KR100767938B1 - 컨쥬게이티드 고분자 패턴 형성용 조성물 및 이를 이용한패턴형성방법 - Google Patents

컨쥬게이티드 고분자 패턴 형성용 조성물 및 이를 이용한패턴형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컨쥬게이티드 고분자 패턴 형성용 조성물 및 이를 이용한 패턴형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 특정 구조의 전구체 고분자 및 광염기 발생제를 포함하는 컨쥬게이티드 고분자 패턴형성용 조성물 및 이를 이용한 패턴형성방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조성물을 사용할 경우, 간편하고 효율적으로 컨쥬게이티드 고분자를 패턴화할 수 있으며, 상기 패턴화된 컨쥬게이티드 고분자는 메모리소자, 센서, 태양전지(solar cell), 저장 배터리(storage battery), 유기 EL 등의 유기전자소자에서 유용하게 이용될 수 있다.

Description

컨쥬게이티드 고분자 패턴 형성용 조성물 및 이를 이용한 패턴형성방법 {Composition for forming a conjugated polymer pattern and Process of Pattern Formation using the same}
도 1은 본 발명에 따른 패턴 형성 방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 방법에 의해 형성된 패턴의 SEM 사진이다.
도 6은 본 발명에 따라 제조된 컨쥬게이티드 중합체 및 종래 기술인 가열 제거반응 (thermal elimination)에 의해 제조된 컨쥬게이티드 중합체를 포함한 소자의 전압-전류밀도-휘도특성을 도시한 그래프이고, 도 7은 상기 중합체들을 각각 포함한 소자의 전압-EL 효율 특성을 도시한 그래프이다.
본 발명은 컨쥬게이티드 고분자 패턴 형성용 조성물 및 이를 이용한 패턴형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 특정 구조의 전구체 고분자 및 광염기 발생제를 포함하는 컨쥬게이티드 고분자 패턴형성용 조성물 및 이를 이용한 패턴형성방법에 관한 것이다.
최근 IT산업의 발전과 더불어 유기전자발광체 (organic electroluminescence), 초소형 전자공학 (micro-electronics), 전자광학(electro optics), 광전자학 (opto electronics), 포토닉스 (photonics)의 핵심재료로서 π-컨쥬게이티드 중합체(π-conjugated polymer)의 개발에 관심이 집중되고 있는 바, 이러한 π-컨쥬게이티드 중합체는 메모리소자, 센서, 태양전지(solar cell), 저장 배터리(storage battery), 유기 EL 등의 유기전자 소자에 응용가능하다. 이러한 소자제조 공정에 있어 필수 불가결하게 재료의 패턴화 기술이 선행되어야 하는 바, 종래의 단분자 재료는 증착 및 스퍼터링(sputtering), 증착(vapor deposition) 등을 통해 패턴화를 이루었으나, 우수한 기계적 물성과 성능을 동시에 만족시키기 위해 소자재료로서 도입된 π-컨쥬게이티드 중합체 등의 고분자 물질에는 전술한 패턴화 방법은 적용하기 곤란하다.
π-컨쥬게이티드 중합체 패턴형성 방법에 대해서는 지난 수년간 여러가지 시도가 있었는데, 그 대표적인 예가 스케닝 전기화학적 마이크로스코프의 침적(deposition of the scanning electrochemical microscope) (A.J.Bard, Anal.Chem. 1989, 61, 132), 스크린 프린팅(screening- printing) [F.Ganier, Science, 1994, 265, 1684], 마이크로컨택 프린팅 (microcontact printing) [S.Brittain, Phys.World, 1998, 11, 31] 모세관내 마이크로몰딩 (micromoding in capillaries) [J.Rogers, Appl.Phys.Lett. 1998, 73, 294], 소프트 리쏘그라피(soft lithography) [Y.Xia, Angew.Chem.Int.Ed. 1998, 37, 550] 등이다. 그러나, 전술한 방법들은 별도의 정밀장치가 필요할 뿐만 아니라 실제 적용이 매우 어려운 문제가 있다. 상기 문제를 극복하기 위한 방법으로서, 광화학적 반응을 이용한 포토리소그라피 공정이 제안되었다. 예를 들어, 일본 특개소 60-165,786는 단량체 상태의 용액을 스핀코팅한 후 UV/마스크로 선택노광한 다음 비노광 부분을 현상시켜 패턴화하는 광중합된 폴리아세틸렌의 패턴형성 방법을 개시하고 있는데, 상기 방법은 단량체 상태로 코팅시 결정화가 일어나 균일한 코팅이 형성되지 못해 미세패턴형성이 곤란한 단점이 있다. 한편, 미국특허 제4,528,118호는 술폰산염의 형태의 전구체 고분자(precusor polymer)를 열처리로서 이중결합을 형성시켜 (thermal elimination) 컨쥬게이티드 중합체를 제조하는 방법을 개시하고 있으나, 상기 방법은 선택적 패턴형성이 불가능하다. 또한, 미국특허 제 5,976,284호는 폴리피롤 등의 컨쥬게이티드 중합체를 코팅한 후 그 위에 포토레지스트를 코팅하고 노광/현상 후 선택적 드라이에칭 방법에 의해 컨덕팅 (conducting)층을 패턴화하는 방법을 개시하고 있으나, 상기 방법은 에칭공정에서 선택성을 부여하기 위해 고분자 구조가 제한적일 수 밖에 없고, 최적의 에칭가스 개발이 별도로 요구되기 때문에 실용화가 어려운 단점이 있다.
따라서, 당해 기술 분야에서는 상기 문제점들을 극복하여 간편하며 효율적인 컨쥬게이티드 중합체의 패턴을 형성하는 방법의 개발이 요구되어 왔다.
본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 특정 화학구조를 가지는 컨쥬게이티드 고분자의 전구체를 광염기 발생제와 혼합한 조성 물을 사용할 경우, 간편하고 효율적으로 컨쥬게이티드 고분자를 패턴화할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.
결국, 본 발명은 컨쥬게이티드 중합체의 패턴화 공정을 간편하고 효율적으로 할 수 있는 컨쥬게이티드 중합체 패턴 형성용 조성물 및 이를 이용한 패턴형성방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하기 화학식 1로 나타내어지는 전구체 고분자 및 광염기 발생제를 포함한 컨쥬게이티드 중합체의 패턴 형성용 조성물을 제공한다:
Figure 112003036965815-pat00001
[상기 식에서, R은 단일환식 방향족 탄화수소기 (aromatic monocyclic hydrocarbon), 다환식 방향족 탄화수소기 (aromatic polycyclic hydrocarbon), 비환식 불포화 탄화수소기 (acyclic unsaturated hydrocarbon), 또는 1 이상의 이종원소를 포함한 단일환식 불포화 탄화수소기 (monocyclic unsaturated hydrocarbon having one or more hetero atom)이고, X는 Br, Cl 또는 I이다].
본 발명의 다른 한 특징에 따르면, ⅰ) 상기 컨쥬게이티드 중합체 패턴형성 용 조성물을 유기용매에 용해시켜 코팅 용액을 제조하고 상기 용액을 기판에 코팅하여 필름을 수득하는 단계; ⅱ) 상기 코팅된 필름을 선택적으로 노광하는 단계; 및, ⅲ) 노광된 필름을 유기용매로 현상하여 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 컨쥬게이티드 고분자 패턴화 방법이 제공된다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 조성물은 상기 화학식 1로 나타내어지는 할로겐화된 전구체 고분자를 포함하는 바, 상기 전구체 고분자는 특정 조건하에 할로겐기인 X가 탈리되어 이중결합을 형성함으로써 컨쥬게이티드 고분자가 될 수 있는 구조를 가진다. 상기 화학식 1에 있어, 단일환식 방향족 탄화수소기의 바람직한 예는 페닐과 그 유도체를 포함하고, 다환식 방향족 탄화수소기의 바람직한 예는 플루오렌과 그 유도체를 포함하며, 비환식 불포화 탄화수소기의 예는 비닐과 그 유도체를 포함하고, N, O 및 S 중 하나 이상을 포함한 단일환식 불포화 탄화수소기는 티오펜과 그 유도체를 포함한다. 수득된 중합체의 질량평균 분자량은 5,000 내지 100,000 의 범위이고, 분자량 분포는 1.1 내지 3.0의 범위이다.
상기 할로겐화된 전구체 고분자는 일반적으로 비닐렌계 컨쥬게이티드 중합체의 제조를 위해 사용되는 길치법(J. Polym. Sci., Part A-1 : Polym. Chem. 1996, 4, 1337)에 의해 제조될 수 있는 바, 예를 들면 당량 이하의 염기 존재 하에 하기 반응식 1 (b)에 따라 제조할 수 있다:
Figure 112003036965815-pat00002
[상기 식에서, R 및 X는 화학식 1에서 정의된 바와 같다].
상기 방법에 따라 제조된 고분자 전구체는 유기용매에 대한 용해성이 우수하지만, 상기 고분자 전구체가 과량의 염기 존재 하에서 할로겐기인 X가 탈리되고 이중결합을 형성하여 컨쥬게이티드 중합체로 전환된 경우에는 용해성이 크게 감소하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 조성물은 광조사시 염기를 발생시키는 광염기 발생제를 포함하는 바, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한, 공지된 모든 광염기 발생제를 사용할 수 있다. 바람직하게는 하기 화학식 2를 가지는 광염기 발생제를 사용한다:
Figure 112003036965815-pat00003
[상기 식에서, R1 은 수소, 탄소수 1 내지 10개의 알킬기 혹은 알콕시기, 할로겐기, 또는 Si 를 1 이상 포함한 탄소수 1 내지 10의 알킬기 혹은 알콕시기이고; R2는 2개의 오르쏘(ortho) 위치 중 한 쪽 혹은 양 쪽 모두에 치환된 니트로기이며; R3은 페닐기, 나프탈렌기, 탄소수 1 내지 10개의 선형이나 환형의 알킬기, 할로겐기, 또는 N, O, 또는 S를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, i는 1 또는 2이다].
화학식 2의 광염기 발생제는 하기 반응식 2와 같은 반응 메카니즘에 의해 광반응을 일으켜 염기를 발생시키게 된다:
Figure 112003036965815-pat00004
본 발명에 따른 상기 컨쥬게이티드 중합체 패턴형성용 조성물을 ⅰ) 유기용매에 용해시켜 코팅 용액을 제조하고, 상기 용액을 기판에 코팅하여 필름을 수득하고; ⅱ) 상기 코팅된 필름을 선택적으로 노광한 다음, ⅲ) 이를 유기용매로 현상하면, 컨쥬게이티드 중합체로 이루어진 패턴을 수득할 수 있다.
ⅰ) 단계에서 사용되는 유기용매의 예는 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 클로로포름, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜프로필에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸 락테이트, 톨루엔, 자이렌, 메틸에틸케톤, 사이크로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논 및 이들의 혼합물을 포함한다. 나아가, 코팅 특성향상을 위해 상기 유기 용매에 추가하여 N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피로리돈 및 디메틸설폭사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1 또는 2 이상의 보조용매를 사용할 수 있다. 보조용매는 상기 유기 용매의 총 중량을 기준으로 0 내지 10 중량%의 양으로 사용한다.
코팅 용액 제조시, 전구체 고분자는 유기 용매의 총 중량을 기준으로 3 내지 30중량% 양으로, 광염기 발생제를 고분자의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 2 중량%의 양으로 유기용매에 용해시킨다.
ⅰ) 단계에서 사용되는 기판은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 실리콘 또는 유리와 같은 무기물로 이루어진 기판은 물론, 플라스틱과 같은 유기물로 이루어진 기판 및 무기물과 유기물의 복합체로 이루어진 기판 등도 사용 가능하다. 상기 조성물의 코팅방법은 스핀 코팅(spin coating), 롤 코팅(roll coating), 딥 코팅(dip coating), 분무 코팅(spray coating), 흐름 코팅(flow coating) 또는 스크린 인쇄(screen printing) 등을 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바 람직하게는 스핀 코팅을 사용한다.
기판 상에 코팅된 상기 조성물은 ⅱ) 단계에서, 소망하는 포토마스크 하에서 선택적으로 노광한다. 노광 전후에 필요에 따라 60 내지 150℃의 온도에서 1분 내지 20분 동안 베이킹할 수 있다.
노광에 사용되는 광원은 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 200㎚ 내지 450㎚의 자외선(UV) 광을 사용하는 것이 바람직하다. 노광 시 광염기 발생제가 염기를 발생시켜 노광 부분에 과량의 염기가 존재하게 되고, 상기 과량의 염기 존재하에 고분자 전구체의 할로겐기 X가 탈리되어 컨쥬게이티드 중합체가 형성됨으로써 노광부분과 비노광부분간의 용해도차가 발생하게 된다 [참조: 반응식 1 (a)].
노광 후, 현상 단계인 ⅲ) 단계에서는 전술한 ⅰ) 단계에서 사용할 수 있는 유기용매를 사용하여 현상한다. 바람직하게는 ⅰ) 단계에서 사용한 용매와 동일한 용매를 사용한다. 현상 후 수득한 패턴은 90 내지 130℃의 온도에서 베이킹할 수 있다.
본 발명에 따를 경우, 매우 간단한 방법으로 컨쥬게이티드 중합체의 패턴을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 의해 제조된 패턴은 메모리소자, 센서, 태양전지(solar cell), 저장 배터리(storage battery), 유기 EL 등의 유기 전자소자에서 유용하게 이용될 수 있으며, 특히 유기 EL 소자에 적용시 종래 기술에 비해 EL 효율이 높고, 문턱전압이 낮은 장점이 있다.
[실시예]
이하, 구체적인 실시예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
제조예 1 : Poly｛(1-bromoethyl)-1,4-phenylene｝제조
포타시움-tert-뷰톡사이드(t-BuOK)가 용해된 THF 3ml용액 (0.37mmol)과 1,4-브로모메틸벤젠이 녹아 있는 THF 용액 3ml(0.92mmol)를 -30℃/질소 하에서 10분간 혼합 교반한 후, 다시 상온에서 2시간동안 교반한 다음 냉(冷)메탄올에 부어 침전을 수득하였다. 수득된 침전물은 클로로포름에 녹인 후 메탄올에 재침전하는 과정을 2~3회 반복한 다음, 24시간 진공건조 후 최종 중합체를 얻었다.
중합체의 1H-NMR (CDCl3,ppm) 구조분석 결과, 5.56-5.15(CHBr), 3.97-2.96(CH2), 및 7.45-6.61(ArH)가 확인되었다. 수득한 중합체의 중량평균분자량은 64,000이었으며, 분자량 분포는 1.6이었다.
제조예 2 : Poly｛(1-bromoethyl)-9,9-di-n-hexylfluorenylene｝제조
포타시움-tert-뷰톡사이드가 용해된 THF 5ml용액 (0.53mmol)과 2,7-디브로모메틸-9,9-디-n-헥실플루오렌이 녹아 있는 THF 용액 8ml (0.87mmol)를 -30℃/질소 하에서 15분간 혼합 교반한 후, 다시 상온에서 3시간동안 교반한 다음 냉메탄올에 부어 침전을 수득하였다. 수득된 침전물을 톨루엔에 녹인 후 메탄올에 재침전하는 과정을 2~3회 반복한 다음, 24시간 진공건조 후 최종 중합체를 얻었다.
중합체의 1H-NMR (CDCl3,ppm) 구조분석결과, 5.58-5.81(CHBr), 3.81~2.62(CH2), 6.81-7.22(m, 6H, fluorenyl aromatic) 및 1.22-1.41(m, hexyl H)가 확인되었다. 수득한 중합체의 중량평균분자량은 52,000이였으며, 분자량분포는 1.5이었다.
제조예 3: Poly｛(1-bromoethyl)-2,5-thienylene｝ 제조
포타시움-tert-뷰톡사이드가 용해된 THF 6ml용액 (0.58mmol)과 2,5-디브로모메틸씨오펜이 녹아 있는 THF 용액 8ml(0.87mmol)를 -30℃/질소 하에서 15분간 혼합 교반한 후, 다시 상온에서 1시간동안 교반한 다음 냉메탄올에 부어 침전을 수득하였다. 수득된 침전물을 톨루엔에 녹인후 메탄올에 재침전하는 과정을 2~3회 반복한 다음, 24시간 진공건조 후 최종 중합체를 얻었다.
중합체의 1H-NMR (CDCl3,ppm) 구조분석결과 3.4-3.5(CHBr), 4.7~5.01(CH2) 및 6.81-7.22(m, 2H, thienylene)가 확인되었다. 또한, 수득한 중합체의 중량평균분자량은 43,000이였으며, 분자량분포는 1.3이었다.
실시예 1
제조예 1에서 제조한 Poly｛(1-bromoethyl)-1,4-phenylene｝2g과 2-니트로벤질옥시카르보닐시클로헥실아민 0.01g을 톨루엔 20g에 녹인 후 실리콘웨이퍼에 300rpm, 45초 동안 도포하여 필름을 수득하였다. 수득된 필름은 100℃에서 60초간 베이킹(baking)하고 광폭 (Broad range) Hg Arc 램프로 노광시킨 다음 핫 플레이트 (hot plate)에서 다시 60초간 베이킹하고, 톨루엔에 60초간 현상한 후 스핀 건조한 결과 10μm 라인 앤드 스패이스 (Line and Space)의 네가티브 패턴을 얻었다. (참조 : 도 2) 또한, 15μm의 원형 패턴이 얻어짐을 확인하였다.(참조: 도 3)
실시예 2
제조예 2에서 제조한 Poly｛(1-bromoethyl)-9,9-di-n-hexylfluorenylene｝ 3g과 2-니트로벤질옥시카르보닐시클로헥실아민 0.02g을 톨루엔 18g에 녹인 후 실리콘웨이퍼에 300rpm, 45초 동안 도포하였다. 수득된 필름을 100℃에서 60초간 베이킹하고 광폭 Hg Arc 램프로 노광한 다음, 핫 플레이트에서 60초간 베이킹하고, 톨루엔에 60초간 현상하여 스핀 건조한 결과 20μm 라인 앤드 스패이스 (Line and Space)의 네가티브 패턴을 얻었다.(참조: 도 4).
실시예 3
제조예 3에서 제조한 Poly{(1-bromoethyl)-2,5-thienylene} 2g과 2-니트로벤질옥시카르보닐시클로헥실아민 0.02g을 톨루엔 18g에 녹인 후 실리콘웨이퍼에 300rpm, 45 초 동안 도포하였다. 수득된 필름을 100℃에서 60초간 베이킹하고 광폭 Hg Arc 램프로 노광한 후 핫플레이트에서 60초간 베이킹하고, 톨루엔에 60초간 현상하여 스핀 건조한 결과 30μm 라인 앤드 스패이스 (Line and Space)의 네가티브 패턴을 얻었다. (참조: 도 5)
실시예 4
정공주입층(hole injection layer)으로 폴리스티렌술폰산(PEDOT)을 투명ITO 기판 상에 스핀코팅한 후 진공상태, 100℃에서 5시간 동안 베이킹한 다음 30nm 두께로 만들었다. 그 위에 제조예 3에서 제조한 Poly{(1-bromoethyl)-2,5-thienylene} 2g과 2-니트로벤질옥시카르보닐시클로헥실아민 0.02g을 톨루엔 18g에 녹인 후 300rpm, 45초 동안 도포하였다. 수득된 필름을 100℃에서 30초간 베이킹하고 광폭 Hg Arc 램프로 노광한 다음 다시 핫플레이트에서 60초간 베이킹하여 발광층을 수득하였다. 상기 발광층 위에 칼슘과 알루미늄(Ca/Al=100nm/100nm)으로 100℃에서 5분 동안 진공 증착하여 0.2cm2 측정소자를 제조하였다.
상기 제조한 소자로부터 전압-전류밀도-휘도 특성과 전압-EL 효율 특성을 얻었다.(참조 : 도 6 및 도 7)
비교예 1
정공주입층(hole injection layer)으로 폴리스티렌술폰산(PEDOT)을 투명ITO 기판위에 스핀코팅한 후 진공상태, 100℃에서 5시간 동안 베이킹한 다음 30nm 두께로 만들었다. 그 위에 제조예 3에서 제조한 Poly{(1-bromoethyl)-2,5-thienylene} 2g을 톨루엔 15g에 녹인 후 300rpm, 45초 동안 도포하였다. 수득된 필름을 100℃에서 30초간 베이킹하고 진공오븐에서 300℃, 6시간 동안 가열제거반응(thermal elimination)을 수행하여 발광층을 수득하였다. 상기 발광층 위에 칼슘과 알루미늄(Ca/Al=100nm/100nm)으로 100℃에서 5분 동안 진공증착하여 0.2cm2 측정소자를 제조하였다.
상기 제조한 소자로부터 전압-전류밀도-휘도 특성과 전압-EL 효율 특성을 얻었다.(참조 : 도 6 및 도 7)
본 발명으로 제조된 소자가 전류밀도가 높고, 휘도가 높으며, 문턱 전압이 낮아서 저전압에서 구동 가능함을 알 수 있다.
본 발명에 따른 조성물을 사용할 경우, 간편하고 효율적으로 컨쥬게이티드 고분자를 패턴화할 수 있고, 상기 패턴화된 컨쥬게이티드 고분자는 메모리소자, 센서, 태양전지(solar cell), 저장 배터리(storage battery), 유기 EL 등의 유기전자소자에서 유용하게 이용될 수 있으며, 특히 유기 EL 소자에 적용시 종래 기술에 비해 EL 효율이 높고 문턱전압이 낮은 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1로 나타내어지는 전구체 고분자 및 광염기 발생제 (photobase generator)를 포함한, 컨쥬게이티드 고분자 패턴 형성용 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112006096065400-pat00005
    [상기 식에서, R은 단일환식 방향족 탄화수소기 (aromatic monocyclic hydrocarbon), 다환식 방향족 탄화수소기 (aromatic polycyclic hydrocarbon), 비환식 불포화 탄화수소기 (acyclic unsaturated hydrocarbon), 또는 N, O 및 S 중 하나 이상을 포함한 단일환식 불포화 탄화수소기 (monocyclic unsaturated hydrocarbon having one or more hetero atom)이고, X는 Br, Cl 또는 I이다].
  2. 제 1항에 있어서, 상기 화학식 1중 R은 비치환된 페닐렌기, 플루오렌기, 비닐렌기, 또는 티에닐렌기 ; 또는 탄소수 1~12개의 선형, 분지형 또는 환형 알킬기가 치환된 플루오렌기인 것을 특징으로 하는 컨쥬게이티드 고분자 패턴 형성용 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 광염기발생제는 하기 화학식 2로 나타내어지는 화합물인 것을 특징으로 하는 컨쥬게이티드 고분자 패턴형성용 조성물:
    [화학식 2]
    Figure 112003036965815-pat00006
    [상기 식에서, R1 은 수소, 탄소수 1 내지 10개의 알킬기 혹은 알콕시기, 할로겐기, 또는 Si 를 1 이상 포함한 탄소수 1 내지 10의 알킬기 혹은 알콕시기이고; R2는 2개의 오르쏘(ortho) 위치 중 한 쪽 혹은 양 쪽 모두에 치환된 니트로기이며; R3은 페닐기, 나프탈렌기, 탄소수 1 내지 10개의 선형이나 환형의 알킬기, 할로겐기, 또는 N, O, 또는 S를 포함하는 탄소수 1 내지 10개의 알킬기이며, i는 1 또는 2이다].
  4. ⅰ) 하기 화학식 1로 나타내어지는 전구체 고분자 및 광염기 발생제 (photobase generator)를 포함한, 컨쥬게이티드 중합체 패턴형성용 조성물을 유기용매에 용해시켜 코팅 용액을 제조하고 상기 용액을 기판에 코팅하여 필름을 수득하는 단계; ⅱ) 상기 코팅된 필름을 선택적으로 노광하는 단계; 및, ⅲ) 노광된 필름을 유기용매로 현상하여 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 컨쥬게이티드 중합체의 패턴형성방법:
    [화학식 1]
    Figure 112006096065400-pat00007
    [상기 식에서, R은 단일환식 방향족 탄화수소기 (aromatic monocyclic hydrocarbon), 다환식 방향족 탄화수소기 (aromatic polycyclic hydrocarbon), 비환식 불포화 탄화수소기 (acyclic unsaturated hydrocarbon), 또는 N, O 및 S 중 하나 이상을 포함한 단일환식 불포화 탄화수소기 (monocyclic unsaturated hydrocarbon having one or more hetero atom)이고, X는 Br, Cl 또는 I이다].
  5. 제 4항에 있어서, 상기 광염기 발생제는 하기 화학식 2로 나타내어지는 화합물인 것을 특징으로 하는 컨쥬게이티드 중합체의 패턴형성방법:
    [화학식 2]
    Figure 112003036965815-pat00008
    [상기 식에서, R1 은 수소, 탄소수 1 내지 10개의 알킬기 혹은 알콕시기, 할로겐기, 또는 Si 를 1 이상 포함한 탄소수 1 내지 10의 알킬기 혹은 알콕시기이고; R2는 2개의 오르쏘(ortho) 위치 중 한 쪽 혹은 양 쪽 모두에 치환된 니트로기이며; R3은 페닐기, 나프탈렌기, 탄소수 1 내지 10개의 선형이나 환형의 알킬기, 할로겐기, 또는 N, O, 또는 S를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, i는 1 또는 2이다].
  6. 제 4항에 있어서, ⅰ) 단계에서 상기 용액은 전구체 고분자를 유기 용매의 총 중량을 기준으로 3 내지 30중량%로 함유하고, 광염기 발생제를 고분자의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 2 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는 컨쥬게이티드 중합체의 패턴형성방법.
  7. 제 4항에 있어서, ⅰ) 단계 및 ⅲ) 단계의 상기 유기용매는 클로로포름, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜프로필에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸 락테이트, 톨루엔, 자이렌, 메틸에틸 케톤, 사이크로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논 및 4-헵타논으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 또는 2 이상의 유기용매를 단독으로 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 패턴형성 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 유기 용매에 보조용매로서 N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피로리돈 및 디메틸설폭사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1 또는 2 이상의 용매를 상기 유기 용매의 총 중량을 기준으로 0 내지 10 중량%의 양으로 함께 사용하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
  9. 제 4항에 있어서, 상기 노광은 파장이 200㎚ 내지 450㎚의 자외선을 조사하여 행하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
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