KR20170014623A - 리버스 오프셋 인쇄 조성물 및 이를 이용한 인쇄 방법 - Google Patents

리버스 오프셋 인쇄 조성물 및 이를 이용한 인쇄 방법 Download PDF

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KR20170014623A
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Abstract

본 명세서는 리버스 오프셋 인쇄 조성물 및 이를 이용한 인쇄 방법에 관한 것이다.

Description

리버스 오프셋 인쇄 조성물 및 이를 이용한 인쇄 방법 {REVERSE OFFSET PRINTING COMPOSITION AND PRINTING METHOD USING THE SAME}
본 명세서는 리버스 오프셋 인쇄 조성물 및 이를 이용한 인쇄 방법에 관한 것이다.
최근 터치스크린, 디스플레이, 반도체 등 전자소자의 성능이 다양화 및 고도화되면서 다양한 기능을 갖는 재료들을 이용하여 패턴을 형성할 필요가 있으며, 상기 패턴의 선폭 및 선간격을 더욱 미세하게 형성할 필요가 증가 하고 있다.
예컨대, 각종 전자 소자에서 전극 형성을 위한 도전성 패턴이나, 컬러필터의 블랙매트릭스 또는 도전성 패턴 형성을 위한 레지스트 패턴 등이 많이 사용되고 있으며, 이들은 전자소자의 소형화 및 성능의 고도화가 이루어질수록 더욱 미세하게 형성될 필요가 있다.
레지스트 잉크를 적용하여 정상적인 미세패턴을 형성하기 위해서는 하부 기재에 대한 밀착력과 식각액에 대한 내산성이 동시에 확보되어야 한다. 인쇄 조성물과 피인쇄 기재 사이의 밀착력이 우수하지 못한 경우, 인쇄 조성물과 피인쇄 기재의 계면으로 식각액이 침투하여 최종 금속 배선의 형상이 불균일하게 형성된다.
인쇄 조성물의 내산성이 저하될 경우, 인쇄 조성물이 식각액에 의해 용해되거나 식각액이 인쇄 조성물을 통과하여 하부 금속층의 단선 및 변색을 유발하게 된다. 따라서, 하부 금속 기재에 대하여 우수한 계면 밀착력 및 내산성을 갖는 인쇄 조성물의 개발이 시급하다.
한국 특허출원 공개 제10-2008-0090890호
본 명세서는 리버스 오프셋 인쇄 조성물 및 이를 이용한 인쇄 방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는, 바인더 수지; 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 밀착력 개선제; 하기 화학식 3으로 표시되는 멜라민계 가교제; 및 인쇄용 용매를 포함하는 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 1 내지 3에서, R 및 R1 내지 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기이고, 상기 n은 1 내지 4의 정수이며, n이 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하고, 상기 m은 1 또는 2이며, m이 2인 경우 R은 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 전술한 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 이용한 인쇄 방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 또한, 전술한 인쇄 조성물을 블랭킷 상에 코팅하는 단계; 상기 블랭킷 상에 도포된 인쇄 조성물 도막에 클리셰를 접촉하여 일부 도막을 제거하는 단계; 및 상기 블랭킷 상에 남아 있는 조성물 도막을 피인쇄체에 전사하는 단계를 포함하는 인쇄 방법을 제공한다.
본 명세서에 따른 리버스 오프셋 인쇄 조성물은 상부 금속과의 밀착 특성이 우수하고, 식각액에 대한 내산성 또한 우수한 이점이 있다. 또한, 본 명세서에 따른 리버스 오프셋 인쇄 조성물은 리버스 오프셋 인쇄 방법을 통하여 미세한 패턴을 구현할 수 있는 이점이 있으며, 내에칭성이 우수한 이점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 리버스 오프셋 인쇄 조성물은 연속 인쇄 특성이 우수하며, 인쇄 대기 마진의 개선이 가능하다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는, 바인더 수지; 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 밀착력 개선제; 하기 화학식 3으로 표시되는 멜라민계 가교제; 및 인쇄용 용매를 포함하는 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00004
[화학식 2]
Figure pat00005
[화학식 3]
Figure pat00006
상기 화학식 1 내지 3에서,
R 및 R1 내지 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기이고,
상기 n은 1 내지 4의 정수이며, n이 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하고,
상기 m은 1 또는 2이며, m이 2인 경우 R은 서로 같거나 상이하다.
상기 리버스 오프셋 인쇄 조성물이 상기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 밀착력 개선제를 포함하는 경우, 하부 금속 특히, 구리 또는 구리 산화물과 인쇄 조성물의 계면에서 밀착력이 증진되는 효과가 있다.
또한, 본 명세서의 리버스 오프셋 인쇄 조성물은 상기 밀착력 개선제를 포함함과 동시에 상기 화학식 3으로 표시되는 멜라민계 가교제를 포함함으로써 리버스 오프셋 인쇄 조성물의 내산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있으며, 상기 화학식 3으로 표시되는 멜라민계 가교제는 저온 경화형 가교제이므로, 기재의 열변형을 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 바인더 수지는 페놀계 수지일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 바인더 수지가 페놀계 수지일 경우 상기 멜라민계 가교제와의 반응, 예컨대 가교가 가능하여 부착력 및 내에칭성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 페놀계 수지는 에천트에 대한 내화학성이 우수하여 안정적인 에칭 공정이 가능하며 박리액에 대한 용해성이 뛰어나 박리 후 이물 발생이 적고 박리시간이 단축되는 장점을 가지고 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1 내지 3에서 R 및 R1 내지 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환또는 비치환된 시클로 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기이다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 알킬기 시클로알킬기 및 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태는 또한, 상기 페놀계 수지의 중량평균분자량은 1,000 내지 20,000일 수 있다. 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 에천트에 대한 충분한 내화학성이 확보됨으로써 에칭 공정 중 레지스트 도막에 크랙 및 박리가 일어나는 현상을 방지할 수 있으며, 경화 조건에 관계 없이 박리액에 대한 용해성이 뛰어난 이점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 바인더 수지의 함량은 리버스 오프셋 인쇄용 조성물 전체에 대하여 5 중량% 이상 20 중량% 이하일 수 있다.
상기 바인더 수지가 상기 함량 범위 내로 포함될 경우, 상기 리버스 오프셋 인쇄용 조성물의 균일한 도포 및 미세패턴 구현이 가능하며 추후 안정적인 식각 공정을 진행할 수 있다. 구체적으로, 상기 바인더 수지의 함량이 5 중량% 미만인 경우, 점도가 과도하게 낮아져 도포시 토출량 조절이 어려우며 추후 식각 공정 진행 시 식각액에 의해 잉크 도막이 손실될 수 있다. 또한, 상기 바인더 수지의 함량이 20 중량%를 초과하는 경우, 용액의 점도가 지나치게 증가하여 균일한 도포가 어려우며 미세패턴 구현성이 저하되어 원하는 패턴 형성에 어려움이 있다.
상기 페놀계 수지는 당 기술분야에 알려져 있는 것들이 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니지만 예컨대, m-크레졸, o-크레졸, p-크레졸, 2,5-자이레놀, 3,4-자이레놀, 3,5-자이레놀 및 2,3,5-트리메틸페놀로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나가 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 밀착력 개선제는 리버스 오프셋 인쇄 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 2 중량%로 포함될 수 있다. 상기 밀착력 개선제의 함량이 상기 범위 내로 포함되는 경우, 상부 금속과의 밀착력, 내열성 및 내화학성이 우수하다. 구체적으로, 밀착력 개선제의 함량이 0.01 중량% 미만인 경우 도막의 밀착력이 충분히 확보되지 않아 리버스 인쇄용 오프셋 인쇄 조성물로 형성된 패턴이 기판으로부터 떨어지는 문제가 발생할 수 있으며, 상기 밀착력 개선제의 함량이 2 중량%를 초과하는 경우 상대적으로 페놀계 수지의 함량이 낮아져 에천트에 대한 내산성이 저하되어 에칭공정에서 레지스트 잉크가 도막에서 떨어질 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 밀착력 개선제는 TTA(tolytriazole), BTA(benzotriazole), 또는 2-메틸벤즈이미다졸(2-methylbenzimidazole) 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태는 또한, 상기 멜라민계 가교제는 리버스 오프셋 인쇄 조성물 총 중량에 대하여 대비 0.1 내지 2.5 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 상기 멜라민계 가교제가 상기 범위 내로 포함되는 경우 리버스 오프셋 인쇄 조성물의 내열성, 내화학성, 기재와의 밀착력이 우수한 장점이 있다. 구체적으로, 상기 멜라민계 가교제의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우, 경화 반응이 충분히 진행되지 않아 내열성, 내화학성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 멜라민계 가교제의 함량이 2.5 중량%를 초과하는 경우, 상대적으로 페놀계 수지의 함량이 낮아지므로, 잉크 도막의 내산성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 멜라민계 가교제는 저온 경화형 가교제로서 150℃ 이하에서 적용 가능한 것일 수 있다. 상기 멜라민계 가교제는 저온 경화형 가교제이기 때문에 기재의 열변형을 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태는, 상기 화학식 3으로 표시되는 멜라민계 가교제의 R5 내지 R10 중 적어도 하나는 H일 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 멜라민계 가교제의 R5 내지 R10 중 적어도 하나가 H인 경우, 저온 경화 반응이 쉽게 일어날 수 있어 열경화 공정 진행 시 저온에서 진행이 가능하며 기재의 변형을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
예컨대, 상기 멜라민계 가교제는 멜라민 유도체와 포름알데히드의 축합 생성물일 수 있으나, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것이라면 한정되지 않는다. 구체적으로, 본 명세서의 상기 멜라민계 가교제는 Cytec사의 Cyme1300, Cyme1301, Cyme1303, Cyme1323, Cyme1325, Cyme1326, Cyme1327, Cyme1370, Cyme1373, Cyme13717, Cyme1385 및 산와케미컬사의 MW-30M, MW-390, MW-100LM, MX-706 및 MX-750LM으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 인쇄용 용매는 끓는점이 100℃ 이하의 저비점 용매 및 끓는점이 180℃ 이상의 고비점 용매를 포함할 수 있다. 상기 저비점 용매와 상기 고비점 용매를 함께 사용하는 경우, 저비점 용매는 인쇄 조성물이 블랭킷 상에 도포될 때까지 인쇄 조성물의 낮은 점도 및 블랭킷에 대한 우수한 도포성을 유지하도록 하다가, 휘발에 의해 제거되면서 인쇄 조성물의 점도를 높이고 블랭킷 상에서 패턴 형성 및 유지가 잘 이루어지도록 하는 역할을 수행할 수 있다. 반면, 고비점 용매는 비교적 낮은 휘발성을 나타내는 용매이기 때문에, 피인쇄체에 패턴을 전사할 때까지 인쇄 조성물에 끈적거림(tackiness)를 부여하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 저비점 용매는 끓는 점이 100℃ 이하, 구체적으로 95℃ 이하, 더욱 구체적으로 90℃ 이하인 것이 바람직하다. 상기 저비점 용매의 끓는점이 상기 범위 인 경우, 공정 대기 시간을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 저비점 용매의 끓는 점은 50℃ 이상일 수 있다. 상기 저비점 용매의 끓는점이 너무 낮을 경우 인쇄 조성물을 도포할 때 노즐에서 인쇄 조성물이 건조되는 문제가 발생할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 저비점 용매는 리버스 오프셋 인쇄용 조성물 전체에 대하여 50 중량% 이상 90 중량% 이하로 포함될 수 있다.
상기 저비점 용매의 함량이 상기 범위 이내인 경우, 리버스 오프셋 인쇄용 조성물의 미세 패턴 구현이 가능하며, 균일한 도포가 가능하다. 상기 저비점 용매의 함량이 50 중량% 미만인 경우, 점도가 과도하게 증가하여 균일한 도포가 불가능하며, 미세 패턴 구현을 위한 도포 후 대기 시간이 증대되는 문제가 발생한다. 또한, 상기 저비점 용매의 함량이 90 중량%를 초과하는 경우, 점도가 과도하게 낮아져, 도포시의 토출량 조절이 어렵게 되어 인쇄 대기 마진이 저하되는 문제가 발생한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 저비점 용매는 디메틸카보네이트, 메탄올, 메틸에틸케톤, 아세톤, 이소프로필알코올, 에틸아세테이트, 에탄올, 프로판올 및 노말헥산 중 한 종 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 상기 저비점 용매는 끓는점이 100℃ 이하인 것이라면 이에 한정되지 않는다.
상기 고비점 용매의 끓는 점은 280℃ 이하일 수 있다. 상기 고비점 용매의 끓는 점이 상기 범위인 경우 최종 인쇄물에 용매가 잔류하여 건조 또는 경화 시간이 오래 걸리는 문제를 방지할 수 있으며, 최종 인쇄물의 정밀도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 또한, 상기 고비점 용매가 상기 리버스 오프셋 인쇄용 조성물 전체에 대하여 1 중량% 이상 25 중량% 이하로 포함될 수 있다.
상기 고비점 용매가 상기 범위 내로 포함될 경우, 인쇄 대기 마진 및 연속 인쇄가 우수한 이점이 있다. 상기 고비점 용매의 함량이 1 중량% 미만인 경우, 도포 후 오프(off) 공정 사이, 또는 오프 공정 후 셋(set) 공정 사이에 형성된 도막의 건조가 급격하게 일어나 패턴이 구현되지 않는다. 또한, 상기 고비점 용매의 함량이 25 중량%를 초과하는 경우, 도막 내에 용매가 과도하게 잔류하여 패턴의 선폭이 증가하는 문제가 발생한다.
본 명세서의 일 실시상태는, 상기 고비점 용매가 레소시놀, m-크레졸, o-크레졸, p-크레졸, 벤질알코올, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,5-헥산디올, 1,4-헥산디올, 1,3-헥산디올, 1,2-헥산디올, 2,3-헥산디올, 2,4-헥산디올, 2,5-헥산디올, 3,4-헥산디올 및 부티로락톤, 바레로락톤 및 카프로락톤 중 한 종 이상을 포함할 수 있으나, 상기 고비점 용매의 끓는점이 180℃ 이상인 것이라면 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 리버스 오프셋 인쇄 조성물은 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 상기 계면활성제는 당업계에서 통상적으로 쓰이는 레벨링제, 습윤제 및 슬립제를 사용할 수 있으며, 예컨대 실리콘계, 불소계 또는 폴리에테르계 계면활성제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 계면활성제는 상기 리버스 오프셋 인쇄 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 0.5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 계면활성제의 함량이 상기 범위 내로 포함되는 경우 인쇄 조성물을 균일하게 도포할 수 있으며, 최종 인쇄물의 구현성이 우수한 장점이 있다. 또한, 상기 리버스 오프셋 인쇄 조성물의 표면에너지가 충분히 낮아지지 않아 도포시 핀홀 및 줄 얼룩이 발생하는 문제를 방지할 수 있으며, 오프셋 인쇄 조성물 내에 기포가 발생하는 것을 방지하여 혜성(comet) 얼룩이 발생하는 문제를 발생할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 리버스 오프셋 인쇄용 조성물은 레지스트 패턴 형성용일 수 있다. 즉, 본 명세서의 최종 인쇄물은 패턴의 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 레지스트 패턴은 도전성 패턴, 금속 패턴, 유리 패턴, 반도체 패턴 등을 형성하기 위한 식각 레지스트로 사용될 수도 있다. 예컨대, 상기 레지스트 패턴은 TFT, 터치 스크린, LCD나 PDP와 같은 디스플레이, 발광소자, 태양전지를 비롯한 각종 전자소자의 전극 또는 보조 전극을 형성하기 위한 레지스트로 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는, 전술한 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 이용한 인쇄 방법을 제공한다.
본 명세서의 또 다른 실시상태는, 상기 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 블랭킷 상에 코팅하는 단계; 상기 블랭킷 상에 도포된 인쇄 조성물 도막에 클리셰를 접촉하여 일부 도막을 제거하는 단계; 및 상기 블랭킷 상에 남아 있는 조성물 도막을 피인쇄체에 전사하는 단계를 포함하는 인쇄 방법을 제공한다.
상기 블랭킷은 실리콘계 블랭킷일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 당업계에서 통상적으로 사용되는 것일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 피인쇄체로 전사된 인쇄 조성물을 건조 또는 경화하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 건조 또는 경화하는 단계의 공정온도는 상온 내지 350℃ 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 공정온도는 50℃ 내지 300℃ 일 수 있으며, 조성물의 성분, 조성 및 가공 온도에 따라 적절하게 선택하여 수행할 수 있다.
본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 피인쇄체에 전사된 인쇄 조성물의 패턴은 2.5 마이크로미터 이하의 선폭을 갖는 패턴을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 피인쇄체는 구리 또는 구리산화물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 피인쇄체가 종래에 사용되던 알루미늄 대신 구리 또는 구리 산화물을 포함하는 경우 저항이 낮아 전극 또는 보조 전극 형성 시 유리한 점이 있으며, 생산성 및 가격 경쟁성 측면에서도 유리한 이점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태는, 기판; 및 상기 기판의 적어도 일면에 구비되고 전술한 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 이용하여 형성된 패턴을 포함하는 적층체를 제공한다.
본원의 적층체는 잉크와 기재와의 밀착력이 우수한 것으로서, 상기 밀착력은 에칭 전후의 선폭 감소를 통해 측정할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 기판은 구리 또는 구리산화물을 포함할 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[실시예 및 비교예]
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 8에 따른 인쇄 조성물의 성분 및 각 성분의 함량(리버스 오프셋 인쇄용 조성물에 대한 중량%)을 하기 표 1에 정리하였다.
성분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8
A 9.02 9.02 9.02 9.02 9.02 9.02 9.46 10.12 9.455 3.96 10.07 4.62
B B-1 0.44 0.44 0.44 0.44 0.005 5.5 0.44 0.44
B-2 0.44
B-3 0.44
B-4 0.44
C C-1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 0.05 5.5
C-2 1.1
C-3 1.1
D 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44
E E-1 e-1 17.8 17.8 17.8 17.8 17.8 17.8 17.8 17.8 17.8 17.8 17.8 17.8
e-2 66.75 66.75 66.75 66.75 66.75 66.75 66.75 66.75 66.75 66.75 66.75 66.75
E-2 4.45 4.45 4.45 4.45 4.45 4.45 4.45 4.45 4.45 4.45 4.45 4.45
A: 노볼락 수지
B: 밀착력 개선제
B-1: TTA, B-2: BTA, B-3: 2-methylbenzimidazole, B-4: pyrogallol
C: 멜라민계 가교제
C-1: MX-706, C-2: MX-750, C-3: HMMM(헥사메톡시메틸멜라민(Hexamathoxymethylmelamine))
D: 계면활성제
E: 용매
E-1: 저비점 용매, e-1: 아세톤, e-2: 에탄올
E-2: 고비점 용매 (1,4-부탄다이올)
[실험예 1] 2.5 ㎛ 미세 패턴 구현성
상기 실시예 및 비교예에 따른 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 구리 및 구리 산화물 기재에 인쇄한 후, 인쇄된 레지스트 잉크의 선폭을 현미경으로 측정하였다.
2.5 ㎛ 패턴의 클리쉐(cliche)를 사용하여 인쇄 시와 인쇄 후의 미세패턴의 선폭을 측정하였다. 인쇄 후 선폭이 2.4 내지 2.6 ㎛ 인 경우 A, 2.6 내지 3 ㎛ 인 경우 B, 인쇄 후 선폭이 3 ㎛ 이상인 경우 C로 표시하였다.
상기 미세 패턴 구현성 평가 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
[실험예 2] 연속 인쇄성 평가
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 인쇄를 연속적으로 진행하였다.
인쇄 100매 후 인쇄 선폭을 측정하였다. 인쇄 후 선폭이 2.4 내지 2.6 ㎛ 인 경우 A, 2.6 내지 3 ㎛ 인 경우 B, 인쇄 후 선폭이 3 ㎛ 이상인 경우 C로 표시하였다. 상기 연속 인쇄성 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[실험예 3] 내에칭성 평가
상기 실시예 및 비교예에 따른 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 구리 및 구리 산화물 기재에 인쇄한 후, 구리용 식각액을 사용하여 에칭 과정을 진행하였으며, 에칭 전후의 선폭 변화를 현미경으로 측정하였다.
레지스트 잉크의 인쇄 조성물의 선폭 대비 최종 금속 패턴의 선폭 변화를 측정하였다. 상기 선폭 변화는 하기 수학식 3으로 나타내었다.
[수학식 3] 선폭변화(㎛) = 인쇄 후 레지스트 잉크의 선폭(㎛) - 최종 금속 패턴의 선폭 (㎛)
[실험예 4] 내화학성 평가
상기 실시예 및 비교예에 따른 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 구리 및 구리 산화물 기재 전면에 약 300nm 두께로 인쇄한 후, 식각액에 침지하여 하부 금속 기재의 색변화를 관찰하였다.
상기 구리 및 구리 산화물 기재 전면에서 '전면'이란 패턴을 형성하는 것이 아니라 기재의 표면에 전반적으로 잉크를 도포하는 것을 의미한다.
상기 식각액 1은 알루미늄 혹은 알루미늄 산화물에 대한 식각액을 사용하였으며, 인산/질산/초산으로 이루어진 식각액을 사용하였다. 식각액 2는 구리 혹은 구리 산화물에 대한 식각액으로서, 황산/과수로 이루어진 식각액을 사용하였다.
그 후 레지스트 잉크 하부의 금속층의 색변화를 관찰하였다. 거의 변하지 않은 경우를 A, 약간 변한 경우를 B, 약한 갈색을 띄는 경우를 C, 갈색을 띄는 경우를 D, 하부 금속층이 드러나는 경우를 E로 나타내었다.
상기 결과는 표 2에 나타내었다.
[실험예 5] 박리 특성
상기 실시예 및 비교예에 따른 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 구리 및 구리 산화물 기재 전면에 약 300nm 두께로 인쇄한 후, 박리액에 침지하여 레지스트 잉크의 박리 여부를 확인하였다.
식각 후 레지스트 잉크를 제거하기 위해 사용되는 박리액에 대한 박리성 비교 평가를 하기 표 2에 나타내었다.
10초 이내 박리가 되는 경우를 A, 30초 이내에 박리가 되는 경우를 B, 60초 이내에 박리가 되는 경우를 C, 90초 이내 박리 되는 경우를 D, 90초 이상 혹은 박리 되지 않은 경우를 E로 표시하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8
F A A A A A A A A A B A B
G A A A A A A A A A C A C
H 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.3 0.1 0.1 0.1 0.5 0.1 0.3
I A A A A A B A A A B A A
J 0.1 0.2 0.2 0.2 1.6 0.5 1.4 0.3 1.5 8.0 0.3 3.0
K A A A A B C B C B D C D
L A A A A A A A A A A A A
F: 2.5 ㎛ 미세패턴 구현성
G: 연속 인쇄성
H: 식각액 1에 대한 내에칭성
I: 식각액 1에 대한 내화학성
J: 식각액 2에 대한 내에칭성
K: 식각액 2에 대한 내화학성
L: 박리 특성
상기 표 2에 나타난 바와 같이 실시예 1 내지 4가 비교예 1 내지 8과 비교하였을 때 모두 동등 또는 우수한 것을 알 수 있었다.
특히, 실시예 1 내지 4가 식각액 2에 대한 내에칭성과 내화학성이 비교예 1 내지 8보다 우수한 결과를 확인하였다.

Claims (20)

  1. 바인더 수지;
    하기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 밀착력 개선제;
    하기 화학식 3으로 표시되는 멜라민계 가교제; 및
    인쇄용 용매를 포함하는 리버스 오프셋 인쇄 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00007

    [화학식 2]
    Figure pat00008

    [화학식 3]
    Figure pat00009

    상기 화학식 1 내지 3에서,
    R 및 R1 내지 R10은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알콕시기이고,
    상기 n은 1 내지 4의 정수이며, n이 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하고,
    상기 m은 1 또는 2이며, m이 2인 경우 R은 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더 수지는 페놀계 수지인 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 페놀계 수지의 중량평균분자량은 1,000 내지 20,000인 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 밀착력 개선제는 리버스 오프셋 인쇄 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 2 중량%로 포함되는 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 멜라민계 가교제는 리버스 오프셋 인쇄 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 2.5 중량%로 포함되는 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 멜라민계 가교제는 150℃ 이하에서 적용 가능한 저온 경화형 가교제인 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 멜라민계 가교제의 R5 내지 R10 중 적어도 하나는 H인 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 인쇄용 용매는 끓는점이 100℃ 이하의 저비점 용매 및 끓는점이 180℃ 이상의 고비점 용매를 포함하는 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 저비점 용매는 디메틸카보네이트, 메탄올, 메틸에틸케톤, 아세톤, 이소프로필알코올, 에틸아세테이트, 에탄올, 프로판올 및 노말헥산 중 한 종 이상을 포함하는 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 고비점 용매는 레소시놀, m-크레졸, o-크레졸, p-크레졸, 벤질알코올, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,5-헥산디올, 1,4-헥산디올, 1,3-헥산디올, 1,2-헥산디올, 2,3-헥산디올, 2,4-헥산디올, 2,5-헥산디올, 3,4-헥산디올 및 부티로락톤, 바레로락톤 및 카프로락톤 중 한 종 이상을 포함하는 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 리버스 오프셋 인쇄 조성물은 계면활성제를 더 포함하는 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 계면활성제는 상기 리버스 오프셋 인쇄 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 0.5 중량%로 포함되는 것인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 리버스 오프셋 인쇄 조성물은 레지스트 패턴 형성용인 리버스 오프셋 인쇄 조성물.
  14. 청구항 1 내지 12 중 어느 하나의 항에 따른 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 이용한 인쇄 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 인쇄 방법은 상기 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 블랭킷 상에 코팅하는 단계;
    상기 블랭킷 상에 도포된 인쇄 조성물 도막에 클리셰를 접촉하여 일부 도막을 제거하는 단계; 및
    상기 블랭킷 상에 남아 있는 조성물 도막을 피인쇄체에 전사하는 단계를 포함하는 것인 인쇄 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 피인쇄체로 전사된 인쇄 조성물을 건조 또는 경화하는 단계를 추가로 포함하는 인쇄 방법.
  17. 청구항 15에 있어서, 상기 피인쇄체에 전사된 인쇄 조성물의 패턴은 2.5 마이크로미터 이하의 선폭을 갖는 패턴을 포함하는 것인 인쇄 방법.
  18. 청구항 15에 있어서, 상기 피인쇄체는 구리 또는 구리산화물을 포함하는 것인 인쇄 방법.
  19. 기판; 및
    상기 기판의 적어도 일면에 구비되고 청구항 1 내지 12 중 적어도 하나의 항에 따른 리버스 오프셋 인쇄 조성물을 이용하여 형성된 패턴을 포함하는 적층체.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 기판은 구리 또는 구리산화물을 포함하는 것인 적층체.
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