TWI655502B - 感光性樹脂組合物及使用其之顯示裝置 - Google Patents

感光性樹脂組合物及使用其之顯示裝置 Download PDF

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Abstract

一種感光性樹脂組合物包含約10wt%至約50wt%之溶質以及包含具有大於約190℃之沸點之乙二醇系材料之溶劑,溶質包含約100重量份之丙烯醯系共聚物及約5至約100重量份之1,2-醌二疊氮化合物,其中丙烯醯系共聚物為不飽和碳酸或其之酸酐、含環氧基不飽和化合物、及烯烴系不飽和化合物之共聚物。

Description

感光性樹脂組合物及使用其之顯示裝置
本申請案係主張於2013年2月27日提交之韓國專利申請號第10-2013-021234與於2013年10月24日提交之韓國專利申請號第10-2013-0127433之優先權,其全部內容係以引用的方式併入本文。
本公開係關於一種感光性樹脂組合物、使用其之顯示裝置以及製造顯示裝置的方法。顯示裝置包含一種有機平坦化層,其係藉由固化感光性樹脂組合物而獲得。
平板顯示裝置包含液晶顯示裝置、有機發光顯示裝置等。顯示設備一般包含顯示裝置及用於驅動其之驅動裝置。驅動裝置諸如薄膜電晶體可透過各種訊號導線被連接於顯示裝置、電源及驅動部。對於具有高解析度的顯示設備而言,包含在顯示設備中的驅動裝置以及訊號導線的數量提昇且其之排列變得更加複雜。
在顯示設備的頂面,平坦化層可被形成以提供平坦表面。平坦化層確保堆疊於其上之元件的穩定性,且提供均勻的顯示品質。
本發明提供了用於具有改進的平坦化特性的平坦化層的感光性樹脂組合物。
本發明還提供了一種顯示裝置,包含覆蓋複雜的電路配線的平坦化層及其製造方法。
一或多個例示性實施例中,提供一種感光性樹脂組合物,包含:約10wt%至約50wt%之溶質,溶質包含約100重量份之丙烯醯系共聚物及約5至約100重量份之1,2-醌二疊氮化合物;以及溶劑,包含具有大於約190(攝氏)℃之沸點之乙二醇系材料。
在例示性實施例中,丙烯醯系共聚物係為不飽和碳酸或其之酸酐、含環氧基不飽和化合物、及烯烴系不飽和化合物之共聚物。
在一些例示性實施例中,丙烯醯系共聚物包含約5至45重量份之不飽和碳酸或其之酸酐、約10至70重量份之含環氧基不飽和化合物及約10至70重量份之烯烴系不飽和化合物。
在其他的例示性實施例中,溶劑包含二乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇丁基乙基醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇叔丁基醚、四乙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二乙二醇乙基己基醚、二乙二醇甲基己醚、二丙二醇丁基甲基醚、二丙二醇乙基己醚及二丙二醇甲基己基醚的至少其中之一。
在另外的其它例示性實施例中,溶劑還包含醇、乙二醇烷基醚乙酸酯、乙二醇烷基醚丙酸酯、乙二醇單烷基醚、丙二醇烷基醚丙酸酯、丙二醇單烷基醚、二丙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、β-甲氧基丙酸甲酯及β-乙氧基丙酸乙酯的至少其中 之一。
在甚至其他例示性實施例中,乙二醇系材料的量為基於100wt%之該感光性樹脂組合物之至少約5wt%。
在另外的其它例示性實施例中,感光性樹脂組合物,還包含基於約100重量份的丙烯酸類共聚物約0.0001至約10重量份的增塑劑。
在進一步的實施例中,增塑劑包含酞酸二辛酯(dioctyl phthalate)、酞酸二異壬酯(diisononyl phthalate)、己二酸二辛酯(dioctyl adipate)、磷酸三甲苯酯(tricresyl phosphate)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate)及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate)之至少其中之一。
在一個或多個例示性實施例中,顯示裝置包含:第一基底基板,係包含透明區域、相鄰該透明區域之屏蔽區域及在屏蔽區域中之複數個訊號線;平坦化層重疊透明區域及屏蔽區域,且覆蓋複數個訊號線,其中平坦化層包含感光性樹脂組合物之固化產物;以及像素電極,係在平坦化層上且重疊該透明區域。
在例示性實施例中,感光性樹脂組合物包含:包含約10wt%至約50wt%之溶質,溶質包含約100重量份之丙烯醯系共聚物及約5至約100重量份之1,2-醌二疊氮化合物;以及溶劑,包含具有大於約190℃之沸點之乙二醇系材料。
在例示性實施例中,丙烯醯系共聚物為不飽和碳酸或其之酸酐、含環氧基不飽和化合物、及烯烴系不飽和化合物之共聚物。
在一些例示性實施例中,感光性樹脂組合物進一步包含基於約100重量份之丙烯醯系共聚物約0.0001至約10重量份之增塑劑。
在其他例示性實施例中,顯示裝置還包含設置在屏蔽區域中之薄膜電晶體,使薄膜電晶體連接於複數個訊號線之其中之一及像素電極;以及平坦化層覆蓋該薄膜電晶體。
在另外的其它例示性實施例中,平坦化層包含至少一階層在其頂部表面上,其中當藉由測量第一基底基板的頂面及平坦化層的階層的頂面之間的距離測量,階層高度小於約5000埃(Å)
甚至其他例示性實施例中,平坦化層可以具有至少一顏色。
在另外的其它例示性實施例中,顯示裝置進一步包含:在第一基底基板上設置,並面向第一基底基板之第二基底基板;至少一個顏色圖樣在第二基底基板上且重疊第一基底基板之透明區域;及相鄰於彩色圖樣並重疊在第一基底基板的屏蔽區域的黑色矩陣。
在進一步的例示性實施例中,顯示裝置進一步包含:密封在第一基底基板及第二基底基板之間的液晶層,且設置在像素電極上,使得液晶層覆蓋平坦化層的至少一個階層。
在另外的其它例示性實施例中,顯示裝置的製造方法包含:形成第一顯示基板,以及形成在第一顯示基板上的第二顯示基板。第一基板的形成包含:形成包含複數個訊號線,以及連接到複數個訊號線中的一個薄膜電晶體之第一基底基板;包含感光性樹脂組合物之塗覆層在第一基底基板上以覆蓋第一基底基板 的複數個訊號線及薄膜電晶體;藉由固化感光性樹脂組合物形成平坦化層;以及形成電連接到薄膜電晶體的像素電極於平坦化層上。感光性樹脂組合物包含:約10至約50wt%的溶質,溶質包含約100重量份的丙烯醯系共聚物及約5至約100重量份的1,2-醌二疊氮化合物;並包含溶劑,具有大於約190℃的沸點的乙二醇系材料。丙烯醯系共聚物是不飽和碳酸或其之酸酐、含環氧基不飽和化合物及烯烴系不飽和化合物的共聚物
在一些例示性實施例中,乙二醇系材料包含二乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇丁基乙基醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇叔丁基醚、四乙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二乙二醇乙基己基醚、二乙二醇甲基己醚、二丙二醇丁基甲基醚、二丙二醇乙基己醚及二丙二醇甲基己基醚的至少其中之一。
在其他例示性實施例中,乙二醇系材料的量為基於100wt%之感光性樹脂組合物之至少約5wt%。
在另外的其它例示性實施例中,平坦化層的形成包含:除去溶劑並固化感光性樹脂組合物。
在甚至其他例示性實施例中,所述第二顯示基板的形成包含:形成第二基底;形成黑色矩陣在所述第二基底上,並形成重疊像素電極的開口部分;以及在所述共用電極形成黑色矩陣。
在另外的其它例示性實施例中,製造顯示裝置的方法進一步包含:將所述第一顯示基底基板及該第二顯示基底基板,並注入液晶於第一顯示基底基板及第二顯示基底基板之間。
根據上面的說明中,製造顯示基板的方法包含用包含具 有高沸點的乙二醇系溶劑之感光性樹脂組合物形成平坦化層。具有高沸點的乙二醇系溶劑可以有助於形成具有良好的平坦性的平坦化層而不延長形成平坦化層的處理時間。因此,即使在其中設置訊號線或設備的數量被增加的區域,可以提供相對平坦的頂表面,並可以製造具有改善的顯示質量及高解析度之顯示基板。
此外,在製造包含上述顯示基板之顯示裝置中,可以形成在大面積均勻地配置之液晶層。顯示裝置的製造方法的處理時間可減少,並且可提供具有均勻的平坦性,並且提高了靈敏度、解析度及對比度的顯示裝置。
100‧‧‧訊號控制部
200‧‧‧閘極驅動部
300‧‧‧數據驅動部
DP‧‧‧顯示面板
RGB‧‧‧輸入圖像訊號
R'G'B'‧‧‧圖像數據
CS‧‧‧控制訊號
CONT1‧‧‧第一控制訊號
CONT2‧‧‧第二控制訊號
PX11-PXnm‧‧‧像素
GL1-GLn‧‧‧閘極線
DL1-DLm‧‧‧數據線
DA‧‧‧顯示區
NDA‧‧‧非顯示區
DS1‧‧‧第一基板
DS2‧‧‧第二基板
SL‧‧‧密封構件
TFT‧‧‧薄膜電晶體
PE‧‧‧像素電極
SUB1‧‧‧第一基底基板
IL‧‧‧絕緣層
AL‧‧‧半導體層
CLi‧‧‧共用線
OL‧‧‧平坦化層
CH‧‧‧接觸孔
DE‧‧‧汲極電極
SE‧‧‧源極電極
SUB2‧‧‧第二基底基板
BM‧‧‧黑色矩陣
CF‧‧‧濾色器
CE‧‧‧共用電極
LCL‧‧‧液晶層
SA‧‧‧屏蔽區域
BM-OP‧‧‧開口部
TA‧‧‧透明區域
OL-US‧‧‧頂面
DS1-1‧‧‧第一基板
CL‧‧‧彩色層
DS2-1‧‧‧第二基板
OL-I‧‧‧有機材料層
GE‧‧‧閘極電極
DR1‧‧‧第一方向
DR2‧‧‧第二方向
DR3‧‧‧第三方向
附圖被包含於說明書中以提供進一步理解本發明,並且附圖被併入並構成本說明書的一部分。附圖示出了本發明的例示性實施例,並與說明書一起,用於解釋本發明的原理。在附圖中:第1圖是根據本發明的顯示裝置的例示性實施例的方塊圖:第2圖是第1圖中顯示面板的透視圖;第3圖是根據本發明的顯示面板的例示性實施例的局部平面圖;第4圖是根據本發明的顯示面板的例示性實施例的局部剖視圖;第5圖是根據本發明的顯示面板的例示性實施例的局部剖視圖;以及第6A圖至第6H圖是示出根據本發明實施例的製造顯示 面板的方法的剖視圖。
現將參照示出了各種實施例之附圖更充分地在下文中描述本發明。然而,本發明可以以許多不同的形式來實施,且不應該解釋為局限於在此闡述的實施例。相反,提供這些實施例使得本公開將是徹底及完全的,並將本發明的範圍充分地傳達給本領域具有通常知識者。在通篇說明書中,類似的元件符號代表類似的元件。
將理解,當元件被稱為在另一元件「上(on)」時,其可以直接在另一元件上,或者還可以存在中間元件於其間。相反,當一個元件被稱為「直接在」另一元件「上(directly on)」時,不存在中間元件。
將理解,雖然這裡可以使用述詞第一、第二、第三等來描述各種元件、組件、區域、層及/或部分,但這些元件、組件、區域、層及/或部分不應受到這些述詞限制。這些述詞僅用於將一個元件、組件、區域、層或部分與另一元件、組件、區域、層或部分區別開。因此,以下討論的第一元件、組件、區域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區域、層或部分而不背離本發明的教示。
這裡所用的用語僅是為了描述特定實施例,並非要限制本發明。在這裡使用時,除非上下文另有明確表述,否則單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」也旨在包含複數形式,除非內文中明確有其他表示,否則包含「至少其中之一(at least one)」。「或(or)」表示「及/或(and/or)」。如用於此,用語「及/或(and/or)」 包含一或多個相關表列元件之任何及所有組合。將進一步理解的是,用語「包含(comprises)」及/或「包含(comprising)」或「包括(includes)」及/或「包括(including)」,當在本說明書中使用時,表明所述特徵、整體、步驟、操作、元件及/或組件的存在,但並不排除一個或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、組件及/或其組合的存在或增加。
另外,這裡可以使用諸如「下」、「在...下面」、「在…之上」、「上」等相對性用語以描述如附圖所示的一個元件與另一個元件之間的關係。將理解,相對性用語旨在涵蓋除附圖所示取向之外的不同取向。例如,如果附圖中的元件翻轉過來,則被描述為「在」其他元件「下」側的元件將會取向為在其他元件的「上」側。因此,根據附圖之具體取向,示範性用語「之下」能夠涵蓋之上及之下兩種取向。同樣地,若在附圖之元件被倒轉,則被描述為「在」其他元件「之下」或「下面」的元件將會取向為在其他元件的「上方」。因此,示範性用語「之下」能夠涵蓋之上及之下兩種取向。
「約(About)」或「約(approximately)」用於本文時包含指定值及考慮到測量中的問題以及特定數量(即,測量系統限制)的測量相關的誤差,本領域具有通常知識者判定為可接受的特定值的偏差的範圍內。例如,「約」可以表示在一或多個標準差內,或在所述值的±30%、20%、10%、5%內。
除非另有定義,本文使用的所有用語(包含技術以及科學用語)具有與本揭露所屬領域具有通常知識者一般理解的相同的含義。將進一步理解的是,如那些在常用字典中定義的用語,應該被解釋為具有與相關技術文獻中以及本揭露的上下文中的 意義一致的含意,且不會被理想化的解釋或過於正式的意義,除非本文中另有明確地定義。
在本文中例示性實施例藉參考理想化實施例的示意說明之附圖來描述。因此,例如製造技術及/或容忍度導致的圖示的形狀的變化是可預期的。因此,本文中所描述的實施例不應被解釋為限於本文所示出的區域的特定形狀,而應該被解釋為包含如,製造導致形狀上的偏差。例如,被示出或被描述為平的區域可典型的具有粗糙及/或非線性的特徵。此外,被示出為尖銳的角度可為圓滑的。因此,在圖中所示出的區域實際上是示意性的,且其形狀並非意在示出區域的精確的形狀,亦並非意在限制本發明申請專利範圍的範疇。
在本文中描述的所有方法可以適合的順序實行,除非本文另有指出或明顯與上下文矛盾。任何及所有範例,或例示性用語(例如,「如(such as)」)的使用僅意在為了更好的說明本發明且不在限制本發明的範疇,除非另有聲明。沒有用語在說明書中應被解釋為將任何未聲明之元件指定為實行本發明所必需之元件。
在例示性實施例中,感光性樹脂組合物包含:約10至50重量百分比(wt%)的溶質,溶質包含約100重量份的丙烯醯系共聚物、約5至約100重量份的1,2-醌二疊氮(1,2-quinonediazide)化合物;以及包含乙二醇系(glycol-based)材料的溶劑。
丙烯醯系共聚物包含不飽和碳酸(carbonic acid)或其酸酐(anhydride)、含環氧基(epoxy group-containing)的不飽和化合物、烯烴系(olefin-based)不飽和化合物的共聚物。丙烯醯系共 聚物是藉由在聚合引發劑的存在下在用於共聚合的溶劑中共聚不飽和碳酸或其酸酐、含環氧基不飽和化合物、及烯烴系不飽和化合物來合成。
不飽和碳酸、其之酸酐,或其之混合物,可包含不飽和單碳酸(monocarbonic acid),如丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸等;不飽和二碳酸如順丁烯二酸(maleic acid)、富馬酸(fumaric acid)、檸康酸(citraconic acid)、反式甲基丁烯二酸(methaconic acid)、亞甲基丁二酸(itaconic acid)等;或不飽和二碳酸的酸酐等。這些化合物可以單獨使用或可以其之二或多個組合使用。尤其是,當考慮在鹼性水溶液,即顯影液中的共聚反應性及溶解性時,可使用丙烯酸、甲基丙烯酸、或順丁烯二酐(maleic anhydride)。
不飽和碳酸、不飽和碳酸之酸酐或其之混合物的量可為基於單體的總量約5至約45重量份。在上述範圍內,可以改善在鹼性水溶液中的溶解度。
含環氧基不飽和化合物可以包含縮水甘油丙烯酸酯(glycidyl acrylate)、縮水甘油甲基丙烯酸酯(glycidyl methacrylate)、縮水甘油α-乙基丙烯酸酯(glycidyl α-ethyl acrylate)、縮水甘油α-正丙基丙烯酸酯(glycidyl α-n-propyl acrylate)、縮水甘油α-正丁基丙烯酸酯(glycidyl α-n-butyl acrylate)、β-甲基縮水甘油丙烯酸酯(β-methyl glycidyl acrylate)、β-甲基縮水甘油甲基丙烯酸酯(β-methyl glycidyl methacrylate)、β-乙基縮水甘油丙烯酸酯(β-ethyl glycidyl acrylate)、β-乙基縮水甘油甲基丙烯酸酯(β-ethyl glycidyl methacrylate)、3,4-環氧丙烯酸丁酯(3,4-epoxy butyl acrylate),3,4- 環氧甲基丙烯酸丁酯(3,4-epoxy butyl methacrylate)、3,4-環氧甲基丙烯酸丁酯(3,4-epoxy butyl methacrylate)、6,7-環氧丙烯酸庚酯(6,7-epoxy heptyl acrylate)、6,7-環氧甲基丙烯酸庚酯(6,7-epoxy heptyl methacrylate)、6,7-環氧庚基α-乙基丙烯酸酯(6,7-epoxy heptyl α-ethyl acrylate)、鄰乙烯基芐基縮水甘油醚(o-vinylbenzyl glycidyl ether)、間-乙烯基芐基縮水甘油醚(m-vinylbenzyl glycidyl ether)、對-乙烯基芐基縮水甘油醚(p-vinylbenzyl glycidyl ether)、3,4-環氧甲基丙烯酸環己酯(3,4-epoxy cyclohexyl methacrylate)等。這些化合物可以單獨使用,也可以二或多種的其之混合物使用。
特別地,含環氧基不飽和化合物可以是縮水甘油甲基丙烯酸酯、β-甲基縮水甘油甲基丙烯酸酯、6,7-環氧甲基丙烯酸庚酯、鄰-乙烯基芐基縮水甘油醚、間-乙烯基芐基縮水甘油醚、對乙烯基芐基縮水甘油醚、及3,4-環氧甲基丙烯酸環己酯的至少其中之一。在這種情況下,含環氧基不飽和化合物的共聚合反應性可被改善,且圖樣的耐熱性可被改善。
含環氧基化合物可以基於單體的總量約10至約70重量份的量存在。在這種情況下,感光性樹脂組合物的耐熱性及保存穩定性可以被改善。
烯烴類不飽和化合物,可包含甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、甲基丙烯酸正丁酯(n-butyl methacrylate)、仲甲基丙烯酸丁酯(sec-butyl methacrylate)、甲基丙烯酸叔丁酯(tert-butyl methacrylate)、丙烯酸甲酯(methyl acrylate)、丙烯酸異丙酯(isopropyl acrylate)、甲基丙烯酸環己酯(cyclohexyl methacrylate)、2-甲基環己基甲基丙烯 酸酯(2-methylcyclohexyl methacrylate)、丙烯酸二環戊烯酯(dicyclopentenyl acrylate)、丙烯酸二環戊酯(dicyclopentanyl acrylate)、甲基丙烯酸二環戊烯酯(dicyclopentenyl methacrylate)、甲基丙烯酸二環戊酯(dicyclopentanyl methacrylate)、1-金剛烷基丙烯酸酯(1-adamantyl acrylate)、1-金剛烷基甲基丙烯酸酯(1-adamantyl methacrylate)、二環戊基氧乙基甲基丙烯酸酯(dicyclopentanyl oxyethyl methacrylate)、甲基丙烯酸異冰片酯(isobornyl methacrylate)、丙烯酸環己酯(cyclohexyl acrylate)、2-甲基環己基丙烯酸酯(2-methylcyclohexyl acrylate)、丙烯酸二環戊氧乙基丙烯酸酯(dicyclopentanyl oxyethyl acrylate)、丙烯酸異冰片酯(isobornyl acrylate)、甲基丙烯酸苯酯(phenyl methacrylate)、丙烯酸苯酯(phenyl acrylate)、丙烯酸芐酯(benzyl acrylate)、2-羥乙基甲基丙烯酸酯(2-hydroxyethyl methacrylate)、苯乙烯(styrene)、鄰甲基苯乙烯(o-methylstyrene)、間甲基苯乙烯(m-methylstyrene)、對甲基苯乙烯(p-methylstyrene)、乙烯基甲苯(vinyl toluene)、對甲氧基苯乙烯(p-methoxystyrene)、1,3-丁二烯(1,3-butadiene)、異戊二烯(isoprene)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯(2,3-dimethyl 1,3-butadiene)等。這些化合物可以單獨使用,或者可以使用其二或多種之混合物。
在一個例示性實施例中,烯烴系不飽和化合物可以是苯乙烯、二氯戊烯基甲基丙烯酸酯(dichloropentenyl methacrylate),或對甲氧基苯乙烯。在這種情況下,烯烴系不飽和化合物的共聚反應性可能增加,並且相對於鹼性水溶液的溶解度可以被改善。 因此,顯影製程可以容易地進行。
烯烴系不飽和化合物的量可為基於單體的總量約10至 約70重量份。在上述範圍內,在進行顯影製程時可能不會產生膨脹,且為顯影液的鹼性水溶液的溶解度可被理想地維持。
用於單體的共聚的溶劑可包含甲醇(methanol)、四羥基呋喃(tetrahydroxyfuran)、甲苯(toluene)、二惡烷(dioxane)等。聚合引發劑可以是自由基聚合引發劑,包含如2,2-偶氮二異丁腈(2,2-azobisisobutyronitrile)、2,2-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(2,2-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile))、2,2-偶氮雙(4-甲氧基2,4-二甲基戊腈)(2,2-azobis(4-methoxy 2,4-dimethylvaleronitrile))、1,1-偶氮二(環己烷-1-腈)(1,1-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile))、二甲基2,2'-偶氮二異丁酸酯(dimethyl 2,2’-azobisisobutyrate)等。
在沉澱及過濾自由基合成溶液後,未反應的單體通過在真空狀態下的乾燥製程除去,而得到丙烯醯系共聚物。在這種情況下,丙烯醯系共聚物的聚苯乙烯轉換重量平均分子量(Mw)可以為每莫耳約5000至約30000克(g/mol)。
1,2-醌二疊氮化合物可用作為在感光性樹脂組合物中使用之習知的化合物,包含如1,2-醌二疊氮-4-磺酸酯(1,2-quinonediazide 4-sulfonic acid ester)、1,2-醌二疊氮-5-磺酸酯(1,2-quinonediazide 5-sulfonic acid ester)、1,2-醌二疊氮-6-磺酸酯(1,2-quinonediazide 6-sulfonic acid ester)等。
在例示性實施例中,感光性樹脂組合物可包含一定量的溶劑,使得在感光性樹脂組合物中的固體含量為約10至約50wt%。溶劑可包含具有高沸點的乙二醇系材料。具有高沸點的乙二醇系材料是指具有大約攝氏190度(℃)至約1000℃的沸點的 乙二醇系材料。
在一個例示性實施例中,溶劑包含二乙二醇丁基甲基醚(diethylene glycol butyl methyl ether)、二乙二醇丁基乙基醚(diethylene glycol butyl ethyl ether)、三乙二醇二甲醚(triethylene glycol dimethyl ether)、三乙二醇丁基甲基醚(triethylene glycol butyl methyl ether)、二乙二醇叔丁基醚(diethylene glycol tert-butyl ether)、四乙二醇二甲醚(tetraethylene glycol dimethyl ether)、二丙醇二乙醚(dipropylene glycol diethyl ether)、二乙二醇乙基己基醚(diethylene glycol ethyl hexyl ether)、二乙二醇甲基己醚(diethylene glycol methyl hexyl ether)、二丙二醇丁基甲基醚(dipropylene glycol butyl methyl ether)、二丙二醇乙基己醚(dipropylene glycol ethyl hexyl ether)、二乙二醇單甲醚(diethylene glycol monomethyl ether)、二乙二醇單乙基醚(diethylene glycol monoethyl ether)及二丙二醇甲基己基醚(dipropylene glycol methyl hexyl ether)的至少其中之一。
溶劑可以進一步包含其它材料。例如,溶劑可進一步包含醇,如甲醇、乙醇、芐醇、及己醇;乙二醇烷基醚乙酸酯(ethylene glycol alkyl ether acetate),如乙二醇甲基醚乙酸酯(ethylene glycol methyl ether acetate)及乙二醇乙基醚乙酸酯(ethylene glycol ethyl ether acetate);乙二醇烷基醚丙酸酯(ethylene glycol alkyl ether propionate),如乙二醇甲基醚丙酸酯(ethylene glycol methyl ether propionate)及乙二醇乙基醚丙酸酯(ethylene glycol ethyl ether propionate);乙二醇單烷基醚(ethylene glycol monoalkyl ether)、如乙二醇甲基醚(ethylene glycol methyl ether)及乙二醇乙基醚(ethylene glycol ethyl ether);丙二醇烷基醚丙酸酯(propylene glycol alkyl ether propionate),如丙二醇單甲基醚乙酸酯(propylene glycol methyl ether acetate)、丙二醇乙醚乙酸酯(propylene glycol ethyl ether acetate)、丙二醇丙醚乙酸酯(propylene glycol propyl ether acetate)、丙二醇甲基醚丙酸酯(propylene glycol methyl ether propionate)、丙二醇乙醚丙酸酯(propylene glycol ethyl ether propionate)及丙二醇丙醚丙酸酯(propylene glycol propyl ether propionate);丙二醇單烷基醚(propylene glycol monoalkyl ether),如丙二醇甲醚(propylene glycol methyl ether)、丙二醇乙醚(propylene glycol ethyl ether)、丙二醇丙醚(propylene glycol propyl ether)及丙二醇丁醚(propylene glycol butyl ether);二丙二醇二甲醚(dipropylene glycol dimethyl ether)、二乙二醇甲基乙基醚(diethylene glycol methyl ethyl ether)、β-甲氧基丙酸甲酯(methyl beta-methoxy propionate)及β-乙氧基丙酸乙酯(ethyl beta-ethoxy propionate)的至少其中之一。在這種情況下,具有高沸點的乙二醇系材料可以是基於感光性樹脂組合物的總量之至少約5wt%。
感光性樹脂組合物,可以使用各種方法,如印刷、圖樣化等被應用。在例示性實施例中,感光性樹脂組合物可在用於製造顯示裝置的製程中使用。感光性樹脂組合物可以被固化,並用於形成平坦化層或圖樣化遮罩。
在例示性實施例中,使用感光性樹脂組合物形成的平坦化層可具有改善的平坦化特性,且可以形成均勻的表面。透過在溶劑中的乙二醇系材料的包含,平坦化層的平坦化特性可被改善,且塗層色斑的產生可以被抑制,從而形成均勻的圖樣輪廓。
在其他例示性實施例中,感光性樹脂組合物可進一步包 含增塑劑。增塑劑的量可以是基於約100重量份的感光性樹脂組合物的丙烯酸類共聚物約0.0001至約10重量份。增塑劑改善了感光性樹脂組合物的製程能力。增塑劑可包含酞酸二辛酯(dioctyl phthalate)、酞酸二異壬酯(diisononyl phthalate)、己二酸二辛酯(dioctyl adipate)、磷酸三甲苯酯(tricresyl phosphate)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate)及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate)中的至少其中之一。
在例示性實施例中,感光性樹脂組合物還可以包含黏合劑。黏合劑可以提高感光性樹脂組合物與基板的黏合性。黏合劑可以包含基於感光性樹脂組合物的總量約0.01wt%至約10wt%的感光性樹脂組合物。
黏合劑可以是具有反應性取代基的矽烷偶聯劑(silane coupling agent)、如羧基(carboxyl group)、甲基丙烯醯基(methacryl group)、異氰酸酯基(isocyanate group)、環氧基等。矽烷偶聯劑如γ-甲基丙烯醯氧丙基三甲基氧矽烷(γ -methacryloxypropyltrimethoxysilane)、乙烯基三乙醯氧基矽烷(vinyltriacetoxysilane)、乙烯基三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane)、γ-異氰酸丙基三乙氧基矽烷(γ-isocyanatepropyltriethoxysilane)、γ-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷(γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、γ-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(γ-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)等可被使用。
在另外的例示性實施例中,感光性樹脂組合物可進一步包含表面活性劑。表面活性劑可以改善感光性樹脂組合物的階梯 覆蓋性或顯影特性。感光性樹脂組合物可以選擇性地包含表面活性劑及黏合劑中的任何一種。
界面活性劑可以包含聚氧乙烯辛基苯基醚(polyoxyethylene octyl phenyl ether)、聚氧乙烯壬基苯基醚(polyoxyethylene nonyl phenyl ether)、F171、F172、F173(商品名:大日本油墨化學工業株式会社(Dai Nippon Ink and Chemicals,Inc.))、FC430、F431(商品名:住友3M株式社(Sumitomo 3M,Ltd.))、或KP341(商品名:信越化學工業株式会社(Shin-Etsu chemical Co.,Ltd.))等。
界面活性劑可以基於感光性樹脂組合物的總重量約0.0001wt%至約2wt%的量被包含。在這種情況下,感光性樹脂組合物可具有改善的階梯覆蓋性及更好的顯影特性。
在一或多個例示性實施例中,感光性樹脂組合物具有良好的黏合性、耐熱性、絕緣性、平坦性、耐化學性等,且適合作為用於形成液晶顯示裝置的圖像的材料。特別是,當形成了用於液晶顯示裝置的絕緣層時,液晶顯示裝置的靈敏度、殘餘率、解析度或對比度可能是好的,且固化的感光性樹脂組合物可以有效地作為在液晶顯示裝置中的平坦化層。
關於液晶顯示裝置的平坦化層的例示性實施例將參照第1圖及第2圖在下文中進行詳細說明。
第1圖是例示性顯示裝置的方塊圖,第2圖是第1圖中顯示面板的透視圖。如第1圖所示,顯示裝置包含:訊號控制部100、閘極驅動部200、數據驅動部300及顯示面板DP。
訊號控制部100接收輸入圖像訊號RGB,且與顯示面板 DP的操作一致,輸入圖像訊號RGB被轉換成圖像數據R'G'B'。 訊號控制部100接收各種控制訊號CS並分別輸出第一與第二控制訊號CONT1及CONT2。控制訊號CS可以是,如垂直同步訊號、水平同步訊號、主計時訊號、資料致能信號等。
閘極驅動部200響應於第一控制訊號CONT1輸出閘極訊號至顯示面板DP。第一控制訊號CONT1包含:啟動閘極驅動部200的操作的垂直初始訊號、決定閘極電壓的輸出時間的閘極計時訊號及決定閘極電壓的脈衝寬度的輸出致能訊號。
數據驅動部300的數據接收第二控制訊號CONT2及圖像數據R'G'B'。數據驅動部300將圖像數據R'G'B'轉換成數據電壓並提供至顯示面板DP。
第二控制訊號CONT2包含初始驅動部300的操作的水平起始訊號、反轉的數據電壓的極性的反向訊號及決定數據電壓從數據驅動部300的輸出時間的輸出指示訊號。
顯示面板DP包含複數個訊號線及連接到複數個訊號線的複數個像素PX11-PXnm。複數個訊號線的訊號線包含複數個閘極線GL1-GLn及複數個數據線DL1-DLm
複數個閘極線GL1-GLn在第一方向DR1上延伸且在與第一方向DR1交叉的第二方向DR2上排列。複數個閘極線GL1-GLn連接到閘極驅動部200。複數個閘極線GL1-GLn接收來自閘極驅動部200的閘極訊號。
複數個數據線DL1-DLm與複數個閘極線GL1-GLn交叉並絕緣。複數個數據線DL1-DLm連接到數據驅動部300。複數個數據線DL1-DLm從數據驅動部300接收數據電壓。
複數個訊號線的可進一步包含至少一個共用線(未示出)。共用線接收參考電壓。參考電壓可以是與施加到共用電極CE的電壓相同的電壓,共用電極CE將在下文中描述。
複數個像素PX11-PXnm可以被配置成矩陣狀。複數個像素PX11-PXnm中的每一個被連接到複數個閘極線GL1-GLn的其中一個相對應的閘極線,並連接到對應於複數個數據線DL1-DLm的一個對應的數據線。
顯示面板DP的種類沒有特別的限制,並且可以包含,如有機發光顯示面板、液晶顯示面板、電漿顯示面板、電泳顯示面板、電潤濕顯示器面板等。
顯示面板DP可被分成顯示區DA及在一平面上相鄰顯示區域DA的非顯示區NDA。在顯示區域DA中,複數個像素PX被設置。在非顯示區域NDA中,複數個訊號線、閘極驅動部200及數據驅動部300可被設置。
在根據本發明的一個實施例中,將以包含液晶顯示面板的液晶顯示裝置作為例示進行說明。液晶顯示面板包含兩個顯示器基板,第一基板DS1及第二基板DS2,以及設置在第一基板DS1及第二基板DS2之間的液晶層(未示出)。在一個例示性實施例中,各第一基板DS1及第二基板DS2可以是獨立的顯示基板。
第1圖中所示的複數個閘極線GL1-GLn、複數個數據線DL1-DLm及複數個像素PX11-PXnm被設置在第一基板DS1及第二基板DS2的其中之一上。第一基板DS1及第二基板DS2在顯示基板的厚度方向DR3上分離(以下簡稱為「第三」方向)。
在第一基板的DS1及第二基板DS2之間,設置密封構件 SL。密封構件SL可以與非顯示區域NDA重疊。密封構件SL可以將第一基板DS1及第二基板DS2結合,並封裝第一基板DS1及第二基板DS2之間的液晶層(未示出)。
液晶顯示裝置還包含:提供光到顯示面板DP的背光單元(未示出)。液晶顯示面板可以具有選自垂直取向(「VA」)模式、圖樣化的垂直取向(「PVA」)模式、平面切換(in-plane switching)(「IPS」)模式、邊緣場切換(「FFS」)模式、以及面線切換(plane to line switching)(「PLS」)模式的模式,但是在液晶顯示面板不局限於面板的特定模式。
第3圖是顯示面板DP的例示性實施例的局部平面圖。 第4圖是沿第3圖中顯示面板DP的線I-I'截取的橫截面圖。在本實施例中,複數個閘極線GL1-GLn、複數個數據線DL1-DLm及複數個像素PX11-PXnm被設置在第一基板DS1上。為了便於說明,在第一基板DS1的平面圖在第3圖中示出。
第一基板DS1包含第一基底基板SUB1、閘極線GLi、數據線DLj及DLj+1、共用線CLi及像素PXij
在第3圖及第4圖中,在實施例中,複數個像素PX11-PXnm之中連接到第i閘極線GLi及第j數據線DLj的像素PXij(參見第1圖)被示出。像素PXij包含薄膜電晶體TFT及連接到薄膜電晶體TFT的像素電極PE。
薄膜電晶體TFT連接到第i閘極線GLi及第j數據線DLj。薄膜電晶體TFT響應於施加到第i閘極線GLi的閘極訊號,將施加到第j數據線DLj的數據電壓輸出到像素電極PE。像素電極PE接收響應於數據電壓的像素電壓。複數個像素PX11-PXnm 可以具有與像素PXij相同的結構。此外,像素PXij的結構可以被改變。
第一基底基板SUB1可以是絕緣基板,如玻璃基板、塑膠基板、矽基板等。另外,第一基底基板SUB1可為透明基板。 薄膜電晶體TFT的閘極電極GE及第i閘極線GLi被設置在第一基底基板SUB1上。閘極電極GE被連接到第i閘極線GLi
閘極電極GE可藉由使用與第i閘極線GLi相同的材料形成且具有相同的層結構,如被設置在同一層中。閘極電極GE與第i閘極線GLi包含銅(Cu)、鋁(Al)、其之合金及Cu及Al的合金的至少其中之一。閘極電極GE與第i閘極線GLi可以具有包含鋁層及其他金屬層的多層結構。
共用線CLi可以設置在與第i閘極線GLi相同的層中及/或上。共用線CLi可藉由使用與第i閘極線GLi相同的材料來形成,且具有相同的層結構。然而,共用線CLi可選擇性地被省略去。
在第一基底基板SUB1上,覆蓋閘極電極GE、第i閘極線GLi、及共用線CLi的絕緣層IL被設置。在絕緣層IL上,重疊閘極電極GE的半導體層AL被設置。絕緣層IL可以被解釋為閘極絕緣層。
在絕緣層IL上,數據線DLj及DLj+1被設置。數據線DLJ及DLj+1包含銅(Cu)、鋁(Al)、其之合金及Cu及Al的合金的至少其中之一。數據線DLj及DLj+1可具有包含鋁層及其他金屬層,如鉻或鉬的多層結構。
在絕緣層IL上,薄膜電晶體TFT的源極電極SE及汲極 電極DE被設置。源極電極SE連接到數據線DLj及DLj+1中之第j條數據線DLj數據線。源極電極SE可以使用與數據線DLj及DLj+1相同的材料來形成,且可具有相同的層結構。
源極電極SE及汲極電極DE彼此分離。各源極電極SE及汲極電極DE與半導體層AL部分重疊。
在絕緣層IL上,平坦化層OL被設置。平坦化層OL覆蓋源極電極SE、汲極電極DE及數據線DLj及DLj+1。平坦化層OL平坦化薄膜電晶體TFT及共用線CLj的上部。平坦化層OL使用感光性樹脂組合物形成。感光性樹脂組合物包含具有高沸點的乙二醇系溶劑作為溶劑。平坦化層的詳細描述將在下文中進行說明。
像素電極PE設置在平坦化層上。像素電極PE通過在平坦化層OL中定義的接觸孔CH連接到汲極電極DE。設置在平坦化層OL及像素電極PE之間的無機絕緣層(未示出)可以進一步被包含。無機絕緣層阻擋可從平坦化層OL排出的濕氣以保護其他元件。無機絕緣層可以是保護層。此外,覆蓋像素電極PE及取向層(未示出)的保護層(未示出)可以進一步被設置在平坦化層OL上。
與此同時,像素電極PE的形狀並不局限於第3圖中所示的形狀。在另一實施例中,像素電極PE可以包含複數個定義在其中的狹縫。複數個狹縫將像素PXij分成複數個域。複數個域改善視角。
第二基板DS2包含第二基底基板SUB2、黑色矩陣BM,濾色器CF及共用電極CE。第二基底基板SUB2可以是透明基板, 例如玻璃基板,塑料基板或矽基板。
黑色矩陣BM配置在其中的區域可被定義為屏蔽區域SA。黑色矩陣BM包含複數個在其中定義的開口部分。在第4圖中,示出了對應於一個像素PXij的一個開口部BM-OP。實質上,開口部BM-OP定義了透明區域TA。在開口部中,濾色器CF被設置。各濾色器CF對應於複數個像素PX11-PXnm中的每一個。設置在像素PX11-PXnm中的濾色器可包含不同的顏色。例如,一部分的濾色器可具有紅色,另一部分的濾色器可具有綠色,且更另一部分的濾色器可具有藍色。
儘管未示出,根據本發明的實施例中平坦化層OL可包含至少一種顏色。在這種情況下,平坦化層OL可以是濾色器層。 藉由在第一基板DS1上設置濾色器層,像素的配置變得容易,且製造製程可以被簡化。在這種情況下,第二基板DS2的濾色器CF可以被省略。
共用電極CE設置在黑色矩陣BM及濾色器CF上。儘管未示出,第二基板DS2還可以包含覆蓋黑色矩陣BM及濾色器CF的平坦化層。共用電極CE可被設置在平坦化層上。
在共用電極CE上,覆蓋共用電極CE及取向層(未示出)的保護層(未示出)可進一步地被設置。同時,共用電極CE可以包含形成複數個域的複數個狹縫,且可被設置在第一基底基板SUB1上。
液晶層LCL被設置在第一基板DS1及第二基板DS2之間。液晶層LCL包含液晶分子,及控制液晶分子的取向的取向分子。液晶分子藉由根據由像素電極PE及共用電極CE形成的電場 改變取向分子的取向控制顯示面板的灰度級。
如第4圖中所示,第一基板DS1可以被分成屏蔽區域SA及與屏蔽區域SA相鄰的透明區域TA。透明區域TA是自光源(未示出)發出的光穿透其的區域。透明區域TA是在其中顯示圖像的區域。
屏蔽區域SA是所發射的光在其中被遮擋的區域。薄膜電晶體TFT及複數個訊號線被設置在屏蔽區域SA中。薄膜電晶體TFT及複數個訊號線實質上阻擋所發出的光。
平坦化層OL的頂(上)面OL-US在屏蔽區域SA中是實質上不均勻的。在遮蔽區域SA中,至少一「階層」可被形成在平坦化層OL的頂面OL-US。如本文所用,用語「階層」指的是在平坦化層OL的頂面OL-US中的高度差。階層的高度是以第一基底基板的頂面與平坦化層OL的頂面OL-US之間的距離來測量。階層可以由薄膜電晶體TFT及複數個訊號線形成。與此相反,在透明區域TA中,僅有絕緣層IL被設置在平坦的第一基底基板SUB1上,且沒有任何裝置分開設置。因此,在透明區域TA中,平坦化層OL的頂面形成相對均勻的平坦表面。
在透明區域TA的頂面及屏蔽區域SA的頂面之間,對應於薄膜電晶體TFT的高度或共用線的CLi的高度的階層可被形成。相較於屏蔽區域SA,從第一基底基板SUB1至平坦化層OL的頂面OL-US的高度可以與在透明區域TA中的是不同的。
為了減緩階層,平坦化層OL被設置。階層是指在平坦化層OL的頂面OL-US中的高度差。當不減緩階層時,可能難以在遮蔽區域SA及透明區域TA中均勻形成液晶層LCL,且構成 液晶層LCL的取向分子的取向可能變得不均勻。
在一個例示性實施例中,平坦化層OL是使用包含具有高沸點的乙二醇系溶劑之感光性樹脂組合物形成。具有高沸點的乙二醇系溶劑包含具有大於190℃的沸點的乙二醇系材料。平坦化層OL平坦化在屏蔽區域SA及透明區域TA之間的階層至小於約5000Å。實施例的詳細說明在下文進行說明。
第5圖是例示性顯示面板的局部剖視圖。第5圖示出第4圖中的對應區域。同時,在第5圖中相同的元件符號代表與第1圖至第4圖所說明的相同的元件,且因此,重複的說明將被省略。
如第5圖中所示,第一基板DS1-1可進一步包含彩色層CL。彩色層CL可以被設置在絕緣層IL及平坦化層OL之間。
彩色層CL對應複數個像素PX11-PXnm中的每一個(參見第1圖)。彩色層CL可以包含設置在各像素PX11-PXnm中的複數個彩色圖樣。複數個彩色圖樣可以包含不同的顏色。例如,彩色層CL可以包含紅色圖樣、綠色圖樣或藍色圖樣。
第二基板DS2-1可被設置在第一基板DS1-1之上。第二基板DS2-1可以包含具有至少一開口的黑色矩陣BM。在一個例示性實施例中,第二基板DS2-1可不包含任何的彩色圖樣。在這種情況下,彩色層可被包含於第一基板DS1-1中。製造第二基板DS2-1的方法以省略彩色層而變得更容易。且在彩色圖樣及各像素之間的未對準可減少。
在一個例示性實施例中,即使形成為相對較小厚度,平坦化層OL可以提供具有高平整度的平面。例如,平坦化層OL 在透明區域TA中可具有小於約3微米(μm)的厚度。一般地,隨平坦化層OL的厚度降低,平坦表面變得難以形成。由於本文所公開的例示性平坦化層OL即使形成為小的厚度時仍有良好的平坦化特性,均勻的平坦表面可以在不增加濾色器陣列(「color filter on array,CoA」)結構上的厚度的情況下被提供,其中,彩色層被設置在遮蔽區域中。
在例示性實施例中,平坦化層OL是由感光性樹脂組合物形成的。在平坦化層OL包含固化的感光性樹脂組合物。感光性樹脂組合物包含丙烯醯系共聚物、1,2-醌二疊氮化合物及包含具有高沸點的乙二醇系材料的溶劑。在本實施例中具有高沸點的乙二醇系材料具有至少約190℃的沸點。可包含在不同的量之增塑劑。例如,可包含基於約100重量份的份丙烯醯系共聚物約0.0001至約10重量份之增塑劑。
包含在上述範圍內的增塑劑之平坦化層可以形成具有良好均勻性、靈敏度、解析度、密合性、透光率及對比度的顯示面板。增塑劑與丙烯醯系共聚物及1,2-醌二疊氮化合物互相作用,並改善了平坦化特性。由此,用於大型超精細液晶顯示裝置的平坦化層可被提供。
在例示性實施例中,構成本發明的平坦化層的感光性樹脂組合物還可以包含黏合劑或界面活性劑。黏合劑改善了平坦化層與具有與其之接面的另一個層的密合性,例如,絕緣層IL(參見第4圖)或彩色層CL(參見第5圖)。黏合劑可以基於總感光性樹脂組合物約0.01wt%至約10wt%量被包含。同時,在一或多個本發明的例示性實施例中形成平坦化層的感光性樹脂組合物可在使用具有約0.1-0.2μm的孔直徑的微孔過濾器過濾後使用。
平坦化層的平坦化特性可通過控制溶劑的種類及比率得到改善。比較使用包含不同的溶劑的感光性樹脂組合物製備的平坦化層的平坦化特性的實驗數據被示於下面的表1。
第一平坦化層(R1)包含具有約176℃的沸點的二乙二醇甲基乙基醚(「MEDG」),第二平坦化層(R2)包含具有沸點為約189℃的二乙二醇二乙醚(「DEDG」),第三平坦化層(R3)包含具有約212℃的沸點的二乙二醇丁基甲基醚(「MBDG」)。
各平坦化層(R1-R3)包含含有混合物溶劑的感光性樹脂組合物,混合物溶劑包含3-甲氧基丙酸甲酯(methyl 3-methoxy propionate)(「MMP」)作為具有低沸點的溶劑。包含不同的溶劑的感光性樹脂組合物塗佈在基板上並乾燥以形成平坦化層。然後,平坦化層的表面階層被比較並在上述表1中示出,在表1中,形成在平坦化層的頂面上的階層的平均值被示出為水平階層。
隨著有機層平坦化特性的提昇,水平階層下降。相較於 具有高沸點的溶劑的量,有機層的平坦化特性被沸點溫度以更大程度影響。例如,相較於第一平坦化層(R1)及第二平坦化層(R2),第一平坦化層(R1)具有更高的具有高沸點的溶劑的量,但其中包含具有較高沸點的乙二醇系溶劑的第二平坦化層(R2),具有改善之平坦化性能。
第三平坦化層(R3)包含具有約212℃的高沸點的乙二醇溶劑。當包含具有至少約190℃的沸點的溶劑,平坦化性能可被顯著提高。通常,當階層的高度小於約5000埃(Å),對顯示面板的驅動及顯示品質的負面影響可能很小。此外,對於具有小於約5000Å的水平階層的表面而言,液晶的模糊雜訊的負面影響可以減少。其結果是,例示性顯示面板可以實現在顯示面板的整個表面上均勻地形成液晶層。
在表2中,對包含不同量的MBDG作為具有高沸點的乙二醇系溶劑的感光性樹脂組合物的平坦化特性進行了比較。為了根據成分比說明平坦化特性,對不包含具有高沸點的乙二醇系溶劑的第四平坦化層(R4)、包含約5wt%的具有高沸點的乙二醇系 溶劑的第五平坦化層(R5)及包含約15wt%的具有高沸點的乙二醇系溶劑的第六平坦化層(R6)進行了比較及展示。同時,具有約146℃的沸點之丙二醇單甲基醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate)(「PGMEA」),被包含在溶劑混合物中。
如表2中所示,當相較於不包含具有高沸點的乙二醇系溶劑的第四平坦化層(R4),包含具有高沸點的乙二醇系溶劑的平坦化層(R5及R6)的水平階層顯著下降。在具有高沸點的乙二醇系溶劑,進一步包含約5wt%的情況下,水平階層可大約降低900Å。
如上所述,當水平階層為約5000Å,一般地,液晶的模糊雜訊減少,且顯示品質的惡化可以被阻止。如表2所示,在具有高沸點的乙二醇系溶劑中包含在約15wt%的量中的情況下,平均水平階層是約5000Å。在使用包含具有高沸點的乙二醇系溶劑的量為至少約15wt%的感光性樹脂組合物而形成的平坦化層的情況下,可實現具有改善的顯示品質的顯示面板。
在例示性實施例中,顯示面板可以藉由使用包含具有高沸點的乙二醇系溶劑的感光性樹脂組合物實現最小化屏蔽區域SA及透明區域TA之間的階層之平坦化層。其結果是,在具有高比例屏蔽區域SA高解析度顯示面板中,液晶可以更均勻地分佈,並且顯示品質可以被改善。
第6A圖至第6H圖是示出根據本發明實施例的製造顯示面板的方法的剖視圖。第6A圖至第6H圖對應於第4圖中示出的例示性實施例的剖視圖。在下文中相同的元件符號表示與第1圖至第5圖中示出的相同的元件。
第一基板DS1及第二基板DS2被形成。在形成第一基板DS1之後,第二基板DS2可以被形成。第一基板DS1及第二基板DS2的形成順序不限。第一基板DS1及第二基板DS2可分別或同時形成。
如第6A圖所示,薄膜電晶體TFT形成在第一基底基板SUB1上。在第一基底基板SUB1上,共用線CLi、閘極線GLi(參見第3圖)及連接到閘極線GLi的閘極電極GE被形成。導電層(未示出)藉由濺射法形成,然後,執行黃光微影製程及蝕刻製程。
在第一基底基板SUB1上,覆蓋共用線CLi、閘極線GLi及閘極電極GE的絕緣層IL被形成。絕緣層IL包含氮化矽或氧化矽。絕緣層IL可以藉由電漿輔助化學氣相沈積(plasma enhanced chemical vapor deposition)(「PECVD」)製程來形成。
半導體層AL形成在對應薄膜電晶體TFT的絕緣層IL的一部分上。半導體層AL是藉由以PECVD製程形成矽層並實行黃光微影製程及蝕刻製程以圖樣化矽層來形成。
導電性圖樣被在半導體層AL上圖樣化以形成源極電極SE及汲極電極DE。導電層(未示出)可以藉由沉積法或濺射法來形成,但是方法並不限於此。對導電層實行黃光微影製程及蝕刻製程以形成源極電極SE及汲極電極DE。
在這種情況下,絕緣層IL、半導體層AL或源極電極SE及汲極電極DE的平坦化特性是低的。絕緣層IL、半導體層AL或源極電極SE及汲極電極DE不能減緩因此形成的界面階層。因此,絕緣層IL、半導體層AL、及源極電極SE及汲極電極DE的 上表面具有階層。
如第6B圖中所示,有機材料層OL-I形成在薄膜電晶體TFT及共用線CLi上。有機材料層OL-I可以藉由使用感光性樹脂組合物來形成。感光性樹脂組合物包含約10至約50wt%的溶質及剩餘量的溶劑,溶質包含約100重量份的丙烯醯系共聚物,以及約5至約100重量份的1,2-二疊氮醌化合物。
丙烯醯系共聚物是不飽和碳酸或其酸酐、含環氧基不飽和化合物及烯烴系不飽和化合物的共聚物。溶劑包含具有高沸點的乙二醇系材料。在本實施例中,具有高沸點的乙二醇系材料是指具有約190℃至約1000℃的沸點的乙二醇系材料。溶劑可單獨包含具有高沸點的乙二醇系材料,或具有高沸點的乙二醇系材料與其他材料的混合物。
有機材料層OL-I可以藉由各種方法來形成。例如,噴塗法、輥塗法、旋塗法等,但方法並不限於此。
如第6C圖及第6D圖中所示,乾燥塗覆在第一基底基板SUB1上之有機材料層OL-I。在第一基底基板SUB1上形成為比較厚的層之有機材料層OL-I中的溶劑在乾燥製程中被移除。有機材料層OL-1的厚度通過溶劑的移除而減少,且平坦化層OL(在下文將被稱為一個平坦化層)被形成。乾燥製程可以是,例如,真空乾燥製程。
隨著移除包含在有機材料層OL-I中的溶劑,有機材料層OL-I的黏性減少,且乾燥緩慢的進行以形成在平坦化層OL。因此,有機材料層OL-1的模糊雜訊或黏度是藉由包含在有機材料層OL-I中的溶劑來決定。
溶劑在乾燥過程中移除的時間影響了平坦化層OL的平坦度。為了確保用於在第一基底基板SUB1上形成有機材料層OL-I的平坦表面的時間,溶劑的移除時間可藉由逐漸減小的壓力而被延長。然而,在這種情況下,製程時間可能會被延長。
在例示性實施例中,形成平坦化層OL的有機材料層OL-I包含含有具有高沸點的乙二醇系溶劑之感光樹脂組合物。具有高沸點的乙二醇系溶劑可以延遲與在真空乾燥製程中乾燥溶劑相關的黏度增加的現象。
例如,在低沸點的揮發性高的溶劑用作為主要溶劑,且少量的具有高沸點的乙二醇系溶劑被添加的情況下,具有低沸點的溶劑可在真空乾燥製程開始時被乾燥(be dried)。少量具有高沸點的乙二醇系溶劑在稍後之乾燥過程殘留,維持平坦化處理,並形成最終的平坦化層OL。包含具有高沸點的乙二醇系溶劑的有機材料層OL-I在保持短的乾燥時間上是有利的,從而將確保製造製程的產率,同時藉由形成具有改善的平坦化特性的平坦化層OL控制平坦性。
如第6D圖中所示,通過移除溶劑形成之平坦化層OL舒緩由薄膜電晶體TFT及共用線CLi形成的階層。平坦化層OL係使用包含具有高沸點的乙二醇系溶劑之感光性樹脂組合物形成,並且因此可以形成具有小於約6000埃的平均水平階層的頂表面。
儘管未示出,平坦化層OL可以包含至少一圖樣。在有機材料層OL-I中的溶劑可藉由預烘烤製程移除。移除溶劑之後,遮罩被設置在第一基底基板SUB1上,光被照射到第一基底基板 SUB1的表面上,且顯影製程被實行以在表面上形成圖樣。
在顯影製程中使用的顯影液可以是鹼性水溶液。特別是,可使用可以是無機鹼鹽,包含氫氧化鈉、氫氧化鉀及碳酸鈉;伯胺(primary amines),包含乙胺(ethylamine)及正丙胺(n-propylamine);仲胺(secondary amines),包含二乙胺(diethylamine)及正丙胺(n-propylamine);叔胺(tertiary amines),包含三甲胺(trimethylamine)、甲基二乙胺(methyldiethylamine)、二甲基乙基胺(dimethylethylamine)及三乙胺(triethylamine);或醇胺,如二甲基乙醇胺(dimethylethanolamine)、甲基二乙醇胺(methyldiethanolamine)及三乙醇胺(triethanolamine);或季銨鹽,包含四甲基銨氫氧化物(tetramethylammonium hydroxide),及四乙基銨氫氧化物(teteraethylammonium hydroxide)的無機鹼鹽水溶液。在這種情況下,顯影液藉由在含水有機溶劑如甲醇及乙醇,以及表面活性劑中溶解鹼性化合物而被使用。鹼性水溶液中的鹼性化合物的濃度可為約0.1wt%至約10wt%。
在使用顯影液完成顯影製程之後,使用純水執行清洗製程以除去不必要的部分,且進行乾燥製程以形成圖樣。這樣形成的圖樣被暴露於光,如紫外光,且圖樣由加熱裝置,諸如烤箱,熱處理以獲得最終的圖樣。
如第6E圖中所示,像素電極PE形成在平坦化層OL上以形成第一基板DS1。接觸孔CH形成於其中平坦化層OL與汲極電極DE重疊的區域中,且電極層在平坦化層OL上進行圖樣化以形成像素電極PE。像素電極PE通過接觸孔CH連接到汲極電極DE。覆蓋像素電極PE及取向層(未示出)的保護層(未示出)可以進一步形成在像素電極PE上。
如第6F圖中所示,第一基板DS1及第二基板DS2被結合。藉由在第二基底基板SUB2上形成黑色矩陣BM而獲得第二基板DS2。黑色矩陣BM可以藉由在第二基底SUB2上塗佈黑色有機層並將開口部BM-OP圖樣化而形成。在例示性實施例中,開口部BM-OP填充有具有顏色的有機層以形成濾色器CF層。
然後,共用電極CE形成在黑色矩陣BM及濾色器CF上。覆蓋共用電極CE或取向層(未示出)的保護層(未示出)可以進一步形成在共用電極CE上。
密封件SL(參見第2圖)形成在第一基板DS1及第二基板DS2之間,且第一基板DS1及第二基板DS2被結合。密封構件SL可以形成在第一基板DS1或第二基板DS2上。密封構件SL可以由具有黏合性的絕緣層形成在第一基板DS1或第二基板DS2的邊界區域,然後將絕緣區域圖樣化,或者通過噴墨印刷法來形成。密封構件SL形成並維持在第一基板DS1及第二基板DS2之間的單元間隙。
如第6G圖所示,液晶LC注入在結合的第一基板DS1及第二基板DS2之間。液晶LC以像素作為參考通過單元間隙在一個方向上散佈,並填充單元間隙。顯示面板包含藉由使用包含具有高沸點的乙二醇系溶劑之感光性樹脂組合物形成的平坦化層OL,且因此在注入液晶LC的通道上提供平坦化的頂面。
平坦化層OL降低透明區域TA及其中設置薄膜電晶體TFT及複數個訊號線屏蔽區域SA之間的階層至小於約6000Å的高度。因此,液晶LC可以很容易地通過進入遮蔽區域SA。
如第6H圖所示,液晶LC(參見第6G圖)在平坦化層 上均勻地塗覆,以形成液晶層LCL。液晶層LCL可因平坦化層OL而維持跨越顯示面板的整個表面之均勻的單元間隙。由於液晶層LCL的取向分子被均勻取向,在顯示面板的整個表面上可以形成均勻的電場,並且顯示品質可以被改善。
本文所描述的例示性顯示面板可以包含具有小的厚度及高平坦化特性的平坦化層。例示性平坦化層OL提供液晶可以橫跨其均勻分佈的平坦化表面,而不需要執行單獨的平坦化製程。 平坦化層OL在結構包含大量的導線之結構,例如,具有屏蔽區域SA的複雜分佈及廣域之超高清晰度(ultra high definition)(「UHD」)顯示面板中提供了具有良好的平坦化特性的平坦表面。
使用包含具有高沸點的乙二醇系溶劑的感光性樹脂組合物形成的平坦化層OL可提供平坦性並防止塗層色斑的產生,以形成均勻的圖樣輪廓。
此外,由於顯示面板是使用具有高沸點的乙二醇系溶劑來製造,顯示特性如均勻平坦性、靈敏度、解析度、密合性、透光率及對比度可被改善。特別是,由於具有高沸點的乙二醇系溶劑與丙烯醯系共聚物及1,2-醌二疊氮化合物具有良好的相容性,平坦化特性可以是好的,且具有大面積的超精細顯示裝置可以被製造。
在下文中將對優選實施例進行說明,以幫助本發明的理解。然而,實施例作為例示性實施例被示出,且本發明的範圍並不限定於以下的實施例。
合成範例1:丙烯醯系共聚物的製備
約400重量份的四氫呋喃、約30重量份的甲基丙烯酸、約30重量份的苯乙烯及約40重量份的縮水甘油甲基丙烯酸酯的混合物被加入到配有冷卻器及攪拌器的燒瓶。將混合物充分在混合容器中以約每分鐘轉速600轉(rpm)混合,且加入約15重量份的2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)。用於聚合的混合物的溫度緩慢升高到約55℃,且保持此溫度約24小時。然後將混合物冷卻至室溫,之後加入作為聚合反應抑制劑之500百萬分率(ppm)的羥基二苯甲酮(hydrobenzophenone),以獲得具有約30wt%的固體含量的聚合物溶液。從聚合物溶液除去未反應單體,約100重量份的聚合溶液用約1000重量份的正己烷沉澱。沉澱後,不良溶劑是通過使用網狀過濾處理除去。執行過濾處理後,在低於約30℃的溫度下執行真空乾燥製程,除去餘下的未反應單體,以製備丙烯醯系共聚物。丙烯醯系共聚物的重量平均分子量(Mw)為約6000克/莫耳。在這種情況下,重量平均分子量為藉由使用凝膠滲透色譜法(gel permeation chromatography)(「GPC」)測定的聚苯乙烯換算平均分子量。
合成範例2:1,2-醌二疊氮化合物的製備
4,4'-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚1,2-二疊氮基萘醌-5-磺酸酯(4,4’-[1-[4-[1-[4-hydroxyphenyl]-1-methylethyl]phenyl]ethylidene]bisphenol 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester)是藉由約1莫耳的4,4'-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚(4,4’-[1-[4-[1-[4-hydroxyphenyl]-1-methylethyl]phenyl]ethylidene]bisphenol)與大約2莫耳的1,2-二疊氮基萘醌-5-磺酸 [氯](1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid[chloride])的縮合反應來製備。
範例1:感光性樹脂組合物的製備
感光性樹脂組合物是藉由在三乙二醇二甲醚中溶解約100重量份的在合成範例1中製備的丙烯醯系共聚物、約30重量份的在合成範例2中合成的4,4'-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚1,2-二疊氮基萘醌-5-磺酸酯來製備,以使混合物的固體含量為約20wt%,並使用具有約0.1μm的孔徑的微孔過濾器過濾。
範例2
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用二乙二醇丁基甲基醚(diethylene glycol butyl methyl ether)來代替三乙二醇二甲醚(triethylene glycol dimethyl ether)。
範例3
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用三乙二醇丁基甲基醚來代替三乙二醇二甲醚。
範例4
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用二乙二醇叔丁基醚實施例來代替三乙二醇二甲醚。
範例5
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟 來製備,除了使用四乙二醇二甲基醚來代替三乙二醇二甲醚。
範例6
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用二丙二醇二乙醚來代替三乙二醇二甲醚。
範例7
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用二乙二醇乙基己基醚來代替三乙二醇二甲醚。
範例8
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了額外使用約10重量份的酞酸二辛酯。
範例9
感光性樹脂組合物藉由實行範例8中所述的相同的步驟來製備,除了使用2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯來代替酞酸二辛酯。
範例10
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用二乙二醇單甲醚和丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物來代替三乙二醇二甲醚。然而,混合物的混合比例改變如下:範例10a的感光性樹脂組合物是藉由使用約100wt%的二乙二醇單甲醚來製備,範例10b的感光性樹脂組合物是藉由使用約15wt%的二乙二醇單甲醚及約85wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,而範例10c的感光性樹脂組合物是藉由使用約10wt%的二乙二醇單甲醚及約90wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例10d 的感光性樹脂組合物是藉由使用約5wt%的二乙二醇單甲醚及約95wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例10e的感光性樹脂組合物是藉由使用約4wt%的二乙二醇單甲醚及約96wt%的丙二醇單甲基醚乙酸酯來製備,且實施例10f的感光性樹脂組合物是藉由使用約3wt%的二乙二醇單甲醚及約97wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備。範例10包含範例10a至範例10f。
範例11
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用二乙二醇單乙醚及丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物代替三乙二醇二甲醚。然而,混合物的混合比例改變如下:範例11a的感光性樹脂組合物是藉由使用約100wt%的二乙二醇單乙醚來製備,範例11b的感光性樹脂組合物是藉由使用約15wt%的二乙二醇單乙基醚及約85wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例11c的感光性樹脂組合物是藉由使用約10wt%的二乙二醇單乙基醚及約90wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例11d的感光性樹脂組合物是藉由使用約5wt%的二乙二醇單乙基醚及約95wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例11e的感光性樹脂組合物是藉由使用約4wt%的二乙二醇單乙醚及約96wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,且範例11f的感光性樹脂組合物是藉由使用約3wt%的二乙二醇單乙醚及約97wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備。範例11包含範例11a至11f。
範例12
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用二乙二醇丁基甲基醚及丙二醇單甲醚乙酸酯的 混合物代替三乙二醇二甲醚。然而,混合物的混合比例改變如下:範例12a的感光性樹脂組合物是藉由使用約100wt%的二乙二醇丁基甲基醚來製備,範例12b的感光性樹脂組合物是藉由使用約15wt%的二乙二醇丁基甲基醚及約85wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例12c的感光性樹脂組合物是藉由使用約10wt%的二乙二醇丁基甲基醚及90wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例12d的感光性樹脂組合物是藉由使用約5wt%的二乙二醇丁基甲基醚及95wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例12e的感光性樹脂組合物是藉由使用約4wt%二乙二醇丁基甲基醚及約96wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,且範例12f的感光性樹脂組合物是藉由使用約3wt%的二乙二醇丁基甲基醚及約97wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備。範例12包含範例12a至12f。
範例13
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用三乙二醇丁基甲基醚及丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物代替三乙二醇二甲醚。然而,混合物的混合比例改變如下:範例13a的感光性樹脂組合物是藉由使用約100wt%的三乙二醇丁基甲基醚來製備,範例13b的感光性樹脂組合物是藉由使用約15wt%的三乙二醇丁基甲基醚及約85wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例13c的感光性樹脂組合物是藉由使用約10wt%的三乙二醇丁基甲基醚及約90wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例13d的感光性樹脂組合物是藉由使用約5wt%的三乙二醇丁基甲基醚及95wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,範例13e的感光性樹脂組合物是藉由使用約4wt%的三乙二醇丁基甲基醚及約96wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,且範例13f的感光性樹脂 組合物是藉由使用約3wt%的三乙二醇丁基甲基醚及97wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備。範例13包含範例13a至13f。
比較例1
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用丙二醇甲基醚乙酸酯來代替三乙二醇二甲醚。
比較例2
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用丙二醇甲醚丙酸酯來代替三乙二醇二甲醚。
比較例3
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用乙二醇甲基醚來代替三乙二醇二甲醚。
比較例4
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用二乙二醇甲基乙基醚及丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物代替三乙二醇二甲醚。然而,混合物的混合比改變如下:比較例4a的感光性樹脂組合物是藉由使用約100wt%的二乙二醇甲基乙基醚來製備,比較例4b的感光性樹脂組合物是藉由使用約15wt%的二乙二醇甲基乙基醚及約85wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,比較例4c的感光性樹脂組合物是藉由使用約10wt%的二乙二醇甲基乙基醚及約90wt%丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,比較例4d的感光性樹脂組合物是藉由使用約5wt%的二乙二醇甲基乙基醚及約95wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,比較例4e的感光性樹脂組合物是藉由使用約4wt%二乙二醇甲基乙基醚 及約96wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,且比較例4f的感光性樹脂組合物是藉由使用約3wt%的二乙二醇甲基乙基醚及約97wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備。比較例4包含比較例4a至4f。
比較例5
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用二乙二醇二乙醚及丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物代替三乙二醇二甲醚。然而,混合物的混合比改變如下:比較例5a的感光性樹脂組合物是藉由使用約100wt%的二乙二醇二乙醚來製備,比較例5b的感光性樹脂組合物是藉由使用約15wt%的二乙二醇二乙醚及約85wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,比較例5c的感光性樹脂組合物是藉由使用約10wt%的二乙二醇二乙醚及約90wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,比較例5d的感光性樹脂組合物是藉由使用約5wt%的二乙二醇二乙醚及約95wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,比較例5e的感光性樹脂組合物是藉由使用約4wt%的二乙二醇二乙醚及約96wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,且比較例5f的感光性樹脂組合物是藉由使用約3wt%的二乙二醇二乙醚及約97wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備。比較例5包含比較例5a至5f。
比較例6
感光性樹脂組合物藉由實行範例1中所述的相同的步驟來製備,除了使用二丙二醇二甲醚及丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物代替三乙二醇二甲醚。然而,混合物的混合比變為如下:比較例6a的感光性樹脂組合物是藉由使用約100wt%的二丙二醇二甲 醚來製備,比較例6b的感光性樹脂組合物是藉由使用約15wt%的二丙二醇二甲醚及約85wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,比較例6c的感光性樹脂組合物是藉由使用約10wt%的二丙二醇二甲醚及約90wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,比較例6d的感光性樹脂組合物是藉由使用約5wt%的二丙二醇二甲醚及約95wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,比較例6e的感光性樹脂組合物是藉由使用約4wt%的二丙二醇二甲醚及約96wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備,且比較例12f的感光性樹脂組合物是藉由使用約3wt%的二丙二醇二甲醚及約97wt%的丙二醇單甲醚乙酸酯來製備。比較例6包含比較例6a至比較例6f。
在範例1至9及比較例1至3中製備的感光性樹脂組合物的物理性質被測定且結果示於下表3。
A)均勻度-在範例1至9及比較例1至3中製備的正型感光性樹脂組合物被塗覆在具有約370公分(cm)x470cm大小的玻璃基板上,氮化矽(SiNx)藉由使用狹縫式塗佈機沈積於其上。然後,真空導電乾燥(vacuum conductive drying)(「VCD」)進行至約0.5torr,並在加熱板上以約100℃進行預烘烤約2分鐘,以形成具有厚度約4.0μm的塗層。為了評估均勻性,測量在塗層的各個區域之厚度差。在表3中,○表示當均勻性小於約3%,△表示當均勻性為約3%至約5%,且x表示當均勻性為至少約5%。
B)靈敏度(每平方公分的毫焦耳:mJ/cm2)-相對於形成在上述A中的層),在寬波段中具有約每平方公分25毫瓦(mW/cm2)的強度的紫外光藉由使用具有大約12微米×14微米的接觸孔的臨界尺寸(critical dimension)(「CD」)及具有約75%的 半色調透射率的格板部分的圖樣遮罩以約1秒的間隔照射約1至約10秒。然後,使用約2.38wt%的四甲基氫氧化銨的水溶液在約23℃下進行約70秒的顯影製程,並且使用純水,進行清洗處理約60秒。對於最終固化,在烘箱中在約230℃下進行約30分鐘的加熱處理。靈敏度是藉由使用掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope)(「SEM」)以形成約9.5μm x 12.5μm的接觸孔CD的劑量作為參考來測定。
C)極限解析度-極限解析度為以形成在上述用於測量靈敏度之B)中的圖樣層的接觸孔作為基準,被測量為最小尺寸。 然而,極限解析度在臨界尺寸偏差是一樣的情況下是被指定的。
D)接觸孔浮渣-浮渣是以在測量A)中測量靈敏度時形成的圖樣層的接觸孔作為參考來檢查。在表3中,○表示當未發現浮渣,而x表示當浮渣被發現。
E)黏合性-在表3中,○表示在形成用於測量在B)中的靈敏度之格板部分的圖樣層的最小浮渣是小於約0.5μm,△表示當浮渣為約0.5μm至約1.5μm,並且x表示當浮渣為至少約1.5μm。
F)透射率-透射率評估是以相對於用於測量在A)中的靈敏度形成的圖樣層實行。圖樣層的透射率是藉由使用分光光度計測定。透射率因此被測定且約400~800nm的透射率被加入作為範例的透射率。在表3中,○表示當透射率是至少約98%,△表示當透射率為約95%至約98%,及x表示當透射率為小於約95%。透射率的測量是基於裸玻璃來進行。
G)對比度-在F)中用於評估透射率的的基板通過使用 對比度測試儀(型號:CT-1)在常白模式的偏振板之間安裝。在此實驗中,白色亮度與黑色亮度被測定,且相對於黑亮度(白色亮度/黑色亮度)的白亮度的比值被測定作為對比度。在表3中,○表示當對比度比為至少約22,000,△表示當對比度比為約20,000至約22,000,且x表示當對比度比為小於約20,000。
H)平坦性-在具有約1.0μm至約1.5μm的底部階層之薄膜電晶體(「TFT」)基板上,以在A)及B)中的條件下執行塗覆製程、顯影製程及固化製程。平坦性是通過薄膜電晶體基板的通道的重疊部分及像素的重疊部分的階差進行評估。在表3中,○表示當屏蔽區域及透明區域的階差小於約5%,△表示當階差為約5%至約10%,且x表示當階差至少是約10%。
此外,對範例10至13及比較例4至6的感光性樹脂組合物的平坦性進行測定,其結果示於下面的表4中。在具有約1.0μm至約1.5μm的底部階層之TFT基板上,以A)及B)的條件執 行塗覆製程、顯影製程及固化製程。平坦性通過薄膜電晶體基板的通道的重疊部分與像素的重疊部分的階差進行評價。在表4中,○表示當屏蔽區域及透明區域的階差小於約5%,△表示當階差為約5%至約10%,且x表示當階差至少是約10%。
使用上述公開的主題被認為是說明性的而不是限制性的。前述是例示性實施例的說明,並且不應被解釋為其限制。雖然已對一些例示性實施例進行了描述,本領域具有通常知識者將容易理解的是例示性實施例中的許多修改是可能的,且不實質上 脫離本發明的新穎教導及優點。因此,所有這些修改都意圖包含 在申請專利範圍限定的本發明的範圍內。因此,要理解的是,前 述是各種例示性實施例的說明,並且不應被解釋為限於公開的特定例示性實施例,並且修改所公開的例示性實施例,以及其它例示性實施例中,意在被包含在所附申請專利範圍的範疇之內。
因此,在法律允許的最大範圍內,本發明的範圍是由所附申請專利範圍及其等同物的最寬可允許解釋來確定,並且不應被限制或限於前面的詳細描述。

Claims (9)

  1. 一種感光性樹脂組合物,其包含:約10wt%至約50wt%之一溶質,該溶質包含約100重量份之丙烯醯系共聚物及約5至約100重量份之1,2-醌二疊氮化合物;一溶劑,係包含具有大於約190℃之沸點之乙二醇系材料;以及一增塑劑,其基於約100重量份之丙烯醯系共聚物約0.0001至約10重量份,且其中丙烯醯系共聚物係為不飽和碳酸或其之酸酐、含環氧基不飽和化合物、及烯烴系不飽和化合物之共聚物,其中該溶劑包含二乙二醇丁基甲基醚(diethylene glycol butyl methyl ether)、二乙二醇丁基乙基醚(diethylene glycol butyl ethyl ether)、三乙二醇二甲醚(triethylene glycol dimethyl ether)、三乙二醇丁基甲基醚(triethylene glycol butyl methyl ether)、二乙二醇叔丁基醚(diethylene glycol tert-butyl ether)、二乙二醇乙基己基醚(diethylene glycol ethyl hexyl ether)、二乙二醇甲基己醚(diethylene glycol methyl hexyl ether)、二丙二醇丁基甲基醚(dipropylene glycol butyl methyl ether)、二丙二醇乙基己醚(dipropylene glycol ethyl hexyl ether)及二丙二醇甲基己基醚(dipropylene glycol methyl hexyl ether)之至少其中之一。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組合物,其中丙烯醯系共聚物包含:約5至45重量份之不飽和碳酸或其之酸酐;約10至70重量份之含環氧基不飽和化合物;以及約10至70重量份之烯烴系不飽和化合物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組合物,其中該溶劑進一步包含醇、乙二醇烷基醚乙酸酯(ethylene glycol alkyl ether acetate)、乙二醇烷基醚丙酸酯(ethylene glycol alkyl ether propionate)、乙二醇單烷基醚(ethylene glycol monoalkyl ether)、丙二醇烷基醚丙酸酯(propylene glycol alkyl ether propionates)、丙二醇單烷基醚(propylene glycol monoalkyl ether)、二丙二醇二甲醚(dipropylene glycol dimethyl ether)、二乙二醇甲基乙基醚(diethylene glycol methyl ethyl ether)、β-甲氧基丙酸甲酯(methyl beta-methoxy propionate)及β-乙氧基丙酸乙酯(ethyl beta-ethoxy propionate)之至少其中之一。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之感光性樹脂組合物,其中具有大於約190℃之沸點之乙二醇系材料的量係為基於100wt%之該感光性樹脂組合物之至少約5wt%。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組合物,其 中該增塑劑包含酞酸二辛酯(dioctyl phthalate)、酞酸二異壬酯(diisononyl phthalate)、己二酸二辛酯(dioctyl adipate)、磷酸三甲苯酯(tricresyl phosphate)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate)及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate)之至少其中之一。
  6. 一種顯示裝置,係包含:一第一基底基板,係包含一透明區域、相鄰該透明區域之一屏蔽區域及在該屏蔽區域中之複數個訊號線;一薄膜電晶體,設置在該屏蔽區域中,其中該薄膜電晶體連結至該複數個訊號線中之其一以及一像素電極;一平坦化層,係重疊該透明區域及該屏蔽區域,且覆蓋該複數個訊號線及該薄膜電晶體,其中該平坦化層包含一感光性樹脂組合物之一固化產物;以及該像素電極,係在該平坦化層上且重疊該透明區域,其中該感光性樹脂組合物包含:約10wt%至約50wt%之一溶質,包含約100重量份之丙烯醯系共聚物及約5至約100重量份之1,2-醌二疊氮化合物;一溶劑,係包含具有大於約190℃之沸點之乙二醇系 材料;以及一增塑劑,其基於約100重量份之丙烯醯系共聚物約0.0001至約10重量份,且其中丙烯醯系共聚物係為不飽和碳酸或其之酸酐、含環氧基不飽和化合物、及烯烴系不飽和化合物之共聚物,且其中該平坦化層具有該屏蔽區域與該透明區域之階差,該平坦化層之階差小於10%。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置,其中該感光性樹脂組合物進一步包含基於約100重量份之丙烯醯系共聚物約0.0001至約10重量份之一增塑劑。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置,其中該平坦化層之水平階層低於5000Å。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組合物,其中該感光性樹脂組合物係用以形成一平坦化層,該平坦化層之階差小於10%。
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