(57)【要約】【課題】  本発明は、感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物で形成された薄膜を含む薄膜表示板、及びその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明による感光性樹脂組成物は、アクリル樹脂、キノンジアジド化合物、及び溶剤を含む。前記溶剤は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートを含む。前記プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートは、１〜５個の炭素原子を含むアルキル基を含む。感光性樹脂組成物は、表示装置用薄膜表示板に適用することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル樹脂、
キノンジアジド化合物、ならびに
プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート（ここで、アルキル基は１〜５個の炭素原子を含む）及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートを含有する溶剤を含んでなる感光性樹脂組成物。
【請求項２】
前記溶剤において、前記プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートの含量は６０〜９５重量％であり、前記トリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートの含量は５〜４０重量％である請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記感光性樹脂組成物において、前記溶剤の含量は５５〜９０重量％である請求項１又は２に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記感光性樹脂組成物において、前記アクリル樹脂の含量は５〜４０重量％である請求項１〜３のいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記感光性樹脂組成物において、前記キノンジアジド化合物の含量は２〜１５重量％である請求項１〜４のいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記溶剤において、前記プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートの含量は７５〜８５重量％であり、前記トリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートの含量は１５〜２５重量％である請求項２に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項７】
前記アクリル樹脂は、以下の化学式
【化１】
2006221170.tif 000006
（式中、Ｒはヒドロキシル又はメチル基である）
で示されるノルボルネンカルボキシレート系化合物から誘導される単量体を用いたポリマーを含む請求項１〜６のいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項８】
前記ノルボルネンカルボキシレート系化合物から誘導される単量体の含量は、前記アクリル樹脂を重合するための単量体の総含量に対して２０〜４０重量％である請求項７に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項９】
前記感光性樹脂組成物は、着色剤、染料、擦痕防止剤、可塑剤、接着性改良剤、界面活性剤、酸化防止剤、溶解抑止剤、増減剤、紫外線吸収剤または光安定剤からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤をさらに含む請求項１〜８のいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項１０】
基板、
前記基板上に形成されている薄膜パターン、及び
絶縁膜を含んでなる薄膜表示板であって、
前記絶縁膜は、薄膜パターン上に形成されており、アクリル樹脂、キノンジアジド化合物ならびにプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート（ここで、アルキル基は１〜５個の炭素原子を含む）及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートを含む溶剤を含む感光性樹脂組成物によって形成されてなる薄膜表示板。
【請求項１１】
前記溶剤において、前記プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートの含量は６０〜９５重量％であり、前記トリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートの含量は５〜４０重量％である請求項１０に記載の薄膜表示板。
【請求項１２】
前記薄膜パターンは、
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に形成されている半導体層、ならびに
前記半導体層上に形成されているデータ線及びドレイン電極を含む請求項１０又は１１に記載の薄膜表示板。
【請求項１３】
前記絶縁膜上に形成されていて、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請求項１２に記載の薄膜表示板。
【請求項１４】
基板上に薄膜パターンを形成する工程、
前記薄膜パターン上にアクリル樹脂、キノンジアジド化合物、及び溶剤を含む感光性樹脂組成物を塗布する工程、
前記感光性樹脂組成物を露光する工程、ならびに
前記感光性樹脂組成物を現像する工程を含み
前記溶剤は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート（ここで、アルキル基は１〜５個の炭素原子を含む）及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートを含む薄膜表示板の製造方法。
【請求項１５】
前記感光性樹脂組成物を塗布する工程は、スリット型ノズルを使用する請求項１４に記載の薄膜表示板の製造方法。
【請求項１６】
前記感光性樹脂組成物は、厚さが１．０〜８．０μｍに形成される請求項１４又は１５に記載の薄膜表示板の製造方法。
【請求項１７】
前記感光性樹脂組成物を露光する工程以前に、前記感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程をさらに含む請求項１４〜１６のいずれか１つに記載の薄膜表示板の製造方法。
【請求項１８】
前記感光性樹脂組成物を現像する工程以降に、前記感光性樹脂組成物を露光する工程をさらに含む請求項１４〜１７のいずれか１つに記載の薄膜表示板の製造方法。
【請求項１９】
前記感光性樹脂組成物を現像する工程以降に、前記感光性樹脂組成物を後硬化処理する工程をさらに含む請求項１４〜１８のいずれか１つに記載の薄膜表示板の製造方法。
【請求項２０】
前記感光性樹脂組成物上に画素電極を形成する工程をさらに含み、
前記感光性樹脂組成物は、前記ドレイン電極を露出するコンタクトホールを有し、
前記画素電極は、前記コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と連結される請求項１４〜１９のいずれか１つに記載の薄膜表示板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物で形成された薄膜を含む薄膜表示板及びその製造方法に関し、より詳しくは、表示装置で絶縁膜の材料として使用される感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物で形成された薄膜を含む薄膜表示板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型（ＡＭ）液晶表示装置（ＬＣＤ）やアクティブマトリクス型有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）などの能動型表示装置は、行列形態に配列されていてスイッチング素子を含む複数の画素及びスイッチング素子に信号を伝達するためのゲート線やデータ線などの複数の信号線を含む。画素のスイッチング素子は、ゲート線からのゲート信号に応答してデータ線からのデータ信号を選択的に画素に伝達することによって、映像を表示する。液晶表示装置の画素は、データ信号によって入射光の透過率を調節し、有機発光表示装置の画素は、データ信号によって発光輝度を調節する。
【０００３】
液晶表示装置及び有機発光表示装置は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、電場生成電極、信号線などが形成された表示板を含む。前記表示板は、様々な導電層及び絶縁膜を含む層状構造からなる。ゲート線、データ線、及び電場生成電極は、互いに異なる導電膜に形成されて絶縁膜で分離されている。
このような絶縁膜は、有機または無機物質からなる。有機絶縁膜は、無機絶縁膜に比べて透過率が高いため、開口率を広くして輝度を向上させることができる利点がある。有機絶縁物のうちの一部は感光性があるため、エッチング工程なく写真工程だけでもパターニングすることができ、そのために製造が簡単である。
【０００４】
しかし、従来の感光性有機絶縁膜には、様々な染みが発生することがある。特に、表示装置が大型化されるのに伴って、有機絶縁膜を塗布する過程で染みが多く現れる。例えば、塗布装置のスリット型ノズルの進行方向に発生する横線の染み、スリット型ノズルの長さ方向に沿って発生する縦線の染み、及び基板全面に発生する無定形の染みなどがある。また、基板の端部は基板の中心部に比べて有機物質が厚く形成されるため、後の現像工程で不完全に溶解されて、それによる残留物が染みとして残るようになる。
【０００５】
スリット塗布方式の場合には、回転塗布方式で作用する遠心力が作用しないため、塗布後に膜の厚さが均一でない問題が発生することがある。
このような染みは最終的に表示装置における表示品質の低下をもたらすようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、前記問題を解決するためのものであって、染みを顕著に減少させて、膜の厚さが均一に形成される、感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物で形成されるパターンを含む薄膜表示板及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による感光性樹脂組成物は、アクリル樹脂、キノンジアジド化合物及び溶剤を含む。
前記溶剤は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート（propylene glycol alkyl ether acetate）及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレート（trimethyl pentanediol monoisobutyrate）を含む。後者は、特に、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール モノイソブチルレートであることが好ましい。
【０００８】
また、前記プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートは、前記溶剤の総含量に対して６０〜９５重量％であり、前記トリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートは、５〜４０重量％である。
また、本発明による薄膜表示板は、基板、前記基板上に形成されている薄膜パターン、前記薄膜パターン上に形成されていて、アクリル樹脂、キノンジアジド化合物、及び溶剤を含む感光性樹脂組成物で形成される絶縁膜を含む。前記溶剤は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートを含む。
【０００９】
また、本発明による薄膜表示板の製造方法は、基板上に薄膜パターンを形成する工程、前記薄膜パターン上にアクリル樹脂、キノンジアジド化合物、及び溶剤を含む感光性樹脂組成物を塗布する工程、前記感光性樹脂組成物を露光する工程、そして前記感光性樹脂露光物を現像する工程を含む。前記溶剤は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、感光性樹脂組成物の塗布時に各成分の拡散性及び溶剤の乾燥速度が適切に調節されるので、塗布または乾燥過程で発生する染み及び塗布均一性が顕著に改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明による感光性樹脂組成物について具体的に説明する。
本発明による感光性樹脂組成物は、アクリル樹脂、キノンジアジド化合物及び溶剤を含む。
前記溶剤は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート（propylene glycol alkyl ether acetate）及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレート（trimethyl pentanediol monoisobutyrate）を含む。後者は、特に、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール モノイソブチルレートであることが好ましい。
【００１２】
前記アクリル樹脂は、アクリル系重合体のみならず、アクリル系共重合体を含むことができる。特に、アクリル系共重合体は、現像時にクズが発生せず、所望のパターンを容易に形成することができ、好ましいる。アクリル系（共）重合体は、下記の化学式で示されるノルボルネンカルボキシレートから誘導された単量体を溶媒及び重合開始剤の存在下で、任意に他の単量体と、ラジカル反応させて得ることができる。
【００１３】
【化１】
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（式中、Ｒはヒドロキシ又はメチル基である）
上記化学式で示されるノルボルネンカルボキシレートから誘導される単量体は、具体的に、メチルノルボルネンカルボキシレート、エチルノルボルネンカルボキシレート、ｎ−ブチルノルボルネンカルボキシレート、ｓｅｃ−ブチルノルボルネンカルボキシレート、ｔ−ブチルノルボルネンカルボキシレート、イソプロピルノルボルネンカルボキシレート、シクロヘキシルノルボルネンカルボキシレート、２−メチルシクロヘキシルノルボルネンカルボキシレート、ジシクロペンタニルオキシノルボルネンカルボキシレート、ジシクロペンタニルオキシエチルノルボルネンカルボキシレート、イソボロニルノルボルネンカルボキシレート、ジシクロペンテニルノルボルネンカルボキシレート、ジシクロペンタニルノルボルネンカルボキシレート、フェニルノルボルネンカルボキシレート、ベンジルノルボルネンカルボキシレート、２−ヒドロキシエチルノルボルネンカルボキシレートなどがあり、これらを単独または２種類以上混合して使用することができる。これらの中でも、ｔ−ブチルノルボルネンカルボキシレート、イソボロニルノルボルネンカルボキシレートを使用するのが、（共）重合時の反応性及びアルカリ水溶液に対する溶解性が優れているので好ましい。
【００１４】
（共）重合時に使用されるノルボルネンカルボキシレートから誘導される単量体の量は、耐熱性を確保し、現像液として使用されるアルカリ水溶液に対する溶解性を確保する観点から、（共）重合体を構成する単量体全体に対して好ましくは２０〜４０重量％、より好ましくは２０〜３０重量％である。
なお、共重合体の場合の他の単量体は、アクリル系の重合体の特性を維持し得るものであれば特に限定されるものではなく、アクリル系単量体のうち、ノルボルネンカルボキシレート系ではないものであってもよいし、アクリル系単量体以外のものであってもよい。
【００１５】
アクリル系（共）重合体のポリスチレンを基準にして、ゲル透過クロマトグラフィ（ＧＰＣ）で得られた重量平均分子量は、膜の現像性、残膜率などを向上させて、パターン形状、耐熱性などを改善するとともに、感度を低下させずにパターン形状を向上させるという観点から、５，０００〜３０，０００であり、好ましくは５，０００〜２０，０００である。重量平均分子量が前記範囲である場合には、現像時に残留する膜の比率（残膜率）を維持しつつ、高い現像速度を得ることができるので好ましい。
【００１６】
ノルボルネンカルボキシレートから誘導された単量体を含む（共）重合体の含有量は、感光性樹脂組成物に対して好ましくは５〜４０重量％である。
本発明による感光性樹脂組成物において、また他の成分であるキノンジアジド化合物は、１，２−キノンジアジド化合物であるのが好ましい。１，２−キノンジアジド化合物の例としては、１，２−ベンゾキノンジアジドスルホン酸エステル（１，２−benzoquinone diazide sulfonate esters）、１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、１，２−ベンゾキノンジアジドスルホン酸アミド（１，２−benzoquinone diazide sulfonate amides）または１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸アミドなどがある。
【００１７】
キノンジアジド化合物の具体的な例としては、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン（trihydroxybenzophenone）−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、２，４，６−トリヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、２，４，６−トリヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルなどのトリヒドロキシベンゾフェノン類の１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル；
２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン（tetrahydroxybenzophenone）−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、２，２’，４，３’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、２，２’，４，３’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、２，３，４，４´−テトラヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、２，３，４，２’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、２，３，４，２’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、２，３，４，４’−テトラヒドロキシ−３’−メトキシベンゾフェノン（methoxybenzophenone）−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、２，３，４，４’−テトラヒドロキシ−３´−メトキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルなどのテトラヒドロキシベンゾフェノン類の１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル；
２，３，４，２’，６’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン（pentahydroxybenzophenone）−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル及び２，３，４，２’，６’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルなどのペンタヒドロキシベンゾフェノン類の１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル；
２，４，６，３’，４’，５’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン（hexahydroxybenzophenone）−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、２，４，６，３’，４’，５’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、３，４，５，３’，４’，５’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、３，４，５，３’，４’，５’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルなどのヘキサヒドロキシベンゾフェノン類の１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル；
ビス（２，４−ジヒドロキシフェニル）メタン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、ビス（２，４−ジヒドロキシフェニル）メタン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、１，１，１−トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、１，１，１−トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）メタン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）メタン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、２，２’−ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）プロパン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、２，２’−ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）プロパン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、１，１，３−トリス（２，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−３−フェニルプロパン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、１，１，３−トリス（２，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−３−フェニルプロパン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、４，４’−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、ビス（２，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、ビス（２，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、３，３，３’，３’−テトラメチル−１，１’−スピロビインデン−５，６，７，５’，６’，７’−ヘキサノール−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、３，３，３’，３’−テトラメチル−１，１’−スピロビインデン（spirobiindene）−５，６，７，５’，６’，７’−ヘキサノール−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル、２，２，４−トリメチル−７，２’，４’−トリヒドロキシフラバン（flavan）−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、２，２，４−トリメチル−７，２’，４’−トリヒドロキシフラバン−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルなどの（ポリヒドロキシフェニル）アルカン類の１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル；などがある。
【００１８】
前記キノンジアジド化合物は、各々単独または２種類以上を組み合わせて使用することができる。
キノンジアジド化合物は、ナフトキノンジアジドスルホン酸ハロゲン化合物及びフェノール化合物を弱塩基下でエステル化反応させて得ることができる。前記フェノール化合物の具体的な例としては、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２’または４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，３’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，２’−テトラヒドロキシ４’−メチルベンゾフェノン、２，３，４，４−テトラヒドロキシ、３’−メトキシベンゾフェノン、２，３，４，２’または２，３，４，６’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６，３’、２，４，６，４’または２，４，６，５’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、３，４，５，３’、３，４，５，４’または３，４，５，５’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、ビス（２，４−ジヒドロキシフェニル）メタン、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，１−トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタン、ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）プロパン、１，１，３−トリス（２，５−ジメチル４−ヒドロキシフェニル）−３−フェニルプロパン、４，４’−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチルデン］ビスフェノール、ビス（２，５−ジメチル４−ヒドロキシフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタンなどがあり、これらを単独または２種類以上混合して使用することができる。
【００１９】
前記化合物の合成時、エステル化度は、残膜率及び保存安定性を向上させるという観点から、５０〜８５％が好ましい。
本発明で、キノンジアジド化合物は、未露光部及び露光部の溶解速度の差を確保して、パターンの現像を容易にするとともに、短時間の光が照射される時に、未反応のキノンジアジド化合物が現像後に多量存在することを防止して、一般に現像液として使用されるアルカリ水溶液に対する溶解度を確保して、現像を容易にするという観点から、感光性樹脂組成物に対して好ましくは２〜１５重量％含まれる。
【００２０】
前記アクリル樹脂、キノンジアジド化合物などを溶解する溶剤は、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート（ここで、アルキル基は１〜５個の炭素原子を含む）及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートを含む。
前記溶剤混合物にアクリル樹脂及びキノンジアジド化合物を適正な割合で混合することによって、塗布時の拡散性を向上させると同時に、乾燥時に適切な蒸発速度を維持することができる。
【００２１】
プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート（ここで、アルキル基は１〜５個の炭素原子を含む）の具体的な例としては、プロピレンクリコールメチルエーテルアセテート、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ペンチルエーテルアセテートがある。
【００２２】
前記プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートは、溶剤の総含量に対して各々６０〜９５重量％及び５〜４０重量％、より好ましくは７５〜８５重量％及び１５〜２５重量％含まれる。溶剤の各成分が前記範囲で含まれる場合には、スリット塗布後の流動性が低下して、塗布後の膜の厚さが不均一になる問題が減少し、スリット塗布後の揮発度が減少して、染みが少ない塗布膜を形成することができる。
【００２３】
前記溶剤と併用する有機溶剤の例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類；
テトラヒドロフランなどのエーテル類；
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などのエチレングリコールエーテル類；
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などのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類；
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、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのジエチレングリコール類；
プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、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などのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；
プロピレングリコールメチルエーテルプロピオン酸塩、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオン酸塩、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオン酸塩、プロピレングリコールブチルエーテルプロピオン酸塩などのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；
トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類；
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−ペンタノンなどのケトン類；及び
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のエステル類；などがある。
【００２４】
本発明の感光性樹脂組成物において、前記溶剤は、感光性樹脂組成物に対して好ましくは５５〜９０重量％含まれる。溶剤の含有量が前記範囲である場合には、塗布後の膜の厚さが均一で、染みの発生が少ない膜を形成することができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じて他の成分、例えば着色剤、染料、擦痕防止剤、可塑剤、接着性改良剤、界面活性剤、酸化防止剤、溶解抑止剤、増減剤、紫外線吸収剤、または光安定剤などの各種添加物をさらに含むこともできる。
【００２５】
本発明の感光性樹脂組成物は、例えば前記アクリル樹脂を溶剤に溶解した溶液及びキノンジアジド化合物を溶剤に溶解した溶液を混合することによって調剤することができる。また、調剤後の溶液に溶剤を加えて混合することもできる。また、溶液を混合した後にろ過して固形物を除去するのが好ましい。前記ろ過は、直径が３μｍ以下（好ましくは０．１〜２μｍ）のフィルターを使用してろ過するのが好ましい。前記アクリル樹脂及びキノンジアジド化合物に対して使用する溶剤は互いに同一である。また、互いに混合される溶剤である場合には、複数の溶剤を使用することもできる。
【００２６】
以下、前記感光性樹脂組成物からなる薄膜パターンを形成する方法について、詳細に説明する。
まず、基板上に感光性樹脂膜を塗布して、マスクによって露光した後で現像する。この場合、前記基板は、透明ガラス、シリコン、アルミニウム、二酸化シリコン、ドーピングされた二酸化シリコン、窒化シリコン、タンタル、銅、ポリシリコン、セラミック、アルミニウム銅混合物、または各種プラスチックなどからなることができる。また、前記基板上には、薄膜トランジスタ、カラーフィルター、有機発光ダイオードなどのような単一層または多重層の薄膜パターンが形成されていてもよい。
【００２７】
感光性樹脂膜は、様々な方法で基板上に塗布される。例えば、スリット型ノズルを有する塗布装置を利用するスリット塗布法、スリット型ノズルで噴射した後に回転させるスリットアンドスピン塗布法、ダイ塗布法、またはカーテンプロ塗布法などがあり、好ましくはスリットアンドスピン塗布法が利用される。また、塗布後には、残留溶剤を除去するために、常圧以下の減圧条件下で一定の時間維持する減圧乾燥工程を行うことができる。その後、２０〜１３０℃の温度で先硬化（pre-bake）処理によって感光性樹脂組成物の固体成分は熱分解させずに、溶剤などの揮発成分を揮発させることができる。先硬化処理は、感光性樹脂組成物層の厚さが２μｍ以下になるまで行うのが好ましい。
【００２８】
その後、感光性樹脂膜をマスクによって１次露光する。マスクのパターンは、硬化樹脂パターンの目的によって適切に選択される。前記１次露光は、例えば紫外線などを感光性樹脂膜の全面にかけて平行に照射されるようにし、例えばマスクアライナまたはステッパーなどを使用するのが好ましい。これによって、マスク及び感光性樹脂組成物層の位置合わせを正確にすることができる。
【００２９】
前記１次露光後に現像する。現像は、１次露光後の感光性樹脂組成物層に対して例えばパドル法、浸潤法、またはシャワー法などによって行うことができる。
現像液としては、一般にアルカリ水溶液を使用する。アルカリ水溶液としては、無機アルカリ性化合物または有機アルカリ性化合物から任意に選択することができる。
この場合、無機アルカリ性化合物の例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、またはアンモニウムなどがある。
【００３０】
また、有機アルカリ性化合物の例としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、またはエタノールアミンなどがある。
前記アルカリ性化合物は、単独または２種類以上を組み合わせて使用することができる。前記アルカリ性化合物の含有量は、現像液に対して通常０．０１〜１０重量％、好ましくは０．１〜５重量％である。
【００３１】
現像液は、界面活性剤を含むこともできる。界面活性剤の例としては、非イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、または陰イオン系界面活性剤などがある。
これら界面活性剤は、単独または２種類以上を組み合わせて使用することもできる。
また、現像液は、有機溶剤を含むこともできる。前記有機溶剤の例としては、メタノール、エタノールなどの水溶性有機溶剤などがある。
【００３２】
現像工程によって、感光性樹脂組成物層上の１次露光で露光された部分は現像液に溶解され、露光されなかった部分は現像液に溶解されずに残って薄膜パターンを形成する。
本発明による感光性樹脂組成物はキノンジアジド化合物を含むため、感光性樹脂組成物層が現像液と接触する時間が短くても露光領域は容易に溶解されて除去される一方で、現像液と接触する時間が長くなっても未露光領域が現像液に溶解されて消失する問題は発生しない。
【００３３】
現像後、脱イオン水を利用して３０〜９０秒間洗浄した後で乾燥する。
乾燥後に得られたパターンの全面または一部にかけて２次露光する。２次露光は、紫外線または深紫外線を利用するのが好ましく、単位面積当りの照射量は、１次露光の場合より高く調節する。このような２次露光は、１次露光時に不充分に露光された部分を除去して、露光領域の残留物を最少化するためである。
【００３４】
このような方法で形成された感光性樹脂組成物パターンは、約１５０〜２５０℃、より好ましくは１８０〜２４０℃で通常５〜１２０分、より好ましくは３０〜９０分間後硬化（post-bake）処理するのが好ましい。前記後硬化処理は、基板をホットプレート（ｈｏｔｐｌａｔｅ）またはクリーンオーブンなどの加熱装置で加熱する方法で行われる。前記後硬化処理によって、硬化された感光性樹脂組成物パターンの耐熱性及び耐溶剤性が向上する効果を発揮する。
【００３５】
以下、本発明の一実施例について、本発明が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することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相異した形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。
［実施例１］
本実施例では、本発明による一実施例によって感光性樹脂組成物を製造する方法について説明する。
【００３６】
合成例１（アクリル樹脂の合成）
撹拌器、冷却管及び温度計が装着された２００ｍｌの四角フラスコに下記の原料を入れた。
２，２’−アゾビス（２，４’−ジメチルバレロニトリル）：１０重量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート：２００重量部
メタクリル酸：２０重量部
メタクリル酸グリシジル：２０重量部
ｔ−ブチルノルボルネンカルボキシレート：２０重量部
無水マレイン酸：２０重量部
スチレン：２０重量部
窒素（Ｎ2）雰囲気下で四角フラスコを緩慢に攪拌しながらフラスコ内の温度を６２℃まで上昇させた後で５時間反応を行った。その結果、アクリル樹脂（Ａ１）を得た。このアクリル樹脂（Ａ１）のポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）は１１，１００であった。
【００３７】
ここで、ポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）の測定は、ＧＰＣ法を利用して下記の条件下で行った。
装置：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ
カラム：ＴＳＫ−ＧＥＬＧ４０００ＨＸＬ＋ＴＳＫ−ＧＥＬＧ２０００ＨＸＬ（直列接続）
カラム温度：４０℃
溶媒：ＴＨＦ
速度：１．０ｍｌ/ｍｉｎ
注入量：５０μｌ
検出器：ＲＩ
測定試料濃度：０．６重量％（溶媒；ＴＨＦ）
矯正用標準物質：ＴＳＫ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＰＯＬＹＳＴＹＲＥＮＥ Ｆ−４０、Ｆ−４、Ｆ−１、Ａ−２５００、Ａ−５００
合成例２（１，２−キノンジアジド化合物の合成）
４，４’−［１−［４−［１−４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチルリデン］ビスフェノール１ｍｏｌ及び１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸［クロライド］２ｍｏｌを縮合反応させて、［４，４’−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチルリデン］ビスフェノール−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル］を得た。
【００３８】
感光性樹脂組成物１（実施例１）の製造
合成例１で得られたアクリル樹脂（Ａ１）２８ｇ、合成例２で得られた［４，４’−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチルリデン］ビスフェノール−１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル］７ｇ、溶剤としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート５８．５ｇ及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレート６．５ｇを均一に混合して溶解した後、直径が０．２μｍのミリフォアフィルターでろ過して、感光性樹脂組成物１を得た。
【００３９】
感光性樹脂組成物２（実施例２）の製造
下記の表１に示した成分及び組成比で、前記実施例１と同様の方法で感光性樹脂組成物２を得た。
感光性樹脂組成物３（実施例３）の製造
下記の表１に示した成分及び組成比で、前記実施例１と同様の方法で感光性樹脂組成物３を得た。
【００４０】
感光性樹脂組成物４（比較例１）の製造
下記の表１に示した成分及び組成比で、前記実施例１と同様の方法で感光性樹脂組成物４を得た。
感光性樹脂組成物５（比較例２）の製造
下記の表１に示した成分及び組成比で、前記実施例１と同様の方法で感光性樹脂組成物５を得た。
【００４１】
感光性樹脂組成物６（比較例３）の製造
下記の表１に示した成分及び組成比で、前記実施例１と同様の方法で感光性樹脂組成物６を得た。
【００４２】
【表１】
2006221170.tif 000004
ＰＧＭＥＡ：プロピレングリコールメチルエーテルアセテート
ＴＭＰＭＢ：トリメチルペンタンジオールモノイソブチルレート
ＥＬ：乳酸エチル
ｎＢＡ：ノーマルブチルアセテート
（染みの発生及び塗布均一性の評価）
４００ｍｍ×４００ｍｍのガラス基板６枚を準備した後、スリット感光性塗布装置を利用して、前記感光性樹脂組成物１（実施例１）、前記感光性樹脂組成物２（実施例２）、前記感光性樹脂組成物３（実施例３）、前記感光性樹脂組成物４（比較例１）、前記感光性樹脂組成物５（比較例２）、及び前記感光性樹脂組成物６（比較例３）を各々塗布した。その後、加熱乾燥して形成された透明硬化樹脂の厚さを、横２０回、縦１５回ずつ合計で３００回測定して、最大の厚さ及び最少の厚さを測定し、下記式によって表２に示す厚さの均一度を算出した。
【００４３】
厚さの均一度（％）＝[（最大の厚さ−最少の厚さ）／（最大の厚さ＋最少の厚さ）]×１００
また、前記で得られた透明硬化樹脂の染みを表面観察用ハロゲンランプ下で観察して、表２のような結果を得た。表２に示される染み特性の評価基準は、図７に示された通りである。
【００４４】
【表２】
2006221170.tif 000005
表２に示されたように、本発明による感光性樹脂組成物を利用した場合、感光性樹脂組成物の塗布時に各成分の拡散性及び溶剤の乾燥速度が適切に調節されるので、塗布または乾燥過程で発生する染み及び塗布均一性が比較例に比べて顕著に改善されることを確認することができる。
［実施例２］
本実施例では、前記感光性樹脂組成物２で形成される絶縁膜を含む薄膜トランジスタ表示板の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４５】
図面では、各層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体にかけて類似した部分については、同一な図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“直上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も意味する。反対に、ある部分が他の部分の“直上”にあるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
【００４６】
まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施例による薄膜トランジスタ表示板の構造について詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例による液晶表示装置用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は図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。
【００４７】
透明なガラスまたはプラスチックなどの絶縁基板１１０上に、複数のゲート線１２１が形成されている。
ゲート線１２１は、ゲート信号を伝達し、第１方向、つまり図１の横方向にのびている。各ゲート線１２１は、複数のゲート電極１２４、下方向に突出した複数の突出部１２７、他の層または外部駆動回路との接続のための広い端部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に集積される。ゲート駆動回路が基板１１０上に集積されている場合には、ゲート線１２１がのびてこれと直接連結される。
【００４８】
ゲート線１２１は、物理的性質が異なる二つの導電膜、つまり下部膜及びその上の上部膜を含む。下部膜は、信号遅延や電圧降下を減少させることができるように、比抵抗が低い物質、例えばアルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などのアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金などの銅系金属などからなる。これとは異なって、上部膜は、他の物質、特にＩＴＯまたはＩＺＯとの物理的、化学的、電気的接触特性が優れている物質、例えばモリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などのモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、及びチタニウム（Ｔｉ）などからなる。これらの組み合わせの好ましい例としては、アルミニウム（合金）の下部膜及びモリブデン（合金）上部膜がある。
【００４９】
しかし、下部膜が接触特性が優れている物質からなり、上部膜が比抵抗が低い物質からなることもでき、この場合、ゲート線１２１の端部１２９の上部膜１２９ｑの一部が除去されて、下部膜１２９ｐが露出される。また、ゲート線１２１は、先に言及した様々な物質を含む単一膜構造からなることができ、その他にも多様な金属または導電体からなることができる。
【００５０】
図２及び図３で、ゲート電極１２４及び突出部１２７に対して、下部膜はアルファベットｐを、上部膜はアルファベットｑを図面符号に加えて表記した。
ゲート線１２１の側面は傾いていて、傾斜角は基板１１０の表面に対して約３０〜８０度である。
ゲート線１２１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【００５１】
ゲート絶縁膜１４０の上部には、水素化非晶質シリコンまたは多結晶シリコンなどからなる複数の線状半導体１５１が形成されている。線状半導体１５１は、第１方向と直角な第２方向、つまり図１の縦方向にのびている。半導体１５１は、ゲート電極１２４に向かってのびて出た複数の突出部１５４を含む。また、線状半導体１５１は、ゲート線１２１とぶつかる地点の付近で幅が大きくなって、ゲート線１２１の広い面積を覆っている。
【００５２】
半導体１５１の上部には、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+水素化非晶質ケイ素などの物質からなったり、シリサイドからなることができる。線状抵抗性接触部材１６１は、複数の突出部１６３を含み、この突出部１６３及び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上に位置している。
【００５３】
半導体１５１及び抵抗性接触部材１６１、１６３、１６５の側面も傾いていて、傾斜角は基板１１０に対して３０〜８０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、複数のドレイン電極１７５及び複数のストレージキャパシタ用導電体１７７が形成されている。
【００５４】
データ線１７１は、第２方向にのびてゲート線１２１と交差して、データ電圧を伝達する。各データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かってのびた複数のソース電極１７３及び他の層または外部駆動回路との接続のための広い端部１７９を含む。データ信号を生成するデータ駆動回路（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に集積される。データ駆動回路が基板１１０上に集積されている場合には、データ線１７１がのびてこれと直接連結される。
【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に対して互いに反対側に位置する。
ゲート電極１２４、ソース電極１７３、及びドレイン電極１７５は、半導体１５１の突出部１５４と共に薄膜トランジスタを構成し、薄膜トランジスタのチャネルは、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の半導体１５１の突出部１５４に形成される。
【００５６】
ストレージキャパシタ用導電体１７７は、ゲート線１２１の突出部１２７と重畳している。
データ線１７１、ドレイン電極１７５、及びストレージキャパシタ用導電体１７７は、下部膜１７１ｐ、１７５ｐ、中間膜１７１ｑ、１７５ｑ、及び上部膜１７１ｒ、１７５ｒを含む三重膜構造からなる。下部膜１７１ｐ、１７５ｐは、モリブデン、クロム、タンタル、及びチタニウムなどの高融点金属、またはこれらの合金からなり、中間膜１７１ｑ、１７５ｑは、比抵抗が低いアルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などからなり、上部膜１７１ｒ、１７５ｒは、ＩＴＯやＩＺＯとの接触特性が優れている耐火性金属、またはこれらの合金からなる。このような三重膜構造の例としては、モリブデン（合金）の下部膜、アルミニウム（合金）の中間膜、及びモリブデン（合金）の上部膜がある。
【００５７】
データ線１７１、ドレイン電極１７５、及びストレージキャパシタ用導電体１７７は、耐火性金属下部膜（図示せず）及び低抵抗上部膜（図示せず）を含む二重膜構造や、先に言及した様々な物質からなる単一膜構造からなることができる。二重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）の下部膜及びアルミニウム（合金）の上部膜がある。しかし、データ線１７１、ドレイン電極１７５、及びストレージキャパシタ用導電体１７７は、その他にも多様な金属または導電体からなることができる。
【００５８】
図２で、ソース電極１７３及び端部１７９に対して、下部膜はアルファベットｐを、中間膜はアルファベットｑを、上部膜はアルファベットｒを図面符号に加えて表記した。
データ線１７１、ドレイン電極１７５、及びストレージキャパシタ用導電体１７７も、ゲート線１２１と同様に、その側面が基板１１０に対して約３０〜８０度の角度で各々傾いている。
【００５９】
抵抗性接触部材１６１、１６５は、その下部の半導体１５１とその上部のデータ線１７１及びドレイン電極１７５との間に存在して、接触抵抗を低くする役割を果たす。大部分では線状半導体１５１がデータ線１７１より狭いが、前記のように、ゲート線１２１とぶつかる部分で幅が大きくなって、表面のプロファイルを円滑にすることによってデータ線１７１が断線するのを防止する。半導体１５１は、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間をはじめとして、データ線１７１及びドレイン電極１７５で覆われずに露出された部分を含む。
【００６０】
データ線１７１、ドレイン電極１７５、ストレージキャパシタ用導電体１７７、及び露出された半導体１５１部分上には、保護膜（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）１８０が形成されている。
保護膜１８０は、誘電率が約４．０以下である感光性有機絶縁物などからなるのが好ましい。保護膜１８０の表面は平坦であり、厚さは約１．０〜８．０μｍである。
【００６１】
保護膜１８０は、アクリル樹脂、キノンジアジド化合物、及び溶剤を含む感光性樹脂組成物からなる。溶剤は、プロピレングリコールアルキルエーテル酢酸（ここで、アルキル基は１〜５個の炭素原子を含む）及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートを含む。
前記感光性樹脂組成物を利用して保護膜を形成する場合、前記溶剤への前記アクリル樹脂及びキノンジアジド化合物のような固形成分の溶解性を向上させて、塗布過程での均一な拡散することを可能にする。また、乾燥過程で溶剤の蒸発速度を適切に調節して、溶剤の不良な乾燥による染みの発生を最少化することができる。これによって、保護膜の厚さが均一に形成され、透過及び反射特性の不良によって染みが発生する問題を改善することができる。
【００６２】
保護膜１８０は、有機膜の優れた絶縁特性を生かしつつ、露出された半導体１５１部分に影響を及ぼさないように、下部無機膜及び前記有機物からなる上部有機膜の二重膜構造からなることができる。下部無機膜としては、窒化ケイ素または酸化ケイ素を使用することができる。
前記保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９、ドレイン電極１７５、及びストレージキャパシタ用導電体１７７を各々露出させる複数のコンタクトホール１８１、１８５、１８７が形成されている。保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９を露出する複数のコンタクトホール１８１が形成されている。
【００６３】
前記保護膜１８０、データ線１７１、ドレイン電極１７５、ストレージキャパシタ用導電体１７７、及び露出された半導体１５１の間には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などからなる保護膜がさらに形成されることができる。
保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。これらは、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質や、アルミニウム、銀、クロム、またはその合金などの反射性金属からなることができる。
【００６４】
画素電極１９０は、コンタクトホール１８５、１８７を通じてドレイン電極１７５及びストレージキャパシタ用導電体１７７と各々物理的、電気的に連結されて、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受けて、ストレージキャパシタ用導電体１７７にデータ電圧を伝達する。データ電圧が印加された画素電極１９１は、共通電圧の印加を受ける他の表示板（図示せず）の共通電極（図示せず）と共に電場を生成することによって、二つの電極の間の液晶層（図示せず）の液晶分子の方向を決定する。このように決定された液晶分子の方向によって、液晶層を通過する光の偏光が変化する。画素電極１９１及び共通電極は、キャパシタ［以下、“液晶キャパシタ”とする］を構成し、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持する。
【００６５】
画素電極１９１は、前段ゲート線１２１の突出部１２７と重畳する。画素電極１９１及びこれと電気的に連結されたストレージキャパシタ用導電体１７７が突出部１２７と重畳して構成するキャパシタを、“ストレージキャパシタ”といい、ストレージキャパシタは、液晶キャパシタの電圧維持能力を強化する。
画素電極１９０は、隣接するゲート線１２１及びデータ線１７１と重畳して、開口率を向上させることができる。
【００６６】
接触補助部材８１、８２は、コンタクトホール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と各々連結される。接触補助部材８１、８２は、端部１２９、１７９と外部装置との接着性を補完して、これらを保護する。
以下、図１及び２に示した薄膜トランジスタ表示板を本発明の一実施例によって製造する方法について、図３Ａ〜図６Ｂ、図１、及び図２を参照して詳細に説明する。
【００６７】
図３Ａ、図４Ａ、図５Ａ、及び図６Ａは図１及び図２に示した薄膜トランジスタ表示板を本発明の一実施例によって製造する方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図３Ｂは図３Ａの薄膜トランジスタ表示板をＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ’線に沿って切断した断面図であり、図４Ｂは図４Ａの薄膜トランジスタ表示板をＩＶｂ−ＩＶｂ’線に沿って切断した断面図であり、図５Ｂは図５Ａの薄膜トランジスタ表示板をＶｂ−Ｖｂ’線に沿って切断した断面図であり、図６Ｂは図６Ａの薄膜トランジスタ表示板をＶＩｂ−ＶＩｂ´線に沿って切断した断面図である。
【００６８】
まず、図３Ａ及び図３Ｂに示したように、絶縁基板１１０上に、スパッタリングなどによって金属層を積層する。金属層は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム−ネオジム合金（Ａｌ−Ｎｄ）を含み、厚さが約２，５００Å程度である下部膜及びモリブデン（Ｍｏ）を含む上部膜を含む。
下部膜及び上部膜は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム−ネオジム合金標的及びモリブデン標的を使用した共スパッタリング（co-sputtering）によって形成する。下部膜を積層する時には、モリブデン合金標的にはパワーを印加せずにアルミニウムまたはアルミニウム合金標的にだけパワーを印加する。下部膜を積層した後には、アルミニウム（合金）標的にはパワーが印加されないようにオフした後でモリブデンにパワーを印加して、上部膜を積層する。
【００６９】
その後、上部膜及び下部膜を写真エッチングして、ゲート電極１２４、突出部１２７、及び端部１２９を含む複数のゲート線１２１を形成する。
次に、図４Ａ及び図４Ｂに示したように、厚さが２，０００〜５，０００Å程度のゲート絶縁膜１４０を約２５０〜５００℃で積層する。続いて、ゲート絶縁膜１４０上に、真性非晶質シリコン層、不純物非晶質シリコン層を連続して積層してフォトエッチングして、突出部１５４を含む複数の線状真性半導体１５１及び複数の線状不純物半導体１６４を形成する。
【００７０】
次に、図５Ａ及び図５Ｂに示したように、不純物がドーピングされた非晶質シリコン層１６１上に、スパッタリングなどによって金属層を形成する。金属層は、モリブデンの下部膜、アルミニウムの中間膜、及びモリブデンの上部膜を含む。金属層の厚さは約３０００Å程度であり、スパッタリング温度は約１５０℃程度である。
その後、前記金属層を写真及び湿式エッチングして、ソース電極１７３及び端部１７９を含む複数のデータ線１７１、複数のドレイン電極１７５、及び複数のストレージキャパシタ用導電体１７７を形成する。湿式エッチングに使用されるエッチング液としては、リン酸、硝酸、酢酸、及び脱イオン水を適正な割合で含んだもので、好ましくはリン酸６３〜７０％、硝酸４〜８％、酢酸８〜１１％、及び残量の脱イオン水を含む統合エッチング液を使用することができる。
【００７１】
その後、データ線１７１、ドレイン電極１７５、及びストレージキャパシタ用導電体１７７に覆われずに露出された線状不純物半導体１６４部分を除去することによって、突出部１６３を含む複数の線状抵抗性接触部材１６１及び複数の島型抵抗性接触部材１６５を完成する一方で、その下の真性半導体１５１部分を露出させる。この場合、露出された真性半導体１５１部分の表面を安定化させるために、酸素（Ｏ2）プラズマを実施するのが好ましい。
【００７２】
次に、図６Ａ及び図６Ｂに示したように、アクリル樹脂、キノンジアジド化合物、及び溶剤を含む感光性樹脂膜を塗布する。溶剤は、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及びトリメチルペンタンジオールモノイソブチルレートを含む。
塗布は、スリット塗布法によって基板１１０または塗布機（図示せず）のノズルを移動させながら行い、塗布された感光性樹脂膜の厚さは約１．０〜８．０μｍである。
【００７３】
その後、前記感光性樹脂組成物が塗布された基板をオーブンに入れて約９０〜１１０℃の温度で９０〜１８０秒間先硬化処理を行う。前記先硬化処理によって溶剤などの揮発成分を揮発させる。
その後、前記感光性樹脂層をマスクアライナを利用してマスクと整列させた後、マスクによって１次露光する。前記１次露光は、例えば紫外線などの光線を感光性樹脂層の全面にかけて表面と垂直に照射されるようにする。
【００７４】
その後、前記露光された感光性樹脂層を現像する。現像液としては、ジイソプロピルアミンが３重量％含まれているアルカリ水溶液を使用する。前記現像工程によって、感光性樹脂層で、１次露光によって露光された部分は現像液に溶解され、露光されなかった部分は現像液に溶解されずに残って、図６Ａ及び図６Ｂに示したように、複数のコンタクトホール１８１及び複数のコンタクトホール１８２、１８５、１８７を有する保護膜１８０を形成する。
【００７５】
本発明による感光性樹脂組成物はキノンジアジド化合物を含むため、感光性樹脂組成物層が現像液と接触する時間が短くても露光領域は容易に溶解されて除去される一方で、現像液と接触する時間が長くなっても未露光領域が現像液に溶解されて消失する問題は発生しない。
現像後には、保護膜１８０が形成された基板１１０を脱イオン水で洗浄して乾燥する。
【００７６】
保護膜１８０の全面または一部にかけて２次露光する。２次露光は、紫外線または深紫外線を利用して、単位面積当りの照射量は、１次露光の場合より高く調節する。このような２次露光は、１次露光時に不充分に露光された部分を除去して、残留物を最少化するためである。
そして、約１５０〜２５０℃、より好ましくは１８０〜２４０℃で通常５〜１２０分、より好ましくは３０〜９０分間保護膜１８０に後硬化処理を行う。前記後硬化処理は、基板をホットプレートまたはクリーンオーブンなどの加熱装置で加熱する方法で行われる。前記後硬化処理によって、硬化された感光性樹脂パターンの耐熱性及び耐溶剤性が向上する効果を発揮する。
【００７７】
このように感光性樹脂組成物に含まれている溶剤は、アクリル樹脂及びキノンジアジド化合物のような固形成分の溶解性を向上させて、感光性樹脂組成物が均一に拡散することができるようにする。また、このような感光性樹脂組成物は、乾燥過程で溶剤の蒸発速度が適切に調節されるので、溶剤の不良な乾燥による染みの発生を最少化することができる。また、保護膜の厚さが均一に形成されることができ、既存の不均一に形成された保護膜による透過及び反射特性の不良によって染みが発生する問題を改善することができる。
【００７８】
次に、保護膜１８０をマスクとしてゲート絶縁膜１４０をエッチングして、コンタクトホール１８１を完成する。
最後に、図１及び図２に示したように、ＩＴＯまたはＩＺＯをスパッタリングによって積層して写真エッチングして、前記ドレイン電極１７５、ゲート線１２１の端部１２９、データ線１７１の端部１７９の露出された部分、及び保護膜１８０上に複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材８１、８２を形成する。
【００７９】
本発明による感光性樹脂組成物は、ゲート絶縁膜１４０などの絶縁特性が要求される他の層にも同一に適用することができる。また、このような感光性樹脂組成物は、有機発光表示装置などの他の表示装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施例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３Ａ】図１及び図２に示した薄膜トランジスタ表示板を本発明の他の一実施例によって製造する方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図３Ｂ】図３Ａの薄膜トランジスタ表示板をＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ’線に沿って切断した断面図である。
【図４Ａ】図１及び図２に示した薄膜トランジスタ表示板を本発明の他の一実施例によって製造する方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図４Ｂ】図４Ａの薄膜トランジスタ表示板をＩＶｂ−ＩＶｂ’線に沿って切断した断面図である。
【図５Ａ】図１及び図２に示した薄膜トランジスタ表示板を本発明の他の一実施例によって製造する方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図５Ｂ】図５Ａの薄膜トランジスタ表示板をＶｂ−Ｖｂ’線に沿って切断した断面図である。
【図６Ａ】図１及び図２に示した薄膜トランジスタ表示板を本発明の他の一実施例によって製造する方法を順次に示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。
【図６Ｂ】図６Ａの薄膜トランジスタ表示板をＶＩｂ−ＶＩｂ’線に沿って切断した断面図である。
【図７】表１の染み特性の評価基準を示す写真である。
【符号の説明】
【００８１】
８１、８２  接触補助部材
１１０  絶縁基板
１２１、１２７、１２９  ゲート線
１２４  ゲート電極
１４０  ゲート絶縁膜
１５１、１５４  半導体
１６１、１６３、１６５  抵抗性接触部材
１６４  線状不純物半導体
１７１、１７９  データ線
１７３  ソース電極
１７５  ドレイン電極
１７７  ストレージキャパシタ用導電体
１８０  保護膜
１８１、１８２、１８５、１８７  コンタクトホール
１９０  画素電極
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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