KR20110098476A - 소액체성막 형성제, 소액체성막 형성방법, 이를 이용한 미세배선 형성방법 및 이를 포함하는 인쇄회로기판 - Google Patents

소액체성막 형성제, 소액체성막 형성방법, 이를 이용한 미세배선 형성방법 및 이를 포함하는 인쇄회로기판 Download PDF

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KR20110098476A
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주규남
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Abstract

소액체성막 형성제, 소액체성막 형성방법, 이를 이용한 미세배선 형성방법 및 이를 포함하는 인쇄회로기판에 관한 것으로, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제 1 커플링제, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제 2 커플링제 및 알코올 용매를 포함하는 소액체성막 형성제를 제공한다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure pat00021
Figure pat00022

상기 R1 내지 R8의 정의는 명세서 상에 존재한다.

Description

소액체성막 형성제, 소액체성막 형성방법, 이를 이용한 미세배선 형성방법 및 이를 포함하는 인쇄회로기판{Liquid Repellent Film Former, Method for Forming Liquid Repellent Film, Method for Forming Fine Wiring Using the same and Substrate comprising The Same}
소액체성막 형성제, 소액체성막 형성방법, 이를 이용한 미세배선 형성방법 및 이를 포함하는 인쇄회로기판에 관한 것이다.
소액체성은 물과의 친화력이 적은 성질인 소수성(疏水性)과 일맥 상통하는 성질을 일컫는 것으로, 일상 생활에서도 관찰할 수 있다. 즉, 연꽃잎에 물방울이 떨어졌을 때 잎이 젖지 않고 물방울이 굴러 떨어지도록 하는 것은 소액체성의 좋은 예가 될 수 있다.
이러한 현상은 연꽃잎 표면에 쌓여 있던 이물질을 물방울과 함께 제거함으로써 자기세정효과를 유발하게 되는데, 과학자들은 이를 유심히 관찰함으로써 연꽃잎의 표면에 수~수십㎛의 돌기가 형성되어 있는 것을 발견했으며, 이 돌기들의 표면에는 수십∼수백㎚ 크기의 돌기가 분포되어 있는 것을 발견하였다. 그리고, 이러한 돌기는 물에 대한 접촉각이 140°이상을 가진다는 것을 밝혀냈다.
참고로, 공기는 물에 대한 접촉각이 180°이다.
그리고 1930년대 들어서는 이러한 자기 세정효과와, 표면에 오염물이 쉽게 흡착되지 않는 특성을 공학적으로 연구하기 시작했으며, 소액체성 표면에 대한 연구가 계속되고 있다.
이러한 연구의 일환으로 대한민국 공개특허공보 1996-0033562에는 '실리콘고무의 소수성 코팅방법 및 소수성코팅재'가 개시되어 있다.
이를 간단히 살펴보면, 실리콘고무의 표면을 플라즈마 에칭으로 활성화 개질시켜 친수성으로 수식된 고무 표면을 얻고, 수식된 표면에 프라이머(접착력을 증대시키기 위한 부재) 처리 후 소수성을 갖는 폴리우레탄코팅재를 코팅함으로써 내마모성, 인쇄성 및 논슬립성(anti skid)이 뛰어나고 감촉이 좋은 박막을 갖는 실리콘고무의 표면을 조성하고자 하는 발명이다.
그러나 상기한 바와 같은 구성을 가지는 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 플라즈마 에칭을 통한 피처리물 표면의 활성화와, 활성화된 피처리물 표면의 프라이머 처리 및 폴리우레탄코팅재 코팅 등 다양한 공정을 통해 피처리물은 소수성을 갖게 되며, 폴리우레탄코팅재의 코팅 공정에서는 코팅 두께를 일정하게 관리하기 힘든 문제점이 있다.
또한, 상기한 방법에 적용 가능한 피처리물의 크기가 제한적이므로 대면적을 가지는 피처리물의 소수성 처리에는 부적합하며, 불량율이 증가하게 되는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 피처리물이 소수성을 가지는 재질로 형성되더라도 반드시 폴리우레탄코팅재를 코팅해야 하므로 제조 원가가 상승하게 되어 가격 경쟁력이 저하되는 문제점이 있다.
소액체성막 형성제 및 소액체성막 형성방법을 제공하는 것이다. 보다 상세하게는 기판 상의 미세배선의 형성을 위한 소액체성막 형성제, 소액체성막 형성방법을 이용하여 미세배선 형성방법 및 이를 포함하는 인쇄회로기판을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에서는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제 1 커플링제, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제 2 커플링제 및 알코올 용매를 포함하는 소액체성막 형성제를 제공한다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure pat00001
Figure pat00002
상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이고, 상기 화학식 2에서, R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 C1 내지 C6 알킬이고, R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이다.
일 실시예에 따르면, 상기 R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 커플링제 및 상기 제 2 커플링제의 혼합비는 1 : 1 내지 1 : 30 중량비일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 혼합된 제 1 커플링제 및 제 2 커플링제의 농도는, 전체 용액이 100중량% 일 때, 0.1 내지 5 중량%일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 알코올 용매는 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올 및 이소프로필알코올로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서는, 기판을 준비하는 단계, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제 1 커플링제, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제 2 커플링제 및 알코올 용매를 포함하는 소액체성막 형성제를 도포하는 단계, 및 상기 소액체성막 형성제가 도포된 기판을 건조하는 단계를 포함하는 소액체성막 형성방법을 제공한다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure pat00003
Figure pat00004
상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이고, 상기 화학식 2에서, R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 C1 내지 C6 알킬이고, R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이다.
일 실시예에 따르면, 상기 R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 커플링제 및 상기 제 2 커플링제의 혼합비는 1 : 1 내지 1 : 30 중량비일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 혼합된 제 1 커플링제 및 제 2 커플링제의 농도는, 전체 용액이 100중량% 일 때, 0.1 내지 5 중량%일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 알코올 용매는 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올 및 이소프로필알코올로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서는, 전술한 방법에 의해 소액체성막이 형성된 기판 상에 잉크젯 공법을 이용하여 고농도 전도성 잉크를 토출하는 단계를 포함하는 미세배선 형성방법을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 상기 고농도 전도성 잉크의 용매는, 헥산, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸 및 헥사데칸으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서는, 기판, 상기 기판 상에 형성된 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제 1 커플링제 및 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 커플링제를 포함하는 소액체성막 및 상기 소액체성막 상에 형성된 미세배선을 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure pat00005
Figure pat00006
상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이고, 상기 화학식 2에서, R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 C1 내지 C6 알킬이고, R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이다.
일 실시예에 따르면, 상기 R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 커플링제 및 상기 제 2 커플링제의 혼합비는 1 : 1 내지 1 : 30 중량비일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 소액체성막 상에 형성된 미세배선은 잉크젯 공법을 이용하여 형성될 수 있다.
소액체성막 형성제 및 소액체성막 형성방법을 제공하여, 기판 상에 미세배선을 형성할 수 있다.
도 1은 기판의 표면과 용액 사이에 형성된 접촉각을 설명하는 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 쓰이는 접촉각의 정의는 하기 설명과 같다.
일반적으로, 기판(1)의 표면에 존재하는 방울형상의 용액(액적, 2)의 형상은 접촉각(θ)으로 정의될 수 있다. 다음 수학식 1(Young의 식)은 접촉각(θ), 용액의 표면장력(γL), 및 기판의 표면 에너지(γS) 사이에 성립된다. 수학식 1에서, γLS는 기판(1) 표면과 용액(2) 사이의 계면 에너지이다.
[수학식 1]
cosθ= (γS - γLS)/γL
γLS는 γS의 감소와 함께 감소하고, γS가 감소하는 경우 γLS의 감소량이 γS보다 작다는 것은 일반적으로 알려져 있다(예컨대, D.T.Kaelble, J. Adhesion, vol.2(1970), p. 66-81을 참조). 따라서, 기판(1)의 표면 에너지 γS가 감소하면 수학식 1에서 우측 값이 감소하고, 접촉각(θ)이 증가한다. 그래서, 기판(1)의 표면에 토출된 용액(2)은 시간이 경과함에 따라 수축한다. 수학식 1은 도 1에 도시된 바와 같이 벡터로 표시될 수 있다.
잉크젯 공법을 전기 저항이 중요시 되는 LCD 및 PDP의 전극에 적용하기 위하여는 고농도의 전도성 물질을 함유하는 잉크가 필요하다. 전도성 물질의 농도가 낮을 경우 필요 두께 구현을 위하여 수회 반복 인쇄하여 적층시키는 과정이 필요하여 생산속도 저하 및 반복 인쇄과정에 따른 품질 저하가 문제시 된다.
고농도 전도성 잉크의 용매로는 대부분 하이드로카본만으로 구성된 비극성 용매가 선택되고 있다. 비극성 하이드로카본을 용매로 사용하는 고농도의 전도성 잉크는 종래의 발액처리제로 인쇄기판을 표면 처리하는 방식으로는 소액체성 평가의 척도인 접촉각을 만족스러운 두께로 얻기 어렵다.
본 발명의 일 구현예에서는 상기 종래의 발액처리제를 대신하여, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제 1 커플링제, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제 2 커플링제 및 알코올 용매를 포함하는 소액체성막 형성제를 제공한다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure pat00007
Figure pat00008
상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이고, 상기 화학식 2에서, R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 C1 내지 C6 알킬이고, R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이다.
상기와 같이 알킬기와 플루오르기를 포함하는 이종의 실란계 커플링제를 포함하는 소액체성막 형성제를 이용하면, 기판 상에 고농도의 전도성 잉크를 토출하여도, 잉크의 접촉각이 30 내지 50°의 범위로 형성되어, 기판 상에 미세한 배선을 형성할 수 있다.
사용되는 기판의 종류는 제한되지 않으며, 유리, 플라스틱 및 금속 등과 같은 기판이 사용 가능하다. 바람직하게는 유리기판이 좋다.
예를 들어 유리기판을 설명하도록 한다. 유리기판의 표면에는 실란올기(-SiOH)가 존재하기 때문에 200mN/m 이상의 임계표면장력을 가진다.
또한, 일반적으로 고농도의 전도성 잉크에 쓰이는 용매는 헥산, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 헥사데칸등이 있으며, 일 예로 테트라데칸을 이용하여 설명하도록 한다.
유리기판에 고농도의 전도성 잉크를 토출하여 접촉각을 크게 하기 위해서는 상기 임계표면장력을 용매의 표면장력보다 낮추어야 한다. 이는 액체의 젖음을 나타내는 물성치인 임계표면장력이 낮아야만 액체가 젖기 어려운 표면이 되어 결과적으로 접촉각을 상승시킬 수 있기 때문이다.
상기 제 1 커플링제만을 포함하는 소액체성막 형성제를 이용하여 유리기판 상에 소액체성막을 형성한 후 상기 용매를 토출할 경우, 접촉각은 최대 35°가 되어 전도성 잉크 토출에 의해 형성시킨 배선의 두께가 얇아지게 된다.
반면, 제 2 커플링제만을 포함하는 소액체성막 형성제를 이용하여 유리기판 상에 소액체성막을 형성한 후 상기 용매를 토출할 경우, 60°이상의 접촉각을 나타내게 되어 잉크의 접착력에 문제가 생긴다.
따라서, 상기 본 발명의 일 구현예와 같이 제 1 커플링제 및 제 2 커플링제를 혼합하여 사용하면 상기 용매의 접촉각을 30 내지 50°범위에서 조절함과 동시에 접착력도 보장할 수 있게 된다. 즉, 배선의 선폭과 두계를 자유로이 조절할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 상기 화학식 1 및 2와 같은 주쇄가 짧은 실란 커플링제는 저온에서 완전 열분해되기 때문에 잔류 물질에 의한 배선의 저항치 상승이라는 문제를 원천적으로 해결할 수 있다.
상기 제 1 커플링제 및 상기 제 2 커플링제의 혼합비는 1 : 1 내지 1 : 30 중량비일 수 있다. 상기 혼합비가 1 : 30을 초과할 경우 비극성용매에 대한 접촉각이 50°이상을 나타내지는 않으므로 1 : 30이내의 범위에서 혼합비를 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 혼합된 제 1 커플링제 및 제 2 커플링제의 농도는, 전체 용액이 100중량% 일 때, 0.1 내지 5 중량%일 수 있다. 0.1중량% 미만일 경우 소액체성을 발현하기 어렵고, 5중량%를 초과할 경우 접촉각이 크게 상승되지는 않으므로 상기의 범위에서 기판의 표면처리를 하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 상기 R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기와 같은 치환기의 종류는 얻고자 하는 효과의 범위에 따라 선택될 수 있다.
상기 알코올 용매는 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올 및 이소프로필알코올로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 기판을 준비하는 단계, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제 1 커플링제, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제 2 커플링제 및 알코올 용매를 포함하는 소액체성막 형성제를 도포하는 단계 및 상기 소액체성막 형성제가 도포된 기판을 건조하는 단계를 포함하는 소액체성막 형성방법을 제공한다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure pat00009
Figure pat00010
상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이고, 상기 화학식 2에서, R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 C1 내지 C6 알킬이고, R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이다.
상기 R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 치환기에 대한 설명은 전술한 바와 같기 때문에 생략한다.
상기 제 1 커플링제 및 상기 제 2 커플링제의 혼합비는 1 : 1 내지 1 : 30 중량비일 수 있다. 이에 대한 설명은 전술한 바와 같기 때문에 생략한다.
상기 혼합된 제 1 커플링제 및 제 2 커플링제의 농도는, 전체 용액이 100중량% 일 때, 0.1 내지 5 중량%일 수 있다. 이에 대한 설명은 전술한 바와 같기 때문에 생략한다.
상기 알코올 용매는 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올 및 이소프로필알코올로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 전술한 방법에 의해 소액체성막이 형성된 기판 상에 잉크젯 공법을 이용하여 고농도 전도성 잉크를 토출하는 단계를 포함하는 미세배선 형성방법을 제공한다.
상기 미세배선 형성방법에 의하면, 기판 상에 토출된 잉크의 접촉각이 약 30° 내지 약 50°가 될 수 있다. 이를 이용하면 배선의 폭 및 두께를 자유로이 조절할 수 있다.
상기 고농도 전도성 잉크의 용매는 헥산, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸 및 헥사데칸로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. 일반적으로 고농도로 전도성 물질을 포함할 수 있는 용매라면 제한되지 않는다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 기판, 상기 기판 상에 형성된 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제 1 커플링제 및 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 커플링제를 포함하는 소액체성막 및 상기 소액체성막 상에 형성된 미세배선을 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure pat00011
Figure pat00012
상기 화학식 1에서, R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이고, 상기 화학식 2에서, R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 C1 내지 C6 알킬이고, R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이다.
상기 R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 치환기들에 대한 설명은 전술한 바와 같기 때문에 생략한다.
상기 제 1 커플링제 및 상기 제 2 커플링제의 혼합비는 1 : 1 내지 1 : 30 중량비일 수 있다. 상기 혼합비에 대한 설명은 전술한 바와 같기 때문에 생략한다.
상기 소액체성막 상에 형성된 미세배선은 잉크젯 공법을 이용하여 형성된 것일 수 있다. 상기와 같은 소액체성막을 포함하는 인쇄회로기판의 배선은 잉크젯 공법을 이용하여 형성하는 것이 제조비용, 공정의 단순화, 저저항 및 전극의 기판부착력 향상 등의 측면에서 유리하다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
이소프로필알콜 100g에 메틸트리메톡시실란 1.5g과 퍼플루오르트리메톡시실란 1.5g을 첨가한 후 이를 혼합, 희석하여 메틸트리메톡시실란 및 퍼플루오르트리메톡시실란의 농도가 전체 용액을 100중량%로 볼 때, 0.5, 1.0 및 2.0중량%가 되도록 소액체성막 형성제를 각각 제조하였다.
이를 유리기판에 도포한 후 와이핑하고 실온에서 에어 블로윙하여 건조시킴으로써 비극성용매에 대한 소액체성막을 형성시켰다. 처리한 유리기판 상에 테트라데칸 20㎕를 떨어뜨린 후 접촉각 측정기를 이용하여 농도별 접촉각을 측정하였다. 하기 표 1에 명시한 것과 같이 측정된 접촉각은 36 내지 37°를 나타내었다.
메틸트리메톡시실란의 구조는 하기 화학식 3과 같으며 및 포플루오르트리메톡시실란의 구조는 하기 화학식 4의 구조와 같다.
[화학식 3] [화학식 4]
Figure pat00013
Figure pat00014

실시예 2
이소프로필알콜 100g에 메틸트리메톡시실란 1.5g과 퍼플루오르트리메톡시실란 15.0g을 첨가한 후 이를 혼합, 희석하여 메틸트리메톡시실란 및 퍼플루오르트리메톡시실란의 농도가 전체 용액을 100중량%로 볼 때, 0.5, 1.0 및 2.0중량%가 되도록 소액체성막 형성제를 각각 제조하였다.
이를 유리기판에 도포한 후 와이핑하고 실온에서 에어 블로윙하여 건조시킴으로써 비극성용매에 대한 소액체성막을 형성시켰다. 처리한 유리기판상에 테트라데칸 20㎕를 떨어뜨린 후 접촉각 측정기를 이용하여 농도별 접촉각을 측정하였다. 하기 표 1에 명시한 것과 같이 측정된 접촉각은 41 내지 42°를 나타내었다.
실시예 3
이소프로필알콜 100g에 메틸트리메톡시실란 1.5g과 퍼플루오르트리메톡시실란 30.0g을 첨가한 후 이를 혼합, 희석하여 메틸트리메톡시실란 및 퍼플루오르트리메톡시실란의 농도가 전체 용액을 100중량%로 볼 때, 0.5, 1.0 및 2.0중량%가 되도록 소액체성막 형성제를 각각 제조하였다.
이를 유리기판에 도포한 후 와이핑하고 실온에서 에어 블로윙하여 건조시킴으로써 비극성용매에 대한 소액체성막을 형성시켰다. 처리한 유리기판상에 테트라데칸 20㎕를 떨어뜨린 후 접촉각 측정기를 이용하여 농도별 접촉각을 측정하였다. 하기 표 1에 명시한 것과 같이 측정된 접촉각은 44 내지 45°를 나타내었다.
실시예 4
이소프로필알콜 100g에 메틸트리메톡시실란 1.5g과 퍼플루오르트리메톡시실란 45.0g을 첨가한 후 이를 혼합, 희석하여 메틸트리메톡시실란 및 퍼플루오르트리메톡시실란의 농도가 전체 용액을 100중량%로 볼 때, 0.5, 1.0 및 2.0중량%가 되도록 소액체성막 형성제를 제조하였다.
이를 유리기판에 도포한 후 와이핑하고 실온에서 에어 블로윙하여 건조시킴으로써 비극성용매에 대한 소액체성막을 형성시켰다. 처리한 유리기판상에 테트라데칸 20㎕를 떨어뜨린 후 접촉각 측정기를 이용하여 농도별 접촉각을 측정하였다. 하기 표 1에 명시한 것과 같이 측정된 접촉각은 47 내지 49°를 나타내었다.
비교예 1
이소프로필알콜 100g에 메틸트리메톡시실란 46.5g을 첨가한 후 이를 혼합, 희석하여 메틸트리메톡시실란의 농도가 전체 용액을 100중량%로 볼 때, 0.5, 1.0 및 2.0중량%가 되도록 소액체성막 형성제를 제조하였다.
이를 유리기판에 도포한 후 와이핑하고 실온에서 에어 블로윙하여 건조시킴으로써 비극성용매에 대한 소액체성막을 형성시켰다. 처리한 유리기판상에 테트라데칸 20㎕를 떨어뜨린 후 접촉각 측정기를 이용하여 농도별 접촉각을 측정하였다. 하기 표 1에 명시한 것과 같이 측정된 접촉각은 15 내지 17°를 나타내었다.
메틸트리메톡시실란:
퍼플루오르트리메톡시실란의 혼합비		 표면처리제 농도
(중량%)		 접촉각(°)
실시예 1 1:1 0.5 36
1.0 37
2.0 37
실시예 2 1:10 0.5 41
1.0 42
2.0 42
실시예 3 1:20 0.5 44
1.0 45
2.0 45
실시예 4 1:30 0.5 47
1.0 49
2.0 48
비교예 1 1:0 0.5 15
1.0 17
2.0 17
상기 표 1에서 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 소액체성막이 잉크젯 공법을 이용하여 미세 배선의 형성을 가능하게 해줄 수 있는 접촉각을 제공하는 것을 알 수 있었다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 기판 2: 용액(액적)

Claims (19)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제 1 커플링제;
    하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제 2 커플링제; 및
    알코올 용매;
    를 포함하는 소액체성막 형성제:
    [화학식 1] [화학식 2]
    Figure pat00015
    Figure pat00016

    상기 화학식 1에서,
    R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이고,
    상기 화학식 2에서,
    R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 C1 내지 C6 알킬이고,
    R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되는 것인 소액체성막 형성제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되는 것인 소액체성막 형성제.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 커플링제 및 상기 제 2 커플링제의 혼합비는 1 : 1 내지 1 : 30 중량비인 것인 소액체성막 형성제.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합된 제 1 커플링제 및 제 2 커플링제의 농도는, 전체 용액이 100중량% 일 때, 0.1 내지 5 중량%인 것인 소액체성막 형성제.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 알코올 용매는 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올 및 이소프로필알코올로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것인 소액체성막 형성제.
  7. 기판을 준비하는 단계;
    하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제 1 커플링제, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제 2 커플링제 및 알코올 용매를 포함하는 소액체성막 형성제를 도포하는 단계; 및
    상기 소액체성막 형성제가 도포된 기판을 건조하는 단계;
    를 포함하는 소액체성막 형성방법.
    [화학식 1] [화학식 2]
    Figure pat00017
    Figure pat00018

    상기 화학식 1에서,
    R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이고,
    상기 화학식 2에서,
    R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 C1 내지 C6 알킬이고,
    R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이다.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되는 것인 소액체성막 형성방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되는 것인 소액체성막 형성방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 커플링제 및 상기 제 2 커플링제의 혼합비는 1 : 1 내지 1 : 30 중량비인 것인 소액체성막 형성방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 혼합된 제 1 커플링제 및 제 2 커플링제의 농도는, 전체 용액이 100중량% 일 때, 0.1 내지 5 중량%인 것인 소액체성막 형성방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 알코올 용매는 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올 및 이소프로필알코올로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것인 소액체성막 형성방법.
  13. 제 7 항에 따른 방법에 의해 소액체성막이 형성된 기판 상에 잉크젯 공법을 이용하여 고농도 전도성 잉크를 토출하는 단계를 포함하는 미세배선 형성방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 고농도 전도성 잉크의 용매는 헥산, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸 및 헥사데칸으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것인 미세배선 형성방법.
  15. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 제 1 커플링제 및 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 커플링제를 포함하는 소액체성막; 및
    상기 소액체성막 상에 형성된 미세배선;
    을 포함하는 인쇄회로기판:
    [화학식 1] [화학식 2]
    Figure pat00019
    Figure pat00020

    상기 화학식 1에서,
    R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이고,
    상기 화학식 2에서,
    R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 C1 내지 C6 알킬이고,
    R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬이다.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 R1 내지 R4는 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되는 것인 인쇄회로기판.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 R5는 F 원자가 적어도 하나 치환된 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 R6 내지 R8은 동일하거나 상이하며, 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필로 이루어진 군에서 선택되는 것인 인쇄회로기판.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 커플링제 및 상기 제 2 커플링제의 혼합비는 1 : 1 내지 1 : 30 중량비인 것인 인쇄회로기판.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 소액체성막 상에 형성된 미세배선은 잉크젯 공법을 이용하여 형성된 것인 인쇄회로기판.
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