KR100297684B1

KR100297684B1 - 감광성수지조성물

Info

Publication number: KR100297684B1
Application number: KR1019980017501A
Authority: KR
Inventors: 승 준 유; 익 철 임; 창 욱 김; 기 욱 강; 은 하 허
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2001-09-22
Also published as: KR19990085221A

Abstract

목적 : 본 발명은 산에 안정하여 디아조 감광제와 혼합되어도 겔화되지 않는 N-하이드록시메틸 아크릴아미드 중합체 또는 공중합체를 함유하는 감광성 수지 조성물과 그 제조 방법을 제공한다.

구성 : N-하이드록시메틸 아크릴아미드를 또는 N-하이드록시메틸아크릴아미드와 디메틸 아크릴아미드를 개시제와 함께 순수에 첨가 용해하고 질소 분위기에서 가온 반응하여 N-하이드록시메틸아크릴아미드의 중합체 또는 디메틸 아크릴아미드 와의 공중합체를 얻고, 상기 중합체 또는 공중합체에 디아조 감광제를 첨가하고 순수에 교반 용해하여 형광체 슬러리용 감광성수지 조성물을 얻는다.

효과 : 본 발명의 N-메틸아크릴아미드 중합체 또는 디메틸 아크릴아미드와의 공중합체는 내산성을 가지므로 물성의 변화가 없이 비크롬계 디아조 감광제와 혼합될 수 있어서 형광체 슬러리의 감도 향상과 폐기 시의 토양 중금속 오염을 일으키지 않는다.

Description

감광성 수지 조성물{Photoresist composition material}

본 발명은 칼라 브라운관의 형광막을 형성하는 형광체 슬러리의 원료로 되는 감광성 수지 조성물에 관한 것으로서, 특히 비크롬계 감광제로 각광 받고 있는 디아조계 감광제와, 내산성을 가져 디아조계 감광제와 함께 사용하여도 물성 변화를 일으키지 않는 N-하이드록시메틸 아크릴아미드 중합체 또는 디메틸 아크릴아미드와의 공중합체를 함유하는 감광성 수지 조성물과 그 제조 방법에 관한 것이다.

칼라 브라운관의 형광막은 형광체와 감광성 수지를 혼합하여 된 형광체 슬러리를 패널 내면에 도포하고 노광 및 세정하여 형성되며, 형광체 슬러리가 갖추어야 하는 조건으로는 패널과의 친화력, 도포 특성, 물성의 무변화 등을 꼽을 수 있다.

종래의 형광체 슬러리는 고분자로서 폴리비닐 알코올 수용액에 감광제로서 중크롬산 나트륨을 혼합한 액상물에 형광체를 현탁시킨 것을 주로 사용하고 있으나, 이것은 중크롬산 나트륨에 함유된 크롬이 폐기 시에 토양을 오염시킨다는 사실이 밝혀지면서 그의 대체물질이 끊임없이 추구되고 있다.

형광체 슬러리에 사용되는 감광성 수지 조성물로서 주로 알려진 것은 폴리비닐 알코올-중크롬산나트륨계, 폴리비닐 알코올-중크롬산나트륨-디아조계, 폴리비닐 알코올-아지도계가 있다.

폴리비닐 알코올-중크롬산나트륨계는 형광막 제조 공정에서 가장 범용화된 감광성수지 조성물로서 감도는 우수하지만 형광막 형성 시에 도트의 폭을 조절하기가 어렵고 보관시에는 폴리비닐 알코올과 중크롬산 암모늄의 산화 환원반응에 의해 폴리비닐 알코올의 Cr⁺⁶이 Cr⁺³으로 환원되는 암반응(暗反應)이 생기는 단점이 있고, 특히 중크롬산나트륨에 함유된 크롬 성분이 폐기시에 토양 오염을 일으킨다는 문제점이 있다.

폴리비닐 알코올-중크롬산나트륨-디아조계는 상기 폴리비닐 알코올-중크롬산나트륨계의 감도를 증진시켜 노광 시간을 단축하는 이점을 가지고 있으나, 이것 역시 크롬성분이 존재하고 있어 크롬 사용시의 문제점을 그대로 가지고 있다.

폴리비닐 알코올-아지도계는 현상성이 뛰어난 이점이 있지만 접착력이 낮아 형광체를 패널 내면에 안정되게 부착할 수 없어, 주로 칼라브라운관의 블랙 매트릭스 형성시에만 사용되고 있을 뿐이다.

한편, 비크롬계 감광제로는 디아조계 감광제가 알려져 있지만, 이것은 감광 특성이 뛰어남에도 불구하고, 고분자인 폴리비닐 알코올과 혼합되면 급격하게 감광도가 저하되는 문제점이 있다.

또한, N-하이드록시메틸 아크릴아미드를 중합하여 얻어지는 고분자는 감광 특성이 뛰어난 것으로 알려져 있으나, 상기 중합 고분자는 산과 크로스링크 되는 물성을 가지고 있어 산에 불안정하여 얼마 안가 형광체 슬러리를 겔화시키는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 감광성수지 조성물용 고분자에서 볼 수 있는 단점을 해결하여 산과의 크로스링크가 발생하지 않는 N-하이드록시메틸 아크릴아미드의 중합체 또는 디메틸 아크릴아미드와의 공중합체를 얻고, 이 중합체와 디아조 감광제를 함유하는 감광성 수지 조성물을 제공하여 상기 디아조계 감광제의 뛰어난 감도를 이용하고 폐기 시에는 토양을 오염시키지 않는 환경 보호를 도모함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 다음 화학식 1로 표시되는 N-하이드록시메틸 아크릴아미드의 중합체 또는 다음 화학식 2로 표시되는 N-하이드록시메틸아크릴아미드와 디메틸 아크릴아미드의 공중합체를 제공한다.

상기 화학식 1의 N-하이드록시메틸 아크릴아미드 중합체는, N-하이드록시메틸아크릴아미드 50 중량부와, 개시제로서 2,2'-아조비스[2-(2-이미다조린-2-일)프로판〕 0.5 중량부를 순수 950 중량부에 첨가하고 질소 분위기에서 55℃에서 3시간동안 교반 반응하여 얻는다.

얻어진 중합체의 점도는 5 wt%에서 점도 50 CPS이며, 산과 크로스링크 되지 않는 물성을 가진다.

또한, N-하이드록시메틸 아크릴아미드와 디메틸아크릴아미드 공중합체는, N-하이드록시메틸아크릴아미드 30 중량부와, 디메틸아크릴아미드 20 중량부, 개시제로서 2,2'-아조비스[2-(2-이미다조린-2-일)프로판〕〔VA-061〕 0.5 중량부를 순수 950 중량부에 첨가하고 질소 분위기에서 55℃를 유지하며 3시간동안 교반 반응하여 얻는다.

얻어진 공중합체의 점도는 5 wt%일때 200 CPS이며, 산과 크로스링크 되지 않는 물성을 가진다.

고분자 중합시 염산이 포함되지 않은 개시제를 사용하면 디아조 감광제의 파괴현상이 나타나지 않으며, 중합시 사용되는 개시제에 따라 산에 대한 안정도가 달라진다.

본 발명은 또한 상기 화학식 1로 표시되는 N-하이드록시메틸 아크릴아미드의 중합체 또는 화학식 2로 표시되는 N-하이드록시메틸아크릴아미드와 디메틸 아크릴아미드의 공중합체를 함유하는 감광성수지 조성물을 제공한다.

본 발명의 칼라브라운관의 형광체 슬러리용 감광성 수지 조성물은 화학식 1로 표시되는 N-하이드록시메틸 아크릴아미드 중합체 또는 화학식 2로 표시되는 N-하이드록시메틸 아크릴아미드 공중합체와 디아조감광제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서 디아조 감광제의 혼합 비율은 중합체 또는 공중합체 대비 1-40 wt%, 바람직하기로는 1-25 wt%이다.

본 발명에 관련된 감광성 수지 조성물 및 형광체 슬러리는, 상기의 방법에 의하여 얻어진 5 wt% 중합체 또는 공중합체 50 중량부, 5% 디아조 감광제 1 중량부,녹색 형광체 40 중량부를 순수 49 중량부에 교반 용해시켜 제조한다.

이하 본 발명을 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명한다.

실시예 1

N-하이드록시메틸아크릴아미드 50 g, 개시제로서 2,2'-아조비스[2-(2-이미다조린-2-일)프로판〕(상품명 VA-061, 일본 와코 화학 제품) 0.5 g을 순수 950 g에 첨가하고 질소 분위기에서 55℃를 유지한 채 3시간동안 교반 반응시켜 화학식 1의중합체를 얻었다. 얻어진 중합체의 점도는 5 wt% 일때 50 CPS 이었다.

또한 상기 5 wt% 중합체 100 g 에 인산을 1 g 첨가하여 교반시키고 1일간 상온에 방치하여 본 결과 점도 변화는 없었다.

상기와 같이 하여 얻어진 5 wt% 중합체 50 g에 5% 디아조 감광제 1 g, 녹색 형광체 40 g을 첨가하고 이를 순수 49 g에 교반 용해시켜 형광체 슬러리를 만들었다. 상기 형광체 슬러리를 스핀 코팅으로 녹색 형광막 형성 후 건조하고 마스크를 통해 조도 300 mw/㎠로 35초간 노광한 다음 순수로 세정하였다.

얻어진 녹색 도트는 180㎛ 크기로 진원도가 양호하였다.

실시예 2

N-하이드록메틸아크릴아미드 30 g, 디메틸아크릴아미드 20 g, 개시제로서 2,2'-아조비스[2-(2-이미다조린-2-일)프로판〕0.5 g을 순수 950 g에 첨가하고 질소 분위기에서 55℃를 유지한 채 3시간동안 교반 반응시켜 소망하는 N-(하이드록시메틸)아크릴아미드 공중합체를 얻었다. 얻어진 중합체의 점도는 5 wt% 일때 200 CPS 이었다.

또한 상기 5 wt% 공중합체 100 g 에 인산을 1 g 첨가하여 교반시키고 1일간 상온에 방치하여 본 결과 점도 변화는 없었다.

상기와 같이 하여 얻어진 5 wt% 공중합체 50 g에 5% 디아조 감광제 1 g, 녹색 형광체 40 g을 첨가하고 이를 순수 49 g에 교반 용해시켜 형광체 슬러리를 만들었다. 상기 형광체 슬러리를 스핀 코팅으로 녹색 형광막 형성 후 건조하고 마스크를 통해 조도 300 mw/㎠로 35초간 노광한 다음 순수로 세정하였다.

얻어진 녹색 형광 패턴의 도트 크기는 160㎛이었으며 진원도가 양호한 상태임을 확인할 수 있었다.

비교예 1

실시예 1의 개시제 VA-061 대신 2,2'-아조비스(2-아미노프로판)디하이드로클로라이드(상품명 V-50, 일본 와코 화학 제품)을 사용하여 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 얻어진 5 wt% 중합체의 점도는 200 CPS 이었다.

또한 상기 5 wt% 중합체 100 g 에 인산을 1 g 첨가하여 교반시키고 1일간 상온에 방치하여 본 결과, 고분자 겔화가 진행되어 점도 변화가 있었으며 형광체 슬러리로 제조하기가 불가능하였다.

비교예 2

실시예 1의 개시제 VA-061 대신 2,2'-아조비스〔2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)프로피온아마이드〕(상품명 VA-086, 일본 와코 화학 제품)을 사용하여 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 얻어진 5 wt% 중합체의 점도는 80 CPS 이었다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 산과 크로스링크 되지 않는 N-하이드록시메틸 아크릴아미드 중합체 또는 N-하이드록시메틸아크릴아미드 공중합체를 디아조 감광제와 함께 순수에 용해시킨 것으로서, 상기 디아조 감광제의 우수한 감도를감광성 수지 조성물에 이용할 수 있고, 또 디아조 감광제가 비크롬계이므로 폐기 시에도 토양 오염을 유발하지 않는 효과를 가지고 있다.

Claims

다음 화학식 1로 표시되는 N-하이드록시메틸 아크릴아미드 중합체와 디아조감광제를 포함하며,

상기 N-하이드록시메틸 아크릴아미드 중합체는, N-하이드록시메틸아크릴아미드 50 중량부와, 개시제로서 2,2'-아조비스[2-(2-이미다조린-2-일)프로판〕 0.5 중량부를 순수 950 중량부에 첨가하고 질소 분위기에서 55℃에서 3시간동안 교반 반응하여 얻는 것임을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.

화학식 1
제 1 항에 있어서, 디아조 감광제의 첨가량이 중합체 대비 1-40 wt%인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
다음 화학식 2로 표시되는 N-하이드록시메틸 아크릴아미드 공중합체와 디아조감광제를 포함하며,

상기 N-하이드록시메틸 아크릴아미드 공중합체는, N-하이드록시메틸아크릴아미드 30 중량부와, 디메틸아크릴아미드 20 중량부, 개시제로서 2,2'-아조비스[2-(2-이미다조린-2-일)프로판〕 0.5 중량부를 순수 950 중량부에 첨가하고 질소 분위기에서 55℃를 유지하며 3시간동안 교반 반응하여 얻는 것임을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.

화학식 2
제 3 항에 있어서, 디아조 감광제의 첨가량이 공중합체 대비 1-40 wt%인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.