KR100955977B1 - Surface Treating Agent for Pattern Formation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이하의 불소계 단량체 (A), 및 이 불소 함유계 단량체를 함유하는 불소계 중합체 (B) 중 하나 이상을 함유하여 이루어지는 포토리소그래피용 표면 처리제에 관한 것이다.This invention relates to the surface treating agent for photolithography containing one or more of the following fluorine-type monomers (A) and the fluorine-type polymer (B) containing this fluorine-containing monomer.
즉, (A-1) 탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기를 갖는 α 위치 치환 아크릴레이트, (A-2) 탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기 및 중합성기를 함유하는 불소 함유 실세스퀴옥산 단량체, (A-3) 퍼플루오로폴리에테르기를 갖는 중합성 단량체, (A-4) 탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기와 중합성기가 -SO2(CH2)n-(여기서, n은 1 내지 10임), (A-5) 단량체 (A-1) 내지 (A-4) 중 1종 이상을 반복 단위로 하는 중합체의 말단에 (메트)아크릴로일기를 갖는 거대 단량체로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 불소계 단량체를 제공한다.That is, (A-1) α-substituted acrylate having a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, (A-2) a fluorine-containing silsesquioxane monomer containing a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a polymerizable group, (A-3) a polymerizable monomer having a perfluoropolyether group, (A-4) a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a polymerizable group is -SO 2 (CH 2 ) n- , wherein n is 1 to 10 1) selected from the group consisting of a macromonomer having a (meth) acryloyl group at a terminal of a polymer having at least one of (A-5) monomers (A-1) to (A-4) as a repeating unit The above fluorine monomer is provided.
상기 표면 처리제는, 탄소수 6 이하의 단쇄 Rf기를 갖고 있어도 발액 영역에 충분히 높은 발수 발유성을 제공한다.The surface treating agent provides a sufficiently high water and oil repellency in the liquid repellent region even if it has a short-chain Rf group having 6 or less carbon atoms.
포토리소그래피용 표면 처리제, 불소계 단량체, 디스플레이용 컬러 필터Surface treatment agent for photolithography, fluorine monomer, color filter for display
Description
본 발명은 친액 영역 및 발액 영역을 포함하는 패턴 표면을 포토리소그래피법에 의해 제조하기 위한 표면 처리제에 관한 것이다.The present invention relates to a surface treating agent for producing a patterned surface including a lyophilic region and a liquid repellent region by a photolithography method.
플루오로알킬기(이하, Rf기라고 약기함) 함유 단량체[J. Poly. Sci. Part A, 37, 77(1999)], 또는 Rf기 함유 단량체 가교성 관능기 함유 단량체의 공중합체(일본 특허 공개 제2003-300323호)를 가교성 단량체 및 광 중합 개시제와 블렌드하여 광 중합하는 기술이 개시되어 있다. 이들 기술은 습윤성이 상이한 발액성과 친액성의 영역으로 구성되는 패턴 표면을 포토리소그래피법으로 제조하기 위한 표면 처리제로서 적용 가능하다. 종래 기술에서는 발액성에 유리한 탄소수 8 이상의 장쇄 Rf기를 갖는 Rf기 함유 단량체가 이용되어 왔다.Fluoroalkyl group (hereinafter abbreviated as Rf group) containing monomer [J. Poly. Sci. Part A, 37, 77 (1999)], or a technique of blending a copolymer of an Rf group-containing monomer crosslinkable functional group-containing monomer (JP-A-2003-300323) with a crosslinkable monomer and a photopolymerization initiator to photopolymerize Is disclosed. These techniques can be applied as a surface treating agent for producing a patterned surface composed of liquid repellency and lyophilic regions having different wettability by the photolithography method. In the prior art, an Rf group-containing monomer having a long-chain Rf group having 8 or more carbon atoms that is advantageous in liquid repellency has been used.
그러나, 탄소수 8 이상의 장쇄 Rf기를 갖는 Rf기 함유 단량체, 또는 Rf기 함유 단량체의 공중합체가 표면 처리제를 구성하는 가교성 단량체, 광 중합 개시제, 용매 등에 상용되기 어려운 문제가 있었다.However, there existed a problem that Rf group containing monomer which has a C8 or more long-chain Rf group, or the copolymer of Rf group containing monomer is incompatible with the crosslinkable monomer, photoinitiator, solvent, etc. which comprise a surface treating agent.
한편, Rf기 함유 단량체에 탄소수 8 이상의 장쇄 Rf기를 사용하면, 환경, 생체에의 축적성 문제가 염려된다. 종래, 기재에 높은 발수 발유성을 부여하기 위해 표면 처리제로서 범용되어 온 탄소수 8 내지 12의 장쇄 Rf기를 갖는 Rf기 함유 화 합물은, 최근 들어 환경, 생체에의 축적성의 문제가 지적되고 있다. 최근의 연구 결과[EPA 리포트 "Draft Risk Assessment of the Potential Human Health Effects Associated With Exposure to Perfluorooctanoic Acid and Its Salts (PFOA)"(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoarisk.pdf)] 등으로부터, 장쇄 Rf기 함유 화합물의 일종인 PFOA(perfluorooctanoic acid)에 대한 인체에의 축적성 염려가 밝혀지고 있으며, 2003년 4월 14일에 EPA(미국 환경 보호청)가 PFOA에 대한 과학적 조사를 강화한다고 발표하였다.On the other hand, when a C8- or higher-chain Rf group is used for the Rf group-containing monomer, there is a concern about an accumulation problem in the environment and a living body. Conventionally, the Rf group-containing compound having a long chain Rf group having 8 to 12 carbon atoms, which has been widely used as a surface treatment agent in order to impart high water and oil repellency to the substrate, has recently been pointed out a problem of accumulation in the environment and a living body. Recent research results [EPA report "Draft Risk Assessment of the Potential Human Health Effects Associated With Exposure to Perfluorooctanoic Acid and Its Salts (PFOA)" (http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoarisk.pdf) From these, the accumulation of human concern about perfluorooctanoic acid (PFOA), a long-chain Rf group-containing compound, has been revealed. On April 14, 2003, the US Environmental Protection Agency (EPA) strengthened the scientific investigation of PFOA. It is announced.
한편, Federal Register(FR Vol. 68, No. 73/April 16, 2003[FRL-2303-8], http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pdf)나 EPA Environmental News FOR RELEASE: MONDAY APRIL 14, 2003 EPA INTENSIFIES SCIENTIFIC INVESTIGATION OF A CHEMICAL PROCESSING AID(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoaprs.pdf)나 EPA OPPT FACT SHEET April 14, 2003(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafacts.pdf)는 텔로머 가 분해 또는 대사에 의해 PFOA를 생성할 가능성이 있다고 공표하고 있다(텔로머란 장쇄 Rf기와 동의임). 또한, 텔로머가, 발수 발유성, 방오성이 부여된 거품 소화제, 케어 제품, 세정 제품, 카펫, 텍스타일, 종이, 피혁 등의 많은 제품에 사용되고 있다는 것도 공표하고 있다.Meanwhile, the Federal Register (FR Vol. 68, No. 73 / April 16, 2003 [FRL-2303-8], http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pdf) or EPA Environmental News FOR RELEASE: MONDAY APRIL 14, 2003 EPA INTENSIFIES SCIENTIFIC INVESTIGATION OF A CHEMICAL PROCESSING AID (http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoaprs.pdf) or EPA OPPT FACT SHEET April 14, 2003 (http: //www.epa. gov / opptintr / pfoa / pfoafacts.pdf) declares that telomers are likely to produce PFOA by degradation or metabolism (which is synonymous with the long chain Rf group). It also discloses that telomers are used in many products such as foam extinguishing agents, care products, cleaning products, carpets, textiles, papers, leathers, and the like which have water and oil repellency and antifouling properties.
이러한 환경 문제 때문에, 장쇄 Rf기 함유 화합물의 대체 물질로서 탄소수 1 내지 6의 단쇄 Rf기를 갖는 Rf기 함유 화합물을 발수 발유제로서 사용할 필요성이 대두되었다. 그러나, 종래의 골격을 그대로 단쇄 Rf기로 치환해도 발액 영역의 발수 발유성이 불충분하였다.Because of these environmental problems, there is a need to use an Rf group-containing compound having a short chain Rf group having 1 to 6 carbon atoms as a water / oil repellent agent as a substitute for the long-chain Rf group-containing compound. However, even if the conventional skeleton was replaced with a short-chain Rf group as it is, the water / oil repellency of the liquid repellent region was insufficient.
본 발명의 제1의 요지에 관한 목적은, 탄소수 6 이하의 단쇄 Rf기를 갖고 있어도, 발액 영역에 충분히 높은 발수 발유성을 제공하는 패턴 형성용 표면 처리제를 제공하는 것이다.The objective which concerns on the 1st summary of this invention is providing the surface treatment agent for pattern formation which provides sufficiently high water- and oil-repellent oil repellency to a liquid repellent area, even if it has a C6 or less short-chain Rf group.
본 발명의 제2의 요지에 관한 목적은, 비접촉의 미량 액적 토출법에 의해 기재에 미소한 발액 영역을 형성시키고, 또한 그 발액 영역은 장쇄 Rf기 함유 화합물을 사용하지 않아도 높은 발액성을 갖는 패턴 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the second aspect of the present invention is to provide a liquid-repellent region that is minutely formed on a substrate by a non-contact trace droplet discharging method, and the liquid-repellent region has a high liquid repellency even without using a long-chain Rf group-containing compound. It is to provide a method for producing a substrate.
제1의 요지에 따르면, 본 발명은 특정한 불소계 단량체 및/또는 특정한 불소계 중합체를 포함하는 포토리소그래피용 표면 처리제를 제공한다.According to a first aspect, the present invention provides a surface treating agent for photolithography comprising a specific fluorine monomer and / or a specific fluorine polymer.
불소계 단량체로서는, 예를 들면As a fluorine-type monomer, for example
ㆍ탄소수 1 내지 6의 Rf기를 갖는 α 위치 치환 아크릴레이트 단량체(α 위치의 치환기는, 예를 들면 F, Cl임),? -Substituted acrylate monomer having Rf group having 1 to 6 carbon atoms (substituent at? -Position is F, Cl, for example)
ㆍ탄소수 1 내지 6의 Rf기를 갖는 중합성 실세스퀴옥산 단량체,Polymerizable silsesquioxane monomers having Rf groups having 1 to 6 carbon atoms,
ㆍ퍼플루오로폴리에테르기를 갖는 중합성 단량체,Polymerizable monomers having a perfluoropolyether group,
ㆍ탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기와 중합성기가 -SO2(CH2)n-(n은 1 내지 10, 특히 3 내지 6임)에 의해 연결된 중합성 단량체Polymerizable monomers in which a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a polymerizable group are linked by -SO 2 (CH 2 ) n- (n is 1 to 10, in particular 3 to 6)
ㆍ이들 단량체의 1종 이상을 반복 단위로 하는 중합체의 말단에 (메트)아크릴로일기를 갖는 거대 단량체Macromonomer having a (meth) acryloyl group at the terminal of a polymer having at least one of these monomers as a repeating unit
를 적용한다.Apply.
본 발명은 이하의 불소계 단량체 (A) 및 불소계 중합체 (B)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 불소 함유 화합물을 함유하여 이루어지는 포토리소그래피용 표면 처리제를 제공한다.The present invention provides a surface treatment agent for photolithography comprising at least one fluorine-containing compound selected from the group consisting of the following fluorine-based monomers (A) and fluorine-based polymers (B).
● 불소계 단량체 (A)● fluorine monomer (A)
(A-1) 탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기를 갖는 α 위치 치환 아크릴레이트 단량체(α 위치의 치환기: 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, CFX1X2기(단, X1 및 X2는 수소 원자, 불소 원자 또는 염소 원자임), 시아노기, 탄소수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환의 벤질기, 치환 또는 비치환의 페닐기, 또는 탄소수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기),(A-1) α-substituted acrylate monomer having a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms (substituent at α-position: fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, CFX 1 X 2 group (where X 1 and X 2 is a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom), a cyano group, a straight or branched fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, or 1 to 20 carbon atoms Linear or branched alkyl groups),
(A-2) 탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기 및 중합성기를 함유하는 불소 함유 실세스퀴옥산 단량체,(A-2) a fluorine-containing silsesquioxane monomer containing a fluoroalkyl group and a polymerizable group having 1 to 6 carbon atoms,
(A-3) 퍼플루오로폴리에테르기를 갖는 중합성 단량체,(A-3) a polymerizable monomer having a perfluoropolyether group,
(A-4) 탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기와 중합성기가 -SO2(CH2)n-(n은 1 내지 10, 특히 3 내지 6임)에 의해 연결된 중합성 단량체,(A-4) a polymerizable monomer in which a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a polymerizable group are linked by -SO 2 (CH 2 ) n- (n is 1 to 10, especially 3 to 6),
(A-5) 단량체 (A-1) 내지 (A-4)의 1종 이상을 반복 단위로 하는 중합체의 말단에 (메트)아크릴로일기를 갖는 거대 단량체(A-5) Macromonomer which has a (meth) acryloyl group in the terminal of the polymer which makes 1 or more types of monomers (A-1)-(A-4) a repeating unit
로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체.At least one monomer selected from the group consisting of.
불소계 단량체는, 상기 2종의 혼합물(예를 들면, 단량체 (A-1)와 단량체 (A-4)의 조합)일 수도 있다.The fluorine monomer may be a mixture of the two kinds (for example, a combination of monomer (A-1) and monomer (A-4)).
● 불소계 중합체 (B)● Fluoropolymer (B)
불소계 단량체 (A)와 동일한 반복 단위 (B-1)로부터 유도된 반복 단위를 갖는 불소계 중합체이며, 단독중합체일 수도 있고, 공중합체일 수도 있다. 공중합체의 경우에는 랜덤, 교대, 블럭, 그래프트 중 어느 하나일 수 있다.It is a fluorine-type polymer which has a repeating unit derived from the same repeating unit (B-1) as a fluorine-type monomer (A), and may be a homopolymer or a copolymer. In the case of the copolymer, it may be any one of random, alternating, block, and graft.
제2의 요지에 따르면, 본 발명은 플루오로알킬기를 함유하는 불소계 단량체 (A), 가교제 (B), 광 가교 촉매 (C)를 포함하여 이루어지는 전자파 경화 조성물을, 비접촉의 미량 액적 토출법으로 기재에 토출하고, 그 미세한 도막에 전자파를 조사하여 경화시킴으로써, 표면 자유 에너지가 상이한 2개 이상의 영역으로 구성되는 패턴을 기재 상에 형성하는 패턴 기판의 제조 방법도 제공한다.According to a second aspect, the present invention describes an electromagnetic wave curing composition comprising a fluorine-based monomer (A) containing a fluoroalkyl group, a crosslinking agent (B), and a photocrosslinking catalyst (C) by a noncontact trace droplet ejection method. The present invention also provides a method for producing a patterned substrate, in which a pattern composed of two or more regions having different surface free energies is formed on a substrate by ejecting the film and irradiating and curing the fine coating film.
<발명의 효과>Effect of the Invention
본 발명의 표면 처리제는, 기판 상에 패턴화된 높은 발수 발유성을 발현하는 막을 형성한다.The surface treatment agent of this invention forms the film which expresses the patterned high water / oil repellency on the board | substrate.
<발명을 실시하기 위한 형태><Mode for carrying out the invention>
탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기를 갖는 α 위치 치환 아크릴레이트 (A-1), 퍼플루오로폴리에테르기를 갖는 중합성 단량체 (A-3), 탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기와 중합성기가 -SO2(CH2)n-(n은 1 내지 10, 특히 3 내지 6임)에 의해 연결된 중합성 단량체 (A-4)는,Α-position substituted acrylate (A-1) having a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a polymerizable monomer (A-3) having a perfluoropolyether group, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a polymerizable group- The polymerizable monomer (A-4) linked by SO 2 (CH 2 ) n − (n is 1 to 10, especially 3 to 6),
(A) 하기 화학식 I로 표시되는 불소 함유기를 갖는 불소 함유 단량체일 수 있다.(A) It may be a fluorine-containing monomer which has a fluorine-containing group represented by following formula (I).
식 중, X는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, CFX1X2기(단, X1 및 X2는 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자임), 시아노기, 탄소수 1 내지 21의 직쇄상 또는 분지상의 플루오로알킬기, 치환 또는 비치환의 벤질기, 치환 또는 비치환의 페닐기, 또는 탄소수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기이고, Wherein X is a fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, CFX 1 X 2 group (where X 1 and X 2 are hydrogen atom, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom or iodine atom), cyano group , A linear or branched fluoroalkyl group having 1 to 21 carbon atoms, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms,
Y는 직접 결합, 산소 원자를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 10의 지방족기, 산소 원자를 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 10의 방향족기, 환상 지방족기 또는 방향 지방족기, -CH2CH2N(R1)SO2-기(단, R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬기임), -CH2CH(OY1)CH2-기(단, Y1은 수소 원자 또는 아세틸기임), 또는 -(CH2)nSO2-기(n은 1 내지 10임)이고,Y is a direct bond, an aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may have an oxygen atom, an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms which may have an oxygen atom, a cyclic aliphatic group or an aromatic aliphatic group, -CH 2 CH 2 N (R 1 ) SO 2 -group (wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), -CH 2 CH (OY 1 ) CH 2 -group (wherein Y 1 is a hydrogen atom or an acetyl group), or-(CH 2 ) n SO 2 -group (n is 1 to 10),
Rf는 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 또는 분지상의 플루오로알킬기, 또는 반복 단위 -C3F6O-, -C2F4O- 및 -CF2O-로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 반복 단위의 합계수가 1 내지 200인 플루오로에테르기이다.Rf is one or more linear or branched fluoroalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, or at least one repeat selected from the group consisting of repeat units -C 3 F 6 O-, -C 2 F 4 O-, and -CF 2 O- It is a fluoroether group whose total number of units is 1-200.
상기 화학식에 있어서, 중합성기(예를 들면, 탄소 탄소 이중 결합기)와 플루오로알킬기의 사이에(즉, -O-Y- 대신에) [여기서, Y1은 직접 결합, 산소 원자를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 10의 지방족기, 산소 원자를 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 10의 방향족기 또는 환상 지방족기 또는 방향 지방족기, -CH2CH2N(R1)SO2-(CH2CH2)a-기(단, R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, a는 0 또는 1임), -CH2CH(OR11)CH2-기(단, R11은 수소 원자 또는 아세틸기임) 또는 -(CH2)nSO2-기(n은 1 내지 10임)임], 또는 [여기서, Y2는 -O- 또는 -NH-이고, Z는 -S- 또는 -SO2-이고, m은 1 내지 10이고, n은 0 내지 10이고, p는 0 또는 1임]를 가질 수도 있다.In the above formula, between the polymerizable group (eg, carbon carbon double bond group) and the fluoroalkyl group (ie, instead of -OY-) [Wherein, Y 1 is a direct bond, an aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may have an oxygen atom, an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms which may have an oxygen atom or a cyclic aliphatic group or an aromatic aliphatic group, -CH 2 CH 2 N (R 1 ) SO 2 — (CH 2 CH 2 ) a —group, wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a is 0 or 1, and —CH 2 CH (OR 11 ) CH 2 − Where R 11 is a hydrogen atom or an acetyl group or a-(CH 2 ) n SO 2 -group (n is 1 to 10); or Wherein Y 2 is —O— or —NH—, Z is —S— or —SO 2 —, m is 1 to 10, n is 0 to 10, and p is 0 or 1 It may be.
따라서, 단량체 (A-1), (A-3), (A-4)는, 화학식 [식 중, B는 -O-Y1- 또는 -Y2-[-(CH2)m-Z-]p-(CH2)n-(여기서, Y1, Y2, Z, m, n 및 p는 상기와 동일함)이고, X 및 Rf는 상기와 동일함]로 표시되는 화합물일 수 있다.Therefore, monomer (A-1), (A-3), (A-4) is a chemical formula [Wherein B is -OY 1 -or -Y 2 -[-(CH 2 ) m -Z-] p- (CH 2 ) n- , where Y 1 , Y 2 , Z, m, n and p Is the same as above), and X and Rf are the same as described above.
퍼플루오로폴리에테르기를 갖는 중합성 단량체 (A-3), 및 탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기와 중합성기가 -SO2(CH2)n-(n은 1 내지 10, 특히 3 내지 6임)에 의해 연결된 중합성 단량체 (A-4)에 있어서는, X의 예는 상기 원자 및 기에 추가하여 수소 및 메틸기이다.Polymerizable monomer (A-3) having a perfluoropolyether group, and a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a polymerizable group is -SO 2 (CH 2 ) n- (n is 1 to 10, especially 3 to 6 In the polymerizable monomer (A-4) linked by), examples of X are hydrogen and methyl group in addition to the above atoms and groups.
중합성 단량체 (A-3) 및 중합성 단량체 (A-4)는 중합성기를 갖는 단량체이다. 중합성기는 이중 결합으로 결합된 탄소-탄소기(예를 들면, 에테닐기)일 수 있다. 중합성 단량체 (A-2) 내지 (A-4)는, [단량체 (A-1)과 마찬가지로] α 위치가 치환되어 있는(즉, α 위치가 수소 또는 알킬기가 아님) 아크릴레이트일 수도 있다. 또는, α 위치에 수소 원자 또는 메틸기를 갖는 아크릴레이트일 수도 있다.The polymerizable monomer (A-3) and the polymerizable monomer (A-4) are monomers having a polymerizable group. The polymerizable group may be a carbon-carbon group (eg, an ethenyl group) bonded by a double bond. The polymerizable monomers (A-2) to (A-4) may be acrylates in which the α position is substituted [as in the monomer (A-1)] (that is, the α position is not hydrogen or an alkyl group). Or the acrylate which has a hydrogen atom or a methyl group in (alpha) position may be sufficient.
상기 화학식 I에 있어서, Rf기의 탄소수는 1 내지 6, 예를 들면 1 내지 5, 바람직하게는 4이다. 일반적으로 Rf기가 길어질수록 발액성이 우수하고, 짧아질수록 상용성이 우수한 경향이 있으며, 발액성과 상용성이 양립하는 탄소수는 4이다. 생체 축적성의 관점에서도 탄소수 6보다는 4가 바람직하다.In the general formula (I), the carbon number of the Rf group is 1 to 6, for example, 1 to 5, preferably 4. In general, the longer the Rf group is, the better the liquid repellency is, and the shorter the tendency is, the better the compatibility is. 4 is preferable than carbon number 6 also from a bioaccumulation viewpoint.
Rf기의 예는 등이다.An example of the Rf group And so on.
Y는 직접 결합, 산소 원자를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 10의 지방족기, 산소 원자를 가질 수도 있는 탄소수 6 내지 10의 방향족기, 환상 지방족기 또는 방향 지방족기, -CH2CH2N(R1)SO2-기(단, R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬기임), -CH2CH(OY1)CH2-기(단, Y1은 수소 원자 또는 아세틸기임), 또는 -(CH2)nSO2-기(n은 1 내지 10임)이다. 지방족기는 알킬렌기(특히 탄소수 1 내지 4, 예를 들면 1 또는 2)인 것이 바람직하다. 방향족기 및 환상 지방족기는 치환될 수도 있고, 또는 치 환되지 않을 수도 있다. -CH2CH2N(R1)SO2-기 및 -(CH2)nSO2-기에 있어서 Rf에 결합하는 원자는, 메틸렌기에서의 탄소 원자 또는 술폰기에서의 황 원자 중 어느 하나일 수 있는데, 일반적으로 술폰기에서의 황 원자일 수 있다.Y is a direct bond, an aliphatic group having 1 to 10 carbon atoms which may have an oxygen atom, an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms which may have an oxygen atom, a cyclic aliphatic group or an aromatic aliphatic group, -CH 2 CH 2 N (R 1 ) SO 2 -group (wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), -CH 2 CH (OY 1 ) CH 2 -group (wherein Y 1 is a hydrogen atom or an acetyl group), or-(CH 2 ) n SO 2 -group (n is 1 to 10). The aliphatic group is preferably an alkylene group (particularly 1 to 4 carbon atoms, for example 1 or 2). The aromatic group and the cyclic aliphatic group may be substituted or may not be substituted. The atom bonded to Rf in the —CH 2 CH 2 N (R 1 ) SO 2 — group and the — (CH 2 ) n SO 2 — group may be either a carbon atom in the methylene group or a sulfur atom in the sulfone group And may generally be a sulfur atom in a sulfone group.
상기 불소 함유 단량체의 예는 다음과 같다.Examples of the fluorine-containing monomer are as follows.
[식 중, Rf는 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 또는 분지상의 플루오로알킬기, 또는 반복 단위 -C3F6O-, -C2F4O- 및 -CF2O-로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 반복 단위의 합계수가 1 내지 200인 퍼플루오로폴리에테르기임][Wherein Rf is selected from the group consisting of a linear or branched fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a repeating unit -C 3 F 6 O-, -C 2 F 4 O- and -CF 2 O- A perfluoropolyether group having a total number of one or more repeating units from 1 to 200;
탄소수 1 내지 6의 플루오로알킬기 및 중합성기를 함유하는 불소 함유 실세스퀴옥산 단량체 (A-2)는, (i) 불소 함유 불완전 축합 실세스퀴옥산과 (ii) 중합성 관능기를 갖는 반응성 실란을 반응시킴으로써 얻어지는 것이다.The fluorine-containing silsesquioxane monomer (A-2) containing a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a polymerizable group is a reactive silane having (i) fluorine-containing incompletely condensed silsesquioxane and (ii) a polymerizable functional group. It is obtained by reacting.
불소 함유 불완전 축합 실세스퀴옥산 (i)은, 플루오로알킬기를 갖는 불완전 축합 실세스퀴옥산이다.Fluorine-containing incompletely condensed silsesquioxane (i) is incompletely condensed silsesquioxane having a fluoroalkyl group.
실세스퀴옥산은 POSS(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane)라고도 불리운다.Silsesquioxane is also called Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane (POSS).
불완전 축합 실세스퀴옥산 (i)의 실라놀기는 반응성이 높으며, 일반적으로 분자 중에 1 내지 3개 존재한다.The silanol groups of incompletely condensed silsesquioxane (i) are highly reactive and generally present in the molecule in the range of 1 to 3.
불완전 축합 실세스퀴옥산 (i)의 구체예는, 예를 들면 하기의 것(구조식 I) 등이다.Specific examples of the incompletely condensed silsesquioxane (i) are the following (formula I) and the like, for example.
중합성 관능기를 갖는 반응성 실란 (ii)는, 중합성 관능기 및 반응성기를 갖는다. 반응성 실란 (ii)에 있어서, 중합성 관능기의 예는 (메트)아크릴기, α 치환 아크릴기, 에폭시기, 비닐기 등이다. 반응성 실란 (ii)에 있어서, 반응성기의 예는 트리클로로실릴기 및 트리알콕시실릴기(알콕시기의 탄소수는 1 내지 5임)이다.The reactive silane (ii) having a polymerizable functional group has a polymerizable functional group and a reactive group. In the reactive silane (ii), examples of the polymerizable functional group are a (meth) acryl group, an α-substituted acrylic group, an epoxy group, a vinyl group and the like. In the reactive silane (ii), examples of the reactive group are trichlorosilyl group and trialkoxysilyl group (the alkoxy group has 1 to 5 carbon atoms).
반응성 실란 (ii)는, 예를 들면 화학식 [식 중, A11은 중합성 관능기이고, A21은 직접 결합 또는 탄소수 1 내지 20(예를 들면, 1 내지 10임)의 알킬기이고, A31은 할로겐 원자(예를 들면, 염소 원자 및 브롬 원자임) 또는 알콕시기(알콕시기의 탄소수는 1 내지 5임)임]로 표시되는 화합물이다.Reactive silane (ii) is, for example, a chemical formula [Wherein, A 11 is a polymerizable functional group, A 21 is a direct bond or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (for example, 1 to 10), and A 31 is a halogen atom (for example, a chlorine atom and bromine Atom) or an alkoxy group (wherein the alkoxy group has 1 to 5 carbon atoms).
불소 함유 실세스퀴옥산 단량체 (a)의 예는 다음과 같다.Examples of the fluorine-containing silsesquioxane monomer (a) are as follows.
불소계 중합체 (B)가 공중합체인 경우에는, 불소계 단량체 (B-1)(즉, 불소계 단량체 (A)와 동일한 것)과 공중합시키는 공중합 단량체로서, 불포화 유기산 (B-2) 및 고연화점 단량체 (B-3)을 들 수 있다.When the fluorine-based polymer (B) is a copolymer, an unsaturated organic acid (B-2) and a high softening point monomer (B) are copolymerized monomers for copolymerizing with the fluorine-based monomer (B-1) (that is, the same as the fluorine-based monomer (A)). -3).
불소계 중합체 (B)는, 예를 들면The fluoropolymer (B) is, for example
(B1) 불소계 단량체 (B-1)의 단독중합체,(B1) homopolymer of fluorine monomer (B-1),
(B2) 불소계 단량체 (B-1)과 불포화 유기산 (B-2)의 공중합체, 또는(B2) a copolymer of a fluorine monomer (B-1) and an unsaturated organic acid (B-2), or
(B3) 불소계 단량체 (B-1)과 불포화 유기산 (B-2)와 고연화점 단량체 (B-3)의 공중합체일 수 있다.(B3) It may be a copolymer of a fluorine monomer (B-1), an unsaturated organic acid (B-2), and a high softening point monomer (B-3).
불포화 유기산 (B-2)는, 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합, 및 하나 이상의 산기[예를 들면, 카르복실기(COOH기)]를 갖는 단량체이다. 불포화 유기산의 특히 바람직한 예는 불포화 카르복실산, 예를 들면 유리된 불포화 카르복실산 및 불포화 카르복실산 무수물이다. 불포화 유기산 (B-2)의 예는, (메트)아크릴산, 비닐 아세트산, 크로톤산, 이타콘산, 무수 이타콘산, 말레산, 무수 말레산, 푸마르산, 및 신남산이다. 불포화 유기산 (B-2)는, 전자파 조사 영역에서의 가교제와의 가교성, 및 전자파 비조사 영역에서의 알칼리 현상액과의 용해성을 불소계 중합체 (B)에 부여한다.An unsaturated organic acid (B-2) is a monomer which has one or more carbon-carbon double bonds and one or more acid groups (for example, a carboxyl group (COOH®)). Particularly preferred examples of unsaturated organic acids are unsaturated carboxylic acids such as free unsaturated carboxylic acids and unsaturated carboxylic anhydrides. Examples of the unsaturated organic acid (B-2) are (meth) acrylic acid, vinyl acetic acid, crotonic acid, itaconic acid, itaconic anhydride, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, and cinnamic acid. An unsaturated organic acid (B-2) gives a fluorine-type polymer (B) the crosslinkability with the crosslinking agent in an electromagnetic wave irradiation area | region, and the solubility with the alkali developing solution in an electromagnetic wave non-irradiation area | region.
고연화점 단량체 (B-3)은,The high softening point monomer (B-3) is
ㆍ단독중합체 상태에서 유리 전이점 또는 융점이 100 ℃ 이상, 특히 120 ℃ 이상인 단량체,Monomers having a glass transition point or melting point of at least 100 ° C, in particular at least 120 ° C, in the homopolymer state,
또는,or,
ㆍCH2=C(R1)COOR2[여기서, R1은 H 또는 CH3이고, R2는 탄소수 4 내지 20이고, 수소 원자에 대한 탄소 원자의 비율이 0.58 이상인 포화 알킬기임]이다.CH 2 = C (R 1 ) COOR 2 , wherein R 1 is H or CH 3 , R 2 is a saturated alkyl group having 4 to 20 carbon atoms and a ratio of carbon atoms to hydrogen atoms of 0.58 or more.
R2의 예는 이소보르닐, 보르닐, 펜실(이상은 모두 C10H17, 탄소 원자/수소 원자=0.58), 아다만틸(C10H15, 탄소 원자/수소 원자=0.66), 노르보르닐(C7H12, 탄소 원자/수소 원자=0.58) 등의 가교 탄화수소환을 들 수 있다. 이들 가교 탄화수소환에 수산기나 알킬기가 부착될 수도 있다.Examples of R 2 are isobornyl, bornyl, penyl (all of which are C 10 H 17 , carbon atom / hydrogen atom = 0.58), adamantyl (C 10 H 15 , carbon atom / hydrogen atom = 0.66), nord And crosslinked hydrocarbon rings such as bornyl (C 7 H 12 , carbon atom / hydrogen atom = 0.58). A hydroxyl group or an alkyl group may be attached to these crosslinked hydrocarbon rings.
고연화점 단량체 (B-3)의 예는 메틸메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 노르보르닐(메트)아크릴레이트, 및 아다만틸(메트)아크릴레이트이다. 노르보르닐(메트)아크릴레이트의 예는 3-메틸-노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트, 노르보르닐메틸(메트)아크릴레이트, 노르보르닐(메트)아크릴레이트, 1,3,3-트리메틸-노르보르닐(메트)아크릴레이트, 밀타닐메틸(메트)아크릴레이트, 이소피노캄포닐(메트)아크릴레이트, 2-{[5-(1',1',1'-트리플루오로-2'-트리플루오로메틸-2'-히드록시)프로필]노르보르닐}(메트)아크릴레이트이다. 아다만틸(메트)아크릴레이트의 예는 2-메틸-2-아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸-2-아다만틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시-1-아다만틸(메트)아크릴레이트, 1-아다만틸-α-트리플루오로메틸(메트)아크릴레이트이다.Examples of high softening point monomers (B-3) include methyl methacrylate, phenyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, isobornyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, and adamantyl ( Meth) acrylate. Examples of norbornyl (meth) acrylates include 3-methyl-norbornylmethyl (meth) acrylate, norbornylmethyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, 1,3,3- Trimethyl-norbornyl (meth) acrylate, Miltanylmethyl (meth) acrylate, isofinocamponyl (meth) acrylate, 2-{[5- (1 ', 1', 1'-trifluoro- 2'-trifluoromethyl-2'-hydroxy) propyl] norbornyl} (meth) acrylate. Examples of adamantyl (meth) acrylates are 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 3-hydroxy-1-adamant Methyl (meth) acrylate and 1-adamantyl-α-trifluoromethyl (meth) acrylate.
유리 전이점, 융점은, 각각 JIS K7121-1987의 「플라스틱의 전이 온도 측정 방법」에서 규정되는 보외 유리 전이 종료 온도(Teg), 융해 피크 온도(Tpm)로 한다. 불소계 중합체 (B)의 반복 단위에, 단독중합체 상태에서 유리 전이점 또는 융점이 100 ℃ 이상인 고연화점 단량체 (B-3)을 사용하면, 기판에 열 처리했을 때의 치수 안정성이 우수한 효과에 추가하여, 불소계 단량체 (B-1)의 발액성을 향상시키는 효과도 있다.And a glass transition point, melting point, extrapolated glass transition ending temperature (eg T), peak melting temperature (T pm) each of which is defined in the "method of measuring transition temperature of plastics" of JIS K7121-1987. When the high softening point monomer (B-3) having a glass transition point or melting point of 100 ° C. or higher in the homopolymer state is used for the repeating unit of the fluoropolymer (B), in addition to the effect of excellent dimensional stability when the substrate is heat treated. There is also an effect of improving the liquid repellency of the fluorine-based monomer (B-1).
거대 단량체 (A-5)를 불소계 단량체 (B-1)로서 불포화 유기산 단량체 (B-2) 및 고연화점 단량체 (B-3)과 공중합하면, 불소계 단량체 (B-1), 불포화 유기산 (B-2), 고연화점 단량체 (B-3) 각각의 효과가 상승한다.When the macromonomer (A-5) is copolymerized with the unsaturated organic acid monomer (B-2) and the high softening point monomer (B-3) as the fluorine monomer (B-1), the fluorine monomer (B-1) and the unsaturated organic acid (B- 2), the effect of each high softening point monomer (B-3) increases.
거대 단량체의 예로서,As examples of macromonomers,
가 예시된다. 거대 단량체 중의 불소계 단량체의 중합도 n은 바람직하게는 5 내지 20, 특히 바람직하게는 5 내지 10이다.Is illustrated. The degree of polymerization n of the fluorinated monomers in the macromonomer is preferably 5 to 20, particularly preferably 5 to 10.
상기의 이원 또는 삼원 공중합체인 불소계 중합체 (B)는, 가교제 (C), 광 가교 촉매 (D), 및 희석제 (J)를 포함하는 조성물로 하는 것이 특히 바람직하다.It is especially preferable that the fluorine-based polymer (B) which is said binary or terpolymer is a composition containing a crosslinking agent (C), a photocrosslinking catalyst (D), and a diluent (J).
공중합체에 있어서, 불소계 단량체 (B-1)과 불포화 유기산 (B-2)의 중량비는 60:40 내지 98:2, 특히 80:20 내지 95:5일 수 있다.In the copolymer, the weight ratio of the fluorine monomer (B-1) and the unsaturated organic acid (B-2) may be 60:40 to 98: 2, in particular 80:20 to 95: 5.
공중합체에 있어서, 고연화점 단량체 (B-3)의 양은, 공중합체에 대하여 0 내지 90 중량%, 예를 들면 1 내지 80 중량%, 특히 10 내지 70 중량%일 수 있다.In the copolymer, the amount of the high softening point monomer (B-3) may be 0 to 90% by weight, for example 1 to 80% by weight, in particular 10 to 70% by weight, based on the copolymer.
불소계 중합체 (B)는, 예를 들면The fluoropolymer (B) is, for example
불소계 단량체 (B-1) 20 내지 80 중량%,20 to 80% by weight of a fluorine monomer (B-1),
불포화 유기산 (B-2) 5 내지 30 중량%, 및5 to 30% by weight of unsaturated organic acid (B-2), and
고연화점 단량체 (B-3) 10 내지 70 중량%를 포함할 수 있다.It may comprise 10 to 70% by weight of the high softening point monomer (B-3).
불소계 단량체 (B-1)이 20 내지 80 중량%이면, 발액성이 높고, 포토리소그래피용 표면 처리제를 구성하는 그 밖의 성분과의 상용성이 양호하다. 불포화 유기산 단량체 (B-2)가 5 내지 30 중량%이면, 전자파 조사 영역에서의 가교제와의 가교성이 양호하고, 또한 전자파 비조사 영역에서의 알칼리 현상액과의 용해성이 양호하며, 발액성이 양호하다. 고연화점 단량체 (B-3)이 10 내지 70 중량%이면, 치수 안정성 효과가 양호하고, 발액성이 양호하다.If the fluorine-based monomer (B-1) is 20 to 80% by weight, the liquid repellency is high, and compatibility with other components constituting the surface treatment agent for photolithography is good. When the unsaturated organic acid monomer (B-2) is 5 to 30% by weight, the crosslinkability with the crosslinking agent in the electromagnetic wave irradiation region is good, the solubility with the alkali developer in the electromagnetic non-irradiation region is good, and the liquid repellency is good. Do. If the high softening point monomer (B-3) is 10 to 70 wt. *, The dimensional stability effect is good and the liquid repellency is good.
불포화 유기산 단량체 (B-2)에 추가하여, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트와 같은 수산기를 갖는 단량체를(예를 들면 0.1 내지 30 중량%, 특히 0.5 내지 25 중량%의 범위에서) 공중합하면, 단량체 (B-2)의 전자파 조사 영역에서의 가교제와의 가교성, 및 전자파 비조사 영역에서의 알칼리 현상액과의 용해성이 증강되는 효과가 있다.In addition to the unsaturated organic acid monomer (B-2), a monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate (for example, 0.1 to 30% by weight, Particularly in the range of 0.5 to 25% by weight), the crosslinkability of the monomer (B-2) with the crosslinking agent in the electromagnetic wave irradiation region and the solubility with the alkali developer in the electromagnetic wave non-irradiation region are enhanced.
불소계 중합체 (B)의 공중합체에는, 필요에 따라 γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란으로 대표되는 실란기 함유 단량체(예를 들면, 0.1 내지 30 중량%)를 공중합할 수도 있다. 실란기 함유 단량체를 공중합함으로써, 예를 들면 기판과의 밀착성이 개선된다.The copolymer of a fluoropolymer (B) can also copolymerize the silane group containing monomer (for example, 0.1-30 weight%) represented by (gamma)-methacryloxypropyl trimethoxysilane as needed. By copolymerizing a silane group containing monomer, adhesiveness with a board | substrate improves, for example.
● 패턴 기판의 제조 방법● Manufacturing method of pattern board
제1의 요지에 따르면, 본 발명에 있어서는 불소계 단량체 (A) 또는 불소계 중합체 (B)를 사용하여, 예를 들면 다음과 같은 방법에 의해 표면 자유 에너지가 상이한 복수의 영역으로 구성되는 패턴 기판, 다시 말해 패턴화된 복수의 발액 영역과 친액 영역을 포함하는 패턴 기판(이하, 간단히 「패턴 기판」이라고 함)을 제조한다.According to the first aspect, in the present invention, using a fluorine monomer (A) or a fluorine polymer (B), for example, a patterned substrate composed of a plurality of regions having different surface free energies by the following method, again In other words, a patterned substrate (hereinafter, simply referred to as a "pattern substrate") containing a plurality of patterned liquid repellent regions and a lyophilic region is produced.
방법 (1): 불소계 중합체 (B)를 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 균일한 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파(예를 들면, 파장 172 nm의 진공 자외광)를 조사하면, 전자파 에너지와 전자파에 의해 발생하는 오존의 산화 작용에 의해, 조사 영역만이 광 분해하여 친액성이 되고, 패턴 기판이 얻어진다. 광 촉매 기술을 병용하여 발액 막의 광 분해를 촉진시킬 수도 있다.Method (1): The fluoropolymer (B) is dissolved in the diluent (J). The fluorine-based polymer solution is applied onto a substrate to form a uniform liquid repellent film, and irradiation of electromagnetic waves (for example, vacuum ultraviolet light having a wavelength of 172 nm) through a photomask causes oxidation of ozone generated by electromagnetic energy and electromagnetic waves. By the action, only the irradiation region is photolyzed to become lyophilic, and a pattern substrate is obtained. Photocatalyst technology may be used in combination to promote photolysis of the liquid repellent film.
방법 (2): 불소계 단량체 (A), 가교제 (C), 광 가교 촉매 (D)를 함유하는 조성물(필요에 따라 희석제 (J)를 첨가할 수도 있음)을 기판 상에 도포하여 막을 형 성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 경화되어 발액 막이 된다. 조사 영역에는 불용이고 비조사 영역만을 용해시키는 희석제 (J)를 사용하여 비조사 영역의 막을 제거(현상)함으로써, 패턴 기판이 얻어진다.Method (2): A composition containing a fluorine monomer (A), a crosslinking agent (C), and a photocrosslinking catalyst (D) (which may optionally add a diluent (J)) is applied onto a substrate to form a film. When electromagnetic waves are irradiated through the photomask, only the irradiated area is cured to form a liquid repellent film. The pattern substrate is obtained by removing (developing) the film of a non-irradiation area | region by using the diluent (J) which is insoluble in a irradiation area and dissolves only a non-irradiation area | region.
방법 (3): 가교성 관능기 (E)를 갖는 불소계 중합체 (B)와 광 가교 촉매 (D)를 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 경화된다. 비조사 영역만을 용해시키는 용매로 현상함으로써 패턴 기판이 얻어진다.Method (3): The fluorine-based polymer (B) having a crosslinkable functional group (E) and the photocrosslinking catalyst (D) are dissolved in the diluent (J). This fluoropolymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film, and when irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region is cured. The pattern substrate is obtained by developing with the solvent which melt | dissolves only a non-irradiation area | region.
방법 (4): 가교성 관능기 (E)를 갖는 불소계 중합체 (B)와 가교제 (C), 광 가교 촉매 (D)를 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 경화된다. 비조사 영역만을 용해시키는 용매로 현상함으로써 패턴 기판이 얻어진다.Method (4): A fluorine-based polymer (B) having a crosslinkable functional group (E), a crosslinking agent (C), and a photocrosslinking catalyst (D) are dissolved in a diluent (J). This fluoropolymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film, and when irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region is cured. The pattern substrate is obtained by developing with the solvent which melt | dissolves only a non-irradiation area | region.
방법 (5): 산성기 (F)와 가교성 관능기 (E)를 갖는 불소계 중합체 (B)와 가교제 (C), 광 가교 촉매 (D)를 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 경화된다. 비조사 영역만을 용해시키는 용매로 현상함으로써 패턴 기판이 얻어진다.Method (5): A fluorine-based polymer (B) having an acidic group (F) and a crosslinkable functional group (E), a crosslinking agent (C), and a photocrosslinking catalyst (D) are dissolved in a diluent (J). This fluoropolymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film, and when irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region is cured. The pattern substrate is obtained by developing with the solvent which melt | dissolves only a non-irradiation area | region.
방법 (6): 산성기 (F)와 가교성 관능기 (E)와 실리콘쇄 (G)를 갖는 불소계 중합체 (B)와 가교제 (C), 광 가교 촉매 (D)를 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전 자파를 조사하면, 조사 영역만이 경화된다. 비조사 영역만을 용해시키는 용매로 현상함으로써 패턴 기판이 얻어진다.Method (6): A fluorine-based polymer (B) having an acidic group (F), a crosslinkable functional group (E) and a silicone chain (G), a crosslinking agent (C), and a photocrosslinking catalyst (D) are dissolved in a diluent (J). . This fluoropolymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film, and when the electromagnetic wave is irradiated through a photomask, only the irradiated region is cured. The pattern substrate is obtained by developing with the solvent which melt | dissolves only a non-irradiation area | region.
방법 (7): 산성기 (F)를 갖는 불소계 중합체 (B)와 가교제 (C), 광 가교 촉매 (D)를 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 경화된다. 비조사 영역만을 용해시키는 용매로 현상함으로써 패턴 기판이 얻어진다.Method (7): A fluorine-based polymer (B) having an acidic group (F), a crosslinking agent (C), and a photocrosslinking catalyst (D) are dissolved in a diluent (J). This fluoropolymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film, and when irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region is cured. The pattern substrate is obtained by developing with the solvent which melt | dissolves only a non-irradiation area | region.
방법 (8): 산성기 (F)와 실리콘쇄 (G)를 갖는 불소계 중합체 (B)와 가교제 (C), 광 가교 촉매 (D)를 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 경화된다. 비조사 영역만을 용해시키는 용매로 현상함으로써 패턴 기판이 얻어진다.Method (8): A fluorine-based polymer (B) having an acidic group (F) and a silicone chain (G), a crosslinking agent (C), and a photocrosslinking catalyst (D) are dissolved in a diluent (J). This fluoropolymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film, and when irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region is cured. The pattern substrate is obtained by developing with the solvent which melt | dissolves only a non-irradiation area | region.
방법 (9): 산성기 (F)와 가교성 관능기 (E)를 갖는 불소계 중합체 (B)와 광 가교 촉매 (D)를 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 경화된다. 비조사 영역만을 용해시키는 용매로 현상함으로써 패턴 기판이 얻어진다.Method (9): The fluoropolymer (B) and the photocrosslinking catalyst (D) having an acidic group (F) and a crosslinkable functional group (E) are dissolved in a diluent (J). This fluoropolymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film, and when irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region is cured. The pattern substrate is obtained by developing with the solvent which melt | dissolves only an unirradiated area | region.
방법 (10): 산성기 (F)와 가교성 관능기 (E)와 실리콘쇄 (G)를 갖는 불소계 중합체 (B)와 광 가교 촉매 (D)를 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 경화된다. 비조사 영역만을 용해시키는 용매로 현상함으로써 패턴 기판이 얻어진다.Method (10): The fluorine-based polymer (B) and the photocrosslinking catalyst (D) having an acidic group (F), a crosslinkable functional group (E) and a silicone chain (G) are dissolved in a diluent (J). This fluoropolymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film, and when irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region is cured. The pattern substrate is obtained by developing with the solvent which melt | dissolves only a non-irradiation area | region.
방법 (11): 산의 작용에 의해 산성기로 변환하는 산해리기 (H)를 갖는 불소계 중합체 (B), 광산발생제 (I)을 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 산으로 해리하여 친액성이 되고, 패턴 기판이 얻어진다.Method (11): A fluorine-based polymer (B) and a photoacid generator (I) having an acid dissociating group (H) which is converted into an acidic group by the action of an acid are dissolved in a diluent (J). When this fluoropolymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film and irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region dissociates with acid to become lyophilic, thereby obtaining a pattern substrate.
방법 (12): 산의 작용에 의해 산성기로 변환하는 산해리기 (H)와 실리콘쇄 (G)를 갖는 불소계 중합체 (B), 광산발생제 (I)을 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 산으로 해리하여 친액성이 되고, 패턴 기판이 얻어진다.Method (12): A fluorine-based polymer (B) and a photoacid generator (I) having an acid dissociation group (H), a silicon chain (G), which are converted into an acid group by the action of an acid, are dissolved in a diluent (J). When this fluoropolymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film and irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region dissociates with acid to become lyophilic, thereby obtaining a pattern substrate.
방법 (13): 산의 작용에 의해 산성기로 변환하는 산해리기 (H)를 갖는 불소계 중합체 (B), 광산발생제 (I)을 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 산으로 해리하여 알칼리 수용액에 가용이 된다. 알칼리 수용액으로 현상함으로써 패턴 기판이 얻어진다.Method (13): A fluorine-based polymer (B) and a photoacid generator (I) having an acid dissociating group (H) which is converted into an acidic group by the action of an acid are dissolved in a diluent (J). When the fluorine-based polymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film and irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region dissociates to an acid and is soluble in an aqueous alkali solution. The pattern substrate is obtained by developing in aqueous alkali solution.
방법 (14): 산의 작용에 의해 산성기로 변환하는 산해리기 (H)와 실리콘쇄 (G)를 갖는 불소계 중합체 (B), 광산발생제 (I)을 희석제 (J)에 용해시킨다. 이 불소계 중합체 용액을 기판 상에 도포하여 발액 막을 형성하고, 포토마스크를 통해 전자파를 조사하면, 조사 영역만이 산으로 해리하여 알칼리 수용액에 가용이 된다. 알칼리 수용액으로 현상함으로써 패턴 기판이 얻어진다.Method (14): A fluorine-based polymer (B) and a photoacid generator (I) having an acid dissociation group (H) and a silicone chain (G) which are converted into an acid group by the action of an acid are dissolved in a diluent (J). When the fluorine-based polymer solution is applied onto a substrate to form a liquid repellent film and irradiated with electromagnetic waves through a photomask, only the irradiated region dissociates to an acid and is soluble in an aqueous alkali solution. The pattern substrate is obtained by developing in aqueous alkali solution.
(1) 내지 (14) 중 어느 방법에 있어서나 전자파를 조사하기 전(프리베이킹)이나 후(포스트베이킹)에 50 내지 250 ℃ 정도의 열 처리를 행할 수도 있다. 광산발생제를 사용할 때에는 동일 온도 범위에서 PEB(Post Exposure Bake) 처리를 행할 수도 있다.In any of the methods (1) to (14), a heat treatment of about 50 to 250 ° C. may be performed before (prebaking) or after (postbaking) irradiation of electromagnetic waves. When using a photoacid generator, it can also perform a PEB (Post Exposure Bake) process in the same temperature range.
● ● 가교제Crosslinking agent (C) (C)
가교제는 단관능, 또는 바람직하게는 2개 이상의 관능기를 갖는 화합물이고, 라디칼 중합 반응에 의해 경화하는 형태나, 또는 양이온 중합 반응에 의해 경화하는 형태일 수 있다. 전자는 불포화 이중 결합기인 아크릴로일기나 비닐기가 관능기가 되고, 후자는 에폭시기, 비닐에테르기, 옥세탄기가 관능기가 되며,The crosslinking agent is a monofunctional or preferably a compound having two or more functional groups, and may be in the form of curing by radical polymerization or in the form of curing by cationic polymerization. The former becomes a functional group of an acryloyl group and a vinyl group which are unsaturated double bond groups, and the latter becomes a functional group of an epoxy group, a vinyl ether group, and an oxetane group,
(a) 우레탄(메트)아크릴레이트(a) urethane (meth) acrylate
(b) 에폭시(메트)아크릴레이트(b) epoxy (meth) acrylate
(c) 폴리에스테르(메트)아크릴레이트(c) polyester (meth) acrylate
(d) 폴리에테르(메트)아크릴레이트(d) polyether (meth) acrylate
(e) 실리콘(메트)아크릴레이트(e) Silicone (meth) acrylate
(f) (메트)아크릴레이트 단량체(f) (meth) acrylate monomers
(g) 에폭시계 단량체(g) epoxy monomers
(h) 비닐에테르계 단량체(h) vinyl ether monomers
(i) 옥세탄계 단량체로 분류된다. (a) 내지 (f)는 라디칼 중합 반응으로 경화되는 형태이고, (g) 내지 (i)는 양이온 중합 반응에 의해 경화되는 형태이다.(i) oxetane-based monomers. (a)-(f) is a form hardened | cured by a radical polymerization reaction, (g)-(i) is a form hardened | cured by a cationic polymerization reaction.
(a) 내지 (e)는 수지에 (메트)아크릴로일기를 부가한 것이며, 올리고머, 기 재 수지, 예비중합체 등으로 표현되는 경우가 많다.(a)-(e) adds a (meth) acryloyl group to resin, and are often represented by an oligomer, base resin, a prepolymer, etc.
(a) 우레탄(메트)아크릴레이트는 분자 중에 우레탄 결합과 (메트)아크릴로일기를 갖는 것이며, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 디아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트로 대표되는 폴리[(메트)아크릴로일옥시알킬]이소시아누레이트 등이 예시된다.(a) Urethane (meth) acrylate is a thing which has a urethane bond and a (meth) acryloyl group in a molecule | numerator, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate diacrylate, and tris (2-hydroxyethyl) iso Poly [(meth) acryloyloxyalkyl] isocyanurate etc. which are represented by cyanurate triacrylate are illustrated.
(b) 에폭시(메트)아크릴레이트는 에폭시기에 (메트)아크릴로일기를 부가한 것이며, 출발 원료로서 비스페놀 A, 비스페놀 F, 페놀 노볼락, 지환 화합물을 사용한 것이 일반적이다.(b) Epoxy (meth) acrylate adds the (meth) acryloyl group to an epoxy group, and it is common to use bisphenol A, bisphenol F, a phenol novolak, and an alicyclic compound as starting materials.
(c) 폴리에스테르(메트)아크릴레이트는 다가 알코올과 다염기산을 포함하는 에스테르 수지에 (메트)아크릴레이트를 부가한 것이다. 다가 알코올은 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판, 디프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 등이고, 다염기산은 프탈산, 아디프산, 말레산, 트리멜리트산, 이타콘산, 숙신산, 테레프탈산, 알케닐숙신산 등이다.(c) Polyester (meth) acrylate adds (meth) acrylate to the ester resin containing polyhydric alcohol and polybasic acid. The polyhydric alcohols are ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, trimethylolpropane, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, pentaerythritol, dipentaerythritol, and the like. Phthalic acid, adipic acid, maleic acid, trimellitic acid, itaconic acid, succinic acid, terephthalic acid, alkenylsuccinic acid and the like.
(d) 폴리에테르(메트)아크릴레이트는 디올의 폴리에테르 수지에 (메트)아크릴레이트를 부가한 것이며, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 등이 예시된다.(d) The polyether (meth) acrylate is obtained by adding (meth) acrylate to a polyether resin of diol, and polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, and polyethylene glycol-poly Propylene glycol di (meth) acrylate, and the like.
(e) 실리콘(메트)아크릴레이트는 분자량 1,000 내지 10,000의 디메틸폴리실록산의 한쪽 말단, 또는 양쪽 말단을 (메트)아크릴로일기로 변성시킨 것이며, 예를 들면 이하의 것이 예시된다.(e) Silicone (meth) acrylate is obtained by modifying one or both ends of a dimethylpolysiloxane having a molecular weight of 1,000 to 10,000 with a (meth) acryloyl group, and the following are exemplified.
(f) (메트)아크릴레이트 단량체는 단관능 또는 다관능의 알킬(메트)아크릴레이트나, 500 mPas(25 ℃) 이하의 저점도 폴리에테르(메트)아크릴레이트이며, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, sec-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, 3-메틸부틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸-n-헥실(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 5-히드록시펜틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 4-히드록시시클로헥실(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필(메트)아크릴레 이트, (1,1-디메틸-3-옥소부틸)(메트)아크릴레이트, 2-아세토아세톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 글리세린 모노(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,9-노난디올 디아크릴레이트, 1,10-데칸디올 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 등이 예시된다.(f) The (meth) acrylate monomers are monofunctional or polyfunctional alkyl (meth) acrylates, low viscosity polyether (meth) acrylates of 500 mPas (25 ° C) or less, methyl (meth) acrylates, Ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, 3-methylbutyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethyl-n-hexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl ( Meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylic Hite, 5-hydroxypentyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 4-hydroxycyclohexyl (meth) acrylate, neopentyl glycol mono (meth) acrylate, 3-chloro- 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (1,1-dimethyl-3-oxobutyl) (meth) acrylate, 2-acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) Acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, neopentylglycol mono (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, ethylene glycol di Acrylate, propylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetra Acrylate etc. are illustrated.
(g) 에폭시계 단량체는 비스페놀 A, 비스페놀 F, 레조르시놀, 페놀 노볼락, 크레졸 노볼락 등의 페놀류의 글리시딜에테르; 부탄디올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 알코올류의 글리시딜에테르; 프탈산, 이소프탈산, 테트라히드로프탈산 등의 카르복실산의 글리시딜에스테르 등의 에폭시 단량체나 이들의 올리고머 또는 지환형 에폭시드를 들 수 있다. 그 중에서도 비스페놀 A 글리시딜에테르 단량체 또는 올리고머를 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로는 유까 셸사 제조의 에피코트 828(분자량 380), 에피코트 834(분자량 470), 에피코트 1001(분자량 900), 에피코트 1002(분자량 1,060), 에피코트 1055(분자량 1,350), 에피코트 1007(분자량 2,900) 등이 예시된다.(g) Epoxy type monomers are glycidyl ethers of phenols such as bisphenol A, bisphenol F, resorcinol, phenol novolac and cresol novolac; Glycidyl ethers of alcohols such as butanediol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol; And epoxy monomers such as glycidyl esters of carboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and tetrahydrophthalic acid, and oligomers or alicyclic epoxides thereof. Especially, bisphenol A glycidyl ether monomer or oligomer can be used preferably. Specifically, Epicat 828 (molecular weight 380), Epicoat 834 (molecular weight 470), Epicoat 1001 (molecular weight 900), Epicoat 1002 (molecular weight 1,060), Epicoat 1055 (molecular weight 1,350), Epicoat 1007 (Molecular weight 2,900) etc. are illustrated.
(h) 비닐에테르계 단량체는 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 시클로헥산디올 모노비닐에테르, 시스-1,1,3-트리메틸-5-비닐옥시시클로헥산, 트랜스-1,1,3-트리메틸-5-비닐옥시시클로헥산, 1-이소프로필-4-메틸-2-비닐옥시시클로헥산, 2-비닐옥시-7-옥사비시클로[3.2.1]옥탄-6-온, 2-메틸-2-비닐옥시아 다만탄, 2-에틸-2-비닐옥시아다만탄, 1,3-비스(비닐옥시)아다만탄, 1-비닐옥시아다만탄올, 3-비닐옥시-1-아다만탄올, 1,3,5-트리스(비닐옥시)아다만탄, 3,5-비스(비닐옥시)-1-아다만탄올, 5-비닐옥시-1,3-아다만탄디올, 1,3,5,7-테트라키스(비닐옥시)아다만탄, 3,5,7-트리스(비닐옥시)-1-아다만탄올, 5,7-비스(비닐옥시)-1,3-아다만탄디올, 7-비닐옥시-1,3,5-아다만탄트리올, 1,3-디메틸-5-비닐옥시아다만탄, 1,3-디메틸-5,7-비스(비닐옥시)아다만탄, 3,5-디메틸-7-비닐옥시-1-아다만탄올, 1-카르복시-3-비닐옥시아다만탄, 1-아미노-3-비닐옥시아다만탄, 1-니트로-3-비닐옥시아다만탄, 1-술포-3-비닐옥시아다만탄, 1-t-부틸옥시카르보닐-3-비닐옥시아다만탄, 4-옥소-1-비닐옥시아다만탄, 1-비닐옥시-3-(1-메틸-1-비닐옥시에틸)아다만탄, 1-(비닐옥시메틸)아다만탄, 1-(1-메틸-1-비닐옥시에틸)아다만탄, 1-(1-에틸-1-비닐옥시에틸)아다만탄, 1,3-비스(1-메틸-1-비닐옥시에틸)아다만탄, 1-(1-(노르보르난-2-일)-1-비닐옥시에틸)아다만탄, 2,5-비스(비닐옥시)노르보르난, 2,3-비스(비닐옥시)노르보르난, 5-메톡시카르보닐-2-비닐옥시노르보르난, 2-(1-(노르보르난-2-일)-1-비닐옥시에틸)노르보르난, 2-(비닐옥시메틸)노르보르난, 2-(1-메틸-1-비닐옥시에틸)노르보르난, 2-(1-메틸-1-비닐옥시펜틸)노르보르난, 3-히드록시-4-비닐옥시테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 3,4-비스(비닐옥시)테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 3-히드록시-8-비닐옥시테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 3,8-비스(비닐옥시)테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 3-메톡시카르보닐-8-비닐옥시테트라시클 로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 3-메톡시카르보닐-9-비닐옥시테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 3-(비닐옥시메틸)테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 3-히드록시메틸-8-비닐옥시테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 3-히드록시메틸-9-비닐옥시테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 8-히드록시-3-(비닐옥시메틸)테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 9-히드록시-3-(비닐옥시메틸)테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데칸, 8-비닐옥시-4-옥사트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-3,5-디온, 4-비닐옥시-11-옥사펜타시클로[6.5.1.13,6.02,7.09,13]펜타데칸-10,12-디온, α-비닐옥시-γ,γ-디메틸-γ-부티로락톤, α,γ,γ-트리메틸-α-비닐옥시-γ-부티로락톤, γ,γ-디메틸-β-메톡시카르보닐-α-비닐옥시-γ-부티로락톤, 8-비닐옥시-4-옥사트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-3-온, 9-비닐옥시-4-옥사트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-3-온, 8,9-비스(비닐옥시)-4-옥사트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-3-온, 4-비닐옥시-2,7-디옥사비시클로[3.3.0]옥탄-3,6-디온, 5-비닐옥시-3-옥사트리시클로[4.2.1.04,8]노난-2-온, 5-메틸-5-비닐옥시-3-옥사트리시클로[4.2.1.04,8]노난-2-온, 9-메틸-5-비닐옥시-3-옥사트리시클로[4.2.1.04,8]노난-2-온, 6-비닐옥시-3-옥사트리시클로[4.3.1.14,8]운데칸-2-온, 6,8-비스(비닐옥시)-3-옥사트리시클로[4.3.1.14,8]운데칸-2-온, 6-히 드록시-8-비닐옥시-3-옥사트리시클로[4.3.1.14,8]운데칸-2-온, 8-히드록시-6-비닐옥시-3-옥사트리시클로[4.3.1.14,8]운데칸-2-온, 및 이들에 대응하는 이소프로페닐에테르류 등이 예시된다.(h) Vinyl ether monomers include 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, cyclohexanediol monovinyl ether, cis-1,1,3-trimethyl-5-vinyloxycyclohexane, trans- 1,1,3-trimethyl-5-vinyloxycyclohexane, 1-isopropyl-4-methyl-2-vinyloxycyclohexane, 2-vinyloxy-7-oxabicyclo [3.2.1] octane-6- Warm, 2-methyl-2-vinyloxyadamantane, 2-ethyl-2-vinyloxyadamantane, 1,3-bis (vinyloxy) adamantane, 1-vinyloxyadamantanol, 3-vinyl Oxy-1-adamantanol, 1,3,5-tris (vinyloxy) adamantane, 3,5-bis (vinyloxy) -1-adamantanol, 5-vinyloxy-1,3-adamant Tandiol, 1,3,5,7-tetrakis (vinyloxy) adamantane, 3,5,7-tris (vinyloxy) -1-adamantanol, 5,7-bis (vinyloxy) -1 , 3-adamantanediol, 7-vinyloxy-1,3,5-adamantanetriol, 1,3-dimethyl-5-vinyloxyadamantane, 1,3-dimethyl-5,7-bis (Vinyloxy) adamantane, 3,5-dimethyl-7-vinyl Ci-1-adamantanol, 1-carboxy-3-vinyloxyadamantane, 1-amino-3-vinyloxyadamantane, 1-nitro-3-vinyloxyadamantane, 1-sulfo-3- Vinyloxyadamantane, 1-t-butyloxycarbonyl-3-vinyloxyadamantane, 4-oxo-1-vinyloxyadamantane, 1-vinyloxy-3- (1-methyl-1-vinyl Oxyethyl) adamantane, 1- (vinyloxymethyl) adamantane, 1- (1-methyl-1-vinyloxyethyl) adamantane, 1- (1-ethyl-1-vinyloxyethyl) adamant Tan, 1,3-bis (1-methyl-1-vinyloxyethyl) adamantane, 1- (1- (norbornan-2-yl) -1-vinyloxyethyl) adamantane, 2,5 -Bis (vinyloxy) norbornane, 2,3-bis (vinyloxy) norbornane, 5-methoxycarbonyl-2-vinyloxynorbornane, 2- (1- (norbornane-2- Yl) -1-vinyloxyethyl) norbornane, 2- (vinyloxymethyl) norbornane, 2- (1-methyl-1-vinyloxyethyl) norbornane, 2- (1-methyl-1- Vinyloxypentyl) norbornane, 3-hydroxy-4-vinyloxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] Dodecane, 3,4-bis (vinyloxy) tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecane, 3-hydroxy-8-vinyloxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane, 3,8-bis (vinyloxy) tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecane, 3-methoxycarbonyl-8-vinyloxytetracyclo [ 4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecane, 3-methoxycarbonyl-9-vinyloxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecane, 3- (vinyloxymethyl ) Tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecane, 3-hydroxymethyl-8-vinyloxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecane, 3-hydrate Oxymethyl-9-vinyloxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecane, 8-hydroxy-3- (vinyloxymethyl) tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7, 10 ] dodecane, 9-hydroxy-3- (vinyloxymethyl) tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ] dodecane, 8-vinyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2 , 6 ] decane-3,5-dione, 4-vinyloxy-11- oxapentacyclo [6.5.1.1 3,6 .0 2,7 .0 9,13 ] pentadecane-10,12 -Dione, α-vinyloxy-γ, γ-dimethyl-γ-butyrolactone, α, γ, γ-trimethyl-α-vinyloxy-γ-butyrolactone, γ, γ-dimethyl-β-methoxycarb Bonyl-α-vinyloxy-γ-butyrolactone, 8-vinyloxy-4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-3-one, 9-vinyloxy-4-oxatricyclo [5.2. 1.0 2,6 ] decane-3-one, 8,9-bis (vinyloxy) -4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-3-one, 4-vinyloxy-2,7-di Oxabicyclo [3.3.0] octane-3,6-dione, 5-vinyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one, 5-methyl-5-vinyloxy-3 -Oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one, 9-methyl-5-vinyloxy-3-oxatricyclo [4.2.1.0 4,8 ] nonan-2-one, 6-vinyloxy -3- oxatricyclo [4.3.1.1 4,8 ] undecane-2-one, 6,8-bis (vinyloxy) -3- oxatricyclo [4.3.1.1 4,8 ] undecane-2-one , 6-hydroxy-8-vinyloxy-3- oxatricyclo [4.3.1.1 4,8 ] undecan-2-one, 8-hydroxy-6-vinyloxy-3-oxatricyclo [4.3. 1.1 4,8] undecane-2- This, and such as isopropenyl ethers corresponding to these can be given.
(i) 옥세탄계 단량체는, 1,4-비스{[(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시]에틸}벤젠(도아 고세이 제조의 알론옥세탄 OXT-121), 3-에틸-3-히드록시메틸옥세탄(도아 고세이 제조의 알론옥세탄 OXT-101) 등이 예시된다.(i) The oxetane monomers are 1,4-bis {[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] ethyl} benzene (Alonoxetane OXT-121 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 3-ethyl-3 -Hydroxymethyl oxetane (Alonoxetane OXT-101 by Toagosei Co., etc.) etc. are illustrated.
또한, 불소계 중합체 중에 산이 포함되는 경우에는, 가교제에 산 가교제를 사용할 수도 있다. 산 가교제는 1 분자 중에 산성기와 가교하는 복수(예를 들면 2 내지 10)의 반응기(예를 들면, 카르복실산, 수산기, 아미노기, 이소시아네이트기, N-메틸올기, 알킬에테르화한 N-메틸올기, 에폭시기 등)를 갖는 화합물, 또는 아세트산의 다가 금속염이며, 아미노 수지, 에폭시 화합물, 옥사졸린 화합물, 아세트산 알루미늄 등이 예시된다.In addition, when an acid is contained in a fluoropolymer, an acid crosslinking agent can also be used for a crosslinking agent. The acid crosslinking agent is a plurality of reactors (for example, 2 to 10) that crosslink an acidic group in one molecule (for example, carboxylic acid, hydroxyl group, amino group, isocyanate group, N-methylol group, alkyl etherified N-methylol group) , An epoxy group, and the like, or a polyvalent metal salt of acetic acid, and an amino resin, an epoxy compound, an oxazoline compound, aluminum acetate, and the like are exemplified.
아미노 수지로서는 멜라민계 화합물, 구아나민계 화합물, 요소계 화합물 등의 아미노기의 일부 또는 전부를 히드록시메틸화한 화합물, 또는 상기 히드록시메틸화한 화합물의 수산기의 일부 또는 전부를 메탄올, 에탄올, n-부틸알코올, 2-메틸-1-프로판올 등으로 에테르화한 화합물, 예를 들면 헥사메톡시메틸메틸올멜라민이며, 닛본 사이텍 인더스트리즈 제조의 알킬형, 메틸올형, 이미노형의 각종 아미노 수지 등을 들 수 있다.As an amino resin, the compound which hydroxymethylated the one part or all part of amino groups, such as a melamine type compound, a guanamine type compound, and a urea type compound, or the hydroxyl group of the said hydroxylated compound part or all part of methanol, ethanol, n-butyl Compounds etherified with alcohols, 2-methyl-1-propanol, and the like, for example, hexamethoxymethylmethylolmelamine, and various amino resins of alkyl, methylol, and imino types manufactured by Nippon Cytec Industries, etc. may be mentioned. have.
에폭시 화합물로서는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀ㆍ노볼락형 에폭시 수지, 크레졸ㆍ노볼락형 에폭시 수지, 트리스페놀메탄형 에폭시 수지, 브롬화 에폭시 수지 등의 글리시딜에테르류, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 비스(2,3-에폭시시클로펜틸)에테르 등의 지환식 에폭시 수지, 디글리시딜헥사히드로프탈레이트, 디글리시딜테트라히드로프탈레이트, 디글리시딜프탈레이트 등의 글리시딜에스테르류, 테트라글리시딜디아미노디페닐메탄, 트리글리시딜파라아미노페놀 등의 글리시딜아민류, 트리글리시딜이소시아누레이트 등의 복소환식 에폭시 수지 등을 들 수 있다.Examples of the epoxy compound include glycidyl ethers such as bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, trisphenol methane type epoxy resins, and brominated epoxy resins. Alicyclic epoxy resins such as, 4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, bis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, diglycidyl hexahydrophthalate, diglycidyl tetra Heterocyclic types, such as glycidyl esters, such as hydrophthalate and diglycidyl phthalate, glycidylamines, such as tetraglycidyl diaminodiphenylmethane and triglycidyl paraaminophenol, and triglycidyl isocyanurate Epoxy resin etc. are mentioned.
옥사졸린 화합물로서는 2-비닐-2-옥사졸린, 2-비닐-4-메틸-2-옥사졸린, 2-비닐-5-메틸-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-4-메틸-2-옥사졸린 등의 중합성 단량체의 공중합체를 들 수 있다.Examples of oxazoline compounds include 2-vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-vinyl-5-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-2-oxazoline, And copolymers of polymerizable monomers such as 2-isopropenyl-4-methyl-2-oxazoline.
본 발명의 가교제에 1,4-비스(3-머캅토부티릴옥시)부탄, 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토부티레이트)와 같은 다관능 티올을 병용하면, 경화 속도가 향상된다. 다관능 티올의 양은, 예를 들면 가교제 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부, 예를 들면 1 내지 10 중량부일 수 있다.When a polyfunctional thiol like 1,4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) is used in combination with the crosslinking agent of the present invention, the curing rate is improved. The amount of the polyfunctional thiol may be, for example, 0.1 to 20 parts by weight, for example 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the crosslinking agent.
가교제는, 불소계 단량체와 병용하는 경우에는 불소계 단량체 100 중량부에 대하여 1 내지 100,000 중량부, 특히 10 내지 100,000 중량부이다. 또한, 불소계 중합체와 병용하는 경우에는 불소계 중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부, 특히 1 내지 20 중량부이다.When using together with a fluorine-type monomer, a crosslinking agent is 1-100,000 weight part, especially 10-100,000 weight part with respect to 100 weight part of fluorine-type monomers. Moreover, when using together with a fluoropolymer, it is 1-100 weight part with respect to 100 weight part of fluoropolymers, especially 1-20 weight part.
● 광 가교 촉매 (D)● Photocrosslinking Catalyst (D)
광 가교 촉매는 라디칼 광 중합 개시제와 광산발생제가 예시된다. 라디칼 광 중합 개시제는 광에 의해 라디칼을 발생하는 화합물이며, 예를 들면 벤질, 디아세틸 등의 α-디케톤류, 벤조인 등의 아실로인류, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 등의 아실로인에테르류, 티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 티오크산톤-4-술폰산 등의 티오크산톤류, 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논류, 아세토페논, 2-(4-톨루엔술포닐옥시)-2-페닐아세토페논, p-디메틸아미노아세토페논, 2,2'-디메톡시-2-페닐아세토페논, p-메톡시아세토페논, 2-메틸[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-1-프로파논, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온 등의 아세토페논류, 안트라퀴논, 1,4-나프토퀴논 등의 퀴논류, 2-디메틸아미노벤조산 에틸, 4-디메틸아미노벤조산 에틸, 4-디메틸아미노벤조산 (n-부톡시)에틸, 4-디메틸아미노벤조산 이소아밀, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실 등의 아미노벤조산류, 페나실 클로라이드, 트리할로메틸페닐술폰 등의 할로겐 화합물, 아실포스핀옥시드류, 디-t-부틸퍼옥시드 등의 과산화물 등을 들 수 있다. 시판품으로서는 IRGACURE-184, 동 261, 동 369, 동 500, 동 651, 동 907(이상, 시바 가이기 제조), Darocur-1173, 동 1116, 동 2959, 동 1664, 동 4043(이상, 머크 재팬 제조) 등을 들 수 있다.Examples of the photocrosslinking catalyst include radical photopolymerization initiators and photoacid generators. A radical photoinitiator is a compound which generate | occur | produces a radical by light, For example, (alpha)-diketones, such as benzyl and diacetyl, acyloins, such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, and benzoin iso Thioxanthones such as acyloin ethers such as propyl ether, thioxanthones, 2,4-diethyl thioxanthone and thioxanthone-4-sulfonic acid, benzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino Benzophenones such as benzophenone and 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, acetophenone, 2- (4-toluenesulfonyloxy) -2-phenylacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, 2,2'-dimethoxy-2-phenylacetophenone, p-methoxyacetophenone, 2-methyl [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, 2-benzyl-2 Acetophenones such as -dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, quinones such as anthraquinone and 1,4-naphthoquinone, ethyl 2-dimethylaminobenzoate, 4- Dimethylaminobenzo Aminobenzoic acids such as ethyl, 4-dimethylaminobenzoic acid (n-butoxy) ethyl, 4-dimethylaminobenzoic acid isoamyl and 2-dimethylhexyl 4-dimethylaminobenzoic acid, halogens such as phenacyl chloride and trihalomethylphenylsulfone Peroxides, such as a compound, an acyl phosphine oxide, and di-t- butyl peroxide, etc. are mentioned. As a commercial item, IRGACURE-184, copper 261, copper 369, copper 500, copper 651, copper 907 (more than Shiva Gaigi), Darocur-1173, copper 1116, copper 2959, copper 1664, copper 4043 (more than Merck Japan production ), And the like.
광산발생제[Photochemical acid generator(PAG)]는 광을 쪼임으로써 반응하여 산을 발생하는 재료이다. PAG는 광을 흡수하는 발색단과 분해 후에 산이 되는 산 전구체로 구성되어 있고, 이러한 구조의 PAG에 특정 파장의 광을 조사함으로써 PAG가 여기하여 산 전구체 부분으로부터 산을 발생한다. PAG는, 예를 들면 디아조 늄염, 포스포늄염, 술포늄염, 요오도늄염, CF3SO3, p-CH3PhSO3, p-NO2PhSO3(단, ph는 페닐기임) 등의 염, 유기 할로겐 화합물, 오르토퀴논-디아지드술포닐 클로라이드, 또는 술폰산 에스테르 등을 들 수 있다.Photochemical acid generator (PAG) is a material that generates acid by reacting with light. PAG is composed of a chromophore that absorbs light and an acid precursor which becomes an acid after decomposition, and PAG is excited by irradiating light of a specific wavelength to PAG having such a structure to generate acid from an acid precursor portion. PAG is, for example, salts such as diazonium salt, phosphonium salt, sulfonium salt, iodonium salt, CF 3 SO 3 , p-CH 3 PhSO 3 , p-NO 2 PhSO 3 (where ph is a phenyl group) And organic halogen compounds, orthoquinone-diazidesulfonyl chlorides, or sulfonic acid esters.
상기 유기 할로겐 화합물은 할로겐화 수소산을 형성하는 화합물이며, 이러한 화합물은 미국 특허 제3,515,551호, 미국 특허 제3,536,489호, 미국 특허 제3,779,778호 및 독일 특허 공개 공보 제2,243,621호 등에 개시된 것을 들 수 있다(이들 개시를 본 명세서의 일부로 함).The organic halogen compound is a compound that forms a hydrohalide acid, and such compounds include those disclosed in US Pat. No. 3,515,551, US Pat. No. 3,536,489, US Pat. No. 3,779,778, and German Patent Publication No. 2,243,621. As part of the present specification).
상기 기재된 다른 광의 조사에 의해 산을 발생하는 화합물은, 일본 특허 공개 (소)54-74728호, 일본 특허 공개 (소)55-24113호, 일본 특허 공개 (소)55-77742호, 일본 특허 공개 (소)60-3626호, 일본 특허 공개 (소)60-138539호, 일본 특허 공개 (소)56-17345호 및 일본 특허 공개 (소)56-36209호에 개시되어 있다(이들 개시를 본 명세서의 일부로 함).Compounds which generate an acid by irradiation with other light described above include Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-74728, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-24113, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-77742, and Japanese Patent Publication 60-3626, Japanese Patent Laid-Open No. 60-138539, Japanese Patent Laid-Open No. 56-17345 and Japanese Patent Laid-Open No. 56-36209 (these disclosures are disclosed herein) As part of).
PAG의 시판품으로서, 와꼬 쥰야꾸 제조의 WPAG-145[비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄], WPAG-170[비스(t-부틸술포닐)디아조메탄], WPAG-199[비스(p-톨루엔술포닐)디아조메탄], WPAG-281[트리페닐술포늄 트리플루오로메탄술포네이트], WPAG-336[디페닐-4-메틸페닐술포늄 트리플루오로메탄술포네이트], WPAG-367[디페닐-2,4,6-트리메틸페닐술포늄 p-톨루엔술포네이트], 시바ㆍ스페셜리티ㆍ케미컬즈사 제조의 CGI-1397[(5-프로필술포닐옥시이미노-5H-티오펜-2-일리덴)-(2-메틸페닐)아세토니트릴], 산와 케미컬 제조의 TFE-트리아진[2-[2-(푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스 (트리클로로메틸)-s-트리아진], TME-트리아진[2-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진], MP-트리아진[2-(메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진], 디메톡시트리아진[2-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진] 등을 사용할 수 있다.WPAG-145 [bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane], WPAG-170 [bis (t-butylsulfonyl) diazomethane], WPAG-199 [bis (p) -Toluenesulfonyl) diazomethane], WPAG-281 [triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate], WPAG-336 [diphenyl-4-methylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate], WPAG-367 [ Diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium p-toluenesulfonate], CGI-1397 [(5-propylsulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-ylidene, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.] )-(2-methylphenyl) acetonitrile], TFE-triazine [2- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-tri Azine], TME-triazine [2- [2- (5-methylfuran-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine], MP-triazine [2 -(Methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine], to dimethoxytriazine [2- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) Carbonyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s- triazine may be used; or the like.
광 가교 촉매의 양은, 불소계 단량체와 가교제, 또는 불소계 중합체, 또는 불소계 중합체와 가교제의 합계 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부, 특히 1 내지 10 중량부이다.The amount of the photocrosslinking catalyst is 0.1 to 20 parts by weight, in particular 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the fluorine monomer and the crosslinking agent or the fluorine polymer or the fluorine polymer and the crosslinking agent.
광 가교 촉매와 병용할 때의 불소계 중합체 (B)는, 가교성 관능기 (E), 산성기 (F), 산의 작용에 의해 산성기로 변환하는 산해리성 관능기 (H)로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 기를 갖는 것이 바람직하다. 불소계 중합체 (B)는, 실리콘쇄 (G)를 더 가질 수도 있다.The fluorine-based polymer (B) when used in combination with the photocrosslinking catalyst is at least one selected from the group consisting of a crosslinkable functional group (E), an acidic group (F), and an acid dissociable functional group (H) converted to an acidic group by the action of an acid. It is preferable to have a group. The fluorine-based polymer (B) may further have a silicone chain (G).
● ● 가교성Crosslinkable 관능기Functional group (E) (E)
불소계 중합체에 부여하는 가교성 관능기는, 라디칼 중합 반응에 의해 경화하는 형태로서는 아크릴로일기나 비닐기 등의 불포화 이중 결합기이고, 양이온 중합 반응에 의해 경화하는 형태로서는 에폭시기, 옥세탄기 등이 예시된다. 또한, 산성기와 가교하는 반응기, 예를 들면 카르복실산, 수산기, 아미노기, 이소시아네이트기, N-메틸올기, 알킬에테르화한 N-메틸올기 등일 수도 있다.As a form which hardens | cures by a radical polymerization reaction, the crosslinkable functional group provided to a fluoropolymer is unsaturated double bond groups, such as an acryloyl group and a vinyl group, and an epoxy group, an oxetane group, etc. are illustrated as a form which hardens by a cation polymerization reaction. . Moreover, the reactor which bridge | crosslinks an acidic group, for example, carboxylic acid, a hydroxyl group, an amino group, an isocyanate group, N-methylol group, the alkyl etherified N-methylol group, etc. may be sufficient.
불소계 중합체에 가교성 관능기를 부여하는 방법은,The method of providing a crosslinkable functional group to a fluorine-type polymer is
(1) 가교성 관능기를 갖는 단량체를 미리 합성하고, 그것을 불소계 단량체와 공중합하는 방법(1) A method of synthesizing a monomer having a crosslinkable functional group in advance and copolymerizing it with a fluorine monomer
(2) 일단, 다른 관능기를 갖는 불소계 중합체를 합성하고 나서, 그 관능기를 가교성 관능기로 변환하는 방법 중 어느 하나일 수 있다.(2) Once synthesize | combining the fluoropolymer which has another functional group, it may be any of the method of converting the functional group into a crosslinkable functional group.
불소계 중합체 중의 가교성 관능기의 양은, 중합체 중의 반복 단위의 합계에 대하여, 가교성 관능기 함유 반복 단위의 양이 일반적으로 0.1 내지 20 몰%, 특히 1 내지 10 몰%이다.The amount of the crosslinkable functional group in the fluorine-based polymer is generally 0.1 to 20 mol%, particularly 1 to 10 mol%, based on the total of the repeating units in the polymer.
● ● 산성기Acid group (F) (F)
산성기의 예는 카르복실기, 수산기(특히, 페놀성 수산기), 및 술폰산기 등이다.Examples of acidic groups are carboxyl groups, hydroxyl groups (particularly phenolic hydroxyl groups), sulfonic acid groups and the like.
불소계 중합체에 산성기를 부여하는 방법은,The method of giving an acidic group to a fluoropolymer is
(1) 산성기를 갖는 단량체를 미리 합성하고, 그것을 불소계 단량체와 공중합하는 방법(1) A method of synthesizing a monomer having an acidic group in advance and copolymerizing it with a fluorine monomer
(2) 일단, 다른 관능기를 갖는 불소계 중합체를 합성하고 나서, 그 관능기를 산성기로 변환하는 방법 중 어느 하나일 수 있다.(2) Once synthesize | combining the fluoropolymer which has another functional group, it may be any method of converting the functional group to an acidic group.
(1)의 경우, 산성기를 갖는 단량체로서 이하의 것이 예시된다. 카르복실기를 갖는 단량체로서는 아크릴산, 메타크릴산, 비닐아세트산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 신남산, 및 이들의 염을 들 수 있다. 수산기를 갖는 단량체로서는 o-히드록시스티렌, m-히드록시스티렌, p-히드록시스티렌, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 이들 벤젠환 중 하나 이상의 수소 원자가 메틸, 에틸, n-부틸 등의 알킬기, 메톡시, 에톡시, n-부톡시 등의 알콕시기, 할로겐 원자, 알킬기의 1개 이상의 수소 원 자가 할로겐 원자로 치환된 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 아미드기로 치환된 화합물 등을 들 수 있다. 술폰산기를 갖는 단량체로서는 비닐술폰산, 스티렌술폰산, (메트)알릴술폰산, 2-히드록시-3-(메트)알릴옥시프로판술폰산, (메트)아크릴산-2-술포에틸, (메트)아크릴산-2-술포프로필, 2-히드록시-3-(메트)아크릴옥시프로판술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 및 이들의 염을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.In the case of (1), the following are illustrated as a monomer which has an acidic group. Examples of the monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, cinnamic acid, and salts thereof. As a monomer which has a hydroxyl group, o-hydroxy styrene, m-hydroxy styrene, p-hydroxy styrene, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, etc. are mentioned. In addition, one or more hydrogen atoms of these benzene rings are substituted by one or more hydrogen atoms of an alkyl group such as methyl, ethyl and n-butyl, an alkoxy group such as methoxy, ethoxy and n-butoxy, a halogen atom and an alkyl group by a halogen atom And a compound substituted with a substituted haloalkyl group, nitro group, cyano group, and amide group. Examples of the monomer having a sulfonic acid group include vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, (meth) allylsulfonic acid, 2-hydroxy-3- (meth) allyloxypropanesulfonic acid, (meth) acrylic acid-2-sulfoethyl, and (meth) acrylic acid-2-sulfo Propyl, 2-hydroxy-3- (meth) acryloxypropanesulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, and salts thereof. These may be used independently and may use 2 or more types together.
(1)의 경우, 불소계 단량체와 산성기를 갖는 단량체의 반응성의 차이로부터 공중합체에 조성 분포가 생기고, 그것이 패터닝에 악영향을 미치는 경우가 있다. 이것이 문제가 되는 경우에는, 불소계 단량체의 비닐기 구조와, 산성기를 갖는 단량체의 비닐기 구조가 동일한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, Rf기를 함유하는 α-Cl 아크릴레이트를 불소계 단량체에 사용하는 경우에는, α-Cl 아크릴산을 산성기를 갖는 단량체로서 사용하는 것이 바람직하다.In the case of (1), a composition distribution may arise in a copolymer from the difference of the reactivity of the fluorine-type monomer and the monomer which has an acidic group, and it may adversely affect patterning. When this becomes a problem, it is preferable to use the same thing as the vinyl group structure of the fluorine-type monomer, and the vinyl group structure of the monomer which has an acidic group. For example, when using alpha-Cl acrylate containing an Rf group for a fluorine monomer, it is preferable to use alpha-Cl acrylic acid as a monomer which has an acidic group.
불소계 중합체 중의 산성기의 양은, 중합체 중의 반복 단위의 합계에 대하여 산성기 함유 반복 단위의 양이 일반적으로 0.1 내지 20 몰%, 특히 1 내지 10 몰%이다.The amount of the acidic group in the fluorine-based polymer is generally 0.1 to 20 mol%, particularly 1 to 10 mol%, based on the total amount of the repeating units in the polymer.
● ● 실리콘쇄Silicon chain (G) (G)
실리콘쇄 (G)는 분자량 1,000 내지 10,000의 디메틸폴리실록산이다.Silicone chain (G) is dimethylpolysiloxane having a molecular weight of 1,000 to 10,000.
불소계 중합체에 실리콘쇄를 부여하는 방법은,The method of giving a silicone chain to a fluoropolymer is
(1) 실리콘쇄를 갖는 단량체 또는 중합 개시제를 미리 합성하고, 그것을 불소계 단량체와 공중합하는 방법(1) A method of synthesizing a monomer having a silicone chain or a polymerization initiator in advance and copolymerizing it with a fluorine monomer
(2) 일단, 다른 관능기를 갖는 불소계 중합체를 합성하고 나서, 그 관능기에 실리콘쇄를 결합시키는 방법 중 어느 하나일 수 있다. 방법 (1)의 경우, 가교제 (C)에 기술한 실리콘(메트)아크릴레이트를 사용할 수도 있다.(2) Once synthesize | combining the fluoropolymer which has another functional group, it may be any of the method of couple | bonding a silicone chain with this functional group. In the case of the method (1), the silicone (meth) acrylate described in the crosslinking agent (C) can also be used.
불소계 중합체 중의 실리콘쇄의 양은, 중합체 중의 반복 단위의 합계에 대하여 실리콘쇄 함유 반복 단위의 양이 일반적으로 0.1 내지 50 몰%, 특히 1 내지 10 몰%이다.The amount of the silicone chain in the fluorine-based polymer is generally 0.1 to 50 mol%, particularly 1 to 10 mol%, based on the total amount of the repeating units in the polymer.
● 산의 작용에 의해 ● by the action of acid 산성기로Acidic 변환하는 Converting 산해리성Acid dissociation 관능기Functional group (H) (H)
산의 작용에 의해 산성기로 변환하는 산해리성 관능기는, t-부톡시카르보닐기(t-BOC), 이소프로폭시카르보닐기, 테트라히드로피라닐기, 트리메틸실릴기, t-부톡시카르보닐메틸기, 또는 이들 산해리성 관능기로 보호된 페놀성 수산기가 예시된다.The acid dissociable functional group converted into an acidic group by the action of an acid is a t-butoxycarbonyl group (t-BOC), isopropoxycarbonyl group, tetrahydropyranyl group, trimethylsilyl group, t-butoxycarbonylmethyl group, or these acid dissociation. Illustrative phenolic hydroxyl groups protected by functional groups are exemplified.
불소계 중합체에 산해리성 관능기를 부여하는 방법은,The method of providing an acid dissociable functional group to a fluoropolymer is
(1) 산해리성 관능기를 갖는 단량체를 미리 합성하고, 그것을 불소계 단량체와 공중합하는 방법(1) A method of synthesizing a monomer having an acid dissociable functional group in advance and copolymerizing it with a fluorine monomer
(2) 일단, 다른 관능기를 갖는 불소계 중합체를 합성하고 나서, 그 관능기를 산해리성 관능기로 변환시키는 방법 중 어느 하나일 수 있다. 방법 (1)의 경우, t-부틸(메트)아크릴레이트를 사용할 수도 있다.(2) First, any one of the methods of synthesizing a fluorine-based polymer having another functional group and converting the functional group into an acid dissociable functional group may be used. In the case of method (1), t-butyl (meth) acrylate can also be used.
불소계 중합체 중의 산해리성 관능기의 양은, 중합체 중의 반복 단위의 합계에 대하여 산해리성 관능기 함유 반복 단위의 양이 일반적으로 0.1 내지 50 몰%, 특히 1 내지 10 몰%이다.The amount of the acid dissociable functional group in the fluorine-based polymer is generally 0.1 to 50 mol%, particularly 1 to 10 mol%, based on the total of the repeating units in the polymer.
● ● 광산발생제Photoacid generator (I) (I)
광 가교 촉매 (D)에서 설명한 광산발생제와 동일한 것이다. 산해리성 관능기 (H)를 갖는 불소계 중합체 (B)의 막에 광산발생제의 존재하에서 전자파를 조사하면, 산성기가 생성되어 막의 조사 영역이 친액성이 된다. 또한, 이 산성기는 알칼리 수용액에 용해성이 있기 때문에, 막의 조사 영역을 알칼리 수용액으로 현상하는 것이 가능해진다.It is the same as the photoacid generator described in the photocrosslinking catalyst (D). When the film of the fluorine-based polymer (B) having an acid dissociable functional group (H) is irradiated with electromagnetic waves in the presence of a photoacid generator, an acidic group is generated and the irradiated region of the film becomes lyophilic. Moreover, since this acidic group is soluble in aqueous alkali solution, it becomes possible to develop the irradiation area of a film | membrane in aqueous alkali solution.
● 희석제 (J)● thinner (J)
본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제에는 필요에 따라 희석제 (J)로서 용매(특히, 수용성 유기 용매, 유기 용매(특히, 유용성 유기 용매), 물)를 첨가할 수도 있다. 희석제는 불소계 중합체를 제조하기 위해 사용하는 것과 동일하다. 희석제는 불소계 단량체 (A) 또는 불소계 중합체 (B)에 불활성이고, 이들을 용해하는 것이다. 희석제의 예는, 수용성 유기 용매로서는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아밀케톤, 아세트산 에틸, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 3-메톡시부틸아세테이트, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 메틸 셀로솔브, 셀로솔브 아세테이트, 부틸 셀로솔브, 부틸 카르비톨, 카르비톨 아세테이트, 락트산 에틸, 이소프로필알코올, 메탄올, 에탄올 등을, 유기 용매로서는 클로로포름, HFC141b, HCHC225, 히드로플루오로에테르, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 석유 에테르, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 메틸이소부틸 케톤, 아세트산 부틸, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 퍼클로로에틸렌, 테트라클로로디플루오로에탄, 트리클로로트리플루오로에탄 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합할 수도 있다. 희석제는, 불소계 단량체 (A) 또는 불소계 중합체 (B)의 합계 100 중량부에 대하여 50 내지 2000 중량부, 예를 들면 50 내지 1000 중량부의 범위에서 사용된다.To the surface treatment agent for photolithography of the present invention, a solvent (especially a water-soluble organic solvent, an organic solvent (especially an oil-soluble organic solvent) and water) may be added as the diluent (J) as necessary. Diluents are the same as those used to prepare the fluoropolymer. The diluent is inert to the fluorine monomer (A) or the fluorine polymer (B) and dissolves them. Examples of the diluent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, ethyl acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl as water-soluble organic solvents. Ether acetate, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 3-methoxybutyl acetate, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methyl cellosolve, cellosolve acetate, butyl cellosolve, butyl carbitol, carbitol acetate, ethyl lactate, iso Propyl alcohol, methanol, ethanol and the like as chloroform, HFC141b, HCHC225, hydrofluoroether, pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, petroleum ether, tetrahydrofuran, 1,4 Dioxane, methyl isobutyl ketone, butyl acetate, 1,1,2,2-tetrachlor Of ethane, 1,1,1-trichloro ethane, trichloro there may be mentioned ethylene, perchlorethylene, tetrachloroethane difluoro ethane, trichloro-fluoro roteuri like. These solvents may be used alone or in combination of two or more thereof. A diluent is used in 50-2000 weight part, for example, 50-1000 weight part with respect to a total of 100 weight part of a fluorine-type monomer (A) or a fluoropolymer (B).
● 불소계 중합체의 제조● Production of fluorine-based polymer
불소계 중합체는 이하와 같이 하여 제조할 수 있다. 단량체 및 필요한 성분을 용매에 용해시켜 질소 치환한 후, 중합 촉매를 첨가하여 20 내지 120 ℃의 범위에서 1 내지 20 시간 교반하는 방법이 채용된다.A fluoropolymer can be manufactured as follows. After dissolving the monomer and the necessary components in a solvent to replace the nitrogen, a method of adding a polymerization catalyst and stirring for 1 to 20 hours in the range of 20 to 120 ° C is employed.
용매는 유기 용매, 수용성 유기 용매, 물 등을 사용할 수 있으며, 희석제 (J)와 동일하다. 용매는, 단량체의 합계 100 중량부에 대하여 50 내지 2000 중량부, 예를 들면 50 내지 1000 중량부의 범위에서 사용된다.The solvent may be an organic solvent, a water-soluble organic solvent, water, or the like, which is the same as the diluent (J). A solvent is used in 50-2000 weight part, for example, 50-1000 weight part with respect to a total of 100 weight part of monomers.
불소계 중합체의 분자량을 조정하기 위해 머캅탄류, 할로겐화 알킬류 등의 연쇄 이동제를 첨가할 수도 있다. 머캅탄류로서는 n-부틸머캅탄, n-도데실머캅탄, t-부틸머캅탄, 티오글리콜산 에틸, 티오글리콜산 2-에틸헥실, 2-머캅토에탄올, 머캅토산 이소옥틸, 티오글리콜산, 3-머캅토프로피온산, 티오글리콜산 메톡시부틸, 실리콘머캅탄(신에쯔 가가꾸 제조, KF-2001) 등을, 할로겐화 알킬류로서는 클로로포름, 사염화탄소, 사브롬화탄소 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.In order to adjust the molecular weight of a fluoropolymer, chain transfer agents, such as mercaptans and a halogenated alkyl, can also be added. As mercaptans, n-butyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-butyl mercaptan, ethyl thioglycolic acid, 2-ethylhexyl 2-thiohexyl, 2-mercaptoethanol, mercapto acid isooctyl, thioglycolic acid, 3 -Mercaptopropionic acid, thioglycolic acid methoxybutyl, silicone mercaptan (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KF-2001) and the like, and halogenated alkyls include chloroform, carbon tetrachloride, carbon tetrabromide and the like. These may be used independently and may use 2 or more types together.
불소계 중합체의 중량 평균 분자량은, 예를 들면 1,000 내지 500,000, 특히 2,000 내지 100,000, 특별히 3,000 내지 20,000일 수 있다. 불소계 중합체의 중량 평균 분자량은, GPC(겔투과크로마토그래피)에 의해 구한 것이다(표준 폴리스티렌 환산).The weight average molecular weight of the fluoropolymer may be, for example, 1,000 to 500,000, in particular 2,000 to 100,000, in particular 3,000 to 20,000. The weight average molecular weight of a fluoropolymer is calculated | required by GPC (gel permeation chromatography) (standard polystyrene conversion).
● ● 탄소수Carbon number 8 내지 12의 8 to 12 플루오로알킬기를Fluoroalkyl groups 갖는 단량체 및 중합체 Monomers and Polymers Having
본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제에는, 필요에 따라 탄소수 8 내지 12의 플루오로알킬기를 갖는 단량체(예를 들면, 퍼플루오로옥틸에틸아크릴레이트), 및 이 단량체를 반복 단위로 하는 중합체를 배합할 수도 있다.The surface treating agent for photolithography of the present invention may be blended with a monomer having a fluoroalkyl group having 8 to 12 carbon atoms (for example, perfluorooctylethyl acrylate) and a polymer having the monomer as a repeating unit, as necessary. It may be.
● ● 비불소계Non-fluorine 중합체 polymer
본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제에는 필요에 따라 비불소계 중합체를 병용할 수도 있다. 비불소계 중합체는, 예를 들면 알칼리 가용성 수지이며, 일본 특허 제2505033호, 일본 특허 공개 (평)3-170554호, 일본 특허 공개 (평)6-118646호의 노볼락형 페놀 수지, 일본 특허 공개 (평)7-311463호, 일본 특허 공개 (평)8-292559호의 분자량 분포를 좁힌 폴리비닐페놀 수지, 일본 특허 공개 (평)3-87746호, 일본 특허 공개 (평)8-44061호의 수소 첨가에 의해 일부 환상 알코올 구조로 변환한 페놀 수지, 일본 특허 공개 (평)7-295200호, 일본 특허 공개 (평)8-152717호의 폴리비닐페놀의 OH기의 일부를 알킬기로 보호한 수지, 일본 특허 공개 (평)8-339086호의 아실기 등의 산에 불활성인 보호기를 갖는 폴리비닐페놀 수지, 일본 특허 공개 (평)6-67431호, 일본 특허 공개 (평)10-10733호의 스티렌과 공중합한 폴리비닐페놀 수지, 일본 특허 공개 (평)9-166870호의 (메트)아크릴레이트 단량 체류와 공중합한 폴리비닐페놀 수지, 또한 일본 특허 공개 (평)8-240911호의 카르복시기를 갖는 수지 등이다(이들 공보의 개시를 본 명세서의 일부로 함).A non-fluorine-type polymer can also be used together with the surface treating agent for photolithography of this invention as needed. Non-fluorine-based polymers are, for example, alkali-soluble resins, the novolac-type phenol resins of Japanese Patent No. 2505033, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-170554, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-118646, and Japanese Patent Laid-Open For the hydrogenation of the polyvinyl phenol resin which narrowed the molecular weight distribution of 7-311463, Unexamined-Japanese-Patent No. 8-292559, Unexamined-Japanese-Patent No. 3-87746, and Unexamined-Japanese-Patent No. 8-44061 Phenol resin converted to a partial cyclic alcohol structure by the above, a resin in which a part of the OH groups of polyvinylphenols of Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-295200 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-152717 are protected by an alkyl group, and Japanese Patent Laid-Open Polyvinylphenol resin having a protecting group inert to acids such as acyl groups of Japanese Patent No. 8-339086, polyvinyl copolymerized with styrene of Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-67431, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-10733 Phenolic resin, (meth) acrylate short-term retention of Japanese Patent Laid-Open No. 9-166870 Polyvinyl phenol resin copolymerized, resin which has a carboxyl group of Unexamined-Japanese-Patent No. 8-240911, etc. (The indication of these publication is made a part of this specification).
● 안료● pigment
본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제에는 필요에 따라 각종 안료를 첨가할 수도 있다. 예를 들면, 흑색 안료로서는 카본 블랙, 흑연, 티탄 블랙, 산화철, 황화비스무스, 페릴렌 블랙 등이다.Various pigments can also be added to the surface treating agent for photolithography of this invention as needed. For example, black pigments are carbon black, graphite, titanium black, iron oxide, bismuth sulfide, perylene black and the like.
● 산 ● acid 포착제Capture agent
본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제에는 필요에 따라 산 포착제를 첨가함으로써, 막 중에서 산 발생제로부터 발생한 산의 확산을 제어할 수도 있다. 산 포착제로서는 유기 아민, 염기성 암모늄염, 염기성 술포늄염 등이 사용되며, 승화나 레지스트 성능을 열화시키지 않는 것이 바람직하다. 이들 산 포착제 중에서도 유기 아민이 화상 성능이 우수하다는 점에서 바람직하다. 예를 들면, 일본 특허 공개 (소)63-149640호, 일본 특허 공개 (평)5-249662호, 일본 특허 공개 (평)5-127369호, 일본 특허 공개 (평)5-289322호, 일본 특허 공개 (평)5-249683호, 일본 특허 공개 (평)5-289340호, 일본 특허 공개 (평)5-232706호, 일본 특허 공개 (평)5-257282호, 일본 특허 공개 (평)6-242605호, 일본 특허 공개 (평)6-242606호, 일본 특허 공개 (평)6-266100호, 일본 특허 공개 (평)6-266110호, 일본 특허 공개 (평)6-317902호, 일본 특허 공개 (평)7-120929호, 일본 특허 공개 (평)7-146558호, 일본 특허 공개 (평)7-319163호, 일본 특허 공개 (평)7-508840호, 일본 특허 공개 (평)7-333844호, 일본 특허 공개 (평)7-219217호, 일본 특허 공개 (평)7-92678호, 일본 특허 공개 (평)7-28247호, 일본 특허 공개 (평)8-22120호, 일본 특허 공개 (평)8-110638호, 일본 특허 공개 (평)8-123030호, 일본 특허 공개 (평)9-274312호, 일본 특허 공개 (평)9-166871호, 일본 특허 공개 (평)9-292708호, 일본 특허 공개 (평)9-325496호, 일본 특허 공표 (평)7-508840호, USP5525453호, USP5629134호, USP5667938호 등에 기재된 염기성 화합물을 사용할 수 있다(이들 개시를 본 명세서의 일부로 함). 산 포착제로서는, 바람직하게는 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, 4-디메틸아미노피리딘, 1-나프틸아민, 피페리딘, 헥사메틸렌테트라민, 이미다졸류, 히드록시피리딘류, 피리딘류, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 피리디늄 p-톨루엔술포네이트, 2,4,6-트리메틸피리디늄 p-톨루엔술포네이트, 테트라메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트, 및 테트라부틸암모늄락테이트, 트리에틸아민, 트리부틸아민 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, 4-디메틸아미노피리딘, 1-나프틸아민, 피페리딘, 헥사메틸렌테트라민, 이미다졸류, 히드록시피리딘류, 피리딘류, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 트리에틸아민, 트리부틸아민 등의 유기 아민이 바람직하다.The diffusion of the acid generated from the acid generator in the film can be controlled by adding an acid trapping agent to the surface treating agent for photolithography of the present invention as needed. As the acid trapping agent, organic amines, basic ammonium salts, basic sulfonium salts and the like are used, and those which do not deteriorate sublimation or resist performance are preferable. Among these acid scavengers, organic amines are preferred in terms of excellent image performance. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-149640, Japanese Patent Laid-Open No. 5-249662, Japanese Patent Laid-Open No. 5-127369, Japanese Patent Laid-Open No. 5-289322, and Japanese Patent Publication No. 5-249683, Japanese Patent Publication No. 5-289340, Japanese Patent Publication No. 5-232706, Japanese Patent Publication No. 5-257282, Japanese Patent Publication No. 242605, Japanese Patent Laid-Open No. 6-242606, Japanese Patent Laid-Open 6-266100, Japanese Patent Laid-Open 6-266110, Japanese Patent Laid-Open 6-317902, Japanese Patent Laid-Open Japanese Patent Publication No. 7-120929, Japanese Patent Publication No. 7-146558 Japanese Patent Publication No. 7-319163 Japanese Patent Publication No. 7-508840 Japanese Patent Publication No. 7-333844 Japanese Patent Laid-Open No. 7-219217, Japanese Patent Laid-Open No. 7-92678, Japanese Patent Laid-Open No. 7-28247, Japanese Patent Laid-Open No. 8-22120, Japan Patent Laid-Open Pyeong) 8-110638, Japanese Patent Publication (Pyeong) 8-123030, Japanese Patent Publication (Pyeong) 9-274312, Japan Patent Japanese Patent Laid-Open No. 9-166871, Japanese Patent Laid-Open No. 9-292708, Japanese Patent Laid-Open No. 9-325496, Japanese Patent Laid-Open No. 7-508840, USP5525453, USP5629134, USP5667938 And basic compounds described in, etc. may be used (these disclosures are part of this specification). As the acid trapping agent, preferably 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, 4-dimethylaminopyridine, 1-naphthylamine, piperidine, hexamethylenetetramine, imidazoles, hydroxypyridines, pyridines, 4,4'-diaminodiphenyl ether , Pyridinium p-toluenesulfonate, 2,4,6-trimethylpyridinium p-toluenesulfonate, tetramethylammonium p-toluenesulfonate, tetrabutylammonium lactate, triethylamine, tributylamine and the like Can be. Among them, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane , 4-dimethylaminopyridine, 1-naphthylamine, piperidine, hexamethylenetetramine, imidazoles, hydroxypyridines, pyridines, 4,4'-diaminodiphenyl ether, triethylamine, tri Organic amines, such as butylamine, are preferable.
● 그 밖의 첨가제● Other additives
본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제에는 필요에 따라 그 밖의 각종 첨가제가 사용된다. 예를 들면, 막의 평활성을 향상시키기 위한 불소계, 실리콘계, 탄화수소계 계면활성제나, 막의 밀착성을 향상시키기 위한 실란 커플링제나 티타네 이트 커플링제, 기타 암반응 억제를 위한 열 중합 금지제나 자외선 흡수제, 산화 방지제, 소포제 등을 들 수 있다.The other various additive is used for the surface treatment agent for photolithography of this invention as needed. For example, a fluorine-based, silicon-based or hydrocarbon-based surfactant for improving the smoothness of the membrane, a silane coupling agent, a titanate coupling agent for improving the adhesion of the membrane, other thermal polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers, or antioxidants for inhibiting cancer reactions. And antifoaming agents.
● 기재● mention
본 발명의 기판에 사용하는 기재는 규소, 합성 수지, 유리, 금속, 세라믹 등이다.The base material used for the board | substrate of this invention is silicon, a synthetic resin, glass, a metal, a ceramic, etc.
합성 수지로서는 열가소성 수지, 열경화성 수지 중 어느 하나일 수 있으며, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(EVA) 등의 폴리올레핀, 환상 폴리올레핀, 변성 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카르보네이트, 폴리-(4-메틸펜텐-1), 이오노머, 아크릴계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 아크릴-스티렌 공중합체(AS 수지), 부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리오 공중합체(EVOH), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리시클로헥산테레프탈레이트(PCT) 등의 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리에테르케톤(PEK), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르이미드, 폴리아세탈(P0M), 폴리페닐렌옥시드, 변성 폴리페닐렌옥시드, 폴리아릴레이트, 방향족 폴리에스테르(액정 중합체), 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리불화비닐리덴, 기타 불소계 수지, 스티렌계, 폴리올레핀계, 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 불소 고무계, 염소화 폴리에틸렌계 등의 각종 열가소성 엘라스토머, 에폭시 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르, 실리콘 수지, 폴리우레탄 등, 또는 이들을 주로 하는 공중합체, 블렌드체, 중합체 얼로이 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여(예를 들면, 2층 이상의 적층체로서) 사용할 수 있다. 합성 수지제 기판을 사용하면, 경량, 투명, 저렴, 굴곡성 등의 특징을 기판에 부여할 수 있다.The synthetic resin may be any one of a thermoplastic resin and a thermosetting resin, and for example, polyolefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers (EVA), cyclic polyolefins, modified polyolefins, polychlorides Vinyl, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, polyamideimide, polycarbonate, poly- (4-methylpentene-1), ionomer, acrylic resin, polymethyl methacrylate, acrylic-styrene air Polyesters such as copolymer (AS resin), butadiene-styrene copolymer, polio copolymer (EVOH), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polycyclohexane terephthalate (PCT), and polyether , Polyether ketone (PEK), polyether ether ketone (PEEK), polyetherimide, polyacetal (P0M), polyphenylene oxide, modified polype Nylene oxide, polyarylate, aromatic polyester (liquid crystal polymer), polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, other fluorine resin, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, fluororubber, chlorinated polyethylene Various thermoplastic elastomers, such as a system, an epoxy resin, a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, unsaturated polyester, a silicone resin, a polyurethane, etc., or a copolymer, a blend body, a polymer alloy mainly containing these, etc. are mentioned, These are mentioned. It can be used in combination of one or two or more of them (for example, as a laminate of two or more layers). When the substrate made of synthetic resin is used, characteristics such as light weight, transparency, low cost, and flexibility can be imparted to the substrate.
유리로서는, 예를 들면 규산 유리(석영 유리), 규산 알카리 유리, 소다석회 유리, 칼리 석회 유리, 납(알칼리) 유리, 바륨 유리, 붕소규산 유리 등을 들 수 있다.As glass, silicate glass (quartz glass), silicate alkali glass, soda-lime glass, kali lime glass, lead (alkali) glass, barium glass, boron silicate glass, etc. are mentioned, for example.
금속으로서는 금, 은, 구리, 철, 니켈, 알루미늄, 백금 등을 들 수 있다.Examples of the metal include gold, silver, copper, iron, nickel, aluminum, platinum and the like.
세라믹으로서는 산화물(예를 들면, 산화알루미늄, 산화아연, 산화티탄, 산화규소, 지르코니아, 티탄산바륨), 질화물(예를 들면, 질화규소, 질화붕소), 황화물(예를 들면, 황화카드뮴), 탄화물(예를 들면, 탄화규소) 등을 들 수 있으며, 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.Examples of ceramics include oxides (e.g., aluminum oxide, zinc oxide, titanium oxide, silicon oxide, zirconia, barium titanate), nitrides (e.g. silicon nitride, boron nitride), sulfides (e.g. cadmium sulfide), carbides ( For example, silicon carbide) etc. can be mentioned, A mixture thereof can be used.
어느 기판을 사용하는 경우든, 플라즈마 처리나 UV 오존 처리 등의 전처리를 행할 수도 있다. 이들 전처리에 의해 기판 표면에 친액성 관능기(예를 들면, OH기, COOH기, NH기)를 도입할 수 있다.In any case of using a substrate, pretreatment such as plasma treatment or UV ozone treatment may be performed. By these pretreatments, a lyophilic functional group (for example, OH group, COOH group, NH group) can be introduced to the substrate surface.
패턴 표면의 형상은, 최종적으로 제조하는 소자의 목적에 따라 적당한 것을 선택하는 것이 바람직하며, 원, 사각형, 삼각형, 직선, 곡선 등이 예시된다. 서로의 패턴은 접해 있을 수도 있고, 떨어져 있을 수도 있다. 예를 들면, 라인 & 스페이스의 경우, 라인 폭 및 라인 간격은 0.5 내지 100 ㎛, 예를 들면 1 내지 20 ㎛일 수 있다. 라인 폭은 등간격일 수도 있고, 폭이 변화할 수도 있다. 라인의 형상은 직선일 수도 있고, 곡선일 수도 있다.The shape of the pattern surface is preferably selected according to the purpose of the device to be finally manufactured, and examples include circles, squares, triangles, straight lines, curves, and the like. The patterns of each other may be adjacent or apart. For example, in the case of Line & Space, the line width and line spacing can be 0.5 to 100 μm, for example 1 to 20 μm. The line width may be equally spaced or the width may vary. The shape of the line may be a straight line or a curve.
이들 기재의 표면에 표면 처리제(불소 함유 화합물)를 액상 또는 기상 중에서 균일하게 처리한다. 액상에서의 처리는 막 두께를 제어할 수 있는 것이라면, 공지된 도포법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 롤 코팅법, 그라비아 코팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 플로우 코팅법, 바 코팅법, 분무 코팅법, 다이 코팅법, 스핀 코팅법, 침지 코팅법 등을 채용할 수 있으며, 기재의 종류, 형상, 생산성, 막 두께의 제어성 등을 고려하여 선택할 수 있다. 예를 들면, 기판을 불소 함유 화합물 용액에 스핀 코팅법으로 도포한 후, 70 내지 150 ℃에서 1 초 내지 10 분간(예를 들면, 110 ℃에서 1 분간) 가열하여 불소 함유 화합물의 막으로부터 용매를 건조함으로써 행할 수 있다. 이 간편한 공정으로 기재의 표면에 불소 함유 화합물의 막이 형성된다. 불소 함유 화합물의 막의 두께는, 일반적으로 0.5 nm 내지 1000 ㎛, 예를 들면 10 nm 내지 200 ㎛, 특히 50 nm 내지 100 ㎛일 수 있다. 패턴 기판의 제조 방법 (1), (11) 내지 (14)에 있어서는, 광을 조사하지 않고, 수접촉각에 대하여 60°이상, 특히 80°이상의 균일한 발액성 표면을 얻을 수 있다. 한편, 패턴 기판의 제조 방법 (2) 내지 (10)에 있어서는 광을 조사함으로써, 조사 영역에 수접촉각에 대하여 60°이상, 특히 80°이상의 발액성 표면이 형성된다.The surface treatment agent (fluorine-containing compound) is uniformly treated in the liquid phase or the gas phase on the surface of these substrates. As long as the treatment in the liquid phase can control the film thickness, a known coating method can be employed. For example, a roll coating method, a gravure coating method, a micro gravure coating method, a flow coating method, a bar coating method, a spray coating method, a die coating method, a spin coating method, an immersion coating method, or the like can be adopted. Can be selected in consideration of the shape, productivity, controllability of the film thickness, and the like. For example, the substrate is applied to the fluorine-containing compound solution by spin coating, and then heated at 70 to 150 ° C. for 1 second to 10 minutes (for example, at 110 ° C. for 1 minute) to remove the solvent from the film of the fluorine-containing compound. It can carry out by drying. This simple process forms a film of the fluorine-containing compound on the surface of the substrate. The thickness of the film of the fluorine-containing compound may generally be 0.5 nm to 1000 μm, for example 10 nm to 200 μm, in particular 50 nm to 100 μm. In the manufacturing methods (1) and (11) to (14) of the pattern substrate, a uniform liquid-repellent surface of 60 ° or more, particularly 80 ° or more can be obtained with respect to the water contact angle without irradiating light. On the other hand, in the manufacturing method (2)-(10) of a pattern board | substrate, by irradiating light, the liquid-repellent surface of 60 degrees or more, especially 80 degrees or more with respect to a water contact angle is formed in an irradiation area.
이어서, 포토리소그래피법을 이용하여, 친액 영역의 수접촉각에 대하여 50°이하가 되도록 패터닝을 행한다. 표면 자유 에너지가 상이한 복수의 영역[(1) 수접촉각에 대하여 60°이상의 영역, 특히 수접촉각에 대하여 80°이상의 영역과, (2) 수접촉각에 대하여 50°이하의 영역, 특히 수접촉각에 대하여 30°이하의 영역]으로 구성되는 패턴 기판을 제조한다. 영역 (1)과 영역 (2)는 인접한다.Subsequently, by using the photolithography method, patterning is performed so that it may be 50 degrees or less with respect to the water contact angle of a lyophilic region. A plurality of regions having different surface free energies ((1) 60 degrees or more with respect to the water contact angle, in particular 80 degrees or more with respect to the water contact angle, and (2) 50 degrees or less with respect to the water contact angle, particularly with respect to the water contact angle. Region of 30 degrees or less] is manufactured. Region 1 and region 2 are adjacent.
불소 함유 화합물의 막을 포토리소그래피법으로 패터닝하기 위해서는 전자파를 조사한다.In order to pattern a film of a fluorine-containing compound by photolithography, electromagnetic waves are irradiated.
● 전자파● electromagnetic waves
본 발명에서 막에 조사하는 전자파는 파장 10 내지 400 nm의 광이고, 자외선(UV, 200 내지 400 nm), 진공 자외광(VUV, 150 내지 200 nm), 극단 자외선(EUV, 10 내지 120 nm) 등이 예시된다. VUV를 이용하는 경우, 광원은 파장 172 nm의 VUV를 발광할 수 있는 시판 중인 크세논 엑시머 램프를 사용할 수 있다. 또한, UV를 사용하는 경우, 광원은 수은 크세논 램프, 수은 램프, 크세논 램프, 크세논 엑시머 램프를 사용할 수 있다. 또한, 248 nm의 KrF 엑시머 레이저, 193 nm의 ArF 엑시머 레이저, 157 nm의 F2 엑시머 레이저를 사용할 수도 있다. 노광량은 1 내지 10,000 mJ/cm2, 특히 1 내지 1000 mJ/cm2일 수 있다.The electromagnetic wave irradiated to the film in the present invention is light having a wavelength of 10 to 400 nm, ultraviolet (UV, 200 to 400 nm), vacuum ultraviolet light (VUV, 150 to 200 nm), extreme ultraviolet (EUV, 10 to 120 nm). Etc. are illustrated. When using VUV, the light source may use a commercially available xenon excimer lamp capable of emitting VUV with a wavelength of 172 nm. In addition, when using UV, a light source can use a mercury xenon lamp, a mercury lamp, a xenon lamp, and a xenon excimer lamp. It is also possible to use a 248 nm KrF excimer laser, a 193 nm ArF excimer laser, and a 157 nm F2 excimer laser. The exposure dose can be 1 to 10,000 mJ / cm 2 , in particular 1 to 1000 mJ / cm 2 .
또한, 광 이외에 파장 0.1 내지 10 nm의 X선, 파장 0.001 내지 0.01 nm의 전자선, 파장 10 내지 300 nm의 레이저 광선의 전자파를 사용할 수도 있다.In addition to the light, an X-ray having a wavelength of 0.1 to 10 nm, an electron beam having a wavelength of 0.001 to 0.01 nm, and an electromagnetic wave of a laser beam having a wavelength of 10 to 300 nm may be used.
광이나 X선으로 포토리소그래피를 행하는 경우에는, 포토마스크를 통해 막에 광을 조사할 수도 있고, 미국 텍사스ㆍ인스트루먼츠사가 개발한 DMD(디지탈ㆍ마이크로미러ㆍ디바이스)와 같은 반도체를 사용하여, 마스크없이 패턴상으로 광을 조사할 수도 있다. DMD는 마이크로미터 크기의 초미소의 거울(마이크로미러)을 48만 내지 131만개 깔아 채우고, 미러에 램프광을 반사시켜 막에 패턴상으로 광을 조사한다.In the case of performing photolithography with light or X-rays, light can be irradiated onto the film through a photomask, and without a mask, using a semiconductor such as DMD (Digital Micromirror Device) developed by Texas Instruments, Inc. Light can also be irradiated on a pattern. DMD fills 480,000 to 1.13 million micro-micro mirrors (micromirrors), and reflects the lamp light on the mirror to irradiate light onto the film in a pattern.
한편, 전자선, 레이저 광선에서는 시판 중인 묘화 장치를 이용하여 포토마스크없이 직접 균일하게 표면 처리된 기판에 패턴을 묘화한다. 전자선의 노광량은 래스터 묘화에서는 10 내지 10,000 μC/cm2, 특히 100 내지 1,000 μC/cm2, 쇼트 묘화에서는 100 내지 100,000 fC/dot, 특히 1,000 내지 10,000 fC/dot일 수 있다.On the other hand, in an electron beam and a laser beam, a pattern is drawn on the board | substrate directly surface-treated uniformly without a photomask using a commercially available drawing apparatus. The exposure dose of the electron beam may be 10 to 10,000 μC / cm 2 in raster drawing, in particular 100 to 1,000 μC / cm 2 , and 100 to 100,000 fC / dot in short drawing, especially 1,000 to 10,000 fC / dot.
● 현상● Status
본 발명에서는 상기한 전자파를 조사한 후에 용매에 대한 용해성의 콘트라스트를 이용하여 용매 가용의 영역을 제거하는, 이른바 「현상」을 행할 수도 있다. 현상에 사용되는 용매(현상액)는 불소계 중합체의 제조에 사용한 것이나 알칼리 수용액을 사용한다. 알칼리 수용액은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등의 무기 알칼리 수용액이나, 에틸아민, n-프로필아민 등의 1급 아민류; 디에틸아민, 디-n-프로필아민 등의 2급 아민류; 트리에틸아민, 메틸디에틸아민, N-메틸피롤리돈 등의 3급 아민류; 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알코올아민류; 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 콜린 등의 4급 암모늄염; 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류의 알칼리류를 포함하는 유기 알칼리 수용액을 사용한다. 이들은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합할 수도 있다. 또한, 계면활성제를 첨가할 수도 있다.In this invention, what is called "development" which removes the area | region of a solvent soluble using the solubility contrast with respect to a solvent after irradiating said electromagnetic wave can also be performed. The solvent (developer) used for image development uses the thing used for manufacture of a fluoropolymer, or aqueous alkali solution. The aqueous alkali solution is an inorganic alkaline aqueous solution such as sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine; Secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine; Tertiary amines such as triethylamine, methyldiethylamine and N-methylpyrrolidone; Alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine; Quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline; An aqueous organic alkali solution containing alkalis of cyclic amines such as pyrrole and piperidine is used. These may be used independently and may mix 2 or more types. In addition, a surfactant may be added.
현상 방법은 침지법, 퍼들법 등으로 10 초 내지 10 분의 범위에서 행할 수 있다.The developing method can be performed in the range of 10 seconds to 10 minutes by the dipping method, the puddle method, or the like.
제2의 요지에 따르면, 본 발명에 있어서는 다음과 같은 패턴 기판의 제조 방법을 이용할 수 있다.According to a second aspect, in the present invention, the following method for producing a patterned substrate can be used.
● 패턴 기판의 제조 방법● Manufacturing method of pattern board
본 발명에서는 플루오로알킬기를 함유하는 불소계 단량체 (A), 가교제 (B), 광 가교 촉매 (C)를 포함하여 이루어지는 전자파 경화 조성물을 비접촉의 미량 액적 토출법에 의해 기판 상에 토출하여 미소 구조를 갖는 막을 형성하고, 전자파를 조사하여 막을 경화시킨다. 비접촉의 미량 액적 토출법의 예로서는, 예를 들면 잉크젯법, 마이크로 디스펜서법 등을 들 수 있다.In the present invention, an electromagnetic wave curing composition comprising a fluorine-based monomer (A) containing a fluoroalkyl group, a crosslinking agent (B), and a photocrosslinking catalyst (C) is discharged onto a substrate by a noncontact microdroplet ejection method to produce a microstructure. The film | membrane which has is formed, and an electromagnetic wave is irradiated to harden a film | membrane. As an example of a non-contact trace liquid droplet discharge method, the inkjet method, the micro dispenser method, etc. are mentioned, for example.
잉크젯법으로서 피에조 방식을 이용할 수 있다. 피에조 방식은 액적의 제어성이 우수하고, 잉크 선택의 자유도가 높기 때문에 잉크젯 프린터에서도 이용되고 있다. 또한, 피에조 방식에는 MLP(Multi Layer Piezo)형과 MLChip(Multi Layer Ceramic Hyper Integrated Piezo Segments)형이 있다. 발열체를 발열시켜 기포를 일으켜 잉크 액체를 압출하는 서멀 방식을 이용한 잉크젯법일 수도 있다. 잉크젯법으로 토출되는 액적의 1 방울당 용량은 0.1 pL 내지 1 nL이다. 본 발명에서 잉크젯법에 적합한 전자파 경화 조성물(잉크)의 25 ℃에서의 물성은, 점도 1 내지 50 mPaㆍs, 표면 장력 19 내지 30 mN/m, 비점 100 내지 250 ℃이다.The piezo system can be used as the inkjet method. The piezo system is also used in inkjet printers because of excellent controllability of droplets and high freedom of ink selection. In addition, the piezo system includes MLP (Multi Layer Piezo) type and MLChip (Multi Layer Ceramic Hyper Integrated Piezo Segments) type. It may be an inkjet method using a thermal method in which a heating element is generated to generate bubbles to extrude ink liquid. The capacity per drop of the droplets ejected by the inkjet method is 0.1 pL to 1 nL. The physical property at 25 degrees C of the electromagnetic wave hardening composition (ink) suitable for the inkjet method in this invention is a viscosity of 1-50 mPa * s, surface tension 19-30 mN / m, and boiling point 100-250 degreeC.
마이크로 디스펜서법으로서는 튜빙 방식, 에어 압축 방식을 이용할 수 있다. 마이크로 디스펜서법으로 토출되는 액적의 1 방울당 용량은, 일반적으로 1 nL 내지 1 μL이다.As the micro dispenser method, a tubing method or an air compression method can be used. The capacity per drop of the droplets ejected by the micro dispenser method is generally 1 nL to 1 µL.
전자파를 조사하기 전(프리베이킹)이나 후(포스트베이킹)에 발액성 막에 대 하여 50 내지 250 ℃ 정도의 열 처리를 행할 수도 있다. 산소에 의해 경화가 저해되는 경우에는 질소, 아르곤과 같은 불활성 가스 분위기에서 전자파를 조사할 수도 있다.The heat-repellent film may be subjected to a heat treatment of about 50 to 250 ° C. before irradiating electromagnetic waves (prebaking) or after (postbaking). When hardening is inhibited by oxygen, electromagnetic waves can also be irradiated in inert gas atmosphere, such as nitrogen and argon.
이 간편한 공정으로 기판 표면에 발액성 막이 형성되고, 표면 자유 에너지가 상이한 복수(2개 이상)의 영역으로 구성되는 패턴 기판, 다시 말해 패턴화된 하나 이상의 발액 영역과 하나 이상의 친액 영역을 포함하는 패턴 기판(이하, 간단히 「패턴 기판」이라고 함)을 제조할 수 있다.In this simple process, a liquid repellent film is formed on the surface of the substrate, and a pattern substrate composed of a plurality of (two or more) regions having different surface free energies, that is, a pattern including one or more patterned liquid repellent regions and one or more lyophilic regions A substrate (hereinafter, simply referred to as a "pattern substrate") can be manufactured.
발액성 막의 두께는 일반적으로 1 nm 내지 1000 ㎛, 예를 들면 10 nm 내지 200 ㎛, 특히 50 nm 내지 100 ㎛일 수 있다. 발액 영역은, 예를 들면 수접촉각에 대하여 70°이상, 특히 80°이상의 발액성을 나타낸다. 발액 영역의 패턴의 형상은, 최종적으로 제조하는 소자의 목적에 따라 적당한 것을 선택하는 것이 바람직하며, 직선, 곡선, 원, 사각형, 삼각형 등이 예시된다. 서로의 패턴은 접해 있을 수도 있고, 떨어져 있을 수도 있다. 예를 들면, 라인 & 스페이스의 경우, 라인(발액성 영역)의 폭은 10 내지 1000 ㎛, 예를 들면 100 내지 500 ㎛일 수 있다. 라인과 스페이스의 비율은 임의적이며, 예를 들면 1/10 내지 10/1이다. 라인의 형상은 직선일 수도 있고, 곡선일 수도 있다.The thickness of the liquid repellent film may generally be 1 nm to 1000 μm, for example 10 nm to 200 μm, in particular 50 nm to 100 μm. The liquid repelling region shows liquid repellency of, for example, 70 ° or more, particularly 80 ° or more, with respect to the water contact angle. It is preferable to select the shape of the pattern of the liquid repellent area according to the purpose of the device finally manufactured, and a straight line, a curve, a circle, a rectangle, a triangle, etc. are illustrated. The patterns of each other may be adjacent or apart. For example, in the case of line & space, the width of the line (liquid repellent region) can be 10 to 1000 mu m, for example 100 to 500 mu m. The ratio of line to space is arbitrary, for example 1/10 to 10/1. The shape of the line may be a straight line or a curve.
● 패턴을 형성한 기판에 대한 기능성 화합물 용액의 도포Application of a functional compound solution to a substrate having a pattern formed thereon;
본 발명에서는 패턴을 형성한 기판에 기능성 화합물의 용액 또는 분산액을 도포한다. 기능성 화합물 용액을 도포하는 방법은 스핀 코팅법, 침지 코팅법, 캐스팅법, 롤 코팅법, 인쇄법, 전사법, 잉크젯법[P. Calvert, Chem. Mater., 13, 3299(2001)], 바 코팅법, 모세관법 등을 들 수 있다.In this invention, the solution or dispersion liquid of a functional compound is apply | coated to the board | substrate with which the pattern was formed. The method of applying the functional compound solution is spin coating method, dip coating method, casting method, roll coating method, printing method, transfer method, ink jet method [P. Calvert, Chem. Mater., 13, 3299 (2001)], bar coating method, capillary method, etc. are mentioned.
패턴화된 불소 함유 화합물의 막 상에 기능성 화합물층이 형성된다.A functional compound layer is formed on the film of the patterned fluorine-containing compound.
기능성 화합물층은 패턴 표면 상에 기능성 화합물을 용매에 용해한 용액을 도포하고, 용매를 제거함으로써 형성할 수 있다. 표면 자유 에너지가 상이한 복수의 영역에 기능성 화합물 용액을 도포하면, 기능성 화합물 용액은 수접촉각에 대하여 60°이상, 특히 80°이상의 영역을 피하여, 수접촉각에 대하여 50°이하, 특히 30°이하의 영역에만 부착된다. 이와 같이 하여 기능성 화합물층이 기판에 패턴화된 친액 영역 상에 형성된다.A functional compound layer can be formed by apply | coating the solution which melt | dissolved the functional compound in the solvent on the pattern surface, and removing a solvent. When the functional compound solution is applied to a plurality of regions having different surface free energies, the functional compound solution avoids an area of 60 ° or more, particularly 80 ° or more, with respect to the water contact angle, and thus, 50 ° or less, especially 30 ° or less, with respect to the water contact angle. Is only attached. In this way, the functional compound layer is formed on the lyophilic region patterned on the substrate.
기능성 화합물의 예는 반도체 화합물, 도전성 화합물, 디스플레이용 화소를 형성하기 위한 색소 또는 안료, 포토크로믹 화합물, 서모크로믹 화합물, 렌즈 재료, 생명 과학 약제 등이다.Examples of functional compounds are semiconductor compounds, conductive compounds, pigments or pigments for forming pixels for displays, photochromic compounds, thermochromic compounds, lens materials, life science drugs and the like.
반도체 화합물로서는 유기계가 바람직하며, 예를 들면 펜타센 유도체, 폴리티오펜 유도체, 프탈로시아닌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리 p-페닐렌비닐렌, 층상 페로브스카이트 화합물 등을 들 수 있다.As a semiconductor compound, an organic type is preferable and a pentacene derivative, a polythiophene derivative, a phthalocyanine derivative, a polyfluorene derivative, poly p-phenylene vinylene, a layered perovskite compound, etc. are mentioned, for example.
도전성 화합물로서는 실온에서 102 S/cm 이상의 도전성을 갖는 것이다. 예를 들면, 유기계에서는 폴리아세틸렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리피롤, 폴리 p-페닐렌비닐렌, 폴리아닐린 등을 들 수 있다. 이들 화합물을 도핑함으로써 도전성을 향상시킬 수도 있다. 금속계에서는 금, 은, 구리 등의 나노 입자를 액체에 분산시킨 것을 들 수 있다.The conductive compound has conductivity of 10 2 S / cm or more at room temperature. For example, in an organic type, a polyacetylene derivative, a polythiophene derivative, polypyrrole, poly p-phenylene vinylene, polyaniline, etc. are mentioned. Doping these compounds can also improve conductivity. In metal system, what disperse | distributed nanoparticles, such as gold, silver, copper, to a liquid is mentioned.
포토크로믹 화합물로서는 유기계가 바람직하며, 예를 들면 아조벤젠 유도체, 스피로피란 유도체, 풀기드 유도체, 디아릴에텐 유도체 등을 들 수 있다.As a photochromic compound, an organic type is preferable, For example, an azobenzene derivative, a spiropyran derivative, a fulgid derivative, a diarylethene derivative, etc. are mentioned.
서모크로믹 화합물이란, 온도 변화에 따라 물질의 색이 가역적으로 변화하는 화합물의 총칭이며, 예를 들면 살리실리덴아닐린류, 폴리티오펜 유도체, 테트라할로게노 착체, 에틸렌디아민 유도체 착체, 디니트로디암민 구리 착체, 1,4-디아자시클로옥탄(daco) 착체, 헥사메틸렌테트라민(hmta) 착체, 살리실알데히드(salen)류 착체 등을 들 수 있다.The thermochromic compound is a generic term for compounds in which the color of a substance is reversibly changed with temperature changes. For example, salicylidene aniline, polythiophene derivative, tetrahalogeno complex, ethylenediamine derivative complex, dinit Rhodiamine copper complex, 1,4-diazacyclooctane (daco) complex, hexamethylenetetramine (hmta) complex, salicylate (salen) complex, etc. are mentioned.
기능성 화합물층의 두께는 0.1 nm 내지 100 ㎛, 예를 들면 1 nm 내지 1 ㎛일 수 있다.The thickness of the functional compound layer may be 0.1 nm to 100 μm, for example 1 nm to 1 μm.
기능성 화합물을 용해하는 용매의 예는, 유기 용매(특히, 유용성 유기 용매), 수용성 유기 용매 및 물이다. 기능성 화합물이 물에 난용성인 경우, 유기 용매(특히, 유용성 유기 용매) 또는 수용성 유기 용매에 용해시킬 필요가 있다.Examples of the solvent for dissolving the functional compound are organic solvents (particularly oil-soluble organic solvents), water-soluble organic solvents, and water. When the functional compound is poorly soluble in water, it is necessary to dissolve it in an organic solvent (especially an oil-soluble organic solvent) or a water-soluble organic solvent.
본 발명에 있어서, 기능성 화합물을 용해하는 용매는 표면 장력 40 mN/m 이하, 예를 들면 30 mN/m 이하의 유기 용매인 것이 바람직하다. 표면 장력이 40 mN/m 이하임에 따라, 용액이 패턴 형상을 따라 쉽게 퍼져나갈 수 있다.In the present invention, the solvent for dissolving the functional compound is preferably an organic solvent having a surface tension of 40 mN / m or less, for example, 30 mN / m or less. As the surface tension is 40 mN / m or less, the solution can easily spread along the pattern shape.
유기 용매로서는 알코올, 에스테르, 케톤, 에테르, 탄화수소(예를 들면, 지방족 탄화수소 및 방향족 탄화수소) 등을 들 수 있으며, 유기 용매는 불소화되어 있을 수도 있고, 불소화되어 있지 않을 수도 있다. 유기 용매의 구체예는 퍼플루오로데칼린, 히드로플루오로에테르, HCFC225, 클로로포름, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 아세트산 부틸, 헥산, 이소펜탄, 톨루엔, 크 실렌, 테트라히드로푸란 등을 들 수 있다. 또한, 수용성 유기 용매의 구체예는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아밀케톤, 아세트산 에틸, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 메틸 셀로솔브, 셀로솔브 아세테이트, 부틸 셀로솔브, 부틸 카르비톨, 카르비톨 아세테이트, 락트산 에틸, 이소프로필알코올, 메탄올, 에탄올 등을 들 수 있다.Examples of the organic solvent include alcohols, esters, ketones, ethers, hydrocarbons (for example, aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons), and the organic solvents may or may not be fluorinated. Specific examples of the organic solvent include perfluorodecalin, hydrofluoroether, HCFC225, chloroform, 1,1,2,2-tetrachloroethane, tetrachloroethylene, chlorobenzene, butyl acetate, hexane, isopentane, toluene, x Silane, tetrahydrofuran and the like. Specific examples of the water-soluble organic solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, ethyl acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl Ether acetate, dipropylene glycol, tripropylene glycol, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methyl cellosolve, cellosolve acetate, butyl cellosolve, butyl carbitol, carbitol acetate, ethyl lactate, isopropyl alcohol, methanol, ethanol, etc. Can be mentioned.
물을 사용하는 경우에는, 계면활성제나 상기한 수용성 유기 용매 등을 첨가하여 표면 장력을 저하시킬 수도 있다.When using water, surface tension can also be reduced by adding surfactant, the above water-soluble organic solvent, etc.
기능성 화합물 용액에서의 기능성 화합물의 농도는 0.1 내지 20 중량%, 예를 들면 1 내지 10 중량%일 수 있다.The concentration of the functional compound in the functional compound solution may be 0.1 to 20% by weight, for example 1 to 10% by weight.
용매의 제거는 증발 등에 의해 행할 수 있다. 용매의 제거는, 기재를 가열(예를 들면, 60 내지 200 ℃)함으로써 행할 수 있다. 용매 제거는 감압(예를 들면, 0.01 내지 100 Pa)하에서 행할 수도 있다.The solvent can be removed by evaporation or the like. Removal of a solvent can be performed by heating a base material (for example, 60-200 degreeC). Solvent removal may be performed under reduced pressure (for example, 0.01-100 Pa).
본 발명의 기판은 전자, 광학, 의료, 화학 분석 등의 폭 넓은 용도의 디바이스에 이용할 수 있다. 예를 들면, 전자 디바이스로서는 트랜지스터, 메모리, 발광 다이오드(EL), 레이저, 태양 전지 등의 집적 회로에 이용할 수 있다. 이들 디바이스로부터 플렉시블 디스플레이, 무선 태그, 착용식 컴퓨터 등이 제조된다. 또한, 광학 디바이스로서는 디스플레이용 화소, 광 메모리, 광 변조 소자, 광 셔터, 제2차 고주파(SHG) 소자, 편광 소자, 포토닉 크리스탈, 렌즈 어레이 등에, 의료 디바 이스로서는 DNA 어레이, 단백질 어레이 등의 바이오 칩 등에 이용할 수 있다. 화학 분석 디바이스로서는 미소 화학 플랜트, 미소 화학 분석 시스템 등의 마이크로 화학 칩에 이용할 수 있다.The substrate of the present invention can be used for devices of a wide range of applications such as electronic, optical, medical, and chemical analysis. For example, it can be used for integrated circuits, such as a transistor, a memory, a light emitting diode (EL), a laser, and a solar cell, as an electronic device. Flexible displays, wireless tags, wearable computers and the like are manufactured from these devices. In addition, as an optical device, a pixel for display, an optical memory, an optical modulation element, an optical shutter, a secondary high frequency (SHG) element, a polarizing element, a photonic crystal, a lens array, etc., can be used as a medical device such as a DNA array, a protein array, or the like. Biochip etc. can be used. As a chemical analysis device, it can use for microchemical chips, such as a microchemical plant and a microchemical analysis system.
본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제는, 디스플레이용 컬러 필터를 잉크젯법으로 제조할 때 필요해지는 블랙 매트릭스의 발액화에 매우 유용하다. 잉크젯법은 컬러 필터를 저비용으로 제조하기 위한 기술로서 기대되고 있는데, 잉크젯 기술 단독으로는 블랙 매트릭스 내(화소부)에 적색, 녹색, 청색의 잉크를 정확하게 인쇄할 만큼의 착탄 정밀도가 부족하다. 따라서, 블랙 매트릭스의 상부를 발액화하여 잘못 벗어난 잉크 액적을 화소 내로 돌이킬 필요가 있다. 또한, 화소의 막 두께를 벌기 위해 적색, 녹색, 청색의 잉크가 블랙 매트릭스의 높이를 초과하는 양까지 주입되는 경우에는, 블랙 매트릭스 상부의 발액화가 필수적이다. 전자의 발액성은 잉크 용액의 전락각이, 후자의 발액성은 정적 접촉각이 지표가 된다.The surface treatment agent for photolithography of the present invention is very useful for liquid-repellent black matrix required when producing a color filter for display by an inkjet method. The inkjet method is expected as a technique for producing a color filter at low cost, but the inkjet technique alone lacks an impact accuracy enough to accurately print red, green, and blue inks in the black matrix (pixel portion). Therefore, it is necessary to liquefy the upper part of the black matrix to turn the ink droplets which erroneously escape into the pixel. In addition, when red, green, and blue inks are injected to an amount exceeding the height of the black matrix in order to increase the film thickness of the pixel, liquid liquefaction on the black matrix is essential. The liquid repellency of the former is indicated by the drop angle of the ink solution, and the liquid repellency of the latter is indicated by the static contact angle.
종래, 블랙 매트릭스의 발액화를 위해서는 대기압 플라즈마법에 의해 CF4, SF6, CHF3 등의 불소 가스를 블랙 매트릭스에 흡착시켰다(일본 특허 공개 제2000-353594호). 그러나, 이 방법으로는 플라즈마로부터 유래하는 결함 때문에 균일한 발액 영역이 형성되지 않거나, 블랙 매트릭스의 상부뿐만 아니라 측면도 발액화되는 문제가 있었다. 이들 결점을 개선하기 위해, 불소계 중합체형의 감광성 발액 처리제가 고안되었다.Conventionally, in order to liquefy the black matrix, CF 4 , SF 6 , CHF 3 by atmospheric plasma method Fluorine gas, such as the above, was adsorbed onto the black matrix (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-353594). However, this method has a problem that a uniform liquid repellent region is not formed due to defects derived from plasma, or liquid repellents are formed on the side as well as the top of the black matrix. In order to improve these drawbacks, fluorinated polymer photosensitive liquid repellent treatment agents have been devised.
예를 들면, 일본 특허 공개 (평)11-281815호, 일본 특허 공개 제2004-151618 호, 일본 특허 공개 제2005-315984호를 참조할 수 있다.For example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-281815, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-151618, and Japanese Patent Laid-Open No. 2005-315984 can be referred to.
그러나, 이들 문헌에 개시되어 있는 불소계 중합체는 발액성과, 감광성 조성물을 형성하는 다른 소재와의 상용성을 양립시키는 것이 불가능하였다. 이에 대하여, 본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제는 매우 높은 발액성과 상용성을 양립하고 있다.However, the fluorine-based polymer disclosed in these documents was unable to achieve both liquid repellency and compatibility with other materials forming the photosensitive composition. On the other hand, the surface treatment agent for photolithography of this invention is compatible with very high liquid repellency and compatibility.
이하, 본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제를 사용하여 블랙 매트릭스를 발액화하기 위한 두가지 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, two methods for liquid-repelling a black matrix using the surface treatment agent for photolithography of this invention are demonstrated.
첫번째 방법은, 본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제 중에 흑색 안료를 분산시킨 것을 사용하여, 포토리소그래피법에 의해 친액성 투명 기판 상에 발액화된 블랙 매트릭스를 형성하는 방법이다. 이 때의 포토리소그래피용 표면 처리제의 예로서는, 예를 들면The first method is a method of forming a liquid-repellent black matrix on a lyophilic transparent substrate by a photolithography method by using a dispersion of a black pigment in the surface treatment agent for photolithography of the present invention. As an example of the surface treating agent for photolithography at this time, it is, for example
가교성 관능기 (E)와 산성기 (F)를 갖는 불소계 중합체 (B) Fluorine-type polymer (B) which has a crosslinkable functional group (E) and an acidic group (F)
5 내지 10 중량%5 to 10 wt%
가교제 (C) 1 내지 5 중량%1 to 5% by weight of crosslinking agent (C)
광 가교 촉매 (D) 1 내지 5 중량%1 to 5% by weight of the photocrosslinking catalyst (D)
20 중량% 카본 블랙 분산액 10 내지 20 중량%20 to 20 weight percent carbon black dispersion
용매 잔부(합계를 100 중량%로 함)Solvent Residue (Total 100% by Weight)
를 들 수 있다.Can be mentioned.
두번째 방법은, 친액성 투명 기판 상에 균일하게 형성된 감광성 수지 블랙층 상에 본 발명의 포토리소그래피용 표면 처리제를 균일하게 도포한 후, 포토리소그 래피법에 의해 친액성 투명 기판 상에 발액화된 블랙 매트릭스를 형성하는 방법이다. 이 때의 포토리소그래피용 표면 처리제의 예로서는, 예를 들면The second method is to uniformly apply the surface treatment agent for photolithography of the present invention onto the photosensitive resin black layer formed uniformly on the lyophilic transparent substrate, and then liquefy the liquid onto the lyophilic transparent substrate by a photolithography method. It is a method of forming a black matrix. As an example of the surface treating agent for photolithography at this time, it is, for example
산성기 (F)를 갖는 불소계 중합체 (B) 5 내지 10 중량%5 to 10 wt% of the fluoropolymer (B) having an acidic group (F)
가교제 (C) 1 내지 5 중량%1 to 5% by weight of crosslinking agent (C)
광 가교 촉매 (D) 1 내지 5 중량%1 to 5% by weight of the photocrosslinking catalyst (D)
용매 잔부(합계를 100 중량%로 함)Solvent Residue (Total 100% by Weight)
를 들 수 있다.Can be mentioned.
이들 중 어느 하나로 발액화된 블랙 매트릭스를 갖는 투명 기판 상에 컬러 필터용 적색, 녹색, 청색의 안료 분산액을 잉크젯법에 의해 도포하고, 용매를 제거함으로써 컬러 필터를 매우 저렴하게 제조할 수 있다.The color filter can be manufactured very cheaply by apply | coating the red, green, and blue pigment dispersion liquid for color filters by the inkjet method, and removing a solvent on the transparent substrate which has the liquid-repellent black matrix by any of these.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것들로 한정되지 않는다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these.
정적 접촉각과 전락각은 하기의 방법으로 측정하였다.Static contact angle and tumble angle were measured by the following method.
정적 silence 접촉각과Contact angle 전락각의Tumbled 측정 Measure
정적 접촉각은 수평으로 둔 기판에 마이크로실린지로부터 물 또는 n-헥사데칸을 2 μL 적하하고, 적하 1 초 후의 정지 화상을 비디오 현미경으로 촬영함으로써 구하였다.Static contact angle was calculated | required by dropping 2 microliters of water or n-hexadecane from the micro syringe to the horizontally placed board | substrate, and taking a still image 1 second after dripping by the video microscope.
또한, 전락각은 이하의 방법으로 구하였다. 수평으로 둔 기판에 마이크로실린지로부터, 물의 경우에는 20 μL, n-헥사데칸과 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA)의 경우에는 5 μL 적하하고, 기판을 매초 2°의 속도로 경사시켜 액적이 전락하기 시작할 때까지를 비디오 현미경으로 동화상으로서 기록하였다. 그 동화상을 재생하여 액적이 전락하기 시작하는 각도를 전락각으로 하였다.In addition, the tumble angle was calculated | required by the following method. 20 microliters for water, 5 microliters for n-hexadecane and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) were dripped from the microsyringe to the horizontally placed substrate, and the substrate was inclined at a rate of 2 ° per second to Until the start of tumble was recorded as a moving image with a video microscope. The angle at which the droplet starts to fall by reproducing the moving image is set as the tumble angle.
<제조예 1><Manufacture example 1>
환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 교반 장치를 구비한 사구 플라스크 중에 불소계 단량체 CH2=C(F)COOCH2CH2C4F9(약칭 α-F) 100 g, HCFC225 400 g을 넣어 50 ℃로 가열한 후, 30 분간 질소 기류하에서 교반하였다. 여기에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.5 g을 첨가하고, 18 시간 중합하였다. 반응액 중의 잔존 단량체를 가스 크로마토그래피로 분석함으로써, 중합률이 95 % 이상인 것을 확인하였다. 얻어진 반응액을 메탄올로 침전, 진공 건조하여 불소계 중합체를 단리하였다. 얻어진 불소계 중합체의 분자량을 GPC로 측정했더니, 중량 평균 분자량은 21,000(폴리스티렌 환산)이었다.100 g of fluorinated monomers CH 2 = C (F) COOCH 2 CH 2 C 4 F 9 (abbreviated α-F) and 400 g of HCFC225 were placed in a four-necked flask equipped with a reflux condenser, nitrogen inlet tube, thermometer, and stirring device. After heating to 占 폚, the mixture was stirred for 30 minutes under a nitrogen stream. 0.5 g of 2,2'- azobisisobutyronitrile was added here, and it superposed | polymerized for 18 hours. The residual monomer in the reaction solution was analyzed by gas chromatography to confirm that the polymerization rate was 95% or more. The obtained reaction solution was precipitated with methanol and dried in vacuo to isolate the fluoropolymer. When the molecular weight of the obtained fluoropolymer was measured by GPC, the weight average molecular weight was 21,000 (polystyrene conversion).
<제조예 2, 3, 비교 제조예 1><Manufacture example 2, 3, Comparative manufacture example 1>
제조예 1의 불소계 단량체를 각각 CH2=C(Cl)COOCH2CH2C4F9(약칭 α-Cl), CH2=C(H)COO(CH2)3SO2C4F9(약칭 SO2Pr), CH2=CHCOOCH2CH2C4F9(약칭 α-H)로 치환한 것을 제조예 2, 3, 비교 제조예 1로 하였다. 중량 평균 분자량은 각각 16,000, 9,000, 15,000이었다.The fluorinated monomers of Preparation Example 1 were each CH 2 = C (Cl) COOCH 2 CH 2 C 4 F 9 (abbreviated α-Cl), CH 2 = C (H) COO (CH 2 ) 3 SO 2 C 4 F 9 ( abbreviated SO2Pr), CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 4 F 9 was (abbreviated to one substituted with a α-H) prepared in examples 2 and 3 and Comparative Preparation example 1. The weight average molecular weights were 16,000, 9,000 and 15,000, respectively.
<실시예 1 내지 3, 비교예 1><Examples 1-3, Comparative Example 1>
기판의 실리콘 웨이퍼는 아세톤으로 세정한 후, 진공 자외광을 조사함으로써 표면을 초친수화하였다. 이 기판에 제조예 1 내지 3, 비교 제조예 1의 불소계 중합체를 HCFC225로 희석하여 제조한 1 중량% 용액을 2000 rpm, 1 분의 조건으로 스핀 코팅하여 막 두께(용매를 제외한 막 두께) 100 nm의 막을 제조하였다. 이 막의 정적 접촉각과 전락각을 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 병기한 유리 전이점은 벌크 중합체에 대하여 측정한 것이다. 정적 접촉각은 실시예와 비교예에서 거의 차이가 없지만, 전락각은 실시예 쪽이 비교예보다 훨씬 작고, 액체가 전락하기 쉬웠다.After cleaning the silicon wafer of the substrate with acetone, the surface was made superhydrophilic by irradiating vacuum ultraviolet light. 1 nm by weight solution prepared by diluting the fluorinated polymers of Preparation Examples 1 to 3 and Comparative Preparation Example 1 with HCFC225 on this substrate was subjected to spin coating under conditions of 2000 rpm and 1 minute to obtain a film thickness (film thickness excluding solvent) 100 nm. Was prepared. The static contact angle and tumble angle of this membrane were measured. The results are shown in Table 1 below. Indicated glass transition points are measured for bulk polymers. The static contact angles were hardly different between the examples and the comparative examples, but the tumble angles were much smaller than those of the comparative examples, and liquids were likely to fall.
이들 막에 라인/스페이스=10 ㎛/10 ㎛의 포토마스크를 밀착시켜 10 분간 진공 자외광을 조사함으로써 조사 영역을 친액화하고, 발액 영역과 친액 영역을 포함하는 패턴 기판을 제조하였다.A photomask of line / space = 10 mu m / 10 mu m was brought into close contact with these films to irradiate vacuum ultraviolet light for 10 minutes to lyze the irradiated region, thereby producing a patterned substrate including the liquid repellent region and the lyophilic region.
이들 패턴 기판에 폴리(9,9-디옥틸플루오렌)[American Dye Source사 제조의 ADS129BE]의 1 중량% 톨루엔 용액을 잉크젯법에 의해 도포하였다. 잉크젯은 노즐 직경을 50 ㎛로 하고, 온 디맨드법으로 행하였다. 톨루엔 건조 후의 박막을 광학 현미경으로 관찰했더니, 실시예 1 내지 3에서는 라인 폭 10 ㎛의 친액 영역을 따라 명료하게 분열된 중합체 박막이 형성되었다. 한편, 비교예 1에서는 불명료하게만 분열되었다.A 1 wt% toluene solution of poly (9,9-dioctylfluorene) (ADS129BE manufactured by American Dye Source) was applied to these pattern substrates by the inkjet method. Inkjet was carried out by the on-demand method with a nozzle diameter of 50 micrometers. When the thin film after toluene drying was observed with the optical microscope, in Example 1-3, the clearly thin polymer thin film | membrane was formed along the lyophilic region of the line width of 10 micrometers. On the other hand, in Comparative Example 1, it was only apparently cleaved.
<실시예 4, 5, 비교예 2><Examples 4 and 5, Comparative Example 2>
기판은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다. 실시예 4에서는 비스페놀 A-디히드록시에틸에테르 디아크릴레이트(가교제) 45 중량%, α-F(불소계 단량체) 25 중량%, 양쪽 말단을 메타크릴로일기로 변성한 분자량 5,000의 디메틸폴리실록산(가교제) 25 중량%, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판(광 중합 개시제) 5 중량%가 되도록 혼합 용해시키고, 이 용액을 닥터 블레이드를 이용하여 기판 상에 막 두께(용매를 제외한 막 두께)가 100 ㎛가 되도록 도포하였다. 실시예 5, 비교예 2에서는 각각 α-F를 α-Cl, α-H로 치환하였다.The same substrate as in Example 1 was used. In Example 4, 45 weight% of bisphenol A-dihydroxyethyl ether diacrylate (crosslinking agent), 25 weight% of (alpha) -F (fluorine-type monomer), and the dimethylpolysiloxane (crosslinking agent) of molecular weight 5,000 in which both ends were modified by the methacryloyl group ) 25% by weight, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane (photopolymerization initiator) mixed and dissolved to 5% by weight, and this solution was deposited on a substrate using a doctor blade (film without solvent) Thickness) to 100 μm. In Example 5 and Comparative Example 2, α-F was substituted with α-Cl and α-H, respectively.
질소 분위기하에서 라인/스페이스=10 ㎛/10 ㎛의 포토마스크를 통해, 처리 기판에 파장 365 nm의 자외선을 누적 조도 1000 mJ/cm2의 조건으로 조사하였다. 이 조작으로 조사 영역은 가교되어 용매에 불용해된다. 이어서, 메탄올에 기판을 침지함으로써 미조사 영역의 불소계 중합체를 용해, 제거함으로써, 발액 영역과 친액 영역을 포함하는 패턴 기판을 제조하였다.Under a nitrogen atmosphere, ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm were irradiated to the treated substrate under a condition of cumulative illuminance of 1000 mJ / cm 2 through a photomask having a line / space = 10 μm / 10 μm. In this operation, the irradiation region is crosslinked and insoluble in the solvent. Subsequently, a pattern substrate including a liquid repellent region and a lyophilic region was prepared by dissolving and removing the fluorine-based polymer in the unirradiated region by dipping the substrate in methanol.
이들 패턴화 기판에 폴리(9,9-디옥틸플루오렌)의 1 중량% 톨루엔 용액을 잉크젯법에 의해 도포하였다. 톨루엔 건조 후의 박막을 광학 현미경으로 관찰했더니, 실시예 4, 5에서는 라인 폭 10 ㎛의 친액 영역을 따라 명료하게 분열된 중합체 박막이 형성되었다. 한편, 비교예 2에서는 불명료하게만 분열되었다. To these patterned substrates, a 1 wt% toluene solution of poly (9,9-dioctylfluorene) was applied by the inkjet method. When the thin film after toluene drying was observed with the optical microscope, in Example 4, 5, the polymer thin film which was clearly divided along the lyophilic region of 10 micrometers of line widths was formed. On the other hand, in Comparative Example 2, it was only apparently cleaved.
<제조예 4>≪ Preparation Example 4 &
환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 교반 장치를 구비한 사구 플라스크 중에 α-Cl 50 g, 메타크릴산 50 g, 이소프로필알코올 400 g을 넣어 70 ℃로 가열한 후, 30 분간 질소 기류하에서 교반하였다. 여기에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 1 g을 첨가하여 18 시간 중합하였다. 반응액 중의 잔존 단량체를 가스 크로마토그래피로 분석함으로써, 중합률이 95 % 이상인 것을 확인하였다. 얻어진 반응액을 헥산으로 침전, 진공 건조하여 불소계 중합체를 단리하였다. 얻어진 불소계 중합체의 분자량을 GPC로 측정했더니, 중량 평균 분자량은 35,000(폴리스티렌 환산)이었다.50 g of α-Cl, 50 g of methacrylic acid, and 400 g of isopropyl alcohol were added to a four-necked flask equipped with a reflux condenser, a nitrogen inlet tube, a thermometer, and a stirring device, and heated to 70 ° C., followed by stirring under a nitrogen stream for 30 minutes. It was. 1 g of 2,2'-azobisisobutyronitrile was added thereto and polymerized for 18 hours. The residual monomer in the reaction solution was analyzed by gas chromatography to confirm that the polymerization rate was 95% or more. The obtained reaction solution was precipitated with hexane and dried in vacuo to isolate the fluoropolymer. When the molecular weight of the obtained fluoropolymer was measured by GPC, the weight average molecular weight was 35,000 (polystyrene conversion).
<비교 제조예 2><Comparative Production Example 2>
제조예 4의 불소계 단량체를 α-H로 치환한 것을 비교 제조예 2로 하였다. 중량 평균 분자량은 32,000이었다.What substituted the fluorine-type monomer of the manufacture example 4 with (alpha) -H was made into the comparative manufacture example 2. The weight average molecular weight was 32,000.
<실시예 6, 비교예 3><Example 6, Comparative Example 3>
제조예 4 또는 비교 제조예 2의 불소계 중합체 10 중량%, 산 발생제 WPAG-199(와꼬 쥰야꾸) 1 중량%, 산 가교제 사이멜 303(닛본 사이텍 인더스트리즈) 5 중량%, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 84 중량%의 용액을 실시예 1과 동일한 기판에 스핀 코팅하여 기판 상에 막 두께(용매를 제외한 막 두께) 5 ㎛의 막을 제조하였다. 110 ℃에서 3 분간 가열한 후, 상기 막에 라인/스페이스=10 ㎛/10 ㎛의 포토마스크를 통해 365 nm의 자외선을 누적 조도 100 mJ/cm2의 조건으로 조사하고, 또한 110 ℃에서 3 분간 가열하였다. 이 조작으로 조사 영역은 가교되어 용매에 불용해된다. 이어서, 2.38 중량%의 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액에 1 분간 침지함으로써 현상한 후, 수세하여 발액 영역과 친액 영역을 포함하는 패턴 기판을 제조하였다.10 wt% of the fluorine-based polymer of Preparation Example 4 or Comparative Preparation Example 2, 1 wt% of the acid generator WPAG-199 (Wako Pure Chemical Industries), 5 wt% of the acid crosslinking agent Cymel 303 (Nippon Cytec Industries), propylene glycol monomethyl ether A 84 wt% solution was spin-coated on the same substrate as in Example 1 to prepare a 5 탆 film (film thickness except solvent) on the substrate. After heating at 110 ° C. for 3 minutes, the film was irradiated with 365 nm UV light under a condition of cumulative illuminance of 100 mJ / cm 2 through a photomask of line / space = 10 μm / 10 μm, and further at 110 ° C. for 3 minutes. Heated. In this operation, the irradiation region is crosslinked and insoluble in the solvent. Subsequently, after developing by immersing in 2.38 weight% of tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 1 minute, it washed with water and manufactured the patterned substrate which contains a liquid repellent region and a lyophilic region.
이들 패턴화 기판에 폴리(9,9-디옥틸플루오렌)의 1 중량% 톨루엔 용액을 잉크젯법에 의해 도포하였다. 톨루엔 건조 후의 박막을 광학 현미경으로 관찰했더니, 실시예 6에서는 라인 폭 10 ㎛의 친액 영역을 따라 명료하게 분열된 중합체 박막이 형성되었다. 한편, 비교예 3에서는 불명료하게만 분열되었다.To these patterned substrates, a 1 wt% toluene solution of poly (9,9-dioctylfluorene) was applied by the inkjet method. When the thin film after toluene drying was observed under the optical microscope, in Example 6, a clearly divided polymer thin film was formed along the lyophilic region having a line width of 10 mu m. On the other hand, in Comparative Example 3, it was only apparently cleaved.
<제조예 5>Production Example 5
환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 교반 장치를 구비한 사구 플라스크 중에 α-Cl 50 g, t-부틸메타크릴레이트 50 g, 아세트산 부틸 400 g을 넣어 70 ℃로 가열한 후, 30 분간 질소 기류하에서 교반하였다. 여기에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 1 g을 첨가하여 18 시간 중합하였다. 반응액 중의 잔존 단량체를 가스 크로마토그래피로 분석함으로써, 중합률이 95 % 이상인 것을 확인하였다. 얻어진 반응액을 헥산으로 침전, 진공 건조하여 불소계 중합체를 단리하였다. 얻어진 불소계 중합체의 분자량을 GPC로 측정했더니, 중량 평균 분자량은 36,000(폴리스티렌 환산)이었다.50 g of α-Cl, 50 g of t-butyl methacrylate and 400 g of butyl acetate were added to a four-necked flask equipped with a reflux cooling tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring device, and heated to 70 ° C., followed by nitrogen gas flow for 30 minutes. Stirred under. 1 g of 2,2'-azobisisobutyronitrile was added thereto and polymerized for 18 hours. The residual monomer in the reaction solution was analyzed by gas chromatography to confirm that the polymerization rate was 95% or more. The obtained reaction solution was precipitated with hexane and dried in vacuo to isolate the fluoropolymer. When the molecular weight of the obtained fluoropolymer was measured by GPC, the weight average molecular weight was 36,000 (polystyrene conversion).
<비교 제조예 3><Comparative Production Example 3>
제조예 5의 불소계 단량체를 α-H로 치환한 것을 비교 제조예 3으로 하였다. 중량 평균 분자량은 33,000이었다.What substituted the fluorine-type monomer of the manufacture example 5 with (alpha) -H was made into the comparative manufacture example 3. The weight average molecular weight was 33,000.
<실시예 7, 비교예 4><Example 7, Comparative Example 4>
제조예 5 또는 비교 제조예 3의 불소계 중합체 10 중량%, 광산발생제 WPAG-199(와꼬 쥰야꾸) 1 중량%, 아세트산 부틸 89 중량%의 용액을 실시예 1과 동일한 기판에 스핀 코팅하여 기판 상에 막 두께(용매를 제외한 막 두께) 3 ㎛의 막을 제조하였다. 110 ℃에서 3 분간 가열한 후, 상기 막에 라인/스페이스=10 ㎛/10 ㎛의 포토마스크를 통해 365 nm의 자외선을 누적 조도 100 mJ/cm2의 조건으로 조사하고, 또한 PEB 처리로서 110 ℃에서 3 분간 가열하였다. 이 조작으로 산 발생제로부터 발생한 강산의 작용에 의해, 조사 영역의 t-부틸메타크릴레이트의 t-부틸기가 이탈하여 카르복실산이 된다. 이어서, 2.38 중량%의 테트라메틸암모늄히드록시드 용액에 1 분간 침지함으로써 현상한 후, 수세, 건조, 200 ℃에서 30 분간 열 처리하여 발액 영역과 친액 영역을 포함하는 패턴 기판을 제조하였다.A solution of 10% by weight of the fluorinated polymer of Preparation Example 5 or Comparative Preparation Example 3, 1% by weight of the photoacid generator WPAG-199 (Wakko Sanya) and 89% by weight of butyl acetate was spin-coated on the same substrate as in Example 1, onto the substrate A film having a thickness of 3 탆 (film thickness except solvent) was prepared. After heating at 110 ° C. for 3 minutes, the film was irradiated with 365 nm of UV light under a condition of cumulative illuminance of 100 mJ / cm 2 through a photomask of line / space = 10 μm / 10 μm, and furthermore, 110 ° C. as a PEB treatment. Heated at for 3 min. By the action of the strong acid generated from the acid generator by this operation, the t-butyl group of t-butyl methacrylate in the irradiation region is released to form a carboxylic acid. Subsequently, after developing by immersing in 2.38 weight% tetramethylammonium hydroxide solution for 1 minute, it washed with water, dried and heat-processed at 200 degreeC for 30 minutes, and produced the pattern substrate which consists of a liquid repellent region and a lyophilic region.
이들 패턴화 기판에 폴리(9,9-디옥틸플루오렌)의 1 중량% 톨루엔 용액을 잉크젯법에 의해 도포하였다. 톨루엔 건조 후의 박막을 광학 현미경으로 관찰했더니, 실시예 7에서는 라인 폭 10 ㎛의 친액 영역을 따라 명료하게 분열된 중합체 박막이 형성되었다. 한편, 비교예 4에서는 불명료하게만 분열되었다.To these patterned substrates, a 1 wt% toluene solution of poly (9,9-dioctylfluorene) was applied by the inkjet method. When the thin film after toluene drying was observed under the optical microscope, in Example 7, a clearly divided polymer thin film was formed along the lyophilic region having a line width of 10 mu m. On the other hand, in Comparative Example 4, it was only apparently cleaved.
<제조예 6><Manufacture example 6>
환류 냉각관, 질소 도입관, 온도계, 교반 장치를 구비한 사구 플라스크 중에 플루오로아크릴레이트 CH2=C(Cl)COOCH2CH2C4F9(약칭 α-Cl) 50 g, 메타크릴산 20 g, 2-에틸-2-아다만틸메타크릴레이트(약칭 AdEMA) 30 g, 라우릴머캅탄 5 g, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 300 g을 넣어 70 ℃로 가열한 후, 30 분간 질소 기류하에서 교반하였다. 여기에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 1 g을 첨가하여 18 시간 중합하였다. 반응액 중의 잔존 단량체를 가스 크로마토그래피로 분석함으로써, 중합률이 95 % 이상인 것을 확인하였다. 얻어진 반응액을 헥산으로 침전, 진공 건조하여 불소계 중합체를 단리하였다. 얻어진 불소계 중합체의 분자량을 GPC로 측정했더니, 중량 평균 분자량은 11,000(폴리스티렌 환산)이었다. 또한, DSC로 측정한 유리 전이점은 135 ℃였다. DSC의 온도 범위와 승온 속도는 1st RUN: -50 내지 200 ℃(10 ℃/분), 2nd RUN: -50 내지 200 ℃(10 ℃/분)이고, 유리 전이점은 2nd RUN의 보외 유리 전이 종료 온도로 하였다.50 g of fluoroacrylate CH 2 = C (Cl) COOCH 2 CH 2 C 4 F 9 (abbreviated α-Cl), methacrylic acid 20 in a four-necked flask equipped with a reflux condenser, nitrogen inlet tube, thermometer, and stirring device. 30 g of 2-ethyl-2-adamantyl methacrylate (abbreviated AdEMA), 5 g of lauryl mercaptan, 300 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were added thereto, and heated to 70 ° C., followed by nitrogen gas flow for 30 minutes. Stirred. 1 g of 2,2'-azobisisobutyronitrile was added thereto and polymerized for 18 hours. The residual monomer in the reaction solution was analyzed by gas chromatography to confirm that the polymerization rate was 95% or more. The obtained reaction solution was precipitated with hexane and dried in vacuo to isolate the fluoropolymer. When the molecular weight of the obtained fluoropolymer was measured by GPC, the weight average molecular weight was 11,000 (polystyrene conversion). In addition, the glass transition point measured by DSC was 135 degreeC. The temperature range and the temperature increase rate of DSC are 1st RUN: -50 to 200 ° C (10 ° C / min), 2nd RUN: -50 to 200 ° C (10 ° C / min), and the glass transition point is the end of extrapolated glass transition of 2nd RUN. It was set as the temperature.
<제조예 7, 8, 비교 제조예 3><Manufacture example 7, 8, Comparative manufacture example 3>
제조예 6의 플루오로아크릴레이트를 각각 CH2=C(H)COO(CH2)3SO2C4F9(약칭 SO2Pr), CH2=C(CH3)COOCH2CH2C4F9(약칭 α-CH3), CH2=CHCOOCH2CH2C4F9(약칭 α-H)로 치환한 것을 제조예 7, 8, 비교 제조예 3으로 하였다. 중량 평균 분자량은 각각 9,000, 12,000, 10,000이었다. 유리 전이점은 각각 115°, 87°, 71°였다.The fluoroacrylates of Preparation Example 6 were each CH 2 = C (H) COO (CH 2 ) 3 SO 2 C 4 F 9 (abbreviated SO2Pr), CH 2 = C (CH 3 ) COOCH 2 CH 2 C 4 F 9 (abbreviated as α-CH3) was a, CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 4 F 9 ( abbreviated as α-H) prepared in example 7, 8 and Comparative preparation 3, the substituted. The weight average molecular weights were 9,000, 12,000 and 10,000, respectively. The glass transition points were 115 °, 87 °, and 71 °, respectively.
<실시예 8 내지 10, 비교예 5><Examples 8 to 10, Comparative Example 5>
제조예 6(실시예 8에 해당), 제조예 7(실시예 9에 해당), 제조예 8(실시예 10에 해당), 제조 비교예 3(비교예 5에 해당)의 불소계 중합체 10 중량%, 산 가교제 사이멜 300[헥사메톡시메틸멜라민](닛본 사이텍 인더스트리즈사 제조) 4 중량%, 산 발생제 CGI-1397[(5-프로필술포닐옥시이미노-5H-티오펜-2-일리덴)-(2-메틸페닐)아세토니트릴](시바ㆍ스페셜리티ㆍ케미컬즈사 제조) 0.5 중량%, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 85.5 중량%의 용액을 실시예 1과 동일한 방법으로 초친수화한 유리 기판에 스핀 코팅하여 기판 상에 막 두께(용매를 제외한 막 두께) 3 ㎛의 막을 제조하였다. 110 ℃에서 3 분간 가열한 후, 상기 막에 라인/스페이스=10 ㎛/10 ㎛의 포토마스크를 통해 캐논 제조의 마스크 얼라이너 PLA-501로부터 365 nm의 자외선을 누적 조도 30 mJ/cm2의 조건으로 조사하고, 또한 PEB 처리로서 110 ℃에서 3 분간 가열하였다. 이 조작으로 조사 영역은 가교하여 용매에 불용해된다. 이어서, 알칼리 현상액 P3 disperse M(헨켈 재팬사 제조)의 15 % 수용액에 1 분간 침지함으로써 현상한 후, 수세, 건조, 200 ℃에서 1 시간 가열하여 발액 영역과 친액 영역을 포함하는 패턴 기판을 제조하였다. 패턴을 전계 효과형 주사형 전자 현미경(FE-SEM)으로 관찰했더니, 실시예 8 내지 10에서는 선폭 10 ㎛의 명료한 라인 패턴이 형성되었다. 한편, 비교예 5에서는 라인의 형상에 흐트러짐이 관찰되었다.10 wt% of fluoropolymers of Preparation Example 6 (corresponding to Example 8), Preparation Example 7 (corresponding to Example 9), Preparation Example 8 (corresponding to Example 10), and Comparative Comparative Example 3 (corresponding to Comparative Example 5). 4% by weight of acid crosslinking agent Cymel 300 [hexamethoxymethylmelamine] (manufactured by Nippon Cytec Industries, Inc.), acid generator CGI-1397 [(5-propylsulfonyloxyimino-5H-thiophene-2-ylidene) -(2-methylphenyl) acetonitrile] (Siba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 0.5 wt% solution of propylene glycol monomethyl ether acetate 85.5 wt% by spin coating on a superhydrophilic glass substrate in the same manner as in Example 1 A film having a thickness of 3 m (film thickness except solvent) was prepared on the substrate. After heating at 110 ° C. for 3 minutes, the film was subjected to 365 nm UV through a mask aligner PLA-501 manufactured by Canon through a photomask having a line / space = 10 μm / 10 μm of cumulative illuminance of 30 mJ / cm 2 . It was irradiated with, and heated at 110 ° C. for 3 minutes as a PEB treatment. In this operation, the irradiation region is crosslinked and insoluble in the solvent. Subsequently, it developed by immersing in 15% aqueous solution of alkaline developing solution P3 disperse M (made by Henkel Japan) for 1 minute, and it washed with water, drying, and it heats at 200 degreeC for 1 hour, and produced the pattern substrate containing a liquid repellent area and a lyophilic area | region. . The pattern was observed with a field effect scanning electron microscope (FE-SEM). In Examples 8 to 10, a clear line pattern having a line width of 10 mu m was formed. On the other hand, in the comparative example 5, the disturbance was observed in the shape of a line.
이들 패턴 기판에 액정 디스플레이 컬러 필터용 착색제를 잉크젯법에 의해 도포하였다. 잉크젯 장치는 Litrex 70(리트렉스사 제조)을 이용하여 1 방울당 용량 15 pL로, 도트 밀도 80 ㎛의 간격으로 패턴 기판에 토출하였다. 균일하게 친수화한 기판을 사용했을 경우, 용매 건조 후에 약 200 ㎛ 직경의 박막이 형성되는 것이 광학 현미경으로 관찰되었다. 한편, 패턴 기판을 사용한 경우, 실시예 8 내지 10에서는 선폭 10 ㎛의 친액 영역을 따라 명료하게 분열된 컬러 박막이 형성되었다. 이에 대하여, 비교예 5에서는 친액 영역뿐만 아니라 발액 영역에도 박막이 형성되는 부분이 존재하고, 컬러 박막의 분열이 불완전하였다.The coloring agent for liquid crystal display color filters was apply | coated to these pattern substrates by the inkjet method. The inkjet apparatus was discharged to the patterned substrate by the space | interval of dot density of 80 micrometers with the capacity of 15 pL per drop using Litrex 70 (made by Litrex company). In the case of using a uniformly hydrophilized substrate, it was observed with an optical microscope that a thin film having a diameter of about 200 μm was formed after solvent drying. On the other hand, in the case of using a pattern substrate, in Examples 8 to 10, a clearly divided color thin film was formed along the lyophilic region having a line width of 10 µm. In contrast, in Comparative Example 5, the thin film was formed not only in the lyophilic region but also in the liquid repellent region, and the color thin film was incompletely divided.
상기한 전자파 경화 조성물을 스핀 코팅한 막에 포토마스크를 통하지 않고 전면에 자외선을 조사하여 제조한 균일 발액 영역의 전락각을 측정하였다. 실시예 8 내지 10, 비교예 5의 n-헥사데칸에 대한 전락각은 각각 15°, 17°, 20°, 55°, PGMEA에 대한 전락각은 각각 17°, 20°, 21°, 62°이고, 실시예의 발액 영역은 액체가 전락하기 매우 쉬웠다. 전락각에 있어서는 액적에 대하여 경사면 방향으로 mgㆍsinα[여기서, m은 액적의 질량, g는 중력 가속도, α는 전락각임]의 힘이 가해진다. 즉, 전락각은 발액 영역에서 액적을 이동시키기 위한 최소의 힘을 나타낸다. 실시예 8 내지 10에서 컬러 필터용 착색제의 분열성이 양호했던 원인은 발액 영역에서 액적이 이동하기 쉬웠기 때문이라고 추정된다.The falling angle of the uniform liquid-repellent area | region prepared by irradiating the ultraviolet-ray to the whole surface through the film which spin-coated the said electromagnetic wave hardening composition through a photomask was measured. The tumble angles for n-hexadecane of Examples 8 to 10 and Comparative Example 5 were 15 °, 17 °, 20 °, 55 °, and the tumble angles for PGMEA were 17 °, 20 °, 21 °, and 62 °, respectively. The liquid-repellent region of the example was very easy for the liquid to fall down. In the fall angle, a force of mg · sinα (where m is the mass of the drop, g is the acceleration of gravity and α is the fall angle) is applied in the inclined plane with respect to the drop. In other words, the tumble angle represents the minimum force for moving the droplet in the liquid repellent region. The reason why the cleavability of the color filter coloring agent was good in Examples 8 to 10 is presumably because the liquid droplets moved easily in the liquid repellent region.
<제조예 9 내지 20, 비교 제조예 4><Manufacture example 9-20, Comparative manufacture example 4>
제조예 6의 플루오로아크릴레이트와 고연화점 단량체를 하기 표 2에 나타낸 것으로 치환한 경우를 제조예 9 내지 20, 비교 제조예 4로 하였다. 화합물명과 약칭의 관계는 이하와 같다. CH2=CHCOOCH2CH2C8F17(약칭 C8α-H), 2-메틸-2-아다만틸메타크릴레이트(약칭 AdMMA), 메틸메타크릴레이트(약칭 MMA), 이소보르닐메타크릴레이트(약칭 iBMA), 페닐메타크릴레이트(약칭 PhMA), 노르보르닐메틸메타크릴레이트(약칭 NBMA), 시클로헥실메타크릴레이트(약칭 CHMA). 중량 평균 분자량은, 모두 5,000 내지 12,000의 범위였다. 유리 전이점을 표 2에 나타내었다.The case where the fluoroacrylate and the high softening point monomer of manufacture example 6 were substituted by what was shown in following Table 2 was used as manufacture examples 9-20, and comparative manufacture example 4. The relationship between a compound name and an abbreviation is as follows. CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 8 F 17 (abbreviated C8α-H), 2-methyl-2-adamantyl methacrylate (abbreviated AdMMA), methyl methacrylate (abbreviated MMA), isobornyl methacrylate (Abbreviated iBMA), phenyl methacrylate (abbreviated PhMA), norbornylmethyl methacrylate (abbreviated NBMA), cyclohexyl methacrylate (abbreviated CHMA). The weight average molecular weights were the ranges of 5,000-12,000 in all. The glass transition points are shown in Table 2.
<실시예 11 내지 22, 비교예 6><Examples 11 to 22, Comparative Example 6>
실시예 8의 불소계 중합체(제조예 6)를 제조예 7 내지 20, 비교 제조예 4로 치환한 경우를 실시예 11 내지 22, 비교예 6으로 하였다. 패턴을 FE-SEM으로 관찰했더니, 실시예 11 내지 22에서는 선폭 10 ㎛의 명료한 라인 패턴이 형성되었다. 한편, 비교예 6에서는 라인의 형상에 흐트러짐이 관찰되었다. 이들 패턴화 기판에 컬러 필터용 착색제를 잉크젯법에 의해 도포하였다. 용매 건조 후의 박막을 광학 현미경으로 관찰했더니, 실시예 11 내지 22에서는 선폭 10 ㎛의 친액 영역을 따라 명료하게 분열된 컬러 박막이 형성되었다. 한편, 비교예 6에서는 친액 영역뿐만 아니라 발액 영역에도 박막이 형성되는 부분이 존재하였다.The case where the fluorine-type polymer (Example 6) of Example 8 was substituted by manufacture examples 7-20 and comparative manufacture example 4 was made into Examples 11-22, and comparative example 6. When the pattern was observed by FE-SEM, in Example 11-22, the clear line pattern of 10 micrometers of line widths was formed. On the other hand, in the comparative example 6, the disturbance was observed in the shape of a line. The coloring agent for color filters was apply | coated to these patterned board | substrates by the inkjet method. When the thin film after solvent drying was observed with the optical microscope, in Example 11-22, the clearly divided color thin film was formed along the lyophilic region of 10 micrometers of line widths. On the other hand, in the comparative example 6, the part in which the thin film was formed not only in the lyophilic region but also in the liquid repellent region existed.
한편, 상기 전자파 경화 조성물을 스핀 코팅한 막에 포토마스크를 통하지 않고 전면에 자외선을 조사하여 제조한 균일 발액 영역의 정적 접촉각과 전락각을 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.On the other hand, Table 2 shows the results of measuring the static contact angle and the fall angle of the uniform liquid-repellent region prepared by irradiating the entire surface of the electromagnetic wave curable composition by spin-coating the film without passing through a photomask.
<실시예 23><Example 23>
제조예 7의 불소계 중합체 8 중량%, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 4 중량%, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몬폴리노프로파논-1(시바ㆍ스페셜리티ㆍ케미컬즈(주) 제조, 이르가큐어 907) 1 중량%, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 82 중량%의 용액을 실시예 1과 동일한 방법으로 초친수화한 유리 기판에 스핀 코팅하여 기판 상에 막 두께(용매를 제외한 막 두께) 2 ㎛의 막을 제조하였다. 이하는 실시예 8과 동일한 방법으로 발액 영역과 친액 영역을 포함하는 패턴 기판을 제조하였다. 패턴을 FE-SEM으로 관찰했더니, 선폭 10 ㎛의 명료한 라인 패턴이 형성되었다.8% by weight of the fluoropolymer of Production Example 7, 4% by weight of pentaerythritol tetraacrylate, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-monolinopropanone-1 (Ciba specialty) A solution of 1% by weight of Irgacure 907, 82% by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate, was spin-coated to a superhydrophilic glass substrate in the same manner as in Example 1 Film thickness excluding solvent) 2 탆 membrane was prepared. A pattern substrate including a liquid repellent region and a lyophilic region was manufactured in the same manner as in Example 8. When the pattern was observed by FE-SEM, a clear line pattern with a line width of 10 mu m was formed.
이들 패턴 기판에 실시예 8과 동일한 방법으로 컬러 필터용 착색제를 잉크젯법에 의해 도포한 결과, 선폭 10 ㎛의 친액 영역을 따라 명료하게 분열된 컬러 박막이 형성되었다.When the color filter coloring agent was apply | coated to these pattern board | substrates by the method similar to Example 8 by the inkjet method, the color thin film which was clearly divided along the lyophilic region of 10 micrometers of line widths was formed.
<제조예 21>Production Example 21
제조예 14의 플루오로아크릴레이트를 로 치환한 그래프트 공중합체를 제조예 21로 하였다. 중량 평균 분자량은 13,000, 유리 전이점은 125 ℃였다.Fluoroacrylate of Preparation Example 14 The graft copolymer substituted with was obtained as Preparation Example 21. The weight average molecular weight was 13,000 and the glass transition point was 125 degreeC.
<실시예 24><Example 24>
실시예 16의 불소계 중합체(랜덤 공중합체)를 제조예 21의 그래프트 공중합체로 치환한 경우를 실시예 24로 하였다. 패턴을 FE-SEM으로 관찰했더니, 선폭 10 ㎛의 명료한 라인 패턴이 형성되었다. 이들 패턴 기판에 실시예 8과 동일한 방법으로 컬러 필터용 착색제를 잉크젯법에 의해 도포한 결과, 선폭 10 ㎛의 친액 영역을 따라 명료하게 분열된 컬러 박막이 형성되었다.Example 24 replaced the fluorine-type polymer (random copolymer) of Example 16 with the graft copolymer of Production Example 21. When the pattern was observed by FE-SEM, a clear line pattern with a line width of 10 mu m was formed. When the color filter coloring agent was apply | coated to these pattern board | substrates by the method similar to Example 8 by the inkjet method, the color thin film which was clearly divided along the lyophilic region of 10 micrometers of line widths was formed.
상기 전자파 경화 조성물을 스핀 코팅한 막에 포토마스크를 통하지 않고 전면에 자외선을 조사하여 제조한 균일 발액 영역의 전락각을 측정한 결과, n-헥사데칸에 대한 전락각은 10°, PGMEA에 대한 전락각은 14°이며, 랜덤 공중합체를 사용한 실시예 16보다 성능이 더 향상되었다.As a result of measuring the tumble angle of the uniform liquid-repellent region prepared by irradiating the front surface of the film with the electromagnetic wave curing composition without passing through a photomask, the tumble angle with respect to n-hexadecane was 10 ° and tumbled with respect to PGMEA. The angle was 14 degrees, which improved the performance more than Example 16 using a random copolymer.
-발액 영역에서의 접촉각의 측정 방법- -Measuring method of contact angle in liquid repellent area-
본 발명의 발액 영역은 미소한 면적이기 때문에, 그 상태로는 접촉각을 측정하는 것이 불가능하다. 따라서, 접촉각을 측정하기 위해 이하의 방법으로 큰 면적의 발액 영역을 제조하였다. 본 발명의 전자파 경화 조성물을 3 cm×3 cm의 기재에 스핀 코팅법(2000 rpm, 30 초)에 의해 균일하게 도포하고, 질소 분위기하에서 누적 조도 1000 mJ/cm2의 자외선을 조사함으로써 도막을 경화시켰다. 접촉각은 수평으로 둔 기판에 마이크로실린지로부터 물 또는 n-헥사데칸 2 μL를 적하하여 전자동 접촉각계로 측정하였다.Since the liquid-repellent area of this invention is a small area, it is impossible to measure a contact angle in that state. Therefore, a large liquid repellent area was produced by the following method in order to measure the contact angle. The electromagnetic wave hardening composition of this invention is apply | coated uniformly to the base material of 3 cm x 3 cm by spin-coating method (2000 rpm, 30 second), and a coating film is hardened by irradiating the ultraviolet-ray of 1000 mJ / cm <2> of accumulated illuminance under nitrogen atmosphere. I was. Contact angle was measured by the fully automatic contact angle meter by dropping 2 microliters of water or n-hexadecane from the micro syringe to the horizontally placed board | substrate.
<실시예 25><Example 25>
CH2=C(Cl)COO-CH2CH2C4F9[Rf(C4)α-Cl 아크릴레이트라고 함] 90 중량%, 1,6-헥산디올디아크릴레이트(HX-2A라고 함) 10 중량%를 혼합 용해하고, 이 혼합물에 대하여 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몬폴리노프로파논-1(시바ㆍ스페셜리티ㆍ케미컬즈(주)로부터 시판되고 있는 이르가큐어 907) 5 중량%를 첨가하여 용해하였다. 이 전자파 경화 조성물의 접촉각을 표 1에 나타내었다. 물, n-헥사데칸의 어느 액적에서나 높은 발액성을 나타내었다.CH 2 = C (Cl) COO-CH 2 CH 2 C 4 F 9 [called Rf (C4) α-Cl acrylate] 90% by weight, 1,6-hexanedioldiacrylate (called HX-2A) 10 weight% is melt | dissolved, and it is marketed from 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-monolino propanone- 1 (Ciba specialty chemicals Co., Ltd.) with respect to this mixture. 5% by weight of Irgacure 907) was added and dissolved. The contact angle of this electromagnetic wave hardening composition is shown in Table 1. It showed high liquid repellency in water, n-hexadecane droplets.
실시예 25의 전자파 경화 조성물을 노즐 직경 50 ㎛의 잉크젯 장치로부터 토출하고, 라인/스페이스=100 ㎛/100 ㎛의 발액 영역을 기판의 실리콘 웨이퍼 상에 묘화하였다. 실리콘 웨이퍼는 아세톤으로 세정한 후, 진공 자외광을 조사함으로써 표면을 초친수화한 것을 사용하였다. 이 기판에 질소 분위기하에서 누적 조도 1000 mJ/cm2의 자외선을 조사함으로써, 전자파 경화 조성물의 막을 경화시켰다.The electromagnetic wave hardening composition of Example 25 was discharged from the inkjet apparatus of the nozzle diameter of 50 micrometers, and the liquid-repellent area | region of line / space = 100 micrometers / 100 micrometer was drawn on the silicon wafer of a board | substrate. After the silicon wafer was washed with acetone, a superhydrophilized surface was used by irradiating vacuum ultraviolet light. The film | membrane of the electromagnetic wave hardening composition was hardened by irradiating this board | substrate with the ultraviolet-ray of cumulative roughness 1000mJ / cm <2> in nitrogen atmosphere.
이 패턴 기판에 폴리(9,9-디옥틸플루오렌)[F8이라고 함]의 1 중량% 톨루엔 용액을 스핀 코팅법(2000 rpm, 30 초)에 의해 도포하였다. 톨루엔 건조 후의 박막을 광학 현미경으로 관찰했더니, 라인 폭 100 ㎛의 친액 영역을 따라 명료하게 분열된 중합체 박막이 형성되었다.A 1 wt% toluene solution of poly (9,9-dioctylfluorene) [referred to F8] was applied to this patterned substrate by spin coating (2000 rpm, 30 seconds). When the thin film after toluene drying was observed under the optical microscope, a clearly divided polymer thin film was formed along the lyophilic region having a line width of 100 mu m.
<실시예 26, 27><Example 26, 27>
실시예 25의 HX-2A 대신에 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMP-3A라고 함)를 사용한 경우를 실시예 26, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(PEN-4A라고 함)를 사용한 경우를 실시예 27로 하였다. 어느 경우에나 높은 발액성을 나타내고, 또한 패턴 기판에 대한 F8 박막의 분열성도 양호하였다.Example 26 The use of trimethylolpropane triacrylate (referred to as TMP-3A) in place of the HX-2A of Example 25 is followed by the use of pentaerythritol tetraacrylate (referred to as PEN-4A). It was set as. In all cases, it showed high liquid repellency, and the cleavage property of the F8 thin film with respect to the pattern substrate was also favorable.
<실시예 28><Example 28>
실시예 25의 Rf(C4)α-Cl 아크릴레이트 대신에 CH2=C(H)COO-CH2CH2C6F13 [Rf(C6)아크릴레이트라고 함]을 사용하고, 이르가큐어 907을 1 중량%로 한 경우를 실시예 28로 하였다. 이 계에서는 이르가큐어 907을 2 중량% 이상 배합하면, 전자파 경화 조성물이 균일하게 용해되지 않았다. 이 전자파 경화 조성물은 높은 발액성을 나타내고, 또한 패턴 기판에 대한 F8 박막의 분열성도 양호하였다.CH 2 = C (H) COO-CH 2 CH 2 C 6 F 13 in place of the Rf (C 4) α-Cl acrylate of Example 25 Example 28 was used for making Irgacure 907 1 weight% using [referred to as Rf (C6) acrylate]. In this system, when Irgacure 907 was blended 2% by weight or more, the electromagnetic wave curing composition did not dissolve uniformly. This electromagnetic wave hardening composition showed high liquid repellency, and also the cleavability of the F8 thin film with respect to the pattern board | substrate was also favorable.
<비교예 7, 8><Comparative Example 7, 8>
실시예 28의 HX-2A 대신에 TMP-3A를 사용한 경우를 비교예 7, PEN-4A를 사용한 경우를 비교예 8로 하였다. 이 계에서는 TMP-3A, PEN-4A를 배합하면, 전자파 경화 조성물이 균일하게 용해되지 않았다.The case where TMP-3A was used instead of HX-2A of Example 28 was used as the comparative example 7, and the case where PEN-4A was used for the comparative example 8. In this system, when TMP-3A and PEN-4A were blended, the electromagnetic wave curing composition did not dissolve uniformly.
<비교예 9 내지 11><Comparative Examples 9 to 11>
실시예 25의 Rf(C4)α-Cl 아크릴레이트 대신에 라우릴아크릴레이트를, 다관능 아크릴레이트로서 HX-2A, TMP-3A, PEN-4A를 사용한 경우를 각각 비교예 9, 10, 11로 하였다. 이 전자파 경화 조성물은 n-헥사데칸에 대한 발액성이 거의 없고, 또한 패턴 기판에 대한 F8 박막의 분열성도 불량하였다.Using lauryl acrylate in place of Rf (C4) α-Cl acrylate of Example 25 and using HX-2A, TMP-3A, PEN-4A as polyfunctional acrylates, respectively, as Comparative Examples 9, 10, and 11 It was. This electromagnetic wave hardening composition had little liquid repellency with respect to n-hexadecane, and was also poor in the cleavability of the F8 thin film with respect to a pattern substrate.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013165223A1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | 주식회사 엘지화학 | Ink composition capable of being used in manufacturing solar cells and pattern formation method using same |
US9302466B2 (en) | 2012-05-03 | 2016-04-05 | Lg Chem, Ltd. | Ink composition usable in solar battery manufacturing process, and method of forming pattern using the same |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5083444B2 (en) * | 2005-09-28 | 2012-11-28 | Jnc株式会社 | Fluoropolymer and resin composition |
JP5050473B2 (en) * | 2005-09-28 | 2012-10-17 | Jnc株式会社 | Fluoropolymer and resin composition |
JP2007227715A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Stanley Electric Co Ltd | Manufacturing method for patterning substrate |
JP5028887B2 (en) * | 2006-07-04 | 2012-09-19 | ダイキン工業株式会社 | Fluorine-based photosensitive composition |
US7989560B2 (en) * | 2006-12-15 | 2011-08-02 | Chisso Corporation | Fluorine-containing polymer and resin composition |
JP5418224B2 (en) * | 2007-03-23 | 2014-02-19 | Jnc株式会社 | Polymer and surface treatment agent containing polymer |
KR101421738B1 (en) * | 2007-04-18 | 2014-07-22 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | Repellent resist composition |
JP5346509B2 (en) * | 2007-07-10 | 2013-11-20 | 新日鉄住金化学株式会社 | Photosensitive resin composition for forming color filter partition walls, light-shielding color filter partition walls and color filters formed using the same |
JP5346508B2 (en) * | 2007-07-10 | 2013-11-20 | 新日鉄住金化学株式会社 | Photosensitive resin composition for forming color filter partition walls, light-shielding color filter partition walls and color filters formed using the same |
TWI440903B (en) | 2007-07-10 | 2014-06-11 | Nippon Steel & Sumikin Chem Co | Photosensitive resin composition for forming partition of color filter and partition of color filter formed by using the same as well as color filter and manufacturing method for color filter |
JP5324868B2 (en) * | 2007-09-26 | 2013-10-23 | 富士フイルム株式会社 | Photocurable coating composition, overprint and method for producing the same |
JP5338258B2 (en) * | 2008-10-30 | 2013-11-13 | Jnc株式会社 | Positive photosensitive composition, cured film obtained from the composition, and display element having the cured film |
CN102804061A (en) * | 2009-05-08 | 2012-11-28 | 惠普开发有限公司 | Functionalized perfluoropolyether material as a hydrophobic coating |
JP5428657B2 (en) * | 2009-08-31 | 2014-02-26 | ダイキン工業株式会社 | Liquid repellent-topcoat composition for lyophilic patterning |
JP4947244B2 (en) * | 2010-06-02 | 2012-06-06 | Dic株式会社 | Cationic polymerizable composition, adhesive containing the same, and cured product and polarizing plate obtained using the same |
WO2013024764A1 (en) * | 2011-08-12 | 2013-02-21 | ダイキン工業株式会社 | Liquid-repellent curable ink composition |
KR101487578B1 (en) * | 2012-04-25 | 2015-01-29 | 주식회사 엘지화학 | Ink composition for use in manufacturing of solar cell and method for producing solar cell using the same |
US9447220B2 (en) | 2012-11-19 | 2016-09-20 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Self-assembled structures, method of manufacture thereof and articles comprising the same |
US9223214B2 (en) * | 2012-11-19 | 2015-12-29 | The Texas A&M University System | Self-assembled structures, method of manufacture thereof and articles comprising the same |
US8822130B2 (en) * | 2012-11-19 | 2014-09-02 | The Texas A&M University System | Self-assembled structures, method of manufacture thereof and articles comprising the same |
TWI617629B (en) * | 2013-05-01 | 2018-03-11 | Jsr股份有限公司 | Method of manufacturing substrate having concave pattern, composition, method of forming conductive film, electronic circuit and electronic device |
US9405189B2 (en) | 2013-09-06 | 2016-08-02 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Self-assembled structures, method of manufacture thereof and articles comprising the same |
US10078261B2 (en) | 2013-09-06 | 2018-09-18 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Self-assembled structures, method of manufacture thereof and articles comprising the same |
JP6406817B2 (en) * | 2013-12-10 | 2018-10-17 | デクセリアルズ株式会社 | Cured resin molding |
FR3017395B1 (en) * | 2014-02-11 | 2017-11-03 | Arkema France | METHOD FOR CONTROLLING THE SURFACE ENERGY OF A SUBSTRATE |
GB201403558D0 (en) | 2014-02-28 | 2014-04-16 | P2I Ltd | Coating |
JP6455077B2 (en) * | 2014-10-30 | 2019-01-23 | Jsr株式会社 | Method for producing substrate having metal wire, polarizing element and electrode substrate |
JP6453622B2 (en) | 2014-11-21 | 2019-01-16 | デクセリアルズ株式会社 | Wiring board manufacturing method and wiring board |
GB2601447A (en) * | 2015-06-09 | 2022-06-01 | P2I Ltd | Coatings |
WO2017018129A1 (en) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | Jsr株式会社 | Layered wiring forming method |
JP6346161B2 (en) | 2015-12-15 | 2018-06-20 | 株式会社東芝 | Pattern formation method |
JP6609370B2 (en) * | 2016-03-30 | 2019-11-20 | 東京応化工業株式会社 | Surface treatment method and surface treatment liquid |
KR102504559B1 (en) | 2017-11-17 | 2023-03-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display apparatus and method of manufacturing the same |
JP7189427B2 (en) * | 2017-12-22 | 2022-12-14 | セントラル硝子株式会社 | Surface treatment agent and method for producing surface treated body |
JP7392472B2 (en) * | 2017-12-25 | 2023-12-06 | Agc株式会社 | Method for manufacturing base material with metal pattern and composition used therein |
JP7213647B2 (en) * | 2018-09-27 | 2023-01-27 | 第一工業製薬株式会社 | Copolymers and water and oil repellents |
JP2020118735A (en) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | ダイキン工業株式会社 | Lyophilic-repellent pattern forming agent, base material having lyophilic-repellent pattern forming agent on surface, and method for producing article having lyophilic-repellent pattern on at least part of surface |
JP7395278B2 (en) * | 2019-07-31 | 2023-12-11 | 日東電工株式会社 | Photosensitive composition, device, and device manufacturing method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004004227A (en) | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Positive resist composition |
JP2004277494A (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Asahi Glass Co Ltd | Fluororesin and photosensitive resin composition |
JP2005023234A (en) * | 2003-07-04 | 2005-01-27 | Jsr Corp | Acrylic polymer and radiation-sensitive resin composition |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0697653B2 (en) * | 1985-08-23 | 1994-11-30 | 日本電信電話株式会社 | Thin film fine pattern forming method |
JPH05255496A (en) * | 1992-01-18 | 1993-10-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Fluorine-containing polyether di(meth)acrylate and photocurable composition |
JP3562599B2 (en) * | 1995-08-18 | 2004-09-08 | 大日本インキ化学工業株式会社 | Photoresist composition |
JP2002006501A (en) * | 1999-11-09 | 2002-01-09 | Sumitomo Chem Co Ltd | Chemical amplification resist composition |
JP2002040650A (en) * | 2000-07-25 | 2002-02-06 | Fujifilm Arch Co Ltd | Negative photosensitive resin composition |
JP2003188073A (en) * | 2001-12-18 | 2003-07-04 | Seiko Epson Corp | Resist applying apparatus, resist applying method, and manufacturing method for semiconductor device |
JP2003228164A (en) * | 2002-02-06 | 2003-08-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | Original plate for planographic printing plate |
JP2003262959A (en) * | 2002-03-11 | 2003-09-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | Negative resist composition |
JP4066237B2 (en) * | 2002-06-17 | 2008-03-26 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Method for producing molding die for optical element |
JP2004061629A (en) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Dainippon Printing Co Ltd | Manufacturing method for functional element |
JP2004109887A (en) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Original plate for lithographic printing plate |
JP2004151618A (en) * | 2002-11-01 | 2004-05-27 | Asahi Glass Co Ltd | Photosensitive resin and negative type photosensitive resin composition |
EP1560068B1 (en) * | 2002-11-06 | 2008-01-23 | Asahi Glass Company Ltd. | Barrier rib and its method of preparation |
JP2004200244A (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Sharp Corp | Method and device for forming pattern |
JP2004272227A (en) * | 2003-02-21 | 2004-09-30 | Jsr Corp | Negative radiation-sensitive resin composition |
JP2005043876A (en) * | 2003-07-09 | 2005-02-17 | Jsr Corp | Photosensitive fluorine-containing resin composition, hardened film obtained from the composition, and method for forming pattern |
JP4474991B2 (en) * | 2004-04-27 | 2010-06-09 | 旭硝子株式会社 | Resist composition and coating film thereof |
-
2006
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004004227A (en) | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Positive resist composition |
JP2004277494A (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Asahi Glass Co Ltd | Fluororesin and photosensitive resin composition |
JP2005023234A (en) * | 2003-07-04 | 2005-01-27 | Jsr Corp | Acrylic polymer and radiation-sensitive resin composition |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013165223A1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | 주식회사 엘지화학 | Ink composition capable of being used in manufacturing solar cells and pattern formation method using same |
US9302466B2 (en) | 2012-05-03 | 2016-04-05 | Lg Chem, Ltd. | Ink composition usable in solar battery manufacturing process, and method of forming pattern using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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Cheng | Toward Sub-10 Nm Lithographic Processes: Epoxy-based Negative Tone Molecular Resists and Directed Self-assembly (DSA) of High [chi] Block Copolymers |
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