0.2
비교예 1	5	1.2	±0.1	0.9

유기염료의 양을 증가시킬수록 레이저 전사 파장(980nm)에서의 광학밀도가 증가함을 알 수 있었으나, 가시광 영역에서의 투과도 떨어짐을 알 수 있다.

유기염료 A를 사용할 경우, 적외선 영역의 몰흡광계수가 낮아 고형분 대비 15%의 염료를 사용할 경우 상대적으로 낮은 0.6의 광학밀도를 보였으며, 투과율은 60%정도 였다.

유기염료B를 사용할 경우, A보다 높은 광학밀도를 보이며, 고형분 대비 15%의 염료를 사용할 경우, 광학밀도 1.3, 투과율 76%를 보였으며, 염료량을 11%로 감소시키면 필름의 가시광 영역의 투과도를 80% 이상으로 만들 수 있음을 확인하였다.

비교예 1은 광열변환층 재료로서 무기물인 카본블렉을 적용한 일반적인 도너필름의 구조, 광학밀도가 1.2일 경우 가시광영역에서의 투과율이 5% 정도로 투과율이 현저히 떨어지는 것을 알 수 있다.

한편, 염료양을 고형분 대비 15% 이상을 사용하면, 유기염료의 용해성 문제로 제조된 도너필름의 표면이 거칠어져 도너필름으로서 역할을 하기 어렵다는 것을 확인할 수 있다

10.. 도너필름 11.. 기재층
12..광열변환층 12.. 중간층

Claims

기재필름, 광열변환층 및 중간층이 적층된 레이저 전사용 도너필름에 있어서,
상기 광열변환층은 단일 코팅층으로서 광흡수제를 포함하되, 상기 광흡수제의 최대 흡수파장이 780-1500㎚이며, 필름 전체의 가시광선 투과율이 50%이상인 것을 특징으로 하는 투명성 도너필름.
제1항에 있어서, 상기 광흡수제는 유기염료인 것을 특징으로 하는 상기 투명성 도너필름.
제2항에 있어서, 상기 유기염료는 아래의 화학식 1로 표시되는 디임모늄염(diimmonium salts) 계열의 염료인 것을 특징으로하는 하는 상기 투명성 도너필름:

상기 식에서, R1-R8은 각각 독립적으로 알킬기, 알킬렌기, 시아노알킬기, 수산기, 알킬 술포산기, 알킬니트로기, 알릴기, 페닐아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 R1-R8 중 적어도 하나는 1 이상의 수소 원자가 할로겐(Halogen)원자로 치환된 것이고; A^-는 X는 카르복실산 음이온 또는 1가 또는 2가의 무기산 음이온이다.
제3항에 있어서, 광열변환층에서 상기 유기염료의 함량은 고형분을 기준으로 5-15중량%인 것을 특징으로 하는 상기 투명성 도너필름.
제1항에 있어서, 상기 도너필름의 부위별 광학밀도 차이(optical density, OD)의 표준편차가 10% 이하인 것을 특징으로 하는 상기 투명성 도너필름.