KR20110018030A

KR20110018030A - 잉크조성물

Info

Publication number: KR20110018030A
Application number: KR1020090075621A
Authority: KR
Inventors: 김병후; 이명수; 신승협; 송준용
Original assignee: 주식회사 동진쎄미켐
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2011-02-23
Also published as: CN101993632A; TW201120152A

Abstract

본 발명은 잉크조성물에 관한 것으로, 특히 a) 고분자 수지, b) 점착성 부여제, 및 c) 유기용매를 포함하는 잉크조성물에 있어서, 내산성 강화제로 d) 실란커플링제를 포함하는 잉크조성물에 관한 것이다.

본 발명의 잉크조성물은 임프린트 공법 또는 롤프린트 공법을 이용한 기판의 패턴형성시 산의 공격을 억제하여 미세 패턴을 보호하며, 미세 패턴 및 박막의 정밀도를 증진시키며, 불량률을 감소시킴으로써, 수율 개선 및 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.

리소그래피, 임프린트, 롤프린트, PDMS, 몰드, 표면처리

Description

잉크조성물{A INK COMPOSITION}

본 발명은 잉크조성물에 관한 것으로, 특히 임프린트 공법 또는 롤프린트 공법을 이용한 기판의 패턴형성시 산의 공격을 억제하여 미세 패턴을 보호하며, 미세 패턴 및 박막의 정밀도를 증진시키며, 불량률을 감소시킴으로써, 수율 개선 및 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 잉크조성물에 관한 것이다.

일반적으로 정보저장, 소형 센서, 광결정 및 광학 소자, 미세 전자기계 소자, 표시 소자, 디스플레이 및 반도체에 적용되는 미세 패턴을 형성하는 공정은 빛을 이용하여 미세 패턴을 형성하는 포토리소그래피(Photolithography)를 이용한 방법이다.

최근에, 복잡한 포토리소그래피 공정을 대체할 차세대 공정이 대두되고 있다. 대표적인 예로, 롤 프린트 공정을 들 수 있다. 롤 프린트 공정은 기존의 포토리소그래피에서 패턴을 형성시킬 때 사용되는 고해상도의 마스크 대신 무기물 및 고분자로 제조된 블랑켓과 클리체를 사용하여 미세 패턴을 형성하고자 하는 기판에 직접적으로 전사를 하여 패턴을 형성한다. 이러한 롤 프린트 공법은 무기물 및 고분자로 제조한 블랑켓을 이용하여 얼라인 및 이형성을 개선시키며, 열경화 공정을 적용함으로써 생산성 및 작업 능률을 향상시키며, 또한, 포토리소그래피의 노광이나 현상 작업과 같은 여러 공정을 거치면서 진행되는 복잡한 공정 및 그에 따라서 발생하는 부수적인 공정 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 대안으로 제시되고 있다.

이러한 롤 프린트 공법으로 대한민국특허출원 제2006-0005482호(공개특허공보 제10-2007-76292호)에는 롤 프린트 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조방법에 대하여 개시되어 있다. 상기 문헌에는 롤 프린트 공법이 FED(Field Emission Display), 유기EL(Electro Luminescent), PDP(Plasma Display Panel) 장치에도 적용이 가능하고 제조 공정이 단순해 질 것이라고 언급하고 있으며, 반복 인쇄 후에도 패턴의 정밀도가 확보될 것이라 개시하고 있다.

롤프린팅 공정에 적용되는 잉크조성물은 크게 열경화성 수지 조성물과 광경화성 수지 조성물로 구분할 수 있다. 열경화성 수지 조성물을 사용하기 위해서는 열경화성 수지 조성물을 특정 온도 이상으로 가열하여 유동성을 확보하면서 무기물 및 고분자로 제조한 블랑켓을 가압하여 박막 또는 미세 패턴을 형성하며 고온을 이용하므로 빠른 시간 내에 박막 또는 미세 패턴 확보에 용이하다. 또한, 광경화성 수지 조성물은 산소가 없는 질소 분위기 상태에서 광조사 함으로써 박막 또는 미세 패턴을 형성하는 방식이다. 이 방식은 광경화성 수지 조성물에 가교가 일어남으로써, 박막 또는 미세 패턴의 정밀도를 증진시킬 수 있다.

기존 TFT형 액정표시소자, 유기 TFT형 액정표시소자, OLED형 액정표시소자, 플렉시블 디스플레이를 위한 액정표시소자에 상용되는 패널 등의 박막 또는 미세 패턴 형성을 위해서 롤 프린팅 공법을 적용하기에 적당하다. 하지만, 이를 위해서는 일차적으로 롤 프린트용 잉크 조성물의 물성이 우수하여야 하며, 특히, TFT 어레이를 형성하기 위해서는 에칭 공정시, 보호해야 할 메탈층과 잉크 조성물의 계면에 강산의 침투로 인한 식각발생으로 패턴불량이 발생하지 않아야 한다. 그러나 기존, 롤프린팅 공정에서는 패턴 전사 후 저온으로 열을 가한 후, 습식 에칭 또는 건식 에칭 공정 시, 강산의 침투로 인하여 메탈층의 미세 패턴 일부분이 형성이 되지 않거나 미세 패턴의 정밀도가 좋지 않았으며, 고온으로 열을 가한 경우에는, 미세 패턴 두께가 감소하여, 습식 에칭 또는 건식 에칭 공정 시 보호해야 할 메탈층의 미세 패턴이 없어지는 문제점이 발생하였다.

따라서 본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 내산성 강화제로 실란 커플링제를 첨가함으로써 임프린트 공법 또는 롤프린트 공법을 이용한 기판의 패턴형성시 산의 공격을 억제하여 미세 패턴을 보호하며, 미세 패턴 및 박막의 정밀도를 증진시키며, 불량률을 감소시킴으로써, 수율 개선 및 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 잉크조성물 및 이를 이용한 기판 패턴형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

a) 고분자 수지, b) 점착성 부여제, 및 c) 유기용매를 포함하는 잉크조성물에 있어서,

내산성 강화제로 d) 실란커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크조성물을 제공한다.

바람직하기로 내산성 강화제 d) 실란커플링제는 0.01 내지 10 중량%로 포함된다.

또한 본 발명은 상기 잉크조성물을 이용한 기판의 패턴형성방법을 제공한다.

바람직하기로 상기 패턴형성방법은 임프린트 공법 또는 롤플리트 공법을 이 용한다.

또한 본 발명은 상기 패턴형성방법에 의하여 형성된 패턴을 가지는 기판을 제공한다.

본 발명의 잉크 조성물은 내산성 강화제로 실란 커플링제를 첨가함으로써 임프린트 공법 또는 롤프린트 공법을 이용한 기판의 패턴형성시 산의 공격을 억제하여 미세 패턴을 보호하며, 미세 패턴 및 박막의 정밀도를 증진시키며, 불량률을 감소시킴으로써, 수율 개선 및 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 잉크 조성물은 a) 고분자 수지, b) 점착성 부여제, 및 c) 유기용매를 포함하는 잉크조성물에 있어서, 내산성 강화제로 d) 실란커플링제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 잉크 조성물에서 상기 a) 고분자 수지는 통상의 잉크 조성물에 사용되는 노볼락 수지, 아크릴 수지 등을 사용할 수 있다. 상기 노볼락 수지는 메타 크레졸, 파라 크레졸, 2,3,5-트리메틸페놀, 2,3-자일렌, 3,5-자일렌 등의 방향족 알코올과 포름알데히드 또는 파라포름알데히드를 반응시켜 합성한 고분자를 사용할 수 있다. 또한 상기 아크릴 수지는 불포화 카르복실산, 방향족 단량체, 아크릴 단량체 등을 중합한 것을 사용할 수 있다.

상기 고분자 수지의 중량평균분자량은 2,000 내지 100,000인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2,000 내지 45,000인 것이다.

상기 고분자 수지는 본 발명의 잉크조성물에 대하여 5 내지 45 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 7 내지 30 중량%로 포함되는 것이다. 상기 범위 내인 경우 패턴 지지체의 역할과 패턴 전사율을 높여서 수율 개선 및 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명의 잉크 조성물은 상기 b) 점착성 부여제는 잉크 조성물의 패턴 형성능을 우수하게 유지시켜 준다.

상기 점착성 부여제의 구제적인 예로는 펜타에리트리톨, 메틸갈레이트, 프로필갈레이트, 라우릴갈레이트, 옥틸갈레이트, 메톨, 티라민 하이드로클로라이드, 1-(3-하이드록페닐)피페라진, 4-브로모-2-(5-이소사조릴)페놀, 4-(이미다졸-1-yl)페놀, 아피제닌, 2-(4,5-디하이드로-1H-이미다졸-2-yl)페놀, 3-(4,5-디하이드로-1H-이미다졸-2-yl)페놀, 4-(4,5-디하이드로-1H-이미다졸-2-yl)페놀, 4-니트로-2-(1H-피라졸-3-yl)페놀, 2-(2-하이드록시페닐)-1H-벤지미다졸, 4-(4-메틸-4,5-디하이드로-1H-이미다졸-2-yl)페놀, 1-아미노-2-나프톨 하이드로클로라이드, 2,4-디아미노페놀 디하이드로클로라이드, 2-아세타미도페놀, 2-아미노-3-나이트로페놀, 2-아미노-4-클로로-5-나이트로페놀, 2-아미노-5-나이트로페놀, 3-아미노-2-나프톨, 3-메 톡시티라민 하이드로클로라이드, 4,7-디메톡시-1,10-페난트롤린, 4-아미노-1-나프톨 하이드로클로라이드, 4-아미노-3-클로로페놀 하이드로클로라이드, 4-아미노페놀 하이드로클로라이드, 4-트리틸페놀, 8-아미노-2-나프톨, 비오차닌 A, 클로라닐, 펜타브로모페놀, 케르세틴 디하이드레이트, 피세틴, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 트리스(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2,5-비스(1,1-디메틸프로필)-1,4-벤젠디올, 1,1,3-트리스-(2-메틸-4-하이드록시-5-터트-부틸페닐)부탄, 트리에틸렌글리콜-비스(3-터트-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트, 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-(1-메틸시클로헥실)-페놀), 및 트리스(2,4-디-터트-부틸페닐)포스파이트로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 사용할 수 있다.

상기 점착성 부여제는 본 발명의 잉크 조성물에 5 내지 45 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 7 내지 30 중량%로 포함되는 것이다. 상기 범위 내인 경우 패턴의 선폭 및 선간격을 일정하게 유지시켜서 미세 패턴을 형성하고자 하는 기판에 패턴의 정밀도를 증진시키는 역할을 한다.

또한 본 발명의 잉크 조성물에서 상기 c) 유기용매는 본 발명의 잉크조성물에 사용되는 성분들의 용해가 용이하여야 한 것을 사용하는 것이 좋다.

구체적으로 예로 상기 유기용매는 아크릴로니트릴, 아세토니트릴, 글리세롤, 디메틸설폭사이드, 나이트로메탄, 디메틸포르아마이드, 페놀, N-메틸피롤리돈, 피 리딘 퍼플로오로트리부틸아민, 퍼플르오로데칼린, 2-부타논, 메틸렌카보네이트 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 프로필렌에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 벤질알코올, 헥실알코올, 알릴알코올 등의 알코올류 프로필렌카보네이트, 테트라하이드로퓨란, 메톡시벤젠, 1,4-디옥산, 1-메톡시-2-프로판올, 메톡시벤젠, 디부틸에테르, 디페놀에테르 등의 에테르류 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 에틸프로피온, 에틸에스테르, 부틸에스테르, 메틸-2-하이드록시이소부티라트, 2-메톡시-1-메틸에틸에스테르, 2-메톡시에탄올아세테이트, 2-에톡시에탄올아세테이트 등의 에스테르류 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류 에틸렌글리콜메틸에테르프로피오네이트, 에틸렌글리콜에틸에테르프로피오네이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르프로피오네이트류 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르 등의 디에틸렌글리콜알킬에테르류 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜프로필에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르아세테이트류 프로필렌글리콜메틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜에틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜프로필에테르프로피오네이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르프로피오네이트류 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜에틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 프로필렌글리콜부틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알 킬에테르류, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디포로필렌글리콜디에틸에테르 등의 디프로필렌글리콜알킬에테르류 부틸렌글리콜모노메틸에테르, 부틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 부틸렌글리콜모노메틸에테르류 디부틸렌글리콜디메틸에테르, 디부틸렌글리콜디에틸에테르 등의 디부틸렌글리콜알킬에테르류 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 특히, 상기 유기용매는 후술하는 실란커플링제의 성능을 개선하기 위하여 단일 용매를 사용하는 것보다 2 종 이상의 용매를 혼합해서 사용하는 것이 패턴 전사에 더욱 좋다.

상기 유기용매는 잉크 조성물에 대하여 50 내지 89.99 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 60 내지 80 중량%로 포함되는 것이다. 상기 범위 내인 경우 용해성, 공정의 효율성을 동시에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크 조성물은 내산성 강화제로 d) 실란커플링제를 포함한다. 상기 d) 실란 커플링제는 기판의 패턴형성시 진행되는 에칭 공정에서 강산에 견딜 수 있는 내성을 갖게 하며, 메탈층을 보호하고, 패턴의 정밀도를 향상시키며, 불량률을 감소시킨다. 상기 실란 커플링제의 구제적인 예로는 메틸트리에톡시실란, 감마-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 비스-(트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스-(트리에톡시실릴프로필)디설파이드, 감마-아미노프로필트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 3-이소시야네이토프로필트리에톡시실란, 베타-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리메톡시실 란, 감마-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-페닐-감마-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 머캅토프로필트리메톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 감마-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 비닐-트리스-(2-메톡시에톡시)실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 감마-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, 및 n-옥타데실트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 사용할 수 있다.

본 발명에서 상기 실란 커플링제의 함량은 본 발명의 잉크 조성물에 대하여 0.01 내지 10.0 중량%로 사용되는 것이 좋으며, 바람직하게는 0.1 내지 3.0 중량%로 사용하는 것이 좋다. 상기 실란 커플링제가 0.01 중량% 미만일 경우, 내산성이 떨어지며, 10.0 중량%를 초과하며, 롤(일예로 블랑켓)과의 팽윤 현상이 심해져 공정 시간이 길어지며, 미세 패턴을 형성하는 시간이 늘어나며, 미세 패턴의 정밀도가 떨어질 수 있는 문제점이 발생한다.

상기와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 잉크 조성물은 선택적으로 계면활성제, 밀착성 증감제 또는 시인성 화합물을 사용할 수 있다.

상기 계면활성제는 실란커플링제의 사용으로 인하여 발생될 수 있는 잉크 재 료의 얼룩 및 홀자국을 예방하고, 원만한 코팅성을 확보하는 작용을 한다.

상기 계면활성제는 실리콘 계열 계면활성제 또는 퍼플로오로알킬올리고머와 같은 불소 계열의 계면활성제를 사용할 수 있으며, 그 함량은 잉크 조성물에 대하여 0.01 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%로 사용되는 것이 좋다.

상기 밀착성 증감제는 하부막에 대한 밀착 특성을 향상시키기 위해 사용된다. 상기 밀착성 증감제는 일반적인 멜라닌계 가교제를 사용할 수 있으며, 멜라닌계 가교제로는 요소와 포름알데히드의 축합생성물, 멜라민과 포름알데히드의 축합생성물, 알코올로부터 얻어진 메틸올요소알킬에테르류나 메틸올멜라민알킬에테르류 등을 사용할 수 있다.

구체적으로, 상기 요소와 포름알데히드의 축합생성물로는 모노메틸올요소, 디메틸올요소 등을 사용할 수 있다. 상기 멜라민과 포름알데히드의 축합생성물로는 헥사메틸올멜라민을 사용할 수 있으며, 그밖에 멜라민과 포름알데히드의 부분적인 축합 생성물도 사용할 수 있다. 또한, 상기 메틸올요소알킬에테르류로는 요소와 포름알데히드의 축합생성물에 메틸올기의 부분 또는 전부에 알코올류를 반응시켜 얻어지는 것으로, 그 구체적 예로는 모노메틸요소메틸에테르, 디메틸요소메틸에테르 등을 사용할 수 있다. 상기 메틸올멜라민알킬에테르류로는 멜라민과 포름알데히드의 축합생성물에 메틸올기의 부분 또는 전부에 알코올류를 반응시켜 얻어지는 것으로, 그 구체적 예로서는 헥사메틸올멜라민헥사메틸에테르, 헥사메틸올멜라민헥사부틸에테르 등을 사용할 수 있다. 또한, 멜라민의 아미노기의 수소원자가 히드록시 메틸기 및 메톡시 메틸기로 치환된 구조의 화합물, 멜라민의 아미노기의 수소원자가 부톡시 메틸기 및 메톡시 메틸기로 치환된 구조의 화합물 등도 사용할 수 있으며, 특히, 메틸올멜라민알킬에테르류를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 밀착성 증감제를 사용할 경우 그 함량은 0.01 내지 5 중량%로 사용되는 것이 좋으며, 바람직하게는 0.5 내지 2.5 중량%로 사용되는 것이 좋다. 상기 범위 내인 경우 본 발명의 잉크 조성물이 하부기판과의 우수한 밀착성을 가지게 한다.

또한 상기 시인성 화합물은 염료 내지 안료 내지 감광성 화합물을 사용하여 잉크 조성물의 시인성을 확보할 수 있으며, 고분자 수지와 용해하여 패턴 전사능을 우수하게 형성시키고, 원하고자 하는 기판과의 접착력 확보를 용이하게 하는 작용을 한다. 상기 시인성 화합물로는 디아지드계 화합물로 트리하이드록시 벤조페논과 2-디아조-1-나프톨-5-술폰산을 에스테르화 반응시켜 제조된 2,3,4-트리하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트, 테트라하이드록시 벤조페논과 2-디아조-1-나프톨-5-술폰산을 에스테르화 반응시켜 제조된 2,3,4,4-테트라하이드록시벤조페논-1, 2,3,5-트리메킬페놀 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 시인성 화합물을 사용할 경우 그 함량은 본 발명의 잉크 조성물에 대하여 0.001 내지 3.0 중량%로 사용되는 것이 좋으며, 바람직하게는 0.001 내지 2.0 중량%로 사용하는 것이 좋다.

상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 잉크 조성물은 공지된 통상의 임프린트 공정(일예로 대한민국특허공개공보 제10-2005-0019557호) 또는 롤 프린트 공정(일예로 대한민국특허공개공보 제10-2007-0076292호)을 이용한 패턴 형성에 적용 되어 기판에 패턴을 형성할 수 있다.

구체적인 예로, 스핀 도포, 롤러 도포, 슬릿 도포 등의 적당한 방법을 사용하여, 0.5-10 ㎛의 두께로 도포한 후 임프린트 공정에서는 형성하고자 하는 모양의 패턴을 가지고 있는 실리콘 고분자 스템프와 접촉한 후 실리콘 기판, 세라믹 기판, 금속층, 고분자층 등의 기판 위에 패턴을 전사시킬 수 있으며, 롤 프린트 공정에서는 형성하고자 하는 모양의 패턴을 가지고 있는 클리체를 이용하여 실리콘 고분자와 접촉한 후 실리콘 기판, 세라믹 기판, 금속층, 고분자층 등의 기판 위에 패턴을 전사시킬 수 있다.

이어서, 자외선을 이용하여 광경화 공정을 할 수 있으며, 또는 90-200 ℃의 온도로 열처리하는 열경화 공정을 실시할 수 있으며, 또는 광경화 공정과 열경화 공정을 병행하여 실시할 수 있다. 상기 열처리 공정은 잉크 조성물 중 고체 성분을 열분해시키지 않으면서 용매를 증발시키기 위하여 실시하는 것이다. 일반적으로, 열처리 공정을 통하여 용매의 농도를 최소화하는 것이 바람직하며, 두께 10 ㎛ 이하의 잉크 막이 기판에 남을 때까지 실시하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 공정은 잉크 막과 기판과의 접착성 및 내화학성을 증진시킨다. 상기와 같은 공정이 완료된 기판을 에칭 용액 또는 기체 플라즈마로 처리하여 노출된 기판 부위를 처리하며, 이때 기판의 노출되지 않은 부위는 잉크 막에 의하여 보호된다. 이와 같이 기판을 처리한 후 적절한 스트리퍼로 잉크 막을 제거함으로써 기판에 미세 회로 패턴을 형성시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

실시예 1

하기 표 1과 같은 성분과 조성으로 균일하게 혼합하여 실시예 1-2와 비교예 1-2의 잉크 조성물을 제조하였다. 하기 표 1의 단위는 중량부이다.

하기 표 1에서 사용한 고분자 수지는 중량평균분자량이 20,000인 노볼락수지이고, 점착성 부여제는 프로필갈레이트, 유기용매는 메탄올이고, 실란 커플링제는 메틸트리에톡시실란이며, 계면활성제는 실리콘계열이고, 밀착성 증감제는 헥사메틸올멜라민헥사메틸에테르이다.

[표 1]

항목	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
고분자 수지	15.0	15.0	15.0	15.0
점착성 부여제	5.0	5.0	5.0	5.0
유기용매	76.8	73.9	76.9	61.9
실란커플링제	0.1	3.0	0	15.0
계면활성제	0.1	0.1	0.1	0.1
밀착성 증감제	3.0	3.0	3.0	3.0

상기 표 1에서 제조한 실시예 1-2와 비교예 1-2의 잉크 조성물을 이용하여 다음과 같은 방법으로 물성을 평가하였다.

가. 미세 패턴 전사율

패턴이 없는 실리콘 고분자 위에 상기 실시예 1-2와 비교예 1-2의 잉크 조성물을 코팅하였다. 10초 동안 자연 건조한 후 실리콘 고분자가 클리체를 지나면서 형성하고자 하는 기판에 미세 패턴을 전사시키고, 패턴의 전사율을 하기 표 2에 나타내었다. 패턴의 전사율은 1×1 ㎜의 크기를 가진 셀 100개 안에서 패턴 형성에 따라 0-100 %로 명시하였다.

[표 2]

구분	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
페턴전사율(%)	98	97	95	92

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2의 잉크 조성물은 패턴 전사율이 97 % 이상으로 비교예에 비하여 우수하게 나타남을 확인할 수 있었다.

나. 내산성 평가

패턴이 없는 실리콘 고분자 위에 상기 실시예 1-2와 비교예 1-2의 잉크 조성물을 코팅하였다. 일정 시간 동안 자연 건조한 후 실리콘 고분자가 클리체를 지나면서 형성하고자 하는 기판 위에 미세 패턴을 전사시켰다. 미세 패턴이 전사된 기판을 150 ℃의 고온에서 3분 동안 열처리를 한 후, 40 ℃ 강산에 1분 동안 담군 후, 증류수로 세정한 후에 광학현미경을 통하여 패턴 부분을 확인하였으며, 그 결과를 각각 도 1 내지 4에 나타내었다.

도 1 내지 4에 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1(도 1) 및 실시예 2(도 2)에서 미세 패턴이 형성된 메탈 층은 강산에 의해서 선폭이 변화하지 않았으며, 미세 패턴이 정밀하게 형성되어 내산성이 우수한 잉크 조성물인 것을 확인할 수 있었으며, 반면에, 비교예 1 및 2의 경우에는 미세 패턴이 형성된 메탈 층은 강산에 의해서 선폭이 변화가 심한 것을 확인하였으며, 패턴 형성이 정밀하게 나타나지 않음을 볼 수 있었다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 실시예 1-2에 따라 제조한 잉크 조성물을 이용하여 미세 패턴을 형성시킨 후 열처리 공정을 가하고, 강산에 담군 뒤에 증류수로 세정한 후 그 표면을 관찰한 광학현미경 사진들이다.

도 3 및 도 4는 각각 비교예 1-2에 따라 제조한 잉크 조성물을 이용하여 미세 패턴을 형성시킨 후 열처리 공정을 가하고, 강산에 담군 뒤에 증류수로 세정한 후 그 표면을 관찰한 광학현미경 사진들이다

Claims

a) 고분자 수지, b) 점착성 부여제, 및 c) 유기용매를 포함하는 잉크조성물에 있어서,

내산성 강화제로 d) 실란커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크조성물.
제1항에 있어서,

상기 잉크조성물이 d) 실란커플링제 0.01 내지 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크조성물.
제1항에 있어서,

상기 d) 실란커플링제가 메틸트리에톡시실란, 감마-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 비스-(트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스-(트리에톡시실릴프로필)디설파이드, 감마-아미노프로필트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 3-이소시야네이토프로필트리에톡시실란, 베타-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란, 감마-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-페닐-감마-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-클로 로프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 머캅토프로필트리메톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 감마-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 비닐-트리스-(2-메톡시에톡시)실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 감마-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, 및 n-옥타데실트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 잉크조성물.
제1항에 있어서,

상기 잉크조성물이 a) 고분자 수지 5 내지 45 중량%; b) 점착성 부여제 5 내지 45 중량%; c) 유기용매 50 내지 89.99 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크조성물.
제1항에 있어서,

상기 a) 고분자 수지가 중량평균분자량은 2,000 내지 100,000인 노볼락 수지 또는 아크릴 수지인 것을 특징으로 하는 롤프린트용 잉크조성물.
제1항에 있어서,

상기 b) 점착성 부여제가 펜타에리트리톨, 메틸갈레이트, 프로필갈레이트, 라우릴갈레이트, 옥틸갈레이트, 메톨, 티라민 하이드로클로라이드, 1-(3-하이드록 페닐)피페라진, 4-브로모-2-(5-이소사조릴)페놀, 4-(이미다졸-1-yl)페놀, 아피제닌, 2-(4,5-디하이드로-1H-이미다졸-2-yl)페놀, 3-(4,5-디하이드로-1H-이미다졸-2-yl)페놀, 4-(4,5-디하이드로-1H-이미다졸-2-yl)페놀, 4-니트로-2-(1H-피라졸-3-yl)페놀, 2-(2-하이드록시페닐)-1H-벤지미다졸, 4-(4-메틸-4,5-디하이드로-1H-이미다졸-2-yl)페놀, 1-아미노-2-나프톨 하이드로클로라이드, 2,4-디아미노페놀 디하이드로클로라이드, 2-아세타미도페놀, 2-아미노-3-나이트로페놀, 2-아미노-4-클로로-5-나이트로페놀, 2-아미노-5-나이트로페놀, 3-아미노-2-나프톨, 3-메톡시티라민 하이드로클로라이드, 4,7-디메톡시-1,10-페난트롤린, 4-아미노-1-나프톨 하이드로클로라이드, 4-아미노-3-클로로페놀 하이드로클로라이드, 4-아미노페놀 하이드로클로라이드, 4-트리틸페놀, 8-아미노-2-나프톨, 비오차닌 A, 클로라닐, 펜타브로모페놀, 케르세틴 디하이드레이트, 피세틴, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 트리스(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2,5-비스(1,1-디메틸프로필)-1,4-벤젠디올, 1,1,3-트리스-(2-메틸-4-하이드록시-5-터트-부틸페닐)부탄, 트리에틸렌글리콜-비스(3-터트-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트, 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-(1-메틸시클로헥실)-페놀) 및 트리스(2,4-디-터트-부틸페닐)포스파이트로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 잉크조성물.
제1항에 있어서,

상기 잉크조성물이 계면활성제, 밀착성 증감제 또는 시인성 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크조성물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항 기재의 잉크조성물을 이용한 기판의 패턴형성방법.
제8항에 있어서,

상기 패턴형성방법은 임프린트 공법 또는 롤플리트 공법을 이용하는 것을 특징으로 하는 기판의 패턴형성방법.
제8항 또는 제9항 기재의 패턴형성방법에 의하여 형성된 패턴을 가지는 기판.