KR20140068530A - 감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기판과; 상기 기판 상부에 형성되는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터 상부에 형성되고, 상기 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 가지고, 자외선 흡수제가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어지는 보호층과; 상기 보호층 상부에 형성되고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 포함하는 표시장치용 기판을 제공한다.
Description
본 발명은 표시장치용 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용하여 구동되는데, 액정분자는 그 구조가 가늘고 길기 때문에 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다.
즉, 전기장을 이용하여 액정분자의 배열을 변화시키면, 액정의 광학적 이방성에 의해 액정분자의 배열 방향으로 빛이 굴절하여 영상을 표시할 수 있다.
최근에는 박막트랜지스터 및 화소전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(active matrix liquid crystal display device: AM-LCD device)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목 받고 있다.
이러한 액정표시장치는, 화소전극이 형성된 어레이기판과, 공통전극이 형성된 컬러필터기판과, 어레이기판 및 컬러필터기판 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다.
어레이기판은 다수의 화소영역을 포함하는데, 각 화소영역에는 박막트랜지스터가 형성되고, 화소전극은 절연층의 콘택홀을 통하여 박막트랜지스터에 연결된다.
이러한 콘택홀은, 포토레지스트(photoresist: PR)의 도포, 노광 및 현상에 의한 포토레지스트 패턴 형성과 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용한 절연층의 식각을 포함하는 사진식각공정(photolithographic process)을 통하여 형성할 수 있다.
한편, 박막트랜지스터와 화소전극 사이에 형성되는 절연층을 포토아크릴(photo acryl)와 같은 감광성 유기물질로 형성함으로써, 포토레지스트의 도포 및 절연층의 식각을 생략할 수 있는 공정이 연구되고 있다.
포토레지스트 및 포토아크릴을 포함하는 감광성 유기물질은, 노광 후 현상액에 대한 용해 특성에 따라 포지티브 타입(positive type) 및 네거티브 타입(negative type)으로 나뉘는데, 포지티브 타입에서는 노광된 부분이 용해도가 증가하여 현상 후 노광된 부분이 제거되는 반면, 네거티브 타입에서는 노광된 부분이 용해도가 감소하여 현상 후 노광되지 않은 부분이 제거된다.
일반적으로 이러한 감광성 유기물질은 수은(Hg) 램프로부터 출사되는 자외선(UV)에 의하여 노광되며, 주로 약 365nm의 파장대(i-line)의 자외선을 이용하여 광경화된다.
이때, 노광 마스크의 패턴의 크기(critical dimension: CD)가 상대적으로 큰 경우, 회절에 의한 영향이 상대적으로 작으므로 회절광에 의한 영향이 최소화되지만, 노광 마스크의 패턴의 크기가 상대적으로 작은 경우, 회절광에 의하여 원하는 패턴의 형상이 왜곡될 수 있다.
특히, 표시장치의 개구율 및 휘도를 개선하기 위해서는 절연층에 형성되는 콘택홀의 크기를 줄여야 하는데, 이러한 미세 콘택홀의 경우 회절광에 의한 불량 발생이 더욱 심각한 문제가 될 수 있다.
도 1은 종래의 노광 마스크와 절연층의 콘택홀을 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판(10) 상부에 감광성 유기물질로 절연층(20)을 형성하고, 노광 마스크(30)를 통하여 자외선을 절연층(20)에 조사하고 노광된 절연층(20)을 현상하여 미세 콘택홀(22)을 형성한다.
여기서, 감광성 유기물질은 네거티브 타입이며, 노광 마스크(30)의 차단부(32)는 콘택홀(22)에 대응되고 노광 마스크(30)의 투과부(34)는 콘택홀(22) 이외의 나머지 부분에 대응된다.
노광 마스크(30)의 차단부(32)에 의하여 노광되지 않은 감광성 유기물질은 현상 후에 제거되어 콘택홀(22)이 되고, 노광 마스크(30)의 투과부(34)를 통과한 투과광(42)이 조사된 감광성 유기물질은 현상 후에 절연층(20)으로 잔존하게 되는데, 노광 마스크(30)의 투과부(34)에 의한 회절광(44)이 노광 마스크(30)의 차단부(32)의 중앙에 대응되는 감광성 유기물질에 조사되어 현상 후에 콘택홀(22) 내부의 잔류부(24)로 잔존하게 된다.
이러한 잔류부(24)는 콘택홀(22)을 통한 전기적 연결을 방해하여 표시장치의 표시품질을 저하시키는 원인으로 작용한다.
일반적으로 감광성 유기절연물질은 약 365nm의 파장대(i-line)의 자외선을 고려하여 제조되는데, 실제 노광장치에 사용되는 수은 램프로부터 출사되는 빛에는 그 외의 파장대의 자외선이 포함되어 있어서, 이러한 자외선이 잔류부(24) 생성의 한 요인으로 작용한다.
도 2는 종래의 수은 램프로부터 출사되는 빛의 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 수은 램프로부터 출사되는 빛은 약 365nm의 파장대(i-line)의 자외선뿐만 아니라 약 405nm의 파장대(h-line)의 자외선과 약 436nm의 파장대(g-line)의 자외선을 포함한다.
회절법칙에 의하면, 파장에 따라 회절무늬의 첫 번째 밝은 지점까지의 거리 또는 각도가 증가하므로, 약 365nm의 파장대(i-line)의 자외선보다 약 405nm의 파장대(h-line)의 자외선과 약 436nm의 파장대(g-line)의 자외선이 콘택홀(도 1의 22)의 중앙부에 영향을 미칠 가능성이 더 높으며, 약 405nm의 파장대(h-line)의 자외선과 약 436nm의 파장대(g-line)의 자외선이 콘택홀(22) 내의 잔류부(24) 생성의 한 요인으로 작용한다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 자외선 흡수제를 포함하는 감광성 유기물질을 이용하여 미세 콘택홀을 갖는 절연층을 형성함으로써, 개구율 및 휘도가 개선된 표시장치용 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 기판과; 상기 기판 상부에 형성되는 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터 상부에 형성되고, 상기 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 가지고, 자외선 흡수제가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어지는 보호층과; 상기 보호층 상부에 형성되고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 포함하는 표시장치용 기판을 제공한다.
그리고, 상기 감광성 유기물질은, 자외선에 의하여 자유 라디칼을 생성하는 광개시제와; 상기 자유 라디칼을 결합시키기 위한 가교제와; 상기 자유 라디칼이 결합되는 바인더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 감광성 유기물질에는 상기 자유 라디칼을 제거하기 위한 라디칼 스케빈저가 더 첨가될 수 있다.
그리고, 상기 가교제는, 다기능 단량체를 포함하고, 상기 감광성 유기물질의 임계노광량은 상기 다기능 단량체의 산가에 의하여 조절될 수 있다.
한편, 본 발명은, 기판 상부에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 자외선 흡수제가 첨가된 감광성 유기물질을 이용하여 상기 박막트랜지스터 상부에 상기 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 가지는 보호층을 형성하는 단계와; 상기 보호층 상부에 상기 콘택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시장치용 기판의 제조방법을 제공한다.
그리고, 상기 감광성 유기물질은, 자외선에 의하여 자유 라디칼을 생성하는 광개시제와; 상기 자유 라디칼을 결합시키기 위한 가교제와; 상기 자유 라디칼이 결합되는 바인더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 감광성 유기물질에는 상기 자유 라디칼을 제거하기 위한 라디칼 스케빈저가 더 첨가될 수 있다.
그리고, 상기 가교제는, 다기능 단량체를 포함하고, 상기 감광성 유기물질의 임계노광량은 상기 다기능 단량체의 산가에 의하여 조절될 수 있다.
또한, 상기 보호층을 형성하는 단계는, 상기 감광성 유기물질을 도포하여 절연층을 형성하는 단계와; 노광 마스크를 통하여 상기 절연층에 자외선을 조사하는 단계와; 상기 자외선에 조사된 상기 절연층을 현상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은, 자외선 흡수제를 포함하는 감광성 유기물질을 이용하여 절연층을 형성함으로써, 절연층에 미세 콘택홀을 형성하고 그 결과 표시장치의 개구율 및 휘도가 개선되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 노광 마스크와 절연층의 콘택홀을 도시한 도면.
도 2는 종래의 수은 램프로부터 출사되는 빛의 스펙트럼을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 보호층의 노광 특성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 보호층을 도시한 도면.
도 2는 종래의 수은 램프로부터 출사되는 빛의 스펙트럼을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 보호층의 노광 특성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 보호층을 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 감광성 유기물질의 절연층을 포함하는 표시장치용 기판 및 그 제조방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판(110) 상부에는, 박막트랜지스터(T)와 화소전극(140)이 형성된다.
구체적으로, 기판(110) 상부에 게이트전극(120)이 형성되고, 게이트전극(120) 상부에는 게이트 절연층(122)이 형성된다.
게이트전극(120)에 대응되는 게이트 절연층(122) 상부에는 반도체층(123)이 형성되고, 반도체층(123) 상부에는 서로 마주보며 이격되는 소스전극(124) 및 드레인전극(126)이 형성된다.
게이트전극(120), 반도체층(123), 소스전극(124) 및 드레인전극(126)은 박막트랜지스터(T)를 형성한다.
박막트랜지스터(T) 상부에는 보호층(130)이 형성되는데, 보호층(130)은 드레인전극(126)을 노출하는 콘택홀(132)을 갖는다.
보호층(130) 상부에는 화소전극(140)이 형성되는데, 화소전극(140)은 콘택홀(132)을 통하여 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(126)에 연결된다.
도시하지는 않았지만, 기판(110) 상부에는 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선이 형성되고, 박막트랜지스터(T)의 게이트전극(120) 및 소스전극(124)은 각각 게이트배선 및 데이터배선에 연결된다.
따라서, 게이트배선을 통하여 게이트신호가 게이트전극(120)에 인가되면, 박막트랜지스터(T)가 턴-온(turn-on)되고, 데이터배선을 통하여 소스전극(124)에 인가된 데이터신호가 드레인전극(126)을 통하여 화소전극(140)에 인가된다.
여기서, 보호층(130)은 감광성 유기물질을 이용하여 형성되며, 감광성 유기물질은 자외선 흡수제(UV absorber) 및 라디칼 스케빈저(radical scavenger)를 포함한다.
이러한 감광성 유기물질을 이용한 보호층(130)의 형성방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 기판(110) 상부에 감광성 유기물질을 도포하여 절연층(미도시)을 형성한 후, 절연층이 형성된 기판(110)을 노광장치(미도시)에 반입한다.
여기서, 감광성 유기물질은 네거티브 타입일 수 있으며, 노광장치는 투사형(projection type) 또는 근접형(proximity type)일 수 있다.
노광장치에서는, 절연층 상부에 차단부(152) 및 투과부(154)를 갖는 노광 마스크(150)가 정렬 배치되고, 노광 마스크(150) 상부의 광원(미도시)으로부터 출사되는 자외선을 노광 마스크(150)를 통하여 절연층에 조사한다.
그리고, 노광장치로부터 반출된 노광된 절연층을 현상하면 노광 마스크(150)의 차단부(152)에 대응되는 절연층이 제거되어 콘택홀(132)을 갖는 보호층(130)이 형성된다.
구체적으로, 노광 마스크(150)의 차단부(152)에 의하여 노광되지 않은 감광성 유기물질은 현상 후에 제거되어 콘택홀(132)이 형성되고, 노광 마스크(150)의 투과부(154)를 통과한 투과광(162)이 조사된 감광성 유기물질은 현상 후에 보호층(130)으로 잔존한다.
즉, 노광 마스크(150)의 차단부(152)는 보호층(130)의 콘택홀(132)에 대응되고, 노광 마스크(150)의 투과부(154)는 콘택홀(132) 이외의 나머지 보호층(130)에 대응된다.
이때, 노광 마스크(150)의 투과부(154)의 가장자리에서의 회절광(164)에 의하여 콘택홀(132)의 중앙부에 감광성 유기물질이 잔존하는 것을 방지하기 위하여, 감광성 유기물질은 자외선 흡수제(134) 및 라디칼 스케빈저(136)를 포함한다.
예를 들어, 감광성 유기물질은, 광개시제(photoinitiator), 가교제(crosslinker), 바인더(binder)에 자외선 흡수제(134) 및 라디칼 스케빈저(136)를 첨가하여 제조할 수 있다.
광개시제는 자외선을 흡수하여 자유 라디칼을 생성하고, 가교제는 광개시제로부터 발생되는 자유 라디칼을 바인더에 결합시킨다.
여기서, 자외선 흡수제(134)는, 약 365nm의 파장대(i-line)의 자외선은 물론, 약 405nm의 파장대(h-line)의 자외선과 약 436nm의 파장대(g-line)의 자외선을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 자외선 흡수제(134)는, i-line, h-line, g-line의 자외선에 대하여 각각 약 551.5 X 105, 약 59.3 X 105, 약 8.85 X 105의 흡광계수를 가지거나, 약 214.3 X 105, 약 28.9 X 105, 약 3.53 X 105의 흡광계수를 가질 수 있다.
그리고, 라디칼 스케빈저(136)는, 자외선 조사에 의하여 광개시제로부터 발생되는 자유 라디칼(free radical)을 제거하고 정지시킬 수 있다.
이러한 라디칼 스케빈저(136)는 HALS(hindered amine light stabilizer)로 불리기도 한다.
자외선 흡수제(134)는, 자외선을 흡수하여 회절광(164)이 콘택홀(132)의 중앙부의 감광성 유기물질에 조사되는 것을 방지하고, 라디칼 스케빈저는, 회절광(164)에 의하여 광개시제에서 발생하는 자유 라디칼을 제거하여 자유 라디칼이 바인더에 결합되는 것을 방지한다.
따라서, 회절광(164)에 의하여 콘택홀(132) 중앙부에 잔존하는 감광성 유기물질이 방지된다.
도 4에서는, 감광성 유기물질에 자외선 흡수제(134) 및 라디칼 스케빈저(136)가 모두 첨가되는 것을 예로 들었으나, 다른 실시예에서는, 라디칼 스케빈저(136)를 생략할 수 있으며, 그 경우 감광성 유기물질에는 자외선 흡수제(134)만 첨가된다.
한편, 가교제의 반응성은, 감광성 유기물질이 잔존하기 시작하는 임계노광량이 상대적을 큰 값을 갖도록 조절되는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 보호층의 노광 특성을 도시한 도면으로 도 3을 함께 참조하여 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 보호층(130)은 제1곡선(C1)에 따른 노광량에 대한 잔막률 특성을 가지며, 제1곡선(C1)은 제1임계노광량(Ec1)에 대응된다.
즉, 제1임계노광량(Ec1)보다 작은 노광량을 갖는 회절광(164)이 감광성 유기물질에 조사되더라도, 조사된 감광성 유기물질은 현상 후에 제거된다.
예를 들어, 제1임계노광량(Ec1)은 표시장치의 모델 또는 사양에 따라 상이하게 설정된 다수의 노광량 중 최저노광량보다 10% 이상 작은 노광량으로 설정될 수 있으며, 약 15mJ/cm2 일 수 있다.
이러한 노광량에 대한 잔막률 특성 및 임계노광량은 가교제로 사용되는 다기능 단량체(multifunctional monomer)의 산가(acid value)에 의하여 조절될 수 있다.
예를 들어, 감광성 유기물질이 제2곡선(C2)에 따른 특성을 가질 경우, 제1임계노광량(Ec1)보다 작고 제2임계노광량(Ec2)보다 큰 노광량을 갖는 회절광(164)에 의해서 콘택홀(132)의 중앙부에 감광성 유기물질이 잔존할 수 있다.
그리고, 감광성 유기물질이 제3곡선(C3)에 따른 특성을 가질 경우, 소량의 노광량을 갖는 회절광(164)에 의해서도 콘택홀(132)의 중앙부에 감광성 유기물질이 잔존할 수 있다.
이러한 감광성 유기물질을 이용하여 형성된 콘택홀을 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판의 보호층을 도시한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 기판(110) 상부에 게이트절연층(122), 드레인전극(126) 및 보호층(130)이 순차적으로 형성되는데, 보호층(130)에는 드레인전극(126)을 노출하는 콘택홀(132)이 형성된다.
콘택홀(132)의 최상부 및 최하부는 각각 제1 및 제2폭(d1, d2)을 가지며, 콘택홀(132)의 중앙부에는 감광성 유기물질이 전혀 잔존하지 않는다.
예를 들어, 제1 및 제2폭(d1, d2)은 각각 6.57μm 및 3.14μm 일 수 있다.
따라서, 콘택홀(132)을 통한 화소전극(140)과 드레인전극(126)의 전기적 특성이 개선되며, 표시장치의 표시품질이 개선된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 기판 및 그 제조방법에서는, 자외선 흡수제 및 라디칼 포획제가 첨가되고 임계노광량이 조절된 감광성 유기물질을 이용하여 미세 콘택홀을 갖는 보호층을 형성함으로써, 표시장치의 개구율 및 휘도를 개선할 수 있다.
이상에서는, 네거티브 타입의 감광성 유기물질을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 포지티브 타입의 감광성 유기물질에도 적용할 수 있다.
그리고, 본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display: LCD), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode: OLED) 또는 플라즈마 표시장치(plasma display panel: PDP)와 같은 평판표시장치(flat panel display: FPD)에 적용 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 기판 122: 게이트절연층
T: 박막트랜지스터 130: 보호층
132: 콘택홀 140: 화소전극
T: 박막트랜지스터 130: 보호층
132: 콘택홀 140: 화소전극
Claims (9)
- 기판과;
상기 기판 상부에 형성되는 박막트랜지스터와;
상기 박막트랜지스터 상부에 형성되고, 상기 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 가지고, 자외선 흡수제가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어지는 보호층과;
상기 보호층 상부에 형성되고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극
을 포함하는 표시장치용 기판.
- 제 1 항에 있어서,
상기 감광성 유기물질은,
자외선에 의하여 자유 라디칼을 생성하는 광개시제와;
상기 자유 라디칼을 결합시키기 위한 가교제와;
상기 자유 라디칼이 결합되는 바인더
를 포함하는 표시장치용 기판.
- 제 2 항에 있어서,
상기 감광성 유기물질에는 상기 자유 라디칼을 제거하기 위한 라디칼 스케빈저가 더 첨가된 표시장치용 기판.
- 제 3 항에 있어서,
상기 가교제는, 다기능 단량체를 포함하고,
상기 감광성 유기물질의 임계노광량은 상기 다기능 단량체의 산가에 의하여 조절되는 표시장치용 기판.
- 기판 상부에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
자외선 흡수제가 첨가된 감광성 유기물질을 이용하여 상기 박막트랜지스터 상부에 상기 박막트랜지스터를 노출하는 콘택홀을 가지는 보호층을 형성하는 단계와;
상기 보호층 상부에 상기 콘택홀을 통하여 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극을 형성하는 단계
를 포함하는 표시장치용 기판의 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 감광성 유기물질은,
자외선에 의하여 자유 라디칼을 생성하는 광개시제와;
상기 자유 라디칼을 결합시키기 위한 가교제와;
상기 자유 라디칼이 결합되는 바인더
를 포함하는 표시장치용 기판의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 감광성 유기물질에는 상기 자유 라디칼을 제거하기 위한 라디칼 스케빈저가 더 첨가된 표시장치용 기판의 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 가교제는, 다기능 단량체를 포함하고,
상기 감광성 유기물질의 임계노광량은 상기 다기능 단량체의 산가에 의하여 조절되는 표시장치용 기판의 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 보호층을 형성하는 단계는,
상기 감광성 유기물질을 도포하여 절연층을 형성하는 단계와;
노광 마스크를 통하여 상기 절연층에 자외선을 조사하는 단계와;
상기 자외선에 조사된 상기 절연층을 현상하는 단계
를 포함하는 표시장치용 기판의 제조방법.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108933156A (zh) * | 2017-05-26 | 2018-12-04 | 三星显示有限公司 | 柔性显示设备 |
KR20190016175A (ko) * | 2017-08-07 | 2019-02-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 전계 발광 표시 장치 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI600168B (zh) | 2016-11-02 | 2017-09-21 | 律勝科技股份有限公司 | 薄膜電晶體的積層體結構 |
KR102509038B1 (ko) * | 2018-01-26 | 2023-03-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
CN117560972A (zh) * | 2023-12-06 | 2024-02-13 | 惠科股份有限公司 | 显示面板及显示装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090020106A (ko) * | 2007-08-22 | 2009-02-26 | 도레이새한 주식회사 | 하드코팅층용 조성물, 이를 이용한 하드코팅필름 및 이하드코팅필름을 포함하는 반사방지필름 |
KR20110042011A (ko) * | 2009-10-16 | 2011-04-22 | 후지필름 가부시키가이샤 | 감광성 수지 조성물, 경화막, 경화막의 형성 방법, 유기 el 표시 장치, 및, 액정 표시 장치 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5169678A (en) * | 1989-12-26 | 1992-12-08 | General Electric Company | Laser ablatable polymer dielectrics and methods |
US6359672B2 (en) * | 1997-10-20 | 2002-03-19 | Guardian Industries Corp. | Method of making an LCD or X-ray imaging device with first and second insulating layers |
US7528017B2 (en) * | 2005-12-07 | 2009-05-05 | Kovio, Inc. | Method of manufacturing complementary diodes |
JP5336371B2 (ja) * | 2006-08-10 | 2013-11-06 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | アクティブ・マトリックス・ディスプレイ及びプラスチックの基体を有する他の電子デバイス |
US8309295B2 (en) * | 2006-08-29 | 2012-11-13 | Jsr Corporation | Photosensitive insulating resin composition, hardening product thereof, and circuit board equipped therewith |
KR101269299B1 (ko) | 2008-08-01 | 2013-05-29 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 네거티브형 감광성 조성물, 그것을 사용한 광학 소자용 격벽 및 그 격벽을 갖는 광학 소자 |
DE102008047964A1 (de) * | 2008-09-18 | 2010-03-25 | Tesa Se | Verfahren zur Kapselung einer elektronischen Anordnung |
US8816012B2 (en) * | 2010-08-18 | 2014-08-26 | Ferro Corporation | Curable acrylate based printing medium |
KR20120057467A (ko) * | 2010-11-26 | 2012-06-05 | 삼성전자주식회사 | 실리콘 변성 그룹을 갖는 감광성 폴리이미드, 이를 포함하는 접착 조성물 및 반도체 패키지 |
-
2012
- 2012-11-28 KR KR1020120136134A patent/KR102068957B1/ko active IP Right Grant
-
2013
- 2013-07-10 US US13/939,021 patent/US9159748B2/en active Active
- 2013-08-07 CN CN201310341430.5A patent/CN103855168B/zh active Active
-
2015
- 2015-09-14 US US14/853,731 patent/US9865626B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090020106A (ko) * | 2007-08-22 | 2009-02-26 | 도레이새한 주식회사 | 하드코팅층용 조성물, 이를 이용한 하드코팅필름 및 이하드코팅필름을 포함하는 반사방지필름 |
KR20110042011A (ko) * | 2009-10-16 | 2011-04-22 | 후지필름 가부시키가이샤 | 감광성 수지 조성물, 경화막, 경화막의 형성 방법, 유기 el 표시 장치, 및, 액정 표시 장치 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108933156A (zh) * | 2017-05-26 | 2018-12-04 | 三星显示有限公司 | 柔性显示设备 |
CN108933156B (zh) * | 2017-05-26 | 2023-12-05 | 三星显示有限公司 | 柔性显示设备 |
KR20190016175A (ko) * | 2017-08-07 | 2019-02-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 전계 발광 표시 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9159748B2 (en) | 2015-10-13 |
CN103855168A (zh) | 2014-06-11 |
US9865626B2 (en) | 2018-01-09 |
CN103855168B (zh) | 2016-08-17 |
KR102068957B1 (ko) | 2020-01-22 |
US20160005773A1 (en) | 2016-01-07 |
US20140145217A1 (en) | 2014-05-29 |
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