KR101370983B1

KR101370983B1 - Pet 기재 상의 ito 막으로 형성되는 터치센서패널의 세정제 조성물

Info

Publication number: KR101370983B1
Application number: KR1020120126371A
Authority: KR
Inventors: 하동균; 조성훈
Original assignee: 하동균
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-03-07

Abstract

본 발명은 PET 기재상의 ITO 막 세정제 조성물에 관한 것으로 에틸렌글리콜모노메틸에테르 80.0 내지 85.0중량%; 가성소다 2.0 내지 5.0중량부; 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 3.5 내지 5.0중량%; 트리이소부틸포스페이트 1 내지 7중량%와 잔량의 물을 포함하는 PET 기재상의 ITO 막 세정제 조성물을 제공한다.
본 발명의 PET 기재상의 ITO 막 세정제 조성물은 TSP 제조 공정에 있어서 롤투롤 방식의 연속공정에서 사용하기 적합하면서도 소포성과 물에 의한 고희석율에도 높은 세정능력을 가지며 PET 기재 위의 ITO 막의 표면세정에 우수한 효과를 나타낼 수 있는 경제성이 있는 세정제 조성물을 제공한다.

Description

PET 기재 상의 ITO 막으로 형성되는 터치센서패널의 세정제 조성물{A composition for cleansing touch senser panels made of PET film with ITO film deposited thereon}

본 발명은 PET 기재 상의 ITO 막으로 형성되는 터치센서패널(Touch Senser Panel; TSP)의 세정제 조성물에 관한 것이다. 스마트폰이나 스마트 패드 또는 터치 센서를 갖는 LCD 디스플레이에 터치센싱을 구현하기 위하여는 주로 PET 기재 위에 ITO 막이 성막되어 있는 필름을 사용한다. 이러한 ITO 필름은 에칭에 의하여 ITO 패턴을 형성하고 가장자리에는 도전성 페이스트 잉크로 전극 패턴을 형성하고 LCD 상판에 합착하여 사용한다. 그러나 이러한 터치센서패널은 운반과정이나 제조과정에서 형성되는 이물질을 제거하는 세정과정이 여러 차례 수반된다. 본 발명은 이러한 터치센서패널 제조과정에서 적용되는 효율적이고 경제적인 세정제에 관한 것이다.

상기와 같이 TSP 제조과정은 일반적인 LCD 제조 공정과는 기재가 다르고 적용환경도 다르지만 일반적으로 LCD 제조공정에 사용되는 세정제가 그대로 사용되는 실정이다.

한국특허공개 제2002-0084308호에는 반도체소자 또는 액정표시소자 용 스트립후 세정용액으로 카르복실산과 용제를 주성분으로 하는 세정제를 개시하고 있다.

한국등록특허 제10-0410612호에는 반도체소자 또는 액정표시소자 용 스트립후 세정용액으로 아민 화합물, 용제와 부식억제제로서 카르복실 화합물을 사용하는 세정제를 개시하고 있다.

한국등록특허 제10-0540525호에는 불화물, 헤테로 원자를 가지는 유기 용매로 구성되는 레지스트 유래의 잔존 폴리머를 제거하는 세정제가 개시되어 있다.

한국등록특허 제10-0593531호에는 점도증강제, 용제, 금속이온 봉집제 등으로 이루어진 유리 세정제 조성물이 개재되어 있다.

하지만 상기의 세정제들은 주로 유리 기재의 LCD 공정에 적용되는 세정제로서 PET 기재의 TSP 제조 공정에는 적합하지 않고 아민 화합물, 카르복시산이나 헤테로 화합물의 용제를 사용하여 고가이면서도 효율적이 아니다. 또한 TSP 제조 공정의 세정제는 에칭 전의 보호필름 제거 후, 에칭 후, 전극형성 후 등의 여러 차례 적용되어야 함으로 희석율이 높은 경제성이 중요한 요소이다. 세정제 원액 대비 희석비율을 일반적으로 15~20배수로 희석하여 사용하지만 30~45배수의 희석율이 터치센서패널 세정제의 경제성으로 바람직하다. 또한, TSP 제조 공정은 경제성을 고려하여 연속적으로 이루어지므로 세정과정도 연속적으로 적용될 수 밖에 없다. 노즐 분사에 의한 세정은 세정제에 포함된 계면활성제가 거품을 유발하여 세정작용이 불가능하게 될 가능성이 농후하다. 따라서, 높은 세정 경제성과 함께 가혹 조건에서도 거품이 발생하지 않는 세정제 조성물의 제공이 중요한 요소이다.

본 발명은 TSP 제조 공정에서 롤투롤 방식의 연속공정에서 사용하기 적합하면서도 소포성과 물에 의한 고희석율에도 높은 세정능력을 가지며 PET 기재 위의 ITO 막의 표면세정에 우수한 효과를 나타낼 수 있는 경제성이 있는 세정제 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의하여, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 80.0 내지 85.0중량%; 가성소다 2.0 내지 5.0중량부; 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 3.5 내지 5.0중량%; 트리이소부틸포스페이트 1 내지 7중량%와 잔량의 물을 포함하는 ITO 막 세정제 조성물이 제공된다. 상기 세정제 조성물은 필요한 경우 디에틸렌글리콜 및/또는 지방산알콜폴리글리콜에테르를 각각 0.1 내지 3중량% 더 포함할 수 있다. 상기 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르의 옥시에틸렌의 몰 수는 바람직하게는 7 내지 9몰이다.

본 발명의 세정제 조성물에서 에틸렌글리콜모노메틸에테르는 물에 대한 용해도가 우수하여 세정제 원액의 희석 시 다른 유기용제에 비하여 보다 안정적이며, TSP구조중 PET막과 ITO 금속막 위의 유기물을 스웰링(Swelling)하는 역할을 수행하며, 세정제의 원액 제조 시에 가성소다, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르와 트리이소부틸포스페이트 간의 경시변화를 제어해주는 역할도 수행한다. 또한 폴리옥시에틸렌라우릴에테르와 유기물과의 마이셀 형성이후 세정제 내에 안정적으로 용해시켜 재석출을 방지하는 역할을 한다.

폴리옥시에틸렌라우릴에테르와 트리이소부틸포스페이트는 PET막과 ITO 막 표면에 존재하는 이물질과의 마이셀 형성을 하는 역할을 수행하게 되며, 옥시에틸렌의 몰 수는 바람직하게는 7 내지 9몰, 가장 바람직하게는 9몰이다. 통상적으로 세정제는 과량의 물과 희석되어 사용되는 경우 다량의 버블(거품형성)을 유발하게 되고 이는 세정공정에 있어서 기재와의 접촉을 방해하고 세정제 흐름방해 및 공정진행의 문제점을 야기한다. 이러한 경우 소포제의 소포성을 나타내는 실리콘 계열의 소포제나 비실리콘계열의 소포제의 경우 모두 아주 미세한 비용해성 입자들이 세정제 내에 체류하게 되고 이러한 미세입자가 기재 표면에 존재할 경우 불량을 야기한다. 본 발명의 세정제 조성물은 폴리옥시에틸렌라우릴에테르와 트리이소부틸포스페이트의 조합에 의하여 별도의 소포제 첨가 없이도 고압분사와 같은 가혹한 환경에서도 높은 세정력을 가지면서도 거품 발생이 최소화됨을 발견하였다. 본 발명의 세정제 조성물은 소량 또는 상기 트리이소부틸포스페이트와 대등한 양, 바람직하게는 각각 0.1 내지 3중량%의 디에틸렌글리콜 및/또는 지방산알콜폴리글리콜에테르를 안정제로서 더 첨가할 수 있다.

본 발명의 박리액 조성물은 약 25 ℃ 이상의 실온에서 적용이 가능하고, 승온 시 보다 우수한 효과를 얻을 수 있다. 세정의 보다 바람직한 온도는 25 내지 35℃ 이며, 좀더 바람직하게는 30 내지 33℃이다.

본 발명의 PET 기재상의 ITO 막 세정제 조성물은 TSP 제조 공정에 있어서 롤투롤 방식의 연속공정에서 사용하기 적합하면서도 소포성과 물에 의한 고희석율에도 높은 세정능력을 가지며 PET 기재 위의 ITO 막의 표면세정에 우수한 효과를 나타낼 수 있는 경제성이 있는 세정제 조성물을 제공한다.

도1은 PET 기재 위에 ITO 막이 성막된 시판 필름에서 ITO 막 위의 보호필름을 제거한 후 측정한 접촉각 사진이다.
도2는 도1 필름을 일반 수세 이후 측정한 접촉각 사진이다.
도3는 도1의 필름을 본 발명의 실시예 3의 세정제를 사용하여 세정 완료 후 접촉각 사진이다.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 의하여 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

실시 예 1 내지 실시예 5

본 발명의 세정제 원액(희석 전)을 표1과 같이 준비하였다. 폴리옥시에틸렌라우릴에테르은 옥시에틸렌의 몰 수가 9몰(LE-9)을 사용하였다. 소포제로서 트리이소부틸포스페이트, 지방산알콜폴리글리콜에테르와 디에틸렌글리콜은 동일 중량비로 사용하였다. 실시예 1 내지 실시예 5에서는 상기 세정제 원액(희석 전)을 15배수 내지 50배수의 물로 표2와 같이 희석하여 세정제 희석액을 준비하였다. 세정제 희석액을 30~32도 사이로 온도를 유지하여 0.5~1.0kg/cm2의 분사압력으로 4*4열의 원형 스프레이 노즐을 사용하여 30초간 분사하고 4*4열의 원형 스프레이 노즐의 물분사 10초를 진행하여 세정제를 제거하였다. ITO 막 표면을 세정한 다음 포토레지스트는 AZ사의 1512를 사용하고 현상액으로서는 TMAH 2.38% 용액으로 현상처리 후 소프트베이킹과 하드베이킹 공정을 거쳐 시편을 준비한다. 이후 염산과 염화제2철의 조합으로 이루어진 ITO 에천트를 사용한 에칭공정과 박리액을 사용한 포토레지스트 제거공정을 완료한 시편에 상기 실시예 1 내지 실시예 5의 세정제를 재사용하여 세정을 실시하여 공정을 마무리 하게 된다. 유기물의 제거능력을 평가하기 위하여 인위적으로 유성펜을 사용하여 2cm길이로 마킹하였다. 잔류 입자 존재 유무 등을 육안으로 확인하고 측정장치(Video-Check 600-IP;독일Werth Messtechnik사제)를 사용하여 접촉각을 측정하였다. 실시예3의 접촉각을 포함한 물리적 성질을 각각 도3과 표5로 나타내었다. 좌우 평균 접촉각은 54.49185도 이다.

15배수에서 45배수까지의 희석 배율까지는 세정능력에 별다른 차이점을 나타내지 않지만 50배수의 희석에서는 유기물 제거부분에 성능이 부족함을 볼수 있다. 따라서 경제성을 고려하여 본 발명의 세정제 조성물은, 바람직하게는 20배수에서 45배수로 물로 희석하여 사용된다.

비교예 1

실시예에서 준비된 롤 소재에서 ITO 막 위의 보호필름을 제거한 후 측정한 접촉각을 포함한 물리적 성질을 각각 도1와 표3으로 나타내었다. 좌우 평균 접촉각은

101.52318도이다.

비교예 2

실시예에서 준비된 롤 소재에서 ITO 막 위의 보호필름을 제거하고 수세한 후 측정한 접촉각을 포함한 물리적 성질을 각각 도2와 표4으로 나타내었다. 좌우 평균 접촉각은 99.52853도 이다.

실시예	Methyl Cellosolve	NaOH	LE-9	소포제	물
세정원액	83.5%	3.7%	4.1%	5.0%	3.7%

실시예	희석율	세정제 원액	희석에 사용된 물	액상태	유기물제거	Particle	접촉각
실시예1	15배	100g	1,400g	경시변화 없음	양호	없음	54.51
실시예2	25배	100g	2,400g	경시변화 없음	양호	없음	54.47
실시예3	35배	100g	3,400g	경시변화 없음	양호	없음	54.49
실시예4	45배	100g	4,400g	경시변화 없음	양호	없음	56.72
실시예5	50배	100g	4,900g	경시변화 없음	미흡	없음	72.35

평균 접촉각(도)	101.52318
좌접촉각(도)	102.26226
우접촉각(도)	100.78409
높이(mm)	2.17681
베이스길이(mm)	3.74664
베이스넓이(mm)	11.02486
방울 부피(μL)	18.14238
Wetting Energy(mN/m)	-14.54284
Spreading Conefficient(mN/m)	87.34285
Work of Adhesion(mN/m)	58.25716

평균 접촉각(도)	99.52853
좌접촉각(도)	99.74405
우접촉각(도)	99.31303
높이(mm)	2.10122
베이스길이(mm)	3.81344
베이스넓이(mm)	11.4215
방울 부피(μL)	17.78702
Wetting Energy(mN/m)	-12.05122
Spreading Conefficient(mN/m)	84.85123
Work of Adhesion(mN/m)	60.74878

평균 접촉각(도)	54.49185
좌접촉각(도)	54.52853
우접촉각(도)	54.45517
높이(mm)	1.26086
베이스길이(mm)	4.92292
베이스넓이(mm)	19.03424
방울 부피(μL)	12.61308
Wetting Energy(mN/m)	42.28361
Spreading Conefficient(mN/m)	30.5164
Work of Adhesion(mN/m)	115.08361

Claims

에틸렌글리콜모노메틸에테르 80.0 내지 85.0중량%; 가성소다 2.0 내지 5.0중량부; 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 3.5 내지 5.0중량%; 트리이소부틸포스페이트 1 내지 7중량%와 잔량의 물을 포함하는 PET 기재 상의 ITO 막으로 형성되는 터치센서패널의 세정제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 세정제 조성물은 디에틸렌글리콜 또는 지방산알콜폴리글리콜에테르를 0.1 내지 3중량% 더 포함하는 PET 기재 상의 ITO 막으로 형성되는 터치센서패널의 세정제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 세정제 조성물은 디에틸렌글리콜과 지방산알콜폴리글리콜에테르를 더 포함하고 트리이소부틸포스페이트; 디에틸렌글리콜; 와 지방산알콜폴리글리콜에테르의 중량비가 1: 1: 1 로서 전체에 대한 중량비가 합쳐서 1 내지 7중량%인 PET 기재 상의 ITO 막으로 형성되는 터치센서패널의 세정제 조성물.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 세정제 조성물이 20배수에서 45배수로 물로 희석되어 사용되는 PET 기재 상의 ITO 막으로 형성되는 터치센서패널의 세정제 조성물.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 세정제 조성물의 희석액이 롤투롤의 연속공정에서 분사 세정에 적용되는 PET 기재 상의 ITO 막으로 형성되는 터치센서패널의 세정제 조성물.