JPH11326947A - ポリマー絶縁膜の液晶表示体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ＴＦＴ特性を落とさないで、平坦性がよく、
クラックが入らない層間絶縁膜を用いた、表示品位の高
い液晶表示体を提供すること。 【解決手段】 薄膜トランジスター（ＴＦＴ）液晶表示
体において、層間絶縁膜が無色透明で、且つ耐熱性を有
するポリアリーレンエーテル等の芳香族ポリマーで構成
されている液晶表示体。ポリアリーレンエーテルが複数
の下記芳香族共重合体鎖からなる芳香族共重合体であ
る。 芳香族共重合体鎖：（Ａ）式（１）で表される２，６−
ジフェニルフェノール繰り返し単位、及び（Ｂ）該２，
６−ジフェニルフェノール単位の繰り返し中に挿入され
るフェノール性コモノマー単位を包含する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
ー（ＴＦＴ）液晶液晶表示体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯情報機器に使用される表示体として
は、その画像品位の優秀性、ドライバー内蔵型液晶パネ
ルの可能性等から低温ポリシリコンＴＦＴを用いた液晶
表示体が注目されている。この液晶表示体のＴＦＴ基板
の層間絶縁膜はテトラエチルシリケートのＣＶＤ法によ
る方法、あるいはＳＯＧ（スピンオングラス）等の方法
により作成されている。

【０００３】これまで用いられている低温ポリシリコン
ＴＦＴ液晶表示体の断面図を図５に示す。図５において
１は偏光板を、２はガラス基板を、３はポリシリコン層
を、４はゲート絶縁膜を、５はゲート電極を、６は層間
絶縁膜を、７はアルミ電極を、８はＩＴＯ画素電極を、
９はパシべーション膜を、１０は配向膜を、１１は液晶
をそれぞれ示す。この断面図からわかるよう液晶が接し
ている部分は平坦性にかける。これは主にゲート電極作
成後に層間絶縁膜を作る際ゲート電極等の形状をそのま
まうつすためである。このためラビング時のＩＴＯ画素
電極等の断線、段差による液晶の配向乱れ、表示品位の
低下、カラーフィルターの作成に不都合等の欠点を持っ
ていた。また厚く塗った場合焼成時、収縮が大きくクラ
ックが入る欠点があった。さらに、十分な絶縁特性を得
るためには温度を４００℃以上に上げる必要があり、こ
の場合シリコン中の水素が抜けＴＦＴの特性が低下する
欠点もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＴＦＴ特性
を落とさないで、平坦性がよく、クラックが入らない層
間絶縁膜を用いた、表示品位の高い液晶表示体を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するため、鋭意検討した結果、層間絶縁膜として無
色透明で、かつ、耐熱性を有する芳香族ポリマーを用い
ることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は； １． 薄膜トランジスター（ＴＦＴ）液晶表示体におい
て、層間絶縁膜（６）が無色透明で、且つ耐熱性を有す
る芳香族ポリマーで構成されるいることを特徴とする液
晶表示体、 ２． 芳香族ポリマーがポリアリーレンエーテルである
ことを特徴とする１記載の液晶表示体、 ３． ポリアリーレンエーテルが複数の下記芳香族共重
合体鎖からなる芳香族共重合体であることを特徴とする
２記載の液晶表示体、芳香族共重合体鎖：（Ａ）下記式
（１）で表される２，６−ジフェニルフェノール繰り返
し単位、及び（Ｂ）該２，６−ジフェニルフェノール単
位の繰り返し中に挿入されたフェノール性コモノマー単
位を包含する。

【０００６】

【化２】

【０００７】である。以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における無色透明とは、可視光線領域４００〜８
００ｎｍの全ての波長において光線透過率９０％以上を
満足する層間絶縁膜の膜厚が０．１μｍ以上、好ましく
は１μｍ以上、更に好ましくは１０μｍ以上のものを言
う。光線透過率９０％以上を満足する層間絶縁膜の膜厚
が０．１μｍより薄い場合、層間絶縁膜自体が液晶表示
体の輝度、コントラスト等に性能低下を起こす主原因と
なるため、本発明の層間絶縁膜として用いることができ
ない。

【０００８】また、本発明で言う耐熱性とは、不活性ガ
ス中での５％重量減少温度が３００℃以上、好ましく３
５０℃以上、さらに好ましくは４００℃以上のものを言
う。５％重量減少温度が３００℃より低いと後工程で脱
ガス等の問題が生じ、本発明の層間絶縁膜として用いる
ことができない。本発明で用いられる芳香族ポリマー
は、上記要件を満たすものであれば特に限定されるもの
ではないが、芳香核を主成分とするポリエーテル、ポリ
スルホン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエー
テルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエー
テルケトン等を挙げることが出来る。その中でも芳香核
を主成分とするポリアリーレンエーテルは、可視光線領
域での高い透明性と高耐熱性を満足するため好ましい。
さらに、ポリアリーレンエーテルは誘電率が低く、ま
た、低吸湿性であるため低消費電力化の達成、吸湿によ
る悪影響を受けにくい等の面でメリットを有する。特に
ドライバー内蔵型の液晶パネルの場合、ドライバーＩＣ
とＴＦＴ両方に同じポリアリーレンエーテル層間絶縁膜
を使用できるので低消費電力化により有効となる。

【０００９】本発明において用いられるポリアリーレン
エーテルは、単一のあるいは複数のフェノール性モノマ
ーから得られる重合体である。フェノール性モノマーと
しては、例えば、２−フェニルフェノール、３−フェニ
ルフェノール、４−フェニルフェノール、２，６−ジフ
ェニルフェノール、２，３−ジフェニルフェノール、
２，４−ジフェニルフェノール、フェノール、α−ナフ
トール、β−ナフトール等を挙げることが出来る。これ
らを単独で重合しても構わないし、必要に応じて組み合
わせて重合しても構わない。また、本発明の主旨を損な
わない範囲内で少量の脂肪族基を含有するフェノール、
例えば２，６−ジメチルフェノールやｏ−クレゾール等
を共重合することは差し支えない。

【００１０】代表的なポリアリーレンエーテルとしては
以下のものを挙げることが出来る。例えば、特開平９−
２０２８２３号明細書には９，９−ジフェニルフルオレ
ノン基とビフェニル基あるいはターフェニル基から構成
されるポリアリーレンエーテルが開示されている。ま
た、ＷＯ９７／０１５９４、米国特許第５１１５０８２
号明細書にはフッ素化されたポリアリーレンエーテルが
開示されている。Ｒａｙｃｈｅｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎは、架橋及び／または末端キャップすることができ
る種々のフッ素化ポリアリールエーテルの特許を取得し
ている。これらの特許には、米国特許第５１０８８４０
号、同第５１１４７８０号、同第５１４５９３６号、同
第５１５５１７５号、同第５１７３５４２号、同第５２
０４４１６号，同第５２３５０４４号、同第５２７０４
５３号、及び同第５１７９１８８号が含まれる。

【００１１】中でもポリアリーレンエーテルが、複数の
下記芳香族共重合体鎖からなる芳香族共重合体（以下、
２，６−ジフェニルフェノール共重合体という。）であ
れば、透明性、耐熱性、低誘電率、低吸湿性に加え、Ｓ
ｉＯ₂、電極との密着性が高い、安価に製造できる、精
製が容易でＮａ等の含有不純物量が少ない等の面で非常
に優れているので好ましい。芳香族共重合体鎖は（Ａ）
下記式（１）で表される２，６−ジフェニルフェノール
繰り返し単位、及び（Ｂ）該２，６−ジフェニルフェノ
ール単位の繰り返し中に挿入されたフェノール性コモノ
マー単位を包含する。

【００１２】

【化３】

【００１３】本発明において、該フェノール性コモノマ
ー単位（Ｂ）は（ｉ）単素数６〜１８の１価の芳香族基
及びハロゲン原子よりなる群より選ばれる置換基１個を
有する一置換フェノールに由来するコモノマー単位、
（ｉｉ）α−ナフトールに由来するコモノマー単位、
（ｉｉｉ）β−ナフトールに由来するコモノマー単位及
び（ｉｖ）炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１
０のアルコキシル基、炭素数２〜１０のアルケニル基及
び炭素数２〜１０のアルキニル基よりなる群より選ばれ
る、少なくとも１個の脂肪族基で置換されたフェノール
に由来するコモノマー単位よりなる群から選ばれる少な
くとも１種のフェノール性コモノマー単位である。

【００１４】上記のコモノマー単位（ｉ）を得るのに用
いることのできる一置換フェノールの具体例としては、
２−フェニルフェノール、３−フェニルフェノール、４
−フェニルフェノール、ナフチルフェノール、ビフェニ
ルフェノール、フルオロフェノール及びクロロフェノー
ル等が挙げられる。本発明において特に好ましいコモノ
マー単位（ｉ）は２−フェニルフェノールに由来するコ
モノマー単位である。

【００１５】上記のコモノマー単位（ｉｖ）を得るのに
用いることのできる少なくとも１個の脂肪族基で置換さ
れたフェノールの例としては、２，６−ジメチルフェノ
ール及びクレゾール等が挙げられる。本発明の２，６−
ジフェニルフェノール共重合体は必ずしもコモノマー単
位（ｉｖ）を含む必要はなく、本発明の２，６−ジフェ
ニルフェノール共重合体が特に高い耐熱性を有すること
を要求される場合にはコモノマー単位（ｉｖ）を含まな
いことが好ましい。本発明の２，６−ジフェニルフェノ
ール共重合体がコモノマー単位（ｉｖ）を含む際には、
その量は上記該フェノール性コモノマー単位（Ｂ）の量
に対して２０重量％以下である必要があり、好ましくは
１０重量％以下である。コモノマー単位（ｉｖ）の量が
２０重量％を超すと、２，６−ジフェニルフェノール共
重合体の熱分解温度が低下するという不利が生じる。

【００１６】本発明においては、該フェノール性コモノ
マー単位（Ｂ）がいずれも２−フェニルフェノールに由
来するコモノマー単位であることが好ましい。本発明の
２，６−ジフェニルフェノール共重合体において、該
２，６−ジフェニルフェノール繰り返し単位（Ａ）の量
が該２，６−ジフェニルフェノール共重合体の重量に対
して５０〜９８重量％であり、該フェノール性コモノマ
ー単位（Ｂ）の量が該２，６−ジフェニルフェノール共
重合体の重量に対して２〜５０重量％である。但し、上
記したように、該コモノマー単位（ｉｖ）が存在する場
合には、該コモノマー単位（ｉｖ）の量は該フェノール
性コモノマー単位（Ｂ）の重量に対して２０重量％以下
である。

【００１７】上記２，６−ジフェニルフェノール繰り返
し単位（Ａ）の含有量は、好ましくは６０〜９５重量％
であり、更に好ましくは７０〜９０重量％である。２，
６−ジフェニルフェノール繰り返し単位（Ａ）の含有量
が５０重量％より小さいと耐熱性が十分ではなく、また
９８重量％より大きいと十分に非晶性とならない。本発
明の芳香族ポリマーの重量平均分子量は１，０００〜
３，０００，０００である。好ましくは１０，０００〜
５００，０００であり、更に好ましくは５０，０００〜
２００，０００である。

【００１８】本発明で使用される芳香族ポリマーは、適
当な溶剤に溶解して高分子溶液とした後、流延法、キャ
スト法、スピンコート法、ディピング法、スプレイ法等
などの公知の方法で膜状に成形することによりＴＦＴ液
晶表示体の層間絶縁膜として有利に用いることができる
膜厚０．１〜５００μｍの芳香族ポリマー膜を得ること
が出来る。

【００１９】上記の本発明の芳香族ポリマーの溶液につ
いて以下に説明する。溶媒は本発明の芳香族ポリマーを
溶解するものなら特に限定するものではない。例えば、
トルエン、キシレン、メシチレン、デュレン、テトラリ
ンなどの芳香族炭化水素系、クロロホルム、ジクロロメ
タン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロ
ロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハ
ロゲン化炭化水素系、シクロヘキサノン、シクロペンタ
ノン、アセトフェノンなどのケトン系、乳酸エチルなど
のエステル系、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニ
ソールなどのエーテル系、その他Ｎ−メチルピロリド
ン、テトラメチルウレア、プロピレングリコール−１−
モノメチルエーテル−２−アセテート、１−メトキシ−
２−プロパノ−ルなどを挙げることができる。これらの
溶媒は単独で用いてもよいが、溶解性、成膜性、基板へ
の濡れ性、作業性などを改良するために数種類の溶媒を
混合して用いることもできる。

【００２０】芳香族ポリマー溶液の濃度は、芳香族ポリ
マーの種類、分子量などによって異なるが、２〜５０重
量％、好ましくは５〜３０重量％の範囲で用いられる。
得られた芳香族ポリマー溶液を前述したような方法で膜
状にした後、溶媒を蒸発させることにより、平坦性がよ
く、クラックが入らない重合体膜が得られる。この重合
体膜はこのままでも透明性、耐熱性に優れるが、架橋処
理することによって透明性を維持したまま耐熱性、耐溶
剤性、密着性などがさらに向上し、いっそう優れた特性
を有する重合体膜与えることができる。架橋は加熱処
理、光照射、電子線照射など公知の方法で行うことがで
きる。ＴＦＴを用いた液晶表示体の製造プロセスは加熱
処理工程を含むので本願発明の重合体膜を用いて液晶表
示体を製造する際、加熱処理によって重合体膜を架橋さ
せることが最も簡便で好ましい。加熱による架橋は本重
合体膜を適当な温度で加熱するだけでも進行するが、上
記芳香族ポリマー溶液にラジカル発生剤を添加して得た
溶液を用いることにより効果的に架橋密度の高い重合体
膜を得ることができる。

【００２１】本発明におけるラジカル発生剤としては一
般にラジカル発生剤として知られているものを用いるこ
とができる。たとえば過酸化物としてベンゾイルペルオ
キシド、ジクミルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシ
イソブチレ−ト、ジ−ｔ−ブチルペルオキシ−２−メチ
ルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシル）−
３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス
（ｔ−ブチルペルオキシ）３，３，５−トリメチルシク
ロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）シ
クロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチル
ペルオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス
（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロドデカン、ｔ−ヘキシ
ルペルオキシイソプロピルモノカ−ボネ−ト、ｔ−ブチ
ルペルオキシマレイン酸、ｔ−ブチルペルオキシ−３，
５，５−トリメチルヘキサノエ−ト、ｔ−ブチルペルオ
キシラウレ−ト、２、５−ジメチル−２，５−ジ（ｍ−
トルイルペルオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルペルオキシ
イソプロピルモノカ−ボネ−ト、ｔ−ブチルペルオキシ
−２−エチルヘキシルモノカ−ボネ−ト、ｔ−ヘキシル
ペルオキシベンゾエ−ト、２，５−ジメチル−２，５−
ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルペル
オキシアセテ−ト、２，２−ビス（ｔ−ブチルペルオキ
シ）ブタン、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエ−ト、ｎ−
ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）バレレ
−ト、ジ−ｔ−ブチルペルオキシイソフタレ−ト、α，
α´ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ジイソプロピルベン
ゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペル
オキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ｐ
−メンタンヒドロペルオキシド、２，５−ジメチル−
２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−３−ヘキシン、
ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチ
ルトリメチルシリルペルオキシド、１，１，３，３−テ
トラメチルブチルヒドロペルオキシド、クミルヒドロペ
ルオキシド、ｔ−ヘキシルヒドロペルオキシド、ｔ−ブ
チルヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシ
ド、ｐ−サイメンヒドロペルオキシド、ジアセチルペル
オキシド、ジイソブチリルペルオキシド、ジオクタノイ
ルペルオキシド、ジデカノイルペルオキシド、ジラウロ
イルペルオキシド、ｍ−トルイルペルオキシド、ｔ−ブ
チルペルオキシラウレ−ト、１，３−ビス（ｔ−ブチル
パ−オキシイソプロピル）ベンゼンが挙げられる。

【００２２】また、下記化４に示すビベンジル化合物を
ラジカル発生剤として好ましく使用することができる。

【００２３】

【化４】

【００２４】（式中のＲはそれぞれ独立に水素原子、炭
素数が１〜２０の炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、炭
素数１〜２０のアルコキシル基、またはハロゲン原子の
いずれかを表す。） 上記化４に示すビベンジル化合物として、具体的には
２、３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン、α，
α' −ジメトキシ−α，α' −ジフェニルビベンジル、
α，α' −ジフェニル−α−メトキシビベンジル、α，
α' −ジメトキシ−α，α' ジメチルビベンジル、α，
α' −ジメトキシビベンジル、３，４−ジメチル−３，
４−ジフェニル−ｎ−ヘキサン、２，２，３，３−テト
ラフェニルコハク酸ニトリル、ジベンジルなどを挙げる
ことができる。

【００２５】本発明のラジカル発生剤の分解温度は高い
方が好ましい。低い分解温度のラジカル発生剤を用いる
とポットライフが短くなるばかりでなく、溶媒の乾燥時
などにラジカル発生剤が急速に分解するため効果的に架
橋が起こらず、また膜質も低下する。高温で分解するラ
ジカル発生剤を用いた方が優れた特性の膜を与える理由
は明らかではないが、本発明の芳香族ポリマーの多くの
ガラス転移温度は２００℃以上と高いので、重合体鎖の
運動性の乏しい低温でラジカルが発生しても架橋反応を
引き起こす前に失活してしまうものと考えられる。好ま
しくは１分間の半減期温度が１５０℃以上、さらに好ま
しくは２００℃以上のラジカル発生剤が用いられる。

【００２６】添加するラジカル発生剤の量は芳香族ポリ
マーに対して０．１〜２００重量％が好ましく、更に好
ましくは１〜５０重量％であり、５〜３０重量％である
ことが最も好ましい。少ないと添加効果が見られず、多
すぎると架橋後の膜物性にかえって悪影響を与える。ラ
ジカル発生剤の添加は、芳香族ポリマー溶液調製時に芳
香族ポリマーとともに溶媒に溶解させるのがもっとも簡
便である。このとき、密着性改良剤、レベリング剤など
の作業性、膜特性を改良するための添加剤を加えること
もできる。

【００２７】一般に液晶表示体材料ではいわゆるパーテ
ィクルの混入は極力さける必要があり、芳香族ポリマー
とラジカル発生剤の溶液は使用前にあらかじめ０．１μ
ｍ〜１μｍ程度のフィルターでろ過しておくことが好ま
しい。本発明の芳香族ポリマー溶液を液晶表示体の層間
絶縁膜に用いるには、前述の膜形成法の中でもスピンコ
ート法を適用するのが好ましい。この際、濡れ性、密着
性などを改良するために基板を表面処理しておくことも
よく行われる。一度のスピンコートによって通常０．１
〜１０μｍの膜を得ることができる。もちろん膜厚を大
きくしたいときには溶液中における高分子濃度を高くす
るか、あるいは加熱硬化後にスピンコートを繰り返せば
よい。通常、液晶表示体の層間絶縁膜としては、膜厚は
０．１〜３μｍの膜が用いられるが、特に限定されるも
のではない。

【００２８】得られた膜の乾燥温度は溶媒の種類によっ
て異なるが、一般に室温〜２００℃である。あまり急速
に揮発させると膜表面の平滑性が悪くなる。溶媒の揮発
速度を制御するためには、２段階に加熱乾燥する等の方
法も好ましい。例えばトルエンを溶媒として用いた場合
には、トルエンの沸点以下の４０〜８０℃で予備乾燥し
た後に、トルエンの沸点以上の１８０℃程度で完全にト
ルエンを揮発させる等の方法を用いることが出来る。

【００２９】上記の方法で得られた膜を架橋する場合に
はこの後、さらに加熱などの処理を行う。熱架橋を行う
場合、加熱温度は２００℃以上が好ましく、さらに好ま
しくは３００℃以上である。２００℃より低い温度では
ラジカル発生剤を添加していても実質的に架橋反応は進
行しない。加熱雰囲気に酸素が存在する方が架橋反応速
度は大きいが、例えば電極材料としてアルミニウムを用
いた場合、酸素存在下で加熱するとアルミニウムが酸化
されてしまう。このように酸素存在下での加熱が好まし
くない場合には、窒素、ヘリウムまたはアルゴンなど不
活性雰囲気下でも実用上全く問題ない速度で架橋が進行
する。

【００３０】架橋前の芳香族ポリマーは一般的な有機溶
剤に可溶あるいは膨潤するが、十分に架橋した重合体に
おいては溶剤に対してほとんど溶解、膨潤することがな
い。またゲートおよびソースドレイン電極、ゲート絶縁
膜、ドライバーＩＣ用Ｓｉウェハー等への密着性も著し
く向上する。また該芳香族ポリマーの分子量、溶液の濃
度を適切に設定することにより、電極、ドライバーＩＣ
の微細配線パターンへの埋め込み性と平坦性がよく、ク
ラックの入らない層間絶縁膜を容易に形成できる。ま
た、テトラエチルシリケートのＣＶＤ法あるいはＳＯＧ
（スピンオングラス）等の方法による層間絶縁膜の場合
は十分な絶縁特性を得るためには温度を４００℃以上に
上げる必要があり、この場合シリコン中の水素が抜けＴ
ＦＴの特性が低下する欠点があったが、本法の場合、４
００℃より低い温度で層間絶縁膜を形成できるためその
問題もない。さらに芳香族ポリマーとしてポリアリーレ
ンエーテルを用いる場合は、低吸湿性で水分の悪影響が
無く、また、低誘電率で消費電力の低減が図れる等メリ
ットが大きい。特に、一般式（１）で表される２，６−
ジフェニルフェノール共重合体の場合には、透明、耐熱
性、低吸湿性、低誘電率に加え、アルミニウム、銅など
の配線材料、ガラス、シリカなどのセラミック材料への
密着性に優れ、かつ、安価に製造できる、精製が容易で
Ｎａ等の含有不純物量が少ない等の面で非常に優れてい
る。

【００３１】これらの層間絶縁膜は必要に応じて、通常
のレジストを用いてパターニングする事は容易である。
よって、本発明により、平坦性が良く、クラックのない
層間絶縁膜を用いた表示品位の高い液晶表示体を提供す
ることが出来る。また、本発明の透明かつ耐熱性の高い
芳香族ポリマーは液晶表示体用の層間絶縁膜のみならず
液晶表示体の配向膜、パシベーション膜、プラズマディ
スプレイの誘電体層、ＥＰＲＯＭ、太陽電池の層間絶縁
膜、パシベーション膜等としても極めて有用である。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明の液晶表示体の製造方法はポリアリ
ーレンエーテル溶液を用い、従来の液晶ディスプレイの
低温ポリシリコンＴＦＴ基板作成工程の層間絶縁膜作成
工程と同様に芳香族ポリマー溶液を適当な手段（ディピ
ング法、スピンコート法、スプレイ法等）により塗布、
焼成することにより層間絶縁膜を得る方法である。焼成
温度はＴＦＴ特性と層間絶縁膜の特性の兼ね合いできめ
られる。

【００３３】また、芳香族ポリマーの重量平均分子量は
ＧＰＣにより測定し、ポリスチレン換算で求めた。示差
熱分析（ＤＳＣ）装置は（パーキンエルマー社製 ＤＳ
Ｃ７）を用い窒素中で１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定
した。耐熱性は熱天秤（リガク社製 ＴＨＥＲＭＯ Ｆ
ＬＥＸ Ｔａｓ−３００ ＴＧ８１１０Ｄ）を用いてヘ
リウム中で測定した。５％重量減少は５０℃／ｍｉｎの
昇温速度で２００℃まで昇温し１時間維持した後、１０
℃／ｍｉｎの昇温速度で９００℃まで再昇温した際の再
昇温した部分の重量減少から評価を行った。等温熱重量
減少は４００℃まで５０℃／ｍｉｎの昇温速度で上げた
後４００℃で２時間維持した際の重量減少を測定するこ
とによって評価した。被膜の誘電率測定は、シ−ルドマ
イクロプロ−ブ法（横河・ヒュ−レット・パッカ−ド社
製 ＨＰ４２８０Ａ）により測定した。被膜の膜厚測定
は接触式膜厚計（スロ−ン社製 ＤＥＫＴＡＫＩＩ）を
用いた。透明性は紫外可視分光光度計（島津製作所社製
ＭＰＳ−２０００）を用い測定した。

【００３４】

【合成例】酸素導入管、攪拌装置のついた５００ｍｌセ
パラブルフラスコに３５０ｇのトルエンを秤り取り、３
０ｇ（１２１．８ｍｍｏｌ）の２，６−ジフェニルフェ
ノ−ルと５．１８ｇ（３０．４３ｍｍｏｌ）の２−フェ
ニルフェノ−ルを加え窒素気流下で攪拌し溶解させた。
これに臭化銅０．５ｇ、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチ
ルエチレンジアミン４００μｌ及び８．７２ｇの無水硫
酸マグネシウムを加え６０℃で液面下より酸素を導入し
ながら約１０時間酸化重合を行った。反応終了後、反応
液中の不溶分をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン）０．５μｍのフィルタ−でろ過し、メタノ−ルで再
沈殿させ高分子固形分を単離し真空乾燥した。乾燥後の
収量は３４ｇ（収率９８％）であり、定量的に溶媒可溶
性の共重合体が得られた。ポリスチレン換算での重量平
均分子量は約３０万であった。

【００３５】得られた粗高分子３４ｇをフラスコ中で酢
酸２０ｍｌを含むＴＨＦ３００ｍｌに溶解し約１時間の
加熱還流をした後にＭｅＯＨに滴下、再沈殿し固形分を
回収した。得られた固形分の銅残量をＩＣＰにより測定
したところ０．８ｐｐｍの残存が認められた。さらに精
製するために得られた高分子３４ｇをＴＨＦ３４０ｍｌ
に溶解し三菱化学製陽イオン交換樹脂ＰＫ２２０中を流
した後にＭｅＯＨ中に滴下し再沈殿精製を行った。得ら
れた固形分の銅残量をＩＣＰにより測定したところ０．
１ｐｐｍ以下まで除去されていた。また、この共重合体
には２，６−ジフェニルフェノ−ルの単独重合体をＤＳ
Ｃで測定した場合に観測される２４０℃の結晶化ピ−
ク、及び４８０℃付近の高分子の融解ピ−クは見られ
ず、２３０℃付近にガラス転移点に由来するピ−クのみ
が観測されることから非晶質であることが示された。得
られた高分子の５％重量減少温度は５４０℃であり、ま
た４００℃で２時間維持した際の１時間あたりの重量減
少は１．２％であった。

【００３６】

【実施例１】合成例で得た共重合体０．３０ｇとラジカ
ル発生剤として２，３−ジメチル−２，３−ジフェニル
ブタン０．０３ｇをメシチレン１．５０ｇとプロピレン
グリコ−ル−１−モノメチルエ−テル−２−アセテ−ト
０．１７ｇの混合溶媒に溶解し塗布溶液を作製した。該
塗布溶液をアルミニウムでコ−トしたシリコン基板上に
３０００ｒｐｍで３０秒間回転塗布した後４００℃で１
時間乾燥・硬化することにより、０．５μの均質な被膜
を形成した。この被膜上にアルミニウム電極を形成し測
定した１ＭＨｚでの誘電率は２．８２であった。

【００３７】

【実施例２】合成例で得た共重合体２ｇとラジカル発生
剤として２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン
０．３ｇをアニソ−ル２０ｇに溶解し両者を混合した
後、ガラス板上にディピング法で塗布し、乾燥して膜厚
８０μｍの被膜を得た。この被膜を窒素中、４００℃で
１時間アニールしたところ、アニール後の皮膜ではＤＳ
Ｃによるガラス転移温度は観測されず、またＮ−メチル
ピロリドン浸漬でも外観上に変化は認められなかった。
さらにアニール後の皮膜の５％重量減少温度は５５３℃
であり、また４００℃で２時間維持した際の１時間あた
りの重量減少は０．８％であることから、このラジカル
発生剤で耐熱性がさらに向上したことを確認した。

【００３８】

【実施例３】市販の無アルカリガラスの上にシリカ緩衝
層を作り、さらにＬＰＣＶＤ法によりアモルファス−シ
リコン（ａ−Ｓｉ）を５０ｎｍ、ジシランから堆積し
た。次にエキシマレーザーによりアニールし、結晶化さ
せた。チャンネル層のパターン化後、ＥＣＲ（エレクト
ロン サイクロトロン 共鳴）法によりシリカを１２０
ｎｍ堆積した。しかる後、窒化タンタルによりゲート電
極を形成し層間絶縁膜形成前の基板を作成した。このよ
うにして得た基板をスピンコータに設置し、０．２μｍ
のフイルターをとおし実施例１で得た共重合体の塗布溶
液を基板上に供給し３０００ｒｐｍで３０秒間回転塗布
した。塗布後この基板を２００℃で２時間乾燥、３００
℃で焼成した。コンタクトホール形成後、画素電極用の
ＩＴＯと内部結線用のアルミ電極を形成した後、ＩＴＯ
電極部分を残しシリカを堆積しパシベーション層とし
た。さらに配向膜をスピンコート法により塗布し、ラビ
ングした。同様に、全面にＩＴＯ電極付きのガラス基板
に同じように配向膜を塗布しラビングした。このように
して得られた２枚の基板をラビング方向が直交するよう
に、スペーサーを介して液晶セルを組み立てた後、液晶
を真空封入して液晶表示体とした。この液晶表示体の断
面図を図１に示す。

【００３９】図１において１は偏光板を、２はガラス基
板を、３はポリシリコン層を、４はゲート絶縁膜を、５
はゲート電極を、８はＩＴＯ画素電極を、６は層間絶縁
膜を、７はアルミ電極を、９はパシベーション膜を、１
０は配向膜を、１１は液晶をそれぞれ示す。図に示すよ
うに層間絶縁膜を本発明の方法により作成することによ
りほぼ段差が埋まり、平坦化されていることがわかる。
平坦化されていることをわかりやすく示すために、従来
の方法により作成した基板と本発明で述べた方法により
得られた基板のゲート絶縁膜近傍の断面図の比較図を図
２に示す。図２において１２はＴＦＴ基板を、５はゲー
ト電極を、６は層間絶縁膜をそれぞれ示す。左側が従来
の方法によるものであり、右側が本発明による方法であ
る。またＴＥＯＳ（テトラエチルシリケート）を用い４
００℃で処理したＴＦＴのＩＶ特性と、本発明で処理し
たＴＦＴのＩＶ特性を比較したところ本発明で述べた方
法による方が明らかに表示品位等の特性が優れている事
がわかった。

【００４０】

【実施例４】石英ガラスの上に実施例２で得たポリアリ
ーレンエーテル共重合体の塗布液をディピング法で塗布
し、乾燥して２０μｍ厚膜を形成し、２００℃で２時間
乾燥、窒素下４００℃で２時間焼成した。焼成前後で可
視吸収スペクトルに変化は認められず、可視光線領域４
００〜８００ｎｍの全ての波長において光線透過率は９
０％以上を示した。可視スペクトルの結果を図３に示
す。

【００４１】

【比較例１】石英ガラスの上にポリイミド（ゼネラル
サイエンス コーポレーション社製）の塗布液をディピ
ング法で塗布し、乾燥して２０μｍの厚膜を形成し、２
００℃で２時間乾燥、窒素下４００℃で２時間焼成し
た。焼成前後で着色が顕著に認められ、４００ｎｍ付近
の波長において光線透過率はほぼ０％を示した。可視ス
ペクトルの結果を図４に示す。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な方法により平坦
性の良い層間絶縁膜を有するポリシリコンＴＦＴ液晶表
示体を得ることができる。また、低温で有機の層間絶縁
膜を形成できるためＴＦＴ特性のよい液晶表示体を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示体の断面図を示す。

【図２】ゲート絶縁膜近傍の断面図を示す。

【図３】ポリアリーレンエーテル共重合体の可視スペク
トルを示す。

【図４】ポリイミドの可視スペクトルを示す。

【図５】従来の液晶表示体の断面図を示す。

【符号の説明】

１ 偏光板 ２ ガラス基板 ３ ポリシリコン層 ４ ゲート絶縁膜 ５ ゲート電極 ６ 層間絶縁膜 ７ アルミ電極 ８ ＩＴＯ画素電極 ９ パシベーション膜 １０ 配向膜 １１ 液晶 １２ ＴＦＴ基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜トランジスター（ＴＦＴ）液晶表示
   体において、層間絶縁膜が無色透明で、且つ耐熱性を有
   する芳香族ポリマーで構成されるいることを特徴とする
   液晶表示体。
2. 【請求項２】 芳香族ポリマーがポリアリーレンエーテ
   ルであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示体。
3. 【請求項３】 ポリアリーレンエーテルが複数の下記芳
   香族共重合体鎖からなる芳香族共重合体であることを特
   徴とする請求項２記載の液晶表示体。芳香族共重合体
   鎖：（Ａ）下記式（１）で表される２，６−ジフェニル
   フェノール繰り返し単位、及び（Ｂ）該２，６−ジフェ
   ニルフェノール単位の繰り返し中に挿入されるフェノー
   ル性コモノマー単位を包含する。 【化１】