KR100894274B1 - Low dielectric photosensitive resin composition and organic insulating film using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알칼리 가용성 수지, 감광제 및 용제를 포함하는 감광성 수지 조성물에 있어서, 알칼리 가용성 수지가 ⅰ) 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물, 또는 이들의 혼합물; ⅱ) 불소계 화합물; 및 ⅲ) 올레핀계 불포화 화합물로부터 얻어진 공중합체인 것을 특징으로 하는 유기절연막 형성용 감광성 수지 조성물에 관한 것이다. The present invention provides a photosensitive resin composition comprising an alkali-soluble resin, a photosensitive agent and a solvent, wherein the alkali-soluble resin is an unsaturated carboxylic acid, an unsaturated carboxylic anhydride, or a mixture thereof; Ii) fluorine-based compounds; And iii) a copolymer obtained from an olefinically unsaturated compound. The present invention relates to a photosensitive resin composition for forming an organic insulating film.
본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 투과율, 평탄성, 내화학성 등의 성능이 우수할 뿐만 아니라, 특히 절연성을 현저히 향상시켜 LCD 제조공정의 층간 유기절연막을 형성하기에 적합하다.The photosensitive resin composition according to the present invention not only has excellent performance in transmittance, flatness, chemical resistance and the like, but also is particularly suitable for forming an interlayer organic insulating film in an LCD manufacturing process by remarkably improving insulation.
절연막, 감광성 수지, 유전율 Insulating film, photosensitive resin, dielectric constant
Description
도 1은 통상적인 고개구율을 갖는 TFT LCD의 단위셀을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a unit cell of a TFT LCD having a typical high opening ratio.
<도면 부호에 대한 설명><Description of Drawing>
2a: 게이트 전극2a: gate electrode
4a: 스토리지 전극4a: storage electrode
5: 게이트절연막5: gate insulating film
6: 반도체층6: semiconductor layer
8: 데이터 라인8: data line
9a: 드레인 전극9a: drain electrode
9b: 소오스 전극9b: source electrode
10: 유기절연막10: organic insulating film
12: 화소전극12: pixel electrode
20: 하부기판20: lower substrate
본 발명은 고개구율 액정표시소자의 유기절연막 형성용 양성 레지스트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고개구율 액정표시소자의 유기 절연막 형성시 낮은 유전율을 나타낼 뿐만 아니라 메탈 및 무기물과의 접착력, UV투과율, 잔막율, 패턴 형성성, 내화학성 등의 물성이 우수한 양성 레지스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a positive resist composition for forming an organic insulating film of a high-aperture liquid crystal display device, and more particularly, exhibits a low dielectric constant when forming an organic insulating film of a high-opening liquid crystal display device, as well as adhesion to metals and inorganic materials, UV transmittance, The present invention relates to an amphoteric resist composition having excellent physical properties such as residual film ratio, pattern formation property, and chemical resistance.
일반적으로, 액정표시소자(Liquid Crystal Display: 이하, LCD라 함)는 텔레비전, 그래픽 디스플레이 등의 표시장치에 이용된다. 특히, 각 화소마다 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하, TFT)와 같은 스위칭 소자가 구비되는 액티브 매트릭스형 LCD는 고속 응답 특성을 갖으며 많은 화소를 적용할 수 있으므로, CRT(Cathode Ray Tube)에 필적할만한 표시화면의 고화질화, 대형화, 컬러화 등을 실현하는데 크게 기여하고 있다.Generally, liquid crystal displays (hereinafter referred to as LCDs) are used in display devices such as televisions and graphic displays. In particular, an active matrix LCD having a switching element such as a thin film transistor (TFT) for each pixel has a high-speed response characteristic and can be applied to many pixels, which is comparable to a cathode ray tube (CRT). It is greatly contributing to the realization of high quality, large sized, and colorized display screens.
LCD에서 고화질의 표시 화면을 얻기 위해서는 개구율의 향상이 우선적이다. 여기서, 개구율은 화소 전극의 면적에 대한 실제 빛 투과 비율을 말한다.In order to obtain a high quality display screen on the LCD, improvement of the aperture ratio is a priority. Here, the aperture ratio refers to the actual light transmission ratio with respect to the area of the pixel electrode.
TFT-LCD에 있어서, 그 크기 및 고해상도에 대한 요구가 커지고 있는 반면 배터리의 효율 증가속도는 이를 따르지 못함에 따라, 액정의 투과도를 향상시키는 방법이 개발되고 있다. 액정의 투과도를 향상시키는 방법으로는 크게 액정패널의 개구율을 향상시키는 방법, 편광판의 투과율을 향상시키는 방법 및 칼러필터의 투과율을 향상시키는 방법이 있다. 이러한 방법 중 액정패널의 개구율을 향상시키는 방법으로는 TFT상에 화소 전극이라 불리우는 투명 금속으로된 ITO(Indium Tin Oxide)전극을 화소 영역 전체에 걸쳐 배치시킨 구조로 된 ITO 픽셀을 배열하고, 그 픽셀전극(pixel electrode)의 면적을 늘리는 기술이 사용되고 있다. 이 기술이 사용됨에 따라 기존의 TFT-LCD의 개구율을 50~60%에서 약 80~85%까지 향상시킬 수 있게 되었다.In the TFT-LCD, while the demand for its size and high resolution is increasing, while the speed of increasing the efficiency of the battery does not follow, a method of improving the transmittance of the liquid crystal has been developed. As a method of improving the transmittance of a liquid crystal, there are a method of greatly improving the aperture ratio of a liquid crystal panel, a method of improving the transmittance of a polarizing plate, and a method of improving the transmittance of a color filter. Among these methods, a method of improving the aperture ratio of a liquid crystal panel includes arranging ITO pixels having a structure in which an indium tin oxide (ITO) electrode made of a transparent metal called a pixel electrode is arranged on a TFT over the entire pixel region, and the pixels are arranged. The technique of increasing the area of a pixel electrode is used. With this technology, the aperture ratio of conventional TFT-LCDs can be improved from 50-60% to about 80-85%.
이하, 고개구율 TFT LCD의 이해를 돕기 위해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 종래 고개구율을 갖는 TFT LCD의 단위셀을 도시한 평면도의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 하부기판(20) 상에 게이트 전극(2a) 및 이와 소정 간격으로 이격된 위치에 스토리지 전극(4a)이 형성되고, 이러한 하부기판(20)의 상부 전면에는 게이트 절연막(5)이 형성된다. 게이트 절연막(5) 상에는 공지된 공정을 통해 패턴의 형태로 반도체층(6)이 형성되며, 이 반도체층(6) 상에는 데이터 라인(8)의 형성시에 함께 형성된 드레인 전극(9a)및 소오스 전극(9b)이 상호 이격되어 형성된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings to assist in understanding the high-aperture TFT LCD. 1 is a cross-sectional view of a plan view showing a unit cell of a conventional TFT LCD having a high opening ratio. As illustrated, the
또한, 전술한 구조물이 형성된 하부기판(20) 상면에는 저유전상수를 갖는 유기절연막(10)이 도포되며, 이러한 유기절연막(10)에는 소오스 전극을 노출시키는 콘택홀(미도시)이 구비되고, 상기 유기절연막(10) 상에는 화소 영역에 해당하는 부분에 콘택홀을 통해 소오스 전극(9b)과 콘택됨과 동시에 게이트 전극(2a) 및 데이터 라인(8)의 일부분과 오버랩되게 화소 전극(12)이 형성된다. 여기서, 유기절연막(10)은 화소 전극(12)과 데이터 라인(8)간을 절연시키고 하부층을 평탄화하는 기능을 한다.In addition, an organic
도 1의 유기절연막 형성을 위하여, 바인더 수지와 감광제를 용제에 첨가한 양성 레지스트 조성물을 사용하는 것이 통상적이다. 그러나, 종래의 바인더 수지를 함유한 양성 레지스트 조성물을 이용하여 유기절연막 형성시, 충분한 저유전율을 나타내지 못할 뿐만 아니라, 메탈과의 접착력이 좋지 않으며 현상 후 잔막율이 낮으므로 패턴의 평탄성이 불량하다.In order to form the organic insulating film of FIG. 1, it is common to use the positive resist composition which added the binder resin and the photosensitive agent to the solvent. However, when forming an organic insulating film using a positive resist composition containing a conventional binder resin, not only does not exhibit a sufficient low dielectric constant, but also has poor adhesion with metal and a low residual film rate after development, resulting in poor pattern flatness.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고개구율 액정표시소자의 유기절연막 형성시 낮은 유전율을 나타낼 뿐만 아니라, 메탈과의 접착력, UV투과율, 잔막율, 평탄성 및 패턴안정성이 양호한 감광성 수지 조성물을 제공하는데 있다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a photosensitive resin film composition having not only low dielectric constant when forming an organic insulating film of a high-opening liquid crystal display device, but also good adhesion to metal, UV transmittance, residual film rate, flatness, and pattern stability. have.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 알칼리 가용성 수지, 감광제 및 용제를 포함하는 유기절연막 형성용 감광성 수지 조성물에 있어서, 상기 알칼리 가용성 수지는 ⅰ) 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물, 또는 이들의 혼합물; ⅱ) 불소계 화합물; 및 ⅲ) 올레핀계 불포화 화합물로부터 얻어진 공중합체인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물을 제공한다. In order to achieve the above technical problem, the present invention provides an organic insulating film-forming photosensitive resin composition comprising an alkali-soluble resin, a photosensitive agent and a solvent, wherein the alkali-soluble resin is a) unsaturated carboxylic acid, unsaturated carboxylic anhydride, or a mixture thereof. ; Ii) fluorine-based compounds; And (iii) a copolymer obtained from an olefinically unsaturated compound.
또한, 본 발명에서는 상기 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 유기절연막이 제공된다.In addition, the present invention provides an organic insulating film prepared using the photosensitive resin composition.
또한, 본 발명에서는 상기 유기절연막을 이용하여 제조된 디스플레이 장치가 제공된다.In addition, the present invention provides a display device manufactured using the organic insulating film.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[A] 알칼리 가용성 수지[A] alkali-soluble resin
본 발명에 사용되는 알칼리 가용성 수지는 현상시 스컴이 발생하지 않는 소정의 패턴을 용이하게 형성할 수 있도록 하는 작용을 하는 것으로서,Alkali-soluble resin used in the present invention serves to easily form a predetermined pattern that does not generate scum during development,
(ⅰ) 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물, 또는 이들의 혼합물;(Iii) unsaturated carboxylic acids, unsaturated carboxylic anhydrides, or mixtures thereof;
(ⅱ) 불소계 화합물; 및 (Ii) fluorine-based compounds; And
(ⅲ) 올레핀계 불포화 화합물로부터 얻어진 공중합체가 바람직하며, 상기 공중합체는 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 등 임의의 형태일 수 있다. (Iii) A copolymer obtained from an olefinically unsaturated compound is preferable, and the copolymer may be in any form such as a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, and the like.
본 발명에 사용되는 상기 (i) 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물, 또는 이들의 혼합물로는 아크릴산, 메타크릴산 등의 불포화 모노카르본산, 말레인산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산 등의 불포화 디카르본산 및 이들 불포화 디카르본산의 무수물 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서 바람직하게는 아크릴산, 메타크릴산을 사용하는 것이 공중합 반응성과 알칼리 수용액에 대한 용해성이 우수하다. As the (i) unsaturated carboxylic acid, unsaturated carboxylic anhydride, or mixtures thereof used in the present invention, unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid and the like Unsaturated dicarboxylic acids and anhydrides of these unsaturated dicarboxylic acids, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more thereof. Of these, acrylic acid and methacrylic acid are preferably used to have excellent copolymerization reactivity and solubility in aqueous alkali solution.
상기 (i) 불포화 카르본산, 불포화 카르본산 무수물, 또는 이들의 혼합물로부터 유도되는 구성단위의 중량비는 공중합체 전체 중량에 대하여 30 ~ 80 중량%, 바람직하게는 45 ~ 70 중량%의 범위가 좋다. 상기 구성단위의 중량비가 30 중 량% 미만인 경우 알칼리 수용액에 용해하기 어렵게 되고, 반면 80 중량%를 초과하는 경우 알칼리 수용액에 대한 용해성이 지나치게 커지는 경향이 있다.The weight ratio of the structural unit derived from the above (i) unsaturated carboxylic acid, unsaturated carboxylic anhydride, or mixtures thereof is preferably in the range of 30 to 80% by weight, preferably 45 to 70% by weight, based on the total weight of the copolymer. When the weight ratio of the structural unit is less than 30% by weight, it is difficult to dissolve in the aqueous alkali solution, whereas when it exceeds 80% by weight, the solubility in the aqueous alkali solution tends to be too large.
또한, 본 발명에서 사용되는 (ⅱ) 불소계 화합물은 하기 화학식 1로 표현되는 함불소 불포화 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, the (ii) fluorine-type compound used by this invention can be used individually or in mixture of 2 or more types of fluorine-containing unsaturated compounds represented by following formula (1).
(R1은 수소원자 또는 메틸기이고, R2는 불소원자로 치환 또는 비치환된 탄소수 1~10의 알킬기임)(R1 is a hydrogen atom or a methyl group, R2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms unsubstituted or substituted with a fluorine atom)
특히, 상기 함불소 불포화 화합물로서 바람직하게는 하기 화학식 2 내지 7로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 좋다. In particular, as the fluorine-containing unsaturated compound, it is preferable to use a compound represented by the following formulas (2) to (7).
상기 (ⅱ)불소계 화합물로부터 유도되는 구성단위의 중량비는 공중합체 전체 중량에 대하여 5 내지 70 중량%, 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 범위가 좋다. 상기 구성단위의 중량비가 5 중량% 미만일 경우에는 패턴의 형성성 및 후공정에서의 신뢰성이 저하될 수 있으며, 70 중량%를 초과할 경우에는 공중합체의 보존안정성이 저하될 우려가 있다. The weight ratio of the structural unit derived from the (ii) fluorine-based compound is in the range of 5 to 70% by weight, preferably 10 to 50% by weight, based on the total weight of the copolymer. If the weight ratio of the structural unit is less than 5% by weight may reduce the formability of the pattern and the reliability in the post-process, if it exceeds 70% by weight there is a fear that the storage stability of the copolymer.
또한, 본 발명에 사용되는 (ⅲ) 올레핀계 불포화 화합물로는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, tert-부틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 시크로헥실 메타크릴레이트, 2-메틸시클로 헥실메타크릴레이트, 디시클로펜테닐 아크릴레이트, 디시클로펜타닐아크릴레이트, 디시클로펜테닐메타크릴레이트, 디시클로펜타닐메타크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸 메타크릴레이트, 이소보로닐메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 스타이렌, α-메틸 스타이렌, m-메틸 스타이렌, p-메틸 스타이렌, 비닐 톨루엔, p-메틸 스타이렌, 1,3-부타디엔, 이소프넨 2,3-디메틸 1,3-부타디엔 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 스타이렌, 디시클로펜타닐 메타크릴레이트, 또는 p-메톡시스타이렌이 공중합 반응성 및 알칼리 수용액에 대한 용해성 측면에서 유리하다.In addition, (i) olefinically unsaturated compounds used in the present invention, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, methyl acrylate Isopropyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-methylcyclohexyl methacrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, Dicyclopentanyloxyethyl methacrylate, isoboroyl methacrylate, phenyl methacrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, styrene, α-methyl styrene, m- Methyl styrene, p-methyl styrene, vinyl toluene, p-methyl styrene, 1,3-butadiene, isopenne 2,3-dimethyl 1,3-butadiene, and the like It can be used as a mixture of two or more. Preferably styrene, dicyclopentanyl methacrylate, or p-methoxystyrene is advantageous in terms of copolymerization reactivity and solubility in aqueous alkali solution.
상기 (ⅲ) 올레핀계 화합물로부터 유도되는 구성단위의 중량비는 공중합체 전체 중량에 대하여 10 ~ 60 중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15 ~ 45 중량% 범위가 좋다. 구성단위의 중량비가 10중량% 미만인 경우 패턴 형성이 되지않고, 반면 60중량%를 초과하는 경우 알칼리 수용액에 대한 용해성이 커져 패턴 형성이 힘들게 되는 경향이 있다. It is preferable that the weight ratio of the structural unit derived from the said (iii) olefin type compound is # 10-60 weight% with respect to the total weight of a copolymer, More preferably, it is 15-45 weight% range. When the weight ratio of the structural unit is less than 10% by weight, the pattern is not formed, whereas when it exceeds 60% by weight, the solubility in the aqueous alkali solution tends to increase, making it difficult to form the pattern.
본 발명의 알칼리 가용성 수지는 변성 공정이 필요없고 공중합 공정만으로 제조할 수 있으며, 상기 화합물들을 용제 중에서 촉매(중합 개시제) 존재 하에 라디칼 중합함으로써 얻을 수 있다.The alkali-soluble resin of the present invention does not require a modification step and can be produced only by a copolymerization step, and can be obtained by radical polymerization of the compounds in the presence of a catalyst (polymerization initiator) in a solvent.
이 때에 이용되는 용제로는 예를 들면 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 테트라히드로푸란 등의 에테르류; 메틸 셀로소르브 아세테이트 등의 셀로소르브 에스테르류; 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 그 밖의 방향족 탄화 수소류, 케톤류, 에스테르류 등으로서 본 발명의 조성물에 사용하는 용제와 동일한 용제를 사용할 수 있다.As a solvent used at this time, For example, Alcohol, such as methanol and ethanol; Ethers such as tetrahydrofuran; Cellosorb esters such as methyl cellosorb acetate; Propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol methyl ether acetate and propylene glycol propyl ether acetate; As other aromatic hydrocarbons, ketones, esters, etc., the same solvents as the solvent used for the composition of the present invention can be used.
본 발명에 사용되는 상기와 같은 단량체를 용액 중합하기 위해 사용되는 중합개시제는 라디칼 중합개시제를 사용할 수 있으며, 구체적으로 2,2-아조비스이소부티로니트릴,2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2-아조비스(4-메톡시 2,4-디메틸발레로니트릴), 1,1-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 또는 디메틸-2,2'-아조비스이소부틸레이트 등을 사용할 수 있다. The polymerization initiator used for solution polymerization of such monomers used in the present invention may use a radical polymerization initiator, specifically 2,2-azobisisobutyronitrile, 2,2-azobis (2,4 -Dimethylvaleronitrile), 2,2-azobis (4-methoxy 2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), or dimethyl-2,2 '-Azobisisobutyrate and the like can be used.
상기 알칼리 가용성 수지의 폴리스티렌 환산중량평균분자량 (Mw)은 3,000 ~ 25,000 인 것이 좋으며, 바람직하게는 5,000 ~ 15,000 인 것이 더욱 좋다. 상기 분자량(Mw)이 3,000 미만으로 얻어진 막의 경우 현상성, 잔막율 등이 저하하거나 패턴 형상, 내열성, 접착력 등이 뒤떨어지는 경향이 있으며, 분자량(Mw)이 25,000 을 초과하는 경우 감도의 저하와 패턴 형상 불량, 투과도 감소 등의 경향이 있다.The polystyrene reduced weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin is preferably 3,000 to 25,000, more preferably 5,000 to 15,000. In the case of a film having a molecular weight (Mw) of less than 3,000, developability, residual film ratio, or the like tends to be low, or pattern shape, heat resistance, adhesive strength, etc., tends to be inferior. When molecular weight (Mw) exceeds 25,000, sensitivity decreases and patterns There is a tendency for poor shape, reduced transmittance, and the like.
[B] 감광제 [B] photosensitizers
본 발명에 사용되는 감광제는 노광후 조성물 노광부에 알칼리 현상성을 부여하는 작용을 하는 것으로, 1,2- 퀴논디아지드 화합물로서 1,2-퀴논디아지드 4-술폰산 에스테르, 1,2-퀴논디아지드 5-술폰산 에스테르, 1,2-퀴논디아지드 6-술폰산 에스테르 등이 있다. The photosensitive agent used in the present invention acts to impart alkali developability to the exposed portion of the composition after exposure, and is 1,2-quinonediazide 4-sulfonic acid ester and 1,2-quinone as 1,2-quinonediazide compounds. Diazide 5-sulfonic acid ester, 1,2-quinonediazide 6-sulfonic acid ester, and the like.
상기 퀴논디아지드 화합물은 나프토퀴논디아지드 술폰산할로겐 화합물과 페놀 화합물을 약염기하에 반응시켜 얻어진다. The quinone diazide compound is obtained by reacting a naphthoquinone diazide sulfonic acid halogen compound and a phenol compound under a weak base.
상기 페놀 화합물의 구체적인 예로는 2,3,4-트리히드록시벤조페논, 2,4,6-트리히드록시벤조페논, 2,2' 또는 4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2,3,4,3'-테트라히드록시벤조페논, 2,3,4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2,3,4,2'-테트라히드록시 4'-메틸벤조페논, 2,3,4,4'-테트라히드록시 3'-메톡시벤조페논, 2,3,4,2' 또는 2,3,4,6'-펜타히드록시벤조페논, 2,4,6,3', 2,4,6,4' 또는 2,4,6,5'-헥사히드록시벤조페논, 3,4,5,3' , 3,4,5,4' 또는 3,4,5,5' - 헥사히드록시벤조페논, 비스(2,4-디히드록시페닐) 메탄, 비스 (p-히드록시페닐) 메탄, 트리(p-히드록시페닐) 메탄, 1,1,1-트리(p-히드록시페닐) 에탄, 비스(2,3,4-트리히드록시페닐) 메탄, 2,2-비스(2,3,4-트리히드록시페닐) 프로판, 1,1,3-트리스 (2,5-디메틸 4-히드록시페닐)-3-페닐프로판, 4,4'-[1-[4-[1-[4-히드록시페닐]-1-메틸에틸]페닐]에틸리덴]비스페놀, 비스(2,5-디메틸 4-히드록시페닐)-2-히드록시페닐메탄 등이 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. Specific examples of the phenolic compound include 2,3,4-trihydroxybenzophenone, # 2,4,6-trihydroxybenzophenone, 2,2 'or 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3 , 4,3'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,2'-tetrahydroxy 4'-methylbenzophenone, 2,3, 4,4'-tetrahydroxy 3'-methoxybenzophenone, 2,3,4,2 'or 2,3,4,6'-pentahydroxybenzophenone, 2,4,6,3', 2 , 4,6,4 'or 2,4,6,5'-hexahydroxybenzophenone, 3,4,5,3', 3,4,5,4 'or 3,4,5,5'- Hexahydroxybenzophenone, bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, bis (p-hydroxyphenyl) methane, tri (p-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tri (p-hydroxy Oxyphenyl) ethane, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) propane, 1,1,3-tris (2,5 -Dimethyl 4-hydroxyphenyl) -3-phenylpropane, # 4,4 '-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] Bisphenol, bis (2,5-dimethyl # 4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more thereof.
상기 화합물의 합성시 에스테르화도는 45~ 85% 가 바람직하며, 에스테르화도가 45% 미만인 경우는 잔막률이 급격히 나빠지고 감도 이상이 생기는 경향이 있으 며, 85%를 초과하는 경우는 보관 안정성이 떨어지는 경향이 있을 수 있다. In the synthesis of the compound, the esterification degree is preferably 45 to 85%, and when the esterification degree is less than 45%, the residual film ratio tends to be sharply worse and sensitivity is higher, and when it exceeds 85%, the storage stability is inferior. There may be a tendency.
상기 감광제의 사용량은 상기 알칼리 가용성 수지 100 중량부에 대하여 5 ~ 80 중량부로 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 ~ 35 중량부로 사용한다. 상기 감광제의 사용량이 5 중량부 미만인 경우에는 노광부와 비노광부의 용해도의 차가 작아져 패턴 형성이 곤란하며, 80 중량부를 초과하는 경우에는 단시간의 빛이 조사될 때 미반응의 1,2-퀴논디아지드 화합물이 다량 잔존하여 알칼리 수용액에의 용해도가 지나치게 낮아지기 때문에 현상이 어려워진다.The amount of the photosensitizer is preferably used in an amount of 5 to 80 parts by weight, more preferably 10 to 35 parts by weight, based on 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. If the amount of the photosensitizer is less than 5 parts by weight, the difference in solubility between the exposed and non-exposed parts becomes small, and if it exceeds 80 parts by weight, the unreacted 1,2-quinone is unreacted when light is irradiated for a short time. Since a large amount of diazide compounds remain and the solubility in aqueous alkali solution becomes too low, development becomes difficult.
[C] 용제 [C] solvent
본 발명에 사용되는 용제는 메탄올, 테트라히드로퓨란, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸레글리콜 모노에틸에테르, 메틸세로솔브아세테이트, 에틸세로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 디메틸에테르, 에틸렌글리콜 디에틸에테르, 에틸렌글리콜 메틸에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 프로필에테르, 프로필렌글리콜 부틸에테르, 프로필렌글리콜 메틸에틸아세테이트, 프로필렌 글리콜 에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 프로필에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 메틸에틸프로피오네이트, 프로필렌글리콜 에틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜 프로필에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜 부틸에테르프로피오네이트, 톨루엔, 크실렌, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 4-히드록시 4-메틸 2-펜타논, 초산메틸, 초산에틸, 초산프로필, 초산부틸, 2-히드록시 프로 피온산에틸, 2-히드록시 2-메틸프로피온산메틸, 2-히드록시 2-메틸프로피온산에틸, 히드록시 초산메틸, 히드록시 초산에틸, 히드록시 초산부틸, 유산메틸, 유산에틸, 유산프로필, 유산부틸, 3-히드록시 프로피온산 메틸, 3-히드록시 프로피온산에틸, 3-히드록시프로피온산 프로필, 3-히드록시 프로피온산 부틸, 2-히드록시 3-메틸부탄산메틸, 메톡시초산메틸, 메톡시초산에틸, 메톡시초산프로필, 메톡시초산부틸, 에톡시초산메틸, 메톡시초산 에틸, 에톡시초산프로필, 에톡시초산부틸, 프로폭시초산메틸, 프로폭시초산에틸, 프로폭시초산프로필, 프로폭시초산부틸, 부톡시초산 메틸, 부톡시초산에틸, 부톡시초산 프로필, 부톡시초산 부틸, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프로피온산에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-메톡시프로피온산 부틸, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로피온산 에틸, 2-에톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 부틸, 2-부톡시프로피온산 메틸, 2-부톡시프로피온산 에틸, 2-부톡시프로피온산프로필, 2-부톡시프로피온산 부틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3- 메톡시프로피온산 프로필, 3-메톡시프로피온산 부틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 프로필, 3-에톡시프로피온산 부틸, 3-프로폭시프로피온산 메틸, 3-프로폭시프로피온산 에틸, 3-프로폭시프로피온산 프로필, 3-프로폭시프로피온산 부틸, 3- 부톡시프로피온산 메틸, 3-부톡시프로피온산 에틸, 3-부톡시프로피온산 프로필, 3-부톡시프로피온산 부틸 등의 에테르류 등이 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. The solvent used in the present invention is methanol, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethyleglycol monoethyl ether, methyl vertical sol acetate, ethyl vertical sol acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, Ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol propyl ether, propylene glycol butyl ether, propylene glycol methyl ethyl acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate , Propylene glycol butyl ether acetate, propylene glycol methyl ethyl propionate, propylene glycol ethyl ether propionate, propylene glycol propyl ether propionate, propylene glycol butyl ether Lopionate, toluene, xylene, methylethylketone, cyclohexanone, 4-hydroxy 4-methyl 2-pentanone, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, 2-hydroxyethyl propionate, 2 Methyl hydroxy 2-methylpropionate, 2-hydroxy ethyl 2-methylpropionate, methyl hydroxy acetate, ethyl hydroxy ethyl acetate, hydroxy butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, 3-hydroxy Methyl propionate, 3-hydroxyethyl propionate, 3-hydroxypropionic acid propyl, 3-hydroxy propionic acid butyl, 2-hydroxy 3-methylbutyrate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, methoxyacetic acid propyl, Methoxy butyl acetate, methyl ethoxy acetate, methoxy ethyl acetate, ethoxy acetate propyl, ethoxy butyl acetate, methyl propoxy acetate, ethyl propoxy acetate, propyl propoxy acetate, butyl propoxy acetate, methyl butoxy acetate, Butoxy ethyl acetate, Propyl oxyacetate, butyl butoxy acetate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, butyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate Propyl 2-ethoxypropionate, butyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-butoxypropionate, ethyl 2-butoxypropionate, propyl 2-butoxypropionate, butyl 2-butoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, 3-methoxy ethylpropionate, 3-methoxypropionic acid propyl, 3-methoxypropionic acid butyl, 3-ethoxypropionic acid methyl, 3-ethoxypropionic acid ethyl, 3-ethoxypropionic acid propyl, 3-ethoxypropionic acid butyl, 3 Methyl propoxypropionate, 3-propoxypropionate ethyl, 3-propoxypropionic acid propyl, 3-propoxypropionate butyl, 3-butoxypropionate methyl, 3-butoxyethyl propionate, 3-butoxy Ethers such as propyl propionate and butyl 3-butoxypropionate, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more thereof.
상기 용제는 전체 감광성 수지 조성물의 고형분 함량이 15 내지 60 중량%가 되도록 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 20 내지 45 중량%가 되도록 포함시키는 것이다. 상기 전체 조성물의 고형분 함량이 15 중량% 미만일 경우에는 코팅평탄성의 저하 및 코팅두께가 얇아지게 되며, 60 중량%를 초과할 경우에는 코팅장비에 무리를 줄 수 있다는 문제점이 있다. The solvent is preferably included so that the solid content of the entire photosensitive resin composition is 15 to 60% by weight, more preferably 20 to 45% by weight. When the solids content of the total composition is less than 15% by weight, the coating flatness decreases and the coating thickness becomes thin, and when the content exceeds 60% by weight, there is a problem in that it may give a burden to the coating equipment.
이 밖에 본 발명의 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 접착제, 아크릴화합물 및 계면활성제 등을 포함할 수 있다. In addition, the photosensitive resin composition of this invention can contain a adhesive agent, an acryl compound, surfactant, etc. as needed.
상기 접착제는 본 발명을 통해 형성되는 유기절연막 패턴과 기판과의 접착성을 향상시키기 위해서 사용하며, 알칼리 가용성 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 30 중량부로 사용할 수 있다. 이러한 접착제로는 카르복실기, 메타크릴기, 이소시아네이트기, 에폭시기등의 반응성 치환기를 갖는 실란화합물 등이 사용될 수 있다. 구체적 예로는 γ-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란, γ-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-3,4-에폭시 시클로 헥실 에틸트리메톡시실란 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. The adhesive may be used to improve the adhesion between the organic insulating film pattern and the substrate formed through the present invention, and may be used in an amount of 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. As such an adhesive, a silane compound having a reactive substituent such as carboxyl group, methacryl group, isocyanate group, epoxy group, or the like may be used. Specific examples include γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatepropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β-3, 4-epoxy cyclohexyl ethyltrimethoxysilane, etc., These can be used individually or in combination of 2 or more types.
또한, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 코팅성 향상 및 결점 생성 방지 효과를 위해 계면 활성제를 배합할 수 있다. 계면 활성제로는 예를 들면 BM-1000, BM-1100(BM Chemie사 제품), 메카 팩 F 142D, 동 F 172, 동 F 173, 동 F 183(다이 닙뽕 잉키 가가꾸 고교(주) 제품), 프로라드 FC-135, 동 FC-170C, 동 FC-430, 동 FC-431(스미토모 스리엠(주) 제품), 사프론 S-112, 동 S-113, 동 S-131, 동 S-141, 동 S-145(아사히 가라스(주) 제품), SH-28PA, 동-190, 동-193, SZ-6032, SF-8428(도레 시리콘(주) 제품) 등의 명칭으로 시판되고 있는 불소계 계면 활성제를 사용할 수 있다. 이들 계면 활성제의 사용량은 알칼리 가용성 수지 100 중량부에 대해 0.001~5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.Moreover, the photosensitive resin composition of this invention can mix | blend surfactant for the effect of a coating improvement and the defect generation prevention effect as needed. As a surfactant, for example, BM-1000, BM-1100 (made by BM Chemie), mecha pack F 142D, copper F 172, copper F 173, copper F 183 (made by Dai Nippon Inki Chemical Co., Ltd.), Prorad FC-135, Copper FC-170C, Copper FC-430, Copper FC-431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), Saffron S-112, Copper S-113, Copper S-131, Copper S-141 , S-145 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), SH-28PA, copper-190, copper-193, SZ-6032, SF-8428 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) Fluorine-based surfactants can be used. As for the usage-amount of these surfactant, it is preferable to use 0.001-5 weight part with respect to 100 weight part of alkali-soluble resin.
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, the following Example is only a preferable Example of this invention, and this invention is not limited to the following Example.
합성예 1~8: (알칼리 가용성 수지의 제조)Synthesis Examples 1-8: (Preparation of alkali-soluble resin)
합성예 1Synthesis Example 1
냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에, 2,2'- 아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 10 중량부 및 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 200 중량부, 메타크릴산 25 중량부, 하기 화학식 2의 메타크릴산 헵타데카플루오로데실 15 중량부, 스티렌 15 중량부, 디시클로펜테닐 메타크릴레이트 35 중량부를 넣은 후, 질소 치환한 뒤 완만히 교반을 시작하였다. 반응 용액을 70°C 까지 상승시켜 이 온도를 4시간 동안 유지하여 공중합체를 포함하는 중합체를 얻었다. 얻어진 중합체 혼합액의 고형분 농도는 31 중량%이고, 중합체 용액의 미반응 단량체를 제거하기 위하여 노르말헥산을 1000 중량부에 상기 중합체 용액 200 중량부를 침전시켜 필터링 공정을 통하여 용제를 제거하였다. 그 후, 30 ℃ 이하에서 진공건조하여 필터링 공정 이후에도 남아있는 미반응 단량체가 함유된 용제를 완전히 제거하여 중량평균분자량이 13,500인 공중합체를 제조하였다. In a flask equipped with a cooling tube and a stirrer, 10 parts by weight of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 200 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate, 25 parts by weight of methacrylic acid, 15 parts by weight of methacrylic acid heptadecafluorodecyl of 2, 15 parts by weight of styrene, and 35 parts by weight of dicyclopentenyl methacrylate were added, followed by nitrogen substitution, and gently stirring was started. The reaction solution was raised to 70 ° C. to maintain this temperature for 4 hours to obtain a polymer comprising a copolymer. Solid content concentration of the obtained polymer mixed solution is 31% by weight, in order to remove the unreacted monomer of the polymer solution, 200 parts by weight of the polymer solution was precipitated in 1000 parts by weight of normal hexane to remove the solvent through a filtering process. Thereafter, vacuum-dried at 30 ° C or less to completely remove the solvent containing the unreacted monomer remaining after the filtering process to prepare a copolymer having a weight average molecular weight of 13,500.
[화학식 2][Formula 2]
합성예 2Synthesis Example 2
상기 합성예 1에서 상기 화학식 2의 메타크릴산 헵타데카플루오로데실을 대신하여 하기 화학식 3의 메타크릴산 옥타플루오로펜틸을 사용한 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 실시하여 중량평균분자량이 12,000인 공중합체를 제조하였다. The weight average molecular weight was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except for using the methacrylate octafluoropentyl of the following Chemical Formula 3 in place of the methacrylic acid heptadecafluorodecyl of the Chemical Formula 2 in Synthesis Example 1 This 12,000 copolymer was prepared.
[화학식 3][Formula 3]
합성예 3Synthesis Example 3
상기 합성예 1에서 상기 화학식 2의 메타크릴산 헵타데카플루오로데실을 대신하여 하기 화학식 4의 메타크릴산 헥사플루오로부틸을 사용한 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 실시하여 중량평균분자량이 11,000인 공중합체를 제조하였다. The weight average molecular weight was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except for using hexafluorobutyl methacrylate of formula 4 in place of methacrylic acid heptadecafluorodecyl of formula 2 in Synthesis Example 1. This 11,000 copolymer was prepared.
[화학식 4][Formula 4]
합성예 4Synthesis Example 4
상기 합성예 1에서 상기 화학식 1a의 메타크릴산 헵타데카플루오로데실을 대신하여 하기 화학식 5의 메타크릴산 펜타플루오로펜틸을 사용한 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 실시하여 중량평균분자량이 9,500인 공중합체를 제조하였다. A weight-average molecular weight was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except for using pentafluoropentyl methacrylate of
[화학식 5][Formula 5]
합성예 5Synthesis Example 5
상기 합성예 1에서 상기 화학식 2의 메타크릴산 헵타데카플루오로데실을 대신하여 하기 화학식 6의 메타크릴산 헥사플루오로프로필을 사용한 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 실시하여 중량평균분자량이 11,000인 공중합체를 제조하였다. The weight average molecular weight was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except for using methacrylate hexafluoropropyl of
[화학식 6][Formula 6]
합성예 6Synthesis Example 6
상기 합성예 1에서 상기 화학식 2의 메타크릴산 헵타데카플루오로데실을 대신하여 하기 화학식 7의 메타크릴산 트리플루오로에틸을 사용한 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 실시하여 중량평균분자량이 9,000인 공중합체를 제조하였다. A weight-average molecular weight was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1, except that trifluoroethyl methacrylate of Chemical Formula 7 was used instead of the methacrylic acid heptadecafluorodecyl of Chemical Formula 2 in Synthesis Example 1. This 9,000 copolymer was prepared.
[화학식 7][Formula 7]
합성예 7Synthesis Example 7
상기 합성예 1에서 상기 화학식 2의 메타크릴산 헵타데카플루오로데실을 대신하여 하기 화학식 8의 알킬계 메타크릴레이트를 사용한 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 실시하여 중량평균분자량이 12,000인 공중합체를 제조하 였다. A weight average molecular weight of 12,000 was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1, except that alkyl methacrylate of the following Formula 8 was used instead of the methacrylic acid heptadecafluorodecyl of Formula 2 in Synthesis Example 1. Phosphorus copolymer was prepared.
합성예 8Synthesis Example 8
상기 합성예 1에서 상기 화학식 2의 메타크릴산 옥타플루오로펜틸을 대신하여 하기 화학식 9의 알킬계 메타크릴레이트를 사용한 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 실시하여 중량평균분자량이 10,500인 공중합체를 제조하였다. A weight average molecular weight of 10,500 was performed in the same manner as in Synthesis Example 1, except that alkyl methacrylate of Formula 9 was used instead of methacrylic acid octafluoropentyl of Formula 2 in Synthesis Example 1. Copolymers were prepared.
합성예 9: (1,2-퀴논디아지드 화합물 제조)Synthesis Example 9: (Preparation of 1,2-quinonediazide compound)
4,4'-[1-[4-[1-[4-히드록시페닐]-1-메틸에틸]페닐]에틸리덴]비스페놀 1mol과 1,2-나프토퀴논디아지드 5-술폰산[클로라이드] 2mol을 축합반응시켜 [4,4'-[1-[4-[1-[4-히드록시페닐]-1-메틸에틸]페닐]에틸리덴]비스페놀 1,2-나프토퀴논디아지드- 5-술폰산 에스테르]를 제조하였다. 1 mol of 4,4 '-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol and 1,2-naphthoquinonediazide 5-sulfonic acid [chloride] Condensation reaction of 2 mol [4,4 '-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol 1,2-naphthoquinonediazide-5 Sulfonic acid esters].
실시예 1 ~6Examples 1-6
합성예 1~6에서 얻어진 각 공중합체 100 중량부에 대하여, 합성예 9에서 얻어진 [4,4'-[1-[4-[1-[4-히드록시페닐]-1-메틸에틸]페닐]에틸리덴]비스페놀 1,2-나프토퀴논디아지드-5-술폰산 에스테르] 20 중량부를 혼합한 후, 고형분 농도가 30 중량%가 되도록 디에틸렌글리콜 디메틸에테르에 용해시킨 뒤 0.2㎛의 밀리포아필터로 여과하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다. [4,4 '-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl obtained in Synthesis Example 9 based on 100 parts by weight of each copolymer obtained in Synthesis Examples 1 to 6 ] Ethylidene] bisphenol 1,2-naphthoquinone diazide-5-sulfonic acid ester] 20 parts by weight of the mixture, dissolved in diethylene glycol dimethyl ether so that the solid content concentration is 30% by weight, and then millipore filter having a thickness of 0.2 µm. Filtration was carried out to prepare a photosensitive resin composition.
비교예 1~2Comparative Examples 1 and 2
합성예 7~8에서 얻어진 공중합체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1~6과 동일하게 실시하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.Except having used the copolymer obtained in the synthesis examples 7-8, it carried out similarly to Examples 1-6, and manufactured the photosensitive resin composition.
상기 실시예 1~6 및 비교예 1~2에서 제조된 감광성 수지 조성물을 이용하여 하기와 같은 방법으로 물성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. Using the photosensitive resin composition prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 to evaluate the physical properties by the following method, the results are shown in Table 1 below.
(1) 유전율 측정(1) permittivity measurement
감광성 수지 조성물을 알루미늄 전극이 형성되어 있는 기판위에 스핀 코터를 이용하여 레지스트 막을 형성시키고 유전율 측정셀을 제작하였다. 임피던스 분석기를 이용하여 유전율을 측정하였다.The photosensitive resin composition was formed on the substrate on which the aluminum electrode was formed using a spin coater to form a resist film, and a dielectric constant measuring cell was prepared. The dielectric constant was measured using an impedance analyzer.
(2) 메탈 및 무기물과의 접착성(Adhesion)(2) Adhesion with metals and inorganics
감광성 수지 조성물을 기판 위에 스핀 코터를 이용하여 650rpm의 속도로 20초간 도포한 후, 90℃에서 2분간 프리베이크(prebake)하고, 365nm에서 15초간 노광시킨 후, 220℃에서 60분간 포스트베이크(postbake)를 실시하여 레지스트 막을 형성시키고, 이를 오토클레이브(Autoclave)에 넣어 100℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 오토클레이브에서 숙성된 시편을 크로스 헤찌 커터(Cross Hatch Cutter)로 기판이 드러나도록 스크레치(Scratch)한 후 접착 테잎으로 부착한 후 탈착한다.The photosensitive resin composition was applied onto the substrate using a spin coater for 20 seconds at a speed of 650 rpm, then prebaked at 90 ° C. for 2 minutes, exposed at 365 nm for 15 seconds, and then post-baked at 220 ° C. for 60 minutes. ) To form a resist film, which was put into an autoclave and aged at 100 ° C for 1 hour. The specimens aged in the autoclave are scratched to expose the substrate with a cross hatch cutter, and then attached with an adhesive tape and then detached.
100개의 셀 중 80개 셀 이상이 기판으로부터 탈착되지 않으면 '양호' 그렇지 않은 경우를 '불량'으로 판단한다.If more than 80 cells out of 100 cells are not detached from the substrate, it is determined as 'good' or 'bad'.
(3) UV투과율(3) UV transmittance
감광성 수지 조성물을 기판 위에 스핀 코터를 이용하여 650rpm의 속도로 20초간 도포한 후, 90℃에서 2분간 프리베이크(prebake)하고, TMAH 2.38%용액에 50초간 담근 다음 순수(DI Water)로 60초간 린스 후, 압축공기로 불어내고, 40초간 노광(블리칭, Bleaching)시킨 후, 220℃에서 60분간 포스트베이크(postbake)를 실시하여 약 3.0 내지 3.5 마이크로미터(um)의 레지스트 막을 형성하고, UV를 투과하여 400nm영역의 투과율을 측정하였다.The photosensitive resin composition was applied onto the substrate using a spin coater for 20 seconds at a speed of 650 rpm, then prebaked at 90 ° C. for 2 minutes, soaked in TMAH 2.38% solution for 50 seconds, and then for 60 seconds with pure water (DI Water). After rinsing, blowing with compressed air, exposing for 40 seconds (bleaching), and performing a postbake at 220 ° C. for 60 minutes to form a resist film of about 3.0 to 3.5 micrometers (um), followed by UV Was transmitted to measure the transmittance of the 400nm region.
(4) 잔막율(4) residual rate
감광성 수지 조성물을 기판 위에 스핀 코팅하고, 프리베이크(Pre-Bake)를 한 후의 두께와 포스트베이크(Post-Bake)를 하여 용제를 제거한 후 형성된 막의 두께 비율(%)을 측정하였다.The photosensitive resin composition was spin-coated on a substrate, the thickness after pre-baking and the thickness ratio (%) of the film formed after removing the solvent by post-baking were removed.
(5) 패턴 형성(5) pattern formation
감광성 수지 조성물을 형성한 실리콘 웨이퍼를 홀(Hole) 패턴의 수직방향에서부터 절단하고, 패턴의 단면 방향에서 전자현미경으로 관찰한 결과를 나타냈다. 패턴 사이드 벽(side wall)이 기판에 대하여 80도 이상의 각도로 세워져 있고, 막이 감소되지 않은 것을 '양호'로 하고, 막의 감소가 인정된 것을 '막감(膜減)'으로 판정하였다.The silicon wafer in which the photosensitive resin composition was formed was cut | disconnected from the vertical direction of a hole pattern, and the result observed with the electron microscope in the cross-sectional direction of the pattern was shown. The pattern side wall was erected at an angle of 80 degrees or more with respect to the substrate, the film was not reduced, and it was determined as 'good', and the reduction of the film was judged as 'film'.
(6) 내화학성(6) chemical resistance
감광성 수지 조성물을 기판 위에 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 프리베이크(prebake) 및 포스트베이크(postbake) 등의 공정을 거쳐 형성된 레지스트 막을 스트리퍼(Stripper), 에천트(Etchant) 용액에 40℃, 10분 동안 담근 후 레지스트 막의 투과율 및 두께의 변화가 있는지 살펴보았다. 투과율 및 두께의 변화가 없을 때 '양호'로 하고, 투과율 및 두께의 변화가 있으면 '불량'으로 판정하였다.After the photosensitive resin composition was applied onto the substrate using a spin coater, a resist film formed through a process such as prebake and postbake was applied to a stripper and etchant solution at 40 ° C., 10. After soaking for minutes, the transmittance and thickness of the resist film were examined. When there was no change in transmittance and thickness, it was set as 'good', and when there was a change in transmittance and thickness, it was determined as 'poor'.
상기 표 1로부터 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 비교예 조성물에 비해 낮은 유전율을 나타낼 뿐만 아니라, 메탈 및 무기물과의 접착력, UV투과율, 잔막율, 패턴 형성성, 내화학성 등이 양호하였다.From the Table 1, the photosensitive resin composition according to the present invention exhibited a low dielectric constant as compared to the Comparative Example composition, and had good adhesion to metals and inorganic materials, UV transmittance, residual film rate, pattern formation property, chemical resistance, and the like.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 저유전성의 고개구율 액정표시소자의 층간 유기절연막에 있어 접착력, 투과율, 잔막율, 패턴형성 및 내화학성의 물성을 향상시킬 수 있다.As described above, the photosensitive resin composition according to the present invention may improve adhesion, transmittance, residual film ratio, pattern formation, and chemical resistance properties in an interlayer organic insulating layer of a low dielectric constant, high-opening, liquid crystal display device.
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