KR20080031242A - 층간 절연막 형성용 도포액 및 층간 절연막을 지닌 기판 - Google Patents

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쇼지 오카자키
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테츠노리 타나카
아키라 나카시마
노부아키 요시다
료타 수에요시
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샤프 가부시키가이샤
쇼꾸바이 카세이 고교 가부시키가이샤
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Abstract

외관 얼룩이 없는 액티브 매트릭스 기판의 제조에 적합하게 사용될 수 있는 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액 및 층간 절연막을 지닌 기판을 제공한다. (ⅰ) 일반식 RnSi(OR')4-n[식에서 R, R'는 탄소수 1∼8의 알킬기, 아릴기 또는 알케닐기를 나타내고, n은 0∼3의 정수이다]으로 표시되는 알콕시실란을 가수분해 중축합시켜 수득한 실리카졸 (ⅱ) 상기 알콕시실란의 부분 가수분해물의 반응물과 폴리 실리콘 수지를 분산매에 분산 또는 용해시킨 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액이다. 상기 폴리 실리콘 수지의 수평균 분자량이 1,000∼100,000의 범위이다.``
Figure 112008019762940-PAT00001
매트릭스, 기판, 절연막, 도포액, 알콕시실란, 폴리실리콘수지

Description

층간 절연막 형성용 도포액 및 층간 절연막을 지닌 기판{Coating solution for forming the intermediate insulation layer and the substrate having the same}
본 발명은 특정 알콕시실란을 가수분해 중축합시켜 수득한 실리카졸과 알콕시실란의 부분 가수분해물의 반응물과 폴리실리콘 수지가 분산매에 분산 또는 용해된 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액 및 층간 절연막을 지닌 기판에 관한 것이다.
액티브 매트릭스는 TFT 컬러 액정등에 사용되고 있는 구조로 액정의 화소 한 개씩에 대해서 전압의 제어를 실시하기 위한 「액티브 소자」를 지닌다.
또한 이와 같은 구조이기 때문에 선명하고 얼룩짐이 없는 화면 표시가 가능 해진다.
종래 이와 같은 액정 표시 장치 등에 사용된 액티브 매트릭스 기판은 기판과 상기 기판 위에 형성된 복수의 주사배선과 상기 복수의 주사배선에 교차하는 복수의 신호배선과 상기 기판 위에 형성된 대응하는 상기 주사배선에 인가된 신호에 응답하여 동작하는 복수의 박막 트랜지스터와 상기 복수의 박막 트랜지스터를 통하여 대응하는 상기 신호배선과 전기적으로 접속되어 얻은 복수의 화소 전극을 지니고, 상기 복수의 박막 트랜지스터 각각은 대응하는 상기 주사배선에 전기적으로 접속된 게이트 전극과 대응하는 상기 신호 배선에 전기적으로 접속된 소스 전극과 대응하는 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 드레인 전극을 지닌 액티브 매트릭스 기판이며, 상기 복수의 박막 트랜지스터를 피복시킨 것과 같이 형성된 층간 절연막을 더욱 지닌다. 상기 복수의 신호배선은 상기 층간 절연막 위에 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극과는 상이한 도전층으로 형성되고 또한 상기 층간 절연막에 만들어진 콘택트 홀을 통하여 상기 소스 전극에 전기적으로 접속된다.
근래 표시 장치의 화면이 대 화면화 되어, 액티브 매트릭스 기판의 제조시 큰 면적의 기판에 층간 절연막을 형성할 때에 핀으로 기판을 지지하거나 층간 절연막을 형성한 후 기판을 상승시키거나 롤러로 이동시키거나 진공 건조시에 지지핀으로 지지하거나 더욱 롤러로 이동하는 공정 등이 채용된다.
한편 본원 출원인이 한 사람은 특개 2006-071946호 공보(특허문헌 1)에서 층간 절연막은 유기성분을 포함한 절연 재료로 형성되어 구체적으로는 유기성분을 포함판 스핀 온 글라스 재료(소위 유기 SOG 재료), 특히 Si-O-C 결합을 골격으로 하는 SOG 재료 및 Si-C 결합을 골격으로 하는 SOG 재료가 적합하게 이용되는 것이 제안되고 있다.
한편 본원 출원인의 한 사람의 출원에 의한 특개평 3-263476호 공보(특허문헌 2)에는 알콕시실란을 가수분해 중축합시켜 수득한 실리카졸과 알콕시실란의 부분 가수분해물의 반응물로부터 만들어진 피막 형성용 도포액을 제안하고 있다.
[특허문헌 1] 특개 2006-071946호 공보
[특허문헌 2] 특개평 3-263476호 공보
그렇지만 예를 들면 특허문헌 1과 같은 종래의 층간 절연막 형성용 도포액으로는 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 등의 모양상의 막 얼룩이 남고외관 얼룩의 문제가 있다. 한편 특허문헌 2와 같은 종래에 알려진 실리카계 피막 형성용 도포액으로는 건조가 균일하게 실시되기 어렵기 때문에 막 얼룩이 생기는 문제점도 있다.
본 발명자들은 상기 문제점을 해소할 수 있도록 예의 검토한 결과 층간 절연막 형성용 도포액에 소량의 폴리 실리콘 수지를 첨가함으로써 도막 형성 후의 건조가 균일하게 되고, 동시에 상기 막 얼룩이 실질적으로 없다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉 본 발명은 외관 얼룩이 없는 액티브 매트릭스 기판의 제조에 적합하게 사용할 수 있는 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액 및 층간 절연막을 지닌 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 구성은 이하와 같다.
[1] (1) 일반식 RnSi(OR')4-n
[식에서 R, R'는 탄소수 1∼8의 알킬기, 아릴기 또는 알케닐기를 나타내고, n은 0∼3의 정수이다]
으로 표시되는 알콕시실란을 가수분해 중축합시켜 수득한 실리카졸과
상기 알콕시실란의 부분 가수분해물과의 반응물; 및
(2) 폴리 실리콘 수지를
분산매에 분산 또는 용해시킨 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액.
[2] 상기 폴리 실리콘 수지가 폴리에테르 변성 실리콘 수지인 [1]의 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액.
[3] 상기 폴리 실리콘 수지의 수평균 분자량이 1,000∼100,000의 범위인 [1] 또는 [2]의 액티브 매트릭스 층간 절연 형성용 도포액.
[4] 상기 반응물의 농도가 고형분으로서 5∼50 중량%의 범위이고 상기 폴리실리콘 수지의 농도가 고형분으로서 0.01∼0.5 중량%의 범위인 [1]∼[3]의 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액.
[5] (1) 일반식 RnSi(OR')4-n [식에서 R, R'는 탄소수 1∼8의 알킬기, 아릴기 또는 알케닐기를 나타내고, n은 0∼3의 정수이다]
으로 표시되는 알콕시실란을 가수분해 중축합시켜 수득된 실리카졸과
상기 알콕시실란의 부분 가수분해물 의 반응물; 및
(2) 폴리 실리콘 수지로 된 층간 절연막
을 지닌 액티브 매트릭스 기판.
[6] 상기 반응물의 함유량이 고형분으로서 90∼99.98 중량%의 범위이고, 상기 폴리 실리콘 수지의 함유량이 고형분으로서 0.02∼10 중량%의 범위인 [5]의 액티브 매트릭스 기판.
[7] 상기 폴리 실리콘 수지가 폴리 에테르 변성 실리콘 수지인 [5] 또는 [6]의 액티브 매트릭스 기판.
본 발명의 도포액에 의하면 액티브 매트릭스 기판의 층간 절연막을 형성할 때, 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지시핀 흔적, 롤러 흔적 등의 모양상의 막 얼룩이 없고, 치밀하고 밀착성, 기계적 강도, 내약품성, 내온성, 절연성 등에 우수하고 더욱이 비유전율이 낮은 층간 절연막을 형성하는 것이 가능해진다.
이와 같은 층간 절연막은 액정 텔레비전, 액정 모니터, 노트북 등에 사용되는 액티브 매트릭스 기판의 층간 절연막으로서 적합하다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
층간 절연막 형성용 도포액
본 발명에 관한 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액은 (ⅰ) 실리카졸과 (ⅱ) 알콕시실란의 부분 가수분해물의 반응물과 폴리 실리콘 수지가 분산매에 분산 또는 용해된다.
이하, 각 성분에 대해서 설명한다.
[실리카 졸]
본 발명에 사용된 실리카졸은 물과 유기용매의 혼합용매중, 알칼리 촉매의 존재 하에서 알콕시실란을 가수분해 중축합시켜 수득된 것이다.
알콕시실란
알콕시실란으로서는 일반식 RnSi(OR')4-n [식에서 R, R'는 탄소수 1∼8의 알킬기, 아릴기 또는 알케닐기를 나타내고, n은 0∼3의 정수이다]으로 표시된다.
구체적인 예로서는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라이소프로폭시실란, 테트라부톡시실란, 테트라옥틸실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 메틸트리이소프로폭시실란, 디메틸디메톡시실란, 메틸트리부톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등이 열거된다. 이러한 알콕시실란은 단독으로 사용되어도 좋고, 2 종류 이상 조합으로 이용해도 좋다.
유기용매
유기용매로서는 알코올류, 케톤류, 에테르류, 에스테르류 등이 열거되고, 보다 구체적으로는 예를 들면 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올류, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등의 에틸렌글리콜에테르류, 에틸렌글리콜, 프로필렌글 리콜 등의 글리콜류, 초산메틸, 초산에틸, 황산메틸 등의 에스테르류 등이 사용된다.
알칼리촉매
알칼리촉매로서는 암모니아, 아민, 알칼리금속 수산화물, 제4급 암모늄 화합물, 아민계 커플링제 등, 수용액 중에서 알칼리성을 나타내는 화합물이 사용되고 반응 혼합물의 pH가 7∼12, 바람직하게는 8∼11이 될 정도의 양이 사용된다.
제조방법
실리카졸의 제조법을 더욱 구체적으로 예시하면, 예를 들면 수-알코올 혼합용매를 교반하면서, 상기 혼합용매에 알콕시실란 및 예를 들면 암모니아수와 같은 알칼리 촉매를 첨가하고 가수분해시킨다.
물은 알콕시실란을 구성하는 Si-OR기 1몰 당량 5∼50몰, 바람직하게는 5∼25몰이 될 정도의 양이 사용되고 암모니아는 상기 pH 범위가 될 정도의 양이, 알콕시실란을 SiO2 예를 들면 0.01∼1.0 몰/SiO2몰, 바람직하게는 0.05∼0.8 몰/SiO2몰이 될 정도의 양이 사용된다.
가수분해 중축합 반응은 통상 상압 하에서, 사용되는 용매의 끓는점 이하의 온도에서 바람직하게는 끓는점보다 5∼10℃ 정도 낮은 온도에서 실시되나, 오토클레이브 등을 사용하여 실시하는 경우에는 이 온도보다 더욱 높은 온도에서 실시될 수 있다.
상기와 같은 조건에서 가수분해하면 알콕시실란의 중축합이 삼차원적으로 진행되고 실리카 입자가 생성, 성장한다.
한편 상기와 같은 예를 들면 교반하의 수-알코올 혼합용매에 알콕시실란과 암모니아를 첨가하고 수-알코올 혼합용매의 끓는점 이하의 온도, 예를 들어 약 100℃ 이하의 온도에서 반응을 진행시켜 실리카 입자를 생성·성장시키고, 그 후 상기 온도를 용매의 끓는점 이상의 온도 예를 들어 약 100℃ 이상의 온도에서 승온시켜 일정 시간 유지시켜 가열처리를 실시하는 것도 좋다.
이와 같은 가열 처리를 실시하면 알콕시실란의 중축합이 한층 촉진되고 밀도가 큰 실리카 입자가 분산하여 실리카졸이 수득된다.
본 발명에 있어서 사용되는 실리카졸은 실리카 입자의 평균 입자 크기가 5∼50 ㎚, 바람직하게는 10∼30 ㎚의 범위인 것이 바람직하다. 실리카 입자의 평균 입자 크기가 너무 작으면 수득된 층간 절연막 형성용 도포액을 사용한 층간 절연막 형성시 막면에 크랙이 발생하는 경향이 있고, 한편 너무 크면 막에 보이드가 많이 발생하고 치밀한 막이 수득되지 않는 경우가 있다.
실리카 입자는 실리카 졸 중에서 SiO2로서 2∼50 중량%, 더욱이는 5∼40 중량%의 범위인 것이 바람직하다.
실리카 입자의 농도가 50 중량%를 넘으면 겔화되기 쉬운 경향이 있고, 실리카 입자의 농도가 2 중량% 미만인 경우는 층간 절연막 형성용 도포액의 농도가 너무 낮아져서 원하는 두께의 층간 절연막이 형성되지 않는 경우가 있다.
본 발명에 있어서는 후술하는 것과 같이 실리카졸과 알콕시실란을 반응시키지만, 그 때에 전술한 방법으로 수득된 실리카졸을 그 대로 사용하는 것도 가능하나 반응에 앞서서 미리 실리카졸의 수-유기용매계 분산매를 물로 용매 치환시키는 것이 바람직하다.
용매 치환하려면 한외여과막법 등을 적합하게 사용할 수 있다.
상기 실리카 졸과 알콕시실란의 부분 가수분해물의 반응물이 사용된다.
[알콕시실란의 부분가수분해물]
실리카졸과 반응시킨 알콕시실란으로는 실리카졸의 제조에 사용된 일반식 RnSi(OR')4-n 로 표시된 알콕시실란을 사용하나 이 때 실리카졸의 제조에 사용된 것과 동일한 알콕시실란인 것도 좋고 다른 것이어도 좋다.
본 발명에 있어서는 실리카졸과 반응시킨 알콕시실란은 그 대로 사용해도 좋으나 통상의 방법에 따라 미리 부분 가수분해시킨 후, 수득된 부분 가수분해물과 실리카졸을 혼합하는 것이 바람직하다. 이와 같이하려면 졸의 응집, 겔화가 일어나기 어려워지는 경향이 있다. 여기서 부분 가수분해는 상기 일반식 RnSi(OR')4-n 의 OR'기의 적어도 1개 이상이 가수분해에 의해 OH기로 되고, 가수분해 중축합물 중에서 OR' 잔기를 지니는 가수분해를 의미한다.
알콕시실란의 부분 가수분해를 실시할 때에는 통상 물, 유기용매, 산 또는 알칼리 촉매가 사용된다. 유기용매 및 알칼리 촉매로는 전술한 것이 열거된다. 산촉매로서는 구체적으로는 염산, 질산, 황산 등의 무기산, 초산, 옥살산 등의 유기산 또는 금속석캔 등의 수용액 중에서 산성을 나타내는 화합물이 사용된다.
물은 알콕시실란을 구성하는 Si-OR 기 1몰 당량 통상 0.1∼2 몰, 바람직하게는 0.5∼2 몰 양으로 사용된다. 산촉매가 사용되는 경우에는 반응액의 pH가 통상 0∼6, 바람직하게는 1∼3으로 될 정도의 양이 사용되고, 한편 알칼리 촉매가 사용되는 경우에는 반응액 pH가 통상 7∼10, 바람직하게는 7∼8로 될 정도의 양이 사용된다.
상기와 같은 조건에서 수득된 알콕시실란 부분 가수분해물의 분자량은 100∼10,000, 바람직하게는 500∼5,000(폴리스틸렌 치환분자량)인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는 이와 같은 방법으로 알콕시실란의 부분 가수분해물이 수득되지만, 상기 이외의 방법으로는 특개평 3-054279호 공보 혹은 특개평 3-115379호 공보에 개시된 방법에 의해 수득된 도포액을 본 발명의 부분 가수분해물로서 사용하는 것도 가능하다. 즉 특개평 3-54279호 공보에 기재되어 있듯이 일반식 R1 nSi(OR2)4-n [식에서 R1은 탄화수소기이고, R2는 탄소수 1∼4의 알킬기이고, n은 0∼3의 정수이다]로 표시되는 알콕시실란의 1종 이상을 유기촉매, 물 및 알칼리 촉매의 존재 하에서 부분 가수분해하고, 이어서 수득된 부분 가수분해액을 물 및 산촉매의 존재 하에서 더욱 부분 가수분해하여 만들어진 알콕시실란 부분 가수분해물의 축중합물을 포함한 실리카계 피막 형성용 도포액을 본 발명에 있어서의 부분 가수분해물로서 사용할 수 있다.
또한 특개평 3-115379호 공보에 기재되어 있듯이 일반식 R1 nSi(OR2)4-n [식에서 R1은 탄화수소기이고, R2는 탄소수 1∼4의 알킬기이고, n은 0∼3의 정수이다]로 표시되는 알콕시실란의 1종 또는 2종 이상을 유기촉매, 물 및 산촉매의 존재 하에서 부분 가수분해하고, 이어서 수득된 부분 가수분해액을 알칼리로 촉매시켜 수득된 도포액을 더욱 필요에 따라 산을 가하여 산성으로 만들고, 알콕시실란 부분 가수분해물의 축중합물을 포함한 실리카계 피막 형성용 도포액을 본 발명에 있어서의 부분 가수분해물로서 사용할 수 있다.
[반응물]
본 발명에 있어서는 실리카졸과 알콕시실란의 부분 가수분해물을 혼합하여 반응시킨다.
실라카졸과 알콕시실란의 부분 가수분해물의 반응에 있어서는 실리카졸 내의 실리카 입자의 성장 혹은 새로운 실라카 입자의 생성은 일어나지 않고, 실리카 입자의 표면에 알콕시실란의 부분 가수분해물과의 결합반응이 일어나고, 상기 반응물을 포함한 층간 절연막 형성용 도포액을 사용하여 형성된 층간 절연막은 치밀하고 밀착성, 기계적 강도, 내약품성, 내온성, 절연성 등에 우수하고 더욱 비유전율이 낮은 층간 절연막을 형성할 수 있다.
실리카졸과 알콕시실란의 부분 가수분해물의 혼합비는 실리카졸 내의 SiO2(A)의 중량/알콕시실란의 부분 가수분해물 내의 SiO2(B)의 중량= 0.1∼10.0, 바람직하게는 0.25∼4.0이 되는 중량비로 혼합시키는 것이 바람직하다.
성분(A)의 양이 많아지면 수득된 층간 절연막은 내열성, 내온성은 우수하게되나 두꺼운 막 두께를 지닌 층간 절연막을 형성하면 크랙이 발생하기 쉬워지는 경향이 있고, 한편 성분(B)의 양이 많아지면 수득된 층간 절연막은 내열성, 내온성이 불충분하게 되는 경향이 있다.
본 발명에 있어서는 상기와 같이 실리카졸과 알콕시실란 부분 가수분해물을 혼합한 후 25∼100℃, 바람직하게는 40∼80℃에서 통상 0.5∼56시간, 바람직하게는 1∼3시간 가열처리를 실시한다. 이러한 처리를 실시함으로써 본 발명에 관한 층간 절연막 형성용 도포액이 수득된다.
상기 처리 온도가 낮은 경우는 알콕시실란 부분 가수분해물의 중축합 반응이 불충분해지게 되어 중합도가 낮고 이러한 층간 절연막 형성용 도포액을 사용하여 후막의 층간 절연막을 형성하면 크랙이 발생할 수 있다. 처리 온도가 너무 높으 면 알콕시실란의 중축합 반응이 너무 진행하여 층간 절연막 형성용 도포액의 안정성이 불충분해질 수 있다.
[폴리실리콘 수지]
본 발명에 사용한 폴리실리콘 수지로서는 폴리에테르 변성 실리콘 수지, 아미노 변성 실리콘 수지, 에폭시 변성 실리콘 수지, 알콕시 변성 수지 등의 종래 공지된 수지가 열거된다.
이들 중에서도 본 발명에서는 폴리에테르 변성 실리콘 수지가 적합하게 채용된다. 폴리에테르 변성 실리콘 수지는 수평균 분자량이 1,000∼100,000, 더욱이는 10,000∼80,000의 범위인 것이 바람직하다.
폴리에테르 변성 실리콘 수지의 수평균분자량이 1,000 미만인 경우는 알콕시실란 부분 가수분해물 혹은 반응물과의 친화성이 강해지고 막 표면에 존재하기 어려워져 도막의 건조를 균일하게 하는 효과가 불충분해지고, 액티브 매트릭스 기판의 제조시에 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 등의 막 얼룩이 발생해 층간 절연막의 외관이 악화된다.
폴리에테르 변성 실리콘 수지의 평군 분자량이 100,000을 초과하면 알콕시실 란 부분 가수분해물 혹은 반응물과의 친화성이 낮아지거나, 혹은 용매의 분산성이 저하되고 폴리에테르 변성 실리콘 수지가 층간 절연막 형성용 도포액 중에서 응집체가 되어 잔존하고, 필름의 건조를 균일하게 하는 효과가 불충분해질 뿐만 아니라 층간 절연막과 기판의 밀착성이 불충분해진다.
이러한 폴리에테르 변성 실리콘 수지는 예를 들면 특개평 5-125189호 공보에 기재되어 있듯이 (A) 오르가노 수소 실록산 코폴리머와 (B) 폴리옥시알킬렌과 (C) 알켄디올의 모노카르복시레이트에스테르를 혼합하고 불활성 가스 분위기 하에서, 귀금속 히드로시릴화 촉매를 사용하고 약 130℃ 이하의 온도에서 합성된다.
(A) 오르가노 실록산 코폴리머로서는 하기와 같은 폴리머가 예시된다.
[화학식 1]
Figure 112008019762940-PAT00002
(R은 탄소수 1∼20의 불포화 결합을 포함하지 않은 탄화수소기, a는 1∼192, b는 1∼30)
(B) 폴리옥시알킬렌으로서는 하기 (ⅰ), (ⅱ), (ⅲ) 등이 예시된다.
R1-(OCH2CH2)Z-OR2 (ⅰ)
R1-(OCH2CH(CH3))W-OR2 (ⅱ)
R1-(OCH2CH2)Z(OCH2CH(CH3))W-OR2 (ⅲ)
식 중에서 R1은 알케닐기(알킬렌기), OR2의 R2는 이 공정을 저해하지 않는 어떤 치환기(히드록시기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬티옥시, 아세틸옥시기, 카본산, 에스테르기, 이소시아네이트기 등)이다. z는 1∼20의 값을 갖고 w는 1∼20의 값을 갖는다.
상기에 의해서 (A) 오르가노 실록산 코 폴리머 내의 H에 (B) 폴리옥시알킬렌이 삽입된다. 이에 의해서 본 발명에 적합하게 사용되는 것이 가능한 폴리에테르 변성 실리콘 수지가 수득된다.
분산매
층간 절연막 형성용 도포액은 상기 반응물과 폴리실리콘 수지가 분산매에 분산 또는 용해되지만 분산매로서는 유기용매가 적합하고 예를 들면 알코올류, 케톤 류, 에테르류, 방향족류 등이 열거되고 보다 구체적으로는 예를 들면 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 알코올류, 아세톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등의 에틸렌글리콜류, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 프로필프로필렌글리콜 등의 글리콜류 등이 열거된다.
층간 절연막 형성용 도포액 내의 상기 반응물의 농도는 고형분으로서 5∼50 중량%, 더욱이는 10∼30 중량%의 범위인 것이 바람직하다.
상기 반응물의 농도가 너무 커지면 층간 절연막 형성용 도포액의 점도가 증가하고 안정성이 불충분해진다. 한편 막을 형성하는 경우 막 두께가 너무 두꺼워지고 막 두께의 컨트롤이 곤란해진다. 상기 반응물의 농도가 줄어들면 층간 절연막의 두께가 얇아지고 절연성이 불충분해진다.
한편 층간 절연막 형성용 도포액 내의 상기 폴리실리콘 수지의 농도가 고형분으로서 0.01∼0.5 중량%, 더욱이는 0.03∼0.1 중량%의 범위인 것이 바람직하다. 층간 절연막 형성용 도포액 내의 상기 폴리실리콘 수지의 농도가 상기 범위이면, 기판이 지지핀 등으로 유지됨으로써 열전도의 불균일함이 있어도 건조가 균일하게되기 때문에 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 등의 막 얼룩의 발생을 억제할 수 있다.
층간 절연막 형성용 도포액 내의 상기 폴리실리콘 수지의 농도가 줄어들면 필름의 건조를 균일하게 하는 효과가 줄어들고, 이 때문에 액티브 매트릭스 기판의 제조시에 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 등의 막 얼룩이 발생하고 층간 절연막의 외관이 악화된다.
층간 절연막 형성용 도포액 내의 상기 폴리실리콘 수지의 농도가 증가하면 층간 절연막과 기판의 말착성이 불충분해질 수 있다.
이어서 본 발명에 관한 액티브 매트릭스 기판에 대해서 설명한다.
액티브 매트릭스 기판
본 발명에 관한 액티브 매트릭스 기판은 일반식 RnSi(OR')4-n [식에서 R, R'는 탄소수 1∼8의 알킬기, 아릴기 또는 페닐기를 나타내고, n은 0∼3의 정수이다]으로 표시되는 알콕시실란을 가수분해 중축합시켜 수득한 실리카졸과 상기 알콕시실란의 부분 가수분해물의 반응물과 폴리실리콘 수지로 이루어진 층간 절연막을 지닌다. 상기 층간 절연막은 상기 층간 절연막 형성용 도포액을 기판 위에 도포하고, 이어서 가열 처리함으로써 형성된 것이다.
즉 층간 절연막은
(ⅰ) 일반식 RnSi(OR')4-n[식에서 R, R'는 탄소수 1∼8의 알킬기, 아릴기 또는 알케닐기를 나타내고, n은 0∼3의 정수이다]
으로 표시되는 알콕시실란을 가수분해 중축합시켜 수득된 실리카졸과
(ⅱ) 상기 알콕시실란의 부분 가수분해물의 반응물과
폴리 실리콘 수지로부터 구성된다.
또한 층간 절연막 내의 구성은 상기 반응물의 함유량이 고형분으로서 90∼99.98 중량%, 바람직하게는 92∼99.95 중량%의 범위이고 상기 폴리실리콘 수지이 함유량이 고형분으로서 0.02∼10 중량%, 바람직하게는 0.05∼8 중량%의 범위이다.
상기 폴리실리콘 수지는 상기와 같이 폴리에테르 변성 실리콘 수지인 것이 바람직하다.
본 발명의 액티브 매트릭스 기판에 있어서 실시예 1의 형태를 도 1과 도 2에 나타내었다.
또한 도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명의 실시형태를 설명하고 있으나, 본 발명은 이와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2에 액정표시장치 100을 나타낸다. 도 1은 액정표시장치 100의 하나의 화소영역을 모식적으로 나타낸 상면도이고 도 2는 도 1 내의 2A-2A' 선에 따른 단면도이다.
액정 표시장치 100은 액티브 매트릭스 기판(이하에는 「TFT 기판」으로 칭함) 100a와 TFT 기판 100a에 마주보는 대향기판(「컬러 필터 기판」이라고도 불린다) 100b와 이들 사이에 설치된 액정층 60을 지니고 있다.
TFT 기판 100a는 투명 절연성 기판(예를 들면 글라스 기판) 10과 기판 10 위에 형성된 복수의 주사배선 11과 주사배선 11에 교차하는 복수의 신호배선 13을 지니고 있다.
TFT 기판 100a의 각 화소영역에는 대응하는 주사배선 11에 인가된 신호에 응답하여 작동하는 박막 트랜지스터(TFT) 14와 TFT 14를 통하여 대응하는 신호배선 13에 전기적으로 접속되어 얻은 화소전극 15가 설치된다.
대향기판 100b는 투명 절연성 기판(예를 들면 글라스 기판) 50과 기판 50 위에 형성된 화소 전극 15에 대향하는 대향전극 51을 지니고 있다. 더욱이 전형적으로는 대향기판 100b는 컬러 필터(여기서는 도시하지 않음)를 지니고 있다.
액정층 60은 화소전극 15와 대향전극 51의 사이에 인가된 전압에 따라 그 배향상태를 변화시켜 그것에 의해 액정층 60을 통과하는 빛을 변조함으로써 표시가 실행된다.
본 발명의 액티브 매트릭스 기판은 기판과 상기 기판 위에 형성된 복수의 주사배선과 상기 복수의 주사배선에 교차하는 복수의 신호배선과 상기 기판 위에 형성된 대응하는 상기 주산배선에 인가된 신호배선에 응답하여 동작하는 복수의 박막 트랜지스터와 상기 복수의 박막 트랜지스터를 통하여 대응하는 상기 신호배선과 전기적으로 접속되어 얻은 복수의 화소전극을 지닌다. 상기 복수의 박막 트랜지스터 각각은 대응하는 상기 주사배선에 전기적으로 접속된 게이트전극과 대응하는 상기 신호배선에 전기적으로 접속된 소스전극과 대응하는 상기 화소전극에 전기적으로 접속된 드레인전극을 지니는 액티브 매트릭스 기판이며, 상기 복수의 박막 트랜지스터를 피복시켜 형성된 층간 절연막을 지닌다. 상기 복수의 신호배선은 상기 층간 절연막 위에 상기 소스전극 및 상기 드레인전극과는 다른 도전층으로부터 형성되고, 한편 상기 층간 절연막에 설치된 콘택트 홀을 통하여 상기 소스전극에 전기적으로 접속된다.
층간 절연막 형성용 도포액을 기판 위에 도포하는 것은 스프레이법, 스핀코팅법, 딥코팅법, 롤러코팅법, 스크린인쇄법, 전사인쇄법, 그라비아인쇄법, 마이크 로그라비아인쇄법, 슬릿코터법 등 통상의 방법을 사용할 수 있다.
본 발명으로는 대형기판 위에 층간 절연막을 형성하기에 적합한 층간 절연막 형성용 도포액이고, 슬릿코터법이 추천된다. 슬릿 코터법을 사용하면 광범위한 모든 성에 걸쳐서 균일한 막 두께로 되도록 도포하는 것이 가능하며, 이 때문에 필름을 보다 균일하게 건조할 수 있고 상기 막 얼룩의 발생을 억제할 수 있다.
상기 가열처리 온도는 통상 150∼800℃, 바람직하게는 200∼450℃ 정도이다.
층간 절연막의 막 두께는 0.5∼4.0 ㎛, 더욱이는 1.0∼3.0 ㎛의 범위인 것이 바람직하다. 막 두께가 너무 얇으면 절연성이 불충분해지고, 액티브 매트릭스 기판의 커버렛지성이 저하된다. 한편 막 두께가 너무 두꺼워도 건조가 불균일하게 되고, 이 때문에 층간 절연막에 크랙이 발생하고 절연성이 불충분해진다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시예들로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
(실시예 1)
실라카졸(1)의 제조
순수 139.1g과 메탄올 169.9g의 혼합용액을 60℃에서 유지하고, 이것에 에틸실리케이트-28의 물-메탄올 용액(중량비 2/8의 물/메탄올 혼합액 2450g에 에틸실리케이트-28 532.5g을 가한 것) 2982.57g 및 농도 0.25 중량%의 암모니아수 596.4g을 동시에 52시간 걸쳐서 첨가하였다. 첨가 종료 후, 계속 이 온도에서 3시간 숙성시켰다. 그 후 한외여과법으로 농축 조작을 실시하고, SiO2 농도 10 중량%, 평균 입자 크기 20 ㎚의 SiO2 입자가 분산된 실리카졸(1)을 얻었다.
알콕시실란 부분 가수분해물(1)의 제조
메틸트리메톡시실란 454.5g, 에탄올 185.5g 및 순수 360.0g의 혼합용액을 농초산으로 pH 1.0으로 조정한 후, 50℃에서 2시간 가수분해시켰다. 그 후 농도 1 중량%의 암모니아수를 첨가하고 pH를 7.0으로 조정한 후, 다시 50℃에서 2시간 처리하여 알콕시실란 부분 가수분해물(1)을 얻었다. 이 분자량을 측정하고 결과를 표에 나타내었다.
반응물(1)의 제조
실리카졸(1)과 알콕시실란 부분 가수분해물(1)을 중량비 60/40의 비율로 혼합하고 이어서 50℃에서 1시간 가열처리를 하여 반응물(1)을 얻었다.
층간 절연막 형성용 도포액(1)의 제조
반응물(1)을 회전증발기(Rotary evaporator)로 물, 알코올을 제거하고 프로필렌글리콜 모노프로필에테르와 용매 치환하고 고형분 농도 10 중량%의 반응물(1)의 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 분산액으로 하였다.
이어서 반응물(1)의 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 분산액에 폴리에테르 변성 실리콘 수지(도레이·다워닝(주)제 : 펜탓드 54) 0.05g을 혼합하여 층간 절연막 형성용 도포액(1)을 제조하였다.
층간 절연막(1)의 형성
글라스 기판(코닝사 제: 220㎝×250㎝)에 흡착 지퍼 구멍을 사용하여 고정하고 층간 절연막 형성용 도포액(1)을 슬릿 코터로 도포를 실시하였다. 그 후 글라스 기판을 지지핀으로 들어 올려 롤러에 태워 이동시키고 이어서 지지핀에 실어 350℃에서 10분간 소성을 실시하고 층간 절연막(1)을 형성하였다.
층간 절연막(1)의 형성의 상기 공정에 의해서 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 및 막 얼룩의 관찰을 실시하고 이하의 기준으로 평가하고 결과를 표 1에 나타내었다. 이하의 척도로 평가하였다.
흡착 지퍼 구멍 흔적 평가
흡착 지퍼 구멍 흔적이 완전히 확인되지 않음 : ◎
희미하게 확인되지만 문제가 되지는 않음 : ○
희미하게 확인되는 문제가 발생 : △
선명히 확인된다 : ×
지지핀 흔적 평가
지지핀 흔적이 완전히 확인되지 않음 : ◎
희미하게 확인되지만 문제가 되지는 않음 : ○
희미하게 확인되는 문제가 발생 : △
선명히 확인된다 : ×
롤러 흔적 평가
롤러 흔적이 완전히 확인되지 않음 : ◎
희미하게 확인되지만 문제가 되지는 않음 : ○
희미하게 확인되는 문제가 발생 : △
선명히 확인된다 : ×
도전체의 막 얼룩 평가
막 얼룩이 완전히 확인되지 않음 : ◎
희미하게 확인되지만 문제가 되지는 않음 : ○
희미하게 확인되는 문제가 발생 : △
선명히 확인된다 : ×
한편 수득된 층간 절연막(1)의 막 두께, 밀착성, 크랙의 유무 및 비유전율을 이하와 같이 평가하고 결과를 표에 나타내었다.
막 두께
층간 절연막(1)의 일부분을 벗겨내어 단차를 제작하였다. 수득된 단차를 동경 정밀주식회사제 SURFCOM(표면조도측정기)으로 측정함으로써 막 두께를 측정하였다.
밀착성
시판되는 셀로판테이프를 막 면에 붙여서, 그 끝머리를 막 면에 대해서 직각으로 유지하고 순간적으로 잡아떼어서 그 때 막의 박리상태를 관찰하고, 이하의 기준으로 평가하고 결과를 표 1에 나타내었다.
막의 박리가 확인되지 않음 : ○
일부 확인된다 : △
전면적으로 박리 : ×
크랙의 유무
크랙의 유무를 육안으로 관찰하고 결과를 표 1에 나타내었다.
비유전율
층간 절연막 형성용 도포액(1)을 별도의 실리콘웨이퍼상에 층간 절연막과 동일한 막 두께가 되도록 스피너법으로 도포, 건조하고 350℃에서 30분간 질소기류 내에서 소성시켜 박막을 형성하고 또한 상기 박막 위에 Al의 증착막을 형성시켜 비유전율을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 2)
층간절연막 형성용 도포액(2)의 제조
실시예 1에 있어서, 반응물(1)의 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 분산액에 폴리에테르 변성 실리콘 수지(도레이·다워닝(주)제 : 펜탓드 54) 0.01g을 혼합한 것 이외에는 동일한 방법으로 층간 절연막 형성용 도포액(2)을 제조하였다.
층간 절연막(2)의 형성
실시예 1과 동일하게 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 및 막 얼룩의 관찰을 실시하고 결과를 표에 나타내었다. 한편 수득된 층간 절연막(2)의 막 두께, 밀착성, 크랙의 유무 및 비유전율을 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 3)
층간절연막 형성용 도포액(3)의 제조
실시예 1에 있어서, 반응물(1)의 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 분산액에 폴리에테르 변성 실리콘 수지(도레이·다워닝(주)제 : 펜탓드 54) 0.1g을 혼합한 것 이외에는 동일한 방법으로 층간 절연막 형성용 도포액(3)을 제조하였다.
층간 절연막(3)의 형성
실시예 1과 동일하게 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 및 막 얼룩의 관찰을 실시하고 결과를 표에 나타내었다. 한편 수득된 층간 절연막(3)의 막 두께, 밀착성, 크랙의 유무 및 비유전율을 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 4)
반응물(4)의 제조
실시예 1과 동일하게 제조한 실리카졸(1)과 알콕시실란 부분 가수분해물(1)을 중량비 30/70의 비율로 혼합하고 이어서 50℃에서 1시간 가열처리를 하여 반응물(4)을 얻었다.
층간 절연막 형성용 도포액(4)의 제조
반응물(4)의 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 분산액에 폴리에테르 변성 실리콘 수지(도레이·다워닝(주)제 : 펜탓드 54) 0.05g을 혼합하여 절연막 형성용 도포액(4)을 제조하였다. 실시예 1에 있어서, 반응물(4)을 이용한 것 이외에는 동일한 방법으로 층간 절연막 형성용 도포액(4)을 제조하였다.
층간 절연막(4)의 형성
실시예 1과 동일하게 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 및 막 얼룩의 관찰을 실시하고 결과를 표에 나타내었다. 한편 수득된 층간 절연막(4)의 막 두께, 밀착성, 크랙의 유무 및 비유전율을 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 5)
반응물(5)의 제조
실시예 1과 동일하게 제조한 실리카졸(1)과 알콕시실란 부분 가수분해물(1)을 중량비 80/20의 비율로 혼합하고 이어서 50℃에서 1시간 가열처리를 하여 반응물(5)을 얻었다.
층간 절연막 형성용 도포액(5)의 제조
반응물(5)의 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 분산액에 폴리에테르 변성 실리콘 수지(도레이·다워닝(주)제 : 펜탓드 54) 0.05g을 혼합하여 절연막 형성용 도포액(5)을 제조하였다.
층간 절연막(5)의 형성
실시예 1과 동일하게 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 및 막 얼룩의 관찰을 실시하고 결과를 표에 나타내었다. 한편 수득된 층간 절연막(5)의 막 두께, 밀착성, 크랙의 유무 및 비유전율을 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 6)
실리카졸(6)의 제조
순수 139.1과 메탄올 169.9g의 혼합용액을 60℃에서 유지하고, 이것에 에틸실리케이트-28의 물-메탄올 용액(중량비 2/8의 물/메탄올 혼합액 2450g에 에틸실리케이트-28 532.5g을 가한 것) 2982.57g 및 농도 0.25 중량%의 암모니아수 596.4g을 동시에 24시간 걸쳐서 첨가하였다. 첨가 종료 후, 더욱이 이 온도에서 5시간 숙성시켰다. 그 후 한외여과법으로 농축 조작을 실시하고, SiO2 농도 10 중량%, 평균 입자 크기 10 ㎚의 SiO2 입자가 분산된 실리카졸(6)을 얻었다.
반응물(6)의 제조
실리카졸(6)과 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 알콕시실란 부분 가수분해물(1)을 중량비 60/40의 비율로 혼합하고 이어서 50℃에서 1시간 가열처리를 하여 반응물(6)을 얻었다.
층간 절연막 형성용 도포액(6)의 제조
실시예 1에 있어서 반응물(6)을 사용한 것 이외에는 동일한 방법으로 절연막 형성용 도포액(6)을 제조하였다.
층간 절연막(6)의 형성
실시예 1과 동일하게 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 및 막 얼룩의 관찰을 실시하고 결과를 표에 나타내었다. 한편 수득된 층간 절연막(6)의 막 두께, 밀착성, 크랙의 유무 및 비유전율을 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 7)
알콕시실란 부분 가수분해물(7)의 제조
테트라메톡시실란 454.5g, 에탄올 185.5g 및 순수 360.0g의 혼합용액을 농초 산으로 pH 1.0으로 조정한 후, 50℃에서 2시간 가수분해시켰다. 그 후 농도 1 중량%의 암모니아수를 첨가하고 pH를 7.0으로 조정한 후, 또 한번 50℃에서 2시간 처리하여 알콕시실란 부분 가수분해물(7)을 얻었다. 이 분자량을 측정하고 결과를 표에 나타내었다.
반응물(7)의 제조
실시예 1과 동일하게 제조한 실리카졸(1)과 알콕시실란 부분 가수분해물(7)을 중량비 60/40의 비율로 혼합하고 이어서 50℃에서 1시간 가열처리를 하여 반응물(7)을 얻었다.
층간 절연막 형성용 도포액(7)의 제조
반응물(7)을 회전증발기(Rotary evaporator)로 물, 알코올을 제거하고 프로필렌글리콜 모노프로필에테르와 용매치환하고 고형분 농도 10 중량%의 반응물(7)의 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 분산액으로 하였다.
이어서 반응물(7)의 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 분산액에 폴리에테르 변성 실리콘 수지(도레이·다워닝(주)제 : 펜탓드 54) 0.05g을 혼합하여 층간 절연막 형성용 도포액(7)을 제조하였다.
층간 절연막(7)의 형성
실시예 1과 동일하게 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 및 막 얼룩의 관찰을 실시하고 결과를 표에 나타내었다. 한편 수득된 층간 절연막(7)의 막 두께, 밀착성, 크랙의 유무 및 비유전율을 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 8)
알콕시실란 부분 가수분해물(8)의 제조
테트라메톡시실란 454.5g, 에탄올 185.5g 및 순수 360.0g의 혼합용액을 농초산으로 pH 1.0으로 조정한 후, 50℃에서 2시간 가수분해시켰다. 그 후 농도 1 중량%의 암모니아수를 첨가하고 pH를 7.0으로 조정한 후, 또 한번 50℃에서 2시간 처리하여 알콕시실란 부분 가수분해물(8)을 얻었다. 이 분자량을 측정하고 결과를 표에 나타내었다.
반응물(8)의 제조
실시예 1과 동일하게 제조한 실리카졸(1)과 알콕시실란 부분 가수분해물(8)을 중량비 60/40의 비율로 혼합하고 이어서 50℃에서 1시간 가열처리를 하여 반응물(8)을 얻었다.
층간 절연막 형성용 도포액(8)의 제조
반응물(8)을 회전증발기(Rotary evaporator)로 물, 알코올을 제거하고 프로필렌글리콜 모노프로필에테르와 용매 치환하고 고형분 농도 10 중량%의 반응물(8)의 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 분산액으로 하였다.
이어서 반응물(8)의 프로필렌글리콜 모노프로필에테르 분산액에 폴리에테르 변성 실리콘 수지(도레이·다워닝(주)제 : 펜탓드 54) 0.05g을 혼합하여 층간 절연막 형성용 도포액(8)을 제조하였다.
층간 절연막(8)의 형성
실시예 1과 동일하게 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 및 막 얼룩의 관찰을 실시하고 결과를 표에 나타내었다. 한편 수득된 층간 절연막(8)의 막 두께, 밀착성, 크랙의 유무 및 비유전율을 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 1)
층간 절연막 형성용 도포액(R1)의 제조
실시에 1에 있어서, 폴리에테르 변성 실리콘 수지(도레이·다워닝(주)제 : 펜탓드 54) 1.0g을 혼합한 것 이외에는 동일한 방법으로 층간 절연막 형성용 도포액(R2)을 제조하였다.
층간 절연막(R2)의 형성
실시예 1과 동일하게 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 및 막 얼룩의 관찰을 실시하고 결과를 표에 나타내었다. 한편 수득된 층간 절연막(R2)의 막 두께, 밀착성, 크랙의 유무 및 비유전율을 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 2)
층간 절연막 형성용 도포액(R2)의 제조
실시에 1에 있어서, 폴리에테르 변성 실리콘 수지를 가한 것 이외에는 동일한 방법으로 층간 절연막 형성용 도포액(R2)을 제조하였다.
층간 절연막(R2)의 형성
실시예 1과 동일하게 흡착 지퍼 구멍 흔적, 지지핀 흔적, 롤러 흔적 및 막 얼룩의 관찰을 실시하고 결과를 표에 나타내었다. 한편 수득된 층간 절연막(R2)의 막 두께, 밀착성, 크랙의 유무 및 비유전율을 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112008019762940-PAT00003
도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 액정 표시 장치 100개를 모식적으로 나타낸 상면도이다.
도 2는 액정 표시 장치 100개를 모식적으로 나타낸 단면도이고 도 1의 2A-2A'에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
[부호의 설명]
1 표시영역
2 비표시영역(액연영역)
10 기판(투명 절연성 기판)
11 신호배선
12 제1 층간 절연막
12a 기판(매트릭스)
12b 실리카 필러
12' 콘택트 홀
13 주사배선
13a 제1 도전부재
14 박막 트랜지스터(TFT)
14G 게이트 전극
14S 소스 전극
14D 드레인 전극
15 화소 전극
15a 제2 도막부재
16 게이트 절연막
16' 콘택트 홀
17 반도체층(진성 반도체층)
18 불순물 첨가 반도체층
19 층간 절연막
19' 콘택트 홀
20 보조 용량 배선
21 보조 용량 전극
23 실드 전극
30 게이트 드라이버
40 소스 드라이버
60 액정층
100 액정 표시 장치
100a 액티브 매트릭스 기판(TFT 기판)

Claims (7)

  1. (1) 일반식 RnSi(OR')4-n
    [식에서 R, R'는 탄소수 1∼8의 알킬기, 아릴기 또는 알케닐기를 나타내고, n은 0∼3의 정수이다]
    으로 표시되는 알콕시실란을 가수분해 중축합시켜 수득한 실리카졸과
    상기 알콕시실란의 부분 가수분해물과의 반응물; 및
    (2) 폴리 실리콘 수지를
    분산매에 분산 또는 용해시킨 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리 실리콘 수지는 폴리에테르 변성 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 폴리 실리콘 수지의 수평균 분자량은 1,000∼100,000의 범위인 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 층간 절연 형성용 도포액.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응물의 농도는 고형분으로서 5∼50 중량%의 범위이고 상기 폴리실리콘 수지의 농도는 고형분으로서 0.01∼0.5 중량%의 범위인 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 층간 절연막 형성용 도포액.
  5. (1) 일반식 RnSi(OR')4-n [식에서 R, R'는 탄소수 1∼8의 알킬기, 아릴기 또는 알케닐기를 나타내고, n은 0∼3의 정수이다]
    으로 표시되는 알콕시실란을 가수분해 중축합시켜 수득된 실리카졸과
    상기 알콕시실란의 부분 가수분해물 의 반응물; 및
    (2) 폴리 실리콘 수지로 된 층간 절연막
    을 지닌 액티브 매트릭스 기판.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 반응물의 함유량은 고형분으로서 90∼99.98 중량%의 범위이고, 상기 폴리 실리콘 수지의 함유량은 고형분으로서 0.02∼10 중량%의 범위인 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 기판.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 폴리 실리콘 수지는 폴리 에테르 변성 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는 액티브 매트릭스 기판.
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JP5596960B2 (ja) * 2009-11-06 2014-09-24 旭化成イーマテリアルズ株式会社 絶縁膜の形成方法
JP4746704B2 (ja) * 2009-06-24 2011-08-10 旭化成イーマテリアルズ株式会社 ポリシロキサン縮合反応物
JP5623146B2 (ja) * 2010-06-11 2014-11-12 シャープ株式会社 膜形成装置および膜形成方法
JP6035098B2 (ja) * 2012-09-27 2016-11-30 旭化成株式会社 トレンチ埋め込み用塗布液

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3163579B2 (ja) * 1990-03-13 2001-05-08 触媒化成工業株式会社 被膜形成用塗布液
JP4079383B2 (ja) * 1995-12-29 2008-04-23 東京応化工業株式会社 シリカ系被膜形成用塗布液
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