KR100716933B1 - 감광성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 특히 a) 2 개의 우레탄 결합을 가지는 아크릴레이트 모노머, b) 적어도 2 개의 에틸렌계 이중결합을 가지는 우레탄 계열의 가교성 모노머, c) 아크릴레이트계 가교성 올리고머, d) 알칼리 가용성 화합물, e) 광중합 개시제, 및 f) 용제를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 상기 감광성 수지를 이용한 감광성 드라이필름 레지스트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물과 이를 이용한 감광성 드라이필름 레지스트는 기재와의 접착성과 내샌드블라스트성이 우수하면서 동시에 높은 해상도를 가질 뿐만 아니라, 고감도이어서 후막상태에서도 기재의 미세 패턴 형성이 가능하며, 특히 유기발광 다이오드(OLED)의 셀보호를 위하여 사용되는 글라스 캡 가공에 적합하다.
감광성 수지

Description

감광성 수지 조성물 {PHOTORESIST RESIN COMPOSITION}
본 발명은 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기재와의 접착성과 내샌드블라스트성이 우수하면서 동시에 높은 해상도를 가질 뿐만 아니라, 고감도이어서 후막상태에서도 기재의 미세 패턴 형성 가능하며, 특히 유기발광 다이오드(OLED)의 셀보호를 위하여 사용되는 글라스 캡 가공에 적합한 감광성 수지 조성물 및 상기 감광성 수지를 이용한 감광성 드라이필름 레지스트에 관한 것이다.
종래의 드라이필름 레지스트는 주로 화학적 에칭에 대해 피처리체의 보호를 위해 사용되었으나, OLED의 셀 보호를 위해서는 투명한 글라스를 이용하여 OLED 셀을 보호할 수 있는 캡 형성이 필요하게 되었다.
기존의 샌드블라스트 가공용 드라이필름 레지스트는 플라즈마 디스플레이 패널에서 주로 이용되었다. 이들에는 모노머로서 아크릴레이트계가 주로 사용되었으나, 내샌드블라스트성이 부족하여 미세한 패턴형성이 어렵다는 문제점이 있었다. 또한 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 또는 모노머를 과량 사용하는 드라이필름 레지스트가 제안되었으나 아크릴레이트계를 사용한 드라이필름 레지스트와 비교하여 감도가 낮고 기판에 대한 접착력과 해상도에 한계가 있다는 문제점이 있었다.
또한 OLED의 글라스 캡을 형성하는 공정은 플라즈마 패널에 비해 장시간의 샌드블라스트 공정이 진행되어야 하므로 드라이필름 레지스트의 耐샌드블라스트 특성이 적게는 수배에서 많게는 수십배 높은 드라이필름 레지스트가 요구되고 있다.
또한 OLED 글라스 캡 형성용 드라이필름 레지스트는 단순히 피체리체의 보호를 위해 사용되기도 하지만 이미 형성된 홀(hole)을 보호하는 역할도 수해하여야 하므로 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 샌드블라스트용 드라이필름 레지스트로는 한계가 있는 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 기판에의 접착성과 내샌드블라스트성을 향상시키면서 동시에 높은 해상도를 가질 뿐만 아니라, 고감도이어서 미세 패턴 형성 가능한 감광성 수지 조성물 및 감광성 드라이필름 레지스트와 이를 이용한 기재 표면의 패턴형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a) 2 개의 우레탄 결합을 가지는 아크릴레이트 모노머 1 내지 30 중량%;
b) 적어도 2 개의 에틸렌계 이중결합을 가지는 우레탄계열의 가교성 모노머 10 내지 60 중량%;
c) 아크릴레이트계 가교성 올리고머 3 내지 15 중량%;
d) 알칼리 가용성 화합물 5 내지 15 중량%;
e) 광중합 개시제 0.5 내지 10 중량%; 및
f) 잔량의 용제
를 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 기재필름 위에 상기 감광성 수지 조성물을 코팅 및 건조한 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이필름 레지스트를 제공한다.
또한 본 발명은 감광성 수지 조성물 또는 드라이필름 레지스트를 이용한 디스플레이의 패턴형성방법을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 감광성 수지 조성물은 a) 2 개의 우레탄 결합을 가지는 아크릴레이트 모노머 1 내지 30 중량%, b) 적어도 2 개의 에틸렌계 이중결합을 가지는 우레탄계열의 가교성 모노머 10 내지 60 중량%, c) 아크릴레이트계 가교성 모노머 3 내지 15 중량%, d) 알칼리 가용성 화합물 5 내지 15 중량%, e) 광중합 개시제 0.5 내지 10 중량%, 및 f) 잔량의 용제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 상기 a)의 2 개의 우레탄 결합을 가지는 아크릴레이트 모노머는 하기 화학식 1로 표시되는 것이 바람직하다.
[화학식 1]
Figure 112005055379020-pat00001
상기 화학식 1의 식에서,
R1은 방향족기 또는 알킬기이고, 바람직하기로는 상기 방향족기는 탄소수 6 내지 20이며, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 20인 것이 좋다.
R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이고,
n은 0 내지 10의 정수이다.
상기 화학식 1로 표시되는 아크릴레이트 모노머는 2가의 산과 에틸렌 옥사이드를 반응시켜 분자사슬 양말단에 수산기를 포함하는 올리고머를 제조한 후, 상기 분자사슬 양말단에 수산기를 포함하는 올리고머와 이소시아네이트기를 가지는 아크릴레이트 단량체를 반응시켜 제조할 수 있다.
상기 이소시아네이트기를 가지는 아크릴레이트 단량체는 일예로 2-이소시아네이토에틸 (메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
또한 상기 분자사슬 양말단에 수산기를 포함하는 올리고머와 이소시아네이트를 가지는 아크릴레이트 단량체의 반응시 Sn 촉매를 사용할 수도 있으며, 적어도 60 ℃의 온도에서 반응시키는 것이 수율에 있어 더욱 좋다.
상기 아크릴레이트 모노머의 평균분자량은 1,000 내지 10,000인 것이 바람직하다. 상기 평균분자량이 상기 범위 내인 경우 내샌드블라스트성과 현상특성을 모두 만족시킬 수 있어 좋다.
상기 아크릴레이트 모노머는 본 발명의 감광성 수지 조성물에 1 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 상기 범위 내인 경우 내샌드블라스트성과 현상특성이 모두 양호하다.
또한 본 발명의 상기 b)의 가교성 모노머는 디이소시아네이트 화합물과 디올 화합물을 반응시켜 수득한 반응 생성물에 하이드록실기 또는 카르복실기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물을 반응시켜 우레탄 (메타) 아크릴레이트 올리고머로 제조할 수 있다.
상기 디이소시아네이트 화합물은 디메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 펜타메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헵타메틸렌 디이소시아네이트, 또는 2,2,4-트리메틸헥산 디이소시아네이트 등의 지방족 또는 지환식의 디이소시아네이트 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 상기 디올 화합물은 1,4-부타디올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 또는 네오펜틸글리콜 등의 알킬렌 글리콜류와 무수 말레산, 푸말산, 아디프산, 파이로멜리산, 카프로락톤, 또는 프로피오락톤 등의 화합물을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 하이드록실기 또는 카르복실기를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물은 히드록시 메틸 메타크릴레이트, 히드록시 메틸 아크릴레이트, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트, 2-히드록시 에틸 메타아크릴레이트, 3-히드록시 프로필 아크릴레이트, 3-히드록시 프로필 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타아크릴산, 또는 프탈산 모노히드록시 에틸 아크릴레이트 등의 화합물을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 가교성 모노머의 평균분자량은 1,000 내지 30,000인 것이 바람직하다. 상기 평균분자량이 1,000 미만일 경우에는 경화 후 피막의 경도가 증가하여 충분한 탄성을 발현할 수 없어 내샌드블라스트성이 악화된다는 문제점이 있으며, 30,000을 초과할 경우에는 감광성 수지의 점도가 증가하여 코팅성이 악화되고, 현상특성이 저하되어 미세 패턴 형성이 어렵다는 문제점이 있다.
상기 가교성 모노머는 본 발명의 감광성 수지 조성물에 10 내지 60 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 상기 범위 내인 경우 내샌드블라스트성과 현상특성이 모두 양호하여 좋다.
본 발명에 사용되는 상기 c)의 아크릴레이트계 가교성 올리고머는 에틸렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 다이아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 다이메타아크릴레이트, 프로필렌 옥사이드기가 부가된 비스페놀 A 다이아크릴레이트, 프로필렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 다이메타아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드기가 부가된 다이아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드기가 부가된 다이메타크릴레이트, 프로필렌 옥사이드가 부가된 다이아크릴레이트, 또는 프로필렌 옥사이드가 부가된 다이메타크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
상기 아크릴레이트계 가교성 올리고머에 부가된 에틸렌 옥사이드나 프로필렌 옥사이드의 수는 5 내지 30 개인 것이 바람직하며, 부가된 에틸렌 옥사이드나 프로필렌 옥사이드의 수가 5 개 미만일 경우에는 충분한 홀 가공 특성 발휘가 어렵다는 문제점이 있으며, 30 개를 초과할 경우에는 유연성의 증대로 홀 가공시 찢어지는 현상이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
상기 아크릴레이트계 가교성 올리고머는 본 발명의 감광성 수지 조성물에 3 내지 15 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 3 중량% 미만일 경우에는 형성된 막의 유연성 및 텐딩강도가 저하된다는 문제점이 있으며, 15 중량%를 초과할 경우에는 감광성 수지 조성물의 연화점이 낮아져 필름상태에서 콜드플로우와 같은 안정성 문제가 발생할 수 있다는 단점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 d)의 알칼리 가용성 화합물은 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트(cellulose acetate phthalate, CAP), 히드록시 프로필 메틸 셀룰로오스 프탈레이트(hydroxy propryl methyl cellulose phthalate, HPMCP), 또는 에틸 히드록시 에틸 셀룰로오스 프탈레이트(ethyl hydroxy ethyl cellulose phthalate, EHECP) 등을 사용할 수 있다.
상기 알칼리 가용성 화합물은 본 발명의 감광성 수지 조성물에 5 내지 15 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 5 중량% 미만일 경우에는 원하는 미세 패턴을 형성할 수 없다는 문제점이 있으며, 15 중량%를 초과할 경우에는 형성된 도막의 경도가 증가하여 충분한 내샌드블라스트성의 발현이 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 e)의 광중합 개시제는 트라이진계, 벤조인, 아세토페논계, 이미다졸계, 포스핀 옥사이드계, 또는 트산톤계 등의 화합물을 1 종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 구체적으로 2,4-비스트리클로로메틸-6-p-메톡시스틸-s-트라이진, 2-p-메톡시스틸-4,6-비스트리클로로메틸-s-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-4-메틸나프틸-6-트리아진, 벤조페논, p-(디에틸아미노)벤조페논, 2,2-디클로로-4-페녹시아세토페논, 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로리오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, 디페닐 (2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리 메틸벤조일) 페닐 포스핀 옥사이드, 2-메틸티오크산톤, 2-이소부틸티오크산톤, 2-도데실티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 또는 2,2'-비스-2-클로로페닐-4,5,4',5'-테트라페닐-2'-1,2'-비이미다졸 화합물 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 본 발명의 감광성 수지 조성물에 0.5 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 4 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 0.5 중량% 미만일 경우에는 낮은 감도로 인해 정상적인 패턴 구현이 어렵고, 패턴의 직진성이 좋지 않다는 문제점이 있으며, 10 중량%를 초과할 경우에는 보존안정성에 문제가 발생할 수 있으며, 높은 경화도로 인해 현상시 패턴의 뜯김이 심해질 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 f)의 용제는 감광성 수지 조성물에 잔량으로 포함되며, 용해성, 또는 코팅성을 고려하여 사용할 수 있다.
상기 용제는 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 시클로헥사논, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 메틸에틸케톤, 이소프로필알코올, 에탄올, 또는 메탄올 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 염료, 발색제, 중합억제제, 계면활성제 또는 가소제 등의 첨가제를 추가로 포 함할 수 있다.
상기 첨가제들은 통상적으로 감광성 수지 조성물의 0.1 내지 10 중량%의 범위 내에서 사용할 수 있음은 물론이다.
구체적으로, 상기 염료 또는 발색제는 로이코 크리스탈 바이올렛, 트리 브로모 메틸 페닐 술폰, 다이아몬드 그린 GH, 로다만 B, 오라민 염기, 파라마젠타, 메틸 오렌지, 메틸렌 블루, 크리스탈 바이올렛, 에틸 바이올렛, 프탈로시아닌 그린, 염기성 염료로는 시크 블루 20, 또는 나이트 그린 B 등을 사용할 수 있다.
또한 상기 중합억제제는 트리-p-니트로페닐메틸, p-벤조퀴논, p-tert-부틸카테콜, 또는 디티오벤조일디설파이드 등을 사용할 수 있으며, 상기 계면활성제는 알킬술폰산염, 알킬포스포르산염, 지방족아민염, 또는 아미노카르복시산염 등의 양이온성, 음이온성, 또는 양성의 계면활성제를 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 감광성 수지 조성물을 기재필름에 코팅하여 건조시킨 감광성 수지막을 포함하는 감광성 드라이필름 레지스트를 제공하는 바, 상기 기재필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 사용할 수 있다.
상기 기재필름에 감광성 수지 조성물을 코팅하는 방법 및 건조하는 방법은 통상 드라이필름 레지스트를 제조시 사용하는 코팅 및 건조방법을 사용할 수 있음은 물론이며, 또한 상기 감광성 수지막의 두께는 사용목적에 따라 당업자가 조절할 수 있음은 물론이며, 내샌드블라스트성 발휘를 위하여 바람직하기로는 상기 감광성 수지막의 두께는 적어도 40 ㎛ 이상인 것이 좋다.
또한 본 감광성 드라이필름 레지스트는 상기 감광성 수지막의 보호를 위하여 상기 감광성 수지막 위에 보호필름을 추가로 포함할 수 있다. 바람직하기로는 상기 보호필름이 폴리에틸렌(PE) 필름인 것이 좋다.
또한 본 발명은 디스플레이의 패턴형성방법에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물 또는 디라이필름 레지스트를 사용하는 것을 특징으로 하는 기재 표면의 패턴형성방법을 제공하는 바, 상기 기재 표면에 감광성 수지막을 형성하는 방법은 기재의 표면에 직접 본 발명의 상기 감광성 수지 조성물을 코팅 후 건조시켜 형성시키거나 또는 본 발명의 상기 감광성 드라이필름 레지스트의 감광성 수지막을 기재의 표면에 탑재밀착시키는 단계를 통하여 이루어질 수 있다. 바람직하기로는 상기 디스플레이의 패턴형성방법은 유기발광 다이오드의 글라스 캡 가공이다.
또한, 상기 감광성 수지막의 형성은 상기 드라이필름 레지스트를 이용하여 감광성 수지막을 형성시키는 것이 좋으며, 상기 탑재밀착은 열압착방식을 통하여 이루어지는 것이 좋다.
본 발명의 감광성 수지막을 기재에 형성시킨 후 기재의 표면 패턴형성방법은 통상의 릴리프패턴의 형성을 통한 패턴형성방법이 사용될 수 있다. 구체적으로 일예로 기재에 가열롤라를 이용하여 본 발명의 감광성 드라이필름 레지스트를 라미네이션한다. 이때 라미네이터를 이용하여 감광성 드라이필름 레지스트의 보호필름을 벗겨내면서 감광성 드라이필름 레지스트의 감광성 수지막을 격벽재 위에 라이네이션시키는 것이 좋으며, 바람직하기로는 100 내지 130 ℃에서 라미네이션시키는 것이 좋다. 상기와 같이 라미네이션 공정을 거친 기판은 회로패턴이 형성된 포토마스크를 이용하여 감광성 수지막에 대하여 노광을 실시하며, 이후 미노광 부분을 제 거하는 현상공정을 진행한다. 본 발명에서 상기 현상은 알칼리 현상액을 사용하는 것이 바람직하며, 통상적인 알칼리 현상액을 사용할 수 있음은 물론이다. 상기 현상공정에서 미노광 부분의 감광성 수지막은 씻겨 나가고, 경화된 감광성 수지막은 글라스 캡 위에 잔류하게 된다. 그 다음 감광성 수지막이 패터닝된 기판은 샌드블라스팅(sandblasting) 공정에 의하여 글라스 캡 패턴을 형성한다. 상기 샌드블라스팅 공정에서 글라스 캡 위에 형성된 감광성 수지막은 밑에 있는 유기발광 다이오드의 셀을 보호하는 보호막 역할을 한다. 그 다음 상기 패터닝된 감광성 수지막을 제거하는 박리공정 등을 통하여 홀 캡이 완성된다.
본 발명의 상기 드라이필름 레지스트를 이용한 패턴형성방법은 상기 감광성 드라이필름 레지스트와 기재와의 접착력이 좋으며, 내샌드블라스트성이 크게 향상될 뿐만 아니라 동시에 높은 해상도를 가지며, 후막상태에서도 미세 패턴 형성 가능이 가능하며, 특히 유기발광 다이오드의 글라스 캡 가공에 적합하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1∼4 및 비교예 1∼3
(2 개의 우레탄 결합을 가지는 아크릴레이트 모노머 제조)
하기 표 1과 같이 조성과 함량(중량비)으로 중합하여 화학식 1로 표시되는 2 개의 우레탄 결합을 가지는 아크릴레이트 모노머를 제조하였다. 이때, 중합시 사 용되는 용매로는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 30 중량%를 사용하였고, 촉매로 루이스산과 Sn을 사용하였다.
[표 1]
구분 모노머
HHPA 12
EO 36
IEM 22
[주] HHPA: 헥사하이드로 프탈산 EO: 에틸렌 옥사이드 IEM: 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트
(감광성 수지 조성물 제조)
하기 표 2와 같은 조성과 함량으로 상기 제조한 2 개의 우레탄 결합을 가지는 아크릴레이트 모노머, 우레탄 계열의 가교성 모노머, 아크릴레이트계 가교성 올리고머, 알칼리 가용성 화합물, 광중합 개시제, 염료, 및 용매를 혼합한 후, 2 시간 동안 상온에서 교반하여 실시예 1∼4 및 비교예 1∼3의 감광성 수지를 제조하였다. 상기 제조한 감광성 수지를 500 메쉬로 여과하여 불순물을 제거하고 최종 감광성 수지를 제조하였다.
[표 2]
구분 (중량%) 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
A 모노머 1 10 10 10 10 10 10
B SC-2703 20 - 10 30 - 15
TX-46 - 20 10 - 30 15
아크릴레이트계 가교성 올리고머 10 10 10 - - -
알칼리 가용성 화합물 10 10 10 10 10 10
광중합개시제 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
광증감제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
염료 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
용제 48 48 48 48 48 48
[주] A: 2 개의 우레탄 결합을 가지는 아크릴레이트 모노머 (PGMEA 30 % 포함) B: 우레탄 계열의 가교성 모노머(SC-2703: 미원상사, TX-46: 네가미 화학) 아크릴레이트계 가교성 올리고머 : M2031(에틸렌옥사이드 30개가 부가된 비스페놀A 다이메타크릴레이트 알칼리 가용성 화합물: CAP(셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트, 와코 퓨어 케미칼) 광증감제 : A-DMA(트리(4-디에틸아미노페닐)메탄(트리아릴메탄계 광증감제, 호도가야케미칼 제조) 광중합개시제 : 바스프사 루시린 TPO 용제: MEK(메틸 에틸 케톤)
상기 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3에서 제조한 감광성 수지를 건조시킨 후, 막 두께가 100 ㎛가 되도록 25 ㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(이하 PET 필름) 위에 어플리케이터를 이용하여 도포, 건조하여 감광성 수지막을 형성하였다. 그 다음 상기 건조된 감광성 수지막 위에 20 ㎛의 폴리에틸렌 필름(이하 PE 필름)을 기포가 남지 않도록 고무 롤러로 피착하여 감광성 드라이필름 레지스트를 제조하였다.
상기 제조한 감광성 드라이필름 레지스트를 이용하여 기판에 대한 접착력, 해상도 및 내샌드블라스트성을 측정하였다.
ㄱ) 접착력 - 상기 제조한 감광성 드라이필름 레지스트의 PE 필름을 벗기고 감광성 수지막을 105 ℃의 핫롤(hot roll)을 이용하여 기판에 압착한 후, 200 mJ/㎠로 전면 노광하고 PET 필름을 벗겨 점착 테이프(폭 1.5 ㎝)의 형태와 동일하게 감광성 수지막을 칼로 미리 자르고 필링(peeling) 실험을 진행하였다. 이때, 상기 접착력은 감광성 수지간의 상대적인 접착력을 평가한 것이며, 절대적인 접착력을 의미하는 것은 아니다.
[표 3]
구분 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
접착력 115 gf 98 gf 95 gf 100 gf 86 gf 68 gf
상기 표 3을 통하여, 본 발명에 따라 실시예 1 내지 3에서 제조한 감광성 수지를 이용한 드라이필름 레지스트의 접착력은 비교예 1과는 유사하나 비교예 2 내지 3과 비교하여서는 우수함을 확인할 수 있었다.
ㄴ) 해상도 - 상기 제조한 건조 후 막 두께가 100 ㎛인 감광성 드라이필름 레지스트를 이용하여 현상 후 및 샌드블라스트 후의 해상도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 이때, 현상 후 해상도는 Na2CO3 0.4 % 용액을 사용하여 30 ℃에서 60 초 동안 진행 후 평가하였으며, 샌드블라스트 후 해상도는 연마제 SiC(탄화규소)를 사용하여 4 ㎏f/㎝의 압력에서 10분간 처리한 후 패턴 탈락이 발생하지 않은 최소 선폭을 측정하였다.
[표 4]
구분 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
해상도 현상 후 50 ㎛ 50 ㎛ 50 ㎛ 80 ㎛ 80 ㎛ 80 ㎛
샌드 후 50 ㎛ 55 ㎛ 50 ㎛ 80 ㎛ 80 ㎛ 80 ㎛
상기 표 4를 통하여, 본 발명에 따라 실시예 1 내지 4에서 제조한 감광성 수지를 이용한 드라이필름 레지스트는 비교예 1 내지 3의 감광성 수지를 이용한 드라 이필름 레지스트와 비교하여 현상 후 및 샌드블라스트 후의 해상도가 모두 우수함을 확인할 수 있었다.
ㄷ) 홀 텐팅강도 평가
상기 제조한 드라이필름 레지스트의 PE 필름을 벗기고 감광성 수지 조성물층을 105 ℃의 핫롤(hot roll)을 이용하여 1 ㎝ × 1 ㎝ 홀이 존재하는 유리기판에 넓게 압착한 후, 200 mJ/㎠로 전면 노광한 다음, PET 필름을 벗기고 홀 위에 존재하는 드라이필름 레지스트가 찢어질 때까지 소요되는 힘을 텐팅 게이지를 이용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
[표 5]
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
텐팅 강도 5.2 ㎏/f 4.8 ㎏/f 4.8 ㎏/f 0.2 ㎏/f 1.0 ㎏/f 1.1 ㎏/f
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3에서 제조한 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조한 드라이필름 레지스트는 비교예 1 내지 3과 비교하여 홀 텐팅 강도가 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.
본 발명의 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 드라이필름 레지스트는 기판에의 접착성과 내샌드블라스트성을 향상시키면서 동시에 높은 해상도를 가질 뿐만 아니라, 고감도이어서 후막 상태에서도 현상성이 탁월하여기판의 미세 패턴 형성이 가능하며, 텐딩강도가 현저히 우수하여 홀 보호에 특히 적합하다.

Claims (12)

  1. a) 2 개의 우레탄 결합을 가지는 아크릴레이트 모노머 1 내지 30 중량%;
    b) 적어도 2 개의 에틸렌계 이중결합을 가지는 우레탄계의 가교성 모노머 10 내지 60 중량%;
    c) 아크릴레이트계 가교성 올리고머 3 내지 15 중량%;
    d) 알칼리 가용성 화합물 5 내지 15 중량%;
    e) 광중합 개시제 0.5 내지 10 중량%; 및
    f) 잔량의 용제
    를 포함하는 감광성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 a)의 아크릴레이트 모노머가 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112005055379020-pat00002
    상기 화학식 1의 식에서,
    R1은 방향족기 또는 알킬기이고,
    R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이고,
    n은 0 내지 10의 정수이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴레이트 모노머의 평균분자량이 1,000 내지 10,000인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 b)의 가교성 모노머가 디이소시아네이트 화합물과 디올 화합물의 반응생성물에 (메타)아크릴레이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 c)의 아크릴레이트계 가교성 올리고머가 에틸렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 다이아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 다이메타아크릴레이트, 프로필렌 옥사이드기가 부가된 비스페놀 A 다이아크릴레이트, 프로필렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 다이메타아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드기가 부가된 다이아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드기가 부가된 다이메타크릴레이트, 프로필렌 옥사이드가 부가된 다이아크릴레이트, 또는 프로필렌 옥사이드가 부가된 다이메타크 릴레이트인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 d)의 알칼리 가용성 화합물이 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트(cellulose acetate phthalate, CAP), 히드록시 프로필 메틸 셀룰로오스 프탈레이트(hydroxy propryl methyl cellulose phthalate, HPMCP), 및 에틸 히드록시 에틸 셀룰로오스 프탈레이트(ethyl hydroxy ethyl cellulose phthalate, EHECP)로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 d) 광중합 개시제가 2,4-비스트리클로로메틸-6-p-메톡시스틸-s-트라이진, 2-p-메톡시스틸-4,6-비스트리클로로메틸-s-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-4-메틸나프틸-6-트리아진, 벤조페논, p-(디에틸아미노)벤조페논, 2,2-디클로로-4-페녹시아세토페논, 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로리오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, 디페닐 (2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 페닐 포스핀 옥사이드, 2-메틸티오크산톤, 2-이소부틸티오크산톤, 2-도데실티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 및 2,2'-비스-2-클로로페닐-4,5,4',5'-테트라페닐-2'-1,2'-비이미다졸 화합물로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 감광성 수지 조성물이 염료, 발색제, 중합억제제, 계면활성제 또는 가소제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물을 기재필름에 코팅하여 건조시킨 감광성 수지막을 포함하는 감광성 드라이필름 레지스트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 감광성 수지막 위에 보호필름층을 더욱 포함하는 감광성 드라이필름 레지스트.
  11. 디스플레이의 패턴형성방법에 있어서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물을 이용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이의 패턴형성방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 디스플레이의 패턴은 유기발광 다이오드의 홀 캡 가공인 것을 특징으로 하는 디스플레이의 패턴형성방법.
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