KR20150058983A - 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물 - Google Patents

분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 질산 및 염산이 포함된 식각액 조성물을 안정화시켜 폭발의 위험성을 줄일 수 있고 반응하는 각각의 이온량을 안정적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 분당 식각률을 일정하게 유지할 수 있는 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물은 강력한 산화반응에 의한 폭발의 위험성을 방지할 수 있는 안정화제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물{ETCHANT COMPOSITION WITH STABILIZER FOR TOUCH SCREEN PANEL}
본 발명은 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 질산 및 염산이 포함된 식각액 조성물을 안정화시켜 폭발의 위험성을 줄일 수 있고 반응하는 각각의 이온량을 안정적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 분당 식각률을 일정하게 유지할 수 있는 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치 및 평판표시장치에서 기판 상에 금속배선을 형성하는 과정은 통상적으로 스퍼터링에 의한 금속막 형성공정, 포토레지스트 도포, 노광 및 현상에 의한 선택적인 영역에서의 포토레지스트 형성공정 및 식각 공정에 의한 단계로 구성되고, 개별적인 단위 공정 전후의 세정공정 등을 포함한다.
이러한 식각 공정은 포토레지스트 마스크를 사용하여 선택적인 영역에 금속막을 남기는 공정을 의미하며, 통상적으로 플라즈마 등을 이용한 건식 식각 또는 식각액을 사용하는 습식 식각이 사용된다.
한편, 터치스크린패널 표면을 식각하는데 사용되는 식각액 조성물은 염산 및 질산이온이 강산성상태 및/또는 여러 금속이온이 포함되어 있는 식각액 조성물을 사용한다.
질산은 다음과 같이 분해된다.
2HNO3 → NO2 + NO3 + + H2O
염산과 같은 강력한 또 다른 산성용액 및 촉매로써 금속이온이 있을 경우 질산의 분해속도는 기하급수적으로 증가하고 또한 분해될 때 반응열이 발생하여 폭발 등의 안전사고가 발생할 수 있다.
한편, 은(Ag)는 질산용액 내에서 다음과 같이 반응하여 은이온을 형성한다.
Ag + 2HNO3 → Ag+ + NO3 -- + NO2 + H2O
생성된 은이온은 다시 염산에 의하여 다음과 같이 침전물을 형성할 수 있다.
Ag- + Cl- → AgCl(s)
이러한 질산 및 염산이 포함된 식각액 조성물은 안정성이 낮아 폭발과 같은 위험한 상황을 초래할 수 있고 반응하는 각각의 이온량을 안정적으로 관리할 수 없으며, 분당 식각률을 일정하게 유지할 수 없는 등의 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 질산 및 염산이 포함된 식각액 조성물을 안정화시켜 폭발의 위험성을 줄일 수 있고 반응하는 각각의 이온량을 안정적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 분당 식각률을 일정하게 유지할 수 있는 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.
상기 목적은, 강력한 산화반응에 의한 폭발의 위험성을 방지할 수 있는 안정화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물에 의해 달성된다.
여기서, 상기 안정화제는 하나 이상의 아미노그룹이 포함된 황산, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 폴리머, 알파-하이드록시 산, 아미노말론산, 글리콜릭산, 에틸렌글리콜계 이써, 프로필렌글리콜계 이써, 폴리옥시에틸렌알킬이써포스페이트 및 알킬다이페닐옥사이드 다이설포네이트로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 식각액 조성물은 식각된 금속이온으로 인한 염산 및 질산의 분해를 방지하고 금속이온을 잡아주는 금속이온 봉쇄제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 금속이온 봉쇄제는 헥사메틸렌테트라아민, 나이트릴로트라이아세트산, 에틸렌다이아민테트라아세트산, 다이에틸렌트라이아민펜타아세트산, 하이드록시에틸-에틸렌다이아민트라이아세트산 및 에틸렌다이아민테트라(메틸렌포스포닉산)로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 안정화제와 상기 금속이온 봉쇄제가 식각액 조성물 전체 100중량에 대해 5중량% 내지 20중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 질산 및 염산이 포함된 식각액 조성물을 안정화시켜 폭발의 위험성을 줄일 수 있고 반응하는 각각의 이온량을 안정적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 분당 식각률을 일정하게 유지할 수 있는 등의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 식각액 조성물에 의하여 30℃에서 식각된 표면을 관찰한 광학현미경 사진.
도 2는 도 1의 확대 사진.
도 3은 본 발명의 비교예 1에 따른 식각액 조성물에 의하여 30℃에서 식각된 표면을 관찰한 광학현미경 사진.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다.
본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.
본 발명은 염산 및 질산이온이 강산성상태 또는 여러 금속이온이 포함되어 있는 식각액 조성물에서 각각의 이온들의 안정화시키기 위한 식각액 조성물에 관한 것으로, 터치스크린패널 표면을 효과적으로 식각하여 생산성 증대와 공정효율을 높일 수 있는 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물은 강력한 산화반응에 의한 폭발의 위험성을 방지할 수 있는 안정화제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 강력한 산화반응에 의한 폭발의 위험성을 방지할 수 있는 안정화제는 하나 이상의 아미노그룹이 포함된 황산, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 폴리머, 알파-하이드록시 산, 아미노말론산, 글리콜릭산, 에틸렌글리콜계 이써, 프로필렌글리콜계 이써, 폴리옥시에틸렌알킬이써포스페이트(Polyoxyethylene alkyletherphosphate) 및 알킬다이페닐옥사이드 다이설포네이트(Alkyldiphenyloxide disulfonate)로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나인 것이 바람직하다. 이러한 안정화제의 도입으로 인해 강력한 산화반응에 의한 폭발의 위험성을 방지하고, 용액 내 반응하는 염산 및 질산이온의 양을 균일하게 조절하여 분당 식각량을 일정하게 유지할 수 있게 되는 것이다. 또한 은(Ag)뿐만 아니라 니켈/크롬(Ni/Cr)과 같이 다층금속표면, 인듐-주석-산화물(ITO)과 같이 복합적 합금형태에도 탁월한 식각성능을 보임으로써 터치스크린패널 회로형성에 효과적으로 이용될 수 있다.
또한 본 발명은 식각된 금속이온(용해된 금속이온)으로 인한 염산 및 질산의 분해를 방지하고 금속이온을 잡아주는 금속이온 봉쇄제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 즉 조성물 내에서 급속히 분해를 일으키는 금속이온의 과도한 분해를 방지하고/하거나 금속이온을 잡아주어(금속이온봉쇄제 = 킬레이트제) 질산 및 염산이온의 과도한 분해를 저해한다. 또한 분당 식각률을 일정하게 유지할 수 있다.
상기 금속이온 봉쇄제는 헥사메틸렌테트라아민(Hexamethylenetetraamine), 나이트릴로트라이아세트산(Nitrilotriacetic acid), 에틸렌다이아민테트라아세트산(Ethlyenediaminetetraacetic acid), 다이에틸렌트라이아민펜타아세트산(Diethylenetriaminepentaacetic acid), 하이드록시에틸-에틸렌다이아민트라이아세트산(Hydroxyethyl-Ethylenediaminetriacetic acid) 및 에틸렌다이아민테트라(메틸렌포스포닉산)(Ethylenediamine tetra(methylene phosphonic acid))로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예 1에 따른 식각액 조성물에 의하여 30℃에서 식각된 표면을 관찰한 광학현미경 사진인 도 1 및 도 1의 확대 사진인 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 사용하여 표면을 식각한 경우 표면이 완전히 식각되어 저항이 존재하지 않음을 확인할 수 있으나, 비교예 1에 따른 식각액 조성물에 의하여 30℃에서 식각된 표면을 관찰한 광학현미경 사진인 도 3을 보면, 표면이 일부 식각되었으나 저항값이 존재하는 것을 알 수 있다.
또한 본 발명에 따른 식각액 조성물은 전체 100중량%에 첨가제로서 안정화제와 금속이온 봉쇄제 5중량% 내지 20중량%, 바람직하게는 10중량% 내지 15중량%를 포함한다. 첨가제의 양이 5중량% 미만일 경우 식각액의 수명이 짧아지고 빠른 반응속도로 인하여 일정한 식각율을 기대하기 어렵고, 또한 20중량%를 초과하는 경우 식각액으로서의 성능이 떨어지기 때문에, 즉 강력한 분해방지 효과로 인하여 바람직하지 않기 때문이다.
한편, 첨가제의 양 조절은 식각액에 포함된 물의 양을 가감하여 첨가하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명은 실제 사용하는 제조라인에서 작업환경에 맞게 첨가제의 양을 상기 표기된 함량의 범위 내에서 조절하여 사용할 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예 및 비교예에 사용된 "기타 첨가제"의 물질명과 CAS 번호 및 전체 100중량% 중 각각의 함유량은 다음 표 1과 같다. 그 외 본 명세서에 사용된 "기타 첨가제"도 마찬가지로 아래 표 1의 내용과 같다.
IUPAC Name Common Name CAS No. wt%
Aminopropanedioic acid Aminomalonic acid
아미노말론산		 1068-84-4 17.5
2-Hydroxyethanoic acid Glycolic acid
글리콜릭 산		 79-14-1 10.5
Dimethoxyethane Ethyleneglycol
dimethyl ether
에틸렌글리콜계 이써		 110-71-4 5.5
1,3,5,7-Tetraazatricyclo[3.3.1.1.3,7]decane Hexamethylenetetramine
헥사메틸렌테트라민		 100-97-0 8.5
2,2',2''-Nitrilotriacetic acid Nitrilotriacetic acid
나이트릴로아세트 산		 139-13-9 11.3
N-(2-Hydroxyethyl)ethylenediaminetriacetic acid trisodium salt hydrate Hydroxyethyl-Ethylenediaminetriacetic acid
하이드록시에틸-에틸렌다이아민트라이아세트 산		 207386-87-6 5.5
Ethylenediamine tetraacetic acid EDTA 60-00-4 14.2
Diethylenetriamine pentaacetic acid DPTA 67-43-6 14.2
[Bis(Phosphonomethyl)amino]methylphosphonic acid EDTMP 1429-50-1 5.5
Polyoxyethylene alkyl ether phosphate 3.5
Alkyldiphenyloxide disulfonate salt 3.8
[실시예 1]
첨가제가 포함되고 금속이온이 없는 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 제조하여 이의 안정성을 확인하였다. 아래 표 2의 성분을 포함하고 금속이온이 없는 상태의 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 30℃에서 10일간 방치하여 각각의 이온 농도를 확인하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 또한 같은 방법으로 식각액 조성물을 제조하여 이의 식각성능을 확인하였다. 아래 표 2의 성분을 포함하고 금속이온이 없는 상태의 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 30℃에서 10~80초간 침적하여 Silver nanowire로 제조된 터치스크린패널의 저항값을 확인하고 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
구 분
성분 함량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 0 Ag 0 ppm
염산 22.8 Cu 0 ppm
설파민산의 황산 5.5 Sn 0 ppm
기타 첨가제 12.8 Ni 0 ppm
물 43.4 Cr 0 ppm
Al 0 ppm
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
15.5 % 15.5 % 15.4 % 15.3 % 15.1 % 15.1 % 15.0 % 14.7 %
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
22.8 % 22.6 % 22.5 % 22.4 % 22.4 % 22.3 % 22.2 % 21.8 %
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.4 % 5.4 %
10초 20초 30초 40초 50초 60초 70초 80초
0.95㏀ 15.85㏀ 45.55㏀ OL
(Overload)		 OL OL OL OL
OL = Overload (infinity resistance)
회로측정부위는 완전히 식각되어 저항이 존재하면 안 됨(DFR 박리 후).
금속이온이 없는 조성물에서 염산 및 질산이온의 분해량을 측정한 결과인 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 용액에서의 각각의 이온 누적 분해량을 보면 7일 후 3.2%, 2.63%, 10일 후 4.5%, 4.38% 정도로 안정화제 존재 하에 식각액 중 각각의 이온의 농도의 분해율이 낮음을 알 수 있다.
[실시예 2]
첨가제 및 금속이온이 포함된 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 제조하여 이의 안정성을 확인하였다. 아래 표 5의 성분을 포함하고 금속이온이 포함된 상태의 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 30℃에서 10일간 방치하여 각각의 이온 농도를 확인하고 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 또한 같은 방법으로 식각액 조성물을 제조하여 이의 식각성능을 확인하였다. 아래 표 5의 성분을 포함하고 금속이온이 포함된 상태의 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 30℃에서 10~80초간 침적하여 Silver nanowire로 제조된 터치스크린패널의 저항값을 확인하고 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
구 분
성분 함량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 Total 50 ppm Ag 10 ppm
염산 22.8 Cu 10 ppm
황산(Sulfamic acid) 5.5 Sn 10 ppm
기타 첨가제 12.8 Ni 5 ppm
물 43.4 Cr 10 ppm
Al 5 ppm
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
15.5 % 15.4 % 15.2 % 15.1 % 15.0 % 14.8 % 14.6 % 14.1 %
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
22.8 % 22.4 % 22.1 % 21.8 % 21.5 % 21.3 % 21.0 % 20.3 %
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.4 % 5.3 %
10초 20초 30초 40초 50초 60초 70초 80초
1.31㏀ 18.15㏀ 39.19㏀ OL OL OL OL OL
금속이온이 존재하는 조성물에서 염산 및 질산이온의 분해량을 측정한 결과인 표 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 용액에서의 각각의 이온 누적 분해량을 보면 7일 후 5.8%, 7.8%, 10일 후 9.0%, 10.9% 정도로 안정화제 존재 하에 식각액 중 각각의 이온의 농도의 분해율이 실시예 1보다는 높지만 아래 비교예와 비교 시 낮음을 알 수 있다.
[비교예 1]
첨가제와 금속이온이 없는 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 제조하여 이의 안정성을 확인하였다. 아래 표 8의 성분을 포함하고 금속이온이 없는 상태의 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 30℃에서 10일간 방치하여 각각의 이온 농도를 확인하고 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다. 또한 같은 방법으로 식각액 조성물을 제조하여 이의 식각성능을 확인하였다. 아래 표 8의 성분을 포함하고 금속이온이 없는 상태의 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 30℃에서 10~80초간 침적하여 Silver nanowire로 제조된 터치스크린패널의 저항값을 확인하고 그 결과를 하기 표 10에 나타내었다.
구 분
성분 함량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 0 Fe 0 ppm
염산 22.8 Al 0 ppm
황산(Sulfamic acid) 5.5 Cu 0 ppm
기타 첨가제 0.0 Ni 0 ppm
물 56.2 Ti 0 ppm
Cr 0 ppm
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
15.5 % 14.8 % 14.1 % 13.6 % 13.0 % 12.7 % 12.4 % 11.1 %
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
22.8 % 22.0 % 21.1 % 20.6 % 20.1 % 19.4 % 19.0 % 16.8 %
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.4 % 5.3 %
10초 20초 30초 40초 50초 60초 70초 80초
108.18㏀ OL OL OL OL OL OL OL
금속이온이 없는 조성물에서 염산 및 질산이온의 분해량을 측정한 결과인 표 9에서 확인할 수 있는 바와 같이, 용액에서의 각각의 이온 누적 분해량을 보면 7일 후 20.00%, 16.67%, 10일 후 28.30%, 26.30% 정도로 안정제가 없는 식각액 중 각각의 이온의 농도가 빠르게 분해됨을 확인할 수 있다.
[비교예 2]
첨가제가 없고 금속이온이 포함된 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 제조하여 이의 안정성을 확인하였다. 아래 표 11의 성분을 포함하고 금속이온이 포함된 상태의 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 30℃에서 10일간 방치하여 각각의 이온 농도를 확인하고 그 결과를 하기 표 12에 나타내었다. 또한 같은 방법으로 식각액 조성물을 제조하여 이의 식각성능을 확인하였다. 아래 표 11의 성분을 포함하고 금속이온이 포함된 상태의 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 30℃에서 10~80초간 침적하여 Silver nanowire로 제조된 터치스크린패널의 저항값을 확인하고 그 결과를 하기 표 13에 나타내었다.
구 분
성분 함량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 Total 50 ppm Ag 10 ppm
염산 22.8 Cu 10 ppm
황산(Sulfamic acid) 5.5 Sn 10 ppm
기타 첨가제 0.0 Ni 5 ppm
물 56.2 Cr 10 ppm
Al 5 ppm
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
15.5 % 14.4 % 13.6 % 12.8 % 11.6 % 10.8 % 9.6 % 8.1 %
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
22.8 % 21.8 % 20.7 % 19.8 % 18.5 % 17.3 % 16.5 % 14.7 %
1일 2일 3일 4일 5일 6일 7일 10일
5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 5.4 % 5.3 %
10초 20초 30초 40초 50초 60초 70초 80초
OL OL OL OL OL OL OL OL
금속이온이 존재하는 조성물에서 염산 및 질산의 분해량을 측정한 결과인 표 12에서 확인할 수 있는 바와 같이, 식각액 중 각각의 이온 누적 분해량을 보면 7일 후 38.00%, 27.60%이고, 10일 후 47.70%, 35.5%가 분해되었으며 이 상태에서는 각각의 이온이 반응하여 급격히 분해되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 금속이온이 있고 안정화 첨가제가 없는 경우에는 금속이온이 각 성분의 분해 촉매로 작용하여 염산 및 질산이온의 분해를 촉진함에 따라 반응열이 발생하여 식각액의 온도가 매우 상승하는 것을 확인할 수 있었다.
상기 결과를 보면 질산, 염산은 안정화 첨가제가 없이는 그 불안정성에 기인한 유효한 성능의 단기간 감소 및 폭발 등의 안전사고 발생 문제점을 가지고 있기 때문에 그 사용이 매우 제한적이라는 단점을 가지고 있다.
또한 금속이온이 포함된 조성물의 식각 실험결과인 표 13으로부터 알 수 있는 바와 같이, 반응초기부터 급격한 반응으로 회로부위가 심하게 손상됨을 알 수 있다. 이 상태에서는 각각의 이온이 반응하여 급격히 분해되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 금속이온이 있고 안정화 첨가제가 없는 경우에는 금속이온이 각 성분의 분해 촉매로 작용하여 회로부위에 빠른 반응을 일으켜 회로부위가 심하게 손상될 뿐만 아니라 염산 및 질산이온의 분해를 촉진함에 따라 반응열이 발생하여 식각액의 온도가 매우 상승하는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 3]
본 실시예는 금속이온의 유무에 따른 온도별 식각성능 실험을 행하였다. 아래 표 14 및 표 16과 같은 성분을 포함하고 금속이온의 유무에 따라 식각액과 안정화 첨가제 조성물 용액을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 25~45℃에서 30초간 침적하여 Silver nanowire으로 제조된 터치스크린패널의 저항값을 확인하고 그 결과를 하기 표 15 및 표 17에 나타내었다.
구 분
성 분 함 량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 0 Ag 0 ppm
염산 22.8 Cu 0 ppm
설파민산의 황산 5.5 Sn 0 ppm
기타 첨가제 12.8 Ni 0 ppm
물 43.4 Cr 0 ppm
Al 0 ppm
25도 27.5도 30도 32.5도 35도 37.5도 40도 45도
69.2Ω 140Ω 45.55㏀ OL OL OL OL OL
구 분
성 분 함 량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 Total 50ppm Ag 10 ppm
염산 22.8 Cu 10 ppm
설파민산의 황산 5.5 Sn 10 ppm
기타 첨가제 12.8 Ni 5 ppm
물 43.4 Cr 10 ppm
Al 5 ppm
25도 27.5도 30도 32.5도 35도 37.5도 40도 45도
73.6Ω 146Ω 43.62㏀ OL OL OL OL OL
기타첨가제의 효과로 인하여 각 온도별 동일시간 내 Silver nanowire로 제조된 터치스크린패널의 저항값의 변동폭이 작음을 확인할 수 있다.
[실시예 4]
본 실시예는 금속이온의 유무에 따른 온도별 식각성능 실험으로서 위 실시예 3과는 침적시간을 달리하였다. 아래 표 18 및 표 20과 같은 성분을 포함하고 금속이온의 유무에 따라 식각액과 안정화 첨가제 조성물 용액을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 25~45℃에서 10초간 침적하여 Silver nanowire으로 제조된 터치스크린패널의 저항값을 확인하고 그 결과를 표 19 및 표 21에 나타내었다.
구 분
성 분 함 량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 0 Ag 0 ppm
염산 22.8 Cu 0 ppm
설파민산의 황산 5.5 Sn 0 ppm
기타 첨가제 12.8 Ni 0 ppm
물 43.4 Cr 0 ppm
Al 0 ppm
25도 27.5도 30도 32.5도 35도 37.5도 40도 45도
24.6Ω 47.22Ω 9.11㏀ 33.6㏀ 86.8㏀ OL OL OL
구 분
성 분 함 량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 Total 50ppm Ag 10 ppm
염산 22.8 Cu 10 ppm
설파민산의 황산 5.5 Sn 10 ppm
기타 첨가제 12.8 Ni 5 ppm
물 43.4 Cr 10 ppm
Al 5 ppm
25도 27.5도 30도 32.5도 35도 37.5도 40도 45도
19.28Ω 35.8Ω 12.4㏀ 40.28㏀ 79.86㏀ OL OL OL
[비교예 3]
본 비교예는 첨가제가 없는 식각액에서 금속이온의 유무에 따른 온도별 식각성능 실험에 대한 것이다. 아래 표 22 및 표 24와 같은 성분을 포함하고 금속이온의 유무에 따라 식각액 조성물 용액을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 25~45℃에서 30초간 침적하여 Silver nanowire으로 제조된 터치스크린패널의 저항값을 측정하여 표 23 및 표 25에 나타내었다.
구 분
성 분 함 량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 0 Ag 0 ppm
염산 22.8 Cu 0 ppm
설파민산의 황산 5.5 Sn 0 ppm
기타 첨가제 0 Ni 0 ppm
물 56.2 Cr 0 ppm
Al 0 ppm
25도 27.5도 30도 32.5도 35도 37.5도 40도 45도
176.22㏀ OL OL OL OL OL OL OL
구 분
성 분 함 량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 Total 50ppm Ag 10 ppm
염산 22.8 Cu 10 ppm
설파민산의 황산 5.5 Sn 10 ppm
기타 첨가제 0 Ni 5 ppm
물 56.2 Cr 10 ppm
Al 5 ppm
25도 27.5도 30도 32.5도 35도 37.5도 40도 45도
OL OL OL OL OL OL OL OL
실시예 3의 결과에 비추어보면 기타첨가제가 포함되어있지 않을 때 식각액의 성능이 제어되지 않아 강력한 산화반응으로 인하여 낮은 온도에서 완전히 식각되는 결과를 나타내었다.
[비교예 4]
본 비교예는 금속이온의 유무에 따른 온도별 식각성능 실험으로서 위 비교예 3과는 침적시간을 달리하였다. 아래 표 26 및 표 28와 같은 성분을 포함하고 금속이온의 유무에 따라 식각액 조성물 용액을 1리터 기준으로 제조한 다음, 온도 25~45℃에서 10초간 침적하여 Silver nanowire으로 제조된 터치스크린패널의 저항값을 측정하고 그 결과를 표 27 및 표 29에 나타내었다.
구 분
성 분 함 량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 0 Ag 0 ppm
염산 22.8 Cu 0 ppm
설파민산의 황산 5.5 Sn 0 ppm
기타 첨가제 0 Ni 0 ppm
물 56.2 Cr 0 ppm
Al 0 ppm
25도 27.5도 30도 32.5도 35도 37.5도 40도 45도
91.71㏀ OL OL OL OL OL OL OL
구 분
성 분 함 량(중량%) 금속이온 성분 농도
질산 15.5 Total 50ppm Ag 10 ppm
염산 22.8 Cu 10 ppm
설파민산의 황산 5.5 Sn 10 ppm
기타 첨가제 0 Ni 5 ppm
물 56.2 Cr 10 ppm
Al 5 ppm
25도 27.5도 30도 32.5도 35도 37.5도 40도 45도
OL OL OL OL OL OL OL OL
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (5)

  1. 강력한 산화반응에 의한 폭발의 위험성을 방지할 수 있는 안정화제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안정화제는 하나 이상의 아미노그룹이 포함된 황산, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 폴리머, 알파-하이드록시 산, 아미노말론산, 글리콜릭산, 에틸렌글리콜계 이써, 프로필렌글리콜계 이써, 폴리옥시에틸렌알킬이써포스페이트 및 알킬다이페닐옥사이드 다이설포네이트로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식각액 조성물은 식각된 금속이온으로 인한 염산 및 질산의 분해를 방지하고 금속이온을 잡아주는 금속이온 봉쇄제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금속이온 봉쇄제는 헥사메틸렌테트라아민, 나이트릴로트라이아세트산, 에틸렌다이아민테트라아세트산, 다이에틸렌트라이아민펜타아세트산, 하이드록시에틸-에틸렌다이아민트라이아세트산 및 에틸렌다이아민테트라(메틸렌포스포닉산)로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 안정화제와 상기 금속이온 봉쇄제는 식각액 조성물 전체 100중량에 대해 5중량% 내지 20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 분해방지용 안정화제가 포함된 터치스크린패널용 식각액 조성물.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009167459A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Adeka Corp 銅含有材料用エッチング剤組成物
JP2011017052A (ja) * 2009-07-09 2011-01-27 Adeka Corp 銅含有材料のウエットエッチングシステム及びパターニング方法
KR20120019196A (ko) * 2010-08-25 2012-03-06 플란제 에스이 다중막의 식각액 조성물 및 그 식각방법

Patent Citations (3)

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