KR100372071B1 - 액정 표시 장치 및 수지 조성물 - Google Patents

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푸사오 호조
요시아끼 오카베
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타꾸미 우에노
토시히로 사토우
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명은 액정층을 사이에 두고 제1 기판과 제2 기판을 가지며, 제1 기판에 형성된 박막 트랜지스터가 상기 액정층 상에 형성된 화소 전극과 접속되고, 상기 화소 전극과 상기 박막 트랜지스터 사이에 평탄화용 절연막을 가지며, 상기 평탄화용 절연막에 컨택트 홀이 형성되어 이루어지는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 평탄화용 절연막을 화학식 a 또는 b 또는 c로 표시되는 수지 조성물에 의해 형성하였다.
<화학식 a>
<화학식 b>
<화학식 c>
<화학식 I>
<화학식 II>
<화학식 III>
<화학식 IV>
<화학식 V>
<화학식 VI>
<화학식 VII>
<화학식 VIII>
단, 식 중 Ar1은 화학식 I, II, III의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있고, Ar2는 화학식 IV, V, VI, VII, VIII의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있으며, 화학식 a의 I는 3≤I ≤1000의 정수, 화학식 b 또는 c의 m, n은 2≤m, n≤100의 정수이고, X는 중합 가능한 다중 결합을 나타내는 기이다.
상기 수지 조성물은 가시광선 영역의 투명성이 높고, 평탄화 특성이 우수하며, 레지스트 박리액에 대한 내성을 갖는다. 따라서, 상기 수지 조성물을 액정 표시 장치의 평탄화용 절연막에 사용함으로써, 콘트라스트가 높고, 화질 저하가 적은 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.

Description

액정 표시 장치 및 수지 조성물 {Liquid Crystal Display and Plastic Composition}
액티브 매트릭스 방식의 액정 표시 장치는 액정층을 통하여 투명 기판이 대향 배치된다. 상기 투명 기판 중 한쪽은 투명한 화소 전극과 박막 트랜지스터를 각각 여러개 구비하며, 매트릭스형의 각 화소 영역을 형성하고 있다.
화소 전극과 박막 트랜지스터를 구비하는 투명 기판측에는, 예를 들면 열 방향 (x 방향)으로 병설된 박막 트랜지스터를 공통으로 온 (ON)시키기 위한 게이트 신호선과, 온된 상기 박막 트랜지스터를 통하여 대응하는 화소 전극에 영상 신호를 공급하기 위한 드레인 신호선이 형성된다. 이 경우, 상기 게이트 신호선은 x 방향으로 연속되고, 동시에 y 방향으로 병설되어 형성됨과 동시에, 드레인 신호선은 y 방향으로 연속되고, 동시에 x 방향으로 병설되어 형성된다. 이들 각 신호선에 둘러싸인 각 영역을 화소 영역으로 하며, 이 화소 영역의 대부분을 차지하며 화소 전극이 형성되고, 그 일부에서 박막 트랜지스터가 형성된다.
상기 박막 트랜지스터로서는, 실리콘으로 이루어지는 반도체층을 구비함과 동시에 그 게이트 전극을 구성하는 상기 게이트 신호선이 상기 반도체층의 상층에 형성되어 있는 양의 스태거(stagger) 구조가 알려져 있다.
박막 트랜지스터의 반도체층으로서 이동도가 높고, C-M0S (컴플리멘터리 M0S) 트랜지스터로 회로를 구성할 수 있는 폴리실리콘을 사용함으로써, 액정을 통하여 서로 대향 배치되는 투명 기판 중 한쪽에 액정 구동 회로 (수직 주사 회로 및 영상 신호 구동 회로)를 영상 표시 영역 주위에 내장할 수 있다.
박막 트랜지스터의 반도체층에 비정질 실리콘을 사용한 액정 표시 장치도 실용화되고 있다. 이 경우의 액정 구동 회로는, 별도로 패키징된 LSI로서 제작되고, TAB (Tape Automated Bonding) 기술 등에 의해 디스플레이 패널의 주변부에 실장된다.
액정 표시 장치에 있어서는, 화소 전극 밑에 형성된 절연막의 평탄성이 표시 특성을 좌우하는 중요한 요소가 된다. 즉, 상기 절연막 표면의 굴곡이 큰 경우에는 액정 배향막을 러빙할 때, 러빙 불균일이 발생하여 광 누설 등의 표시 불량이 발생하는 원인이 된다. 광 배향에 있어서도 굴곡부에서의 경사는 배향 불량의 원인이 된다. 또한, 이 굴곡은 액정을 봉입했을 때의 액정층 두께 변동에 직접 관련되며, 표시 불량의 원인이 된다.
종래에는, 높은 콘트라스트를 얻기 위하여 러빙 불균일 영역을 광이 투과하지 않도록 차광하여 개구율이 희생되었다. 개구율을 높이기 위해서는 배선을 적층한 구조가 유효한데, 이러한 구조를 갖는 액정 표시 장치에서는 화소 전극 밑에 형성된 절연막의 평탄화 요구가 특히 높아진다.
평탄화용 절연막으로서는, 가시광선 영역에서의 투명성도 요구된다. 투명성 저하는 표시 밝기의 저하나, 색조 균형의 저하를 초래하며, 화질에 있어서 큰 문제를 일으킨다.
종래부터, 액정 표시 장치의 절연막용 재료로는 산화 실리콘이나 질화 실리콘 등의 무기막을 사용하는 경우가 많았다. 그러나, 이러한 무기막은 절연 특성이 우수하기는 하지만, 바탕 단차의 평탄성을 얻기 어렵고, 배향막의 바탕 절연막으로서 사용했을 경우, 단차부에서 배향막 배향이 흐트러져 액정 표시 장치의 고콘트라스트화에 저해가 되었다.
무기 절연막과 비교하여 유기 절연막은 평탄화 특성이 우수하다. 이러한 점에서 액정 표시 장치의 배향막 바탕 절연막에는 유기 절연막도 사용되고 있다. 예를 들면, 일본 특허공개 제1992-117424호 공보에는 평탄성을 부여하는 중합체로서 폴리이미드를 사용하는 것이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허공개 제1990-133427호 공보 및 일본 특허공개 제1990-199124호 공보에는 디아미노디페닐술폰을 아민 성분으로 사용한 술폰 골격의 폴리이미드에 대해 개시되어 있고, 일본 특허공개 제1991-246515호 공보에는 투명 전극이 형성되는 플러스 기판에 술폰 골격의 폴리이미드를 사용하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 이들 폴리이미드는 레지스트 박리액에 대해 충분한 내성을 갖는다고는 할 수 없다.
평탄성과 투명성을 겸비한 유기 절연막을 갖는 액정 표시 장치로서는 미국특허 제5641974호, 일본 특허공개 제1997-22028호 공보 등에 아크릴계 수지나 에폭시 수지 또는 벤조시클로부텐 (BCB) 막 등의 감광성 수지를 사용하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 이들 감광성 수지는 광에 의해 반응을 일으키는 물질을 포함하기 때문에, 본질적으로 투명성, 화학적 안정성, 내후성, 내광성이 떨어진다. 그 결과, 광에 대한 안정성이 낮고, 사용 시간이 길어짐에 따라 색조가 열화하거나, 액정 중으로 감광제가 용출되어 표시 특성이 저하하는 문제가 있다.
비감광성의 유기 절연막을 갖는 액정 표시 장치는 일본 특허공개 제1997-22028호 공보, [Digest of technical papers, International workshop on ACTIVE- MATRRIX LIQUID-CRYSTAL DISPLAYS 1996, p149, 1996, Kobe, Japan]에 개시되어 있다. 그러나, 여기에서 유기 절연막으로서 사용되고 있는 벤조시클로부텐 (BCB) 중합체는 절연막 형성 공정에서 착색이 현저하고, 충분한 표시 밝기와 색조를 얻지 못하며, 내광성이 열화하는 문제가 있다.
또한, 비감광성의 아크릴계 수지나 에폭시계 수지도 내열성, 화학적 안정성, 내후성, 내광성이 떨어지는 문제가 있으며, 이들을 절연막에 사용한 액정 표시 장치는 화소 전극 형성 공정에서 절연막에 주름이 발생하여 표시가 불가능해지거나, 또는 강력한 광이 조사되는 프로젝터 용도에서는 사용 시간이 길어짐에 따라 변색되는 등의 문제가 있다.
본 발명의 목적은 고콘트라스트화가 가능하고, 화질 저하가 적으며, 안정된 표시가 가능한 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 목적은 가시광선 영역의 투명성이 높고, 평탄화 특성이 우수하며, 레지스트 박리액에 대한 내성이 높은 액정 표시 장치의 평탄화용 절연막에 사용하기에 적합한 수지 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명은 가시광선 영역의 투명성이 높고, 높은 콘트라스트화에 유리한 액정 표시 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 액정 표시 장치의 절연막에 사용하기에 적합한 평탄화 특성이 우수하고, 레지스트 박리액에 대한 내성을 갖는 수지 조성물에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명의 액정 표시 장치의 하나의 실시예를 나타내는 측면 단면도.
도 2는, 본 발명의 실시예에 의한 액정 표시 장치의 투시도.
도 3은, 평탄화용 절연막의 평탄화 특성을 평가하는 평가 시험에 사용한 기판의 단면도.
도 1은, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 측면 단면도이다. 도 2는 투시도이다. 단, 도 2에서는 액정층을 생략한 상태를 나타낸다. 이들 도면을 참조하면서, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명한다.
본 실시예의 액정 표시 장치는 액정층 (14)를 사이에 두고 제1 기판 (100)과 제2 기판 (200)을 갖는다. 제1 기판 (100) 측에는 박막 트랜지스터 (23)이 형성되어 있다. 박막 트랜지스터 (TFT) (23)은 동일 평면에 소스 전극 (19)와 드레인 전극 (25)을 가지며, 소스 전극과 드레인 전극 사이에 반도체층 (채널층) (3)을 갖는다. 또한, 반도체층 (3)에 근접되어 있지만, 게이트 절연막 (제2의 절연막) (4)에 의해 절연된 게이트 전극 (5)를 갖는다. 도 1에서는, 박막 트랜지스터에 접속된 신호선으로서 전극 (26)과 전극 (27)이 도시되어 있다.
액정층 (14)의 제1 기판측에 위치하는 표면에는 배향막 (13)과 화소 전극 (ITO 막) (12)가 형성되어 있다. 화소 전극 (12)는 중간 금속층 (9)와 전극 (27)을 통하여 소스 전극 (19)와 접속되어 있다. 화소 전극 (12)와 박막 트랜지스터 사이에는 평탄화용 절연막 (11)이 설치되어 있다. 평탄화용 절연막 (11)에는 화소 전극 (12)를 중간 금속층 (9)와 접속하기 위한 컨택트 홀 (30)이 형성되어 있다.
본 발명의 실시예에 의한 도 1, 도 2의 액정 표시 장치에 대하여 더욱 상세히 설명하면, 제1 기판 (100)은 석영으로 이루어지는 투명한 유리 기판으로 되어 있다. 여기에서 투명하다는 것은 가시광에 대하여 투명하다는 것이며, 투명도는 높이를 초과하는 경우는 없다. 제1 기판 (100)의 표면에는 HLD (고온 저압 분해: 저압 CVD)막으로 이루어지는 제1 절연막 (2)가 설치되어 있고, 그 위에 앞서 설명한 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 박막 트랜지스터의 일부를 구성하는 반도체층 (3)은 실리콘막으로 되어 있다. 게이트 절연막 (제2의 절연막) (4)는 산화 실리콘 (SiO2)막으로 되어 있다. 게이트 전극 (5)는 다결정 실리콘막으로 되어 있다. 게이트 전극 (5) 상에는 제3의 절연막 (6)으로서 HLD 막과 PSG 막 (인규산 유리)의 2층으로 이루어지는 막이 형성되어 있다. 제3의 절연막 (6) 상에는 TEOS (테트라에톡시실란)를 원료로 CVD 법에 의해 형성한 제4의 절연막 (8)이 형성되어 있다. 제4의 절연막 (8) 상에는 질화 실리콘으로 형성된 패시베이션막 (10)이 형성되어 있다. 소스 전극에 연결되는 전극 (27)의 다른 단은 몰리브덴 실리사이드로 형성된 중간 금속층 (9)에 접속되고, 중간 금속층 (9)가 화소 전극 (12)와 접속되어 있다. 부호 (7)은 알루미늄 배선을 나타낸다. 중간 금속층 (9)와 패시베이션막 (10) 사이의 단차는 1.0 ㎛이다. 패시베이션막 (10) 상에 평탄화용 절연막 (11)이 형성되어 있다. 평탄화용 절연막 (11) 상에 인듐틴옥시드로 이루어지는 화소 전극 (ITO 막) (12)가 형성되어 있고, 그 위에 배향막 (13)이 러빙되어 있다.
제2 기판 (200)도 석영 유리로 되어 있다. 제2 기판 상에는 블랙 매트릭스 (16)과, 그 블랙 매트릭스의 평탄성을 유지하기 위한 오버 코팅막 (15), 전극막(ITO 막) (32) 및 배향막 (31)이 형성되어 있다. 그리고, 제1 기판 (100)에 형성된 배향막 (13)과 제2 기판 (200)에 형성된 배향막 (31) 사이에 액정막 (14)가 형성되어 있다.
제1 기판 (100)과 제2 기판 (200)의 다른쪽 면에는 편향판 (17)이 형성되어 있다.
본 실시예의 액정 표시 장치에 있어서, 제1 기판 (100) 측에 형성된 배향판 (17)의 뒷 부분에서 공급된 광은 편향판 (17)을 통과하고, 액정층 (14)를 거쳐 제2 기판측에 형성된 편향판 (17)을 통과한다. 이용자는 그 광을 보게 된다. 화소 전극 (12)는 제2 기판측의 전극막 (ITO 막) (32)와 함께 작용하며, 액정층 (14)에 선택적으로 전압을 인가한다. 이 전압이 이미지를 만들어 내며, 이용자는 디스플레이 앞면에서 보게 된다.
이하, 본 발명에 따른 구체예에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시 태양은 이하와 같다.
트랜지스터 소자가 배치된 제1 실시 태양은, 액정층을 사이에 두고 제1 기판과 제2 기판을 가지며, 상기 제1 기판 상에 박막 트랜지스터를 갖고, 상기 제1 기판측에 위치하는 상기 액정층 표면에 화소 전극을 가지며, 상기 화소 전극과 상기 박막 트랜지스터 사이에 평탄화용 절연막을 갖고, 상기 평탄화용 절연막에, 상기 화소 전극을 상기 박막 트랜지스터에 접속하기 위한 컨택트 홀을 가지며, 상기 컨택트 홀에 의해 상기 화소 전극과 상기 박막 트랜지스터가 전기적으로 접속되게 구성되는 액정 표시 장치로서, 상기 평탄화용 절연막이 화학식 a로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체를 포함하는 수지 조성물로 이루어지는 액정 표시 장치이다.
단, 식 중 Ar1은 화학식 I, II, III의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있고, Ar2는 화학식 IV, V, VI, VII, VIII의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있으며, I는 3≤I ≤1000의 정수이다.
본 발명의 제2 실시 태양은, 상기 평탄화용 절연막이 화학식 b 또는 c의 구조를 갖는 고분자를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 액정 표시 장치이다.
단, 식 중 Ar1은 상기 화학식 I, II, III의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있고, Ar2는 상기 화학식 IV, V, VI, VII, VIII의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있으며, m, n은 2≤m, n≤100의 정수이고, x는 중합 가능한 다중 결합을 갖는 기를 나타낸다.
본 발명의 제3 실시 태양은, 화학식 a의 Ar1이 상기 화학식 I 또는 II의 구조에서 선택되며, Ar2가 상기 화학식 IV 또는 V의 구조에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 실시 태양은, 상기 제3 실시 태양에 있어서 Ar1의 50 몰% 이상을 상기 화학식 I의 구조로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5 실시 태양은, 상기 제2 실시 태양에 있어서 화학식 b 또는 c에서의 Ar1를 상기 화학식 I 또는 II의 구조에서 선택하고, Ar2를 상기 화학식 IV 또는 V의 구조에서 선택하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6 실시 태양은, 상기 제5 실시 태양에 있어서 Ar1의 50 몰% 이상을 상기 화학식 I의 구조로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제7 실시 태양은, 상기 제2 실시 태양에 있어서 화학식 b 또는 c에서의 X를 하기 화학식 IX의 구조로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 액정 표시 장치의 평탄화용 절연막에 적용하기 적합한 수지 조성물을 제공한다. 본 발명의 수지 조성물 중 제1 실시 태양은, 화학식 b 또는 c (단, 식 중 Ar1은 상기 화학식 I, II, III의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있고, Ar2는 상기 화학식 IV, V, VI, VII, VIII의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있으며, m, n은 2≤m, n≤100의 정수로부터 선택되고, X는 화학식 IX의 구조임)의 구조를 갖는다.
본 발명의 수지 조성물 중 제2 실시 태양은, 상기 수지 조성물의 제1 실시태양에 있어서 화학식 b 또는 c에서의 Ar1이 상기 화학식 I 또는 II의 구조에서 선택되며, Ar2가 상기 화학식 IV 또는 V의 구조에서 선택된 것으로 이루어진다.
본 발명의 수지 조성물 중 제3 실시 태양은, 상기 수지 조성물의 제2 실시 태양에 있어서 화학식 b 또는 c에서의 Ar1의 50 몰% 이상이 상기 화학식 I의 구조인 것에 의해 달성될 수 있다.
액정 표시 장치에서의 평탄화용 절연막으로서, 화학식 a, b, c로 표시되는 폴리이미드 수지를 발견하기에 이른 과정을 이하에 서술한다.
폴리이미드 수지는 높은 내열성과 화학적 안정성을 갖는 우수한 재료이지만, 대부분의 폴리이미드 수지는 가시 영역에서 흡수성을 가져 액정 표시 장치로는 부적합하다. 또한 평탄성도 나쁘다.
폴리이미드의 가시광선 영역의 흡수는 폴리이미드의 단량체 성분인 산이무수물 성분과 디아민 성분 사이의 전하 이동 흡수에 따른다. 따라서, 전하 이동을 억제함으로써 투명성을 향상시킬 수 있다고 생각된다. 이 생각에 따라, 단량체로서 전하 이동을 발생시키지 않는 지방족 산이무수물 또는 지방족 디아민을 사용했더니, 가시광선 영역에서 높은 투명성을 갖는 폴리이미드를 얻을 수 있었다. 그러나, 지방족 성분을 갖는 폴리이미드의 평탄화 성능은, 종래의 LSI의 버퍼 코트막용으로 사용되고 있는 폴리이미드와 동일한 정도이며, 액정 표시 장치의 평탄화용 절연막으로서 사용하기에는 불충분하다는 것을 발견하였다.
따라서, 여러가지 방향족 디아민 및 산이무수물에 대하여 검토한 결과, 상기화학식 a로 표시되는 구조 단위를 갖는 폴리이미드 중합체를 사용하는 경우, 가시광선 영역의 투명성과 평탄화 특성을 양립할 수 있었다. 상기 폴리이미드 중합체의 중합도는 3 이상인 것이 바람직하며, 3 미만에서는 형성한 절연막이 취약하며 충분한 기계 강도를 얻지 못하였다. 중합도의 상한선은 특히 제한되지 않으며, 디아민 성분과 화학양론비로 등량의 산이무수물을 극성 용제 중에 반응시키는 통상의 화학 합성 방법으로 얻을 수 있는 중합도라면 사용 가능하다.
이들 중에서 디아민 성분으로서 4,4'-디아민디페닐술폰 (p-DDSO) 및 3,3'-디아미노디페닐술폰 (m-DDSO)을 사용하고, 산이무수물 성분으로서 3,3',4,4'-옥시디프탈산 이무수물 (ODPA)과 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물 (BPDA)을 사용한 폴리이미드의 경우, 특이적으로 높은 평탄화 특성을 갖는 것을 발견하였다. 특히, 3,3',4,4'-옥시디프탈산 이무수물 (ODPA)을 사용했을 경우, 평탄화 특성은 매우 양호하였다.
이들 폴리이미드를 평탄화용 절연막으로서 사용하고, 2층 레지스트법에 의해 무기막을 에칭 마스크로서 패턴 형성함으로써, 개구율이 높은 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 2층 레지스트법은 폴리이미드의 미세 가공에 적합한 패턴 형성법이며, 폴리이미드막 상에 폴리이미드의 에칭 마스크가 되는 무기막을 형성하고, 상기 무기막을 레지스트를 사용하여 더욱 패터닝하는 방법이다.
액정 표시 장치의 제조시에는, 평탄화용 절연막 기판에 대한 밀착성을 향상시킬 목적으로 각종 실리콘계 산이무수물이나 실리콘계 디아민을 일부 단량체로서 사용하거나, 이들 실리콘계 단량체를 성분으로 하는 중합체와 혼합하여 사용하는것도 목적하는 폴리이미드 특성을 손상시키지 않는 범위에서 가능하다. 특히, 디아민 성분 또는 산이무수물 성분의 10 몰% 이하의 실리콘계 단량체를 사용하는 것은 평탄성, 투명성, 가공성을 손상하지 않고 액정과의 접착 신뢰성을 비약적으로 높일 수 있다.
그런데, 패터닝시에 에칭 마스크인 무기막을 사용하지 않고, 레지스트를 직접 에칭 마스크로 사용할 수 있다면, 그 공업상의 유익성은 한층 더 커질 것이다.
따라서, 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산 용액을 박막 트랜지스터가 형성된 유리 기판 상에 스핀 코팅하고, 80 ℃로 3분 건조한 후, 350 ℃의 핫 플레이트 상에서 10분간 경화하여 얻었다. 오목부에서의 두께가 2 ㎛인 폴리이미드 (실시예 5)에 대하여 레지스트를 이용한 패턴 형성을 시도했더니, 모노에탄올아민 또는 502A (도꾜 오까 가부시끼 가이샤 제조)를 사용한 레지스트 박리시에 폴리이미드층도 팽윤 또는 박리되어 목적하는 패턴을 형성할 수는 없었다.
또한, 폴리이미드의 레지스트 박리액에 대한 내성을 향상시키기 위하여 경화 온도, 경화 시간을 바꿔 검토했지만, 효과는 없었고, 고온에서 장시간 경화로 오히려 투명성이 저하하였다. 레지스트 박리액에 대한 내성에 대하여 더 검토한 결과, 투명성과 평탄성이 만족스런 폴리이미드 전구체인 폴리아미드산 말단에 반응성의 다중 결합기를 도입함으로써 만족스런 결과를 얻을 수 있었다. 상기한 반응성의 다중 결합기 구조는 특히 제한되지 않지만, 최종적으로 얻어지는 평탄화용 절연막의 내열성 관점에서 스티렌 유도체, 나딕산 유도체, 페닐아세틸렌 유도체, 말레산 유도체 등이 바람직하다.
화학식 b의 구조는, 아민 말단의 폴리아미드산과 반응성의 다중 결합기의 산유도체를 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
화학식 c의 구조는, 산이무수물 말단의 폴리아미드산과 상기 반응성 다중 결합기의 아민 유도체를 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 특히, 스티릴기를 가교 성분으로서 사용한 경우, 레지스트 박리액에 대한 우수한 내성을 얻을 수 있었다. 동일한 반복 구조를 갖는 평탄화용 절연막에 대하여 평탄성을 비교하면, 반응성의 다중 결합기 도입에 의해 더욱 평탄성을 향상시킬 수 있다.
화학식 b 및 화학식 c로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체에서의 중합도는 2 내지 100이 바람직하고, 특히 5 내지 50이 바람직하다. 중합도가 2 미만에서는 투명성과 기계 특성이 손상되고, 중합도가 50 이상에서는 레지스트 박리액에 대한 내성이 상실된다. 또한, 비페닐테트라카르복실산 이무수물 (BPDA)로 교체하는 것은 평탄화 특성을 구비하면서 레지스트 박리액에 대한 내성을 향상시키는 데 유효하다.
상술한 바와 같이 반응성의 다중 결합기 도입이, 화학식 b 및 화학식 c로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체를 포함하는 수지 조성물에 대해서도 박리액 내성과 평탄성을 향상시키는 효과를 갖는다.
반응성의 다중 결합기에 의한 가교 반응은, 폴리아미드산을 스핀 코팅법 등에 의해 막을 형성한 후, 이미드화시키는 가열 공정에서 동시에 발생한다. 따라서, 라디칼 발생제 등을 첨가할 필요는 없다. 그러나, 라디칼 발생제 등의 첨가제를 병용하는 것도 폴리이미드 특성을 손상하지 않는 범위에서 가능하다. 경화 가열시에는 통상의 공기 순환식 열풍로 또는 열판식 경화 장치를 사용할 수 있으며, 장치 및 분위기에 대해서는 특히 제한되지 않는다.
폴리이미드 패턴을 형성함에 있어서는, 종래의 투명성과 평탄성이 없는 폴리이미드에 대한 레지스트를 이용한 일반적인 패턴 형성법을 그대로 적용할 수 있다. 즉, 가열 경화한 폴리이미드막 상에 레지스트를 도포하고, 마스크를 통하여 노광하고 현상한 패턴을 에칭 마스크로 하여, 습식 에칭 또는 건식 에칭에 의해 폴리이미드에 패턴을 전사한 후, 소정의 레지스트 박리액으로 레지스트를 제거하여 목적으로 하는 형상의 폴리이미드막을 얻을 수 있다.
습식 에칭에는 히드라진계의 에칭액을 사용하는 것이 일반적이다. 습식 에칭을 사용하는가, 건식 에칭을 사용하는가는 특히 제한되지 않지만, 보다 미세한 패턴을 얻기 위해서는 건식 에칭이 적합하다. 건식 에칭에 사용하는 가스 및 장치, 조건은 일반적인 폴리이미드의 건식 에칭 조건을 그대로 적용할 수 있다. 단, 실리콘계 성분이 폴리이미드 중에 포함되는 경우에는, 할로겐계 가스 혼합이 바람직하다.
건식 에칭에 의해 얻어지는 폴리이미드 패턴의 테이퍼각은, 사용하는 레지스트 재료 및 레지스트 재료 패턴의 테이퍼각을 제어함으로써 광범위한 각도를 얻을 수 있다.
폴리이미드와 레지스트의 에칭 속도비를 S로 했을 경우, 폴리이미드와 비교하여 레지스트가 에칭되기 어려운 (S가 큰) 경우에는, 수직에 가까운 패턴 단면을 얻을 수 있다. 한편, S가 작은 레지스트를 사용한 경우에는, 레지스트의 단면 형상이 폴리이미드에 전사된다. 따라서, 노광 후 베이킹 등에 의해 레지스트 단면 형상을 제어함으로써, 원하는 폴리이미드 패턴의 단면 형상을 얻을 수 있다.
액정 표시 장치에서 개구율을 향상시키기 위해서는, 평탄한 영역을 가능한 한 넓히기 위하여 홀이나 트렌치 부분의 테이퍼각이 큰 것이 유리하다. 한편, 홀 부분을 금속화하는 경우에는 극단적으로 깎아세운 단면 형상은 단절의 원인이 되어 바람직하지 않다. 본 발명의 액정 표시 장치에서의 평탄화용 절연막의 패턴 단면 형상은, 이들 균형에 의해 결정된다.
패턴 형성의 미세화에 대해서는, 사용하는 레지스트 재료, 노광 장치 및 에칭 장치에 의존하며, 특히 본 발명에 적용함으로써 제한을 받지는 않는다.
액정 표시 장치에 있어서는 배향막 도포면의 평탄성이 강하게 요구된다. 즉 배향막면에 굴곡이 있는 경우, 그 부분에서 도메인이라고 불리우는 액정 배향이 흐뜨러진 부분이 형성되며, 광 누설 등의 표시 품질의 저하를 초래한다. 도메인 부분 상에 차광층을 설치함으로써 표시 품질의 저하를 억제할 수도 있다. 그러나, 이 방법을 이용한 경우에는 바로 개구율의 저하로 연결된다. 개구율의 저하는 화소 피치의 축소로 연결된다. 화소 피치는 고정밀 액정 표시 장치일수록 커진다. 특히, 소형화가 진행되고 있는 폴리실리콘을 사용한 TFT형 액정 표시 장치인 뷰 파인더, 헤드 마운트 디스플레이, 프로젝터 등에 있어서 특히 중요하다.
<실시예 1>
3,3',4,4'-옥시디프탈산 이무수물 (0.10 몰)을 N-메틸피롤리돈 중에 용해한 후, 이 용액에 빙냉하에서 3,3'-디아미노디페닐술폰 (0.10 몰)을 서서히 첨가하고, 5시간 반응시켜 폴리아미드산 용액을 얻었다.
상기 폴리아미드산 용액을 스핀 코팅법에 의해 석영 기판 상에 도포하고, 핫 플레이트 상에서 80 ℃로 3분 건조한 후, 300 ℃의 핫 플레이트상에서 10분 가열하여 두께 2 ㎛의 폴리이미드막을 얻었다. 상기 막의 가시 자외 흡수 스펙트럼을 측정한 결과, 430 nm로부터 장치의 측정 한계인 900 nm의 파장에서 90 % 이상의 투과율을 나타내었다. 상기 막은 액정 표시 장치의 평탄화용 절연막으로서 바람직한 투명성을 갖고 있다.
이어서, 도 3에 나타낸 바와 같이 유리 기판 (1000)에 높이 1 ㎛, 폭 4 ㎛의 알루미늄 패턴 (70)이 여러개 형성된 것에 이미드화한 후의 두께가 오목부에서 12 ㎛가 되도록 상기의 폴리아미드산 용액을 도포하고, 핫 플레이트 상에서 80 ℃로 3분 건조한 후, 300 ℃의 핫 플레이트 상에서 10분 가열하여 폴리이미드막을 얻고, 그 표면의 단차를 측정하였다. 그 결과, 표면의 단차는 0.062 ㎛로 우수한 평탄화 특성을 나타내었다. 이에 따라, 상기한 폴리이미드 막을 평탄화용 절연막으로서 사용함으로써 화소 전극부의 우수한 평탄성을 얻을 수 있고, 고콘트라스트화가 가능하며, 강력한 광에 대해서도 장시간 안정한 표시가 가능한 액정 표시 장치를 얻을 수 있는 것이 확인되었다.
상기한 폴리아미드산 용액을 도 1의 액정 표시 장치의 패시베이션막 (10) 상에 도포하고, 볼록부에서의 막 두께가 2 ㎛가 되도록 평탄화용 절연막 (11)을 형성하였다. 이 때의 평탄화용 절연막의 표면 굴곡은 O.O4 ㎛였다. 이 표면에 SiH4와 N2O를 원료로 하여 플라즈마 CVD 법에 의해 O.15 ㎛의 실리콘옥시드층을 형성하였다. 그 위에 통상의 포지티브형 레지스트를 약 0.15 ㎛의 두께로 도포하고, 컨택트 홀 (30) 부분을 노광 현상하였다. 이 레지스트 패턴을 마스크로서 CF4가스를 사용한 반응성 이온 에칭 (RIE)으로 실리콘옥시드의 홀 패턴을 형성하였다. 홀 패턴 상부의 치수는 3 ㎛ 각, 바닥부에서의 패턴은 2 ㎛였다. 이어서, 동일한 장치를 사용하고 산소 가스를 사용하여 평탄화용 절연막 (11)의 패턴 형성을 행하였다.
평탄화용 절연막 (11)을 에칭하는 공정에서 레지스트층은 완전히 제거되었다. 실리콘옥시드층을 CF4가스를 사용한 반응성 이온 에칭 (RIE)으로 제거하고, 컨택트 홀 패턴을 얻었다. 그 위에 ITO (인듐틴옥시드) 투명 전극막 (화소 전극 (12))을 도포한 후, 패터닝하여 반도체층 (채널층) (3)과 접촉된 투명 화소 전극을 형성하였다. 그 위에 배향막 (13)을 도포하고 러빙하였다. 그 후, 제1 기판의 컨택트 홀 부분에 대응하는 폭 4 ㎛의 차광대 (블랙 매트릭스 (16))를 설치한 또 하나의 투명 유리 기판 (제2 기판 (200))을 부착하고, 두 기판 사이에 액정을 주입, 밀봉하여 액정층 (14)를 형성한다. 이와 같이 하여 제작한 액정 표시 장치는 차광부로부터의 광 누설이 없고, 흑색 표시 콘트라스트는 290으로 양호하였다. 또한, 백색 표시 모드에서의 착색도 없고, 균일한 표시 영상을 얻을 수 있었다.
<실시예 2 내지 8 및 비교예 1 내지 4>
카르복실산 이무수물 성분과 디아민 성분을 바꾼 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하였다.
표 1은 카르복실산 이무수물 성분과 디아민 성분의 종류와 그 배합량, 평탄화용 절연막의 특성을 나타낸다.
평탄화율 P는 초기 단차를 ΔH, 단차 상에 막을 형성한 후의 막 표면의 단차를 Δh로 했을 때, P=100×(1-Δh/ΔH)로 정의된다.
표 1에 나타낸 평탄화율 P의 값은, 도 3의 기판 상에 실시예 1과 동일한 막을 형성하여 그 표면 단차를 측정하여 계산한 것이다. 콘트라스트 및 백색 표시부에서의 착색은 실시예 1과 동일한 액정 표시 장치를 제작하여 측정한 것이다.
실시예 1 내지 8은 모두 420 nm에서의 투과율이 85 % 이상이고, 동시에 평탄화율이 40 % 이상이며, 콘트라스트가 85 이상이고, 백색 표시부의 착색이 없는 우수한 표시 특성을 나타내었다.
특히, 실시예 1, 2, 5, 6에서는 Ar1이 화학식 I 또는 II의 구조이고, Ar2가 화학식 IV 또는 V의 구조인 경우 투과율이 91 % 이상이고, 평탄화율도 80 % 이상이 되며, 콘트라스트가 260 이상이고, 백색 표시부의 착색이 없는 매우 우수한 표시 특성을 나타내었다. 또한, 실시예 1, 2에서는 Ar1로서 화학식 I의 구조를 사용함으로써 투과율이 92 % 이상이고, 평탄화율도 90 % 이상이며, 240 이상의 높은 콘트라스트와 백색 표시 모드에서 착색이 없는 가장 우수한 액정 표시를 제공한다. 또한, 비교예 1은 LSI의 절연막으로서 대표적인 폴리이미드 PIX-1500 (히따찌 가세이 고교 가부시끼 가이샤 제조)이다.
실시예 카르복실산이무수물 (몰) 디아민(몰) 투과율 (%) 평탄화율 (%) 콘트라스트 백색 표시부의 착색
실시예 1 ODPA (0.10) mDDSO (0.10) 95 92 290 없음
실시예 2 ODPA (0.10) pDDSO (0.10) 92 90 275 없음
실시예 3 ODPA (0.10) 비스APAF (0.10) 97 55 135 없음
실시예 4 ODPA (0.10) DMAP (0.10) 90 55 135 없음
실시예 5 BPDA (0.10) mDDSO (0.10) 96 84 240 없음
실시예 6 BPDA (0.10) pDDSO (0.10) 91 87 250 없음
실시예 7 BPDA (0.10) 비스APF (0.10) 87 39 85 없음
비교예 1 PLX-1500 60 22 30 있음
비교예 2 BPDA (0.10) TMPDA (0.10) 74 22 30 있음
비교예 3 BPDA (0.10) 비스APAF (0.10) 55 40 85 있음
비교예 4 BPDA (0.10) DDE (0.10) 47 22 30 있음
실시예 8 6FDA (0.10) 비스APF (0.10) 98 3 95 없음
*: 420 ㎚에서의 투과율ODPA: 3,3',4,4'-옥시디프탈산 이무수물BPDA: 3,3',4,4'-비페닐카르복실산 이무수물BTDA: 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물mDDSO: 3,3'-디아미노디페닐술폰pDDSO: 4,4'-디아미노디페닐술폰비스APAF: 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판DMAP:2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐비스APF: 2,2-비스(3-아미노페닐)헥사플루오로프로판DDE: 4,4'-디아미노디페닐에테르TMPDA: 1,4-디아미노-2,3,5,6-테트라메틸벤젠
<실시예 9>
3,3',4,4'-옥시디프탈산 이무수물 (ODPA) (0.10 몰)을 N-메틸피롤리돈 중에 용해하였다. 이어서, 이 용액에 빙냉하에서 3,3'-디아미노디페닐술폰 (m-DDSO) (0.09 몰)을 서서히 첨가하여 5시간 반응시켰다. 또한, 4-아미노스티렌 (AM) (0.02 몰)을 첨가하여 3시간 반응시키고, 목적으로 하는 수지 조성물을 얻었다.
상기 수지 조성물 용액을 스핀 코팅법에 의해 석영 기판 상에 도포하고, 핫 플레이트 상에서 80 ℃로 3분 건조한 후, 350 ℃의 핫 플레이트 상에서 10분 경화하였다. 막 두께는 2 ㎛였다. 상기 막의 가시 자외 흡수 스펙트럼을 측정한 결과, 420 nm로부터 장치의 측정 한계인 900 nm의 파장에서 90 % 이상의 투과율을 나타내었다. 420 nm에서의 투과율은 94 %였다. 상기 수지 조성물의 평탄화 특성을실시예 1과 동일하게 측정했더니, 평탄화율은 94 %였다. 실시예 9의 평탄화 특성은 대응하는 가교 성분을 포함하지 않는 실시예 1과 비교하여 한층 평탄화 성능이 향상되어 있었다. 이에 따라 액정 표시 장치의 평탄화용 절연막으로서 사용하는 경우 우수한 평탄성을 얻을 수 있고, 차광부에서의 광 누설이 없으며, 흑색 표시 콘트라스트도 양호해지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 백색 표시 모드에서의 착색도 없고, 균일한 표시 영상을 얻을 수 있는 것이 확인되었다.
또한, 상기 절연막을 레지스트 박리액인 모노에탄올아민 (MEA)에 60 ℃에서 1분간 침지한 전후의 막 두께를 촉침식 막 두께 측정기로 측정하고, 내성을 조사하였다. 그 결과, MEA에 침지한 전후 막 두께 변화가 없어 MEA에 대한 내성이 확인되었다. 이에 따라 무기막을 사용하지 않고 레지스트를 에칭 마스크로서 사용할 수 있는 것이 확인되었다. 또한, 502A (도꾜 오까 가부시끼 가이샤 제조 레지스트 박리액)에 95 ℃에서 1분간 침지한 전후의 막 두께를 측정하였다. 그 결과, 502A에 침지한 전후 막 두께 변화가 없어 502A에 대한 내성이 확인되었다.
표 2에 레지스트 박리액에 침지 전의 막 두께에 대한 침지한 후의 막 두께의 백분율을 각각의 박리액에 대한 내성으로서 나타내었다.
<실시예 10 내지 11>
카르복실산 이무수물과 디아민을 바꾼 것 이외는, 실시예 9와 동일한 조건으로 실시하였다.
실시예 카르복실산 무수물 (몰) 디아민 (몰) 가교제(몰) 투과율(%) 평탄화율(%) 502A 내성 (%)
실시예 9 ODPA (0.10) mDDSO (0.09) AM (0.02) 94 94 100
실시예 10 ODPA (0.10) pDDSO (0.09) AM (0.02) 92 94 100
실시예 11 ODPA (0.06), BPDA (0.04) mDDSO (0.09) AM (0.02) 96 94 100
실시예 12 BPDA (0.10) mDDSO (0.09) AM (0.02) 96 85 100
AM: 4-아미노스티렌
표 2에 결과를 나타낸다. 가교제 첨가에 따라 평탄화율이 모두 94 %로 더욱 향상된 평탄화 성능과 더 높은 박리액 내성을 얻을 수 있었다. 또한, 카르복실산 이무수물의 40 몰%를 BODA로 바꾼 실시예 11에서도 실시예 9와 동일한 높은 평탄화율을 얻을 수 있었다.
가교제로서 AM을 사용한 실시예 9 내지 12에서는 레지스트 박리액 502A에 대해서도 내성을 가지며, 박리액에 대한 우수한 내성을 나타내었다.
<비교예 5 내지 10>
실시예 9 내지 11의 AM을 3-에티닐아닐린으로 바꾸고 동일한 방식으로 수지를 합성하여 비교예 5 내지 8의 수지 조성물을 얻었다.
m-DDSO (0.10 몰)를 N-메틸피롤리돈 중에 용해하여 용액으로 한 후, 빙냉하에 ODPA (0.09 몰)를 서서히 첨가하고 5시간 반응시켰다. 또한, 무수 말레산 (0.02 몰)을 첨가하여 3시간 반응시키고, 비교예 6의 수지 조성물을 얻었다.
m-DDSO (0.10 몰)를 N-메틸피롤리돈 중에 용해하여 용액으로 한 후, 빙냉하에 ODPA (0.05 몰)와 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물 (BPDA) (0.04 몰)을 서서히 첨가하고 5시간 반응시켰다. 또한, 무수 말레산 (MA) (0.02 몰)을 첨가하여 3시간 반응시키고, 비교예 9의 수지 조성물을 얻었다.
비교예 6 및 9의 MA를 5-노르보르넬-2,3-디카르복실산 이무수물 (NA)로 바꾸고, 동일한 방식으로 수지를 합성하여 비교예 7 및 10의 수지 조성물을 얻었다.
이들 평탄화 특성을 실시예 1과 동일한 방식으로 평가한 결과 및 박리액에 대한 내성을 실시예 9와 동일하게 검토한 결과를 표 3에 나타내었다. 어떠한 가교제를 사용해도 박리액 502A에 대한 내성을 얻을 수 없었다.
실시예 카르복실산 이무수물 (몰) 디아민 (몰) 평탄화율 (%) 가교제 (몰) 502A 내성 (%)
비교예 5 ODPA (0.10) mDDSO (0.09) 94 EA (0.02) 0
비교예 6 ODPA (0.09) mDDSO (0.10) 94 MA (0.02) 0
비교예 7 ODPA (0.09) mDDSO (0.10) 94 NA (0.02) 0
비교예 8 ODPA (0.06), BPDA (0.04) mDDSO (0.09) 94 EA (0.02) 0
비교예 9 ODPA (0.05), BPDA (0.04) mDDSO (0.10) 94 MA (0.02) 0
비교예 10 ODPA (0.05), BPDA (0.04) mDDSO (0.10) 94 NA (0.02) 0
EA: 3-에틸렌아닐린MA: 무수 말레산NA: 5-노르보르넨-2,3-디카르복실산 무수물MEA: 모노에탄올아민
<실시예 13>
실시예 11의 수지 조성물을 도 1에 나타낸 액정 표시 장치의 패시베이션막 (10) 상에 도포하고, 오목부에서의 막 두께가 2 ㎛가 되도록 평탄화용 절연막 (11)을 형성하였다. 이 때의 평탄화용 절연막 (11)의 표면 굴곡은 0.04 ㎛였다. 그 위에 통상의 포지티브형 레지스트를 약 3 ㎛의 두께로 도포하고, 컨택트 홀 부분을 노광 현상하였다. 이 레지스트 패턴을 마스크로서 O2가스를 사용한 반응성 이온 에칭 (RIE)으로 평탄화용 절연막의 패턴을 형성하였다. 남은 레지스트층을 MEA로 제거하고, 목적으로 하는 컨택트 홀 패턴을 얻었다. 그 위에 ITO를 사용하여 화소 전극 (12)를 형성하고, 또한 홀 부분 상부 (10)에 폭 4 ㎛의 차광대 (블랙 매트릭스 (16))를 설치한 액정 표시 장치로 하였다. 이 장치의 콘트라스트는 320으로 양호하였다. 또한, 백색 표시 모드에서의 착색도 없고, 균일한 표시 영상을 얻을 수 있었다.
<실시예 14>
실시예 1에서 가시 자외 흡수 스펙트럼에 사용한 폴리이미드 막에 금속 할라이드 램프를 광원으로 하는 1000만 룩스의 가시광을 1000시간 조사한 후, 다시 가시 자외 흡수 스펙트럼을 측정한 결과, 조사 후에도 조사 전과 동일한 스펙트럼을 나타내었다. 이에 따라, 실시예 1의 폴리이미드를 사용한 액정 표시 장치의 높은 내광성이 발현되었다.
<실시예 15>
실시예 1의 폴리이미드를 실시예 11의 폴리이미드로 바꾸고 동일한 내광성 시험을 행하였다. 조사 전후 모두 420 nm에서의 투과율은 94 %로 변화가 없었다. 이에 따라, 실시예 11의 폴리이미드를 사용한 액정 표시 장치의 높은 내광성이 발현되었다.
<비교예 11>
실시예 1에서 사용한 석영 기판 상에 벤조시클로부텐 (다우 케미칼 제조)를 도포하고, 분위기 제어가 가능한 경화로 중에 불활성 분위기하에서 실온에서 250 ℃까지 90분에 걸쳐 승온한 후, 60분 유지하고, 자연히 냉각하여 두께 2 ㎛의 벤조시클로부텐막을 얻었다. 이 막의 가시 자외 흡수 스펙트럼을 측정한 결과, 420 nm에서 91 %의 투과율을 나타내었다. 이 막을 실시예 14와 동일하게 광 조사하여 가시 자외 스펙트럼의 변화를 확인하였다. 그 결과, 조사 시간 50시간 만에 80 %로저하하여, 벤조시클로부텐을 사용한 액정 표시 장치는 내광성에 문제가 있음을 확인하였다.
본 발명의 액정 표시 장치는 가시광선 영역의 투명성이 높고, 또한 평탄화성이 우수한 절연막을 평탄화용 절연막으로서 구비하고 있다. 따라서, 높은 콘트라스트의 화질 저하가 적은 표시 화면을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 수지 조성물은 가시 영역의 투명성이 특히 높고, 평탄화성이 우수하며, 또한 레지스트 박리액에 대한 내성을 갖기 때문에, 액정 표시 장치의 평탄화용 절연막으로서 적합하다.

Claims (10)

  1. 액정층 (14)를 사이를 두고 제1 기판 (100)과 제2 기판 (200)을 가지며, 이 제1 기판 상에 박막 트랜지스터 (23)을 갖고, 상기 제1 기판측의 상기 액정층 상에 화소 전극 (12)를 가지며, 상기 화소 전극과 상기 박막 트랜지스터 사이에 평탄화용 절연막 (11)을 갖고, 상기 평탄화용 절연막에, 상기 화소 전극을 상기 박막 트랜지스터에 접속하기 위한 컨택트 홀 (30)을 가지며, 상기 컨택트 홀에 의해 상기 화소 전극과 상기 박막 트랜지스터가 전기적으로 접속되어 있는 액정 표시 장치로서, 상기 평탄화용 절연막이 화학식 a로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체를 포함하는 수지 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    <화학식 a>
    <화학식 I>
    <화학식 II>
    <화학식 III>
    <화학식 IV>
    <화학식 V>
    <화학식 VI>
    <화학식 VII>
    <화학식 VIII>
    단, 식 중 Ar1은 화학식 I, II, III의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있고, Ar2는 화학식 IV, V, VI, VII, VIII의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있으며, I는 3≤I ≤1000의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 a의 Ar1이 상기 화학식 I 또는 II의 구조에서 선택되며, Ar2가 상기 화학식 IV 또는 V의 구조에서 선택된 수지 조성물에 의해 상기 평탄화용 절연막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 화학식 a의 Ar1의 50 몰% 이상이 상기 화학식 I의 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 액정층 (14)를 사이에 두고 제1 기판 (100)과 제2 기판 (200)을 가지며, 상기 제1 기판 상에 박막 트랜지스터 (23)을 갖고, 상기 제1 기판측의 상기 액정층 상에 화소 전극 (12)를 가지며, 상기 화소 전극과 상기 박막 트랜지스터 사이에 평탄화용 절연막 (11)을 갖고, 상기 평탄화용 절연막에, 상기 화소 전극을 상기 박막 트랜지스터에 접속하기 위한 컨택트 홀 (30)을 가지며, 상기 컨택트 홀에 의해 상기 화소 전극과 상기 박막 트랜지스터가 전기적으로 접속되어 있는 액정 표시 장치로서, 상기 평탄화용 절연막이 화학식 b 또는 c로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체의 가열 경화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    <화학식 b>
    <화학식 c>
    <화학식 I>
    <화학식 II>
    <화학식 III>
    <화학식 IV>
    <화학식 V>
    <화학식 VI>
    <화학식 VII>
    <화학식 VIII>
    단, 식 중 Ar1은 화학식 I, II, III의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있고, Ar2는 화학식 IV, V, VI, VII, VIII의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있으며, m, n은 2≤m, n≤100의 정수이고, X는 중합 가능한 다중 결합을 갖는 기를 나타낸다.
  5. 제4항에 있어서, 상기 화학식 b 또는 c의 Ar1이 상기 화학식 I 또는 II의 구조에서 선택되고, Ar2가 상기 화학식 IV 또는 V의 구조에서 선택된 수지 조성물에 의해 상기 평탄화용 절연막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 화학식 b 또는 c의 Ar1의 50 몰% 이상이 상기 화학식 I의 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 화학식 b 또는 c에서의 X가 하기 화학식 IX의 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    <화학식 IX>
  8. 화학식 b 또는 c로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체의 가열 경화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
    <화학식 b>
    <화학식 c>
    <화학식 I>
    <화학식 II>
    <화학식 III>
    <화학식 IV>
    <화학식 V>
    <화학식 VI>
    <화학식 VII>
    <화학식 VIII>
    단, 식 중 Ar1은 화학식 I, II, III의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있고, Ar2는 화학식 IV, V, VI, VII, VIII의 구조에서 선택되며 단독으로 사용하거나 병용할 수 있으며, m, n은 2≤m, n≤100의 정수이고, X는 중합 가능한 다중 결합을 갖는 기를 나타낸다.
  9. 제8항에 있어서, 상기 화학식 b 또는 c의 Ar1이 상기 화학식 I 또는 II의 구조에서 선택되고, Ar2가 상기 화학식 IV 또는 V의 구조에서 선택되는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 화학식 b 또는 c에서의 Ar1의 50 몰% 이상이 상기 화학식 I의 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
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