有機絶縁膜用樹脂組成物及びその製造方法、前記樹脂組成物を含む表示板
【課題】耐熱性が強化された有機絶縁膜を提供する。
【解決手段】不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物５乃至３５重量％、スチレン系化合物５乃至４０重量％、エポキシ系化合物５乃至４０重量％、イソボルニル系化合物０．１乃至１０重量％及びジシクロペンタジエン系化合物２０乃至４０重量％を重合して製造される有機絶縁膜用樹脂組成物及びその製造方法と前記樹脂組成物で形成された絶縁膜を含む表示板。
【解決手段】不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物５乃至３５重量％、スチレン系化合物５乃至４０重量％、エポキシ系化合物５乃至４０重量％、イソボルニル系化合物０．１乃至１０重量％及びジシクロペンタジエン系化合物２０乃至４０重量％を重合して製造される有機絶縁膜用樹脂組成物及びその製造方法と前記樹脂組成物で形成された絶縁膜を含む表示板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機絶縁膜用樹脂組成物及びその製造方法、前記樹脂組成物を含む表示板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）または有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）などの平板表示装置は、複数の導電層または半導体層と、これらを絶縁するための絶縁膜を含む。
絶縁膜は有機または無機物質で構成でき、このうちの有機絶縁膜は無機絶縁膜より透過率を高めることができて、表示装置で視野角を広くして輝度を向上できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、有機絶縁膜は耐熱性が弱い。そのために高温で行われる後続工程で絶縁膜の透過率及び接着性が悪くなるだけではなく、有機絶縁膜から昇華した気体の噴出によって残像のような表示特性不良が現れる。また、昇華した気体は他の層に影響を与えて、悪臭及び装備の劣化を起こす。
本発明が目的とする技術的課題は、前記の問題を解決するため有機絶縁膜の耐熱性を強化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明１による有機絶縁膜用樹脂組成物は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物５乃至３５重量％、スチレン系化合物５乃至４０重量％、エポキシ系化合物５乃至４０重量％、イソボルニル系化合物０．１乃至１０重量％及びジシクロペンタジエン系化合物２０乃至４０重量％を重合して製造される。
これにより、有機絶縁膜の耐熱性を強化して、後続工程で絶縁膜が損傷されることを防止できる。よって、有機絶縁膜の透過率及び接着性を強化して絶縁膜で昇華された気体の噴出によって発生する残像のような表示特性不良が防止できる。
【０００５】
なお、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物は、固形分の総含量に対して５乃至３５重量％に含まれている場合、共重合反応性及びアルカリ水溶液に対する溶解性側面から好ましい。また、スチレン系化合物は、固形分の総含量に対して５乃至４０重量％に含まれている場合、共重合反応性側面から好ましい。また、エポキシ系化合物は、固形分の総含量に対して５乃至４０重量％に含まれている場合、共重合反応成果パターンの接着性及び耐熱性を高めることができる。また、イソボルニル系化合物は、固形分の総含量に対して０．１乃至１０重量％に含まれていることが好ましく、１０重量％を超える場合温度上昇によって多量の昇華物が発生する。また、ジシクロペンタジエン系化合物は、固形分の総含量に対して２０乃至４０重量％に含まれている場合、耐熱性を高めることができて好ましい。
【０００６】
発明２は、発明１において、前記不飽和カルボン酸は、アクリル酸（ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、メタクリル酸（ｍｅｔａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、クロトン酸（ｃｒｏｔｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、イタコン酸（ｉｔａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、マレイン酸（ｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ）、フマル酸（ｆｕｍａｒｉｃ ａｃｉｄ）、シトラコン酸（ｃｉｔｒａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）及びメサコン酸（ｍｅｓａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）または桂皮酸（ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ）より選択された少なくとも１種を含むことができる。
【０００７】
発明３は、発明１において、前記スチレン系化合物は、スチレン（ｓｔｙｒｅｎｅ）、α-メチルスチレン（α-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）、ｍ-メチルスチレン（ｍ-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）、ｐ-メチルスチレン（ｐ-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）及びビニルトルエン（ｖｉｎｙｌ ｔｏｌｕｅｎｅ）より選択された少なくとも１種を含むことができる。
【０００８】
発明４は、発明１において、前記エポキシ系化合物は、グリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、β-エチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４-エポキシブチル（メタ）アクリレート、６，７-エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ-ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ-ビニルベンジルグリシジルエーテル及びｐ-ビニルベンジルグリシジルエーテルより選択された少なくとも１種を含むことができる。
【０００９】
発明５は、発明１において、前記イソボルニル系化合物は、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２-メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチール（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート及び２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートより選択された少なくとも１種を含むことができる。
【００１０】
発明６は、発明１において、前記ジシクロペンタジエン系化合物は、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、トリス-２-アクリロオキシエチルイソシアヌレート、ペンタメチルピペリジル（メタ）クリレート及びエチレンオキシドビスフェノールＡ（メタ）クリレートより選択された少なくとも１種を含むことができる。
【００１１】
発明７は、発明１において、前記樹脂組成物は、総固形分に対して０．０１乃至１５重量％の重合開始剤をさらに含むことができる。
発明８は、発明７において、前記重合開始剤は、２，２´−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、２，２´−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２´−アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２´−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２´−アゾビス（４-メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２´−アゾビス（４−シアノ吉草酸）及びジメチル２，２´−アゾビスイソブチルレートより選択された少なくとも１種を含むことができる。
【００１２】
本発明９による有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはこれらの混合物５乃至４０重量％、スチレン系化合物５乃至４０重量％、エポキシ系化合物５乃至４０重量％、イソボルニル系化合物０．１乃至１０重量％、ジシクロペンタジエン系化合物２０乃至４０重量％、そして重合開始剤０．０１乃至１５重量％を重合して共重合体溶液を製造する段階、そして前記共重合体溶液を精製して共重合体樹脂を製造する段階を含む。
【００１３】
発明１０は、発明９において、前記共重合体溶液を製造する段階は、前記不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、前記スチレン系化合物、前記エポキシ系化合物、前記イソボルニル系化合物、前記ジシクロペンタジエン系化合物及び前記重合開始剤を含有した溶液を製造する段階、そして前記溶液を加温する段階を含むことができる。
【００１４】
発明１１は、発明１０において、前記溶液を加温する段階は、４０乃至８０℃で行うことができる。
発明１２は、発明１１において、前記溶液を加温する段階は、４乃至４８時間の間、１００乃至５００ｒｐｍの速度で行うことができる。
発明１３は、発明１０において、前記溶液を加温する段階後に、重合禁止剤０．００１乃至１重量％を添加して前記重合を完了する段階をさらに含むことができる。固形分の総含量に対して０．００１乃至１重量％程度添加する場合変色性、熱安定性及び保管安定性側面から好ましい。
【００１５】
発明１４は、発明１３において、前記重合禁止剤は、フェノール基を有しないラクトン、ホスファート及びホスホナイトより選択された少なくとも１種を含むことができる。
発明１５は、発明９において、前記共重合体樹脂を製造する段階後に、前記共重合体樹脂を溶剤に溶解する段階をさらに含むことができる。
発明１６は、発明１５において、前記溶剤はプロピオネート、メタノール、プロピレングリコールモノエチルアセテート、プロピレングリコールモノエチルプロピオネート、ブチルアセテート、乳酸エチル、カルビトール及びプロピレングリコールメチルエチルエーテルより選択された少なくとも１種を含むことができる。
【００１６】
本発明１７による表示板は基板、前記基板上に形成されている複数の薄膜パターン及び前記薄膜パターン上に形成されている絶縁膜を含み、前記絶縁膜は総固形分に対して５乃至３５重量％の不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、５乃至４０重量％のスチレン系化合物、５乃至４０重量％のエポキシ系化合物、０．１乃至１０重量％のイソボルニル系化合物及び２０乃至４０重量％のジシクロペンタジエン系化合物を重合して形成された共重合体樹脂を含む。
【００１７】
発明１８は、発明１７において、前記薄膜パターンはゲート電極を含むゲート線、前記ゲート線上に形成されているゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜上の所定領域に形成されている半導体層、前記ゲート絶縁膜及び半導体層上に形成されていてソース電極を含むデータ線、及び前記ソース電極と所定間隔で対向しているドレイン電極を含むことができる。
発明１９は、発明１８において、前記絶縁膜上に前記ドレイン電極と連結されている画素電極をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、有機絶縁膜の耐熱性を強化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態１による有機絶縁膜用樹脂組成物に対して詳細に説明する。
本発明の実施形態１による樹脂組成物はアクリル系共重合体樹脂を含む。
アクリル系共重合体樹脂は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、スチレン系化合物、エポキシ系化合物、イソボルニル系化合物、及びジシクロペンタジエン系化合物を重合して得ることができる。
【００２０】
これらの中で不飽和カルボン酸または、不飽和カルボン酸無水物にはアクリル酸（ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、メタクリル酸（ｍｅｔａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、クロトン酸（ｃｒｏｔｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、イタコン酸（ｉｔａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、マレイン酸（ｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ）、フマル酸（ｆｕｍａｒｉｃ ａｃｉｄ）、シトラコン酸（ｃｉｔｒａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、メサコン酸（ｍｅｓａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）及び桂皮酸（ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ）が含まれて、この中で選択された１種または２種以上を混合して使用することができる。
【００２１】
この中で、アクリル酸、メタクリル酸、または無水マレイン酸を使用するのが好ましい。
不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物は、固形分の総含量に対して５乃至３５重量％に含まれている場合、共重合反応性及びアルカリ水溶液に対する溶解性側面から好ましい。
【００２２】
他の成分であるスチレン系化合物にはスチレン（ｓｔｙｒｅｎｅ）、α-メチルスチレン（α-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）、ｍ-メチルスチレン（ｍ-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）、ｐ-メチルスチレン（ｐ-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）及びビニルトルエン（ｖｉｎｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）などが含まれて、この中で選択された１種または２種以上を混合して使用することができる。
【００２３】
スチレン系化合物は、固形分の総含量に対して５乃至４０重量％に含まれている場合、共重合反応性側面から好ましい。
他の成分であるエポキシ系化合物には、グリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、β-エチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４-エポキシブチル（メタ）アクリレート、６，７-エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ-ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ-ビニルベンジルグリシジルエーテル及びｐ-ビニルベンジルグリシジルエーテルなどが含まれて、この中で選択された１種または２種以上を混合して使用できる。
【００２４】
エポキシ系化合物は、固形分の総含量に対して５乃至４０重量％に含まれている場合、共重合反応成果パターンの接着性及び耐熱性を高めることができる。
他の成分であるイソボルニル系化合物には、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２-メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチール（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート及び２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどが含まれて、この中で選択された１種または２種以上を混合して使用できる。
【００２５】
イソボルニル系化合物は、固形分の総含量に対して０．１乃至１０重量％に含まれていることが好ましく、１０重量％を超える場合温度上昇によって多量の昇華物が発生する。
他の成分であるジシクロペンタジエン系化合物には、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、トリス-２-アクリロオキシエチルイソシアヌレート、ペンタメチルピぺリジル（メタ）クリレート及びエチレンオキシドビスフェノールＡ（メタ）クリレートより選択された少なくとも１種または２種以上を混合して使用することができる。
【００２６】
ジシクロペンタジエン系化合物は、固形分の総含量に対して２０乃至４０重量％に含まれている場合、耐熱性を高めることができて好ましい。
前述した不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、スチレン系化合物、エポキシ系化合物、イソボルニル系化合物、及びジシクロペンタジエン系化合物は重合開始剤によって重合を開始する。
【００２７】
重合開始剤には過酸化物またはアゾ系化合物が含まれて、このうちのアゾ系化合物には２，２’-アゾビス（２-アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、２，２’-アゾビス（２-メチルブチロニトリル）、２，２’-アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’-アゾビス（２，４-ジメチルバレロニトリル）、２，２’-アゾビス（４-メトキシ-２，４-ジメチルバレロニトリル）及び２，２’-アゾビス（４-シアノ吉草酸）及びジメチル２，２’-アゾビスイソブチルレートが含まれることができる。
【００２８】
重合開始剤は、固形分の総含量に対して０．０１乃至１５重量％に含まれていることが好ましく、０．０１重量％未満である場合分子量が大き過ぎて、１５重量％を超える場合分子量が小さ過ぎてパターン形状が不良になって現象性及び残膜率が低下する。
前述した不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、スチレン系化合物、エポキシ系化合物、イソボルニル系化合物、ジシクロペンタジエン系化合物及び重合開始剤は溶媒に溶解された溶液状態で製造する。
【００２９】
この時使用することができる溶媒には、例えば、メタノール、テトラハイドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエチルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエチルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールブチルエーテルプロピオネート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、４-ヒドロキシ４-メチル２-ペンタノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、２-ヒドロキシプロピオン酸エチル、２-ヒドロキシ２-メチルプロピオン酸メチル、２-ヒドロキシ-２-メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、３-ヒドロキシプロピオン酸メチル、３-ヒドロキシプロピオン酸エチル、３-ヒドロキシプロピオン酸プロピル、３-ヒドロキシプロピオン酸ブチル、２-ヒドロキシ３-メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、２-メトキシプロピオン酸メチル、２-メトキシプロピオン酸エチル、２-メトキシプロピオン酸プロピル、２-メトキシプロピオン酸ブチル、２-エトキシプロピオン酸メチル、２-エトキシプロピオン酸エチル、２-エトキシプロピオン酸プロピル、２-エトキシプロピオン酸ブチル、２-ブトキシプロピオン酸メチル、２-ブトキシプロピオン酸エチル、２-ブトキシプロピオン酸プロピル、２-ブトキシプロピオン酸ブチル、３-メトキシプロピオン酸メチル、３-メトキシプロピオン酸エチル、３-メトキシプロピオン酸プロピル、３-メトキシプロピオン酸ブチル、３-エトキシプロピオン酸メチル、３-エトキシプロピオン酸エチル、３-エトキシプロピオン酸プロピル、３-エトキシプロピオン酸ブチル、３-プロポキシプロピオン酸メチル、３-プロポキシプロピオン酸エチル、３-プロポキシプロピオン酸プロピル、３-プロポキシプロピオン酸ブチル、３-ブトキシプロピオン酸メチル、３-ブトキシプロピオン酸エチル、３-ブトキシプロピオン酸プロピル、３-ブトキシプロピオン酸ブチルなどが含まれて、これらを単独または２種以上混合して使用することができる。
【００３０】
前記溶媒の含量は特に限定されないが、固形分の総含量に対して１乃至１０倍程度含まれてもよい。
前記溶液は、所定温度で溶液重合してアクリル系共重合体溶液を得ることができる。
溶液重合は、開始剤であるアゾ系化合物の１０時間半減期温度より高い温度で実施する場合、高い収率を得ることができて、好ましくは４０乃至８０℃、さらに好ましくは４５乃至７０℃で行うことができる。この時、溶液重合は４乃至４８時間の間、好ましくは１００乃至５００ｒｐｍ、さらに好ましくは１５０乃至４００ｒｐｍの反応速度で行うことができる。
【００３１】
溶液重合は、重合禁止剤の添加によって終了できる。重合禁止剤は、フェノール基を有しないラクトン（ｌａｃｔｏｎｅ）、ホスファイト（ｐｈｏｓｐｈｉｔｅ）またはホスホナイト（ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｔｅ）等から選択できて、固形分の総含量に対して０．００１乃至１重量％程度添加する場合変色性、熱安定性及び保管安定性側面から好ましい。
前記条件で溶液重合時、アクリル系共重合体溶液の重合転換率は４５乃至８０重量％程度でありうる。
【００３２】
前記のように重合されたアクリル系共重合体溶液は、精製して最終アクリル系共重合体樹脂で製造できる。
精製は、アクリル系共重合体溶液中に未反応単量体、重合開始剤及び有機溶媒などを高真空下で揮発させる方法、有機酸貨物係ラジカル開始剤と反応させる方法または多量の不溶性溶媒中に共重合体溶液を滴下して抽出する方法などで行うことができる。このうちの多量の不溶性溶媒中に共重合体溶液を滴下して抽出する方法が好ましく、これは共重合体溶液をヘキサン、ヘプタン、メタノール、水などのような不溶性溶媒に滴下して重合体を抽出する段階、ろ過分別する段階及び必要に応じて溶剤に溶解する段階に行うことができる。このような精製によってアクリル系共重合体溶液中に残留する未反応単量体及び重合開始剤などを除去して収率を高めることができる。
【００３３】
アクリル系共重合体樹脂は、例えばプロピオネート、メタノール、プロピレングリコールモノエチルアセテート、プロピレングリコールモノエチルプロピオネート、ブチルアセテート、乳酸エチル、カルビトール及びプロピレングリコールメチルエチルエーテルより選択された一つ以上の溶剤に溶解して溶液状態のアクリル系共重合体樹脂を完成する。
以下、本発明の理解のために実験例及び実施形態を提示するが、これは本発明を例示するだけで、本発明の範囲を限定することはない。
[実験例]
[実験例１]
反応器と冷却器を有する１Ｌ（リットル）の容器にメタクリル酸３５重量％、スチレン５重量％、グリシジルメタクリレート３０重量％、イソボルニルメタクリレート１重量％、ジシクロペンテニルオキシアクリル酸エチル２９重量％及び前記固形分１００重量部に対して４００重量部のテトラヒドロフラン（溶媒）を含んだ溶液を投入した。前記溶液を容器で４００ｒｐｍの速度で十分に混合した後、ここに開始剤に２，２’-アゾビス（２，４-ジメチルバレロニトリル）を前記固形分総含量対比１５重量％を添加した。
【００３４】
前記混合溶液が含んだ容器を５８℃までゆっくり昇温させてこの温度を２８時間維持しながら共重合体溶液を製造した。
次に、重合禁止ゼロホスファート５００ｐｐｍを添加して重合を完了した。
次に、前記共重合体溶液にヘキサン５、０００重量部を滴下して抽出して、ろ過分離した次に、ここにプロピオネート１００重量部を入れて３０℃まで加熱してアクリル系共重合体樹脂を製造した。
【００３５】
ガラス基板上に前記で製造されたアクリル系共重合体樹脂を塗布して１００℃で１分間、前硬化（ｐｒｅｂａｋｅ）して溶媒を除去した。次に所定パターンのマスクを利用して３６５ｎｍでの照度パワーが１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１５秒間照射し、２２０℃で６０分間オーブンで加熱処理して絶縁膜を得た。
[実験例２]
実験例１の組成物でイソボルニルメタクリレート５重量％及びジシクロペンテニールオキシエチルアクリレート２５重量％含有したことを除くと、実験例１と同様な方法でアクリル系共重合体樹脂を製造して絶縁膜を得た。
【００３６】
[実験例３]
実験例１の組成物でイソボルニルメタクリレート１５重量％及びジシクロペンテニールオキシエチルアクリレート１５重量％含有したことを除くと、実験例１と同様な方法でアクリル系共重合体樹脂を製造して絶縁膜を得た。
【００３７】
[実験例４]
実験例１の組成物でイソボルニルメタクリレート２０重量％及びジシクロペンテニールオキシエチルアクリレート１０重量％含有したことを除くと、実験例１と同様な方法でアクリル系共重合体樹脂を製造して絶縁膜を得た。
【００３８】
[実験例５]
実験例１の組成物でイソボルニルメタクリレート２５重量％及びジシクロペンテニールオキシエチルアクリレート５重量％含有したことを除くと、実験例１と同様な方法でアクリル系共重合体樹脂を製造して絶縁膜を得た。
【００３９】
[実験例６]
実験例１の組成物でイソボルニルメタクリレート３０重量％を含んでジシクロペンテニールオキシエチルアクリレートを除いたことを除くと、実験例１と同様な方法でアクリル系共重合体樹脂を製造して絶縁膜を得た。
【００４０】
前述した実験例１乃至６で各成分の含量比は表１のとおりである。
【００４１】
【表１】
*単位：固形分の総含量に対する重量％
前述した実験例１及び２は、本発明による樹脂組成物を含む絶縁膜であり、実験例３乃至６は比較例である。
【００４２】
実験例１乃至６で形成された絶縁膜の気体噴出量を次のような方法で測定した。
まず、実験例１乃至６で形成された各々の最終膜をカッタで剥がして３０ｍｇずつ試料を得た。得られた試料を、熱重量分析装置（ＴＧＡ）を使用して２２０℃で６０分間等温条件で重量減量を測定した。この時発生した重量減量が０．５重量％未満である場合○、０．５乃至１．５重量％である場合△、１．５重量％を超える場合×で各々示した。
【００４３】
結果は表２のとおりである。
【００４４】
【表２】
表２のように、実験例１及び２による樹脂組成物は、気体噴出程度が良好であって、実験例３乃至６による樹脂組成物は気体噴出程度の大きいことが確認された。
【００４５】
また、前述した実験例１、３及び５によって製造された絶縁膜を含む表示板を下記の実施形態によって形成し、この表示板で発生する残像を測定した。
残像は次のような方法で試験する。まず、実験例１、３及び５によって製造された絶縁膜を含む試験用表示板を用意する。試験用表示板には複数の画素がマトリックス模様に配置されている。まず、試験用表示板にホワイトまたはブラックが出ない中間階調のデータ電圧を印加して画面の輝度を測定する。次に、複数の画素のうちの横及び縦に交互に配置された一部画素にはブラックを表示して、残り画素にはホワイトを表示した後、１０時間程度おく。次に、最初に印加した中間階調のデータ電圧を印加して画面の輝度を測定して残像程度を確認した。
【００４６】
このような時間による残像の発現程度は、所定の公式に代入して数値を得ることができて、その結果は表３のとおりである。
【００４７】
【表３】
前記数値が低いほどガス噴出量が少ないのであって、絶縁膜として有利であることを示す。従って、表３によれば、本発明による実験例１の適合性が確認された。
[実施形態]
以下、添付図を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な形態に実現できて、ここで説明する実施形態に限定されない。
【００４８】
本実施形態では前述した樹脂組成物で構成される絶縁膜を含む薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法について図１乃至図１５を参照して例として説明する。
まず、図１乃至図３を参照して本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の構造について簡単に説明する。
図１は本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図であり、図２及び図３は図１の薄膜トランジスタ表示板をＩＩ-ＩＩ線及びＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【００４９】
透明なガラスまたはプラスチックなどで形成された絶縁基板１１０上に複数のゲート線１２１及び複数の維持電極線１３１が形成されている。
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達して、図１中、主に横方向に延在している。各ゲート線１２１は図１中、下に突出した複数のゲート電極１２４と他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１２９を含む。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着される可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０に集積できる。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合ゲート線１２１が延長されて直接連結される。
【００５０】
維持電極線１３１は、所定の電圧を印加されて、ゲート線１２１と平行に並んだ幹線とこれから分かれた複数対の維持電極１３３ａ、１３３ｂを含む。各々の維持電極線１３１は隣接した二つのゲート線１２１の間に位置し、幹線は、図１に示される二つのゲート線１２１のうちの下側に近い位置に配置されている。各々の維持電極１３３ａ、１３３ｂは、幹線と連結された固定端とその反対側の自由端を有している。一方、維持電極１３３ｂの固定端は面積が広く、その自由端は直線部分と屈曲した部分の二つに分かれる。しかし、維持電極線１３１のパターン及び配置は多様に変更できる。
【００５１】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）及びチタン（Ｔｉ）などで形成できる。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は、基板１１０の上面に対し傾いて、その傾斜角は約３０゜乃至約８０゜であるのが好ましい。このように側面が傾斜しているとその上部の膜を平坦化し易く、また上部の配線の断線を防止することができる。
【００５２】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などで形成されたゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（hydrogenated amorphous silicon、非晶質シリコンはａ-Ｓｉ）または多結晶シリコンなどで形成された複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は図１中、主に縦方向に延びていて、ゲート電極１２４に向かって伸びた複数の突出部１５４を含む。線状半導体１５１は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１付近で幅が広くなりこれらを幅広く覆っている。
【００５３】
半導体１５１上には複数の線状及び島型抵抗性接触部材１６１、１６５が形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５はリン（Ｐ）などのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ+水素化非晶質シリコンなどの物質で形成できるが、シリサイドでも形成できる。線状抵抗性接触部材１６１は、複数の突出部１６３を有し、この突出部１６３と島型抵抗性接触部材１６５は対をなして半導体１５１の突出部１５４上に配置されている。
【００５４】
半導体１５１と抵抗性接触部材１６１、１６５の側面も基板１１０の上面に対して傾いて、傾斜角は３０゜乃至８０゜程度である。
抵抗性接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５が形成されている。
データ線１７１はデータ信号を伝達して、図１中、主に縦方向に伸びてゲート線１２１と交差する。各データ線１７１はまた、維持電極線１３１と交差しており、隣接した維持電極１３３ａ、１３３ｂ間に形成される。各データ線１７１はゲート電極１２４に向かって伸びた複数のソース電極（ｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７３と他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い終端部１７９を含む。
【００５５】
ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離されていて、ゲート電極１２４を中心にソース電極１７３と対向する。各ドレイン電極１７５は面積が広い一側端部と棒状である他側端部を有している。広い端部は、維持電極線１３１と重なって、棒状端部はＵ字型に屈曲したソース電極１７３によりその一部が取り囲まれるように配置されている。
一つのゲート電極１２４、一つのソース電極１７３及び一つのドレイン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に一つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をなし、薄膜トランジスタのチャンネルはソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の突出部１５４に形成される。
【００５６】
データ線１７１及びドレイン電極１７５は、ゲート線１２１と同様に多様な金属または導電体で形成できる。
データ線１７１及びドレイン電極１７５も、その側面が基板１１０の上面に対し３０゜乃至８０゜程度の傾斜角に傾いたのが好ましい。
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び露出された半導体１５４部分上には保護膜１８０が形成されている。
【００５７】
保護膜１８０は前述したアクリル系共重合体樹脂で形成され、保護膜１８０の表面は平坦でありえる。しかし、保護膜１８０は有機膜の優れた絶縁特性を生かしながらも露出された半導体１５１部分に損傷を与えないように、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有することができる。
保護膜１８０にはデータ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５を各々露出する複数の接触孔１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０にはゲート線１２１の端部１２９を露出する複数の接触孔１８１、維持電極１３３ｂ、固定端付近の維持電極線１３１一部を露出する複数の接触孔１８３ａ、１８３ｂが形成されている。
【００５８】
保護膜１８０上には複数の画素電極１９１、複数の連結橋８３及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。
画素電極１９１は接触孔１８５を通してドレイン電極１７５と物理的・電気的に連結されており、ドレイン電極１７５からデータ電圧を印加される。
画素電極１９１は、維持電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする維持電極線１３１と重畳する。画素電極１９１及びこれと電気的に連結されたドレイン電極１７５が維持電極線１３１と重なって構成する蓄電器を維持蓄電器として、維持蓄電器は液晶蓄電器の電圧維持能力を強化する。
【００５９】
接触補助部材８１、８２は各々接触孔１８１、１８２を通じてゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と連結される。接触補助部材８１、８２はデータ線１７１及びゲート線１２１の端部１７９、１２９と外部装置との接着性を補完してこれらを保護する。
連結橋８３はゲート線１２１を横切って、ゲート線１２１を間に置いて反対側に位置する接触孔１８３ａ、１８３ｂを通じて維持電極線１３１の露出された部分と維持電極１３３ｂ）自由端の露出された端部に連結されている。維持電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする維持電極線１３１は、連結橋８３と共にゲート線１２１やデータ線１７１または薄膜トランジスタの欠陥を修理するのに用いられる。
【００６０】
次に、図１乃至図３に示した薄膜トランジスタ表示板を製造する方法について図４乃至図１５を参照して詳細に説明する。
図４、図７、図１０及び図１３は、本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順に示した配置図であり、図５及び図６は、図４の薄膜トランジスタ表示板をＶ−Ｖ線及びＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図であり、図８及び図９は図７の薄膜トランジスタ表示板をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線及びＩＸ−ＩＸ線に沿って切断した断面図であり、図１１及び図１２は図１０の薄膜トランジスタ表示板をＸＩ−ＸＩ線及びＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って切断した断面図であり、図１４及び図１５は図１３の薄膜トランジスタ表示板をＸＩＶ−ＸＩＶ線及びＸＶ-ＸＶ線に沿って切断した断面図である。
【００６１】
まず、図４乃至図６に示したように、絶縁基板１１０上にスパッタリングで金属層を積層して写真エッチングしてゲート電極１２４及び端部１２９を含むゲート線１２１及び維持電極１３３ａ、１３３ｂを含む維持電極線１３１を形成する。
次に、図７乃至図９に示したように、ゲート電極１２４及び端部１２９を含むゲート線１２１及び維持電極１３３ａ、１３３ｂ上にゲート絶縁膜１４０、真性非晶質シリコン（ａ-Ｓｉ）層及び不純物がドーピングされた非晶質シリコン（ｎ+ａ-Ｓｉ）層を化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で連続蒸着した後、乾式エッチングして半導体層１５４及び不純物がドーピングされた半導体層１６４を形成する。
【００６２】
次に、図１０乃至図１２に示したように、ゲート絶縁膜１４０及び不純物がドーピングされた半導体層１６４上にスパッタリングで金属層を形成して写真エッチングしてソース電極１７３及び端部１７９を含むデータ線１７１、ドレイン電極１７５を形成する。
次に、図１３乃至図１５に示したように、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５で覆われずに露出された不純物半導体層１６４を除去して複数の突出部１６３を含む複数の線状抵抗性接触層１６１と複数の島型抵抗性接触層１６５を完成する一方、その下の真性半導体１５４部分を露出させる。この場合、露出された真性半導体１５４部分の表面を安定化させるために酸素プラズマを実施する。
【００６３】
次に、前述したアクリル系共重合体樹脂溶液を塗布して保護膜１８０を形成し、これを露光及び現像して複数の接触孔１８１、１８２、１８３ａ、１８３ｂ、１８５を形成する。
最後に、図１乃至図３に示したように、保護膜１８０上にＩＴＯなどの透明導電層を形成して写真エッチングして画素電極１９１、接触補助部材８１、８２及び連結橋８３を形成する。
【００６４】
以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されることはなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属することである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図である。
【図２】図１の薄膜トランジスタ表示板をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図３】図１の薄膜トランジスタ表示板をＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図４】本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順に示した配置図である。
【図５】図４の薄膜トランジスタ表示板をＶ−Ｖ線に沿って切断した断面図である。
【図６】図４の薄膜トランジスタ表示板をＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。
【図７】本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順に示した配置図である。
【図８】図７の薄膜トランジスタ表市販をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図９】図７の薄膜トランジスタ表市販をＩＸ−ＩＸ線に沿って切断した断面図である。
【図１０】本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順に示した配置図である。
【図１１】図１０の薄膜トランジスタ表示板をＸＩ−ＸＩ線に沿って切断した断面図である。
【図１２】図１０の薄膜トランジスタ表示板をＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図１３】本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順に示した配置図である。
【図１４】図１３の薄膜トランジスタ表示板をＸＩＶ−ＸＩＶ線による断面図である。
【図１５】図１３の薄膜トランジスタ表示板をＸＶ−ＸＶ線による断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１１０ 絶縁基板
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１２９ ゲート線の端部
１４０ ゲート絶縁膜
１５４ 半導体層
１６３、１６５ 抵抗性接触層
１６４ 不純物半導体層
１７１ データ線
８１、８２ 接触補助部材
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１７９ データ線の端部
１８０ 保護膜
１８１、１８２、１８５ 接触孔
１９１ 画素電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機絶縁膜用樹脂組成物及びその製造方法、前記樹脂組成物を含む表示板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）または有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）などの平板表示装置は、複数の導電層または半導体層と、これらを絶縁するための絶縁膜を含む。
絶縁膜は有機または無機物質で構成でき、このうちの有機絶縁膜は無機絶縁膜より透過率を高めることができて、表示装置で視野角を広くして輝度を向上できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、有機絶縁膜は耐熱性が弱い。そのために高温で行われる後続工程で絶縁膜の透過率及び接着性が悪くなるだけではなく、有機絶縁膜から昇華した気体の噴出によって残像のような表示特性不良が現れる。また、昇華した気体は他の層に影響を与えて、悪臭及び装備の劣化を起こす。
本発明が目的とする技術的課題は、前記の問題を解決するため有機絶縁膜の耐熱性を強化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明１による有機絶縁膜用樹脂組成物は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物５乃至３５重量％、スチレン系化合物５乃至４０重量％、エポキシ系化合物５乃至４０重量％、イソボルニル系化合物０．１乃至１０重量％及びジシクロペンタジエン系化合物２０乃至４０重量％を重合して製造される。
これにより、有機絶縁膜の耐熱性を強化して、後続工程で絶縁膜が損傷されることを防止できる。よって、有機絶縁膜の透過率及び接着性を強化して絶縁膜で昇華された気体の噴出によって発生する残像のような表示特性不良が防止できる。
【０００５】
なお、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物は、固形分の総含量に対して５乃至３５重量％に含まれている場合、共重合反応性及びアルカリ水溶液に対する溶解性側面から好ましい。また、スチレン系化合物は、固形分の総含量に対して５乃至４０重量％に含まれている場合、共重合反応性側面から好ましい。また、エポキシ系化合物は、固形分の総含量に対して５乃至４０重量％に含まれている場合、共重合反応成果パターンの接着性及び耐熱性を高めることができる。また、イソボルニル系化合物は、固形分の総含量に対して０．１乃至１０重量％に含まれていることが好ましく、１０重量％を超える場合温度上昇によって多量の昇華物が発生する。また、ジシクロペンタジエン系化合物は、固形分の総含量に対して２０乃至４０重量％に含まれている場合、耐熱性を高めることができて好ましい。
【０００６】
発明２は、発明１において、前記不飽和カルボン酸は、アクリル酸（ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、メタクリル酸（ｍｅｔａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、クロトン酸（ｃｒｏｔｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、イタコン酸（ｉｔａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、マレイン酸（ｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ）、フマル酸（ｆｕｍａｒｉｃ ａｃｉｄ）、シトラコン酸（ｃｉｔｒａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）及びメサコン酸（ｍｅｓａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）または桂皮酸（ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ）より選択された少なくとも１種を含むことができる。
【０００７】
発明３は、発明１において、前記スチレン系化合物は、スチレン（ｓｔｙｒｅｎｅ）、α-メチルスチレン（α-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）、ｍ-メチルスチレン（ｍ-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）、ｐ-メチルスチレン（ｐ-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）及びビニルトルエン（ｖｉｎｙｌ ｔｏｌｕｅｎｅ）より選択された少なくとも１種を含むことができる。
【０００８】
発明４は、発明１において、前記エポキシ系化合物は、グリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、β-エチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４-エポキシブチル（メタ）アクリレート、６，７-エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ-ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ-ビニルベンジルグリシジルエーテル及びｐ-ビニルベンジルグリシジルエーテルより選択された少なくとも１種を含むことができる。
【０００９】
発明５は、発明１において、前記イソボルニル系化合物は、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２-メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチール（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート及び２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートより選択された少なくとも１種を含むことができる。
【００１０】
発明６は、発明１において、前記ジシクロペンタジエン系化合物は、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、トリス-２-アクリロオキシエチルイソシアヌレート、ペンタメチルピペリジル（メタ）クリレート及びエチレンオキシドビスフェノールＡ（メタ）クリレートより選択された少なくとも１種を含むことができる。
【００１１】
発明７は、発明１において、前記樹脂組成物は、総固形分に対して０．０１乃至１５重量％の重合開始剤をさらに含むことができる。
発明８は、発明７において、前記重合開始剤は、２，２´−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、２，２´−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２´−アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２´−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２´−アゾビス（４-メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２´−アゾビス（４−シアノ吉草酸）及びジメチル２，２´−アゾビスイソブチルレートより選択された少なくとも１種を含むことができる。
【００１２】
本発明９による有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはこれらの混合物５乃至４０重量％、スチレン系化合物５乃至４０重量％、エポキシ系化合物５乃至４０重量％、イソボルニル系化合物０．１乃至１０重量％、ジシクロペンタジエン系化合物２０乃至４０重量％、そして重合開始剤０．０１乃至１５重量％を重合して共重合体溶液を製造する段階、そして前記共重合体溶液を精製して共重合体樹脂を製造する段階を含む。
【００１３】
発明１０は、発明９において、前記共重合体溶液を製造する段階は、前記不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、前記スチレン系化合物、前記エポキシ系化合物、前記イソボルニル系化合物、前記ジシクロペンタジエン系化合物及び前記重合開始剤を含有した溶液を製造する段階、そして前記溶液を加温する段階を含むことができる。
【００１４】
発明１１は、発明１０において、前記溶液を加温する段階は、４０乃至８０℃で行うことができる。
発明１２は、発明１１において、前記溶液を加温する段階は、４乃至４８時間の間、１００乃至５００ｒｐｍの速度で行うことができる。
発明１３は、発明１０において、前記溶液を加温する段階後に、重合禁止剤０．００１乃至１重量％を添加して前記重合を完了する段階をさらに含むことができる。固形分の総含量に対して０．００１乃至１重量％程度添加する場合変色性、熱安定性及び保管安定性側面から好ましい。
【００１５】
発明１４は、発明１３において、前記重合禁止剤は、フェノール基を有しないラクトン、ホスファート及びホスホナイトより選択された少なくとも１種を含むことができる。
発明１５は、発明９において、前記共重合体樹脂を製造する段階後に、前記共重合体樹脂を溶剤に溶解する段階をさらに含むことができる。
発明１６は、発明１５において、前記溶剤はプロピオネート、メタノール、プロピレングリコールモノエチルアセテート、プロピレングリコールモノエチルプロピオネート、ブチルアセテート、乳酸エチル、カルビトール及びプロピレングリコールメチルエチルエーテルより選択された少なくとも１種を含むことができる。
【００１６】
本発明１７による表示板は基板、前記基板上に形成されている複数の薄膜パターン及び前記薄膜パターン上に形成されている絶縁膜を含み、前記絶縁膜は総固形分に対して５乃至３５重量％の不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、５乃至４０重量％のスチレン系化合物、５乃至４０重量％のエポキシ系化合物、０．１乃至１０重量％のイソボルニル系化合物及び２０乃至４０重量％のジシクロペンタジエン系化合物を重合して形成された共重合体樹脂を含む。
【００１７】
発明１８は、発明１７において、前記薄膜パターンはゲート電極を含むゲート線、前記ゲート線上に形成されているゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜上の所定領域に形成されている半導体層、前記ゲート絶縁膜及び半導体層上に形成されていてソース電極を含むデータ線、及び前記ソース電極と所定間隔で対向しているドレイン電極を含むことができる。
発明１９は、発明１８において、前記絶縁膜上に前記ドレイン電極と連結されている画素電極をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、有機絶縁膜の耐熱性を強化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態１による有機絶縁膜用樹脂組成物に対して詳細に説明する。
本発明の実施形態１による樹脂組成物はアクリル系共重合体樹脂を含む。
アクリル系共重合体樹脂は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、スチレン系化合物、エポキシ系化合物、イソボルニル系化合物、及びジシクロペンタジエン系化合物を重合して得ることができる。
【００２０】
これらの中で不飽和カルボン酸または、不飽和カルボン酸無水物にはアクリル酸（ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、メタクリル酸（ｍｅｔａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、クロトン酸（ｃｒｏｔｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、イタコン酸（ｉｔａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、マレイン酸（ｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ）、フマル酸（ｆｕｍａｒｉｃ ａｃｉｄ）、シトラコン酸（ｃｉｔｒａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、メサコン酸（ｍｅｓａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）及び桂皮酸（ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ）が含まれて、この中で選択された１種または２種以上を混合して使用することができる。
【００２１】
この中で、アクリル酸、メタクリル酸、または無水マレイン酸を使用するのが好ましい。
不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物は、固形分の総含量に対して５乃至３５重量％に含まれている場合、共重合反応性及びアルカリ水溶液に対する溶解性側面から好ましい。
【００２２】
他の成分であるスチレン系化合物にはスチレン（ｓｔｙｒｅｎｅ）、α-メチルスチレン（α-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）、ｍ-メチルスチレン（ｍ-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）、ｐ-メチルスチレン（ｐ-ｍｅｔｈｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）及びビニルトルエン（ｖｉｎｙｌ ｓｔｙｒｅｎｅ）などが含まれて、この中で選択された１種または２種以上を混合して使用することができる。
【００２３】
スチレン系化合物は、固形分の総含量に対して５乃至４０重量％に含まれている場合、共重合反応性側面から好ましい。
他の成分であるエポキシ系化合物には、グリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、β-エチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４-エポキシブチル（メタ）アクリレート、６，７-エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ-ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ-ビニルベンジルグリシジルエーテル及びｐ-ビニルベンジルグリシジルエーテルなどが含まれて、この中で選択された１種または２種以上を混合して使用できる。
【００２４】
エポキシ系化合物は、固形分の総含量に対して５乃至４０重量％に含まれている場合、共重合反応成果パターンの接着性及び耐熱性を高めることができる。
他の成分であるイソボルニル系化合物には、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２-メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチール（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート及び２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどが含まれて、この中で選択された１種または２種以上を混合して使用できる。
【００２５】
イソボルニル系化合物は、固形分の総含量に対して０．１乃至１０重量％に含まれていることが好ましく、１０重量％を超える場合温度上昇によって多量の昇華物が発生する。
他の成分であるジシクロペンタジエン系化合物には、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、トリス-２-アクリロオキシエチルイソシアヌレート、ペンタメチルピぺリジル（メタ）クリレート及びエチレンオキシドビスフェノールＡ（メタ）クリレートより選択された少なくとも１種または２種以上を混合して使用することができる。
【００２６】
ジシクロペンタジエン系化合物は、固形分の総含量に対して２０乃至４０重量％に含まれている場合、耐熱性を高めることができて好ましい。
前述した不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、スチレン系化合物、エポキシ系化合物、イソボルニル系化合物、及びジシクロペンタジエン系化合物は重合開始剤によって重合を開始する。
【００２７】
重合開始剤には過酸化物またはアゾ系化合物が含まれて、このうちのアゾ系化合物には２，２’-アゾビス（２-アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、２，２’-アゾビス（２-メチルブチロニトリル）、２，２’-アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’-アゾビス（２，４-ジメチルバレロニトリル）、２，２’-アゾビス（４-メトキシ-２，４-ジメチルバレロニトリル）及び２，２’-アゾビス（４-シアノ吉草酸）及びジメチル２，２’-アゾビスイソブチルレートが含まれることができる。
【００２８】
重合開始剤は、固形分の総含量に対して０．０１乃至１５重量％に含まれていることが好ましく、０．０１重量％未満である場合分子量が大き過ぎて、１５重量％を超える場合分子量が小さ過ぎてパターン形状が不良になって現象性及び残膜率が低下する。
前述した不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、スチレン系化合物、エポキシ系化合物、イソボルニル系化合物、ジシクロペンタジエン系化合物及び重合開始剤は溶媒に溶解された溶液状態で製造する。
【００２９】
この時使用することができる溶媒には、例えば、メタノール、テトラハイドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエチルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエチルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールブチルエーテルプロピオネート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、４-ヒドロキシ４-メチル２-ペンタノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、２-ヒドロキシプロピオン酸エチル、２-ヒドロキシ２-メチルプロピオン酸メチル、２-ヒドロキシ-２-メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、３-ヒドロキシプロピオン酸メチル、３-ヒドロキシプロピオン酸エチル、３-ヒドロキシプロピオン酸プロピル、３-ヒドロキシプロピオン酸ブチル、２-ヒドロキシ３-メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、２-メトキシプロピオン酸メチル、２-メトキシプロピオン酸エチル、２-メトキシプロピオン酸プロピル、２-メトキシプロピオン酸ブチル、２-エトキシプロピオン酸メチル、２-エトキシプロピオン酸エチル、２-エトキシプロピオン酸プロピル、２-エトキシプロピオン酸ブチル、２-ブトキシプロピオン酸メチル、２-ブトキシプロピオン酸エチル、２-ブトキシプロピオン酸プロピル、２-ブトキシプロピオン酸ブチル、３-メトキシプロピオン酸メチル、３-メトキシプロピオン酸エチル、３-メトキシプロピオン酸プロピル、３-メトキシプロピオン酸ブチル、３-エトキシプロピオン酸メチル、３-エトキシプロピオン酸エチル、３-エトキシプロピオン酸プロピル、３-エトキシプロピオン酸ブチル、３-プロポキシプロピオン酸メチル、３-プロポキシプロピオン酸エチル、３-プロポキシプロピオン酸プロピル、３-プロポキシプロピオン酸ブチル、３-ブトキシプロピオン酸メチル、３-ブトキシプロピオン酸エチル、３-ブトキシプロピオン酸プロピル、３-ブトキシプロピオン酸ブチルなどが含まれて、これらを単独または２種以上混合して使用することができる。
【００３０】
前記溶媒の含量は特に限定されないが、固形分の総含量に対して１乃至１０倍程度含まれてもよい。
前記溶液は、所定温度で溶液重合してアクリル系共重合体溶液を得ることができる。
溶液重合は、開始剤であるアゾ系化合物の１０時間半減期温度より高い温度で実施する場合、高い収率を得ることができて、好ましくは４０乃至８０℃、さらに好ましくは４５乃至７０℃で行うことができる。この時、溶液重合は４乃至４８時間の間、好ましくは１００乃至５００ｒｐｍ、さらに好ましくは１５０乃至４００ｒｐｍの反応速度で行うことができる。
【００３１】
溶液重合は、重合禁止剤の添加によって終了できる。重合禁止剤は、フェノール基を有しないラクトン（ｌａｃｔｏｎｅ）、ホスファイト（ｐｈｏｓｐｈｉｔｅ）またはホスホナイト（ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｔｅ）等から選択できて、固形分の総含量に対して０．００１乃至１重量％程度添加する場合変色性、熱安定性及び保管安定性側面から好ましい。
前記条件で溶液重合時、アクリル系共重合体溶液の重合転換率は４５乃至８０重量％程度でありうる。
【００３２】
前記のように重合されたアクリル系共重合体溶液は、精製して最終アクリル系共重合体樹脂で製造できる。
精製は、アクリル系共重合体溶液中に未反応単量体、重合開始剤及び有機溶媒などを高真空下で揮発させる方法、有機酸貨物係ラジカル開始剤と反応させる方法または多量の不溶性溶媒中に共重合体溶液を滴下して抽出する方法などで行うことができる。このうちの多量の不溶性溶媒中に共重合体溶液を滴下して抽出する方法が好ましく、これは共重合体溶液をヘキサン、ヘプタン、メタノール、水などのような不溶性溶媒に滴下して重合体を抽出する段階、ろ過分別する段階及び必要に応じて溶剤に溶解する段階に行うことができる。このような精製によってアクリル系共重合体溶液中に残留する未反応単量体及び重合開始剤などを除去して収率を高めることができる。
【００３３】
アクリル系共重合体樹脂は、例えばプロピオネート、メタノール、プロピレングリコールモノエチルアセテート、プロピレングリコールモノエチルプロピオネート、ブチルアセテート、乳酸エチル、カルビトール及びプロピレングリコールメチルエチルエーテルより選択された一つ以上の溶剤に溶解して溶液状態のアクリル系共重合体樹脂を完成する。
以下、本発明の理解のために実験例及び実施形態を提示するが、これは本発明を例示するだけで、本発明の範囲を限定することはない。
[実験例]
[実験例１]
反応器と冷却器を有する１Ｌ（リットル）の容器にメタクリル酸３５重量％、スチレン５重量％、グリシジルメタクリレート３０重量％、イソボルニルメタクリレート１重量％、ジシクロペンテニルオキシアクリル酸エチル２９重量％及び前記固形分１００重量部に対して４００重量部のテトラヒドロフラン（溶媒）を含んだ溶液を投入した。前記溶液を容器で４００ｒｐｍの速度で十分に混合した後、ここに開始剤に２，２’-アゾビス（２，４-ジメチルバレロニトリル）を前記固形分総含量対比１５重量％を添加した。
【００３４】
前記混合溶液が含んだ容器を５８℃までゆっくり昇温させてこの温度を２８時間維持しながら共重合体溶液を製造した。
次に、重合禁止ゼロホスファート５００ｐｐｍを添加して重合を完了した。
次に、前記共重合体溶液にヘキサン５、０００重量部を滴下して抽出して、ろ過分離した次に、ここにプロピオネート１００重量部を入れて３０℃まで加熱してアクリル系共重合体樹脂を製造した。
【００３５】
ガラス基板上に前記で製造されたアクリル系共重合体樹脂を塗布して１００℃で１分間、前硬化（ｐｒｅｂａｋｅ）して溶媒を除去した。次に所定パターンのマスクを利用して３６５ｎｍでの照度パワーが１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１５秒間照射し、２２０℃で６０分間オーブンで加熱処理して絶縁膜を得た。
[実験例２]
実験例１の組成物でイソボルニルメタクリレート５重量％及びジシクロペンテニールオキシエチルアクリレート２５重量％含有したことを除くと、実験例１と同様な方法でアクリル系共重合体樹脂を製造して絶縁膜を得た。
【００３６】
[実験例３]
実験例１の組成物でイソボルニルメタクリレート１５重量％及びジシクロペンテニールオキシエチルアクリレート１５重量％含有したことを除くと、実験例１と同様な方法でアクリル系共重合体樹脂を製造して絶縁膜を得た。
【００３７】
[実験例４]
実験例１の組成物でイソボルニルメタクリレート２０重量％及びジシクロペンテニールオキシエチルアクリレート１０重量％含有したことを除くと、実験例１と同様な方法でアクリル系共重合体樹脂を製造して絶縁膜を得た。
【００３８】
[実験例５]
実験例１の組成物でイソボルニルメタクリレート２５重量％及びジシクロペンテニールオキシエチルアクリレート５重量％含有したことを除くと、実験例１と同様な方法でアクリル系共重合体樹脂を製造して絶縁膜を得た。
【００３９】
[実験例６]
実験例１の組成物でイソボルニルメタクリレート３０重量％を含んでジシクロペンテニールオキシエチルアクリレートを除いたことを除くと、実験例１と同様な方法でアクリル系共重合体樹脂を製造して絶縁膜を得た。
【００４０】
前述した実験例１乃至６で各成分の含量比は表１のとおりである。
【００４１】
【表１】
*単位：固形分の総含量に対する重量％
前述した実験例１及び２は、本発明による樹脂組成物を含む絶縁膜であり、実験例３乃至６は比較例である。
【００４２】
実験例１乃至６で形成された絶縁膜の気体噴出量を次のような方法で測定した。
まず、実験例１乃至６で形成された各々の最終膜をカッタで剥がして３０ｍｇずつ試料を得た。得られた試料を、熱重量分析装置（ＴＧＡ）を使用して２２０℃で６０分間等温条件で重量減量を測定した。この時発生した重量減量が０．５重量％未満である場合○、０．５乃至１．５重量％である場合△、１．５重量％を超える場合×で各々示した。
【００４３】
結果は表２のとおりである。
【００４４】
【表２】
表２のように、実験例１及び２による樹脂組成物は、気体噴出程度が良好であって、実験例３乃至６による樹脂組成物は気体噴出程度の大きいことが確認された。
【００４５】
また、前述した実験例１、３及び５によって製造された絶縁膜を含む表示板を下記の実施形態によって形成し、この表示板で発生する残像を測定した。
残像は次のような方法で試験する。まず、実験例１、３及び５によって製造された絶縁膜を含む試験用表示板を用意する。試験用表示板には複数の画素がマトリックス模様に配置されている。まず、試験用表示板にホワイトまたはブラックが出ない中間階調のデータ電圧を印加して画面の輝度を測定する。次に、複数の画素のうちの横及び縦に交互に配置された一部画素にはブラックを表示して、残り画素にはホワイトを表示した後、１０時間程度おく。次に、最初に印加した中間階調のデータ電圧を印加して画面の輝度を測定して残像程度を確認した。
【００４６】
このような時間による残像の発現程度は、所定の公式に代入して数値を得ることができて、その結果は表３のとおりである。
【００４７】
【表３】
前記数値が低いほどガス噴出量が少ないのであって、絶縁膜として有利であることを示す。従って、表３によれば、本発明による実験例１の適合性が確認された。
[実施形態]
以下、添付図を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な形態に実現できて、ここで説明する実施形態に限定されない。
【００４８】
本実施形態では前述した樹脂組成物で構成される絶縁膜を含む薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法について図１乃至図１５を参照して例として説明する。
まず、図１乃至図３を参照して本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の構造について簡単に説明する。
図１は本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図であり、図２及び図３は図１の薄膜トランジスタ表示板をＩＩ-ＩＩ線及びＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【００４９】
透明なガラスまたはプラスチックなどで形成された絶縁基板１１０上に複数のゲート線１２１及び複数の維持電極線１３１が形成されている。
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達して、図１中、主に横方向に延在している。各ゲート線１２１は図１中、下に突出した複数のゲート電極１２４と他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１２９を含む。ゲート信号を生成するゲート駆動回路（図示せず）は、基板１１０上に付着される可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されたり、基板１１０上に直接装着されたり、基板１１０に集積できる。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合ゲート線１２１が延長されて直接連結される。
【００５０】
維持電極線１３１は、所定の電圧を印加されて、ゲート線１２１と平行に並んだ幹線とこれから分かれた複数対の維持電極１３３ａ、１３３ｂを含む。各々の維持電極線１３１は隣接した二つのゲート線１２１の間に位置し、幹線は、図１に示される二つのゲート線１２１のうちの下側に近い位置に配置されている。各々の維持電極１３３ａ、１３３ｂは、幹線と連結された固定端とその反対側の自由端を有している。一方、維持電極１３３ｂの固定端は面積が広く、その自由端は直線部分と屈曲した部分の二つに分かれる。しかし、維持電極線１３１のパターン及び配置は多様に変更できる。
【００５１】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）及びチタン（Ｔｉ）などで形成できる。
ゲート線１２１及び維持電極線１３１の側面は、基板１１０の上面に対し傾いて、その傾斜角は約３０゜乃至約８０゜であるのが好ましい。このように側面が傾斜しているとその上部の膜を平坦化し易く、また上部の配線の断線を防止することができる。
【００５２】
ゲート線１２１及び維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などで形成されたゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（hydrogenated amorphous silicon、非晶質シリコンはａ-Ｓｉ）または多結晶シリコンなどで形成された複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は図１中、主に縦方向に延びていて、ゲート電極１２４に向かって伸びた複数の突出部１５４を含む。線状半導体１５１は、ゲート線１２１及び維持電極線１３１付近で幅が広くなりこれらを幅広く覆っている。
【００５３】
半導体１５１上には複数の線状及び島型抵抗性接触部材１６１、１６５が形成されている。抵抗性接触部材１６１、１６５はリン（Ｐ）などのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ+水素化非晶質シリコンなどの物質で形成できるが、シリサイドでも形成できる。線状抵抗性接触部材１６１は、複数の突出部１６３を有し、この突出部１６３と島型抵抗性接触部材１６５は対をなして半導体１５１の突出部１５４上に配置されている。
【００５４】
半導体１５１と抵抗性接触部材１６１、１６５の側面も基板１１０の上面に対して傾いて、傾斜角は３０゜乃至８０゜程度である。
抵抗性接触部材１６１、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１と複数のドレイン電極１７５が形成されている。
データ線１７１はデータ信号を伝達して、図１中、主に縦方向に伸びてゲート線１２１と交差する。各データ線１７１はまた、維持電極線１３１と交差しており、隣接した維持電極１３３ａ、１３３ｂ間に形成される。各データ線１７１はゲート電極１２４に向かって伸びた複数のソース電極（ｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７３と他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い終端部１７９を含む。
【００５５】
ドレイン電極１７５は、データ線１７１と分離されていて、ゲート電極１２４を中心にソース電極１７３と対向する。各ドレイン電極１７５は面積が広い一側端部と棒状である他側端部を有している。広い端部は、維持電極線１３１と重なって、棒状端部はＵ字型に屈曲したソース電極１７３によりその一部が取り囲まれるように配置されている。
一つのゲート電極１２４、一つのソース電極１７３及び一つのドレイン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に一つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をなし、薄膜トランジスタのチャンネルはソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の突出部１５４に形成される。
【００５６】
データ線１７１及びドレイン電極１７５は、ゲート線１２１と同様に多様な金属または導電体で形成できる。
データ線１７１及びドレイン電極１７５も、その側面が基板１１０の上面に対し３０゜乃至８０゜程度の傾斜角に傾いたのが好ましい。
データ線１７１、ドレイン電極１７５及び露出された半導体１５４部分上には保護膜１８０が形成されている。
【００５７】
保護膜１８０は前述したアクリル系共重合体樹脂で形成され、保護膜１８０の表面は平坦でありえる。しかし、保護膜１８０は有機膜の優れた絶縁特性を生かしながらも露出された半導体１５１部分に損傷を与えないように、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造を有することができる。
保護膜１８０にはデータ線１７１の端部１７９とドレイン電極１７５を各々露出する複数の接触孔１８２、１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０にはゲート線１２１の端部１２９を露出する複数の接触孔１８１、維持電極１３３ｂ、固定端付近の維持電極線１３１一部を露出する複数の接触孔１８３ａ、１８３ｂが形成されている。
【００５８】
保護膜１８０上には複数の画素電極１９１、複数の連結橋８３及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。
画素電極１９１は接触孔１８５を通してドレイン電極１７５と物理的・電気的に連結されており、ドレイン電極１７５からデータ電圧を印加される。
画素電極１９１は、維持電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする維持電極線１３１と重畳する。画素電極１９１及びこれと電気的に連結されたドレイン電極１７５が維持電極線１３１と重なって構成する蓄電器を維持蓄電器として、維持蓄電器は液晶蓄電器の電圧維持能力を強化する。
【００５９】
接触補助部材８１、８２は各々接触孔１８１、１８２を通じてゲート線１２１の端部１２９及びデータ線１７１の端部１７９と連結される。接触補助部材８１、８２はデータ線１７１及びゲート線１２１の端部１７９、１２９と外部装置との接着性を補完してこれらを保護する。
連結橋８３はゲート線１２１を横切って、ゲート線１２１を間に置いて反対側に位置する接触孔１８３ａ、１８３ｂを通じて維持電極線１３１の露出された部分と維持電極１３３ｂ）自由端の露出された端部に連結されている。維持電極１３３ａ、１３３ｂをはじめとする維持電極線１３１は、連結橋８３と共にゲート線１２１やデータ線１７１または薄膜トランジスタの欠陥を修理するのに用いられる。
【００６０】
次に、図１乃至図３に示した薄膜トランジスタ表示板を製造する方法について図４乃至図１５を参照して詳細に説明する。
図４、図７、図１０及び図１３は、本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順に示した配置図であり、図５及び図６は、図４の薄膜トランジスタ表示板をＶ−Ｖ線及びＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図であり、図８及び図９は図７の薄膜トランジスタ表示板をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線及びＩＸ−ＩＸ線に沿って切断した断面図であり、図１１及び図１２は図１０の薄膜トランジスタ表示板をＸＩ−ＸＩ線及びＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って切断した断面図であり、図１４及び図１５は図１３の薄膜トランジスタ表示板をＸＩＶ−ＸＩＶ線及びＸＶ-ＸＶ線に沿って切断した断面図である。
【００６１】
まず、図４乃至図６に示したように、絶縁基板１１０上にスパッタリングで金属層を積層して写真エッチングしてゲート電極１２４及び端部１２９を含むゲート線１２１及び維持電極１３３ａ、１３３ｂを含む維持電極線１３１を形成する。
次に、図７乃至図９に示したように、ゲート電極１２４及び端部１２９を含むゲート線１２１及び維持電極１３３ａ、１３３ｂ上にゲート絶縁膜１４０、真性非晶質シリコン（ａ-Ｓｉ）層及び不純物がドーピングされた非晶質シリコン（ｎ+ａ-Ｓｉ）層を化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で連続蒸着した後、乾式エッチングして半導体層１５４及び不純物がドーピングされた半導体層１６４を形成する。
【００６２】
次に、図１０乃至図１２に示したように、ゲート絶縁膜１４０及び不純物がドーピングされた半導体層１６４上にスパッタリングで金属層を形成して写真エッチングしてソース電極１７３及び端部１７９を含むデータ線１７１、ドレイン電極１７５を形成する。
次に、図１３乃至図１５に示したように、ソース電極１７３及びドレイン電極１７５で覆われずに露出された不純物半導体層１６４を除去して複数の突出部１６３を含む複数の線状抵抗性接触層１６１と複数の島型抵抗性接触層１６５を完成する一方、その下の真性半導体１５４部分を露出させる。この場合、露出された真性半導体１５４部分の表面を安定化させるために酸素プラズマを実施する。
【００６３】
次に、前述したアクリル系共重合体樹脂溶液を塗布して保護膜１８０を形成し、これを露光及び現像して複数の接触孔１８１、１８２、１８３ａ、１８３ｂ、１８５を形成する。
最後に、図１乃至図３に示したように、保護膜１８０上にＩＴＯなどの透明導電層を形成して写真エッチングして画素電極１９１、接触補助部材８１、８２及び連結橋８３を形成する。
【００６４】
以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されることはなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属することである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の構造を示した配置図である。
【図２】図１の薄膜トランジスタ表示板をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図３】図１の薄膜トランジスタ表示板をＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図４】本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順に示した配置図である。
【図５】図４の薄膜トランジスタ表示板をＶ−Ｖ線に沿って切断した断面図である。
【図６】図４の薄膜トランジスタ表示板をＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。
【図７】本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順に示した配置図である。
【図８】図７の薄膜トランジスタ表市販をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図９】図７の薄膜トランジスタ表市販をＩＸ−ＩＸ線に沿って切断した断面図である。
【図１０】本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順に示した配置図である。
【図１１】図１０の薄膜トランジスタ表示板をＸＩ−ＸＩ線に沿って切断した断面図である。
【図１２】図１０の薄膜トランジスタ表示板をＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図１３】本発明の実施形態１による薄膜トランジスタ表示板の製造方法を順に示した配置図である。
【図１４】図１３の薄膜トランジスタ表示板をＸＩＶ−ＸＩＶ線による断面図である。
【図１５】図１３の薄膜トランジスタ表示板をＸＶ−ＸＶ線による断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１１０ 絶縁基板
１２１ ゲート線
１２４ ゲート電極
１２９ ゲート線の端部
１４０ ゲート絶縁膜
１５４ 半導体層
１６３、１６５ 抵抗性接触層
１６４ 不純物半導体層
１７１ データ線
８１、８２ 接触補助部材
１７３ ソース電極
１７５ ドレイン電極
１７９ データ線の端部
１８０ 保護膜
１８１、１８２、１８５ 接触孔
１９１ 画素電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物５乃至３５重量％、
スチレン系化合物５乃至４０重量％、
エポキシ系化合物５乃至４０重量％、
イソボルニル系化合物０．１乃至１０重量％、そして
ジシクロペンタジエン系化合物２０乃至４０重量％を重合して製造されることを特徴とする有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項２】
前記不飽和カルボン酸はアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸及びメサコン酸または桂皮酸より選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項３】
前記スチレン系化合物はスチレン、α-メチルスチレン、ｍ-メチルスチレン、ｐ-メチルスチレン及びビニルトルエン（ｖｉｎｙｌ ｔｏｌｕｅｎｅ）より選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項４】
前記エポキシ系化合物は、グリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、β-エチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４-エポキシブチル（メタ）アクリレート、６，７-エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ-ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ-ビニルベンジルグリシジルエーテル及びｐ-ビニルベンジルグリシジルエーテルより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項５】
前記イソボルニル系化合物は、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２-メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチール（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート及び２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項６】
前記ジシクロペンタジエン系化合物は、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、トリス−２−アクリロオキシエチルイソシアヌレート、ペンタメチルピペリジル（メタ）クリレート及びエチレンオキシドビスフェノールＡ（メタ）クリレートより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項７】
前記樹脂組成物は総固形分に対して０．０１乃至１５重量％の重合開始剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項８】
前記重合開始剤は、２，２´-アゾビス（２-アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、２，２´-アゾビス（２-メチルブチロニトリル）、２，２´-アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２´-アゾビス（２，４-ジメチルバレロニトリル）、２，２´-アゾビス（４-メトキシ-２，４-ジメチルバレロニトリル）、２，２´-アゾビス（４-シアノ吉草酸）及びジメチル２，２´-アゾビスイソブチルレートより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項７に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項９】
不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物５乃至４０重量％、スチレン系化合物５乃至４０重量％、エポキシ系化合物５乃至４０重量％、イソボルニル系化合物０．１乃至１０重量％、ジシクロペンタジエン系化合物２０乃至４０重量％、そして重合開始剤０．０１乃至１５重量％を重合して共重合体溶液を製造する段階、そして
前記共重合体溶液を精製して共重合体樹脂を製造する段階を含むことを特徴とする有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１０】
前記共重合体溶液を製造する段階は
前記不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、前記スチレン系化合物、前記エポキシ系化合物、前記イソボルニル系化合物、前記ジシクロペンタジエン系化合物及び前記重合開始剤を含有した溶液を製造する段階、そして
前記溶液を加温する段階を含むことを特徴とする請求項９に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１１】
前記溶液を加温する段階は、４０乃至８０℃で遂行することを特徴とする請求項１０に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１２】
前記溶液を加温する段階は、４乃至４８時間の間、１００乃至５００ｒｐｍの速度で遂行することを特徴とする請求項１１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１３】
前記溶液を加温する段階後に、
重合禁止剤０．００１乃至１重量％を添加して前記重合を完了する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１４】
前記重合禁止剤は、フェノール基を有しないラクトン、ホスファート及びホスホナイトより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１３に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１５】
前記共重合体樹脂を製造する段階後に、前記共重合体樹脂を溶剤に溶解する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１６】
前記溶剤は、プロピオネート、メタノール、プロピレングリコールモノエチルアセテート、プロピレングリコールモノエチルプロピオネート、ブチルアセテート、乳酸エチル、カルビトール及びプロピレングリコールメチルエチルエーテルより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１７】
基板、
前記基板上に形成されている複数の薄膜パターン、そして
前記薄膜パターン上に形成されている絶縁膜
を含み、
前記絶縁膜は、総固形分に対して５乃至３５重量％の不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、５乃至４０重量％のスチレン系化合物、５乃至４０重量％のエポキシ系化合物、１乃至１０重量％のイソボルニル系化合物及び２０乃至４０重量％のジシクロペンタジエン系化合物を重合して形成された共重合体樹脂を含むことを特徴とする表示板。
【請求項１８】
前記薄膜パターンは、ゲート電極を含むゲート線、前記ゲート線上に形成されているゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜上の所定領域に形成されている半導体層、前記ゲート絶縁膜及び半導体層上に形成されてソース電極を含むデータ線、及び前記ソース電極と所定間隔で対向しているドレイン電極を含むことを特徴とする請求項１７に記載の表示板。
【請求項１９】
前記絶縁膜上に前記ドレイン電極と連結されている画素電極をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の表示板。
【請求項１】
不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物５乃至３５重量％、
スチレン系化合物５乃至４０重量％、
エポキシ系化合物５乃至４０重量％、
イソボルニル系化合物０．１乃至１０重量％、そして
ジシクロペンタジエン系化合物２０乃至４０重量％を重合して製造されることを特徴とする有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項２】
前記不飽和カルボン酸はアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸及びメサコン酸または桂皮酸より選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項３】
前記スチレン系化合物はスチレン、α-メチルスチレン、ｍ-メチルスチレン、ｐ-メチルスチレン及びビニルトルエン（ｖｉｎｙｌ ｔｏｌｕｅｎｅ）より選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項４】
前記エポキシ系化合物は、グリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α-ｎ-ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、β-エチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４-エポキシブチル（メタ）アクリレート、６，７-エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ-ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ-ビニルベンジルグリシジルエーテル及びｐ-ビニルベンジルグリシジルエーテルより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項５】
前記イソボルニル系化合物は、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２-メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチール（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート及び２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項６】
前記ジシクロペンタジエン系化合物は、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、トリス−２−アクリロオキシエチルイソシアヌレート、ペンタメチルピペリジル（メタ）クリレート及びエチレンオキシドビスフェノールＡ（メタ）クリレートより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項７】
前記樹脂組成物は総固形分に対して０．０１乃至１５重量％の重合開始剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項８】
前記重合開始剤は、２，２´-アゾビス（２-アミジノプロパン）ジヒドロクロライド、２，２´-アゾビス（２-メチルブチロニトリル）、２，２´-アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２´-アゾビス（２，４-ジメチルバレロニトリル）、２，２´-アゾビス（４-メトキシ-２，４-ジメチルバレロニトリル）、２，２´-アゾビス（４-シアノ吉草酸）及びジメチル２，２´-アゾビスイソブチルレートより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項７に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物。
【請求項９】
不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物５乃至４０重量％、スチレン系化合物５乃至４０重量％、エポキシ系化合物５乃至４０重量％、イソボルニル系化合物０．１乃至１０重量％、ジシクロペンタジエン系化合物２０乃至４０重量％、そして重合開始剤０．０１乃至１５重量％を重合して共重合体溶液を製造する段階、そして
前記共重合体溶液を精製して共重合体樹脂を製造する段階を含むことを特徴とする有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１０】
前記共重合体溶液を製造する段階は
前記不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、前記スチレン系化合物、前記エポキシ系化合物、前記イソボルニル系化合物、前記ジシクロペンタジエン系化合物及び前記重合開始剤を含有した溶液を製造する段階、そして
前記溶液を加温する段階を含むことを特徴とする請求項９に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１１】
前記溶液を加温する段階は、４０乃至８０℃で遂行することを特徴とする請求項１０に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１２】
前記溶液を加温する段階は、４乃至４８時間の間、１００乃至５００ｒｐｍの速度で遂行することを特徴とする請求項１１に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１３】
前記溶液を加温する段階後に、
重合禁止剤０．００１乃至１重量％を添加して前記重合を完了する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１４】
前記重合禁止剤は、フェノール基を有しないラクトン、ホスファート及びホスホナイトより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１３に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１５】
前記共重合体樹脂を製造する段階後に、前記共重合体樹脂を溶剤に溶解する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１６】
前記溶剤は、プロピオネート、メタノール、プロピレングリコールモノエチルアセテート、プロピレングリコールモノエチルプロピオネート、ブチルアセテート、乳酸エチル、カルビトール及びプロピレングリコールメチルエチルエーテルより選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機絶縁膜用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１７】
基板、
前記基板上に形成されている複数の薄膜パターン、そして
前記薄膜パターン上に形成されている絶縁膜
を含み、
前記絶縁膜は、総固形分に対して５乃至３５重量％の不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物、５乃至４０重量％のスチレン系化合物、５乃至４０重量％のエポキシ系化合物、１乃至１０重量％のイソボルニル系化合物及び２０乃至４０重量％のジシクロペンタジエン系化合物を重合して形成された共重合体樹脂を含むことを特徴とする表示板。
【請求項１８】
前記薄膜パターンは、ゲート電極を含むゲート線、前記ゲート線上に形成されているゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜上の所定領域に形成されている半導体層、前記ゲート絶縁膜及び半導体層上に形成されてソース電極を含むデータ線、及び前記ソース電極と所定間隔で対向しているドレイン電極を含むことを特徴とする請求項１７に記載の表示板。
【請求項１９】
前記絶縁膜上に前記ドレイン電極と連結されている画素電極をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の表示板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−２２４２９３（Ｐ２００７−２２４２９３Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４５２３（Ｐ２００７−１４５２３）
【出願日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【出願人】（５０００１３７５１）東進セミケム株式会社 (72)
【氏名又は名称原語表記】Ｄｏｎｇｊｉｎ Ｓｅｍｉｃｈｅｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４７２−２ Ｇａｊｗａ−ｄｏｎｇ，Ｓｅｏ−ｋｕ，Ｉｎｃｈｅｏｎ−ｃｉｔｙ ４０４−２５０，Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【出願人】（５０００１３７５１）東進セミケム株式会社 (72)
【氏名又は名称原語表記】Ｄｏｎｇｊｉｎ Ｓｅｍｉｃｈｅｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４７２−２ Ｇａｊｗａ−ｄｏｎｇ，Ｓｅｏ−ｋｕ，Ｉｎｃｈｅｏｎ−ｃｉｔｙ ４０４−２５０，Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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