KR102340745B1 - Low dielectirc insulating film and display device including the film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기공성 초분자가 측쇄에 도입되어 있는 바인더 수지로 제조되는 저유전 유기 절연막 및 이 유기 절연막을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 유기 절연막은 유전상수 값이 낮기 때문에, 표시 장치의 TFT 보호를 위한 보호층, 층간 절연막이나 뱅크층으로 활용되어, 소비 전력을 낮출 수 있다. 또한, 기재에 대한 접착력이 향상되어, 기재에 견고하게 부착될 수 있다. 패턴 작업에서 적은 광량으로 유기 절연막의 패턴을 형성할 수 있고, 접힘 및/또는 굽힘 스트레스가 적기 때문에, 플렉서블 표시 장치에 활용될 수 있다. The present invention relates to a low-k organic insulating film made of a binder resin in which porous supramolecules are introduced into side chains, and a display device including the organic insulating film. Since the organic insulating film of the present invention has a low dielectric constant, it can be used as a protective layer, an interlayer insulating film, or a bank layer for protecting the TFT of a display device, thereby reducing power consumption. In addition, the adhesion to the substrate is improved, so that it can be firmly attached to the substrate. Since the pattern of the organic insulating layer can be formed with a small amount of light in the patterning operation and folding and/or bending stress is low, it can be utilized in a flexible display device.
Description
본 발명은 표시 장치에 사용되는 절연막에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유전상수 값이 낮으면서, 분산 특성 및 접착 특성이 우수한 절연막 및 이 절연막을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an insulating film used in a display device, and more particularly, to an insulating film having a low dielectric constant and excellent dispersion and adhesion characteristics, and a display device including the insulating film.
종래의 CRT를 대신하여 액정표시장치(LCD)나 유기발광소자(OLED)를 채택한 유기발광다이오드 표시장치와 같은 평판표시장치가 널리 보급되고 있다. 이들 평판표시장치에서 화상을 구현하기 위하여 통상적으로 박막 트랜지스터(Thin-Film Transistor, TFT)가 사용되는데, TFT 회로를 다른 소자로부터 보호하기 위하여 절연막이 사용된다. A flat panel display device such as an organic light emitting diode display employing a liquid crystal display (LCD) or an organic light emitting device (OLED) instead of the conventional CRT is widely used. A thin-film transistor (TFT) is typically used to implement an image in these flat panel display devices, but an insulating film is used to protect the TFT circuit from other elements.
절연막의 정전 용량(capacitance)은 소재의 유전상수 값에 비례하고 두 전도체 사이의 거리, 즉 절연막의 두께에 반비례한다. 기생 정전 용량이 증가하면 이에 비례하여 RC 시간이 지연되고 이로 인하여 소자의 스위칭 속도를 떨어뜨릴 뿐만 아니라 소비 전력이 증가한다. 따라서 표시 소자의 전도체 사이에 형성되는 절연막으로 인하여 발생하는 기생 정전 용량을 감소시키기 위해서는 낮은 유전상수 값을 갖는 소자를 사용하거나 절연막의 두께를 증가시켜야 한다. 절연막에 사용되는 절연체로서 유전상수 값이 낮은 소재를 사용하면, 절연막의 두께가 얇더라도 기생 정전 용량이 증가하지 않으며, on/off ratio를 개선하여 TFT의 구동 특성을 향상시킬 수 있다. The capacitance of the insulating film is proportional to the dielectric constant of the material and is inversely proportional to the distance between the two conductors, that is, the thickness of the insulating film. If the parasitic capacitance increases, the RC time is delayed in proportion to it, which not only reduces the switching speed of the device but also increases power consumption. Therefore, in order to reduce the parasitic capacitance caused by the insulating layer formed between the conductors of the display device, it is necessary to use a device having a low dielectric constant or increase the thickness of the insulating layer. When a material with a low dielectric constant is used as an insulator for the insulating film, parasitic capacitance does not increase even if the thickness of the insulating film is thin, and the on/off ratio can be improved to improve TFT driving characteristics.
표시 장치의 TFT 회로를 보호하기 위한 보호층 또는 절연막의 소재로서 종래 산화실리콘(SiOx) 또는 질화실리콘(SiNx) 등의 무기계 소재가 사용되었다. 하지만 산화실리콘과 질화실리콘의 유전상수는 각각 3.9 내지 7.0으로 상대적으로 높다. 따라서 이러한 무기계 소재를 절연막으로 사용한 표시 장치에서는 많은 기생 정전 용량이 발생하여 소비 전력을 줄이는 데 한계가 있다. 더욱이 이들 무기계 소재를 표시 장치에 적용하려면 고온 공정과 진공 장비 등이 요구되고, 이에 따라 플라스틱 기판에는 적용하기 어려운 문제점이 있다.
Inorganic materials such as silicon oxide (SiOx) or silicon nitride (SiNx) are conventionally used as a material of a protective layer or insulating film for protecting the TFT circuit of a display device. However, the dielectric constants of silicon oxide and silicon nitride are relatively high at 3.9 to 7.0, respectively. Therefore, a display device using such an inorganic material as an insulating layer generates a lot of parasitic capacitance, which limits power consumption. Moreover, to apply these inorganic materials to a display device, a high-temperature process and vacuum equipment are required, and accordingly, there is a problem in that it is difficult to apply to a plastic substrate.
따라서 최근에는 무기계 소재를 대신하여 유전율이 상대적으로 낮은 유기 소재를 절연막으로 사용하고 있다. 일반적으로 표시 장치의 유기 절연막 소재로서는 빛이나 전자선에 의해 화학 반응하는 감광성 화합물(photo active compound, PAC)이 개발되고 있다. 유기 절연막 소재로서 가장 널리 사용되는 물질이 포토 아크릴 바인더로서, 아크릴산으로부터 유도되는 열가소성 치환기를 갖는 선형 바인더이다. 하지만, 종래 유기 절연막 소재로 사용되었던 포토 아크릴 화합물은 선형 구조로서 분극률(polarization)의 상승을 야기하므로, 포토 아크릴 화합물의 유전상수 값은 대략 3.6 정도로 상대적으로 높다. Therefore, recently, an organic material having a relatively low dielectric constant is used as an insulating film instead of an inorganic material. In general, as a material for an organic insulating film of a display device, a photoactive compound (PAC) that chemically reacts with light or an electron beam has been developed. The most widely used material as an organic insulating film material is a photoacrylic binder, which is a linear binder having a thermoplastic substituent derived from acrylic acid. However, the photoacrylic compound, which has been conventionally used as a material for the organic insulating film, has a linear structure and causes an increase in polarization, so the dielectric constant of the photoacrylic compound is relatively high, about 3.6.
또한, 포토 아크릴 화합물은 접착력이 취약하기 때문에, 유기 절연막으로 사용하는 경우, 포토 아크릴 화합물의 말단에 히드록시기(-OH)를 붙여 접착력을 보상한다. 하지만, 친수성 작용기인 히드록시기 내에 존재하는 비공유 전자쌍으로 인한 쌍극자 모멘트(dipole moment)가 증가하게 되고, 이로 인하여 분극률 상승을 초래하여 유전상수 값을 증가시킨다. 또한, 수분이 친수성 작용기인 히드록시기를 공격하여 누설전류가 발생하기 때문에, 유전상수 값이 상승한다는 문제점이 있다. In addition, since the photoacrylic compound has weak adhesion, when used as an organic insulating film, a hydroxyl group (-OH) is attached to the end of the photoacrylic compound to compensate for the adhesion. However, the dipole moment due to the lone pair of electrons present in the hydroxyl group, which is a hydrophilic functional group, increases, which increases the polarization rate and increases the dielectric constant value. In addition, there is a problem in that a dielectric constant value increases because moisture attacks a hydroxyl group, which is a hydrophilic functional group, and a leakage current occurs.
따라서 감광성 아크릴 화합물을 유기 절연막으로 채택한 표시 장치에서, 소비 전력을 저감하기 위해서는 유기 절연막의 두께를 증가시켜 정전 용량을 감소시킬 수밖에 없다. 유기 절연막의 두께가 증가하기 때문에, 박형의 표시 장치에 적용되기에는 한계가 있다. 또한, 두꺼운 절연막을 채택하기 때문에, 접힘(folding)이나 굽힘(bending)에 한계가 있기 때문에, 플렉서블(flexible) 표시 장치에 사용되기 어렵다. Therefore, in a display device using a photosensitive acrylic compound as an organic insulating layer, in order to reduce power consumption, the thickness of the organic insulating layer is increased to decrease the capacitance. Since the thickness of the organic insulating layer increases, there is a limit to its application to a thin display device. In addition, since a thick insulating film is employed, there is a limit to folding and bending, and thus it is difficult to be used in a flexible display device.
이에, 감광성 아크릴 화합물을 대신하여 유전상수 값이 낮은 유기 소재로서, 폴리실록산 수지를 유기 절연막 소재로 사용하고 있다. 폴리실록산 수지는 아크릴계 수지에 비하여 모듈러스 값이 높아서 접착력은 양호하지만, 폴리실록산 수지를 사용하여 유기 절연막을 제조하는 경우, 경화 공정에서 발생하는 수축 응력에 의하여 일정 두께 이상에서 크랙이 발생하기 쉽다. 특히, 폴리실록산 수지와 같은 강인성 소재를 사용하는 경우, 접힘 응력(folding stress)에 의하여 유기 절연막에 크랙이 발생할 수 있다. 이로 인하여 누설 전류가 발생할 수 있어서, 소자를 열화시켜 소자의 수명이 단축된다는 문제가 있다.
Accordingly, as an organic material having a low dielectric constant value, a polysiloxane resin is used as an organic insulating film material instead of the photosensitive acrylic compound. Polysiloxane resin has a higher modulus value than acrylic resin, and thus has good adhesion. However, when an organic insulating film is manufactured using polysiloxane resin, cracks are likely to occur at a predetermined thickness or more due to shrinkage stress generated in the curing process. In particular, when a tough material such as polysiloxane resin is used, cracks may occur in the organic insulating layer due to folding stress. Due to this, a leakage current may occur, which deteriorates the device, and thus there is a problem in that the life of the device is shortened.
본 발명은 저유전율 및 강한 접착력의 확보라는 종래 기술이 해소하지 못한 문제점을 해결하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve a problem that the prior art could not solve, such as securing a low dielectric constant and strong adhesion.
본 발명의 목적은 유전율이 낮으며 분산성이 양호한 유기 절연막 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic insulating film having a low dielectric constant and good dispersibility, and a display device including the same.
본 발명의 다른 목적은 소자의 소비 전력을 줄일 수 있는 유기 절연막 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an organic insulating layer capable of reducing power consumption of a device and a display device including the same.
본 발명의 다른 목적은 기재에 대한 접착성이 우수한 유기 절연막 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an organic insulating film having excellent adhesion to a substrate and a display device including the same.
본 발명의 또 다른 목적은 공정성이 향상되고, 접힘(folding)이나 굽힘(bending) 특성이 양호한 유기 절연막 및 이를 포함하는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide an organic insulating layer with improved processability and good folding or bending characteristics, and a display device including the same.
전술한 목적을 가지는 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 기공성 초분자가 측쇄에 도입되어 있는 바인더 수지를 포함하는 저유전 유기 절연막을 제공한다. According to one aspect of the present invention having the above object, the present invention provides a low-k organic insulating film including a binder resin in which porous supramolecules are introduced into side chains.
예를 들어, 상기 바인더 수지는 (메타)아크릴레이트 수지, 우레탄 수지, 폴리실록산 수지 및 이들의 공중합체로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. For example, the binder resin may be selected from the group consisting of (meth)acrylate resins, urethane resins, polysiloxane resins, and copolymers thereof.
상기 기공성 초분자는 사이클로덱스트린, 쿠커비투릴(cucurbituril), 칼릭스아렌(calixarene), 폴리카프로락톤, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. The porous supramolecules may be selected from the group consisting of cyclodextrin, cucurbituril, calixarene, polycaprolactone, derivatives thereof, and combinations thereof.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 다수의 신호 라인이 배열되는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상에 위치하는 박막트랜지스터, 상기 박막트랜지스터 상에 위치하는 유기 절연막, 및 상기 유기 절연막 상에 위치하는 제 1 전극을 포함하며, 상기 유기 절연막은 기공성 초분자가 측쇄에 도입되어 있는 바인더 수지를 포함하는 표시 장치를 제공한다. According to another aspect of the present invention, a first substrate on which a plurality of signal lines are arranged, a thin film transistor positioned on the first substrate, an organic insulating film positioned on the thin film transistor, and positioned on the organic insulating film and a first electrode, wherein the organic insulating layer includes a binder resin in which porous supramolecules are introduced into side chains.
예시적인 하나의 실시형태에서, 본 발명의 표시 장치는 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 개재되는 액정층을 더욱 포함할 수 있다. In one exemplary embodiment, the display device of the present invention may further include a second substrate facing the first substrate, and a liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate.
이때, 본 발명의 표시 장치는 상기 제 1 전극과 대응하여 다수의 개구부를 갖는 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 보호층을 더욱 포함하며, 상기 보호층은 상기 유기 절연막과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. In this case, the display device of the present invention further includes a second electrode having a plurality of openings corresponding to the first electrode, and a protective layer positioned between the first electrode and the second electrode, wherein the protective layer includes the It may be made of the same material as the organic insulating layer.
다른 예시적인 실시형태에서, 본 발명의 표시 장치는 상기 제 1 전극 상에 위치하는 뱅크층, 유기발광층 및 상기 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극을 더욱 포함하며, 상기 뱅크층은 상기 유기 절연막과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
In another exemplary embodiment, the display device of the present invention further includes a bank layer positioned on the first electrode, an organic light emitting layer, and a second electrode facing the first electrode, wherein the bank layer includes the organic insulating layer and the organic insulating layer. It may be made of the same material.
본 발명의 유기 절연막은 기공 구조를 갖는 분자를 도입하여 박막의 밀도를 낮춤으로써, 유전상수 값을 낮아졌으며, 이러한 기공 구조의 분자가 바인더 수지에 화학적으로 결합, 도입되어 분산 특성이 양호하다. 따라서, 절연막 전체에 균일하게 낮은 유전상수 값을 확보할 수 있다는 이점을 갖는다. The organic insulating film of the present invention introduces molecules having a pore structure to lower the density of the thin film, thereby lowering the dielectric constant value, and the molecules of the pore structure are chemically bonded to and introduced into the binder resin, so that the dispersion characteristics are good. Accordingly, there is an advantage in that a low dielectric constant value can be uniformly secured over the entire insulating film.
낮은 유전상수 값을 갖는 바인더 소재를 채택함으로써, 유기 절연막에서의 기생 정전용량이 감소하여, 표시 패널에 인가되는 전력의 로드를 줄일 수 있기 때문에, 소자의 소비 전력을 또한 낮출 수 있다. By adopting the binder material having a low dielectric constant value, parasitic capacitance in the organic insulating film is reduced, thereby reducing the load of electric power applied to the display panel, thereby reducing power consumption of the device.
아울러, 본 발명의 바인더 소재는 기재에 대한 접착성이 우수할 뿐만 아니라, 낮은 유전상수 값으로 인하여 절연막의 두께를 감소시키더라도 충분히 낮은 유전율을 확보할 수 있다. 이처럼 절연막의 두께를 감소시킬 수 있기 때문에, 접힘이나 굽힘 특성이 요구되는 플렉서블(flexible) 표시 장치에 활용될 수 있다. 뿐만 아니라, 절연막의 패턴 공정에서 적은 광량으로도 원하는 패턴을 형성할 수 있어서 공정의 효율을 확보할 수 있다.
In addition, the binder material of the present invention not only has excellent adhesion to the substrate, but also can secure a sufficiently low dielectric constant even when the thickness of the insulating film is reduced due to a low dielectric constant value. Since the thickness of the insulating layer can be reduced as described above, it can be used in a flexible display device requiring folding or bending characteristics. In addition, since a desired pattern can be formed with a small amount of light in the patterning process of the insulating film, the efficiency of the process can be secured.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 저유전 유기 절연막을 포함하는 표시 장치의 예로서, 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따라 저유전 유기 절연막을 포함하는 표시 장치의 예로서 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 아크릴레이트계 바인더 수지로 제조된 유기 절연막에 대한 Cross-Cut tape test에 따라 기재로부터의 박리 여부를 촬영한 사진으로, 각각 기공성 초분자가 바인더 수지에 도입된 유기 절연막, 기공성 초분자가 첨가되지 않은 유기 절연막 및 기공성 초분자가 단순 배합된 유기 절연막을 대상으로 한 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 수지로 제조된 유기 절연막에 대한 Cross-Cut tape test에 따라 기재로부터의 박리 여부를 촬영한 사진으로, 각각 기공성 초분자가 바인더 수지에 도입된 유기 절연막, 기공성 초분자가 첨가되지 않은 유기 절연막 및 기공성 초분자가 단순 배합된 유기 절연막을 대상으로 한 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 아크릴레이트계 수지로 제조된 유기 절연막에 대한 박리 강도(peel strength)를 측정한 결과를 도시한 그래프로서, 각각 기공성 초분자가 바인더 수지에 도입된 유기 절연막, 기공성 초분자가 첨가되지 않은 유기 절연막, 및 기공성 초분자가 단순 배합된 유기 절연막을 대상으로 한 것이다.
도 6a 내지 도 6c는 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 수지로 제조된 유기 절연막에 대한 박리 강도를 측정한 결과를 도시한 그래프로서, 각각 기공성 초분자가 바인더 수지에 도입된 유기 절연막, 기공성 초분자가 첨가되지 않은 유기 절연막 및 기공성 초분자가 단순 배합된 유기 절연막을 대상으로 한 것이다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating a liquid crystal display as an example of a display device including a low-k organic insulating film according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic light emitting diode display as an example of a display device including a low-k organic insulating layer according to another exemplary embodiment of the present invention.
3A to 3C are photographs of whether or not the organic insulating film made of an acrylate-based binder resin is peeled off from the substrate according to the Cross-Cut tape test. The organic insulating film and pores in which porous supramolecules are introduced into the binder resin, respectively. An organic insulating film without added supramolecules and an organic insulating film containing simple porous supramolecules were targeted.
Figures 4a to 4c are photographs of whether the organic insulating film made of a urethane acrylate polysiloxane-based resin is peeled off from the substrate according to the Cross-Cut tape test, each of which is an organic insulating film in which porous supramolecules are introduced into binder resin; The organic insulating film to which porous supramolecules are not added and the organic insulating film in which porous supramolecules are simply mixed were targeted.
5A to 5C are graphs showing the results of measuring the peel strength of an organic insulating film made of an acrylate-based resin. The organic insulating film in which the porous supramolecules are introduced into the binder resin, the porous supramolecules, respectively. The organic insulating film that is not added and the organic insulating film in which porous supramolecules are simply mixed were targeted.
6A to 6C are graphs showing the results of measuring the peel strength of the organic insulating film made of the urethane acrylate polysiloxane-based resin. The organic insulating film in which the porous supramolecules are introduced into the binder resin, and the porous supramolecules are not added. It was targeted to an organic insulating film in which an untreated organic insulating film and a simple mixture of porous supramolecules were mixed.
이하, 필요한 경우에 첨부하는 도면을 참조하면서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, if necessary.
[저유전 유기 절연막][Low dielectric organic insulating film]
본 발명에 따른 저유전 유기 절연막은 기공성 초분자가 측쇄에 도입되어 있는 바인더 수지를 포함한다. The low-k organic insulating film according to the present invention includes a binder resin in which porous supramolecules are introduced into side chains.
예시적인 실시형태에서, 유기 절연막을 제조하기 위한 바인더 수지는 (메타)아크릴레이트 수지, 우레탄 수지, 폴리실록산 수지 및 이들의 공중합체로 구성되는 군에서 적어도 1종 선택될 수 있다. 본 명세서에서 달리 정의하지 않는 한, 용어 "메타(아크릴레이트)"는 아크릴레이트와 (메트)아크릴레이트를 모두 포함하는 의미로 사용된다. 특히, 본 발명의 바인더 수지로서 우레탄 수지, 우레탄(메타)아크릴레이트 수지, 우레탄폴리실록산 수지 및 우레탄(메타)아크릴레이트폴리실록산 수지가 바람직할 수 있다. In an exemplary embodiment, the binder resin for manufacturing the organic insulating film may be at least one selected from the group consisting of (meth)acrylate resins, urethane resins, polysiloxane resins, and copolymers thereof. Unless otherwise defined herein, the term “meth(acrylate)” is used to include both acrylates and (meth)acrylates. In particular, as the binder resin of the present invention, a urethane resin, a urethane (meth)acrylate resin, a urethane polysiloxane resin, and a urethane (meth)acrylate polysiloxane resin may be preferable.
(메타)아크릴레이트 수지를 단독으로 사용하는 경우에 접착력 향상을 위해서 히드록시기를 도입하면 유전상수 값이 증가한다. 하지만, 우레탄 수지, 우레탄(메타)아크릴레이트 수지, 우레탄폴리실록산 수지 및 우레탄(메타)아크릴레이트폴리실록산 수지를 사용하면, 히드록시기를 감소시킬 수 있으므로, 유전상수 값을 감소시킬 수 있는 이점이 있다. When the (meth)acrylate resin is used alone, the dielectric constant value increases when a hydroxyl group is introduced to improve adhesion. However, when a urethane resin, a urethane (meth)acrylate resin, a urethane polysiloxane resin, and a urethane (meth)acrylate polysiloxane resin are used, since the hydroxyl group can be reduced, there is an advantage in that the dielectric constant value can be reduced.
예시적으로, (메타)아크릴레이트 수지에, 강인성(toughness)이 우수한 우레탄 수지 및/또는 폴리실록산 수지가 서로 공중합 되어 있는 바인더 수지를 사용함으로써, 유기 절연막의 강인성을 개선할 수 있으며, 기재에 대한 접착력을 개선함으로써 기재로부터의 박리를 방지할 수 있다. Illustratively, by using a binder resin in which a urethane resin and/or a polysiloxane resin having excellent toughness are copolymerized with the (meth)acrylate resin, the toughness of the organic insulating film can be improved, and the adhesion to the substrate It is possible to prevent peeling from the substrate by improving the
특히, 우레탄 수지, 우레탄(메타)아크릴레이트 수지, 우레탄폴리실록산 수지, 우레탄(메타)아크릴레이트폴리실록산 수지에 포함되어 있는 폴리우레탄은 히드록시기를 갖는 폴리올과 이소시아네이트기의 부가 중합 반응에 의해 형성되는 우레탄 결합과, 물과 이소시아네이트의 반응에 의해 형성되는 카바믹산(carbamic acid)으로부터 생성된 아민이 이소시아네이트와 반응하여 형성되는 우레아 결합을 가지고 있다. In particular, the polyurethane contained in the urethane resin, urethane (meth) acrylate resin, urethane polysiloxane resin, and urethane (meth) acrylate polysiloxane resin includes a urethane bond formed by addition polymerization of a polyol having a hydroxyl group and an isocyanate group and , an amine formed from carbamic acid formed by the reaction of water with isocyanate has a urea bond formed by reaction with isocyanate.
우레탄 프리폴리머(pre-polymer)를 합성하기 위하여 사용되는 폴리올에 의해 형성되는 소프트 세그먼트와, 이소시아네이트에 의해 형성되는 하드 세그먼트에 의하여 유연성(flexibility)이 조절될 수 있는 접착제를 얻을 수 있다. 뿐만 아니라, 우레탄 결합을 형성하기 위하여 우레탄 프리폴리머를 얻은 뒤, 습기 경화 공정을 진행하여, 접착력이 우수한 바인더 수지를 제조할 수 있는 이점이 있다.
It is possible to obtain an adhesive whose flexibility can be controlled by a soft segment formed by a polyol used for synthesizing a urethane pre-polymer and a hard segment formed by an isocyanate. In addition, after obtaining a urethane prepolymer to form a urethane bond, a moisture curing process is performed to prepare a binder resin having excellent adhesion.
바인더 수지는 해당 수지를 구성하는 모노머 및/또는 올리고머와 같은 경화성 성분으로부터의 광경화 공정, 습기 경화 공정 및 열경화 공정을 통하여 합성될 수 있다. 예를 들어, (메타)아크릴레이트 수지나 우레탄(메타)아크릴레이트 수지를 구성하는 폴리(메타)아크릴레이트는 탄소수 1~20의 알킬 (메타)아크릴레이트, 탄소수 2~20의 알케닐 (디)(메타)아크릴레이트, 탄소수 1~20의 알콕시 (디)(메타)아크릴레이트, 탄소수 1~20의 알콕시알킬 (메타)아크릴레이트, 알릴알콕시레이트; 탄소수 5~8의 사이클로알킬 (메타)아크릴레이트나 N-아크릴로일 모폴린(N-Acryloyl morphline) 등에서 1종 이상 선택되는 지환족 (메타)아크릴레이트; 에폭시 (메타)아크릴레이트, 아릴(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있는 올리고머 및/또는 모노머이다. 이들 (메타)아크릴레이트 올리고머 및/또는 올리고머를 광경화시켜, 이들 모노머 및/또는 올리고머 사이의 가교결합을 형성함으로써 폴리(메타)아크릴레이트를 형성할 수 있다. The binder resin may be synthesized from a curable component such as a monomer and/or oligomer constituting the resin through a photocuring process, a moisture curing process, and a thermosetting process. For example, the poly(meth)acrylate constituting the (meth)acrylate resin or the urethane (meth)acrylate resin is an alkyl (meth)acrylate having 1 to 20 carbon atoms and an alkenyl (di) having 2 to 20 carbon atoms. (meth)acrylate, C1-C20 alkoxy (di)(meth)acrylate, C1-C20 alkoxyalkyl (meth)acrylate, allyl alkoxylate; cycloaliphatic (meth)acrylate selected from at least one selected from cycloalkyl (meth)acrylate having 5 to 8 carbon atoms or N-acryloyl morphline; It is an oligomer and/or monomer that may be selected from the group consisting of epoxy (meth)acrylate, aryl (meth)acrylate, and combinations thereof. Poly(meth)acrylates can be formed by photocuring these (meth)acrylate oligomers and/or oligomers to form crosslinks between these monomers and/or oligomers.
우레탄 수지, 우레탄(메타)아크릴레이트 수지, 우레탄폴리실록산 수지, 우레탄(메타)아크릴레이트폴리실록산 수지를 구성하는 우레탄 결합을 형성하기 위하여 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 우레탄 프리폴리머를 사용할 수 있다. 우레탄 프리폴리머를 합성하기 위한 폴리올은 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드에 글리세린을 반응시킨 폴리올이나, 프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 폴리에테르와 같은 폴리에테르폴리올; 및/또는 폴리카프로락톤폴리올, 이염기산인 아디프산에 글리콜이나 트리올의 탈수축합반응에 의하여 얻어지는 폴리에스테르폴리올 등에서 1종 이상 선택될 수 있다. 우레탄 프리폴리머를 합성하기 위한 디이소시아네이트 화합물은 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 메틸렌디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 등에서 1종 이상 선택될 수 있다. 이들 이소시아네이트와 폴리올을 반응시켜 우레탄 프리폴리머를 합성한 뒤, 수분 경화 공정을 진행하여 폴리우레탄 결합을 얻을 수 있다.
A urethane prepolymer obtained by reacting a polyol with diisocyanate to form a urethane bond constituting a urethane resin, a urethane (meth)acrylate resin, a urethane polysiloxane resin, and a urethane (meth)acrylate polysiloxane resin can be used. Polyols for synthesizing urethane prepolymers include polyols obtained by reacting ethylene oxide or propylene oxide with glycerin, polyether polyols such as propylene glycol, tetramethylene glycol, and ethylene glycol polyether; and/or polycaprolactone polyol, polyester polyol obtained by dehydration condensation reaction of glycol or triol with adipic acid, which is a dibasic acid, and/or at least one kind may be selected. The diisocyanate compound for synthesizing the urethane prepolymer may be at least one selected from toluene diisocyanate (TDI), methylene diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), etc. . After synthesizing a urethane prepolymer by reacting these isocyanates with a polyol, a moisture curing process can be performed to obtain a polyurethane bond.
한편, 예를 들어 폴리실록산 수지, 우레탄(메타)아크릴레이트폴리실록산 수지, 및 우레탄폴리실록산수지를 구성하는 폴리실록산을 합성하기 위한 모노머는 실란올기를 함유하는 모노머 및/또는 실록산기를 함유하는 모노머를 포함한다. 실란올기를 함유하는 모노머 화합물은 (메타)아크릴레이트계 알콕시 실란과 같은 에틸렌성 불포화 알콕시 실란; 및/또는 (메타)아크릴레이트계 아세톡시실란이나 (메타)아크릴레이토프로필트리아세톡실란과 같은 에틸레성 불포화 아세톡시실란을 포함하는 에틸렌성 불포화 아실옥시실란을 포함한다. On the other hand, for example, the monomer for synthesizing the polysiloxane constituting the polysiloxane resin, the urethane (meth) acrylate polysiloxane resin, and the urethane polysiloxane resin includes a monomer containing a silanol group and/or a monomer containing a siloxane group. The monomer compound containing a silanol group includes ethylenically unsaturated alkoxy silanes such as (meth)acrylate-based alkoxy silanes; and/or an ethylenically unsaturated acyloxysilane including an ethylenically unsaturated acetoxysilane such as (meth)acrylate-based acetoxysilane or (meth)acrylatetopropyltriacetoxysilane.
또한, 실록산기를 함유하는 모노머 화합물은 특히 선형 실록산기를 갖는 화합물을 포함한다. 예를 들어, 선형 실록산기를 갖는 모노머 화합물은 1~10개의 탄소수 1~10의 알킬기로 치환된 모노/디/트리/테트라/헥사/옥타 실록산; 1~4개의 탄소수 1~10의 알콕시기로 치환된 모노/디/트리/테트라 실록산; 탄소수 1~10개의 알킬알콕시실란, 비닐알콕시실란, 아미노알킬알콕시실란, 메타아크릴옥시기 또는 머캅토알킬기로 치환된 실란 등에서 1종 이상을 포함하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. Further, the monomer compound containing a siloxane group includes in particular a compound having a linear siloxane group. For example, the monomer compound having a linear siloxane group includes mono/di/tri/tetra/hexa/octasiloxane substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; mono/di/tri/tetra siloxane substituted with an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms; One or more types of alkylalkoxysilanes having 1 to 10 carbon atoms, vinylalkoxysilanes, aminoalkylalkoxysilanes, silanes substituted with methacryloxy groups or mercaptoalkyl groups are included, but the present invention is not limited thereto.
폴리실록산을 합성하기 위한 모노머를 열경화 또는 광경화시켜 폴리실록산을 얻을 수 있다. 예시적으로, 폴리실록산을 구성하는 단위 유닛은 직선 형태로 연결되거나, 케이지(cage) 형태로 연결될 수 있다. 선택적으로, 폴리실록산은 실세스퀴옥산의 형태를 가질 수 있다.
Polysiloxane can be obtained by thermosetting or photocuring a monomer for synthesizing polysiloxane. Illustratively, the unit units constituting the polysiloxane may be connected in a straight line form or may be connected in a cage form. Optionally, the polysiloxane may be in the form of a silsesquioxane.
전술한 바인더 수지에 도입되는 기공성 초분자(Porous Ultra Molecule)는 내부의 비어 있는 공간을 가지고 있어서, 밀도가 매우 낮다. 내부의 비어 있는 공간으로 유전상수 값이 낮은 공기가 채워지기 때문에, 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지로 제조되는 유기 절연막은 유전율을 낮출 수 있다. The porous supramolecules introduced into the above-described binder resin have an empty space therein, and thus have a very low density. Since the empty space inside is filled with air having a low dielectric constant, the organic insulating film made of the binder resin in which the porous supramolecules are introduced can lower the dielectric constant.
다시 말하면, 본 발명에 따라 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지를 유기 절연막 소재로 사용함으로써, 유기 절연막의 밀도가 낮아진다. 이에 따라, 궁극적으로 유기 절연막의 분극률이 작아지므로, 유기 절연막의 유전상수 값을 낮출 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 기공성 초분자는 예를 들어 직선 형태를 갖는 바인더 수지의 측쇄로 도입될 수 있다. 직선 형태를 갖는 바인더 수지의 측쇄로 기공성 초분자가 도입되면서 분극률의 상승을 억제할 수 있기 때문에, 유기 절연막의 유전상수 값을 더욱 낮출 수 있다. In other words, by using the binder resin into which the porous supramolecules are introduced according to the present invention as a material for the organic insulating film, the density of the organic insulating film is lowered. Accordingly, the polarizability of the organic insulating layer is ultimately reduced, so that the dielectric constant value of the organic insulating layer can be lowered. In an exemplary embodiment, the porous supramolecules may be introduced into a side chain of a binder resin having a straight morphology, for example. As the porous supramolecules are introduced into the side chains of the linear binder resin, the increase in polarization can be suppressed, so that the dielectric constant value of the organic insulating film can be further lowered.
아울러, 기공성 초분자는 상당히 bulky한 분자이다. 따라서 기공성 초분자가 바인더 수지의 측쇄로 도입되면, bulky한 기공성 초분자로 인하여 기재에 대한 roughness가 증가하기 때문에, 기재에 대한 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.
In addition, porous supramolecules are fairly bulky molecules. Therefore, when the porous supramolecules are introduced into the side chain of the binder resin, the roughness to the substrate increases due to the bulky porous supramolecules, so that the adhesion to the substrate can be further improved.
또한, 기공성 초분자를 바인더 수지에 배합하는 경우에는 기공성 초분자를 바인더 수지에 균일하게 분산시키기 어렵다. 따라서, 기공성 초분자를 바인더 수지에 단순히 배합하여 제조되는 유기 절연막은 절연막 전체에 균일하게 낮은 유전상수 값을 가지지 못하는 문제가 있다. 반면, 본 발명의 기공성 초분자는 바인더 수지에 결합되어, 바인더 수지와 일체로 형성되므로, 분산성의 문제가 없다. 따라서, 본 발명에 따라 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지로 제조되는 유기 절연막은 절연막 전체에 균일하게 낮은 유전상수 값을 확보할 수 있다. In addition, when the porous supramolecules are blended in the binder resin, it is difficult to uniformly disperse the porous supramolecules in the binder resin. Accordingly, an organic insulating film prepared by simply mixing porous supramolecules with a binder resin has a problem in that it does not have a uniformly low dielectric constant value throughout the insulating film. On the other hand, since the porous supramolecules of the present invention are bonded to the binder resin and formed integrally with the binder resin, there is no problem of dispersibility. Accordingly, the organic insulating film made of the binder resin into which the porous supramolecules are introduced according to the present invention can secure a uniformly low dielectric constant value throughout the insulating film.
예시적인 실시형태로서, 기공성 초분자가 도입되어 있는 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 바인더 수지는 하기 화학식 (Ⅰ)로 표시되는 반복 단위를 가질 수 있다. As an exemplary embodiment, the urethane acrylate polysiloxane-based binder resin into which the porous supramolecules are introduced may have a repeating unit represented by the following formula (I).
(화학식 (Ⅰ)에서 R1은 수소 또는 메틸기; R2 및 R3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~20의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 4~20의 사이클로알킬렌, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6~20의 아릴렌으로 구성되는 군에서 선택됨; R4는 탄소수 1~20의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~20의 아실기, 탄소수 4~20의 사이클로알킬기, 탄소수 6~20의 아릴기 및 탄소수 6~20의 아랄킬기로 구성되는 군에서 선택됨; x는 2~10000의 정수; A는 바인더 수지에 도입된 기공성 초분자)(In Formula (I), R 1 is hydrogen or a methyl group; R 2 and R 3 are each independently substituted or unsubstituted alkylene having 1 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted cycloalkylene having 4 to 20 carbon atoms, and selected from the group consisting of substituted or unsubstituted arylene having 6 to 20 carbon atoms; R 4 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, selected from the group consisting of an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms; x is an integer from 2 to 10000; A is a binder resin porous supramolecules introduced into
예를 들어, 기공성 초분자는 바인더 수지 100 중량부에 대하여 5 ~ 100 중량부로 도입될 수 있다. 기공성 초분자의 함량이 바인더 수지에 대하여 100 중량부를 초과하면, 바인더 수지의 밀도가 지나치게 낮아져서 유기 절연막의 기계적 강도가 떨어질 수 있다. 반면, 기공성 초분자의 함량이 바인더 수지에 대하여 5 중량부 미만이면, 기공성 초분자의 도입에 따른 유전율 감소 및/또는 기재에 대한 접착력 향상이 미미할 수 있다.
For example, the porous supramolecules may be introduced in an amount of 5 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. When the content of the porous supramolecules exceeds 100 parts by weight based on the binder resin, the density of the binder resin may be too low, and thus the mechanical strength of the organic insulating film may be deteriorated. On the other hand, when the content of the porous supramolecules is less than 5 parts by weight based on the binder resin, the decrease in dielectric constant and/or improvement in adhesion to the substrate may be insignificant due to the introduction of the porous supramolecules.
예시적인 실시형태에서, 바인더 수지의 측쇄에 도입되는 기공성 초분자는 사이클로덱스트린, 쿠커비투릴(cucurbituril), 칼릭스아렌(calixarene), 폴리카프로락톤, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. In an exemplary embodiment, the porous supramolecules introduced into the side chain of the binder resin may be selected from the group consisting of cyclodextrin, cucurbituril, calixarene, polycaprolactone, derivatives thereof, and combinations thereof. can
바인더 수지에 도입되는 예시적인 기공성 초분자의 하나인 사이클로덱스트린은 예를 들어 효소의 작용에 의하여 녹말(starch)과 같은 탄수화물로부터 얻어질 수 있는데, 탄수화물을 구성하는 당 고리(sugar ring)인 알파-D-글루코피라노사이드(α-D-glucopyranoside) 유닛이 1->4 연결되어 있다. 예를 들어, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 사이클로덱스트린은 알파-D-글루코피라노사이드 단위 유닛이 5-8개인 것을 사용할 수 있다. 특히, 바람직하게는 기공성 초분자로서 사용 가능한 사이클로덱스트린은 α-사이클로덱스트린(6개의 당 고리로 구성), β-사이클로덱스트린(7개의 당 고리로 구성), γ-사이클로덱스트린(8개의 당 고리로 구성)이다. Cyclodextrin, one of exemplary porous supramolecules introduced into the binder resin, can be obtained from carbohydrates such as starch by the action of enzymes, for example, alpha-, which is a sugar ring constituting carbohydrates. D-glucopyranoside (α-D-glucopyranoside) units are linked 1->4. For example, the cyclodextrin that can be used according to the present invention may have 5-8 alpha-D-glucopyranoside units. In particular, preferably, cyclodextrins usable as porous supramolecules include α-cyclodextrin (composed of 6 sugar rings), β-cyclodextrin (composed of 7 sugar rings), and γ-cyclodextrin (composed of 8 sugar rings). composition).
예시적인 실시형태에서, 본 발명에 따라 기공성 초분자로서 바인더 수지에 도입될 수 있는 사이클로덱스트린 및/또는 그 유도체는 하기 화학식 (Ⅱ)로 표시될 수 있다.In an exemplary embodiment, cyclodextrin and/or a derivative thereof that can be introduced into the binder resin as a porous supramolecules according to the present invention may be represented by the following formula (II).
(화학식 (Ⅱ)에서, R5 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 1~20의 아실기, 탄소수 3~10의 사이클로알킬기, 탄소수 1~20의 히드록시알킬기, 카르복시기, 또는 Sir1r2r3로 표시되는 규소 분자로서, r1, r2, r3는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~5의 알킬기, 탄소수 1~5의 알콕시기 또는 탄소수 6~20의 아릴기임; m은 단위 유닛의 개수로서 5 내지 8의 정수임)
(In Formula (II), R 5 to R 7 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms. , a carboxyl group, or a silicon molecule represented by Si r1r2r3 , wherein r1, r2, and r3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; It is an integer from 5 to 8 as the number of unit units)
다른 예시적인 실시형태에서, 바인더 수지의 측쇄로 도입되는 다른 기공성 초분자는 쿠커비투릴이다. 쿠커비투릴은 메틸렌 브릿지(-CH2-)로 연결되어 있는 글리코루릴(glycoruril, =C4H2N4O2=)로 구성되는 기공성 초분자이다. 쿠커비투릴은 구성 단위인 글리코루릴 단위의 개수(n)에 따라 쿠커비트[n]우릴로 명명된다. 본 발명에 따라 바인더 수지에 도입될 수 있는 쿠커비투릴은 글리코루릴 단위의 개수가 4-20인 쿠커비투릴이다(즉, 쿠커비트[4-20]우릴), 바람직하게는 글리코루릴 단위의 개수가 5-10인 쿠커비투릴이다(즉, 쿠커비트[5-10]우릴). In another exemplary embodiment, the other porous supramolecules incorporated into the side chains of the binder resin are cucurbituril. Cucurbituril is a porous supramolecules composed of glycoruril (=C 4 H 2 N 4 O 2 =) linked by a methylene bridge (-CH 2 -). Cucurbituril is named cucurbit[n]uril according to the number (n) of glycouryl units, which are structural units. Cucurbituril that can be incorporated into the binder resin according to the present invention is cucurbituril having 4-20 glycouryl units (i.e. cucurbit[4-20]uril), preferably 5-10 glycouryl units. cucurbituril (ie cucurbit[5-10]uril).
쿠커비투릴의 일예로서 쿠커비트[6]우릴은 다음과 같은 방법으로 합성할 수 있다. 먼저, 2분자의 우레아와 1분자의 다이알데하이드를 반응시켜 친핵성 첨가(nucleophilic addition)에 의하여 중간물인 글리코루릴을 얻고, 얻어진 중간물을 110℃ 이상의 온도에서 포름알데하이드와 축합반응시켜 쿠커비트[6]우릴을 합성할 수 있다. 축합반응의 온도를 낮춤으로써, 글리코루릴 단위 유닛의 개수가 상이한 다른 쿠커비투릴을 합성할 수 있다. As an example of cucurbituril, cucurbit[6]uril can be synthesized in the following way. First, two molecules of urea and one molecule of dialdehyde are reacted to obtain an intermediate glycouryl by nucleophilic addition, and the obtained intermediate is condensed with formaldehyde at a temperature of 110° C. or higher to react with cucurbit [6] ]Can synthesize us. By lowering the temperature of the condensation reaction, it is possible to synthesize other cucurbiturils having a different number of glycoluril unit units.
예시적으로, 쿠커비투릴 및/또는 그 유도체는 하기 화학식 (Ⅲ)으로 표시될 수 있다. Illustratively, cucurbituril and/or a derivative thereof may be represented by the following formula (III).
(화학식 (Ⅱ)에서, R8과 R9은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~30의 알킬기, 탄소수 2~30의 알케닐기, 탄소수 2~30의 알키닐기, 탄소수 1~30의 알킬티오기, 탄소수 1~30의 알킬카르복실기, 탄소수 1~30의 하이드록시알킬기, 탄소수 1~30의 알킬실릴기, 탄소수 1~30의 알콕시기, 탄소수 1~30의 할로알킬기, 니트로기, 탄소수 1~30의 알킬아민기, 아민기, 탄소수 1~30의 아미노알킬기, 탄소수 5~30의 (헤테로)사이클로알킬기, 탄소수 6~15의 (헤테로)아릴기로 구성되는 군에서 선택됨; Y는 O, S 또는 NH임; n은 글리코루릴 단위 유닛의 개수로서, 4 내지 20의 정수, 바람직하게는 5 내지 10의 정수임)
(In Formula (II), R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, or an alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms. , an alkylcarboxyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, nitro group, 1 to 30 carbon atoms of an alkylamine group, an amine group, an aminoalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a (hetero)cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms, and a (hetero)aryl group having 6 to 15 carbon atoms; Y is O, S or NH n is the number of glycouryl unit units, and is an integer from 4 to 20, preferably an integer from 5 to 10)
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라 바인더 수지의 측쇄로 도입되는 기공성 초분자로 사용될 수 있는 화합물은 칼릭스아렌(calixarene) 및 그 유도체이다. 칼렉스아렌 화합물은 벤젠 고리를 포함한 술잔 형태의 거대고리(macrocyle) 또는 환형 올리고머 형태의 화합물이다. 칼릭스아렌은 히드록시기로 치환되어 있는 벤젠 화합물인 페놀, 레조시놀(resorcinol), 및 파이로갈롤(pyrogallol)과 알데하이드가 하이드록시알킬화 반응에 의하여 형성되는데, 히드록시기로 치환된 벤젠 고리가 메틸렌기를 브릿지로 하는 단위 유닛으로 구성된다. 이들 단위 유닛의 개수에 따라서, 칼릭스[p]아렌(p는 단위 유닛의 개수)로 명명된다. 예시적인 실시형태에서, 기공성 초분자로 사용되는 칼릭스아렌은 단위 유닛이 3~10개인 칼릭스아렌 또는 그 유도체이다(즉, 칼릭스[3~10]아렌 및 그 유도체). According to another exemplary embodiment of the present invention, the compound that can be used as the porous supramolecules introduced into the side chain of the binder resin is calixarene and its derivatives. The callexarene compound is a compound in the form of a goblet-shaped macrocyle or cyclic oligomer including a benzene ring. Calixarene is formed by hydroxyalkylation of phenol, resorcinol, and pyrogallol, which are benzene compounds substituted with a hydroxyl group, and an aldehyde. A benzene ring substituted with a hydroxyl group bridges a methylene group. It is composed of unit units. According to the number of these unit units, it is named calix [p] arene (p is the number of unit units). In an exemplary embodiment, the calixarenes used as the porous supramolecules are calixarenes or derivatives thereof having 3 to 10 unit units (ie, calix[3-10]arenes and derivatives thereof).
칼릭스아렌 화합물을 얻기 위하여 예를 들어 방향족 고리 성분으로서 1개의 히드록시기로 치환된 벤젠 화합물인 페놀을 사용하는 경우에는 포름알데하이드와 반응시켜, 축합 반응을 유도하여 합성될 수 있다. 반면, 히드록시기가 2개 또는 3개인 레조시놀이나 파이로갈릴을 방향족 고리 성분으로 사용하는 경우에는 일반적으로 아세트알데하이드와 같이 상대적으로 bulky한 알데하이드를 반응시켜 합성될 수 있다. 산 촉매(예를 들어, p-톨루엔술폰산) 또는 염기 촉매를 사용하여 방향족 고리 성분과 이들 알데하이드가 반응하면, 친전자성(electrophilic) 방향족 치환 반응이 일어나고, 물이 제거되면서 연속적인 방향족 치환 반응이 유도되는 축합 반응을 통하여 칼릭스아렌 화합물을 합성할 수 있다. In order to obtain a calixarene compound, for example, when phenol, which is a benzene compound substituted with one hydroxyl group, is used as an aromatic ring component, it can be synthesized by reacting with formaldehyde to induce a condensation reaction. On the other hand, when resorcinol or pyrogalyl having two or three hydroxyl groups is used as an aromatic ring component, it can generally be synthesized by reacting a relatively bulky aldehyde such as acetaldehyde. When an aromatic ring component and these aldehydes are reacted with an acid catalyst (eg, p-toluenesulfonic acid) or a base catalyst, an electrophilic aromatic substitution reaction occurs, followed by a continuous aromatic substitution reaction with the removal of water. A calixarene compound can be synthesized through the induced condensation reaction.
예시적으로, 칼릭스아렌 및/또는 그 유도체는 하기 화학식 (Ⅳ)로 표시될 수 있다. Illustratively, calixarene and/or a derivative thereof may be represented by the following formula (IV).
(화학식 (Ⅳ)에서, R10은 수소원자 또는 탄소수 1~20의 알킬기임; R11은 수소 원자, 탄소수 1~10의 알킬기, 탄소수 2~30의 아실기, 탄소수 3~10의 사이클로알킬기, 탄소수 1~20의 카르복시기, 탄소수 1~20의 에스테르기 또는 Sir1r2r3로 표시되는 규소 분자로서, r1, r2, r3는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~5의 알킬기, 탄소수 1~5의 알콕시기 또는 탄소수 6~20의 아릴기임; o는 단위 유닛의 개수로서 3 내지 7의 정수임)
(In formula (IV), R 10 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, A silicon molecule represented by a carboxyl group having 1 to 20 carbon atoms, an ester group having 1 to 20 carbon atoms or Si r1r2r3 , wherein r1, r2, r3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; o is an integer of 3 to 7 as the number of unit units)
본 발명에 따라 바인더 수지의 측쇄에 도입될 수 있는 다른 예시적인 기공성 초분자는 폴리카프로락톤 또는 그 유도체이다. 폴리카프로락톤은 생분해성 폴리에스테르 화합물로서, 헤테로 고리 화합물인 ε-카프로락톤을 촉매와 열을 사용하는 개환 중합(ring opening polymerization)에 의해 제조될 수 있다. 본 발명에 따라 바인더 수지에 기공성 초분자로 도입될 수 있는 폴리카프로락톤 유도체로서, 하기 화학식 (Ⅴ)로 표시되는 폴리카프로락톤 덴드리머(polycarprolactone dendrimer) 등을 예로 들 수 있다. Another exemplary porous supramolecules that can be introduced into the side chain of the binder resin according to the present invention are polycaprolactone or a derivative thereof. Polycaprolactone is a biodegradable polyester compound, and can be prepared by ring opening polymerization of ε-caprolactone, a heterocyclic compound, using a catalyst and heat. As the polycaprolactone derivative that can be introduced as a porous supramolecules into the binder resin according to the present invention, polycaprolactone dendrimer represented by the following formula (V) may be exemplified.
(화학식 (Ⅴ)에서, R12, R13, R14, R15는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~30의 아실기 또는 Sir1r2r3로 표시되는 규소 분자로서, r1, r2, r3는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~5의 알킬기, 탄소수 1~5의 알콕시기 또는 탄소수 6~20의 아릴기임; p는 2 내지 200의 정수임)
(In Formula (V), R 12 , R 13 , R 14 , R 15 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 30 carbon atoms, or a silicon molecule represented by Si r1r2r3 , r1 , r2, r3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; p is an integer of 2 to 200)
본 발명에 따른 저유전 유기 절연막은 기공성 초분자가 예를 들어 측쇄에 도입되어 있는 바인더 수지를 필수 성분으로 포함하며, 그 외에 다른 기능성 첨가제를 포함할 수 있다. 저유전 유기 절연막에 포함될 수 있는 기능성 첨가제로는 감광제, 염기성 성분, 계면활성제, 밀착성 개량제, 광안정제 등에서 1종 이상 선택될 수 있다. The low-k organic insulating film according to the present invention includes, as an essential component, a binder resin in which porous supramolecules are introduced into, for example, side chains, and may include other functional additives. As the functional additive that may be included in the low-k organic insulating film, one or more types of photosensitizers, basic components, surfactants, adhesion improvers, light stabilizers, and the like may be selected.
예를 들어, 본 발명의 유기 절연막에 감광제를 배합하여 유기 절연막에 감광성을 부여함으로써, 유기 절연막 위에 별도의 포토레지스트를 도포하여 패턴을 형성하였던 공정을 줄일 수 있으므로, 패턴 공정이 단순해지는 이점이 있을 수 있다. 패턴 작업과 관련해서, 유기 절연막 소재는 노광 후 알칼리 수용액 등의 적절한 현상액에 대한 용해성의 변화 특성을 이용한다. 유기 현상액을 사용하는 네거티브 타입과 달리 포지티브 타입은 알칼리 수용액을 현상액으로 사용할 수 있어서 작업성이 양호하고, 유기 절연막 형성 후에 박리액을 사용하여 용이하게 제거할 수 있는 이점이 있다. For example, by adding a photosensitizer to the organic insulating film of the present invention to impart photosensitivity to the organic insulating film, the process of forming a pattern by applying a separate photoresist on the organic insulating film can be reduced, thereby simplifying the patterning process. can Regarding the pattern work, the organic insulating film material utilizes the property of changing solubility in a suitable developer such as an aqueous alkali solution after exposure. Unlike the negative type using an organic developer, the positive type can use an aqueous alkali solution as a developer, so workability is good, and it can be easily removed using a stripper after forming the organic insulating film.
예시적인 실시형태에서 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지와 배합될 수 있는 감광제는 임의의 감광제를 사용할 수 있다. 예시적으로, 감광제로서 광산발생제(Photoacid Generator, PAG) 계열의 감광제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 광산발생제 계열의 감광제로는 디아조늄염계, 포스포늄염계, 술포늄염계, 요오드늄염계, 술포니디아조메탄계, N-술포닐옥시이미드계, 벤조인술포네이트계, 니트로벤질술포네이트계, 술폰계, 글리옥심계, 트리아진계 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 광산발생제를 사용할 수 있다. 특히 바람직하게는 디아조늄염계, 포스포늄염계, 술포늄염계, 요오드늄염계 및 이들의 조합에서 선택될 수 있는 오늄염계 광산발생제이다. In an exemplary embodiment, any photosensitizer may be used as the photosensitizer that can be blended with the binder resin into which the porous supramolecules are introduced. Illustratively, as the photosensitizer, a photoacid generator (PAG)-based photosensitizer may be used. For example, photosensitizers of the photoacid generator series include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, sulfonidiazomethanes, N-sulfonyloxyimides, benzoinsulfonates, nitro A photoacid generator selected from the group consisting of benzylsulfonate-based, sulfone-based, glyoxime-based, triazine-based and combinations thereof may be used. Particularly preferably, it is an onium salt-based photoacid generator that can be selected from diazonium salt-based, phosphonium salt-based, sulfonium salt-based, iodonium salt-based and combinations thereof.
예를 들어, 광산발생제는 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량부, 바람직하게는 1 ~ 10 중량부의 비율로 배합될 수 있다. 광산발생제의 함량이 이보다 적으면 산 촉매 작용에 의한 화학적 변화가 일어나지 않아 감광 특성이 부여되기 어렵고, 이를 초과하면 코팅 작업에서 균일한 코팅이 어려워질 수 있을 뿐만 아니라 형성된 유기 절연막의 유전율이 상승할 우려가 있다.
For example, the photo-acid generator may be blended in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin into which the porous supramolecules are introduced. If the content of the photoacid generator is less than this, chemical change due to acid catalysis does not occur, making it difficult to impart photosensitive characteristics. There are concerns.
염기성 화합물은 화학 증폭 레지스트로 사용되는 것 중에서 임의로 선택하여 사용할 수 있다. 사용 가능한 염기성 화합물은 알킬 아민; 지환족 아민; 피리딘, 이미다졸, 퀴놀린, 피라진, 피라졸, 피리다진, 퓨린, 피롤리딘, 피페리딘, 피페라진, 모르폴린 및 유도체와 같은 복소환식 아민; 제4급 암모늄히드록시; 카르복실산의 제4급 암모늄염 등에서 1종 이상 선택될 수 있다. 염기성 화합물은 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.01 ~ 1 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 염기성 화합물의 함량이 전술한 범위를 충족하는 경우, 충분한 내열성을 확보할 수 있고, 내용제성을 갖는 유기 절연막을 형성할 수 있다. The basic compound may be arbitrarily selected from those used as a chemically amplified resist. Basic compounds that can be used include alkyl amines; alicyclic amines; heterocyclic amines such as pyridine, imidazole, quinoline, pyrazine, pyrazole, pyridazine, purine, pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine and derivatives; quaternary ammonium hydroxy; At least one type may be selected from a quaternary ammonium salt of a carboxylic acid. The basic compound may be included in an amount of 0.01 to 1 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin into which the porous supramolecules are introduced. When the content of the basic compound satisfies the above-described range, sufficient heat resistance may be secured and an organic insulating film having solvent resistance may be formed.
계면활성제는 코팅성 향상 및 결점 생성 방지를 위하여 추가되는 성분이다. 사용 가능한 계면활성제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제 및 실리콘 계면활성제 등을 1종 또는 2종 이상 병용할 수 있다. 계면활성제는 저유전 유기 절연막 중에 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.01 ~ 5 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 계면활성제의 함량이 전술한 범위를 충족하는 경우, 기재와 저유전 유기 절연막 사이의 밀착성을 극대화할 수 있다. The surfactant is a component added to improve coating properties and prevent the formation of defects. The type of surfactant that can be used is not particularly limited, and one or two or more types of nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants and silicone surfactants may be used in combination. The surfactant may be included in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin in which the porous supramolecules are introduced in the low-k organic insulating film. When the content of the surfactant satisfies the above-described range, the adhesion between the substrate and the low-k organic insulating layer may be maximized.
밀착성 개량제는 기재가 되는 무기물, 예를 들면, 실리콘, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 등의 실리콘 화합물, 금, 구리, 알루미늄 등의 금속과 유기 절연막과의 밀착성을 향상시키고, 기판과의 테이퍼각의 조정에도 유용하다. 밀착성 개량제의 종류는 특별히 한정되지 않으며 구체적인 예로는 실란 커플링제 또는 티올계 화합물를 들 수 있으며, 바람직하게는 실란 커플링제이다. The adhesion improving agent improves the adhesion between an organic insulating film and an inorganic substance serving as a substrate, for example, a silicon compound such as silicon, silicon oxide, silicon nitride, or a metal such as gold, copper, and aluminum, and adjusts the taper angle with the substrate. also useful The type of the adhesion improving agent is not particularly limited, and specific examples thereof include a silane coupling agent or a thiol-based compound, and preferably a silane coupling agent.
실란 커플링제로서 카르복실기, (메타)아크릴로일기, 이소시아네이트기, 아미노기, 머캅토기, 비닐기 및 에폭시기로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종 이상의 반응성 치환기를 갖는 실란 커플링제를 사용할 수 있다. 특히 기재와의 접착성이 좋은 에폭시기를 갖는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 또는 γ-글리시독시프로필트리에톡시실란 및/또는 내화학성의 향상을 위해서 이소시아네이트기를 갖는 γ-이소시아네이토프로필트리에톡시실란이 사용될 수 있다. As the silane coupling agent, a silane coupling agent having at least one reactive substituent selected from the group consisting of a carboxyl group, a (meth)acryloyl group, an isocyanate group, an amino group, a mercapto group, a vinyl group and an epoxy group can be used. In particular, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane or γ-glycidoxypropyltriethoxysilane having an epoxy group with good adhesion to the substrate and/or γ-isocyanato having an isocyanate group for improving chemical resistance Propyltriethoxysilane may be used.
밀착성 개량제는 저유전 유기 절연막 중에 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 20 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 이에 따라, 특히 금속과 유기 절연막 사이의 밀착성 향상시키고 기판과의 테이퍼각 조정 효과를 극대화할 수 있다. The adhesion improving agent may be included in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin in which the porous supramolecules are introduced into the low-k organic insulating film. Accordingly, in particular, it is possible to improve the adhesion between the metal and the organic insulating film and maximize the effect of adjusting the taper angle with the substrate.
광안정제는 저유전 유기 절연막의 내광성을 개선시키는 성분이다. 광안정제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 예로는 벤조트리아졸계, 트리아진계, 벤조페논계, 힌더드 아미노에테르(hindered aminoether)계, 힌더드아민계 화합물 등을 1종 또는 2종 이상 병용할 수 있다. 저유전 유기 절연막 중에 광안정제는 예를 들어 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.01 ~ 5 중량부의 비율로 포함될 수 있는데, 이 범위에서 내광성 개선 효과가 크게 향상될 수 있다.
The light stabilizer is a component that improves the light resistance of the low-k organic insulating film. The type of light stabilizer is not particularly limited, and specific examples include one or two or more of benzotriazole-based, triazine-based, benzophenone-based, hindered aminoether-based, and hindered amine-based compounds. have. In the low-k organic insulating film, the light stabilizer may be included, for example, in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin into which the porous supramolecules are introduced. In this range, the light resistance improvement effect can be greatly improved.
한편, 본 발명에 따른 저유전 유기 절연막은 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지 및 필요에 따라 기타 첨가제가 배합된 성분들이 용매에 분산되어 있는 코팅 조성물로부터 제조될 수 있다. 코팅 조성물에 포함되는 용매는 알코올계, 에테르계, 에스테르계, 아세테이트계, 방향족 탄화수소계, 케톤계, 아미드계, 락톤계 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. 예시적으로, 코팅 조성물 중에 용매는 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지 100 중량부에 대하여 200 ~ 400 중량부의 비율로 첨가될 수 있다. 용매의 함량이 전술한 범위를 충족하면, 고형분의 함량 및 점도를 적절하게 유지할 수 있어서, 예를 들어 코팅 공정을 통하여 유기 절연막을 형성할 때 충분한 코팅 특성을 확보할 수 있다. On the other hand, the low-k organic insulating film according to the present invention may be prepared from a coating composition in which a binder resin into which porous supramolecules are introduced and other additives, if necessary, are dispersed in a solvent. The solvent included in the coating composition may be selected from the group consisting of alcohol-based, ether-based, ester-based, acetate-based, aromatic hydrocarbon-based, ketone-based, amide-based, lactone-based, and combinations thereof. Illustratively, the solvent in the coating composition may be added in a proportion of 200 to 400 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin into which the porous supramolecules are introduced. When the content of the solvent satisfies the above-mentioned range, it is possible to properly maintain the content and viscosity of the solid content, for example, it is possible to secure sufficient coating properties when forming the organic insulating film through the coating process.
본 발명에 따라 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지로부터 저유전 유기 절연막을 제조하기 위한 공정을 설명한다. 우선, 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지와, 필요에 따라 기타 첨가제가 용매에 분산되어 있는 코팅 조성물을 기재 상에 코팅하고, 액상의 코팅 조성물을 소정의 온도에서 프리베이크(pre-bake)하여 용매를 증발시켜 유기 절연막을 형성한다. 이어서, 얻어진 유기 절연막을 노광 및 현상하여 패턴을 형성하고, 패턴이 형성된 유기 절연막을 포스트베이스(post-bake)하는 열처리함으로써, 표시 장치의 유기 절연막, 보호층 및/또는 뱅크층으로 형성할 수 있다. A process for manufacturing a low-k organic insulating film from a binder resin into which porous supramolecules are introduced according to the present invention will be described. First, the binder resin into which the porous supramolecules are introduced and, if necessary, a coating composition in which other additives are dispersed in a solvent are coated on a substrate, and the liquid coating composition is pre-bake at a predetermined temperature to obtain a solvent. is evaporated to form an organic insulating film. Then, the organic insulating film obtained is exposed and developed to form a pattern, and the organic insulating film on which the pattern is formed is subjected to heat treatment to post-bake, thereby forming an organic insulating film, a protective layer and/or a bank layer of a display device. .
구체적으로, 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지 및 필요에 따라 기타 첨가제가 용매에 분산되어 있는 코팅 조성물을 적절한 기재에 코팅한다. 코팅 조성물이 코팅되는 기재는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 코팅 조성물은 유리 기판, 투명 플라스틱 기판, 실리콘 웨이퍼, 산화실리콘 웨이퍼 또는 질화실리콘 웨이퍼 등의 상부에 코팅될 수도 있으며, 또는 유리 또는 플라스틱과 같은 절연 기판 상에 형성된 소스/드레인 전극과 같은 금속층, 표시 장치 중에서 산화실리콘이나 질화실리콘으로 제조될 수 있는 보호층 또는 층간 절연막의 상부에 코팅될 수 있다. Specifically, the coating composition in which the binder resin into which the porous supramolecules are introduced and, if necessary, other additives are dispersed in a solvent, is coated on an appropriate substrate. The substrate on which the coating composition is coated is not particularly limited. For example, the coating composition may be coated on a glass substrate, a transparent plastic substrate, a silicon wafer, a silicon oxide wafer or a silicon nitride wafer, etc., or a metal layer such as a source/drain electrode formed on an insulating substrate such as glass or plastic. , may be coated on top of a protective layer or an interlayer insulating film that may be made of silicon oxide or silicon nitride in a display device.
코팅 조성물을 적절한 기재 상에 코팅하는 방법은 중앙 적하 스핀법 등과 같은 스핀 코팅, 롤 코팅, 스프레이 코팅, 바 코팅, 토출 노즐식 코팅과 같은 슬릿 노즐을 이용한 슬릿 코팅 등의 방법을 이용할 수 있으며, 2가지 이상의 코팅 방법을 조합하여 코팅할 수 있다. 이때, 코팅된 막의 두께는 코팅 방법, 감광성 저유전 유기 절연막 조성물 중의 고형분의 농도, 점도 등에 따라 달라질 수 있지만, 건조 후에 막 두께가 0.5 ~ 10 ㎛가 되도록 도포할 수 있다.
As a method of coating the coating composition on an appropriate substrate, spin coating such as a central drop spin method, roll coating, spray coating, bar coating, slit coating using a slit nozzle such as discharge nozzle type coating, etc. may be used, 2 It can be coated by combining more than one coating method. In this case, the thickness of the coated film may vary depending on the coating method, the concentration of solids in the photosensitive low-k organic insulating film composition, viscosity, etc., but may be applied so that the film thickness is 0.5 to 10 µm after drying.
이어서, 기재 상에 코팅된 코팅 조성물에 대하여 프리베이크(pre-bake) 공정을 진행한다. 이 공정에 의하여 기재에 코팅된 코팅 조성물 중에 용매가 휘발되어 유동성이 없는 도막을 얻을 수 있다. 이 공정은 통상적으로 적절한 열을 가하여 용매를 휘발시키는데, 예를 들어 핫플레이트(hot plate) 가열의 경우에는 60 ~ 130℃에서 10 ~ 300 초간 수행될 수 있으며, 열 오븐을 사용하는 경우라면 60 ~ 140℃에서 20 ~ 500 초간 수행될 수 있다. Then, a pre-bake process is performed on the coating composition coated on the substrate. According to this process, the solvent is volatilized in the coating composition coated on the substrate to obtain a non-fluid coating film. This process usually applies appropriate heat to volatilize the solvent. For example, in the case of hot plate heating, it can be carried out at 60 ~ 130 ° C. for 10 ~ 300 seconds, and in the case of using a heat oven, 60 ~ It may be carried out at 140 ° C. for 20 to 500 seconds.
다음으로 선택적 노광 공정에서는 얻어진 유기 절연막을 노광 및 현상하여 패턴화한다. 예시적으로 노광 공정은 엑시머 레이저, 원자외선, 자외선, 가시광선, 전자선, X선 또는 g-선(파장 436 nm), h-선(파장 405 nm), i-선(파장 365 nm) 또는 이들의 혼합 광선을 조사하여 수행될 수 있다. 이를 위하여 프리베이크 공정이 완료된 유기 절연막 위에 마스크 얼라이너, 스테퍼, 스캐터 등의 노광 장비를 이용할 수 있다. 노광은 접촉식(contact), 근접식(proximity), 투영식(projection) 노광법 등으로 수행될 수 있다. 노광 에너지는 제조된 유기 절연막의 감도에 따라 결정되지만 보통 30 ~ 200 mJ/cm의 범위일 수 있다. Next, in the selective exposure process, the obtained organic insulating film is exposed and developed to pattern it. Exemplary exposure process is excimer laser, deep ultraviolet, ultraviolet, visible light, electron beam, X-ray or g-ray (wavelength 436 nm), h-ray (wavelength 405 nm), i-ray (wavelength 365 nm) or these It can be carried out by irradiating a mixed beam of For this purpose, exposure equipment such as a mask aligner, a stepper, and a scatterer may be used on the organic insulating film on which the pre-bake process has been completed. The exposure may be performed by a contact type, proximity type, projection type exposure method, or the like. The exposure energy is determined according to the sensitivity of the prepared organic insulating film, but may usually be in the range of 30 to 200 mJ/cm.
노광 공정이 완료된 후 유기 절연막이 코팅된 기재를 현상액에 침지(dip)하거나 현상액을 기재에 분사(spray)하여 노광 부위의 유기 절연막을 제거하여 원하는 패턴을 형성할 수 있다. 현상액으로는 알칼리성인 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트 등의 무기 알칼리 화합물 또는 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드 등의 유기 알칼리 수용액을 사용할 수 있다. 예시적으로 액정표시장치를 제조함에 있어서는 금속 오염, 금속 부식 등의 이유로 테트라메틸암모늄하이드록사이드를 0.1 ~ 10 중량부 수용액의 형태로 사용하며, 20 내지 30 ℃에서 30 내지 120 초간 현상한 뒤, 초순수로 60 내지 120 초간 세정하고 건조하는 것이 바람직하다. After the exposure process is completed, a desired pattern may be formed by immersing the substrate coated with the organic insulating film in a developer or spraying the developer on the substrate to remove the organic insulating film on the exposed portion. As the developer, an alkaline inorganic alkali compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, or potassium silicate, or an organic aqueous alkali solution such as triethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, or tetraethylammonium hydroxide can be used For example, in manufacturing a liquid crystal display device, tetramethylammonium hydroxide is used in the form of 0.1 to 10 parts by weight of an aqueous solution for reasons of metal contamination, metal corrosion, etc., and then developed at 20 to 30° C. for 30 to 120 seconds, It is preferable to wash and dry for 60 to 120 seconds with ultrapure water.
이어서, 패턴이 형성된 감광성 유기 절연막에 대하여 포스트베이크 공정을 수행한다. 핫플레이트나 오븐 등의 가열장치를 이용하여 포스트베이크 처리할 수 있다. 상기 포스트베이크 조건은 150~350 ℃에서 10~180 분간 수행할 수 있는데, 이를 통해 최종 패턴이 형성된 감광성 유기 절연막을 얻을 수 있다.
Then, a post-baking process is performed on the photosensitive organic insulating film on which the pattern is formed. The post-baking process can be performed using a heating device such as a hot plate or an oven. The post-bake condition may be performed at 150 to 350° C. for 10 to 180 minutes, through which a photosensitive organic insulating film having a final pattern formed therein may be obtained.
본 발명에 따라 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지를 유기 절연막 소재로 사용함으로써, 유기 절연막의 밀도가 낮아진다. 이에 따라, 궁극적으로 유기 절연막의 분극률이 작아지므로, 유기 절연막의 유전상수 값을 낮출 수 있다. 이로 인하여, 표시 소자의 기생 정전 용량을 줄일 수 있어서 표시 패널에 인가되는 로드를 감소시킬 수 있으므로, 표시 소자의 소비 전력을 저감할 수 있다. 유기 절연막의 두께가 얇더라도 충분히 낮은 유전상수 값을 확보할 수 있으므로, 유기 절연막의 패턴 과정에서 광량이 적게 필요하기 때문에 공정의 효율성을 증대시킬 수 있다. 또한, 얇은 유기 절연막을 채택함으로써, 접힘(folding)이나 굽힘(bending)에 의한 스트레스가 적기 때문에, 플렉서블(flexible) 표시 장치에도 활용될 수 있다. By using the binder resin into which the porous supramolecules are introduced according to the present invention as a material for the organic insulating film, the density of the organic insulating film is lowered. Accordingly, the polarizability of the organic insulating layer is ultimately reduced, so that the dielectric constant value of the organic insulating layer can be lowered. As a result, parasitic capacitance of the display element can be reduced, thereby reducing a load applied to the display panel, and thus power consumption of the display element can be reduced. Since a sufficiently low dielectric constant value can be secured even if the thickness of the organic insulating layer is thin, a small amount of light is required in the patterning process of the organic insulating layer, so that the efficiency of the process can be increased. In addition, since stress due to folding or bending is low by adopting a thin organic insulating layer, it can be used in a flexible display device.
뿐만 아니라, 기공성 초분자가 바인더 수지의 측쇄에 도입됨으로써, roughness가 증가하여, 기재에 대한 접착력이 향상되었다. 따라서, 본 발명의 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지를 포함하는 저유전 유기 절연막은 표시 장치를 구성하는 소자에 견고하게 형성될 수 있다는 이점을 갖는다.
In addition, as the porous supramolecules were introduced into the side chain of the binder resin, roughness was increased, and adhesion to the substrate was improved. Therefore, the low-k organic insulating film including the binder resin into which the porous supramolecules of the present invention are introduced has an advantage that it can be firmly formed on elements constituting the display device.
[표시 장치][display device]
본 발명에 따라 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지로 제조되는 유기 절연막은 낮은 유전상수 값을 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 저유전 유기 절연막은 박막트랜지스터(TFT)가 형성되는 표시 장치의 유기 절연막, 보호층 및/또는 뱅크층을 구성할 수 있다. 이러한 표시 장치의 비제한적인 예로는 액정표시장치(LCD) 또는 유기발광표시자치를 들 수 있다. 도 1은 예시적으로 프린지 필드 스위칭 모드 액정표시장치를 개략적으로 도시하고 있다. According to the present invention, the organic insulating film made of the binder resin into which the porous supramolecules are introduced has a low dielectric constant value. Accordingly, the low-k organic insulating layer according to the present invention may constitute an organic insulating layer, a protective layer, and/or a bank layer of a display device in which a thin film transistor (TFT) is formed. A non-limiting example of such a display device may include a liquid crystal display (LCD) or an organic light emitting display device. 1 schematically shows an exemplary fringe field switching mode liquid crystal display.
도 1에 도시한 것과 같이, 액정표시장치(100)는 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)이 대향적으로 마주하고 있으며, 이들 기판(101, 102) 사이에 액정층(110)이 개재되어 있다. 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)은 플라스틱 또는 유리로 제조될 수 있으며, 제 1 기판(101)의 상부에 다수의 전극 및 배선이 적층된다. As shown in FIG. 1 , in the
제 1 기판(101)의 상부에 적층되는 다수의 전극 및 배선에 대해서 보다 구체적으로 살펴보면, 제 1 기판(101)의 상부에 일방향으로 다수의 게이트 배선(미도시)이 연장되어 있으며, 이러한 다수의 게이트 배선(미도시)과 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하며 제 2 방향으로 다수의 데이터 배선(170)이 형성되어 있다. 게이트 배선(미도시)의 일단에 연결되어 비표시 영역에 게이트패드(미도시)가 형성되고, 데이터 배선(170)의 일단에 연결되어 비표시 영역에 데이터패드(미도시)가 형성된다.
Looking in more detail with respect to the plurality of electrodes and wires stacked on the
다수의 화소영역(P) 각각에는 게이트 전극(122)과, 게이트 절연막(124)과, 액티브층(126a) 오믹콘택층(126b)을 포함하는 반도체층(126)과, 소스 및 드레인 전극(132, 134)으로 이루어지는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되어 있다. 게이트 전극(122)은 게이트 배선(미도시)에 연결되며, 제 1 기판(101) 상에 형성된다. 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(122) 상에, 무기 절연물질, 예를 들어 산화실리콘(SiOx)이나 질화실리콘(SiNx)와 같은 무기 절연물질로 이루어지는 게이트 절연막(124)이 형성된다. In each of the plurality of pixel regions P, a
게이트 절연막(124) 상에는 순수 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층(126a)과, 액티브층(126a) 상에 형성되며 액티브층(126a)의 중앙을 노출시키고 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹콘택층(126b)이 형성되어 있다. 액티브층(126a)과 오믹콘택층(126b)은 반도체층(126)을 이룬다.An
반도체층(126) 상에는 서로 이격하여 액티브층(126a)의 중앙을 노출시키는 소스 및 드레인 전극(132, 134))이 형성되어 있다. 소스 전극(132)은 반도체층(126) 상에 위치하며 데이터 배선(170)에서 연장되며, 드레인 전극(134)은 반도체층(126) 상에서 소스 전극(132)과 이격하여 위치한다. 박막트랜지스터(Tr)는 스위칭 영역(TrA)에 위치하고 있다.
Source and
또한, 게이트 절연막(124) 상에는 제 2 방향을 따라 연장되는 데이터 배선(170)이 게이트 배선(미도시)과 교차하여 형성되고 있다. 데이터 배선(170)은 화소영역(P)에 위치하는 박막트랜지스터(Tr)의 소스 전극(132)으로부터 연장된다. 한편, 도면으로 표시하지는 않았으나, 하나의 예시적인 실시형태에서, 게이트 절연막(124) 상에는 공통배선(미도시)이 데이터 배선(170)에 평행한 제 2 방향을 따라 형성되어, 게이트 배선(미도시)과 교차하고 있다. 대안적인 실시형태에서, 공통배선(미도시)은 게이트 배선(미도시)과 평행하게 게이트 배선(미도시)과 동일층에 형성될 수도 있다. In addition, a
한편, 데이터 배선(170), 소스 전극(132), 드레인 전극(134) 및 공통배선(미도시)을 덮는 제 1 보호층(128)이 형성된다. 이 제 1 보호층(128)에는 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(134)을 노출시키는 드레인 콘택홀(135)이 형성되어 있다. 이 제 1 보호층(128)은 유기 절연막일 수 있는데, 본 발명에 따라 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지로 제조되는 저유전 유기 절연막으로 구성될 수 있다. 제 1 보호층(164)은 화소전극(140)을 형성하는 과정에서 오믹콘택층(126b)이 손상되는 것을 방지한다. Meanwhile, a first
또한, 각각의 화소영역(P)에는 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(134)과 드레인 콘택홀(135)을 통해 접촉하여 전기적으로 연결되는 제 1 전극으로서의 화소전극(140)이 본 발명의 유기 절연막으로 구성될 수 있는 제 1 보호층(128) 상에 형성되어 있다. 화소전극(140)은 투명 도전성 물질로 이루어지며, 각각의 화소영역(P) 내에서 판 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 도전성 물질은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide; ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide; IZO)일 수 있다. 도면으로 도시하지 않았지만, 제 1 보호층(128) 상부의 비-표시영역에는 화소전극(140)과 동일한 투명 도전성 소재로 제조되는 게이트 패드 전극 및 데이터 패드 전극이 형성되는데, 게이트패드 전극은 게이트패드 콘택홀(미도시)을 통하여 게이트패드에 전기적으로 연결되고, 데이터패드 전극은 데이터패드 콘택홀(미도시)을 통하여 데이터패드에 전기적으로 연결된다. In addition, in each pixel region P, the
화소전극(140) 상부에는 제 2 보호층(129)이 형성되어 있다. 이 제 2 보호층(129)은 유기 절연막일 수 있으며, 전술한 제 1 보호층(128)과 마찬가지로 본 발명에 따른 저유전 유기 절연막으로 구성될 수 있다. A
한편, 제 2 보호층(129) 상에는 상기 판 형태의 화소전극(140)과 중첩하며 다수의 슬릿 형태의 홀(개구부, 152)을 갖는 공통전극(150)이 형성되어 있다. 화소전극(140)과 마찬가지로 제 2 전극으로서의 공통전극(150)은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 제조될 수 있다. 공통전극(150)은 다수의 화소영역(P)이 형성된 표시영역 전면에 형성된다. 판 형태의 제 1 전극일 수 있는 화소전극(140)과 개구부(152)를 갖는 제 2 전극일 수 있는 공통전극(150) 사이에 전압이 인가되면, 프린지 필드(fringe field)가 형성되어 액정이 구동됨으로써, 투과 효율이 향상되고 고품질의 영상이 표시된다. Meanwhile, a
도면으로 도시하지는 않았으나 컬러 필터 기판을 구성하는 제 2 기판(102)의 하부에는 각각의 화소영역(P)에 대응되는 개구부를 갖는 차광부재인 블랙매트릭스가 형성되고, 블랙매트릭스의 하부와 블랙매트릭스의 개구부를 통하여 노출된 제 2 기판(102)의 하부에는 컬러필터층이 형성된다. 컬러필터층(미도시)은 화소영역(P)에 대응되는 적, 녹, 청 컬러필터를 포함한다. Although not shown in the drawings, a black matrix, which is a light blocking member having an opening corresponding to each pixel region P, is formed under the
또한, 컬러필터층(미도시)과 액정층(110) 사이에는 컬러필터층(미도시)의 보호 및 표면을 평탄화하기 위하여 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄 등과 같은 소재의 오버코트층(미도시)이 더 형성될 수 있다.
In addition, an overcoat layer (not shown) made of a material such as polyimide, polyacrylate, polyurethane, etc. is provided between the color filter layer (not shown) and the
전술한 것과 같이 본 발명의 유기 절연막은 유전상수 값이 낮기 때문에, 이 유기 절연막으로 형성될 수 있는 제 1 보호층(128) 및/또는 제 2 보호층(129)에서의 기생 정전 용량 값이 감소되므로 소비 전력을 저감할 수 있다. 뿐만 아니라, 낮은 유전율로 인하여 본 발명의 저유전 유기 절연막으로부터 구성되는 제 1 보호층(128) 및/또는 2 보호층(129)의 두께를 얇게 하여도 무방하다. 따라서, 어레이 기판의 박형화를 도모할 수 있게 되고, 낮은 광량에 의해서도 이들 보호층(128, 129)에 대한 미세한 패턴 작업이 가능하다. 또한, 굽힘 및 접힘에 대한 스트레스가 덜하기 때문에, 플렉서블 표시 장치로 활용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지를 포함하는 유기 절연막은 기재에 대한 접착력이 향상되었다. 따라서, 본 발명의 유기 소재를 적용한 유기 절연막을 제 1 보호층(128) 및/또는 제 2 보호층(129)으로 사용하면, 강한 충격에 의해서도 이들 보호층(128, 129)이 기재로부터 박리되지 않고 기재에 견고하게 부착될 수 있는 이점을 갖는다.
As described above, since the organic insulating film of the present invention has a low dielectric constant, the parasitic capacitance value in the
한편, 본 발명에 따른 유기 절연막은 유기발광다이오드 표시장치의 층간 절연막, 보호층 및/또는 뱅크층과 같은 절연막의 소재로 활용될 수 있다. 도 2는 본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따라 유기 절연막을 포함하는 유기발광다이오드 표시장치(200)를 개략적으로 도시하고 있다. Meanwhile, the organic insulating film according to the present invention may be used as a material of an insulating film such as an interlayer insulating film, a protective layer, and/or a bank layer of an organic light emitting diode display device. FIG. 2 schematically shows an organic light emitting
도 2에 도시한 것과 같이, 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 유기발광다이오드 표시장치(200)는 표시 영역(DR)과 표시 영역(DR) 주변에 비표시 영역(NDR)이 정의되어 있으며, 제 1 기판(201)과 제 2 기판(202)이 소정 간격 이격되어 마주하고 있다. 유기발광다이오드 표시장치(200)를 구성하는 제 1 기판(201) 및/또는 제 2 기판(202)은 유리 또는 플렉서블(flexible) 플라스틱으로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 2 , in the organic light emitting
예를 들어, 제 1 기판(201) 및 제 2 기판(202)은 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI) 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyeleneterepthalate, PET) 소재로 제조될 수 있다. 이러한 플라스틱 소재를 채택하여 플렉서블(flexible) 기판으로 응용될 수 있다. For example, the
유리 또는 플라스틱 기판일 수 있는 제 1 기판(201)의 표시 영역(DR)을 구성하는 각각의 화소영역에 스위칭 박막트랜지스터(미도시)와, 구동 박막트랜지스터(DTr)와, 유기발광다이오드(E)를 포함하는 유기발광소자(210)가 위치한다. 이때, 제 1 기판(201)과 유기발광소자(210)의 인캡슐레이션을 위하여, 제 2 기판(202)이 접착제 또는 충진성 실링재(290)를 통하여, 제 1 기판(201)에 대향적으로 합착된다. A switching thin film transistor (not shown), a driving thin film transistor (DTr), and an organic light emitting diode (E) in each pixel region constituting the display region DR of the
제 1 기판(201)의 상부에는 다수의 전극, 신호 배선 및 층으로 구성되는 유기발광소자(210)가 형성되는데, 이에 대해서 구체적으로 살펴본다. 제 1 기판(201)의 표시 영역(DR)의 각각의 화소영역에 반도체층(226)이 형성된다. 반도체층(226)은 실리콘으로 이루어지며 중앙부의 채널을 이루는 액티브 영역(226a)과, 액티브 영역(226a)의 양측으로 고농도의 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역(226b, 226c)으로 구성된다. An organic
이러한 반도체층(226)의 상부에 게이트 절연막(224)이 형성된다. 표시 영역(DR) 내의 각각의 화소영역에는 게이트 절연막(224)의 상부로 반도체층(226)의 액티브 영역(226a)에 대응하여 게이트 전극(222)과, 일방향으로 연장하는 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있다. A
특히, 게이트 전극(262)과 게이트 배선(미도시)의 상부 전면에 제 1 보호층(228)이 형성되어 있다. 제 1 보호층(228)은 유기 절연막일 수 있으며, 본 발명에 따른 유기 절연막으로 구성될 수 있다. 제 1 보호층(228)과 그 하부의 게이트 절연막(264)은 반도체층(226)의 중앙을 구성하는 액티브 영역(226a)의 양측에 위치한 소스 및 드레인 영역(226b, 226c)을 각각 노출시키는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(227a, 227b)을 갖는다. In particular, a
도면으로 도시하지는 않았으나, 반도체층 콘택홀(227a, 227b)을 포함하는 제 1 보호층(228) 상에는 게이트 배선(미도시)과 교차하며, 화소 영역을 정의하며 금속 물질로 이루어진 데이터 배선(미도시)과, 이와 이격하여 전원 배선(미도시)이 형성된다. 선택적으로, 전원 배선(미도시)은 게이트 배선(미도시)이 형성되어 있는 게이트 절연막(224) 상에 게이트 배선(미도시)과 이격하여 평행하게 형성될 수 있다.
Although not shown in the drawings, on the
또한, 표시 영역(DR)에는 제 1, 2 반도체층 콘택홀(227a, 227b)을 포함하는 제 1 보호층(228) 상에 서로 이격하며, 제 1, 2 반도체층 콘택홀(227a, 267b)을 통해 노출된 소스 및 드레인영역(226b, 226c)과 각각 접촉하는 소스 및 드레인 전극(232, 234)이 형성되어 있다. In addition, in the display region DR, the first and second semiconductor
소스 및 드레인 전극(232, 234)과, 이들 전극(232, 234)과 접촉하는 소스 및 드레인 영역(226b, 226c)을 포함하는 반도체층(226)과, 반도체층(226) 상부에 형성된 게이트 절연막(224) 및 게이트 전극(222)은 구동 박막트랜지스터(DTr)를 구성한다. 도면으로 나타내지 않았으나, 게이트배선(미도시)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 배선이 형성된다. 또한, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(DTr)와 동일한 구조로서, 구동 박막트랜지스터(DTr)와 연결된다. A
도 2에서는 구동 박막트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막트랜지스터(미도시)의 형태로서, 반도체층(226)이 폴리실리콘으로 이루어진 탑 게이트(Top gate) 타입을 예로 도시하였으나, 반도체층이 순수 및 불순물의 비정질실리콘으로 이루어진 바텀 게이트(Bottom gate) 타입으로 형성될 수도 있다. In FIG. 2, a top gate type in which the
표시 영역(DR)의 구동 박막트랜지스터(DTr) 및 스위칭 박막트랜지스터(미도시)를 포함한 제 1 기판(201)의 전면에 제 2 보호층(229)이 형성된다. 제 2 보호층(229)에는 드레인 콘택홀(235)이 형성되는데, 드레인 콘택홀(235)을 통하여 유기발광다이오드(E)를 구성하는 제 1 전극(252)이 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(234)과 전기적으로 접촉할 수 있다. 제 2 보호층(229)은 예를 들어 평탄한 표면을 가질 수 있도록 유기 절연 소재로 형성될 수 있는데, 본 발명에 따른 유기 절연막으로 형성될 수 있다.
A
한편, 본 발명에 따른 유기 절연막으로 구성될 수 있는 제 2 보호층(229) 상부의 실질적으로 화상을 표시하는 영역에는 유기발광다이오드(E)를 구성하는 제 1 전극(252), 유기발광층(254) 및 제 2 전극(256)이 순차적으로 형성된다. 제 1 전극(252)은 구동 박막트랜지스터(DTr)의 드레인 전극(234)과 연결된다.On the other hand, the
예시적으로, 제 1 전극(252)은 애노드(anode) 전극으로서, 일함수 값이 비교적 높은 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO)를 사용할 수 있다. 한편, 제 2 전극(256)은 캐소드(cathode) 전극일 수 있으며, 비교적 일함수 값이 낮은 물질인 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)으로 이루어진다.Exemplarily, as the
제 1 전극(252)와 제 2 전극(256) 사이에 적층되는 유기발광층(254)은 발광 물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 유기발광층(254)을 정공주입층(hole injection layer, HIL), 정공수송층(hole transporting layer, HTL), 발광층(emitting material layer, EML), 전자수송층(electron transporting layer, ETL) 및 전자주입층(electron injection layer, EIL)의 다중층으로 구성하여 발광 효율을 극대화할 수 있다. The organic
따라서, 유기발광소자(210)에서 선택된 색 신호에 따라 제 1 전극(252)과 제 2 전극(256)으로 소정의 전압이 인가되면, 제 1 전극(252)으로부터 주입된 정공과 제 2 전극(256)으로부터 인가된 전자가 유기발광층(254)으로 수송되어, 엑시톤(exciton)을 이루고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 천이될 때 빛이 발생되어 가시광선의 형태로 방출된다. 이때, 하부 발광 타입인 경우, 발광된 빛은 투명한 제 1 전극(252)을 통과하여 외부로 나가게 되므로, 유기발광소자(210)는 임의의 화상을 구현하게 된다.
Accordingly, when a predetermined voltage is applied to the
한편, 제 1 전극(252)은 각각의 화소영역별로 형성되는데, 각 화소영역 별로 형성된 제 1 전극(252) 사이에는 뱅크층(bank, 253)이 위치한다. 뱅크층(253)은 유기 절연막 형태일 수 있으며, 본 발명에 따른 유기 절연막이 뱅크층(253)을 구성할 수 있다. 예를 들어, 뱅크층(253)은 각각의 화소를 둘러싸는 형태로 제 1 전극(252)의 테두리와 중첩되도록 형성되며, 표시 영역(DR) 전체적으로 다수의 개구부를 갖는 격자 형태를 이룰 수 있다. 즉, 뱅크층(253)은 제 1 기판(201) 전체적으로 격자 구조의 매트릭스 타입으로 형성되며, 뱅크층(253)을 각각의 화소영역별 경계부로 하여 제 1 전극(252)이 화소영역 별로 분리된 구조로 형성된다. Meanwhile, the
선택적으로, 유기발광소자(210)의 전면으로 패시베이션층(280)이 형성될 수 있다. 제 2 전극(256)만으로는 유기발광층(254) 내부로의 수분 침투를 완전히 억제할 수 없기 때문에, 유기발광소자(210)의 전면으로 패시베이션층(280)을 형성함으로써 유기발광다이오드(E), 특히 유기발광층(254)으로의 수분 침투를 억제할 수 있다. Optionally, a
하나의 예시적인 실시형태에서 패시베이션층(280)은 산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 무기 절연 소재로 구성되는 단층 구조일 수 있다. 다른 예시적인 실시형태에서, 패시베이션층(280)은 산화실리콘이나 질화실리콘과 같은 무기 절연 소재를 이용하여 제 2 전극(256)의 상부에 적층되는 제 1 무기층 (미도시)과, 올레핀계 수지, 에폭시 수지, 플루오로 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리실록산과 같은 고분자 소재를 이용하여 제 1 무기층(미도시)의 상부에 적층되는 유기층(미도시)과, 산화실리콘이나 질화실리콘과 같은 무기 절연 소재를 이용하여 유기층(미도시)의 상부에 적층되는 제 2 무기층(미도시)과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.In one exemplary embodiment, the
제 2 실시형태에 따른 표시 장치(200)에서도 저유전율이 확보된 유기 절연막이 제 1 보호층(228), 제 2 보호층(229) 및/또는 뱅크층(253)을 구성할 수 있다. 따라서 유기발광소자(210)에서의 소비 전력을 저감할 수 있고, 제 1 보호층(228), 제 2 보호층(229) 및/또는 뱅크층(253)의 두께를 얇게 할 수 있으므로 소형화 추세에 부합할 수 있다. 특히 제 1 보호층(228)의 패턴을 형성할 때, 적은 광량으로도 충분히 미세한 패턴이 가능하기 때문에, 고화질의 표시 장치에 적용될 수 있으며, 굽힘 및 접힘에 대한 스트레스가 덜하기 때문에 플렉서블 표시 장치로 활용될 수 있다. Even in the
또한, 본 발명에 따라 기공성 초분자가 도입된 바인더 수지를 포함하는 유기 절연막은 기재에 대한 접착력이 향상되었다. 따라서, 본 발명의 유기 소재를 적용한 유기 절연막을 제 1 보호층(228), 제 2 보호층(229) 및/또는 뱅크층(253)으로 사용하면, 강한 충격에 의해서도 이들 보호층(228, 229) 및/또는 뱅크층(253)이 기재로부터 박리되지 않고 기재에 견고하게 부착될 수 있는 이점을 갖는다.
In addition, according to the present invention, the organic insulating film including the binder resin into which the porous supramolecules are introduced has improved adhesion to the substrate. Therefore, when the organic insulating film to which the organic material of the present invention is applied is used as the first
이하, 예시적인 실시예를 참조하면서 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 기재된 기술사상으로 한정되지 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments, but the present invention is not limited to the technical ideas described in the examples.
실시예Example 1: One: 기공성porosity 초분자를supramolecules 도입한 introduced 아크릴레이트계Acrylates 유기 절연막 제조 Organic Insulation Film Manufacturing
기공성 초분자로서 쿠커비투릴이 도입된 아크릴레이트계 유기 절연막을 제조하였다.
An acrylate-based organic insulating film into which cucurbituril was introduced as a porous supramolecule was prepared.
실시예Example 2: 2: 기공성porosity 초분자를supramolecules 도입한 introduced 우레탄아크릴레이트폴리실록산계Urethane acrylate polysiloxane 유기 절연막 제조 Organic Insulation Film Manufacturing
기공성 초분자로서 쿠커비투릴이 도입된 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 유기 절연막을 제조하였다.
A urethane acrylate polysiloxane-based organic insulating film into which cucurbituril was introduced as a porous supramolecule was prepared.
비교예comparative example 1: One: 기공성porosity 초분자를supramolecules 첨가하지 않은 not added 아크릴레이트계Acrylates 유기 절연막 제조 Organic Insulation Film Manufacturing
실시예 1과 비교해서 기공성 초분자를 첨가하지 않고, 아크릴레이트계 바인더 수지만을 사용한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 아크릴계 유기 절연막을 제조하였다.
Compared to Example 1, the procedure of Example 1 was repeated except that an acrylate-based binder resin was used without adding porous supramolecules to prepare an acryl-based organic insulating film.
비교예comparative example 2: 2: 기공성porosity 초분자를supramolecules 배합한 blended 아크릴레이트계Acrylates 유기 절연막 제조 Organic Insulation Film Manufacturing
실시예 1과 비교해서 기공성 초분자를 아크릴레이트계 바인더 수지에 단순히 배합한 것을 제외하고, 실시예 1의 절차를 반복하여 아크릴계 유기 절연막을 제조하였다.
Compared with Example 1, the procedure of Example 1 was repeated, except that the porous supramolecules were simply blended into the acrylate-based binder resin to prepare an acrylic organic insulating film.
비교예comparative example 3: 3: 기공성porosity 초분자를supramolecules 첨가하지 않은 not added 우레탄아크릴레이트폴리실록산계Urethane acrylate polysiloxane 유기 절연막 제조 Organic Insulation Film Manufacturing
실시예 2와 비교해서, 기공성 초분자를 첨가하지 않고 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 바인더 수지만을 사용한 것을 제외하고, 실시예 2의 절차를 반복하여 유기 절연막을 제조하였다.
Compared with Example 2, the procedure of Example 2 was repeated to prepare an organic insulating film, except that only a urethane acrylate polysiloxane-based binder resin was used without adding porous supramolecules.
비교예comparative example 4: 4: 기공성porosity 초분자를supramolecules 배합한 blended 우레탄아크릴레이트폴리실록산계Urethane acrylate polysiloxane 유기 절연막 제조 Organic Insulation Film Manufacturing
실시예 2와 비교해서, 기공성 초분자를 첨가하지 않고 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 바인더 수지에 기공성 초분자를 단순 배합한 것을 제외하고, 실시예 2의 절차를 반복하여 유기 절연막을 제조하였다.
Compared with Example 2, the procedure of Example 2 was repeated, except that the porous supramolecules were simply mixed with the urethane acrylate polysiloxane-based binder resin without adding the porous supramolecules to prepare an organic insulating film.
실험예Experimental example 1: 유전율 측정 1: dielectric constant measurement
위 실시예 및 비교예에서 각각 제조된 유기 절연막에 대한 정전 용량을 측정하여 해당 유기 절연막의 유전율을 측정하였다. 정전 용량을 측정하는 다음 식을 이용하여 각각의 감광성 유기 절연막에 대한 유전율을 측정하였다. The dielectric constant of the organic insulating layer was measured by measuring the capacitance of each of the organic insulating layers prepared in the above Examples and Comparative Examples. The dielectric constant of each photosensitive organic insulating film was measured using the following equation for measuring the capacitance.
식에서 C는 정전 용량을 나타내고, εs는 각각의 유기 절연막 소재의 유전상수를 나타내고, ε0은 자유공간에서의 유전상수로서, 8.854 ×10-2이다. d는 도전체 사이의 거리로서, 유기 절연막의 두께이다. 하부 전극으로 몰리브덴 도트 패턴 전극을 사용하였으며, 상부 전극으로 알루미늄 스퀘어 패턴 전극을 사용하였다. 본 실험예에 따라 측정한 각각의 감광성 유기 절연막에 대한 유전율 측정 결과는 하기 표 1에 표시되어 있다. 기공성 초분자를 바인더 수지에 도입하면, 기공성 초분자가 도입되지 않은 경우 및 기공성 초분자를 바인더 수지와 단순히 혼합한 경우와 비교해서 유전율이 크게 저하되었음을 확인하였다.
In the formula, C represents the capacitance, ε s represents the dielectric constant of each organic insulating film material, and ε 0 is the dielectric constant in free space, which is 8.854 × 10 -2 . d is the distance between the conductors and is the thickness of the organic insulating film. A molybdenum dot pattern electrode was used as a lower electrode, and an aluminum square pattern electrode was used as an upper electrode. The dielectric constant measurement results for each photosensitive organic insulating film measured according to this experimental example are shown in Table 1 below. When the porous supramolecules were introduced into the binder resin, it was confirmed that the dielectric constant was significantly lowered compared to the case where the porous supramolecules were not introduced and the case where the porous supramolecules were simply mixed with the binder resin.
실험예Experimental example 2: 접착력 테스트 2: Adhesion test
실시예 및 비교예에서 제조된 유기 절연막을 대상으로 접착력을 측정하였다. 먼저, 각각의 유기 절연막의 기재에 대한 접착력의 유의미한 차이를 알아보기 위하여, Cross-Cut Tape test를 수행하였다. 630 nm 두께의 글라스 기판에 각각의 유기 절연막을 3 ㎛의 두께로 도포하고, 유기 절연막 상부에 티타늄막을 0.5 ㎛의 두께로 증착하여 샘플을 제작하였다. 2 atm, 120℃, 상대습도 100% 조건에서 pressure cooker test(PCT)를 수행하였다. 샘플에 대하여 각각 6시간씩 4회 반복하여 총 24시간 진행하였다. Cross-Cut Tape test를 수행하기 위하여, 커터(cutter)를 이용하여 각 샘플을 2 mm 등간격으로 5 x 5 사각 패턴을 형성하였다. 3M 투명 양면 테이프를 시편에 붙였다가 뗀 후 그 양상을 반복하여 비교하였다. The adhesive force of the organic insulating films prepared in Examples and Comparative Examples was measured. First, in order to find out a significant difference in the adhesive force of each organic insulating film to the substrate, a cross-cut tape test was performed. A sample was prepared by coating each organic insulating film to a thickness of 3 µm on a 630 nm-thick glass substrate, and depositing a titanium film to a thickness of 0.5 µm on the organic insulating film. A pressure cooker test (PCT) was performed at 2 atm, 120° C., and 100% relative humidity. The samples were repeated 4 times for 6 hours each, for a total of 24 hours. In order to perform the Cross-Cut Tape test, a 5 x 5 square pattern was formed on each sample at an equal interval of 2 mm using a cutter. 3M transparent double-sided tape was applied to the specimen and removed, and the pattern was repeated and compared.
도 3a는 아크릴레이트계 바인더 수지에 기공성 초분자를 도입한 유기 절연막(실시예 1), 도 3b는 아크릴레이트계 바인더 수지만을 사용한 유기 절연막(비교예 1), 도 3c는 아크릴레이트계 바인더 수지에 기공성 분자를 단순 혼합한 유기 절연막(비교예 2)에 대한 Cross-Cut tape 테스트 결과를 나타낸다. 또한, 도 4a는 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 바인더 수지에 기공성 초분자를 도입한 유기 절연막(실시예 2), 도 4b는 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 바인더 수지만을 사용한 유기 절연막(비교예 3), 도 3c는 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 바인더 수지에 기공성 분자를 단순 혼합한 유기 절연막(비교예 4)에 대한 Cross-Cut tape 테스트 결과를 나타낸다. 측정 결과는 하기 표 1에도 표시되어 있다. 실시예에 따라 바인더 수지에 기공성 초분자를 도입한 유기 절연막이 글라스 기판에서 박리되지 않았으나, 비교예에 따라 단순히 바인더 수지만을 사용하거나 기공성 초분자를 단순 배합한 경우에는 유기 절연막이 테이프 부착 및 탈착 2회부터 글라스 기판의 계면에서 박리되었음을 확인하였다. 3A is an organic insulating film in which porous supramolecules are introduced into an acrylate-based binder resin (Example 1), FIG. 3B is an organic insulating film using only an acrylate-based binder resin (Comparative Example 1), and FIG. 3C is an acrylate-based binder resin. The cross-cut tape test results for the organic insulating film (Comparative Example 2) in which porous molecules were simply mixed with In addition, FIG. 4A is an organic insulating film in which porous supramolecules are introduced into a urethane acrylate polysiloxane-based binder resin (Example 2), FIG. 4B is an organic insulating film using only a urethane acrylate polysiloxane-based binder resin (Comparative Example 3), and FIG. 3C is a cross-cut tape test result for an organic insulating film (Comparative Example 4) in which porous molecules are simply mixed with a urethane acrylate polysiloxane-based binder resin. The measurement results are also shown in Table 1 below. According to the embodiment, the organic insulating film in which the porous supramolecules were introduced into the binder resin was not peeled off from the glass substrate. It was confirmed that peeling from the interface of the glass substrate from the second time.
계속해서, 실시예 및 비교예에서 각각 제조된 유기 절연막을 대상으로 박리 테스트를 통한 박리 강도를 측정하였다. 630 nm 두께의 글라스 기판에 각각의 유기 절연막을 3 ㎛의 두께로 도포하고, 각각의 유기 절연막이 글라스 기판으로부터 박리될 때의 강도를 측정하였다. Subsequently, the peel strength through a peel test was measured for the organic insulating films prepared in Examples and Comparative Examples, respectively. Each organic insulating film was applied to a thickness of 3 μm on a 630 nm thick glass substrate, and the strength when each organic insulating film was peeled off from the glass substrate was measured.
도 5a는 아크릴레이트계 바인더 수지에 기공성 초분자를 도입한 유기 절연막(실시예 1), 도 5b는 아크릴레이트계 바인더 수지만을 사용한 유기 절연막(비교예 1), 도 5c는 아크릴레이트계 바인더 수지에 기공성 분자를 단순 혼합한 유기 절연막(비교예 2)에 대한 박리 강도를 측정한 결과를 도시한 그래프이다. 또한, 도 6a는 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 바인더 수지에 기공성 초분자를 도입한 유기 절연막(실시예 2), 도 6b는 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 바인더 수지만을 사용한 유기 절연막(비교예 3), 도 6c는 우레탄아크릴레이트폴리실록산계 바인더 수지에 기공성 분자를 단순 혼합한 유기 절연막(비교예 4)에 대한 박리 강도를 측정한 결과를 도시한 그래프이다. 측정 결과는 하기 표 1에도 표시되어 있다. 기공성 초분자가 바인더 수지에 도입된 유기 절연막의 강도가 크게 증가하여, 기공성 초분자가 바인더 수지에 도입된 유기 절연막은 기재에 대한 접착력이 크게 향상되었음을 확인하였다. 5A is an organic insulating film in which porous supramolecules are introduced into an acrylate-based binder resin (Example 1), FIG. 5B is an organic insulating film using only an acrylate-based binder resin (Comparative Example 1), and FIG. 5C is an acrylate-based binder resin. It is a graph showing the results of measuring the peel strength of the organic insulating film (Comparative Example 2) in which porous molecules were simply mixed with the . 6A is an organic insulating film in which porous supramolecules are introduced into a urethane acrylate polysiloxane-based binder resin (Example 2), FIG. 6B is an organic insulating film using only a urethane acrylate polysiloxane-based binder resin (Comparative Example 3), FIG. 6C is a graph showing the results of measuring the peel strength of the organic insulating film (Comparative Example 4) in which porous molecules are simply mixed with a urethane acrylate polysiloxane-based binder resin. The measurement results are also shown in Table 1 below. It was confirmed that the strength of the organic insulating film in which the porous supramolecules were introduced into the binder resin was greatly increased, and the adhesion to the substrate was greatly improved in the organic insulating film in which the porous supramolecules were introduced into the binder resin.
(아크릴 수지에 기공성 초분자 도입)Example 1
(Introduced porous supramolecules into acrylic resin)
(우레탄아크릴실록산 수지에 기공성 초분자 도입Example 2
(Introduced porous supramolecules to urethane acrylic siloxane resin
(아크릴 수지에 기공성 초분자 단순 배합)Comparative Example 2
(Simple mixing of porous supramolecules in acrylic resin)
(우레탄아크릴실록산 수지에 기공성 초분자 단순 배합)Comparative Example 4
(Simple mixing of porous supramolecules with urethane acrylic siloxane resin)
상기에서는 본 발명의 예시적인 실시형태 및 실시예에 기초하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명이 전술한 실시형태 및 실시예에 기재된 기술사상으로 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 실시형태 및 실시예를 토대로 다양한 변형과 변경을 용이하게 추고할 수 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위는 이러한 변형과 변경을 포함한다는 사실은 첨부하는 청구의 범위를 통하여 더욱 분명해질 것이다.
In the above, the present invention has been described based on exemplary embodiments and examples of the present invention, but the present invention is not limited to the technical ideas described in the above-described embodiments and examples. Rather, those skilled in the art to which the present invention pertains can easily propose various modifications and changes based on the above-described embodiments and examples. However, the fact that the scope of the present invention includes such modifications and variations will become more apparent from the appended claims.
100, 200: 표시 장치 101, 201: 제 1 기판
102, 202: 제 2 기판 110: 액정층
122, 222: 게이트 전극 124, 224: 게이트 절연막
126, 226: 반도체층 128, 228: 제 1 보호층
129, 229: 제 2 보호층 132, 232: 소스 전극
134, 234: 드레인 전극 140: 화소전극
150: 공통전극 210: 유기발광소자
252: 제 1 전극 253: 뱅크층
254: 유기발광층 256: 제 2 전극
280: 패시베이션층 Tr: 박막트랜지스터
TrA: 스위칭 영역 P: 화소영역
DR: 표시 영역 NDR: 비표시 영역
DTr: 구동 박막트랜지스터 E: 유기발광다이오드100, 200:
102, 202: second substrate 110: liquid crystal layer
122, 222:
126, 226:
129, 229:
134, 234: drain electrode 140: pixel electrode
150: common electrode 210: organic light emitting device
252: first electrode 253: bank layer
254: organic light emitting layer 256: second electrode
280: passivation layer Tr: thin film transistor
TrA: switching area P: pixel area
DR: visible area NDR: non-display area
DTr: driving thin film transistor E: organic light emitting diode
Claims (11)
상기 제 1 기판 상에 위치하는 박막트랜지스터;
상기 박막트랜지스터 상에 위치하는 유기 절연막; 및
상기 유기 절연막 상에 위치하는 제 1 전극을 포함하며,
상기 유기 절연막은 사이클로덱스트린, 쿠커비투릴(cucurbituril), 칼릭스아렌(calixarene), 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 기공성 초분자가 측쇄에 도입되어 있는 바인더 수지를 포함하는 표시 장치.
a first substrate on which a plurality of signal lines are arranged;
a thin film transistor positioned on the first substrate;
an organic insulating film positioned on the thin film transistor; and
a first electrode positioned on the organic insulating film;
The organic insulating layer includes a binder resin in which porous supramolecules selected from the group consisting of cyclodextrin, cucurbituril, calixarene, derivatives thereof, and combinations thereof are introduced into side chains.
상기 바인더 수지는 (메타)아크릴레이트 수지, 우레탄 수지, 폴리실록산 수지 및 이들의 공중합체로 구성되는 군에서 선택되는 표시 장치.
5. The method of claim 4,
The binder resin is a (meth) acrylate resin, a urethane resin, a polysiloxane resin, and a display device selected from the group consisting of copolymers thereof.
상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판과, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 개재되는 액정층을 더욱 포함하는 표시 장치.
6. The method according to any one of claims 4 to 5,
The display device further comprising: a second substrate facing the first substrate; and a liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate.
상기 제 1 전극과 대응하여 다수의 개구부를 갖는 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 보호층을 더욱 포함하며, 상기 보호층은 상기 유기 절연막과 동일한 물질로 이루어지는 표시 장치.
8. The method of claim 7,
A display further comprising: a second electrode having a plurality of openings corresponding to the first electrode; and a protective layer positioned between the first electrode and the second electrode, wherein the protective layer is made of the same material as the organic insulating layer Device.
상기 제 1 전극 상에 위치하는 뱅크층, 유기발광층 및 상기 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극을 더욱 포함하며,
상기 뱅크층은 상기 유기 절연막과 동일한 물질로 이루어지는 표시 장치.6. The method according to any one of claims 4 to 5,
It further comprises a bank layer, an organic light emitting layer, and a second electrode facing the first electrode positioned on the first electrode,
The bank layer is made of the same material as the organic insulating layer.
상기 바인더 수지는 하기 화학식 (Ⅰ)로 표시되는 반복 단위를 갖는 표시 장치.
(화학식 (Ⅰ)에서, R1은 수소 또는 메틸기; R2 및 R3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~20의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 4~20의 사이클로알킬렌, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6~20의 아릴렌으로 구성되는 군에서 선택됨; R4는 탄소수 1~20의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~20의 아실기, 탄소수 4~20의 사이클로알킬기, 탄소수 6~20의 아릴기 및 탄소수 6~20의 아랄킬기로 구성되는 군에서 선택됨; x는 2~10000의 정수; A는 바인더 수지에 도입된 기공성 초분자로서, 사이클로덱스트린, 쿠커비투릴(cucurbituril), 칼릭스아렌(calixarene), 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택됨)
6. The method according to claim 4 or 5,
The binder resin is a display device having a repeating unit represented by the following formula (I).
(In formula (I), R 1 is hydrogen or a methyl group; R 2 and R 3 are each independently substituted or unsubstituted alkylene having 1 to 20 carbon atoms, substituted or unsubstituted cycloalkylene having 4 to 20 carbon atoms, And selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted arylene having 6 to 20 carbon atoms, R 4 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms , an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms; x is an integer from 2 to 10000; A is a binder A porous supramolecules introduced into the resin, selected from the group consisting of cyclodextrin, cucurbituril, calixarene, derivatives thereof, and combinations thereof)
상기 기공성 초분자는 하기 화학식 (Ⅱ) 내지 하기 화학식 (Ⅳ)로 표시되는 적어도 하나의 화합물을 포함하는 표시 장치.
(화학식 (Ⅱ)에서, R5 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 1~20의 아실기, 탄소수 3~10의 사이클로알킬기, 탄소수 1~20의 히드록시알킬기, 카르복시기, 또는 Sir1r2r3로 표시되는 규소 분자로서, r1, r2, r3는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~5의 알킬기, 탄소수 1~5의 알콕시기 또는 탄소수 6~20의 아릴기임; m은 단위 유닛의 개수로서 5 내지 8의 정수임)
(화학식 (Ⅲ)에서, R8과 R9은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~30의 알킬기, 탄소수 2~30의 알케닐기, 탄소수 2~30의 알키닐기, 탄소수 1~30의 알킬티오기, 탄소수 1~30의 알킬카르복실기, 탄소수 1~30의 하이드록시알킬기, 탄소수 1~30의 알킬실릴기, 탄소수 1~30의 알콕시기, 탄소수 1~30의 할로알킬기, 니트로기, 탄소수 1~30의 알킬아민기, 아민기, 탄소수 1~30의 아미노알킬기, 탄소수 5~30의 (헤테로)사이클로알킬기 및 탄소수 6~15의 (헤테로)아릴기로 구성되는 군에서 선택됨; Y는 O, S 또는 NH임; n은 글리코루릴 단위 유닛의 개수로서, 4 내지 20의 정수임)
(화학식 (Ⅳ)에서, R10은 수소원자 또는 탄소수 1~20의 알킬기임; R11은 수소 원자, 탄소수 1~10의 알킬기, 탄소수 2~30의 아실기, 탄소수 3~10의 사이클로알킬기, 탄소수 1~20의 카르복시기, 탄소수 1~20의 에스테르기 또는 Sir1r2r3로 표시되는 규소 분자로서, r1, r2, r3는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1~5의 알킬기, 탄소수 1~5의 알콕시기 또는 탄소수 6~20의 아릴기임; o는 단위 유닛의 개수로서 3 내지 7의 정수임)6. The method according to claim 4 or 5,
The porous supramolecules include at least one compound represented by the following Chemical Formulas (II) to (IV).
(In Formula (II), R 5 to R 7 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and a hydroxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms. , a carboxyl group, or a silicon molecule represented by Si r1r2r3 , wherein r1, r2, and r3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; It is an integer from 5 to 8 as the number of unit units)
(In formula (III), R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 30 carbon atoms, or an alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms. , an alkylcarboxyl group having 1 to 30 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, nitro group, 1 to 30 carbon atoms of an alkylamine group, an amine group, an aminoalkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a (hetero)cycloalkyl group having 5 to 30 carbon atoms, and a (hetero)aryl group having 6 to 15 carbon atoms; Y is O, S or NH n is the number of glycouryl unit units, and is an integer from 4 to 20)
(In formula (IV), R 10 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, A silicon molecule represented by a carboxyl group having 1 to 20 carbon atoms, an ester group having 1 to 20 carbon atoms or Si r1r2r3 , wherein r1, r2, r3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; o is an integer of 3 to 7 as the number of unit units)
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KR20160083190A (en) | 2016-07-12 |
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