KR101367729B1 - Etchant for conductive polymer membrane and method for patterning conductive polymer membrane using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전도성 고분자 물질이 코팅된 막에 대하여 우수한 에칭 능력을 갖는 전도성 고분자 막용 에칭액 및 이를 이용하여 전도성 고분자 막을 패터닝하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 에칭액은 전극 필름, 전자파 차폐층, 및 터치패널용 전도성 필름 등의 에칭 공정에 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to an etching solution for a conductive polymer film having excellent etching ability with respect to a film coated with a conductive polymer material, and a method for patterning a conductive polymer film using the same, wherein the etching solution according to the present invention comprises an electrode film, an electromagnetic shielding layer, and a touch. It can be usefully used for the etching process of the conductive film for panels.
Description
본 발명은 전도성 고분자 물질이 코팅된 막에 대하여 우수한 에칭 능력을 갖는 전도성 고분자 막용 에칭액 및 이를 이용하여 전도성 고분자 막을 패터닝하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an etchant for a conductive polymer film having excellent etching ability with respect to a film coated with a conductive polymer material and a method for patterning a conductive polymer film using the same.
현재 전도성 고분자 화합물로서 폴리아닐린(Polyaniline, PAN), 폴리피롤(Polypyrrol, PPy) 및 폴리티오펜(Polythiophene, PT) 등이 널리 사용되고 있다. 이들은 중합이 쉽고, 상당히 우수한 전도성과 열적 안정성 및 산화 안정성을 가지고 있다. Currently, polyaniline (Polyaniline, PAN), polypyrrol (PPy), and polythiophene (PT) are widely used as conductive polymer compounds. They are easy to polymerize, have very good conductivity, thermal stability and oxidation stability.
이러한 전도성 고분자 화합물들의 전기적 특성을 응용하여 이차 전지의 전극, 전자파 차폐용 소재, 유연성을 가지는 전극, 대전방지용 소재, 부식 방지용 코팅재 등 여러 용도로 사용 가능성이 제안되고 있으나, 가공성의 난점, 열적 및 대기 불안정성, 내환경성의 문제, 가격 등의 문제로 인해서 활발하게 상업화되지 못하고 있는 실정이다.By applying the electrical properties of these conductive polymer compounds, the possibility of use in various applications, such as the electrode of the secondary battery, electromagnetic shielding material, flexible electrode, antistatic material, anti-corrosion coating material has been proposed, but difficult processing, thermal and atmospheric Due to problems of instability, environmental resistance, and price, they are not actively commercialized.
그러나, 최근 먼지 부착 방지 및 대전 방지용 코팅재료가 주목받으면서 이와 더불어 전자파 차폐에 관한 규격 강화에 의해 전도성 고분자 화합물들이 여러 전자 기기들의 전자파 차폐용 코팅재로서 주목을 받기 시작하였다.However, recently, as the dust adhesion prevention and antistatic coating materials have attracted attention, the conductive polymer compounds have been attracting attention as the electromagnetic wave shielding coating material of various electronic devices by strengthening the standard for electromagnetic shielding.
특히, 전도성 고분자가 브라운관 유리표면의 도전성 코팅재로 주목받기 시작한 것은 미국 특허 제 5,035,926호 및 제 5,391,472호에 기재되어 있는 바와 같이, 폴리티오펜계 전도성 고분자인 폴리에틸렌디옥시티오펜(Polyethylene dioxythiophene, PEDT)이 알려지면서부터이다. 이러한 전도성 고분자는 폴리아닐린계, 폴리피롤계 뿐만 아니라 그 외의 폴리티오펜계 전도성 고분자에 비해서 우수한 투명도를 나타낸다. In particular, the conductive polymer is attracting attention as a conductive coating on the glass surface of the CRT, as described in US Patent Nos. 5,035,926 and 5,391,472, polyethylene dioxythiophene (PEDT) is a polythiophene-based conductive polymer Since it is known. Such conductive polymers exhibit excellent transparency compared to polyaniline-based and polypyrrole-based as well as other polythiophene-based conductive polymers.
상기 폴리티오펜계 전도성 고분자는 통상적으로 폴리에틸렌디옥시티오펜, 구체적으로는 폴리에틸렌디옥시티오펜에 폴리스틸렌술포네이트가 도핑된 것일 수 있으며, 이러한 수분산 폴리에틸렌디옥시티오펜의 예로는 현재 판매중인 헤라우스사의 Clevios P가 대표적이다. 그러나, 이와 같은 전도성 고분자 코팅 조성물을 이용한 고분자 막을 사용함에 있어서, 정밀한 패턴의 에칭 가공 및 에칭 후 패턴이 잘 보이지 않는 전도성 고분자막에 대한 요구가 지속되고 있다. The polythiophene-based conductive polymer may be typically doped with polyethylene dioxythiophene, specifically, polyethylene dioxythiophene, and polystyrene sulfonate. Examples of such water-dispersible polyethylene dioxythiophene include Clevios P, currently sold by Heraeus. Is representative. However, in the use of such a polymer film using such a conductive polymer coating composition, there is a continuing need for a conductive polymer film in which a precise pattern is etched and the pattern is difficult to be seen after etching.
이에 본 발명자들은 염소 화합물을 포함하는 에칭액이 전도성 고분자 막에 대하여 우수한 에칭 능력을 나타내고, 이를 이용하여 포토 리소그래피법으로 전도성 고분자 막을 패터닝하면 패턴이 잘 보이지 않는다는 것을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the present inventors completed the present invention by discovering that an etching solution containing a chlorine compound exhibits excellent etching ability with respect to the conductive polymer film, and when the conductive polymer film is patterned using the photolithography method, the pattern is hardly seen.
[특허문헌 1] 미국 특허 제 5,035,926호 [Patent Document 1] US Patent No. 5,035,926
[특허문헌 2] 미국 특허 제 5,391,472호
[Patent Document 2] US Patent No. 5,391,472
본 발명의 목적은 우수한 에칭 능력을 갖는 전도성 고분자 막용 에칭액을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an etching liquid for conductive polymer films having excellent etching ability.
본 발명의 다른 목적은 상기 전도성 고분자 막용 에칭액을 이용하여 포토 리소그래피법으로 전도성 고분자 막을 패터닝하는 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for patterning a conductive polymer film by photolithography using the etching solution for the conductive polymer film.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 염소 화합물 및 용매를 포함하며, 상기 염소 화합물은 에칭액 총 중량을 기준으로 0.5 내지 50중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전도성 고분자 막용 에칭액을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises a chlorine compound and a solvent, the chlorine compound provides an etching solution for a conductive polymer film, characterized in that it comprises an amount of 0.5 to 50% by weight based on the total weight of the etching solution. .
상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 전도성 고분자 막용 에칭액을 이용하여 포토리소그래피법으로 전도성 고분자 막을 패터닝하는 방법을 제공한다.
In order to achieve the above another object, the present invention provides a method for patterning a conductive polymer film by a photolithography method using the etching liquid for the conductive polymer film.
본 발명에 따른 염소 화합물을 포함하는 전도성 고분자 막용 에칭액은 전도성 고분자 막에 대해 우수한 에칭 능력을 가지며, 이를 이용하여 포토리소그래피법으로 전도성 고분자 막을 패터닝하면 패턴이 잘 보이지 않게 되므로, 접촉식 패널(Touch Panel)용 상ㆍ하부 전극필름, 모바일폰용 무기 전계발광소자(EL) 전극 필름 또는 디스플레이용 투명전극 필름, TV 브라운관 표면 및 컴퓨터 모니터 화면의 전자파 차폐층, 및 전기전자 기기 부품용의 터치 패널용 전도성 필름 등으로 이용되는 전도성 고분자 막을 에칭하는 데 이용될 수 있다.
The etching solution for the conductive polymer film including the chlorine compound according to the present invention has excellent etching ability with respect to the conductive polymer film, and when the conductive polymer film is patterned by the photolithography method, the pattern is hard to be seen. ) Upper and lower electrode films, inorganic electroluminescent element (EL) electrode films for mobile phones or transparent electrode films for displays, electromagnetic shielding layers on TV CRT tubes and computer monitor screens, and conductive films for touch panels for electronic and electronic device components. It can be used to etch the conductive polymer film used for the like.
도 1은 본 발명에 따른 전도성 고분자 막용 에칭액을 이용하여 포토 리소그래피 방법으로 전도성 고분자 막을 패터닝하는 방법을 도식화한 것으로, 각 단계별 설명은 다음과 같다.
1: 코팅 조성물이 도포되기 위한 기판
2: 기판 위에 전도성 고분자 코팅 조성물을 도포
3: 전도성 고분자 코팅 조성물을 이용한 고분자 막 위에 레지스트를 도포
4: 마스크를 사용하여 레지스트를 선택적으로 노광
5: 현상액을 이용하여 변화된 부분의 레지스트를 제거
6: 전도성 고분자 막용 에칭액을 사용하여 노출된 전도성 고분자 막의 전도성을 제거
7: 박리공정을 통하여 남아있는 레지스트 막을 제거1 is a diagram illustrating a method of patterning a conductive polymer film by a photolithography method using an etching solution for a conductive polymer film according to the present invention.
1: Substrate for Coating Composition
2: coating conductive polymer coating composition on substrate
3: applying a resist on a polymer film using a conductive polymer coating composition
4: Selectively Exposing Resist Using Mask
5: Remove the resist of the changed part using developer
6: remove conductivity of the exposed conductive polymer film using an etching solution for the conductive polymer film
7: Remove remaining resist film through stripping process
본 발명은 염소 화합물 및 용매를 포함하며, 상기 염소 화합물은 에칭액 총 중량을 기준으로 0.5 내지 50중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 전도성 고분자 막용 에칭액을 제공한다.The present invention includes a chlorine compound and a solvent, the chlorine compound provides an etching solution for a conductive polymer film, characterized in that it comprises an amount of 0.5 to 50% by weight based on the total weight of the etching solution.
본 발명에 따른 에칭액은 액 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 이를 이용하여 전도성 고분자 막을 에칭하면 우수한 에칭성 및 시인성을 나타낼 수 있다. 또한, 에칭 공정이 끝나고 난 후에도 에칭액은 남아있는 전도성 고분자 막(전도층)에 어떠한 영향도 미치지 않는다.
The etching solution according to the present invention not only has excellent liquid stability, but may also exhibit excellent etching properties and visibility when the conductive polymer film is etched using the etching solution. In addition, the etching solution does not have any influence on the remaining conductive polymer film (conductive layer) even after the etching process is completed.
본 발명에서 염소 화합물은 디클로로이소시아누레이트 나트륨(sodium dichloroisocyanurate, C3C12N3NaO3), 히포클로라이트 나트륨(sodium hypochlorite, NaOCl) 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 한다. The chlorine compound in the present invention is characterized in that it is selected from the group consisting of sodium dichloroisocyanurate (C 3 C 1 2 N 3 NaO 3 ), sodium hypochlorite (NaOCl) and mixtures thereof.
상기 염소 화합물은 에칭액 총 중량을 기준으로 0.5 내지 50중량%, 바람직하게는 1 내지 30중량%의 양으로 포함될 수 있다. 만약, 상기 에칭액이 염소 화합물을 0.5중량% 미만으로 포함하면 에칭이 잘 되지 않고, 50중량%를 초과하는 양으로 포함하면 액안정성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. The chlorine compound may be included in an amount of 0.5 to 50% by weight, preferably 1 to 30% by weight based on the total weight of the etching solution. If the etching solution contains less than 0.5% by weight of the chlorine compound, the etching is not good, and if included in an amount exceeding 50% by weight may cause a problem of poor liquid stability.
본 발명의 에칭액의 용매로는 특별히 제한되지는 않지만, 증류수가 바람직하다.
Although it does not restrict | limit especially as a solvent of the etching liquid of this invention, Distilled water is preferable.
본 발명에 따른 에칭액은 전도성 고분자 막, 예를 들면 폴리티오펜계, 폴리아닐린계 또는 폴리피롤계의 전도성 고분자 막을 에칭하는데 사용될 수 있으며, 바람직하게는 폴리티오펜계 전도성 고분자 막을 에칭하는 데 사용될 수 있다. The etching solution according to the present invention can be used to etch a conductive polymer film, for example, a polythiophene-based, polyaniline-based or polypyrrole-based conductive polymer film, and preferably to etch a polythiophene-based conductive polymer film.
상기 전도성 고분자 막은 전도성 고분자 코팅 조성물을 기판에 도포한 후 건조시켜 제조되는 것을 특징으로 하며, 이때, 전도성 고분자 코팅 조성물은 전도성 고분자, 알코올계 유기용매, 아마이드계 유기용매, 및 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리아크릴 수지, 알콕시 실란 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 결합제를 포함할 수 있다.The conductive polymer film is characterized in that the conductive polymer coating composition is applied to the substrate and then dried, wherein the conductive polymer coating composition is a conductive polymer, alcohol-based organic solvents, amide-based organic solvents, polyester, polyurethane, It may include a binder selected from the group consisting of polyacrylic resins, alkoxy silanes and mixtures thereof.
상기 알코올계 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 상기 아마이드계 유기용매는 포름아마이드, N-메틸포름아마이드, N,N-디메틸포름아마이드, 아세트아마이드, N-메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 결합제로 사용되는 폴리에스터 및 폴리우레탄은 통상적으로 당업계에서 사용되는 것이면 모두 가능하고, 상기 알콕시 실란은 삼관능기 및 사관능기 실란 화합물이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 트리메톡시실란 및 테트라에톡시실란을 사용할 수 있다.The alcohol-based organic solvent may be selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol and mixtures thereof. The amide organic solvent may be formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, Acetamide, N-methylacetamide, N-methylpyrrolidone and mixtures thereof. In addition, the polyester and the polyurethane used as the binder can be used as long as it is commonly used in the art, the alkoxy silane is preferably a tri- and tetra-functional silane compound, more preferably trimethoxysilane and tetra Ethoxysilane can be used.
상기 전도성 고분자는 폴리티오펜계, 폴리아닐린계 또는 폴리피롤계 전도성 고분자, 바람직하게는 폴리티오펜계 전도성 고분자, 보다 바람직하게는 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)계 전도성 고분자, 가장 바람직하게는 폴리에틸렌디옥시티오펜에 폴리스틸렌설포네이트가 도핑된 것일 수 있다.The conductive polymer is a polythiophene-based, polyaniline-based or polypyrrole-based conductive polymer, preferably a polythiophene-based conductive polymer, more preferably polyethylenedioxythiophene (PEDT) -based conductive polymer, most preferably polyethylenedioxythiophene The polystyrene sulfonate may be doped.
상기 기판의 예로는 투명 재질의 기판을 들 수 있으며, 바람직하게는 유리, 캐스팅 폴리프로필렌(casting polypropylene, CPP) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 및 아크릴 패널로 이루어진 군에서 선택되는 기판일 수 있다.Examples of the substrate may be a substrate made of a transparent material, preferably, a substrate selected from the group consisting of glass, cast polypropylene (CPP) film, polyethylene terephthalate film, polycarbonate and acrylic panel. .
상기 전도성 고분자 코팅 조성물의 도포 방법은 당업계에 알려진 방법에 의해 수행될 수 있으며, 예를 들어, 바(Bar) 코팅, 롤코팅, 플로우 코팅, 딥 코팅 또는 스핀코팅법 등이 사용될 수 있고, 상기 건조는 100 내지 145℃의 온도에서 1 내지 10분 동안 수행될 수 있다. 상기 도포 및 건조에 의해 제조된 전도성 고분자 막은 1 내지 5 ㎛ 두께를 갖는 것이 바람직하다.The coating method of the conductive polymer coating composition may be performed by a method known in the art, for example, bar coating, roll coating, flow coating, dip coating or spin coating may be used. Drying can be carried out for 1 to 10 minutes at a temperature of 100 to 145 ℃. The conductive polymer film prepared by the coating and drying preferably has a thickness of 1 to 5 탆.
본 발명의 일 실시양태에 따르면, 상기 전도성 고분자 코팅 조성물(예를 들면, 폴리티오펜계 전도성 고분자 코팅 조성물)을 투명한 기재(예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름)에 바 코팅법으로 도포한 후, 약 125℃의 온도의 오븐에서 약 5분 동안 건조시킴으로써, 두께 5 ㎛ 이하의 폴리티오펜계 전도성 고분자 막을 제조할 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, after applying the conductive polymer coating composition (for example, polythiophene-based conductive polymer coating composition) to a transparent substrate (for example, polyethylene terephthalate film) by a bar coating method, By drying in an oven at a temperature of about 125 ° C. for about 5 minutes, polythiophene-based conductive polymer membranes up to 5 μm thick can be prepared.
또한, 본 발명은 상기 전도성 고분자 막용 에칭액을 이용하여 포토리소그래피법으로 전도성 고분자 막을 패터닝하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for patterning a conductive polymer film by a photolithography method using the etching solution for the conductive polymer film.
상기 포토리소그래피법은 1) 전도성 고분자 막 위에 레지스트를 도포하거나 드라이 필름 레지스트를 라미네이션하는 단계; 2) 마스크를 사용하여 레지스트를 선택적으로 노광하는 단계; 3) 현상액을 이용하여 변화된 부분의 레지스트를 제거하는 단계; 4) 전도성 고분자 막용 에칭액을 이용하여 노출된 전도성 고분자 막의 전도성을 제거하는 단계; 및 5) 박리공정을 통해 남아있는 레지스트 막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The photolithography method comprises the steps of: 1) applying a resist on the conductive polymer film or laminating the dry film resist; 2) selectively exposing the resist using a mask; 3) removing the changed portion of resist using a developer; 4) removing conductivity of the exposed conductive polymer film using an etching solution for the conductive polymer film; And 5) removing the remaining resist film through the peeling process.
상기 방법은 전도성 고분자 막(도전층) 표면에 레지스트를 도포하고, 현상액을 이용하여 빛에 의하여 선택적으로 변화된 부분을 제거하는 방식으로 수행된다. 이때, 빛을 받은 부위가 현상액에 잘 녹는 경우를 포지티브 레지스트, 그 반대를 네거티브 레지스트라고 한다. 또한 드라이 필름 레지스트도 사용될 수 있다. 레지스트의 종류 및 도포 방법은 본 발명과 관련된 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 특별히 한정되지 않는다. The method is performed by applying a resist on the surface of the conductive polymer film (conductive layer) and removing a portion selectively changed by light using a developer. At this time, the case where the light-receiving part melts well in the developer is called a positive resist and vice versa. Dry film resists can also be used. The type and application method of the resist are well known in the art, and are not particularly limited.
단계 1)의 막 형성 공정에서 얻어지는 레지스트 도막의 두께는 0.5 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하고, 드라이 필름 레지스트를 라미네이션하는 경우에는 두께가 특별히 한정되지 않는다.
The thickness of the resist coating film obtained in the film formation process of step 1) is 0.5-10 micrometers, and when laminating a dry film resist, thickness is not specifically limited.
상기 단계 1)을 수행하여 레지스트 막을 형성한 후(즉, 단계 (2)를 수행하기 전)에는 남아 있는 유기 용매를 제거하기 위하여 소프트 베이크를 실시할 수 있다. 이는 잔류 용매로 인한 오염을 방지하고 레지스트의 반응 특성을 일정하게 유지하기 위해서 수행될 수 있으며, 60 내지 140℃의 가열 온도에서 소프트 베이크를 수행하는 것이 바람직하다.
After performing step 1) above to form a resist film (ie, before performing step (2)), soft baking may be performed to remove the remaining organic solvent. This may be done to prevent contamination due to residual solvents and to keep the reaction characteristics of the resist constant, and it is preferable to perform soft bake at a heating temperature of 60 to 140 ° C.
단계 2)에서는, 마스크를 사용하여 빛을 선택적으로 조사시키는 노광 공정을 진행함으로써 레지스트를 선택적으로 노광할 수 있다.
In step 2), the resist can be selectively exposed by performing an exposure step of selectively irradiating light using a mask.
단계 3)에서는, 현상액을 이용하여 변화된 부분의 레지스트를 제거할 수 있다. 상기 현상액은 본 발명과 관련된 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 알칼리(예를 들면, 수산화테트라알킬암모늄, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨, 탄산나트륨) 수용액을 사용할 수 있다. 단계 3)의 현상 공정이 끝나면 필요에 따라 80 내지 180℃의 가열 온도에서 하드 베이크 공정을 수행할 수 있다.
In step 3), the developer can be used to remove the changed portions of the resist. The developer may be an aqueous solution of an alkali (eg, tetraalkylammonium hydroxide, sodium hydroxide or potassium hydroxide, sodium carbonate) commonly used in the art related to the present invention. After the developing process of step 3), if necessary, the hard bake process may be performed at a heating temperature of 80 to 180 ° C.
단계 4)에서는, 본 발명의 전도성 고분자 막용 에칭액을 이용하여 상기 에칭액에 의해 노출된 전도성 고분자 막의 전도성을 제거할 수 있다. 상기 과정은 본 발명의 에칭액에 전도성 고분자 막을 침지시킴으로써 수행될 수 있다. 이때 전도성만 제거되고 전도성 고분자 막은 그대로 남아있게 되는데, 이는 에칭액이 전도성 고분자 막을 산화시킴으로써 전도성 고분자의 공액결합의 구조를 화학적으로 변경하여 전도성을 잃게 하는 원리에 의한 것이다. 본 발명의 방법은 기존의 전도성 고분자 막을 식각시켜 전도성을 잃게 하는 패터닝 공정과는 다른 방식으로 패턴의 비시인성을 확보할 수 있다. In step 4), the conductivity of the conductive polymer film exposed by the etching solution may be removed using the etching solution for the conductive polymer film of the present invention. The above process may be performed by immersing the conductive polymer film in the etching solution of the present invention. At this time, only the conductivity is removed and the conductive polymer film remains as it is, which is due to the principle that the etching solution loses the conductivity by chemically changing the structure of the conjugated bond of the conductive polymer by oxidizing the conductive polymer film. The method of the present invention can secure the invisibility of the pattern in a manner different from the patterning process of etching the conductive polymer film to lose the conductivity.
본 발명에 따른 전도성 고분자 막용 에칭액은 증류수에 희석하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 30 중량%의 농도로 증류수에 희석한 후 적용할 수 있다. 상기 에칭액의 온도는 10 내지 80℃, 바람직하게는 20 내지 60℃이다.The conductive polymer membrane etching solution according to the present invention may be used after dilution in distilled water, preferably after dilution in distilled water at a concentration of 1 to 30% by weight. The temperature of the said etching liquid is 10-80 degreeC, Preferably it is 20-60 degreeC.
본 발명에서 에칭 공정에 소요되는 시간은 0.1 내지 30분, 바람직하게는 0.3 내지 20분일 수 있다.
In the present invention, the time required for the etching process may be 0.1 to 30 minutes, preferably 0.3 to 20 minutes.
단계 5)에서는, 에칭 공정을 수행한 전도성 고분자 막으로부터 박리 공정을 통해 남아있는 레지스트 막을 제거할 수 있는데, 이때 유기용제, 아민 화합물 및 암모늄염을 포함하는 박리액을 박리 공정에 사용할 수 있다. 이어, 증류수 등을 이용하여 상기 막을 세정하면 인쇄된 면이 에칭되면서 인쇄 패턴이 완성된다. In step 5), the remaining resist film may be removed from the conductive polymer film subjected to the etching process through a peeling process, wherein a peeling solution including an organic solvent, an amine compound and an ammonium salt may be used in the peeling process. Subsequently, when the membrane is washed with distilled water or the like, the printed surface is etched to complete the print pattern.
상기 유기용제는 예를 들면 디메틸술폭사이드, 탄산에틸렌 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 아민 화합물은 예를 들면 N-메틸피롤리돈, N, N-메틸포름아마이드, 아세트아마이드, N-메틸아세트아마이드 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. The organic solvent may be selected from the group consisting of, for example, dimethyl sulfoxide, ethylene carbonate and mixtures thereof, and the amine compound may be, for example, N-methylpyrrolidone, N, N-methylformamide, acetamide, N -Methylacetamide and mixtures thereof.
본 발명의 방법에서 현상공정 또는 박리 공정은 침지나 스프레이 방식으로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
In the method of the present invention, the developing process or the peeling process may be performed by dipping or spraying, but is not limited thereto.
본 발명의 일 실시양태에 따르면, 도 1에서 나타난 바와 같이, 전도성 고분자 코팅 조성물이 도포되기 위한 기판을 준비한다(1). 상기 기판에 전도성 고분자 코팅 조성물을 도포하고, 이를 건조시켜 전도성 고분자 막을 제조한다(2). 상기에서 제조된 전도성 고분자 막 위에 레지스트를 도포한다(3). 마스크를 이용하여 레지스트를 선택적으로 노광시킨다(4). 현상액을 이용하여 변화된 부분의 레지스트를 제거한다(5). 본 발명에 따른 염소 화합물을 포함하는 에칭액을 사용하여 노출된 전도층 고분자 막의 전도성을 제거한다(6). 박리공정을 통하여 남아있는 레지스트 막을 제거한다(7). 증류수 등을 이용하여 상기 막을 세정하면 인쇄된 면이 에칭되면서 인쇄 패턴이 완성된다.
According to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a substrate for preparing a conductive polymer coating composition is prepared (1). The conductive polymer coating composition is applied to the substrate and dried to prepare a conductive polymer film (2). The resist is applied onto the conductive polymer film prepared above (3). The resist is selectively exposed using a mask (4). The resist of the changed portion is removed using a developer (5). An etching solution containing a chlorine compound according to the present invention is used to remove the conductivity of the exposed conductive layer polymer film (6). The remaining resist film is removed through the peeling process (7). When the membrane is washed with distilled water or the like, the printed surface is etched to complete the print pattern.
따라서, 본 발명에 따른 에칭액은 전극 필름, 전자파 차폐층 또는 터치패널용 전도성 필름, 구체적으로, 접촉식 패널용 상ㆍ하부 전극필름, 모바일폰용 무기 전계발광소자(EL) 전극 필름 또는 디스플레이용 투명전극 필름, TV 브라운관 표면 및 컴퓨터 모니터 화면의 전자파 차폐층, 및 전기전자 기기 부품용의 터치 패널용 전도성 필름 등으로 이용되는 전도성 고분자 막을 에칭하는 데 이용될 수 있다.
Therefore, the etching solution according to the present invention is an electrode film, an electromagnetic shielding layer or a conductive film for a touch panel, specifically, an upper and lower electrode film for a contact panel, an inorganic electroluminescent device (EL) electrode film for a mobile phone, or a transparent electrode for a display. It can be used to etch conductive polymer films used for films, TV CRT surfaces and electromagnetic shielding layers of computer monitor screens, and conductive films for touch panels for electronic and electronic component parts.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are only intended to illustrate the present invention and are not intended to limit the present invention.
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 7Examples 1-9 and Comparative Examples 1-7
하기 표 1에 나타낸 에천트 및 그의 함량범위를 사용하여 증류수와 혼합하여 전도성 고분자 에칭액을 제조하였다.
Using the etchant and its content range shown in Table 1 below, it was mixed with distilled water to prepare a conductive polymer etching solution.
시험예 Test Example
폴리에틸렌디옥시티오펜에 폴리스틸렌술포네이트가 도핑된 전도성 고분자, 메탄올, 프로판올, N-메틸아세트아마이드 및 트리메톡시실란을 이용하여 통상의 방식에 따라 전도성 고분자 코팅 조성물을 제조하였다. 상기에서 제조된 전도성 고분자 코팅 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 도포한 후 약 125℃의 오븐에서 약 5분간 건조시켜 전도성 고분자 막을 제조하였다. 상기 건조된 고분자 막의 두께는 5 ㎛ 이하였다.
A conductive polymer coating composition was prepared in a conventional manner using a conductive polymer doped with polyethylenedioxythiophene polystyrene sulfonate, methanol, propanol, N-methylacetamide and trimethoxysilane. The conductive polymer coating composition prepared above was applied to a polyethylene terephthalate film and dried in an oven at about 125 ° C. for about 5 minutes to prepare a conductive polymer membrane. The dried polymer membrane had a thickness of 5 μm or less.
1) 에칭성1) Etchability
상기에서 제조한 전도성 고분자 막에 실시예 및 비교예에서 제조한 전도성 고분자 에칭액을 이용하여 포토 리소그래피법으로 패터닝하였다.The conductive polymer film prepared above was patterned by photolithography using the conductive polymer etching solution prepared in Examples and Comparative Examples.
구체적으로, 상기 포토리소그래피법은 전도성 고분자 막 위에 레지스트를 2 내지 4㎛ 정도의 두께로 도포하고, 120℃의 가열 온도에서 소프트 베이크를 수행하였다. 마스크를 사용하여 레지스트를 선택적으로 노광하고, 현상액을 이용하여 변화된 부분의 레지스트를 제거한 후, 140℃의 가열 온도에서 하드 베이크 공정을 수행한 후, 전도성 고분자 막용 에칭액을 이용하여 노출된 전도성 고분자 막의 전도성을 제거함으로써 패터닝하였으며, 이를 증류수로 세정한 후 표면저항을 측정하여 에칭성을 확인하였다.
Specifically, in the photolithography method, a resist is applied on the conductive polymer film to a thickness of about 2 to 4 μm, and soft baking is performed at a heating temperature of 120 ° C. Selectively exposing the resist using a mask, removing the resist of the changed portion using a developer, performing a hard bake process at a heating temperature of 140 ° C., and then conducting the conductive polymer film exposed using an etchant for a conductive polymer film. It was patterned by removing, and after washing with distilled water, the surface resistance was measured to confirm the etching property.
에칭성은 고저항 측정기(Trustat Worksurface Tester ST-3, SIMCO사)를 이용하여 표면 저항을 측정하였으며, 1013Ω/ㅁ 이상에서는 에칭이 되었다고 판단하였다. 에칭 소요 시간은 다음과 같이 정의하였다.Etchability was measured by using a high resistance measuring instrument (Trustat Worksurface Tester ST-3, SIMCO), it was determined that the etching was more than 10 13 Ω / ㅁ. The etching time was defined as follows.
○ : 20분 미만○: less than 20 minutes
△ : 20 ~ 30분 미만△: less than 20 to 30 minutes
× : 30분 이상
×: 30 minutes or more
2) 에칭액의 안정성2) Stability of Etching Solution
에칭액의 안정성은 실시예 및 비교예에서 제조한 전도성 고분자 에칭액을 상온에서 5일 동안 방치시킨 후 응집되는 정도에 따라 평가하였으며, 응집이 되지 않으면 양호, 응집이 되면 불량으로 나타내었다. 하기 표 1에서 에칭성이 나오지 않아 안정성을 평가하지 않은 경우에는 -로 기재하였다.
The stability of the etching solution was evaluated according to the degree of agglomeration after leaving the conductive polymer etching solution prepared in Examples and Comparative Examples for 5 days at room temperature, it was good if the agglomeration did not, it was represented as poor. In the following Table 1, when the etching property did not come out and the stability was not evaluated, it was described as −.
3) 시인성3) visibility
시인성은 ITO 필름(Film)과는 달리 색도의 차이로 확인해야 하기 때문에, UV-Spectrometer (CM-3500d, Minolta사)를 이용하여 550nm 파장에서의 투과율을 측정하여 에칭된 부분과 비에칭된 부분의 b* 차이로 판단하였고, 이는 다음과 같이 정의하였다.The visibility should be confirmed by the difference in chromaticity unlike the ITO film (Film). Therefore, the UV-Spectrometer (CM-3500d, Minolta) is used to measure the transmittance at 550 nm wavelength. b * was determined as a difference, which was defined as follows.
△b* 〈 1.5 : 양호 (패턴이 잘 보이지 않음)Δb * <1.5: good (pattern is hard to see)
△b* 〉1.5 : 불량 (패턴이 잘 보임)△ b * 〉 1.5: Poor (Pattern is visible)
하기 표 1에서 에칭성이 나오지 않아 시인성을 평가하지 않은 경우에는 -로 기재하였다
In the following Table 1, when the etching property did not come out and the visibility was not evaluated, it was described as-.
또한, 에칭 공정이 끝나고 난 후에 전도층의 표면 저항 값이 변하지 않은 것으로 볼 때, 에칭액은 남아 있는 전도층에 어떠한 영향도 주지 않는 것을 확인할 수 있었다.
In addition, when the surface resistance value of the conductive layer did not change after the completion of the etching process, it was confirmed that the etching liquid did not have any influence on the remaining conductive layer.
상기와 같은 방법으로 측정된 에칭성, 에칭액의 안정성 및 시인성 결과를 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the results of etching, stability and visibility of the etching solution measured by the same method as described above.
(NH4)2Ce(NO3)6 : 질산암모늄화 세륨(Ammonium Cerium Nitrate, Aldrich사 제품)
NaOCl: 히포클로라이트 나트륨 (Sodium Hypochlorite, Aldrich사 제품)
NaClO3 : 클로레이트 나트륨 (Sodium Chlorate, Aldrich사 제품)
Na2SO3: 설파이트 나트륨 (Sodium Sulfite, Aldrich사 제품)
KMnO4: 과망간산 칼륨 (Potassium Permanganate, Aldrich사 제품)
Ce(SO)4: 설페이트 세륨(Cerium Sulfate, Aldrich사 제품)
NaHSO3: 비설파이트 나트륨 (Sodium Bisulfite, Aldrich사 제품)
용매: 증류수 사용C 3 Cl 2 N 3 NaO 3 : Dichloroisocyanurate sodium (from Aldrich)
(NH 4 ) 2 Ce (NO 3 ) 6 : ammonium nitrate cerium (Ammonium Cerium Nitrate, product of Aldrich)
NaOCl: Hypochlorite Sodium (Sodium Hypochlorite, manufactured by Aldrich)
NaClO 3 : Chlorate Sodium (Sodium Chlorate, product of Aldrich)
Na 2 SO 3 : Sodium Sulfite (manufactured by Aldrich)
KMnO 4 : Potassium Permanganate (Potassium Permanganate, manufactured by Aldrich)
Ce (SO) 4 : Sulfate Cerium (Cerium Sulfate, Aldrich)
NaHSO 3 : Sodium Bisulfite (manufactured by Aldrich)
Solvent: Use distilled water
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 기존의 전도성 고분자 필름의 에칭에 사용된 질산암모늄화 세륨 (Ammonium cerium nitrate) 함유 에칭액을 이용하면 시인성이 불량한 것을 알 수 있었다(비교예 1). 또한, 비교예 2 내지 6의 에칭액을 사용하면 전도성 고분자 필름을 침지했을때 20분 이상에서도 에칭되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라, 염소 화합물을 포함한다고 해도 50중량% 이상의 과량으로 포함하는 에칭액은 액 안정성이 불량한 것을 알 수 있었다. As shown in Table 1, it was found that the visibility is poor by using the etching solution containing the ammonium cerium nitrate (Ammonium cerium nitrate) used in the etching of the conventional conductive polymer film (Comparative Example 1). In addition, when the etching solutions of Comparative Examples 2 to 6 were used, it was confirmed that etching was not performed even for 20 minutes or more when the conductive polymer film was immersed. Moreover, even if it contained a chlorine compound, it turned out that the etching liquid contained in excess of 50 weight% or more is poor in liquid stability.
Claims (18)
상기 디클로로이소시아누레이트 나트륨이 에칭액 총 중량을 기준으로 1 내지 30중량%의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는, 전도성 고분자 막용 에칭액.The method of claim 1,
The sodium dichloroisocyanurate is contained in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the etching solution, etching liquid for a conductive polymer film.
상기 용매가 증류수인 것을 특징으로 하는, 전도성 고분자 막용 에칭액.The method of claim 1,
Etching liquid for a conductive polymer film, characterized in that the solvent is distilled water.
상기 전도성 고분자 막이 전도성 고분자 코팅 조성물을 기판에 도포한 후 건조시켜 제조되는 것을 특징으로 하는, 전도성 고분자 막용 에칭액. The method of claim 1,
The conductive polymer film is prepared by applying a conductive polymer coating composition to the substrate and then dried, the etching solution for a conductive polymer film.
상기 전도성 고분자가 폴리티오펜계, 폴리아닐린계 또는 폴리피롤계 전도성 고분자인 것을 특징으로 하는, 전도성 고분자 막용 에칭액.6. The method of claim 5,
The conductive polymer is a polythiophene-based, polyaniline-based or polypyrrole-based conductive polymer, characterized in that the etching liquid for a conductive polymer film.
상기 전도성 고분자가 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)에 폴리스틸렌설포네이트가 도핑된 것임을 특징으로 하는, 전도성 고분자 막용 에칭액.6. The method of claim 5,
The conductive polymer is a polyethylene dioxythiophene (PEDT) characterized in that the polystyrene sulfonate is doped, the conductive polymer film etching solution.
상기 건조가 100 내지 145℃의 온도에서 1 내지 10분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 전도성 고분자 막용 에칭액.6. The method of claim 5,
The drying is performed for 1 to 10 minutes at a temperature of 100 to 145 ℃, etching liquid for a conductive polymer film.
상기 전도성 고분자 막이 1 내지 5 ㎛ 두께인 것을 특징으로 하는, 전도성 고분자 막용 에칭액.6. The method of claim 5,
Etching liquid for a conductive polymer film, characterized in that the conductive polymer film is 1 to 5 ㎛ thick.
상기 전도성 고분자 막이 전극 필름, 전자파 차폐층 또는 터치패널용 전도성 필름에 사용되는 것을 특징으로 하는, 전도성 고분자 막용 에칭액.The method of claim 1,
The conductive polymer film is used for an electrode film, an electromagnetic shielding layer or a conductive film for a touch panel, the etching liquid for a conductive polymer film.
상기 방법이
1) 전도성 고분자 막 위에 레지스트를 도포하거나 드라이 필름 레지스트를 라미네이션하는 단계;
2) 마스크를 사용하여 레지스트를 선택적으로 노광하는 단계;
3) 현상액을 이용하여 변화된 부분의 레지스트를 제거하는 단계;
4) 전도성 고분자 막용 에칭액을 이용하여 노출된 전도성 고분자 막의 전도성을 제거하는 단계; 및
5) 박리공정을 통해 남아있는 레지스트 막을 제거하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 11,
The above method
1) applying a resist on the conductive polymer film or laminating the dry film resist;
2) selectively exposing the resist using a mask;
3) removing the changed portion of resist using a developer;
4) removing conductivity of the exposed conductive polymer film using an etching solution for the conductive polymer film; And
5) removing the remaining resist film through the peeling process
≪ / RTI >
상기 단계 1)에서 형성되는 레지스트 도막의 두께가 0.5 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12,
The thickness of the resist coating film formed in step 1) is 0.5 to 10 ㎛.
상기 단계 2)를 수행하기 전에, 60 내지 140℃의 가열 온도에서 소프트 베이크 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12,
Before performing step 2), characterized in that the soft bake process at a heating temperature of 60 to 140 ℃.
상기 단계 3)의 현상액이 알칼리 수용액인 것을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12,
The developing solution of step 3) is an aqueous alkali solution.
상기 단계 3)을 수행한 후에, 80 내지 180℃의 가열 온도에서 하드 베이크 공정을 추가로 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12,
After performing step 3), further comprising performing a hard bake process at a heating temperature of 80 to 180 ℃.
상기 단계 4)에서 에칭액을 0.1 내지 30분간 적용하는 것을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12,
Etching solution is applied for 0.1 to 30 minutes in the step 4).
상기 단계 5)에서 박리공정이, 디메틸술폭사이드, 탄산에틸렌 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 유기용제; N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아마이드, 아세트아마이드, N-메틸아세트아마이드 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 아민 화합물; 및 암모늄염을 포함하는 박리액을 이용하는 것을 특징으로 하는 방법. 13. The method of claim 12,
The organic solvent selected from the group consisting of dimethyl sulfoxide, ethylene carbonate and a mixture thereof; Amine compounds selected from the group consisting of N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide and mixtures thereof; And a stripping solution containing an ammonium salt.
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