TWI848898B

TWI848898B - 感光性樹脂組合物、具有圖案的有機膜的形成方法以及顯示裝置

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Publication number: TWI848898B
Application number: TW106115901A
Authority: TW
Inventors: 沈承輔; 周振豪; 朴貴鉉; 朴光雨; 禹俊赫; 金炳郁; 呂泰勳; 尹赫敏; 李相勳; 黃致容
Original assignee: 南韓商三星顯示器有限公司; 南韓商東進世美肯股份有限公司
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2024-07-21
Also published as: TW201807494A; KR102789442B1; KR20170128678A; KR20240011853A; CN116068853A; CN107367902A

Abstract

本發明公開一種感光性樹脂組合物以及顯示裝置。本發明的一實施例提供一種包含具有用化學式1至6表示的重複單元中至少一種的丙烯酸類共聚物、含有醌二疊氮硫酸酯化合物的光敏化合物(photo active compound)、矽烷偶聯劑以及溶劑的感光性樹脂組合物。

Description

感光性樹脂組合物、具有圖案的有機膜的形成方法以及顯示裝置

本發明涉及一種感光性樹脂組合物、使用感光性樹脂組合物形成具有圖案的有機膜的方法以及具有由感光性樹脂組合物製成的有機膜的顯示裝置。

平板顯示裝置是目前廣為使用的顯示裝置，根據發光方式分為液晶顯示裝置(Liquid crystal display，LCD)、有機發光顯示裝置(Organic light emitting display，OLED)、電漿顯示面板(plasma display panel，PDP)、電泳顯示裝置(electrophoretic display)等。

在製造這種平板顯示裝置的過程中，為了形成圖案使用光刻工藝，此時使用感光性物質。例如，根據感光性物質可以形成保護膜、絕緣膜、柱狀間隔件(Column Spacer)、外塗層(overcoat layer)、濾色層等。根據感光性物質的構成可以確定根據感光性物質形成的圖案或者膜的解析度、黏合強度、殘膜率等。

最近，為了簡化工藝，正在研究著諸多直接對感光性有機物(例如感光性樹脂組合物)進行圖案化而形成具有圖案的有機膜的方法。

本發明的一實施例的目的在於提供一種具有較佳的選擇性以及圖案形成特性的感光性樹脂組合物。

本發明的另一實施例的目的在於提供一種利用這種感光樹脂組合物的有機膜形成方法。

本發明的又一實施例的目的在於提供一種包括根據感光性樹脂組合物形成的有機膜的顯示裝置。

本發明的一實施例提供一種包含具有用以下化學式1至6表示的重複單元中至少一種的丙烯酸類共聚物、含有醌二疊氮硫酸酯化合物的光敏化合物(photo active compound)、矽烷偶聯劑以及溶劑的感光性樹脂組合物。

其中，n1是1或2，n4、n5、n6分別是0至4的整數，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆分別獨立地是氫(H)或甲基。

上述光敏化合物包含醌二疊氮硫酸酯化合物，包括45%至100%的在結構上不對稱的化合物中的至少一種，上述45%至100%是用基於液相色譜儀(LC)分析的峰面積表示的值。

上述感光性樹脂組合物，相對於上述丙烯酸類共聚物100重量份，包含上述光敏化合物5至50重量份、上述矽烷偶聯劑0.1至30重量份、以及上述溶劑100至1000重量份。

上述丙烯酸類共聚物通過聚合以下化合物而形成：i)用以下化學式7至12表示的含羥基不飽和化合物中的至少一種；ii)從由不飽和羧酸、不飽和羧酸酐以及它們的混合物組成的群中選擇的至少一種羧酸類化合物；iii)含環氧基不飽和化合物；以及iv)烯烴類不飽和化合物。

其中，n7是1或2，n10、n11、n12分別是0至4的整數，R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂分別是氫(H)或甲基。

在上述聚合中，相對於丙烯酸類共聚物100重量份，使用i)用上述化學式7至12表示的上述含羥基不飽和化合物中的至少一種5至70重量份；ii)從由上述不飽和羧酸、不飽和羧酸酐以及它們的混合物組成的群中選擇的至少一種上述羧酸類化合物5至40重量份；iii)上述含環氧基不飽和化合物10至70重量份；以及iv)上述烯烴類不飽和化合物5至70重量份。

上述羧酸類化合物包含從由丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸以及它們的酸酐組成的群中選擇的至少一種。

上述含環氧基不飽和化合物包含從由丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、α-乙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基丙烯酸縮水甘油酯、α--正丁基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸-β-甲基縮水甘油酯、甲基丙烯酸-β-甲基縮水甘油酯、丙烯酸-β-乙基縮水甘油酯、甲基丙烯酸-β-乙基縮水甘油酯、丙烯酸-3,4-環氧丁酯、甲基丙烯酸-3,4-環氧丁酯、丙烯酸-6,7-環氧庚酯、甲基丙烯酸-6,7-環氧庚酯、α-乙基丙烯酸-6,7-環氧庚酯、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、以及甲基丙烯酸-3,4-環氧環己酯組成的群中選擇的至少一種。

上述烯烴類不飽和化合物包含從由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、異丁烯酸環己酯、2-甲基環己基甲基丙烯酸酯、二環戊烯基丙烯酸酯、二環戊基丙烯酸酯、二環戊烯甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸二環戊基酯、1-金剛烷基丙烯酸酯(1-adamantyl acrylate)、1-金剛烷基甲基丙烯酸酯、雙環戊基乙氧基(甲基)丙烯酸酯(dicyclopentanyl oxyethylmethacrylate)、異冰片甲基丙烯酸酯、丙烯酸環己酯、2-丙烯酸甲基環己酯、雙環戊基乙氧基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸羥乙酯(2-Hydroxyethyl methacrylate)、苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲氧基苯乙烯、1,3-丁二烯、異戊二烯、以及2,3-二甲基-1,3-丁二烯組成的群中選擇的至少一種。

上述丙烯酸類共聚物以聚苯乙烯換算為基準具有3000至20000的重均分子量(Mw)。

上述光敏化合物包含用以下化學式13至19表示的化合物中的至少一種。

其中，R₁₃、R₁₄、R₁₅、R₁₆、R₁₇、R₁₈、R₁₉分別獨立地是氫(H)、羥基(OH)或者甲基，NQD是醌二疊氮硫酸酯。

上述光敏化合物包含45%至100%的用化學式13至16表示的化合物中的至少一種，上述45%至100%是用基於液相色譜儀(LC)分析的峰面積表示的值。

上述光敏化合物通過以下化學式22至29表示的酚類化合物中至少一種與醌二疊氮硫酸基鹵素化合物的反應而形成。

上述醌二疊氮硫酸基鹵素化合物用以下化學式30以及31中的任意一種表示。

其中，X是鹵素化合物。

上述矽烷偶聯劑包含從由(3-縮水甘油醚氧基丙基)三甲氧基矽烷、(3-縮水甘油氧基丙基)三乙氧基矽烷、(3-縮水甘油醚氧基丙基)甲基二甲氧基矽烷、(3-縮水甘油醚氧基丙基)甲基二乙氧基矽烷、(3-縮水甘油醚氧基丙基)二甲基乙氧基矽烷、3,4-環氧丁基三甲氧基矽烷、3,4-環氧丁基三乙氧基矽烷、 2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、氨丙基三甲氧基矽烷、氨丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-2(氨乙基)3-氨丙基三甲氧基矽烷、N-2(氨乙基)氨丙基三乙氧基矽烷、N-2(氨乙基)3-氨丙基甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基矽烷以及(3-異氰丙基)三乙氧基矽烷組成的群中選擇的至少一種。

上述溶劑包含從由二甘醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙基醚丙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙基醚、丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丁二醇單甲醚、丁二醇單乙醚、二丁二醇二甲醚、以及二丁醇二乙醚、二乙二醇甲基丁基醚、二乙二醇乙基丁基醚丁醚醋酸酯、三甘醇二甲醚、三乙二醇丁基甲醚、二乙二醇叔丁醚、四甘醇二甲醚、二乙二醇乙基己基醚、二乙二醇甲氧基己基醚-己烷、二乙二醇甲基丁基醚、二丙二醇乙基己基醚、以及二丙二醇甲基乙基醚組成的群中選擇的至少一種。

本發明的另一實施例提供一種具有圖案的有機膜的形成方法，該方法包括：在基板上塗布上述感光性樹脂組合物的步驟；選擇性地使上述感光性樹脂組合物曝光的步驟；使上述曝光的感光性樹脂組合物顯影的步驟；以及固化上述感光性樹脂組合物的步驟。

本發明的另一實施例提供一種顯示裝置，包含第一基板以及配置在上述第一基板上的有機膜，且上述有機膜由上述感光性樹脂組合物固化而形成。

上述顯示裝置包括與上述第一基板相面對配置的第二基板以及夾設於上述第一基板和第二基板之間的液晶層。

上述顯示裝置包括配置於上述有機膜上的第一電極、配置於上述第一電極上的有機發光層、以及配置於上述有機發光層上的第二電極。

本發明的一實施例提供的感光性樹脂組合物，對顯影液具有較佳的分辨能力(resolving power)，因此容易適用於具有微圖案的有機膜的形成。另外，包括這種有機膜的顯示裝置可以具有細微和精緻的圖案。

10、20:薄膜電晶體

80:蓄電元件

102:液晶顯示裝置

103:有機發光顯示裝置

110:顯示基板

111:第一基板

112:第二基板

120:對置基板

130、240:閘極絕緣膜

169、260:層間絕緣膜

171:塗覆膜

175:保護層

190:曝光掩膜

191:基底材料

192:遮光部

193a、193c:透光部

210:基板

220:緩衝層

230:驅動電路部

231:開關半導體層

232:驅動半導體層

252:開關閘電極

255:驅動閘電極

258、278:蓄電片

265:平坦化膜

272:共用電源線

273:開關源電極

274:開關汲電極

276:驅動源電極

277:驅動汲電極

290:像素定義膜

310:有機發光元件

311:第一電極

312:發光層

313:第二電極

350:覆蓋層

390:窗

LC:液晶層

CF1、CF2:彩色濾光片

DL、271:資料線

GL、251:閘極線

PE1:第一像素電極

PE2:第二像素電極

T1:第一薄膜電晶體

T2:第二薄膜電晶體

T3:第三薄膜電晶體

STE1:第一儲存電極

STE2:第二儲存電極

GE1:第一閘電極

GE2:第二閘電極

GE3:第三閘電極

SM1:第一半導體層

SM2:第二半導體層

SM3:第三半導體層

SE1:第一源電極

SE2:第二源電極

SE3:第三源電極

DE1:第一汲電極

DE2:第二汲電極

DE3:第三汲電極

H1:第一接觸孔

H2:第二接觸孔

H3:第三接觸孔

CNE1:第一連接電極

CNE2:第二連接電極

CNE3:第三連接電極

CE:共同電極

PX1:像素

SPX1:第一子像素

SPX2:第二子像素

Cst1:第一儲存電容器

Cst2:第二儲存電容器

Vcst:儲存電壓

C1c1:第一液晶電容器

C1c2:第二液晶電容器

Vcom:共同電壓

L:光

圖1是本發明的第二實施例提供的顯示裝置的平面圖；圖2是基於圖1的I-I'線的剖面圖；圖3是對圖1所示的像素的等效電路圖；圖4a至圖4g是本發明的第二實施例提供的顯示裝置的製造工藝圖；圖5是本發明的第三實施例提供的顯示裝置的平面圖；圖6是基於圖5的II-II'線的剖面圖。

以下，具體說明本發明。

本發明可以進行各種變更，且可以實施為各種形態，因此僅重點舉例說明特定的實施例。然而，本發明的範圍並不僅限於這些特定的實施例。應該理解，本發明的宗旨及技術範圍所包含的所有變更、均等物或者替代物都包括在本發明的範圍。

附圖中，各組成元件及其形狀等有時簡化繪製或者誇張地繪製，有時不表示實際產品中的組成元件而省略。因此，附圖應該被解釋為是用於幫助理解本發明而繪製的。另外，具有相同功能的組成元件用相同符號表示。

當記載為某一層或者組成元件位於另一層或者組成元件“上”時，表示下面两種情况全都包括：某一層或者組成元件直接與另一層或者組成元件接觸的情況；在它們之間配置有第三層的情況。

在本說明書中記載為某一部分連接在另一部分時，不僅包括直接相連的情況，還包括在其中間夾著另一組成元件而電性連接的情況。另外，當記載為某一部分包括某一組成元件時，只要沒有特別相反的記載，意味著並不排除另一組成元件且還可以包括另一組成元件。

在本說明書中，第一、第二、第三等用語可使用於說明各種組成元件，但此種組成元件並不受上述用語限定。使用上述用語的目的在於將一個組成元件與另一個組成元件區分開。例如，在不脫離本發明的申請專利範圍的情況下，第一組成元件可以命名為第二或者第三組成元件等，同樣，第二或者第三組成元件也可以交替地命名。

為了清楚地說明本發明，在附圖中省略了與說明無關的部分，在整個說明書中，對於相同或者類似的組成元件標注了相同的參照符號。

此外，在化學式中表示的取代基R、R₁、R₂等在各個化學式中可以相同也可以不同。另外，即使是在互相不同的化學式中表示為相同的取代基，取代基在每個化學式中也不一定會相同。

本發明的第一實施例提供一種感光性樹脂組合物。

本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物是對曝光部進行顯影的正型(positive type)，可使用於形成顯示裝置的層間絕緣膜、鈍化膜、閘閘極絕緣膜、保護層、外塗層、柱狀間隔件、像素定義膜。

本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物，包括：a)包括用下述化學式1至6表示的重複單元中至少一種的丙烯酸類共聚物；b)包含醌二疊氮硫酸酯化合物(quinonediazide sulfate ester compound)的光敏化合物(photo active compound，PAC)；c)矽烷偶聯劑；以及d)溶劑。

其中，n1是1或2，n4、n5、n6分別獨立地是0至4的整數，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆分別獨立地是氫(H)或甲基。

a)丙烯酸類共聚物

本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物包括用化學式1至6表示的具有親水基的丙烯酸類共聚物，因此對顯影液具有良好的溶解性。即，本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物具有良好的顯影性。顯影液例如是鹼性水溶液。

當本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物曝光時，曝光部與非曝光部之間的顯影性的差異較大。即，本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物具有良好的感光度以及選擇性。因此，根據本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物可以很容易製造出微圖案。

根據本發明的第一實施例，丙烯酸類共聚物通過聚合以下化合物而形成，i)用以下化學式7至12表示的含羥基不飽和化合物中的至少一種；ii)從由不飽和羧酸、不飽和羧酸酐以及它們的混合物組成的群中選擇的至少一種羧酸類化合物；iii)含環氧基不飽和化合物；以及iv)烯烴類不飽和化合物。

其中，n7是1或2，n10、n11、n12分別獨立地是0至4的整數，R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂分別獨立地是氫(H)或甲基。

具體而言，在存在溶劑以及聚合引發劑的情況下，根據自由基反應聚合包括i)用化學式7至12表示的含羥基不飽和化合物中的至少一種；ii)羧酸類化合物；iii)含環氧基不飽和化合物；以及iv)烯烴類不飽和化合物的單聚體之後，通過沉澱、過濾以及真空乾燥(Vacuum Drying)去除未反應單聚體，從而可以製造出本發明的第一實施例提供的丙烯酸類共聚物。

此時，相對於丙烯酸類共聚物100重量份，用化學式7至12表示的含羥基不飽和化合物中的至少一種可以使用5至70重量份。例如，當用化學式7至12表示的含羥基不飽和化合物中至少一種的含量小於5重量份時，感光性樹脂組合物的感光度可能會下降，當超過70重量份時，感光性樹脂組合物對顯影液的溶解性可能會過大。

作為羧酸類化合物可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸等不飽和單羧酸，馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸等不飽和二羧酸、以及從它們的酸酐中選擇的至少一種。在考慮共聚合反應性以及對作為顯影液的鹼性水溶液的溶解性等時，可以有益地使用丙烯酸、甲基丙烯酸、以及馬來酸酐中的至少一種。

相對於丙烯酸類共聚物100重量份，羧酸類化合物可以使用5至40重量份。當羧酸類化合物的含量小於5重量份時，感光性樹脂組合物可能會對作為顯影液的鹼性水溶液具有較低的溶解性，當超過40重量份時，感光性樹脂組合物可能對作為顯影液的鹼性水溶液具有過大的溶解性。

作為含環氧基不飽和化合物，可以使用從由丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、α-乙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丁基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸-β-甲基縮水甘油酯、甲基丙烯酸-β-甲基縮水甘油酯、丙烯酸-β-乙基縮水甘油酯、甲基丙烯酸-β-乙基縮水甘油酯、丙烯酸-3,4-環氧丁酯、甲基丙烯酸-3,4-環氧丁酯、丙烯酸-6,7-環氧庚酯、甲基丙烯酸-6,7-環氧庚酯、α-乙基丙烯酸-6,7-環氧庚酯、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、以及甲基丙烯酸-3,4-環氧環己酯組成的群中選擇的至少一種。

在考慮共聚合反應性以及通過感光性樹脂組合物得到的有機膜的耐熱性時，可以有益地使用甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸-β-甲基縮水甘油酯、甲基丙烯酸-6,7-環氧庚酯、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、以及甲基丙烯酸-3,4-環氧環己酯中的至少一種。

相對於丙烯酸類共聚物100重量份，含環氧基不飽和化合物可以使用10至70重量份。相對於丙烯酸類共聚物100重量份，含環氧基不飽和化合物的含量為10至70重量份時，可以確保感光性樹脂組合物的儲存穩定性，通過感光性樹脂組合物得到的有機膜可以具有良好的耐熱性。

作為烯烴類不飽和化合物，可以使用從由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、異丁烯酸環己酯、2-甲基環己基甲基丙烯酸酯、二環戊烯基丙烯酸酯、二環戊基丙烯酸酯、二環戊烯甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸二環戊基酯、1-金剛烷基丙烯酸酯(1-adamantyl acrylate)、1-金剛烷基甲基丙烯酸酯、雙環戊基乙氧基(甲基)丙烯酸酯(dicyclopentanyl oxyethylmethacrylate)、異冰片甲基丙烯酸酯、丙烯酸環己酯、2-丙烯酸甲基環己酯、雙環戊基乙氧基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸羥乙酯(2-Hydroxyethyl methacrylate)、苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲氧基苯乙烯、1,3-丁二烯、異戊二烯、以及2,3-二甲基-1,3-丁二烯組成的群中選擇的至少一種。

相對於丙烯酸類共聚物100重量份，烯烴類不飽和化合物可以使用5至70重量份。相對於丙烯酸類共聚物100重量份，烯烴類不飽和化合物的含量超出5至70重量份時，感光性樹脂組合物可能會膨脹(Swelling)，感光性樹脂組合物對顯影液的溶解性會降低或者過度地變大。

作為可使用於本發明的第一實施例提供的丙烯酸類共聚物的聚合的溶劑，有甲醇、四氫呋喃、甲苯、二惡烷等，作為聚合引發劑有自由基聚合引發劑。作為自由基聚合引發劑，例如有2,2'-偶氮二異丁腈、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、1,1'-偶氮雙(環己烷甲腈)或者二甲基2,2'-偶氮雙(異丁酸)等。

根據本發明的第一實施例，丙烯酸類共聚物以聚苯乙烯換算為基準具有3000至20000的重均分子量(Mw)。

在丙烯酸類共聚物所具有的重均分子量(Mw)換算為聚苯乙烯小於3000時，感光性樹脂組合物或者由感光性樹脂組合物製成的有機膜的顯影性、殘膜率特性、圖案選擇性、耐熱性等可能會下降，當超過20000時，圖案選擇性會下降。

b)光敏化合物(PAC)

根據本發明的第一實施例，光敏化合物(PAC)可以包含醌二疊氮硫酸酯化合物，特別是，可以包含45%至100%的結構上不對稱的化合物中至少一種。

在這裡，具有不對稱結構的化合物的含量或者濃度，可以用基於液相色譜儀(LC)分析的峰面積，即，AREA%表示，特別是，可以由高效液相色譜法(HPLC)分析基準峰面積(AREA%)。

色譜分析法是利用流動相和固定相分離混合物的物質成分的方法，高效液相色譜法(High Performance Liquid Chromatography)是作為流動相使用液體的方法。該方法利用如下原理：使溶有試樣(即化學物質)的流動相通過填充有填料的固定相(即填充柱(column))，此時作為試樣的化學物質根據對流動相和固定相的親和力(affinity)分別以互不相同的時間通過填充柱。此時，使用檢測器測定每個時間段的反應程度，從而可以對特定化學物質進行定量。例如，可以從試樣峰面積求得成分的濃度。

具體而言，根據本發明的第一實施例，光敏化合物按照HPLC(高效液相色譜法)分析基準可以包含結構不對稱的醌二疊氮硫酸酯化合物中的至少一種45AREA%至100AREA%。

作為醌二疊氮硫酸酯化合物，例如，有1,2-醌二疊氮5-硫酸酯類化合物。

例如，光敏化合物可以包含用以下化學式13至19表示的化合物中的至少一種。

其中，R₁₃、R₁₄、R₁₅、R₁₆、R₁₇、R₁₈、R₁₉分別獨立地是氫(H)、羥基(OH)或者甲基。

用化學式13表示的化合物和用化學式14表示的化合物可以是彼此光學異構體關係。另外，用化學式15表示的化合物和用化學式16表示的化合物也可以是彼此光學異構體關係。

用化學式13至19表示的化合物中用化學式13至16表示的化合物具有不對稱結構。因此，本發明的第一實施例提供的光敏化合物可以包含45%至100%的用化學式13至16表示的化合物中至少一種。

在化學式13至19中，“NQD”表示醌二疊氮類化合物，例如，表示萘醌二疊氮化物(naphthoquinone diazide)或者醌二疊氮類硫酸酯。NQD可以是例如1,2-醌二疊氮5-硫酸酯。

具體而言，NQD可以用以下化學式20以及21中的任意一種表示。

本發明的第一實施例提供的光敏化合物，例如按照HPLC分析基準包含具有不對稱結構的化合物45AREA%至100AREA%的1,2-醌二疊氮5-硫酸酯化合物，可以通過使1,2-醌二疊氮5-硫酸基鹵素化合物和酚化合物在弱鹼性環境下反應而製造。

即，根據本發明的第一實施例，光敏化合物可以通過用以下化學式22至29表示的酚類化合物中至少一種與醌二疊氮硫酸基鹵素化合物的反應而形成。

在這裡，作為醌二疊氮硫酸基鹵素化合物有用以下化學式30以及31中任意一種表示的化合物。

在化學式30和31中，“X”表示鹵素原子。

作為光敏化合物可以單獨使用一種化合物，也可以混合使用兩種以上化合物。

本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物，相對於丙烯酸類共聚物100重量份，可以包含5至50重量份的光敏化合物。在光敏化合物的含量小於5重量份時，曝光部與非曝光部的溶解度差縮小，因此不利於圖案形成，當超過50重量份時，如果感光性樹脂組合物短暫地曝光，則在感光性樹脂組合物內會殘留大量未反應光敏化合物，這樣對顯影液的溶解度降低，顯影性可能會下降。

c)矽烷偶聯劑

根據本發明的第一實施例，矽烷偶聯劑可以使用從由(3-縮水甘油醚氧基丙基)三甲氧基矽烷、(3-縮水甘油氧基丙基)三乙氧基矽烷、(3-縮水甘油醚氧基丙基)甲基二甲氧基矽烷、(3-縮水甘油醚氧基丙基)甲基二乙氧基矽烷、(3-縮水甘油醚氧基丙基)二甲基乙氧基矽烷、3,4-環氧丁基三甲氧基矽烷、3,4-環氧丁基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、氨丙基三甲氧基矽烷、氨丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-2(氨乙基)3-氨丙基三甲氧基矽烷、N-2(氨乙基)氨丙基三乙氧基矽烷、N-2(氨乙基)3-氨丙基甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基矽烷以及(3-異氰丙基)三乙氧基矽烷組成的群中選擇的至少一種。

本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物，相對於丙烯酸類共聚物100重量份，可以包含0.1至30重量份的矽烷偶聯劑。當矽烷偶聯劑的含量小於0.1重量份時，由感光性樹脂組合物製成的有機膜和其它層之間的黏合力下降，當超過30重量份時，感光性樹脂組合物的儲存穩定性、顯影性以及解析度可能會降低。

d)溶劑

根據本發明的第一實施例，作為溶劑可以使用從由二甘醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丁二醇單甲醚、丁二醇單乙醚、二丁二醇二甲醚、二丁醇二乙醚、二乙二醇甲基丁基醚、二乙二醇乙基丁基醚、三甘醇二甲醚、三乙二醇丁基甲醚、二乙二醇叔丁醚、四甘醇二甲醚、二乙二醇乙基己基醚、二乙二醇甲基己基醚、二乙二醇甲基丁基醚、二丙二醇乙基己基醚、以及二丙二醇甲基乙基醚組成的群中選擇的至少一種。

本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物，相對於丙烯酸類共聚物100重量份，可以包含100至1000重量份的溶劑。或者，相對於感光性樹脂組合物的整體重量，可以使用使除去溶劑的固體成分的含量達到10重量%至50重量%的量的溶劑。

當溶劑的含量過多時，根據感光性樹脂組合物形成的塗覆膜的厚度變薄，且塗覆膜的均勻性(Uniformity)可能會下降。當溶劑的含量過少時，根據感光性樹脂組合物形成的塗覆膜的厚度變厚，可能會對塗布裝置施加過負荷。

相對於感光性樹脂組合物的整體重量，固體成分的含量為10至25重量%時，為了塗布感光性樹脂組合物，可以使用狹縫式塗布機(Slit Coater)，而在25至50重量%時，可以使用旋轉塗布機(Spin Coater)或者狹縫式塗布機和旋轉塗布機(Slit & Spin Coater)。

本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物，具有10至50重量%的固體成分(除去溶劑的成分)濃度，通過0.1~0.2μm的微孔濾器等過濾後可以使用。

另外，本發明提供一種具有圖案的有機膜的形成方法，該方法包括：在基板上塗布感光性樹脂組合物的步驟；選擇性地使感光性樹脂組合物曝光的步驟；使曝光的感光性樹脂組合物顯影的步驟；以及固化感光性樹脂組合物的步驟。

具體而言，通過使用本發明的第一實施例提供的正型感光性樹脂組合物，可以如下地在基板上形成具有圖案的有機膜。

首先，將本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物用旋轉塗布、狹縫及旋轉塗布、狹縫塗布、輥式塗布等方法塗布在基板表面，並通過預先烘烤處理去除溶劑，從而形成塗覆膜。此時，預先烘烤處理可以在100~120℃溫度下進行1至3分鐘。

然後，按照預先準備的圖案將可見光、紫外線、遠紫外線、電子射線、X射線等照射到塗覆膜，並用顯影液進行顯影，從而形成由有機物構成的預定的圖案。

顯影液可以使用鹼性水溶液。例如，作為顯影液可以使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等無機鹼類；氨基乙烷、正丙胺等的伯胺類；二乙胺、正丙胺等的仲胺類；三甲胺、甲基二乙胺、二甲基乙胺、三乙胺等的叔胺類；二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺等的乙醇胺類；或者四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨等的季銨鹽的水溶液等。

為了製造顯影液，使用對於溶劑以0.1至10重量份的濃度溶解的鹼性化合物，甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑以及表面活性劑可以適量添加。

利用顯影液顯影後，利用超純水清洗圖案30~90秒，去除不必要的部分，然後進行乾燥。向乾燥的圖案照射紫外線等光之後，利用烤箱等加熱裝置在150至400℃的溫度下對圖案加熱30至90分鐘，從而可以獲得由有機膜構成的圖案。將如此形成的由有機膜構成的圖案進一步稱為具有圖案的有機膜。

本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物，不僅具有較佳的平整度、透光度、以及排氣(逸出氣體)減少特性，並且感光度良好，在高溫、高濕下的黏合力、對比度(contrast)、耐化學性等較佳且得到提高，因此可以作為用於形成液晶顯示裝置或者有機發光顯示裝置的絕緣膜、保護膜、像素定義膜(Pixel Define Layer)、間隔件(spacer)的材料使用。

以下，說明合成例以及製造例。合成例和製造例僅僅用於舉例說明本發明，並不限定本發明的範圍。

<合成例1>丙烯酸類共聚物(A)的製造

向具有冷卻器和攪拌器的燒瓶投入四氫呋喃400重量份、i)用以下化學式32表示的不飽和化合物30重量份、ii)甲基丙烯酸20重量份、iii)甲基丙烯酸縮水甘油酯(Glycidyl Methacrylate)30重量份、以及iv)苯乙烯20重量份的混合溶液製造液態混合物。在混合容器中以600rpm充分混合所製造的液態混合物之後，添加2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)15重量份而製造了聚合混合溶液。在使所製造的聚合混合溶液的溫度慢慢上升到55℃並在該溫度下保持24小時之後，冷卻到常溫，添加作為阻聚劑的加氫苯甲酮(hydro benzophenone)500ppm，得到了固體成分濃度為25重量%的聚合物溶液。為了去除聚合物溶液的微反應單聚體，向正己烷(n-Hexane)1000重量份沉澱了聚合物溶液100重量份。沉澱後，通過利用網孔(Mesh)實施的過濾(Filtering)除掉了溶解有未反應物的不良溶劑(Poor solvent)。然後，在30℃以下實施真空乾燥(Vacuum Drying)，去除在過濾之後還殘留的未反應單聚體，從而製造了丙烯酸類共聚物。

如此製造的丙烯酸類共聚物的重均分子量為6000。此時，重均分子量即為使用凝膠滲透色譜法(GPC)測定的聚苯乙烯換算的平均分子量。

<合成例2>丙烯酸類共聚物(B)的製造

除了使用以下化學式33表示的化合物替代用化學式32表示的不飽和化合物之外，利用與合成例1相同的方法製造了丙烯酸類共聚物。在這裡，所製造的丙烯酸類共聚物的重均分子量為5000。

<合成例3>丙烯酸類共聚物(C)的製造

除了使用以下化學式34表示的化合物替代用化學式32表示的不飽和化合物之外，利用與合成例1相同的方法製造了丙烯酸類共聚物。在這裡，所製造的丙烯酸類共聚物的重均分子量為5500。

<合成例4>丙烯酸類共聚物(D)的製造

除了使用以下化學式35表示的化合物替代用化學式32表示的不飽和化合物之外，利用與合成例1相同的方法製造了丙烯酸類共聚物。在這裡，所製造的丙烯酸類共聚物的重均分子量為6000。

<合成例5>丙烯酸類共聚物(E)的製造

除了使用以下化學式36表示的化合物替代用化學式32表示的不飽和化合物之外，利用與合成例1相同的方法製造了丙烯酸類共聚物。在這裡，所製造的丙烯酸類共聚物的重均分子量為6000。

<合成例6>1,2-醌二疊氮類化合物的製造

使4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙苯酚1mole和1,2-二疊氮萘醌-5-硫酸酯1.5mole聚合反應而製造了4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙苯酚1,2-二疊氮萘醌-5-硫酸酯。

<比較合成例1>丙烯酸類共聚物(F)的製造

在與合成例1相同的具有冷卻器和攪拌器的燒瓶中混合四氫呋喃400重量份、甲基丙烯酸羥乙酯30重量份、甲基丙烯酸20重量份、甲基丙烯酸縮水甘油酯30重量份、以及苯乙烯20重量份，除此之外，利用與合成例1相同的方法製造了丙烯酸類共聚物。這裡，所製造的丙烯酸類共聚物的重均分子量為6000。此時，重均分子量即為使用GPC測定的聚苯乙烯換算的平均分子量。

<比較合成例2>丙烯酸類共聚物(G)的製造

除了使用甲基丙烯酸羥丁酯(Hydroxybutyl methacrylate)替代甲基丙烯酸羥乙酯之外，利用與比較合成例1相同的方法製造了丙烯酸類共聚物。在這裡，所製造的丙烯酸類共聚物的重均分子量為6000。

<比較合成例3>丙烯酸類共聚物(H)的製造

除了使用甲基丙烯酸甲酯替代甲基丙烯酸羥乙酯之外，利用與比較合成例1相同的方法製造了丙烯酸類共聚物。在這裡，所製造的丙烯酸類共聚物的重均分子量為6000。

<製造例1>感光性樹脂組合物的製造

相對於在合成例1中製造的丙烯酸類共聚物(A)100重量份，混合在合成例6中製造的4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙苯酚1,2-二疊氮萘醌-5-硫酸酯30重量份以及作為矽烷偶聯劑的(3-縮水甘油醚氧基丙基)三甲氧基矽烷3重量份而製造混合物，並為使該混合物的含量達到20%重量%，添加作為溶劑的丙二醇甲醚醋酸酯之後，用0.1μm的微孔濾器過濾，從而製造了感光性樹脂組合物。

<製造例2>感光性樹脂組合物的製造

除了使用合成例2的丙烯酸類共聚物(B)替代合成例1的丙烯酸類共聚物(A)之外，利用與製造例1相同的方法製造了感光性樹脂組合物。

<製造例3>感光性樹脂組合物的製造

除了使用合成例3的丙烯酸類共聚物(C)替代合成例1的丙烯酸類共聚物(A)之外，利用與製造例1相同的方法製造了感光性樹脂組合物。

<製造例4>感光性樹脂組合物的製造

除了使用合成例4的丙烯酸類共聚物(D)替代合成例1的丙烯酸類共聚物(A)之外，利用與製造例1相同的方法製造了感光性樹脂組合物。

<製造例5>感光性樹脂組合物的製造

除了使用合成例5的丙烯酸類共聚物(E)替代合成例1的丙烯酸類共聚物(A)之外，利用與製造例1相同的方法製造了感光性樹脂組合物。

<製造例6>感光性樹脂組合物的製造

除了使用3-異氰丙基三乙氧基矽烷替代(3-縮水甘油醚氧基丙基)三甲氧基矽烷作為矽烷偶聯劑之外，利用與製造例1相同的方法製造了感光性樹脂組合物。

<比較製造例1>感光性樹脂組合物的製造

除了使用比較合成例1的丙烯酸類共聚物(F)替代合成例1的丙烯酸類共聚物(A)之外，利用與製造例1相同的方法製造了感光性樹脂組合物。

<比較製造例2>感光性樹脂組合物的製造

除了使用比較合成例2的丙烯酸類共聚物(G)替代合成例1的丙烯酸類共聚物(A)之外，利用與製造例1相同的方法製造了感光性樹脂組合物。

<比較製造例3>感光性樹脂組合物的製造

除了使用比較合成例3的丙烯酸類共聚物(H)替代合成例1的丙烯酸類共聚物(A)之外，利用與製造例1相同的方法製造了感光性樹脂組合物。

<比較製造例4>感光性樹脂組合物的製造

除了不使用作為矽烷偶聯劑的(3-縮水甘油醚氧基丙基)三甲氧基矽烷之外，利用與製造例1相同的方法製造了感光性樹脂組合物。

<試驗例>物理特性的測定

對於在製造例1至6以及比較製造例1至4中製造的感光性樹脂組合物，測定感光度、解析度、固化工序餘量、透光度、耐熱變色性、黏合力、耐熱性，並將其測定結果表示在下述表1中。

為了測定表1所示的物理特性，使用旋轉塗布機在玻璃基板上塗布在製造例1至6以及比較製造例1至4中製造的感光性樹脂組合物之後，在加熱板上在100℃下預先烘烤處理2分鐘，形成厚度為4.0μm的預先烘烤膜(塗覆膜)。

a)感光度：對如上形成的預先烘烤膜使用預定的圖案掩膜(pattern mask)將寬波段(Broadband)中的強度為20mW/cm²的紫外線照射10μm接觸孔(Contact Hole)CD基準的劑量(Dose)的量之後，用四甲基氫氧化銨2.38重量%的水溶液在23℃下顯影1分鐘之後，用超純水清洗了1分鐘。感光度由圖案形成所需的每單位面積所被照射的紫外線的能量來表示。

然後，向圖案照射365nm中的強度為20mW/cm²的紫外線400mJ/cm²，並在烤箱中以230℃使其固化30分鐘，從而得到厚度為3.0μm的圖案膜(有機膜)。

b)解析度：以在a)的測定感光度時形成的10μm接觸孔圖案的最小尺寸進行了測定。

c)固化工序餘量(margin)：利用與在a)中測定感光度時的方法相同的方法形成圖案膜，且以10μm接觸孔CD基準測定了固化前後的CD變化率。此時，將變化率在0~10%時表示為○，在10~20%時表示為△，超過20%時表示為×。

d)透光度：使用分光光度計測定了在a)中測定感光度時形成的圖案膜的400nm的透射率。此時，將透射率在90%以上時表示為○，在85~90%時表示為△，小於85%時表示為×。

e)耐熱變色性：對於在d)中評價透明性時使用的基板在230℃的烤箱中追加進行兩次固化，每次30分鐘，並根據固化前後的圖案膜的400nm透射率的變化評價了耐熱變色性。此時，將變化率小於3%時表示為○，在3~5%時表示為△，超過5%時表示為×。

f)黏合力：通過針對在a)中測定感光度時形成的圖案膜的範圍(Scope)，根據圖案損失與否評價了黏合強度。將在預先烘烤處理溫度為95℃以上且小於100℃時可以確保黏合力的情況表示為○，在100-105℃時可以確保黏合力的情況表示為△，將超過105℃而確保黏合強度或者圖案損失的情況表示為×。

g)耐熱性：使用熱重分析儀(TGA)測定了耐熱性。對a)中測定感光度時形成的圖案膜進行取樣後，使用TGA從常溫使其升溫至900℃，且每分鐘升溫10℃。將5重量%減少(Loss)的溫度超過300℃時表示為○，5重量%減少的溫度在280~300℃時表示為△，5重量%減少的溫度小於280℃時表示為×。

參照表1，根據本發明的第一實施例由在製造例1至6中製造的正型感光性樹脂組合物形成的圖案膜(有機膜)具有良好的解析度、固化工序餘量、透光度、耐熱變色性以及耐熱性，特別是與由在比較製造例1至4中製造的感光性樹脂組合物形成的圖案膜(有機膜)相比，具有較佳的感光度(sensitivity)。因此，在使用本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物時，可以縮短單件產品生產的時間。另外，本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物與比較製造例3至4提供的感光性樹脂組合物相比，具有良好的黏合力，因此可以確保可靠性。

以下，參照圖1至圖3說明本發明的第二實施例。

圖1是本發明的第二實施例提供的顯示裝置的平面圖；圖2是按照圖1的I-I'線切割的剖面圖。

本發明的第二實施例提供的顯示裝置是液晶顯示裝置102。液晶顯示裝置102包括多個像素PX1。以下，為了便於說明，將以一個像素PX1為中心說明液晶顯示裝置102的構成。

參照圖1及圖2，本發明的第二實施例提供的液晶顯示裝置102包括顯示基板110、對置基板120以及配置在顯示基板110與對置基板120之間的液晶層LC。除此之外，本發明的第二實施例提供的液晶顯示裝置102還包括向顯示基板110側輸出光的背光單元(未圖示)。

顯示基板110包括第一基板111、多個薄膜電晶體T1、T2、T3、彩色濾光片CF1、保護層175、像素電極PE1、PE2等。

參照圖1以及圖2，像素PX1與閘極線GL以及資料線DL連接。另外，像素PX1包括第一子像素SPX1以及第二子像素SPX2。

第一子像素SPX1包括第一薄膜電晶體T1、第一像素電極PE1以及第一儲存電極(storage electrode)STE1。第二子像素SPX2包括第二薄膜電晶體T2、第二像素電極PE2、第二儲存電極STE2以及第三薄膜電晶體T3。

將第一子像素SPX1還稱為上部像素(high pixel)，將第二子像素SPX2還稱為下部像素(low pixel)。

在圖1中，在相互鄰接的第一像素電極PE1和第二像素電極PE2之間的邊界區域配置有閘極線GL以及第一至第三薄膜電晶體T1、T2、T3。資料線DL與閘極線GL相交叉。

第一薄膜電晶體T1包括與閘極線GL相連的第一閘電極GE1、與第一閘電極GE1重疊配置的第一半導體層SM1、從資料線DL分支而與第一半導體層SM1重疊配置的第一源電極SE1、與第一源電極SE1相隔而與第一半導體層SM1重疊配置的第一汲電極DE1。第一汲電極DE1與第一像素電極PE1相連接。具體而言，第一汲電極DE1向第一像素電極PE1側延伸，通過第一接觸孔H1而與從第一像素電極PE1分支的第一連接電極CNE1電性連接。

第一儲存電極STE1與第一像素電極PE1以及第一連接電極CNE1部分重疊而形成第一儲存電容器Cst1。第一儲存電極STE1接收儲存電壓Vcst。

第二薄膜電晶體T2包括與閘極線GL相連的第二閘電極GE2、與第二閘電極GE2重疊配置的第二半導體層SM2、從資料線DL分支而與第二半導體層SM2重疊配置的第二源電極SE2、與第二源電極SE2相隔而與第二半導體層SM2重疊配置的第二汲電極DE2。第二汲電極DE2與第二像素電極PE2相連接。具體而言，第二汲電極DE2向第二接觸孔H2側延伸，通過第二接觸孔H2而與從第二像素電極PE2分支的第二連接電極CNE2電性連接。

第三薄膜電晶體T3包括第三閘電極GE3、第三源電極SE3、從第二汲電極DE2延伸的第三汲電極DE3以及第三半導體層SM3。第三源電極SE3通過第三接觸孔H3而與第二儲存電極STE2電性連接。具體而言，第三源電極SE3和第二儲存電極STE2通過第三接觸孔H3以及第三連接電極CNE3彼此電性連接。另外，第三汲電極DE3通過第二接觸孔H2與第二像素電極PE2電性連接。

第二儲存電極STE2與第二像素電極PE2以及第二連接電極CNE2部分重疊而形成第二儲存電容器Cst2。第二儲存電極STE2接收儲存電壓Vcst。

在資料線DL、第一、第二以及第三薄膜電晶體T1、T2、T3上配置有層間絕緣膜169。層間絕緣膜169覆蓋裸露的第一至第三半導體層SM1、SM2、SM3的上部。

在層間絕緣膜169上配置有彩色濾光片CF1、CF2。

彩色濾光片CF1、CF2與第一及第二像素電極PE1、PE2重疊配置，向透過像素PX1的光賦予色彩。第一彩色濾光片CF1和第二彩色濾光片CF2具有相互不同的顏色，分別可以是紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片、藍綠色(cyan)濾光片、洋紅色(magenta)濾光片、黃色濾光片以及白色濾光片中的任意一種。

在彩色濾光片CF1、CF2上配置有保護層175。

根據本發明的第二實施例，保護層175可以具有由感光性樹脂組合物製成的單層膜或者多層膜結構。由作為有機物的感光性樹脂組合物製成的保護層175還被稱為有機膜。這種有機膜可以由本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物製成。去除層間絕緣膜169、彩色濾光片CF1、CF2以及保護層175的一部分，形成使第一汲電極DE1的一部分裸露的第一接觸孔H1以及使第二汲電極DE2的一部分裸露的第二接觸孔H2。

另外，去除閘極絕緣膜130、層間絕緣膜169、彩色濾光片CF1、CF2以及保護層175的一部分，形成使第二儲存電極STE2的一部分以及第三源電極SE3的一部分側面裸露的第三接觸孔H3。

在保護層175上配置有第一像素電極PE1、第二像素電極PE2、第一連接電極CNE1、第二連接電極CNE2以及第三連接電極CNE3。

第一像素電極PE1與第二像素電極PE2分別與彩色濾光片CF1、CF2重疊，第一連接電極CNE1、第二連接電極CNE2以及第三連接電極CNE3分別與第一、第二以及第三接觸孔H1、H2、H3重疊。

第一像素電極PE1和第二像素電極PE2有時還彼此不區分而稱為像素電極PE。在本發明的第二實施例中，像素電極PE可能指第一像素電極PE1和第二像素電極PE2中的任意一個，也可能指第一像素電極PE1和第二像素電極PE2全部。

參照圖1，第一及第二像素電極PE1、PE2分別包括十字形狀的莖部以及從莖部延伸的多個分支部。

在保護層175上可以配置有遮光部(未圖示)。遮光部起到防止光漏的作用。用於支撐顯示基板110和對置基板120的間隔件(未圖示)可以配置在保護層175上。

雖然未圖示，但在第一及第二像素電極PE1、PE2以及遮光部(未圖示)上可以配置有下部取向膜(未圖示)。

對置基板120包括第二基板112以及配置在第二基板112上的共同電極CE等。第二基板112是由透明的玻璃或者塑膠等構成的絕緣基板。共同電極CE可以由ITO(銦錫氧化物)、IZO(銦鋅氧化物)或AZO(鋁鋅氧化物)等透明導電氧化物(Transparent Conductive Oxide)製成。

雖然未圖示，但在共同電極CE上可以配置有上部取向膜。

在將第一基板111與第二基板112之間相對的面分別定義為相關基板的上部面，將位於上述上部面的相反側的面分別定義為相關基板的下部面時，在第一基板111的下部面和第二基板112的下部面可以分別配置有偏光板。

在顯示基板110和對置基板120之間的相隔空間夾設有液晶層LC。液晶層LC可以包括液晶分子。

以下，參照圖3說明像素PX1的動作。圖3是對圖1所示的像素PX1的等效電路圖。

參照圖3，根據通過閘極線GL提供的閘極信號，接通(turn on)第一至第三薄膜電晶體T1、T2、T3。

資料電壓通過被接通的第一薄膜電晶體T1供給至第一子像素SPX1。具體而言，通過資料線DL接收的資料電壓通過被接通的第一薄膜電晶體T1供給至第一子像素SPX1的第一像素電極PE1，與資料電壓對應的第一像素電壓充電至第一液晶電容器C1c1。即，與供給至第一像素電極PE1的資料電壓和共同電壓Vcom的電平差相對應的第一像素電壓充電至第一液晶電容器C1c1。因此，第一像素電壓充電至第一子像素SPX1。

資料電壓通過被接通的第二薄膜電晶體T2供給至第二子像素SPX2，儲存電壓Vcst通過被接通的第三薄膜電晶體T3供給至第二子像素SPX2。

資料電壓的電壓電平的範圍設定為比儲存電壓Vcst的電壓電平範圍寬。共同電壓Vcom可以設定為具有資料電壓的電壓電平範圍的中間值。資料電壓和共同電壓VCom的電壓電平之差的絕對值可以設定為比儲存電壓Vcst和共同電壓Vcom的電壓電平之差的絕對值大。

第二薄膜電晶體T2以及第三薄膜電晶體T3之間的接點電壓是第二薄膜電晶體T2以及第三薄膜電晶體T3被接通時根據電阻狀態的電阻值分壓的電壓。即，第二薄膜電晶體T2以及第三薄膜電晶體T3之間的接點電壓，具有大約為由被接通的第二薄膜電晶體T2供給的資料電壓以及由被接通的第三薄膜電晶體T3供給的儲存電壓Vcst的中間左右的電壓值。第二薄膜電晶體T2以及第三薄膜電晶體T3之間的接點電壓供給至第二像素電極PE2。即，相當於資料電壓和儲存電壓Vcst的中間值的電壓供給至第二像素電極PE2。

與供給至第二像素電極PE2的電壓和共同電壓Vcom的電平差相對應的第二像素電壓充電至第二液晶電容器C1c2。即，具有比第一像素電壓小的值的第二像素電壓充電至第二液晶電容器C1c2。因此，比第一像素電壓小的第二像素電壓充電至第二子像素SPX2。

觀察者可以根據這樣的驅動而肉眼確認與充電至像素PX1的第一像素電壓以及第二像素電壓的中間值相對應的濃淡度。

以下，參照圖4a至圖4g說明本發明的第二實施例提供的顯示裝置的製造方法。

參照圖4a，在第一基板111上配置有閘極線GL、從閘極線GL分支的第一、第二以及第三閘電極GE1、GE2、GE3、第一儲存電極STE1以及第二儲存電極STE2(參照圖1)。

第一基板111是由玻璃或者塑膠等形成的絕緣基板。

參照圖4b，在第一基板111上配置有覆蓋閘極線GL、第一、第二以及第三閘電極GE1、GE2、GE3、第一及第二儲存電極STE1、STE2的閘極絕緣膜130。閘極絕緣膜130可以由絕緣物質形成。例如，閘極絕緣膜130可以包括矽氮化物、矽氧化物。

在閘極絕緣膜130上配置有第一、第二以及第三半導體層SM1、SM2、SM3。第一、第二以及第三半導體層SM1、SM2、SM3可以由非晶矽(amorphous Silicon)組成，或者由包括鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)、鋅(Zn)中至少一種以上的元素的氧化物半導體(oxide semiconductor)組成。雖然在附圖中未圖示，但在第一、第二以及第三半導體層SM1、SM2、SM3上可以配置有歐姆接觸層(未圖示)。

另外，在第一基板111上配置有資料線DL、第一、第二以及第三源電極SE1、SE2、SE3、第一、第二以及第三汲電極DE1、DE2、DE3。

參照圖1及圖4b，資料線DL向縱向(第一方向)延伸而配置在閘極絕緣膜130上，第一及第二源電極SE1、SE2從資料線DL分支。與第一、第二以及第三半導體層SM1、SM2、SM3重疊地分別配置第一、第二以及第三源電極SE1、SE2、SE3，並與第一、第二以及第三源電極SE1、SE2、SE3相隔地分別配置第一、第二以及第三汲電極DE1、DE2、DE3，從而形成第一、第二以及第三薄膜電晶體T1、T2、T3。

參照圖4c，以覆蓋資料線DL、第一、第二以及第三薄膜電晶體T1、T2、T3的方式配置有層間絕緣膜169。層間絕緣膜169覆蓋裸露的第一、第二以及第三半導體層SM1、SM2、SM3的上部。層間絕緣膜169可以具有包含例如矽氧化物、矽氮化物、有機物或者有機矽類低介電常數絕緣物質的單層或多層結構。具體而言，層間絕緣膜169可以由本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物製成。在第一實施例中已經對感光性樹脂組合物進行了說明，因此下面為了避免重複而省略相關詳細說明。

參照圖4d，在層間絕緣膜169上配置有彩色濾光片CF1、CF2。

彩色濾光片CF1、CF2與第一及第二像素電極PE1、PE2重疊配置。第一彩色濾光片CF1與第二彩色濾光片CF2具有互相不同的顏色，在邊界部可以互相重疊。

參照圖4e，在彩色濾光片CF1、CF2上形成有由保護層175形成用感光性樹脂組合物構成的塗覆膜171。作為保護層175形成用感光性樹脂組合物，可以使用本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合。

在塗覆膜171上與塗覆膜171相隔地配置有曝光掩膜190，通過曝光掩膜190照射光L，從而選擇性地使塗覆膜171曝光。

曝光掩膜190包括基底材料191、配置於基底材料191上的遮光部192以及透光部193a、193c。透光部193a、193c中的一個193a對應於第一接觸孔H1，另一個193c對應於第三接觸孔H3。將這種曝光掩膜190進一步稱為圖案掩膜。

根據曝光後的顯影去除層間絕緣膜169、彩色濾光片CF1、CF2以及塗覆膜171的一部分，形成使第一汲電極DE1的一部分裸露的第一接觸孔H1以及使第二汲電極DE2的一部分裸露的第二接觸孔H2。另外，去除閘極絕緣膜130、層間絕緣膜169、彩色濾光片CF1、CF2以及塗覆膜171的一部分，形成使第二儲存電極STE2的一部分以及第三源電極SE3的一部分側面裸露的第三接觸孔H3(參照圖4f)。

參照圖4f，在形成第一、第二以及第三接觸孔H1、H2、H3之後，塗覆膜171被固化，從而形成保護層175。此種保護層175進一步稱為有機膜。

為了形成第一以及第二接觸孔H1、H2而僅去除層間絕緣膜169、彩色濾光片CF1、CF2以及塗覆膜171的一部分，但為了形成第三接觸孔H3不僅要去除層間絕緣膜169、彩色濾光片CF1、CF2以及塗覆膜171還必須去除閘極絕緣膜130的一部分。

為了除了去除層間絕緣膜169、彩色濾光片CF1、CF2以及塗覆膜171之外，進一步去除閘極絕緣膜130的一部分，在進行較強的曝光時，塗覆膜171可能會過度地曝光。由此，在顯影階段，不僅第三接觸孔H3部位的塗覆膜171，甚至第一及第二接觸孔H1、H2部位的塗覆膜171都會過度地顯影，由此有可能形成超出所需大小的接觸孔H1、H2、H3。

根據本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物形成的塗覆膜171，其曝光及顯影中的感光度良好，曝光部與非曝光部的顯影性的差異較大，因此僅根據形成第一及第二接觸孔H1、H2所需的程度的曝光也可以形成第三接觸孔H3。即，在使用本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物時，能夠以無過度曝光的方式形成第三接觸孔H3。因此，接觸孔H1、H2、H3部位的塗覆膜171或者彩色濾光片CF1、CF2不會過度地顯影，因此可以形成細微且精緻的接觸孔H1、H2、H3。

參照圖4g，在保護層175上形成有第一像素電極PE1、第二像素電極PE2、第一連接電極CNE1、第二連接電極CNE2以及第三連接電極CNE3。

第一像素電極PE1與第二像素電極PE2分別與彩色濾光片CF1、CF2重疊配置，第一連接電極CNE1、第二連接電極CNE2以及第三連接電極CNE3分別與第一、第二以及第三接觸孔H1、H2、H3重疊。

此時，第三源電極SE3通過貫穿閘極絕緣膜130形成的第三接觸孔H3而與第二儲存電極STE2連接。參照圖4g，在第三接觸孔H3中第三源電極SE3的側面與第三連接電極CNE3接觸，第三連接電極CNE3與第二儲存電極STE2接觸，由此第三源電極SE3與第二儲存電極STE2電性連接。

第一以及第二像素電極PE1、PE2可以由透明導電性物質製成。例如，第一以及第二像素電極PE1、PE2可以包括ITO(銦錫氧化物)、IZO(銦鋅氧化物)、ITZO(銦錫鋅氧化物)以及AZO(鋁鋅氧化物)中的至少一種。

在保護層175上可以形成遮光部(未圖示)，用於支撐顯示基板110和對置基板120的間隔件(未圖示)可以形成於保護層175上。

其次，為使共同電極CE與像素電極PE1相對，配置對置基板120，且在它們之間夾設液晶層LC，從而製造液晶顯示裝置102。

以下，參照圖5以及圖6說明本發明的第三實施例提供的顯示裝置。

圖5是本發明的第三實施例提供的顯示裝置的平面圖；圖6是按照圖5的II-II'線切割的剖面圖。本發明的第三實施例提供的顯示裝置是有機發光顯示裝置103。

如圖5以及圖6所示，本發明的第三實施例提供的有機發光顯示裝置103包括基板210、驅動電路部230以及有機發光元件310。

基板210可以使用從由玻璃、石英、陶瓷以及塑膠等組成的群中選擇的絕緣材料製造。然而，本發明的第三實施例並不限定於此，基板210也可以使用不銹鋼等金屬材料製造。

在基板210上配置有緩衝層220。緩衝層220可以包括從各種無機膜及有機膜中選擇的一種以上膜。緩衝層220也可以省略。

驅動電路部230配置在緩衝層220上。驅動電路部230包括多個薄膜電晶體10、20，並且驅動有機發光元件310。即，有機發光元件310根據從驅動電路部230接收的驅動信號釋放光而顯示圖像。

圖5及圖6顯示在一個像素中具備兩個薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)10、20和一個蓄電元件(電容器(capacitor))80的2Tr-1Cap結構的有源驅動(有源矩陣(active matrix)，AM)型有機發光顯示裝置103。但是，本發明的第三實施例並不限定於這種結構。例如，有機發光顯示裝置103可以在一個像素中包括三個以上的薄膜電晶體和兩個以上的蓄電元件，還可以包括其他接線。在這裡，像素指顯示圖像的最小單位，有機發光顯示裝置103通過多個像素顯示圖像。

一個像素包括開關型薄膜電晶體10、驅動型薄膜電晶體20、蓄電元件80、以及有機發光元件(organic light emitting diode，OLED)310。將包括開關型薄膜電晶體10、驅動型薄膜電晶體20、以及蓄電元件80的結構稱為驅動電路部230。另外，沿著一個方向延伸的閘極線251、與閘極線251絕緣交叉的資料線271以及共用電源線272也配置在驅動電路部230。一個像素可以以閘極線251、資料線271、以及共用電源線272為界進行定義，但不一定限定於此。也可以根據像素定義膜或者黑色矩陣而對像素進行定義。

有機發光元件310包括第一電極311、配置在第一電極311上的發光層312、以及配置在發光層312上的第二電極313。發光層312由低分子有機物或者高分子有機物形成。空穴和電子分別從第一電極311以及第二電極313注入到發光層312內部，當這樣注入的空穴和電子結合形成的激子(exiton)從激發狀態轉入基態時，形成發光。

蓄電元件80包括中間夾著層間絕緣膜260配置的一對蓄電片258、278。在這裡，層間絕緣膜260即為電介質。根據在蓄電元件80中蓄電的電荷和兩蓄電片258、278之間的電壓確定電容。

開關型薄膜電晶體10包括開關半導體層231、開關閘電極252、開關源電極273、以及開關汲電極274。驅動型薄膜電晶體20包括驅動半導體層232、驅動閘電極255、驅動源電極276、以及驅動汲電極277。半導體層231、232與閘電極252、255通過閘極絕緣膜240絕緣。

開關型薄膜電晶體10作為選擇要使其發光的像素的開關元件使用。開關閘電極252連接於閘極線251。開關源電極273連接於資料線271。開關汲電極274與開關源電極273相隔地配置，並與某一蓄電片258連接。

驅動型薄膜電晶體20，將用於使所選擇的像素內的有機發光元件310的發光層312發光的驅動電源施加到像素電極(即第一電極311)。驅動閘電極 255連接於與開關汲電極274相連的蓄電片258。驅動源電極276以及另一蓄電片278分別與共用電源線272連接。驅動汲電極277通過平坦化膜265所具有的接觸孔(contact hole)而與有機發光元件310的第一電極311相連接。

根據這樣的結構，開關型薄膜電晶體10發揮根據施加到閘極線251的閘電壓啟動而將施加到資料線271的資料電壓傳輸至驅動型薄膜電晶體20的作用。與從共用電源線272施加到驅動型薄膜電晶體20的共同電壓和從開關型薄膜電晶體10傳輸的資料電壓的差相當的電壓儲存到蓄電元件80，與儲存到蓄電元件80的電壓相對應的電流通過驅動型薄膜電晶體20流入有機發光元件310，從而有機發光元件310發光。

在本發明的第三實施例中，第一電極311形成為反射膜，第二電極313形成為半透射膜。因此，從發光層312產生的光透過第二電極313而發射。即，本發明的第三實施例提供的有機發光顯示裝置103具有頂面發光型(top emission type)結構。

在第一電極311和發光層312之間還可以配置空穴注入層(hole injection layer；HIL)以及空穴傳輸層(hole transporting layer；HTL)中的至少一個，在發光層312和第二電極313之間還可以配置電子傳輸層(electron transporting layer；ETL)以及電子注入層(electron injection layer；EIL)中的至少一個。發光層312、空穴注入層HIL、空穴傳輸層HTL、電子傳輸層ETL以及電子注入層EIL可以由有機物質製成，因此進一步將它們稱為有機層。

像素定義膜290具有開口部。像素定義膜290的開口部使第一電極311的一部分裸露。在像素定義膜290的開口部依次層疊有第一電極311、發光層312、以及第二電極313。在這裡，上述第二電極313不僅形成於發光層312上，而且還形成於像素定義膜290上。另一方面，空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層以及電子注入層還可以配置在像素定義膜290和第二電極313之間。有機發光元件310使位於像素定義膜290的開口部內的發光層312發光。這樣，像素定義膜290還可以定義發光區域。

在第二電極313上配置有覆蓋層350。覆蓋層350保護有機發光元件310免受外部環境影響。在覆蓋層350上還可以配置有無機薄膜和有機薄膜交替層疊的薄膜封裝層(未圖示)。

在覆蓋層350上配置有窗390。窗390與基板210一起發揮封裝有機發光元件310的作用。窗390與基板210相同，可以使用從由玻璃、石英、陶瓷以及塑膠等組成的群中選擇的絕緣材料製造。

本發明的第三實施例提供的有機發光顯示裝置103，可以包括由本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物製成的有機膜。例如，有機發光顯示裝置103的層間絕緣膜260、平坦化膜265以及像素定義膜290中的至少一種可以由本發明的第一實施例提供的感光性樹脂組合物製成。由此，層間絕緣膜260、平坦化膜265以及像素定義膜290可以具有細微而精緻的接觸孔或者圖案。

在上述說明中，以附圖和實施例為中心說明了本發明。以上說明的附圖和實施例僅僅是示意性的，如果是本發明技術領域中具有通常知識者應該可以由此進行各種變形以及等同的其它實施例。因此，本發明的保護範圍應該由所附申請專利範圍的發明概念進行限定。