KR20160000850A - 광열 변환층, 도너 시트 - Google Patents

Abstract

(과제) 가시광 투과성을 구비한 광열 변환층을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 적외선 흡수성 입자와 바인더 성분을 함유하고, JIS R 3106 에 기초하여 산출되는 가시광 투과율이 50 ％ 이상이며, 또한 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율이 10 ％ 이하인 광열 변환층을 제공한다.

Description

광열 변환층, 도너 시트{LIGHT TO HEAT CONVERSION LAYER AND DONOR SHEET}

본 발명은 광열 변환층, 도너 시트에 관한 것이다.

기판 상에 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 형성하는 방법으로서, 메탈 마스크법, 레이저 전사법, 잉크젯법 등이 검토되어 왔다. 메탈 마스크법은 차세대 대형 디스플레이 디바이스 등의 대면적화에 대한 대응이 곤란하고, 잉크젯법은 적용에 대한 기술적 과제가 많이 남아 있기 때문에, 대형 디스플레이용 프로세스로는 레이저 전사법이 주류가 될 것으로 보여지고 있다.

레이저 전사법은 몇 가지 방법이 있지만, 도너 시트라고 불리는 필름을 이용하여 성막을 실시하는 방식이 주류이다. 도너 시트로는 예를 들어, 필름 기재에 광열 변환 (LTHC : Light To Heat Conversion) 층이라고 불리는 광을 흡수하는 층과, 피전사층으로서 예를 들어 일렉트로 루미네선스 특성을 갖는 유기 화합물의 층을 성막한 것이 이용되고 있다. 레이저 전사법에 의해 기판 상에 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 형성하는 방법에 대하여 다양한 제안이 이루어져 있지만, 기본적인 동작 원리는 공통된다. 즉, 광열 변환층의 특정 지점에 레이저광이 조사됨으로써, 광열 변환층에 광이 흡수되어 열이 발생하고, 열의 작용에 의해 피전사층으로서 형성된 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 전사할 수 있다.

도너 시트의 광열 변환층의 광 흡수 재료로는 다양한 재료가 제안되어 있다. 예를 들어 특허문헌 1 에서는, 적외 영역에 있어서 광을 흡수하는 염료, 카본 블랙과 같은 유기 및 무기 흡수 재료, 금속류, 금속 산화물 또는 금속 황화물 및 그 밖에 이미 알려진 안료 및 흡수재가 개시되어 있다. 특허문헌 2 에서는 염료, 안료, 금속, 금속 화합물, 금속 필름 등이 개시되어 있다. 특허문헌 3 에서는 흑색 알루미늄이 개시되어 있다. 특허문헌 4 에서는 카본 블랙, 흑연이나 적외선 염료가 개시되어 있다.

일본 공표특허공보 2000-515083호 일본 공표특허공보 2002-534782호 일본 특허 제3562830호 일본 공개특허공보 2004-200170호

이미 서술한 바와 같이 레이저 전사법에 의해, 예를 들어 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 형성하는 경우, 도너 시트의 광열 변환층 중 원하는 지점에 레이저광을 조사하고, 도너 시트에 포함되는 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 전사함으로써 실시할 수 있다. 그러나, 도너 시트 중에 예를 들어 이물질이나 도포 불균일 등의 결함이 포함되는 경우, 레이저 조사 지점의 유기 일렉트로 루미네선스 소자가 정상적으로 전사되지 않아, 디스플레이 디바이스로 되었을 때에 점등이 되지 않는 도트가 생기는 원인이 된다. 이 때문에, 수율 향상을 위해서는 레이저 전사 전에 결함을 포함하는 도너 시트를 육안 혹은 가시광 센서 등에 의해 검출하는 것이 필요하다.

그러나, 광열 변환층에 적용하는 광 흡수 재료로서 특허문헌 1 ∼ 4 에 개시된 재료를 사용한 경우, 광열 변환층의 가시광의 투과성이 충분하지 않았다. 즉, 특허문헌 1 ∼ 4 에 개시된 광 흡수 재료를 사용한 경우, 광열 변환층은 광 투과성을 실질적으로 갖지 않는 매우 어두운 흑색을 나타내게 된다. 이 때문에, 이러한 광열 변환층을 도너 시트에 적용했을 경우, 육안이나 가시광 센서 등에 의해 결함을 검출하는 것은 불가능하였다.

이와 같이 종래에는 결함이 있는 도너 시트라도 검사에 의해 충분히 검출할 수 없었기 때문에, 유기 일렉트로 루미네선스 소자의 결함으로 이어져 디스플레이 디바이스의 수율 저하의 큰 원인이 되었다.

그래서 상기 종래 기술이 갖는 문제를 감안하여, 본 발명의 일 측면에서는 가시광 투과성을 구비한 광열 변환층을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 양태에 의하면, 적외선 흡수성 입자와 바인더 성분을 함유하고, JIS R 3106 에 기초하여 산출되는 가시광 투과율이 50 ％ 이상이며, 또한 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율이 10 ％ 이하인 광열 변환층을 제공한다.

본 발명의 광열 변환층의 일 양태에 의하면, 가시광 투과성을 구비한 광열 변환층을 제공할 수 있다.

도 1 은 육방정을 갖는 복합 텅스텐 산화물의 결정 구조의 모식도.
도 2 는 도너 시트의 단면 구성예의 설명도.
도 3 은 실시예 1, 2, 비교예 1, 2 에서 측정된 도너 시트의 투과 곡선.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시형태에 제한되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 하기의 실시형태에 다양한 변형 및 치환을 추가할 수 있다.

(광열 변환층)

본 실시형태에서는 우선, 광열 변환층의 일 구성예에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 광열 변환층은, 적외선 흡수성 입자와 바인더 성분을 함유하고, JIS R 3106 에 기초하여 산출되는 가시광 투과율이 50 ％ 이상이며, 또한 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율을 10 ％ 이하로 할 수 있다.

본 실시형태의 광열 변환층에 함유되는 성분에 대하여 이하에 설명한다.

우선, 적외선 흡수성 입자에 대하여 설명한다.

적외선 흡수성 입자는, 광열 변환층에 레이저광을 조사했을 경우에, 이러한 레이저광을 흡수하여 열을 발생시킬 수 있는 재료를 선택할 수 있다. 단, 본 실시형태의 광열 변환층은 가시광 투과성을 구비하고 있기 때문에, 적외선 흡수성 입자에 대해서도 가시 영역의 광에 대해서는 투과성이 높은 재료인 것이 바람직하다.

적외선 흡수성 입자로는 특별히 한정되는 것은 아니고, 적외 영역, 특히 근적외 영역의 레이저광을 흡수하여 열을 발생시킬 수 있고, 또한 가시 영역의 광의 투과율이 높은 재료인 것이 바람직하다.

적외선 흡수성 입자는 예를 들어, 화학식이 W_yO_z (2.2≤z/y＜3.0) 로 나타내어지는 텅스텐 산화물 입자와, 화학식이 M_xW_yO_z (단, M 은 H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1 종류 이상의 원소, 0.001≤x/y≤0.8, 2.2≤z/y≤3.0) 로 나타내어지는 복합 텅스텐 산화물 입자에서 선택되는 1 종류 이상인 것이 바람직하다.

화학식 W_yO_z 로 나타내는 텅스텐 산화물 입자에 대하여 우선 설명한다. 또한, 텅스텐 산화물 입자를 나타내는 화학식 W_yO_z 중 W 는 텅스텐, O 는 산소를 나타내고 있다.

일반적으로 삼산화텅스텐 (WO₃) 중에는 유효한 자유 전자가 존재하지 않기 때문에 근적외 영역의 흡수 반사 특성이 적어, 적외선 흡수성 입자로는 충분한 기능을 발휘하지 않는 경우가 있다. 그러나, 본 발명의 발명자들의 검토에 의하면, 삼산화텅스텐의 텅스텐에 대한 산소의 비율을 3 보다 저감시킴으로써, 즉 상기 서술한 식에 있어서 z/y＜3.0 으로 함으로써, 당해 텅스텐 산화물 중에 자유 전자를 생성할 수 있다. 이 때문에, 효율이 양호한 적외선 흡수성 입자로 할 수 있다.

또, WO₂ 의 결정상은 가시 영역의 광에 대하여 흡수나 산란을 일으키게 하여 근적외 영역의 광의 흡수를 저하시킬 우려가 있다. 그래서, 상기 서술한 바와 같이 텅스텐 산화물 입자에 대하여 2.2≤z/y 로 함으로써, WO₂ 의 결정상이 생기는 것을 억제하는 것이 바람직하다. 또, z/y 를 상기 범위로 함으로써 재료로서의 화학적 안정성을 얻을 수 있고, 유효한 적외선 흡수성 입자로서 적용할 수 있기 때문에 바람직하다.

이 때문에, 텅스텐 산화물 입자 W_yO_z 에 있어서는, 2.2≤z/y＜3.0 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

또한, 일반식 W_yO_z 로 했을 때 2.45≤z/y＜3.0 으로 나타내는 조성비를 갖는, 소위 「매그넬리상」은 화학적으로 안정적이며, 근적외 영역의 광의 흡수 특성도 양호하기 때문에, 적외선 흡수성 입자로서 바람직하다. 이 때문에, 텅스텐 산화물 입자 (W_yO_z) 에 대하여, 2.45≤z/y＜3.0 의 관계를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.

다음으로, 화학식 M_xW_yO_z 로 나타내는 복합 텅스텐 산화물 입자에 대하여 설명한다.

적외선 흡수성 입자로는, 상기 서술한 텅스텐 산화물에 추가로 원소 M 을 첨가한 복합 텅스텐 산화물 (M_xW_yO_z) 을 사용할 수도 있다. 텅스텐 산화물에 원소 M 을 첨가하여 복합 텅스텐 산화물로 했을 경우, 당해 복합 텅스텐 산화물 중에 자유 전자가 생성되어, 근적외 영역에 자유 전자 유래의 보다 강한 흡수 특성이 발현된다. 이 때문에, 파장 1000 ㎚ 부근의 근적외선을 흡수하는 적외선 흡수성 재료로서 유효해져 바람직하다.

복합 텅스텐 산화물 입자를 나타내는 화학식 M_xW_yO_z 중 W 는 텅스텐, O 는 산소를 나타내고 있다. 또, 상기 식 중의 원소 M 으로는 예를 들어, H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1 종류 이상의 원소인 것이 바람직하다.

특히 원소 M 이 첨가된 당해 복합 텅스텐 산화물에 있어서의 안정성의 관점에서, 원소 M 은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1 종류 이상의 원소인 것이 보다 바람직하다.

복합 텅스텐 산화물 입자의 적외선 흡수성 입자로서의 광학 특성, 내후성을 향상시키는 관점에서는, 상기 서술한 원소 M 으로서 보다 바람직한 원소 중, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 원소, 천이 금속 원소 (희토류 원소, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Hf, Os) 에 속하는 것이 더욱 바람직하다.

복합 텅스텐 산화물에 대해서는, 텅스텐 산화물에 있어서 설명한 산소량의 제어와, 자유 전자를 생성하는 원소 M 의 첨가를 병용함으로써, 보다 효율이 양호한 적외선 흡수 재료를 얻을 수 있다. 산소량의 제어와, 자유 전자를 생성하는 원소 M 의 첨가를 병용했을 경우, 복합 텅스텐 산화물을 나타내는 화학식 M_xW_yO_z 에 있어서, 0.001≤x/y≤0.8, 2.2≤z/y≤3.0 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 서술한 복합 텅스텐 산화물의 화학식 중의 원소 M 의 첨가량을 나타내는 x/y 의 값에 대하여 설명한다. x/y 의 값이 0.001 이상인 경우, 충분한 양의 자유 전자가 생성되어, 목적으로 하는 적외선 흡수 효과를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 그리고, 원소 M 의 첨가량이 많을수록 자유 전자의 공급량이 증가하여 적외선 흡수 효율도 상승하는데, x/y 의 값이 0.8 정도에서 당해 효과도 포화된다. 또, x/y 의 값이 0.8 이하이면, 당해 적외선 흡수 재료 중에 불순물상이 생성되는 것을 회피할 수 있으므로 바람직하다.

다음으로, 산소량의 제어를 나타내는 z/y 의 값에 대하여 설명한다. z/y 의 값에 대해서는, M_xW_yO_z 로 표기되는 적외선 흡수 재료에 있어서도, 상기 서술한 W_yO_z 로 표기되는 적외선 흡수 재료와 동일한 기구가 작용하는 것과 더불어, z/y=3.0 에 있어서도 상기 서술한 원소 M 의 첨가량에 의한 자유 전자의 공급이 있다. 이 때문에, 2.2≤z/y≤3.0 이 바람직하다.

복합 텅스텐 산화물 입자에 함유되는 복합 텅스텐 산화물의 결정 구조는 특별히 한정되는 것은 아니고, 임의의 결정 구조의 복합 텅스텐 산화물을 함유할 수 있다. 단, 복합 텅스텐 산화물 입자에 함유되는 복합 텅스텐 산화물이 육방정의 결정 구조를 갖는 경우, 당해 입자의 가시 영역의 광의 투과율, 및 근적외 영역의 광의 흡수가 특히 향상되기 때문에 바람직하다.

이러한 육방정의 결정 구조의 모식적인 평면도를 도 1 에 나타낸다. 도 1 에 있어서, 부호 11 로 나타내는 WO₆ 단위에 의해 형성되는 팔면체가 6 개 집합하여 육각형의 공극 (터널) 이 구성되어 있다. 그리고, 당해 공극 중에 부호 12 로 나타내는 원소 M 을 배치하여 하나의 단위를 구성하고, 이 하나의 단위가 다수 집합하여 육방정의 결정 구조를 구성한다.

이와 같이, 복합 텅스텐 산화물 입자가 WO₆ 단위로 형성되는 팔면체가 6 개 집합하여 육각형의 공극이 구성되고, 그 공극 중에 원소 M 을 배치한 단위 구조를 포함하는 복합 텅스텐 산화물을 함유하는 경우, 가시 영역의 광의 투과율 및 근적외 영역의 광의 흡수를 특히 향상시킬 수 있다. 또한, 복합 텅스텐 산화물 입자 전체가 도 1 에 나타낸 구조를 갖는 결정질의 복합 텅스텐 산화물 입자에 의해 구성되어 있을 필요는 없고, 예를 들어 국소적으로 이러한 구조를 갖는 경우라도 가시 영역의 광의 투과율 및 근적외 영역의 광의 흡수를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 이 때문에, 복합 텅스텐 산화물 입자 전체적으로는 결정질이어도 되고 비정질이어도 된다.

그리고, 복합 텅스텐 산화물의 원소 M 으로서, 이온 반경이 큰 원소 M 을 첨가했을 때에 상기 서술한 육방정이 형성되기 쉽다. 구체적으로는 원소 M 으로서 예를 들어 Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, Sn 중 1 종류 이상을 첨가했을 때 육방정이 형성되기 쉽다. 또한, 육방정이 형성되기 위해서는, 이들 이외의 원소라도 WO₆ 단위로 형성되는 육각형의 공극에 원소 M 이 존재하면 되고, 원소 M 으로서 상기 원소를 첨가한 경우에 한정되는 것은 아니다.

복합 텅스텐 산화물 입자에 함유되는 복합 텅스텐 산화물의 결정 구조를 균일한 육방정으로 하는 경우, 원소 M 의 첨가량은 x/y 의 값으로 0.20 이상 0.50 이하가 바람직하고, 0.25 이상 0.40 이하인 것이 더욱 바람직하다. z/y 에 대해서는 이미 서술한 바와 같이, 2.2≤z/y≤3.0 으로 하는 것이 바람직하다. 또한, z/y=3.0 일 때, x/y 의 값이 0.33 이 됨으로써, 원소 M 이 육각형의 공극 모두에 배치되는 것으로 생각된다.

또, 복합 텅스텐 산화물 입자에 함유되는 복합 텅스텐 산화물은, 상기 서술한 육방정 이외에 정방정, 입방정의 텅스텐 브론즈의 구조를 취할 수도 있으며, 이러한 구조의 복합 텅스텐 산화물도 적외선 흡수 재료로서 유효하다. 복합 텅스텐 산화물은 그 결정 구조에 따라 근적외 영역의 흡수 위치가 변화하는 경향이 있다. 예를 들어, 근적외 영역의 흡수 위치는, 입방정보다 정방정일 때가 장파장측으로 이동하고, 또한 육방정일 때는 정방정일 때보다 장파장측으로 이동하는 경향이 있다. 또, 당해 흡수 위치의 변동에 부수하여, 가시 영역의 광의 흡수는 육방정이 가장 적고, 다음으로 정방정이며, 입방정은 이들 중에서는 가시 영역의 광의 흡수가 가장 크다. 따라서, 가시 영역의 광의 투과율이 높고, 근적외 영역의 광의 흡수율이 높은 것이 요구되는 용도에는, 육방정의 텅스텐 브론즈를 사용하는 것이 바람직하다. 단, 여기서 서술한 광학 특성의 경향은 어디까지나 대략적인 경향이며, 첨가한 원소 M 의 종류나 첨가량, 산소량에 따라 변화하기도 하는 것으로, 본 실시형태의 광열 변환층에 사용하는 적외 흡수성 입자의 재료가 이것에 한정되는 것은 아니다.

본 실시형태의 광열 변환층에 사용할 수 있는 복합 텅스텐 산화물 입자에 함유되는 복합 텅스텐 산화물의 결정 구조는 상기 서술한 바와 같이 한정되지 않고, 예를 들어 상이한 결정 구조의 복합 텅스텐 산화물을 동시에 함유하고 있어도 된다.

단, 상기 서술한 바와 같이 육방정의 복합 텅스텐 산화물 입자는 가시광의 투과율과 근적외의 광의 흡수를 높일 수 있기 때문에, 본 실시형태의 광열 변환층에 사용하는 적외선 흡수성 입자로서 특히 바람직하게 사용할 수 있다. 그리고, 원소 M 으로서 예를 들어 세슘을 사용한 경우, 복합 텅스텐 산화물의 결정 구조가 육방정이 되기 쉬운 점에서, 복합 텅스텐 산화물 입자로는 육방정 세슘 산화텅스텐 입자를 보다 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 발명자들의 검토에 의하면, 육방정 세슘 산화텅스텐 입자는 파장 1000 ㎚ 근방의 광에 대하여 몰 흡광 계수가 매우 높다. 또한, 가시 영역의 광의 투과율이 높고, 적외 영역, 특히 근적외 영역의 광의 투과율이 낮기 때문에, 가시 영역의 광의 투과율과 적외 영역의 광의 투과율의 콘트라스트가 크다. 따라서, 광열 변환층에 육방정 세슘 산화텅스텐 입자를 근적외 영역의 광을 흡수하기 위해서 충분한 양을 첨가한 경우라도, 특히 가시 영역의 광의 투과율을 높게 유지할 수 있어, 상기 서술한 바와 같이 복합 텅스텐 산화물 입자로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또 특히, 적외선 흡수성 입자로서 육방정 세슘 산화텅스텐 입자를 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 광열 변환층의 적외선 흡수성 입자로서, 상기 서술한 바와 같이 텅스텐 산화물 입자 및/또는 복합 텅스텐 산화물 입자를 바람직하게 사용할 수 있지만, 적외선 흡수성 입자는 1 종류의 재료에 한정되는 것은 아니고, 복수의 상이한 재료를 함유할 수 있다. 이 때문에 적외선 흡수성 입자는, 예를 들어 텅스텐 산화물 입자와 복합 텅스텐 산화물 입자를 동시에 함유하고 있어도 된다. 또, 적외선 흡수성 입자는, 텅스텐 산화물 입자와 복합 텅스텐 산화물 입자의 어느 일방만을 함유하고 있어도 된다. 단, 복합 텅스텐 산화물 입자가 텅스텐 산화물 입자보다 가시광의 투과율과 근적외의 광의 흡수가 우수하기 때문에, 적외선 흡수성 입자는 복합 텅스텐 산화물 입자를 함유하고 있는 것이 바람직하다.

적외선 흡수성 재료의 입자의 평균 입자경은 특별히 한정되는 것은 아니고, 광열 변환층에 요구되는 투명성의 정도나, 레이저광의 흡수의 정도 등에 따라 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어, 적외선 흡수성 입자는 미립자인 것이 바람직하고, 구체적으로는 적외선 흡수성 입자의 체적 평균 입자경이 1 ㎚ 이상 800 ㎚ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 체적 평균 입자경이란 레이저 회절·산란법에 의해 구한 입도 분포에 있어서의 적산치 50 ％ 에서의 입경을 의미하고 있고, 본 명세서에 있어서 다른 부분에서도 체적 평균 입자경은 동일한 의미를 갖고 있다.

이는 적외선 흡수성 입자의 체적 평균 입자경을 1 ㎚ 이상으로 함으로써, 예를 들어 도너 시트에 적용했을 경우에 레이저광을 충분히 흡수할 수 있기 때문이다. 또, 적외선 흡수성 입자의 체적 평균 입자경을 800 ㎚ 이하로 함으로써, 적외선 흡수성 재료를 예를 들어 분산제나 용매 등과 혼합했을 때에, 안정적으로 분산시킬 수 있어 기재 상에 특히 균일하게 도포할 수 있기 때문이다. 또, 산란에 의해 광을 완전히 흡수하지 않고, 특히 가시 영역의 광의 투과성을 유지하여 광열 변환층의 투명성을 높일 수 있기 때문이다.

다음으로 바인더 성분에 대하여 설명한다.

바인더 성분으로는 특별히 한정되는 것은 아니고, 임의의 바인더 성분을 사용할 수 있다. 단, 본 실시형태에 있어서는 가시광 투과성을 구비한 광열 변환층을 제공하는 것을 목적으로 하는 점에서, 고체상으로 되었을 경우의 가시광 투과성이 우수한 바인더 성분을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 광열 변환층에 대하여 레이저광을 조사했을 경우에, 광열 변환층에 함유되는 적외선 흡수성 입자에 그 레이저광을 조사할 수 있도록, 적외 영역, 특히 근적외 영역의 광의 투과성도 우수한 바인더 성분을 사용하는 것이 바람직하다.

바인더 성분으로는 구체적으로는 예를 들어, UV 경화 수지 (자외선 경화 수지), 열 경화 수지, 전자선 경화 수지, 상온 경화 수지, 열가소 수지 등을 목적에 따라 선정 가능하다. 구체적으로는 폴리에틸렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 불소 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리비닐부티랄 수지 등을 들 수 있다. 이들 수지는 단독 사용이어도 되고, 혼합 사용이어도 된다. 또, 바인더 성분으로서 금속 알콕시드의 이용도 가능하다. 금속 알콕시드로는 Si, Ti, Al, Zr 등의 알콕시드를 들 수 있다. 이들 금속 알콕시드를 사용한 바인더는, 가열 등에 의해 가수분해·축중합시킴으로써, 산화물막을 형성하는 것이 가능하다.

광열 변환층에 함유되는 적외선 흡수성 입자와 바인더 성분의 비율은 특별히 한정되는 것은 아니고, 광열 변환층의 두께나, 광열 변환층에 요구되는 레이저광의 흡수 특성 등에 따라 임의로 선택할 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니다. 단, 예를 들어 각종 용도에 있어서 광열 변환층을 사용할 때, 광열 변환층이 막의 형태를 유지할 수 있도록 적외선 흡수성 입자와 바인더 성분의 비율을 선택하는 것이 바람직하다.

광열 변환층은, 상기 서술한 적외선 흡수성 입자, 및 바인더 성분 이외에도 추가로 임의의 성분을 첨가할 수 있다. 또, 후술하는 바와 같이, 광열 변환층을 형성할 때, 광열 변환층의 원료가 되는 잉크에는 예를 들어 분산제나 용매 등을 첨가할 수 있고, 이들 성분이 잔류하여 광열 변환층에 함유되어 있어도 된다.

그리고, 본 실시형태의 광열 변환층은, JIS R 3106 에 기초하여 산출되는 가시광 투과율이 50 ％ 이상인 것이 바람직하고, 60 ％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 63 ％ 이상인 것이 특히 바람직하다.

광열 변환층의 가시광 투과율이 50 ％ 이상인 경우, 광열 변환층의 투명성을 충분히 높일 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 도너 시트의 필름 기재 상에 광열 변환층, 피전사층을 형성했을 경우에, 필름 기재, 광열 변환층을 개재하여 피전사층 등을 시인하는 것이 가능해져 바람직하다.

또, 본 실시형태의 광열 변환층은, 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율이 10 ％ 이하인 것이 바람직하고, 5 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

이는 예를 들어 도너 시트에 있어서 피전사층을 전사할 때에는 주로 근적외 영역, 특히 파장 1000 ㎚ 근방의 파장을 갖는 레이저광이 이용되고 있다. 이 때문에, 광열 변환층은 이러한 영역의 광의 흡수율이 높은 것이 바람직하다. 즉, 이러한 영역의 광의 투과율이 낮은 것이 바람직하다. 그리고, 파장 1000 ㎚ 이하의 광의 투과율이 10 ％ 이하인 경우, 광열 변환층은 파장 1000 ㎚ 근방의 광을 충분히 흡수하여 열을 발생시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

광열 변환층의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니고, 광열 변환층에 첨가한 적외선 흡수성 입자의 적외선의 흡수 특성, 광열 변환층 내의 적외선 흡수성 입자의 충전 밀도, 요구되는 가시광 투과율, 파장 1000 ㎚ 이하의 광의 투과율 정도 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.

단, 광열 변환층의 두께는 예를 들어 5 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 이는 광열 변환층의 두께가 두꺼워지면, 광열 변환층에 레이저광을 조사했을 때에 생긴 열이 확산되기 쉬워지기 때문이다. 예를 들어 도너 시트의 광열 변환층으로서 사용한 경우, 레이저광을 조사한 점에서 면내 방향으로 열이 확산되면, 레이저광을 조사하고 있지 않는 부분에 대해서도 피전사층이 박리되어 전사될 우려가 있어 바람직하지 않기 때문이다.

광열 변환층의 두께의 하한치는 특별히 한정되는 것은 아니고, 적외선 흡수성 입자의 적외선 흡수 특성 등에 따라 임의로 선택할 수 있다. 이 때문에, 광열 변환층의 두께는 0 보다 크면 되지만, 500 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 1 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이는 광열 변환층의 두께가 얇아지면, 레이저광을 조사했을 때에 생기는 열량을 소정치 이상으로 하기 위해서는, 광열 변환층 내에 충전되는 적외선 흡수성 입자의 충전 밀도를 높일 필요가 생겨 막의 형상을 유지하는 것이 곤란해질 우려가 있기 때문이다.

다음으로 광열 변환층의 제조 방법의 일 구성예에 대하여 설명한다.

상기 서술한 광열 변환층은, 예를 들어 적외선 흡수성 입자, 분산제, 용매, 및 바인더 성분을 함유하는 잉크를 기재 상에 도포하고, 도포한 잉크를 건조시킨 후, 건조시킨 잉크를 경화시킴으로써 형성할 수 있다.

또한, 적외선 흡수성 입자, 분산제, 용매, 및 바인더 성분을 함유하는 잉크를 도포하는 기재로는, 예를 들어 필름 기재를 함유하는 기재인 것이 바람직하다. 이 때문에, 기재는 필름 기재만으로 구성할 수도 있지만, 필름 기재 상에 임의의 층을 형성한 기재, 예를 들어 필름 기재의 잉크를 도포하는 측의 면에 후술하는 중간층이 형성된 기재를 사용할 수도 있다.

따라서, 적외선 흡수성 입자, 분산제, 용매, 및 바인더 성분을 함유하는 잉크를 기재 상에 도포한다는 것은, 상기 서술한 잉크를 필름 기재 상에 직접 도포하는 경우에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 필름 기재 상에 후술하는 중간층 등을 형성하고, 필름 기재 상에 형성된 그 중간층 상에 이러한 잉크를 도포하는 경우도 포함한다. 이와 같이 필름 기재 상에 임의의 층을 배치한 경우도, 잉크를 도포 후, 잉크를 건조, 경화시킴으로써 광열 변환층을 형성할 수 있다.

광열 변환층의 제조 방법은 예를 들어 이하의 공정을 가질 수 있다.

적외선 흡수성 입자, 분산제, 용매, 및 바인더 성분을 함유하는 잉크를 기재 상에 도포하는 도포 공정.

기재 상에 도포한 잉크를 건조시키는 건조 공정.

건조 공정에서 건조시킨 잉크를 경화시키는 경화 공정.

여기서 우선 도포 공정에 대하여 설명한다.

도포 공정에서 사용하는 잉크는 상기 서술한 바와 같이, 적외선 흡수성 입자, 분산제, 용매, 바인더 성분을 함유할 수 있다.

적외선 흡수성 입자, 및 바인더 성분에 대해서는 이미 설명했기 때문에 설명을 생략한다.

분산제는 잉크로 했을 때에 적외선 흡수성 입자를 용매 중에서 안정적으로 분산시키기 위한 첨가제로, 공지된 각종 분산제를 사용할 수 있다. 예를 들어 아크릴계 고분자 분산제 등의 고분자계 분산제나 실란계 커플링제, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

용매는 잉크로 했을 경우에 적외선 흡수성 입자를 분산시키기 위한 용매로, 알코올계, 케톤계, 탄화수소계, 글리콜계, 수계 등 다양한 것을 선택하는 것이 가능하다. 구체적으로는 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 펜탄올, 벤질알코올, 디아세톤알코올 등의 알코올계 용제 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 이소포론 등의 케톤계 용제 ; 3-메틸-메톡시-프로피오네이트 등의 에스테르계 용제 ; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜이소프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜에틸에테르아세테이트 등의 글리콜 유도체 ; 포름아미드, N-메틸포름아미드, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드류 ; 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류 ; 에틸렌클로라이드, 클로르벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 극성이 낮은 유기 용제가 바람직하고, 특히 이소프로필알코올, 에탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 디메틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 아세트산n-부틸 등이 보다 바람직하다. 이들 용매는 1 종 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

분산제, 용매의 첨가량에 관해서도 특별히 한정되는 것은 아니고, 분산제에 대해서는 적외선 흡수성 입자의 첨가량과 분산제의 분산 성능 등에 따라 임의로 그 첨가량을 선택할 수 있다. 또, 용매에 대해서는 기재 상에 잉크를 도포할 때의 작업성이나, 도포 후의 건조 공정에 필요로 하는 시간 등을 고려하여 임의로 그 첨가량을 선택할 수 있다.

또, 잉크에는 상기 서술한 적외선 흡수성 입자, 분산제, 용매, 바인더 성분 이외에도 필요에 따라 임의의 첨가 성분을 첨가할 수 있다. 예를 들어 적외선 흡수성 입자의 분산성을 높이기 위해서, 계면활성제 등의 코팅 보조제를 첨가해도 된다.

잉크를 조제하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 상기 서술한 잉크의 원료가 되는 재료를 원하는 비율이 되도록 칭량, 혼합함으로써 조제할 수 있다.

예를 들어, 적외선 흡수성 입자와 분산제와 용매를 미리 분쇄·분산함으로써 분산액을 조제한 후, 얻어진 분산액에 바인더 성분을 첨가하여 잉크로 할 수 있다. 적외선 흡수성 입자와 분산제와 용매를 분쇄·분산하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 페인트 쉐이커나, 초음파 조사, 비즈 밀, 샌드 밀 등을 이용하여 실시할 수 있다.

분산액에 있어서의 적외선 흡수성 입자의 체적 평균 입자경은 1 ㎚ 이상 800 ㎚ 이하인 것이 바람직하다.

분산액과 바인더 성분을 혼합하여 잉크로 할 때에는, 양자가 서로 충분히 섞일 정도로 혼합하면 된다. 이것은, 분산액의 단계에서 적외선 흡수성 입자의 체적 평균 입자경을, 광열 변환층에 있어서 바람직한 체적 평균 입자경으로 하는 것이 바람직하기 때문이다.

분산액과 바인더 성분을 혼합하는 방법도 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 분산액을 조제할 때에 사용한 분쇄·분산 수단과 동일한 수단을 이용하여 분산액과 바인더 성분을 혼합할 수도 있다. 단, 상기 서술한 바와 같이 잉크를 조제할 때에는, 분산액과 바인더 성분이 서로 충분히 섞일 정도로 혼합하면 되고, 분산액을 조제했을 때보다 혼합 시간은 짧게 할 수 있다.

잉크를 기재 상에 도포하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 바 코트법, 그라비아 코트법, 스프레이 코트법, 딥 코트법 등에 의해 도포할 수 있다.

또한, 기재에 대해서는 이미 서술한 바와 같이 필름 기재를 포함할 수 있다. 필름 기재로는 특별히 한정되는 것은 아니고, 용도에 따라 임의의 필름 기재를 사용할 수 있다. 예를 들어 후술하는 도너 시트의 경우와 동일한 필름 기재를 사용할 수도 있다.

건조 공정에 있어서 잉크를 건조시키는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 사용한 용매의 비점에 따라 가열 온도를 선택하여 건조시킬 수 있다.

경화 공정에 있어서, 건조 공정에서 건조시킨 잉크를 경화시키는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 바인더 성분의 수지 등에 따른 방법으로 경화시킬 수 있다. 예를 들어, 바인더 성분이 자외선 경화 수지인 경우에는 자외선을 조사함으로써 경화시킬 수 있다. 또, 바인더 성분이 열 경화 수지인 경우에는, 경화 온도까지 승온시킴으로써 경화시킬 수 있다.

이상에 설명한 본 실시형태의 광열 변환층에 의하면, 가시광 투과성이 우수한 광열 변환층으로 할 수 있다. 또, 파장 1000 ㎚ 부근의 근적외광을 흡수하여, 이러한 광의 투과율을 낮게 할 수 있다. 즉, 파장 1000 ㎚ 부근의 근적외광을 흡수하여 열을 발생시킬 수 있다. 이 때문에, 본 실시형태의 광열 변환층을 도너 시트 등에 적용했을 경우, 육안이나 가시광 센서 등에 의해 결함을 매우 용이하게 검출할 수 있게 된다.

본 실시형태의 광열 변환층은, 레이저광을 흡수하여 열을 발생시키는 광열 변환층이 요구되는 각종 용도에 사용할 수 있고, 그 용도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 도너 시트의 광열 변환층으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

(도너 시트)

다음으로, 본 실시형태의 도너 시트의 일 구성예에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 도너 시트는, 지금까지 설명한 광열 변환층과 필름 기재와 피전사층을 가질 수 있다.

도 2 에 도너 시트의 단면 구성예를 나타낸다. 도 2 에 나타낸 바와 같이 도너 시트 (20) 는, 예를 들어 필름 기재 (21) 의 일방의 면 (21A) 상에 적외선 흡수성 입자 (221) 를 함유하는 광열 변환층 (22) 과 피전사층 (23) 을 적층한 구조를 가질 수 있다.

여기서, 도 2 에 나타낸 도너 시트 (20) 의 각 층의 구성예에 대하여 설명한다.

우선, 필름 기재 (21) 에 대하여 설명한다.

필름 기재 (21) 는 광열 변환층 (22) 이나, 피전사층 (23) 을 지지하는 층이다. 그리고, 도너 시트 (20) 에 대하여 레이저광을 조사하는 경우, 예를 들어 파장 1000 ㎚ 근방의 레이저광을 필름 기재 (21) 의 타방의 면 (21B) 측으로부터 조사하게 된다. 이 때문에, 필름 기재 (21) 는 이러한 레이저광이 광열 변환층 (22) 까지 투과할 수 있도록, 적외 영역, 특히 근적외 영역의 광의 투과성이 우수한 것이 바람직하다. 또, 도너 시트 (20) 중의 예를 들어 이물질이나 도포 불균일 등의 결함을 육안이나 가시광 센서 등에 의해 검출할 수 있도록, 필름 기재 (21) 는 가시광의 투과성에 대해서도 우수한 것이 바람직하다.

이 때문에, 필름 기재 (21) 로는 가시광, 및 적외 영역, 특히 근적외 영역의 광의 투과성이 우수한 재료를 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로는 예를 들어, 유리나, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 아크릴, 우레탄, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 염화비닐, 불소 수지 등에서 선택되는 1 종 이상의 재료를 필름 기재 (21) 로서 사용할 수 있다.

필름 기재 (21) 의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니고, 필름 기재 (21) 에 사용하는 재료의 종류나, 도너 시트에 요구되는 가시광이나 적외광의 투과성 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.

필름 기재 (21) 의 두께는 예를 들어, 1 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 2 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 이는 필름 기재 (21) 의 두께를 200 ㎛ 이하로 함으로써, 가시광이나 적외광의 투과성을 높일 수 있어 바람직하기 때문이다. 또, 필름 기재 (21) 의 두께를 1 ㎛ 이상으로 함으로써 필름 기재 (21) 상에 형성된 광열 변환층 (22) 등을 지지하여, 도너 시트 (20) 가 파손되는 것을 특히 방지할 수 있기 때문이다.

광열 변환층 (22) 에 대해서는 이미 서술하였기 때문에 설명을 생략한다.

피전사층 (23) 은, 도너 시트 (20) 에 레이저광을 조사함으로써 도너 시트 (20) 로부터 박리되어 전사되는 층으로, 그 구성은 특별히 한정되는 것은 아니고, 임의의 층으로 할 수 있다. 또, 도 2 에서는 피전사층 (23) 이 1 층으로 구성된 예를 나타내고 있지만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 2 층 이상으로 이루어지는 피전사층 (23) 을 구성할 수도 있다.

이미 서술한 바와 같이 도너 시트 (20) 는 예를 들어 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 형성할 때에 사용할 수 있다. 이 때문에, 피전사층 (23) 은, 예를 들어 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 구성하는 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 블로킹층, 전자 수송층 등에서 선택되는 1 층 이상을 포함하도록 구성할 수 있다.

또한, 피전사층 (23) 의 형성 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 층을 구성하는 재료의 종류에 따라 임의의 방법에 의해 형성할 수 있다.

또, 도너 시트 (20) 는 유기 일렉트로 루미네선스 소자를 형성하는 경우뿐만 아니라, 전자 회로, 저항기, 캐패시터, 다이오드, 정류기, 메모리 소자, 트랜지스터 등의 각종 전자 디바이스나, 광 도파로 등의 각종 광 디바이스 등을 형성하는 경우에도 사용할 수 있다. 이 때문에, 피전사층 (23) 은 용도에 따라 임의의 구성으로 할 수 있다.

지금까지 도너 시트의 일 구성예에 대하여 설명했지만, 도너 시트의 구성은 이러한 형태에 한정되는 것은 아니고, 추가로 임의의 층을 부가할 수도 있다. 예를 들어 필름 기재 (21) 와 광열 변환층 (22) 사이, 및/또는 광열 변환층 (22) 과 피전사층 (23) 사이에 중간층을 형성할 수 있다. 중간층을 형성함으로써 예를 들어, 피전사층 (23) 의 전사 부분의 손상 및 오염을 억제할 수 있다. 혹은 중간층에 의해 층과 층 사이의 밀착력을 조정할 수 있다. 혹은 레이저 조사에 의해 광열 변환층의 효과로 피전사층이 가열되었을 때에, 피전사층 (23) 이 기재로부터 양호하게 박리되어 기판측에 전사되도록, 젖음성 및 밀착력을 조정하도록 중간층을 구성할 수도 있다.

중간층의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 폴리머 필름, 금속층, 무기층 (예를 들어, 실리카, 티타니아, 지르코니아 등의 무기 산화물층), 유기/무기 복합층 등에 의해 구성할 수 있다.

도너 시트의 각 층을 적층하는 순서도 도 2 의 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 필름 기재 (21) 의 일방의 면 (21A) 상에 피전사층 (23) 을, 타방의 면 (21B) 상에 광열 변환층 (22) 을 배치할 수도 있다.

이상에 본 실시형태의 도너 시트의 일 구성예에 대하여 설명했는데, 본 실시형태의 도너 시트는 상기 서술한 광열 변환층을 갖고 있다. 그리고, 이러한 광열 변환층은 가시광의 투과율이 높기 때문에, 광열 변환층을 통해서도 육안이나 가시광 센서 등에 의해 도너 시트 내의 결함을 검출하고, 결함이 있는 도너 시트에 대해서는 검사에 의해 제거할 수 있다. 이 때문에, 도너 시트를 이용하여 유기 일렉트로 루미네선스 소자 등의 전자 디바이스나, 광 디바이스 등을 제작했을 경우의 수율을 높이는 것이 가능해진다.

실시예

이하에 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하의 실시예 1, 2, 비교예 1, 2 에 있어서 각각 광열 변환층, 및 도너 시트를 제작하여 평가를 실시하였다.

[실시예 1]

(광열 변환층의 제작)

이하의 순서에 의해 광열 변환층을 제작하였다.

우선, 적외선 흡수성 입자와 분산제와 용매를 분쇄·분산하여 분산액을 조제하였다.

이 때, 적외선 흡수성 입자로는, 복합 텅스텐 산화물 입자인 Cs_0.33WO₃ (육방정 세슘 산화텅스텐) 을 이용하고, 분산액 중의 비율이 20 중량％ 가 되도록 칭량하였다.

분산제로는, 관능기로서 아민을 함유하는 기를 갖는 아크릴계 고분자 분산제 (아민가 48 mgKOH/g, 분해 온도 250 ℃ 의 아크릴계 고분자 분산제) (이하, 분산제 a 라고 약칭한다) 를 이용하고, 분산액 중의 비율이 10 중량％ 가 되도록 칭량하였다.

용매로는, 메틸이소부틸케톤을 이용하고, 분산액 중의 비율이 70 중량％ 가 되도록 칭량하였다.

적외선 흡수성 입자와 분산제와 용매를 0.3 ㎜φ ZrO₂ 비즈를 넣은 페인트 쉐이커에 장전하고, 10 시간 분쇄·분산 처리하여 복합 텅스텐 산화물 입자 분산액 (이하, 분산액 A 라고 약칭한다) 을 얻었다.

여기서, 분산액 A 에 있어서의 복합 텅스텐 산화물 입자의 체적 평균 입자경을 레이저 회절/산란식 입자 분포 측정 장치 (닛키소 주식회사 제조 나노트럭 UPA-UT) 를 이용하여 측정한 결과 19 ㎚ 인 것을 확인할 수 있었다.

다음으로, 얻어진 분산액과 바인더 성분을 혼합하여 잉크를 조제하였다. 본 실시예에서는 바인더 성분으로서 하드 코트용 자외선 경화 수지를 사용하였다.

분산액 A 100 중량부에 대하여, 하드 코트용 자외선 경화 수지이며, 아크릴 수지인 토아 합성 제조 아로닉스 UV-3701 (이하, UV-3701 이라고 약칭한다) 을 50 중량부 혼합하여 복합 텅스텐 산화물 입자를 함유하는 잉크로 하였다.

또한, 잉크로 한 후에 대해서도 복합 텅스텐 산화물 입자의 체적 평균 입자경을 상기 서술한 방법과 동일하게 측정한 결과 19 ㎚ 인 것을 확인할 수 있었다. 이 후의 조작에 있어서, 복합 텅스텐 산화물 입자의 체적 평균 입자경에 변화는 생기지 않는 것으로 생각되는 점에서, 후술하는 광열 변환층 내의 복합 텅스텐 산화물 입자의 체적 평균 입자경도 동일하게 되어 있는 것이라고 할 수 있다.

다음으로, 얻어진 잉크 (도포액) 를, 필름 기재인 두께가 50 ㎛ 인 PET 필름 (테이진 제조 HPE-50. 다른 실시예·비교예에서도 동일) 상에 바 No. 가 4 인 바 코터를 이용하여 도포하여 도포막을 형성하였다 (도포 공정).

도포 공정에서 형성한 도포막을 80 ℃ 에서 60 초간 건조시켜 용매를 증발시켰다 (건조 공정).

건조 공정 후에, 고압 수은 램프를 이용하여 바인더 성분을 경화시킴으로써, 복합 텅스텐 산화물 입자를 함유한 광열 변환층을 필름 기재 상에 제작하였다 (경화 공정).

필름 기재의 단면에 대하여 TEM 관찰을 실시한 결과, 광열 변환층의 두께는 약 2.5 ㎛ 인 것을 확인할 수 있었다.

광열 변환층을 필름 기재 상에 형성한 시트의 광학 특성을 분광 광도계 (히타치 제작소 (주) 제조 형식 : U-4100) 를 이용하여 측정하였다.

사용한 필름 기재에만 대해서도 동일하게 하여 광학 특성을 측정하고, 상기 서술한 측정값으로부터 뺌으로써 열변환층의 광학 특성을 산출하였다.

산출한 광열 변환층의 광학 특성을 기초로, JIS R 3106 : 1998 에 기초하여 가시광 투과율을 산출하였다.

또, 산출한 광열 변환층의 광학 특성을 기초로, 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율을 산출하였다.

이상의 순서에 의해 광열 변환층의 가시광 투과율과 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율을 산출한 결과, 가시광 투과율은 73 ％ 인 것을 확인할 수 있었다. 또, 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율은 10 ％ 인 것을 확인할 수 있었다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또 측정 결과로부터 산출한 광열 변환층의 투과 곡선을 도 3 에 나타낸다.

(도너 시트의 제작)

또, 제작한 광열 변환층 상에 추가로 피전사층을 형성하고, 도너 시트를 형성하였다. 도너 시트는 도 2 에 나타낸 구조가 되도록 형성하였다.

구체적으로는 광열 변환층 (22) 의 상면에 피전사층 (23) 을 형성하였다. 피전사층 (23) 으로는, 광열 변환층 (22) 측으로부터 순서대로 전자 수송층, 유기 발광층, 정공 수송층, 및 정공 주입층을 적층하였다.

피전사층 (23) 에 포함되는 각 층은 이하와 같이 하여 성막하였다.

전자 수송층은, Alq3 [tris(8-quinolinolato)aluminium (III)] 을 증착법에 의해 성막하고, 막두께를 20 ㎚ 로 하였다.

또, 유기 발광층은, 전자 수송성의 호스트 재료인 ADN (anthracene dinaphtyl) 에 청색 발광성의 게스트 재료인 4,4'≡비스[2≡{4≡(N,N≡디페닐아미노)페닐}비닐]비페닐 (DPAVBi) 을 2.5 중량％ 로 혼합한 재료를 증착법에 의해 성막하고, 막두께는 약 25 ㎚ 로 하였다.

정공 수송층은, α-NPD [4,4-bis(N-1-naphthyl-N-phenylamino)biphenyl] 를 증착법에 의해 성막하고, 막두께를 30 ㎚ 로 하였다.

정공 주입층은, m-MTDATA [4,4,4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine] 를 증착법에 의해 성막하고, 막두께는 10 ㎚ 로 하였다.

얻어진 도너 시트에 대해서는 필름 기재측으로부터 피전사층 (23) 을 육안으로 보고, 그 상태를 확인하였다.

[실시예 2]

도포 공정에 있어서 바 No. 가 6 인 바 코터를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광열 변환층을 필름 기재 상에 제작하고, 평가를 실시하였다.

실시예 1 과 동일하게 하여 필름 기재의 단면에 대하여 TEM 관찰을 실시한 결과, 광열 변환층의 두께는 약 3.0 ㎛ 인 것을 확인할 수 있었다.

실시예 1 과 동일하게 하여 광열 변환층의 가시광 투과율과 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율을 산출한 결과, 가시광 투과율은 64 ％ 인 것을 확인할 수 있었다. 또, 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율은 2 ％ 인 것을 확인할 수 있었다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또 측정 결과로부터 산출한 광열 변환층의 투과 곡선을 도 3 에 나타낸다.

또, 제작한 광열 변환층 상에 실시예 1 과 동일하게 하여 추가로 피전사층을 형성하고, 도너 시트를 제작하였다.

[비교예 1]

이하의 순서에 의해 광열 변환층을 제작하였다.

우선, 적외선 흡수성 입자와 분산제와 용매를 분쇄·분산하여 분산액을 조제하였다.

적외선 흡수성 입자로는 카본 블랙 (BET 비표면적 300 ㎡/g) 을 이용하고, 분산액 중의 비율이 10 중량％ 가 되도록 칭량하였다.

분산제로는 실시예 1 과 동일한 분산제 a 를 이용하고, 분산액 중의 비율이 5 중량％ 가 되도록 칭량하였다.

용매로는 메틸이소부틸케톤을 이용하고, 분산액 중의 비율이 85 중량％ 가 되도록 칭량하였다.

적외선 흡수성 입자와 분산제와 용매를 0.3 ㎜φ ZrO₂ 비즈를 넣은 페인트 쉐이커에 장전하고, 4 시간 분쇄·분산 처리하여 카본 블랙 입자 분산액 (이하, 분산액 B 라고 약칭한다) 을 얻었다.

여기서, 분산액 B 내에 있어서의 카본 블랙 입자의 체적 평균 입자경을 실시예 1 과 동일하게 하여 측정한 결과 17 ㎚ 인 것을 확인할 수 있었다.

다음으로, 얻어진 분산액 B 와 바인더 성분을 혼합하여 잉크를 조제하였다. 본 비교예에서는 바인더 성분으로서 실시예 1 과 동일한 UV-3701 을 사용하였다.

분산액 B 100 중량부에 대하여, UV-3701 을 100 중량부 혼합하여 카본 블랙 입자를 함유하는 잉크로 하였다.

또한, 잉크로 한 후에 대해서도 카본 블랙 입자의 체적 평균 입자경을 실시예 1 과 동일하게 측정한 결과 17 ㎚ 인 것을 확인할 수 있었다. 이 후의 조작에 있어서, 카본 블랙 입자의 체적 평균 입자경에 변화는 생기지 않는 것으로 생각되는 점에서, 후술하는 광열 변환층 내의 카본 블랙 입자의 체적 평균 입자경도 동일하게 되어 있는 것이라고 할 수 있다.

다음으로, 얻어진 잉크 (도포액) 를 실시예 1 과 동일한 필름 기재인 두께가 50 ㎛ 인 PET 필름 상에 바 No. 가 4 인 바 코터를 이용하여 도포하여 도포막을 형성하였다 (도포 공정).

도포 공정에서 형성한 도포막을 80 ℃ 에서 60 초간 건조시켜 용매를 증발시켰다 (건조 공정).

건조 공정 후에, 고압 수은 램프로 바인더 성분을 경화시킴으로써, 카본 블랙 입자를 함유한 광열 변환층을 필름 기재 상에 제작하였다 (경화 공정).

실시예 1 과 동일하게 하여 필름 기재의 단면에 대하여 TEM 관찰을 실시한 결과, 광열 변환층의 두께는 약 2.5 ㎛ 인 것을 확인할 수 있었다.

실시예 1 과 동일하게 하여 광열 변환층의 가시광 투과율과 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율을 산출한 결과, 가시광 투과율은 2 ％ 인 것을 확인할 수 있었다. 또, 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율은 10 ％ 인 것을 확인할 수 있었다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또 측정 결과로부터 산출한 광열 변환층의 투과 곡선을 도 3 에 나타낸다.

또, 제작한 광열 변환층 상에 실시예 1 과 동일하게 하여 추가로 피전사층을 형성하고, 도너 시트를 형성하였다.

[비교예 2]

이하의 순서에 의해 광열 변환층을 제작하였다.

우선, 적외선 흡수성 입자와 분산제와 용매를 분쇄·분산하여 분산액을 조제하였다.

적외선 흡수성 입자로는 안티몬 첨가 산화주석 (이하, ATO 라고 약칭한다) 입자 (BET 비표면적 250 ㎡/g) 를 이용하고, 분산액 중의 비율이 20 중량％ 가 되도록 칭량하였다.

분산제로는 실시예 1 과 동일한 분산제 a 를 이용하고, 분산액 중의 비율이 10 중량％ 가 되도록 칭량하였다.

용매로는 메틸이소부틸케톤을 이용하고, 분산액 중의 비율이 70 중량％ 가 되도록 칭량하였다.

적외선 흡수성 입자와 분산제와 용매를 0.3 ㎜φ ZrO₂ 비즈를 넣은 페인트 쉐이커에 장전하고, 9 시간 분쇄·분산 처리하여 ATO 입자 분산액 (이하, 분산액 C 라고 약칭한다) 을 얻었다.

여기서, 분산액 C 내에 있어서의 ATO 입자의 체적 평균 입자경을 실시예 1 과 동일하게 하여 측정한 결과 23 ㎚ 인 것을 확인할 수 있었다.

다음으로, 얻어진 분산액 C 와 바인더 성분을 혼합하여 잉크를 조제하였다. 본 비교예에서는 바인더 성분으로서 실시예 1 과 동일한 UV-3701 을 사용하였다.

분산액 C 100 중량부에 대하여, UV-3701 을 50 중량부 혼합하여 ATO 입자를 함유하는 잉크로 하였다.

또한, 잉크로 한 후에 대해서도 ATO 입자의 체적 평균 입자경을 실시예 1 과 동일하게 측정한 결과 23 ㎚ 인 것을 확인할 수 있었다. 이 후의 조작에 있어서, ATO 입자의 체적 평균 입자경에 변화는 생기지 않는 것으로 생각되는 점에서, 후술하는 광열 변환층 내의 ATO 입자의 체적 평균 입자경도 동일하게 되어 있는 것이라고 할 수 있다.

다음으로, 얻어진 잉크 (도포액) 를 실시예 1 과 동일한 필름 기재인 두께가 50 ㎛ 인 PET 필름 상에 바 No. 가 24 인 바 코터를 이용하여 도포하여 도포막을 형성하였다 (도포 공정).

도포 공정에서 형성한 도포막을 80 ℃ 에서 60 초간 건조시켜 용매를 증발시켰다 (건조 공정).

건조 공정 후에, 고압 수은 램프로 바인더 성분을 경화시킴으로써, ATO 입자를 함유한 광열 변환층을 필름 기재 상에 제작하였다 (경화 공정).

실시예 1 과 동일하게 하여 필름 기재의 단면에 대하여 TEM 관찰을 실시한 결과, 광열 변환층의 두께는 약 15 ㎛ 인 것을 확인할 수 있었다.

또, 실시예 1 과 동일하게 하여 광열 변환층의 가시광 투과율과 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율을 산출한 결과, 가시광 투과율은 44 ％ 인 것을 확인할 수 있었다. 또, 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율은 11 ％ 인 것을 확인할 수 있었다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또 측정 결과로부터 산출한 광열 변환층의 투과 곡선을 도 3 에 나타낸다.

또, 제작한 광열 변환층 상에 실시예 1 과 동일하게 하여 추가로 피전사층을 형성하고, 도너 시트를 형성하였다.

실시예 1 에서는 광열 변환층에 사용하는 적외선 흡수성 입자로서, 근적외 영역의 광에 선택적인 흡수를 갖고 투명성이 높은 복합 텅스텐 산화물 입자를 사용하기 때문에, 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율을 10 ％ 이하로 해도 높은 가시광 투과율이 되는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 2 에서는 광열 변환층의 막두께를 두껍게 함으로써, 광열 변환층의 적외선 흡수성 입자의 면적당 함유량을 더욱 많게 하여 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율을 2 ％ 로 하여, 보다 효율적으로 전사용 레이저의 광을 흡수할 수 있도록 하였다. 그리고 실시예 2 의 경우에서도 또한 높은 가시광 투과율을 갖고 있는 것을 확인할 수 있었다.

이에 반하여, 비교예 1 에서는 적외선 흡수성 입자로서 투명성이 낮은 카본 블랙을 사용하였기 때문에, 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율을 10 ％ 로 했을 경우에, 가시광의 투과성을 거의 갖지 않는 것을 확인할 수 있었다.

또, 비교예 2 에서는 적외선 흡수성 입자로서, 근적외에 선택적인 흡수를 갖지만 투명성이 충분하지 않아, 근적외의 광의 흡수 성능이 실시예 1 의 복합 텅스텐 산화물 입자보다 낮은 ATO 입자를 사용하였다. 이 때문에, 비교예 2 에서는 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율을 낮게 하기 위해 광열 변환층의 두께를 15 ㎚ 로 다른 실시예, 비교예보다 두껍게 하고 있다. 그러나, 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율이 10 ％ 를 초과하는 경우라도 가시광 투과율은 50 ％ 미만이 되어, 충분한 투명성을 갖지 않는 것을 확인할 수 있었다.

또, 각 실시예, 비교예에서 제작한 도너 시트는, 실시예 1, 2 에 관해서는 피전사층의 상태를 필름 기재측으로부터 육안으로 확인할 수 있었지만, 비교예 1, 2 에 대해서는 광열 변환층의 투명성이 충분하지 않아 피전사층 상태를 육안으로 확인할 수 없었다.

20 도너 시트
21 필름 기재
22 광열 변환층
23 피전사층

Claims (7)

1. 적외선 흡수성 입자와 바인더 성분을 함유하고,
   JIS R 3106 에 기초하여 산출되는 가시광 투과율이 50 ％ 이상이며, 또한 파장 1000 ㎚ 의 광의 투과율이 10 ％ 이하인, 광열 변환층.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 적외선 흡수성 입자가, 화학식이 W_yO_z (2.2≤z/y＜3.0) 로 나타내어지는 텅스텐 산화물 입자와, 화학식이 M_xW_yO_z (단, M 은 H, He, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 원소, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I 중에서 선택되는 1 종류 이상의 원소, 0.001≤x/y≤0.8, 2.2≤z/y≤3.0) 로 나타내어지는 복합 텅스텐 산화물 입자에서 선택되는 1 종류 이상인, 광열 변환층.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 복합 텅스텐 산화물 입자가 육방정 세슘 산화텅스텐 입자인, 광열 변환층.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적외선 흡수성 입자의 체적 평균 입자경이 1 ㎚ 이상 800 ㎚ 이하인, 광열 변환층.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   두께가 5 ㎛ 이하인, 광열 변환층.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적외선 흡수성 입자, 분산제, 용매, 및 상기 바인더 성분을 함유하는 잉크를 기재 상에 도포하고, 도포한 잉크를 건조시킨 후, 건조시킨 잉크를 경화시킴으로써 형성된, 광열 변환층.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 광열 변환층과 필름 기재와 피전사층을 갖는, 도너 시트.

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