JP2008015530A - フォトレジスト組成物及びこれを利用したカラーフィルタ基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォトレジスト組成物及びこれを利用したカラーフィルタ基板の製造方法が開示される。
【解決手段】フォトレジスト組成物は、アントラキノン系染料及び顔料を含む着色剤、バインダー樹脂、架橋剤、光重合開始剤、及び溶媒を含む。前記フォトレジスト組成物を利用して形成されたカラーフィルタは高い光透過率を有する。従って、液晶表示装置のコントラストを改善することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、フォトレジスト組成物及びこれを利用したカラーフィルタ基板の製造方法に関する。より詳細には、コントラストを向上させるためのフォトレジスト組成物及びこれを利用したカラーフィルタ基板の製造方法に関する。

一般的に、液晶表示装置は、液晶物質の光学的、電気的性質を利用してイメージを表示する。液晶表示装置は、ＣＲＴ、プラズマディスプレイパネル等と比較して、軽量、低電力、低い駆動電圧等の長所を有する。

液晶表示装置は、ガラス基板の間に位置した液晶層を含む。光源から発生された光は前記液晶層を通過して、前記液晶層は、前記光の透過率が調節する。前記液晶を通過した光はカラーフィルタ層を通過して、前記カラーフィルタ層を通過した光を利用して加法混色又は減法混色して、フルカラー画面を具現する。

一般的に、前記カラーフィルタ層は、バインダー樹脂及び顔料を含む。例えば、赤色、緑色、及び青色フィルタを含む場合、前記フィルタは、赤色、緑色、及び青色顔料をそれぞれ含む。又、色相をより効果的に表現するために、黄色顔料、紫色顔料等を更に含むことができる。前記顔料の顔料分子はサイズが大きくて、カラーフィルタ層を通過する光を分散させる。これは液晶表示装置の輝度及びコントラスト減少の原因になる。

これに、本発明の技術的課題は、このような従来の問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、コントラストを向上させることができるフォトレジスト組成物を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記フォトレジスト組成物を利用したカラーフィルタ基板の製造方法を提供することにある。

本発明の一特徴によるフォトレジスト組成物は、アントラキノン系染料及び顔料を含む着色剤、バインダー樹脂、架橋剤、光重合開始剤、及び溶媒を含む。

前記アントラキノン系染料は、下記の化学式１で表示される化合物を含むことができる。

前記Ｒ_１及びＲ_２はアミン基、ヒドロキシル基、及び水素原子からなるグループのうち選択された一つで、前記Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は、水素原子又は炭素数が１乃至４であるアルキル基で、ｎは自然数である。

より詳細には、前記アントラキノン系染料は、下記の化学式２で表示される化合物を含むことができる。

前記着色剤の含量は、全体フォトレジスト組成物の質量に対して１０乃至６０質量％であることが好ましく、前記アントラキノン系染料の含量は、全体着色剤の質量に対して５乃至５０質量％であり得る。又、前記アントラキノン系染料は、５２５ｎｍ乃至５３５ｎｍで最大吸光度を有することができる。

前記バインダー樹脂は、フェノール系樹脂及びアクリル系樹脂のうち、少なくとも１つを含むことができ、前記顔料は有機顔料であり得る。

前記フォトレジスト組成物は、分散剤、接着剤、及び界面活性剤のうちから選択された少なくとも１つを含む添加剤を更に含むことができ、前記添加剤の含量は、前記全体フォトレジスト組成物の質量に対して１％乃至３％であり得る。

本発明の一特徴によるカラーフィルタ基板を製造するためには、まず、基板上に光遮断層を形成して、前記光遮断層が形成された基板上にアントラキノン系染料及び顔料を含む着色剤、バインダー樹脂、架橋剤、光重合開始剤、及び溶媒を含むフォトレジスト組成物を塗布して、フォトレジスト膜を形成する。前記フォトレジスト膜を選択的に露光した後、現像してカラーフィルタパターンを形成する。

前記フォトレジスト組成物を利用して形成されたカラーフィルタは、高い光透過率を有する。従って、液晶表示装置のコントラストを改善することができる。

以下、本発明の一実施例によるフォトレジスト組成物を詳細に説明する。

フォトレジスト組成物
本発明に係るフォトレジスト組成物は、アントラキノン系染料及び顔料を含む着色剤、バインダー樹脂、架橋剤、光重合開始剤、及び溶媒を含むものである。

本発明に係るバインダー樹脂は、水性アルカリ現像液等のアルカリ性溶液に対しては可溶性で、水に対しては不溶性であるヒドロキシ芳香族重合体を含むことが好ましい。

前記バインダー樹脂は、本発明に係る架橋剤の存在下で架橋部を形成することができ、架橋される前には前記アルカリ性溶液に溶解されることができる。反面、架橋反応後には前記アルカリ性溶液に溶解されない性質を有する。

例えば、本発明に係るバインダー樹脂は、フェノール系高分子、アクリル系高分子等を含むことができる。前記フェノール系樹脂は、ホルムアルデヒド等のアルデヒド化合物とフェノール系化合物が縮重合され合成することができる。前記フェノール化合物としては、オルトクレゾール、メタクレゾール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、３，４−キシレノール、これらから誘導されたノボラック等が挙げられる。前記フェノール系化合物は、単独又は２以上の組合で使用されることができる。より詳細には、前記バインダー樹脂としては、ポリ（パラ−ヒドロキシスチレン）、ポリ（パラ−ヒドロキシ−アルファメチルスチレン）等のポリ（ビニルフェノール）；パラ−ヒドロキシスチレン、パラ−ヒドロキシ−アルファメチルスチレン、アセトキシスチレン、アクリル酸、又はメタクリル酸から共重合された共重合体；ヒドロキシフェニルカルボニル重合体又はノボラック／ポリ（ビニルフェノール）共重合体等が挙げられ、これらは単独又は２以上の組合で使用されることができる。

前記バインダー樹脂の含有量は、全体フォトレジスト組成物の質量に対して５乃至４０質量％であり得る。前記バインダー樹脂の含量が５質量％未満である場合、フォトレジスト膜の形態安定性が低く、前記バインダー樹脂の含量が４０質量％を超過する場合には、均一な厚みを有するフォトレジスト膜を得にくい。

本発明に係る架橋剤は、前記バインダー樹脂を架橋させることができるオリゴマーを含む。前記架橋剤は、露光領域のバインダー樹脂がアルカリ溶液に溶解されないようにして、フォトレジスト膜のパターン形成を可能にする。

前記架橋剤は、ウレア、メラミン、及びグリコールウレア等のアミン化合物、及びアミノプラストを含む。前記架橋剤の例としては、ウレア−ホルムアルデヒドオリゴマー、メラミン−ホルムアルデヒドオリゴマー、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒドオリゴマー、グリコールウリル−ホルムアルデヒドオリゴマー、ヘキサ（メトキシメチル）メラミンオリゴマー等が挙げられ、特に、ヘキサ（メトキシメチル）メラミンオリゴマーが好ましい。

前記架橋剤の含有量は、全フォトレジスト組成物の質量に対して１乃至１５質量％であり得る。前記架橋剤の含量が１質量％未満である場合、光重合が充分に進行されず、前記架橋剤の含量が１５質量％を超過する場合には、経済的に好ましくない。

本明細書における「光重合開始剤」とは、紫外線等の光の照射によって本発明に係る架橋剤の重合を開始することができる化合物をいうものである。

本発明に係る光重合開始剤としては、トリアジン系化合物、アセトフェノン系化合物、キサントン系化合物、ベンゾイン系化合物、及びイミダゾール系化合物等があり、これらは単独又は２以上の組合で使用されることができる。

前記トリアジン系化合物の具体的な例としては、２，４−ビストリクロロメチル−６−ｐ−メトキシスチリル−ｓ−トリアジン、２−ｐ−メトキシスチリル−４，６−ビストリクロロメチル−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−６−トリアジン、２−（２−ブロモ−４−メチルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン等がある。前記トリアジン系開始剤の場合、露光時、ハロゲン化合物のガスが発生され、マスク等の機器を汚染させることができ、透光性を低下させることができる。従って、前記トリアジン系開始剤の含有量は、全体フォトレジスト組成物の○質量％超〜１質量％未満で使用することが好ましい。

前記アセトフェノン系化合物の具体的な例としては、ベンゾフェノン、ｐ−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、２，２−ジクロロ−４−フェノキシアセトフェノン、４，４−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジブトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロリオフェノン、ｐ−ｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン等がある。又、前記キサントン系化合物の具体的な例としては、キサントン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−イソブチルチオキサントン、２−ドデシルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン等がある。

前記ベンゾイン系化合物の具体的な例としては、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ｔ−ブチルベンゾイルエーテル等のような化合物が挙げられる。

前記イミダゾール系化合物の具体的な例としては、２，２−ビス−２−クロロフェニル−４，５，４，５−テトラフェニル−２，１，２−ビイミダゾール、２，２−ビス（２，４，６−トリシアノフェニル）−４，４，５，５−テトラフェニル−１，２−ビイミダゾール等の化合物等がある。

本発明に係る光重合開始剤の含有量は、全体フォトレジスト組成物の質量に対して０．５乃至５質量％であり得る。前記光重合開始剤の含量が０．５質量％未満である場合、光重合が充分に進行されず、前記光重合開始剤の含有量が５質量％を超過する場合には、光吸収率が過度に増加して、フォトレジスト膜の下部で光重合が充分に進行されない。

本発明に係る顔料は、有機顔料又は無機顔料を全部使用することができる。前記有機顔料の具体的な例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等がある。又、前記無機顔料としては、酸化チタン、チタンブラック、カーボンブラック等が挙げられる。これらの顔料は、色組合をするために単独又は２以上の組合で使用されることができる。

本発明に係る顔料の含有量は、全体着色料の質量に対して５０質量％〜９５質量％で使用することが好ましい。５０質量％未満であれば、着色剤の熱安定性及び光安定性が低下する恐れがあり、９５質量％超であれば、光透過率上昇の効果は得られない。

本発明に係るアントラキノン系染料は、耐熱性及び耐光性に優れ、前記アントラキノン系染料は下記の化学式１で表示される化合物を含むことが好ましい。

前記Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立であって、アミン基、ヒドロキシル基、及び水素原子からなるグループのうち選択された一つであり、前記Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は、水素原子又は炭素数が１乃至４であるアルキル基で、ｎは自然数である。

前記アミン基は、アミノ基、アニリノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジブチルアミノ基などが挙げられる。

前記炭素数が１乃至４であるアルキル基は、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基などのアルキル基が挙げられる。

前記ｎは、自然数が好ましいが、自然数のなかでもｎは、１〜５がより好ましく、１〜３がさらに好ましい。

前記アントラキノン系染料は、約５２５ｎｍ乃至５３５ｎｍで最大吸光度を有することができる。又、前記アントラキノン系染料は、４９５ｎｍ乃至５０５ｎｍで最小吸光度を有することができる。

前記アントラキノン系染料の含有量は、全着色剤の質量に対して５乃至５０質量％であることが好ましく、前記着色剤の含有量は、全フォトレジスト組成物の質量に対して１０乃至６０質量％であることが好ましい。前記アントラキノン系染料の含有量が全着色剤の質量に対して５質量％未満である場合には、実質的に光透過率上昇の効果を得にくく、前記アントラキノン系染料の含有量が全体着色剤の質量に対して５０質量％を超過する場合には、熱安定性及び光安定性が低下される。前記着色剤の含有量が全フォトレジスト組成物の質量に対して１０質量％未満である場合、着色効果が充分でなく、前記着色剤の含有量が全フォトレジスト組成物の質量に対して６０質量％を超過する場合には光透過率が低下される。

本発明に係る溶媒としては、メタノール、エタノール等のアルコール類；テトラヒドロフラン等のエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類；メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のジエチレングリコール類；プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールブチルエーテルプロピオネートのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ４−メチル２−ペンタノン等のケトン類；及び酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ２−メチルプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシ２−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、３−ヒドロキシプロピオン酸メチル、３−ヒドロキシプロピオン酸エチル、３−ヒドロキシプロピオン酸プロピル、３−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、２−ヒドロキシ３−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−メトキシプロピオン酸ブチル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−エトキシプロピオン酸プロピル、２−エトキシプロピオン酸ブチル、２−ブトキシプロピオン酸メチル、２−ブトキシプロピオン酸エチル、２−ブトキシプロピオン酸プロピル、２−ブトキシプロピオン酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸プロピル、３−メトキシプロピオン酸ブチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸プロピル、３−エトキシプロピオン酸ブチル、３−プロポキシプロピオン酸メチル、３−プロポキシプロピオン酸エチル、３−プロポキシプロピオン酸プロピル、３−プロポキシプロピオン酸ブチル、３−ブトキシプロピオン酸メチル、３−ブトキシプロピオン酸エチル、３−ブトキシプロピオン酸プロピル、３−ブトキシプロピオン酸ブチル等のエステル類等が挙げられ、これらは単独又は２以上の組合で使用されることができる。特に、溶解性及び各成分との反応性に優れ、塗布膜の形成が容易であるグリコールエーテル類、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、及びジエチレングリコール類が好ましい。

前記溶媒の含有量は、全フォトレジスト組成物の質量に対して２０乃至７０質量％であることが好ましい。前記溶媒の含有量が２０質量％未満である場合には、フォトレジスト組成物の粘性が増加して、均一なフォトレジスト膜を形成しにくく、前記溶媒の含有量が７０質量％を超過する場合には、充分な厚みのフォトレジスト膜を形成しにくい。

本発明に係るフォトレジスト組成物は、界面活性剤、顔料分散剤、接着剤等の添加剤を更に含むことができる。前記添加剤の質量は、前記全体フォトレジスト組成物の質量に対して１乃至３質量％であることが好ましい。前記添加剤の含有量が１質量％未満である場合には、フォトレジスト膜の接着特性等が低下されることができ、前記添加剤の含有量が３質量％を超過する場合には、現像が不均一になる恐れがある。

本発明に係る界面活性剤は、感光性組成物の塗布性や現像性を向上させるために使用する。このような界面活性剤としては、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、Ｆ１７１、Ｆ１７２、Ｆ１７３（商品名：大日本インク社、日本）、ＦＣ４３０、ＦＣ４３１（商品名：住友３Ｍ社、日本）、ＫＰ３４１（商品名：シンワル化学工業社、韓国）等がある。

本発明に係る顔料分散剤の具体的な例としては、ポリアルキレンイミンとガラスカルボキシル基を有するポリエステルとの反応によって形成されたアミドやその塩、ポリカルボキシル酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボキシル酸、ポリカルボキシル酸アミン塩、ポリカルボキシル酸アンモニウム塩、ポリカルボキシル酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、水酸基含有ポリカルボキシル酸エステルや、これらの変性物、（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等を使用することができ、これらは単独又は２以上の組合で使用されることができる。

本発明に係る接着剤は、基板との接着性を向上させる。このような接着剤としては、カルボキシル基、メタクリル基、イソシアネート基、エポキシ基等の反応性置換基を有するシランカップリング剤等が使用されることができる。具体的な例としては、 γ−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン等がある。これらは、単独又は２以上の組合で使用されることができる。

本発明に係るフォトレジスト組成物は、スプレー法、ロールコーター法、回転塗布法等の塗布方式を利用して基板に塗布され、プリベーク過程を通じて塗布膜に形成される。

カラーフィルタ基板の製造方法
図２乃至図６は、本発明の一実施例によるカラーフィルタ基板の製造方法を示す断面図である。

図２を参照すると、ベース基板２０１上に光遮断層２０２を形成する。前記光遮断層は、黒色顔料を含む有機物、クロム、酸化クロム等で形成されることが好ましく、本発明に係る光遮断層は、一般的にはブラックマトリックスと同義である。

図３を参照すると、前記光遮断層２０２が形成されたベース基板２１０上にフォトレジスト組成物を塗布してフォトレジスト膜２０３を形成する。前記フォトレジスト組成物は、アントラキノン系染料及び顔料を含む着色剤、バインダー樹脂、架橋剤、光重合開始剤、及び溶媒を含む。

前記アントラキノン系染料は、５２５ｎｍ乃至５３５ｎｍで最大吸光度を有することができ、前記アントラキノン系染料は、下記の化学式１で表示される化合物を含むことができる。

前記Ｒ_１及びＲ_２はアミン基、ヒドロキシル基、及び水素原子からなるグループのうち選択された一つで、前記Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は、水素原子又は炭素数が１乃至４であるアルキル基で、ｎは自然数である。

前記アミン基は、アミノ基、アニリノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジブチルアミノ基などが挙げられる。

前記炭素数が１乃至４であるアルキル基は、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基などのアルキル基が挙げられる。

前記ｎは、自然数が好ましいが、自然数のなかでもｎは、１〜５がより好ましく、１〜３がさらに好ましい。

例えば、前記フォトレジスト組成物はスプレー法、ロールコーター法、回転塗布法等の塗布方式を利用して基板に塗布されることができる。

次ぎに、前記フォトレジスト膜２０３をポストベークして、前記カラーレジスト組成物の溶媒の一部を除去する。前記ポストベーキングは、前記フォトレジスト膜に含まれたバインダー樹脂を分解させず溶媒のみ除去する。前記溶媒が除去された後、前記フォトレジスト膜２０３の厚みは２μｍ以下である。

次ぎに、露光装置のマスクステージ上に所定のパターンが形成されたマスクを位置させ、前記フォトレジスト膜２０３上に前記マスクを整列させるアライン工程を行う。その後、前記マスクに光を一定時間照射することにより、前記フォトレジスト膜２０３の所定部位が前記マスクを透過した光に選択的に露出される。

前記露光工程で使用することができる光の例としては、紫外線（ＵＶ ｒａｙ）、Ｇ−ラインレイ（Ｇ−ｌｉｎｅ ｒａｙ）、Ｉ−ラインレイ（Ｉ−ｌｉｎｅ ｒａｙ）、クリプトンフロライドレーザー（ｌａｓｅｒ ｏｆ ＫｒＦ）、アルゴンフロライドレーザー（ｌａｓｅｒ ｏｆ ＡｒＦ）、電子ビーム（ｅ−ｂｅａｍ）、Ｘ−ｒａｙ等が挙げられ、好ましくは、Ｉ−ラインレイ、Ｇ−ラインレイを使用する。これによって、前記光が照射された部位のフォトレジスト膜は、前記光が照射されない部位のフォトレジスト膜と異なる溶解度を有することになる。

図４を参照すると、現像液を利用して前記露光されないフォトレジスト膜２０３を除去してカラーフィルタパターン２０４を形成する。前記カラーフィルタパターン２０４は、前記光遮断層２０２の一部をカバーすることができる。

上記説明は一色ぶんの工程について説明したが、複数色のカラーフィルターを形成する場合には、各色ごとに上記工程を繰り返す。

図５を参照すると、前記光遮断層２０２及び前記カラーフィルタパターン２０４をカバーする保護膜２０５を形成する。前記保護膜２０５は、前記光遮断層２０２及び前記カラーフィルタパターン２０４を保護して、例えば、シリコン窒化物、シリコン酸化物、有機物質等で形成されることができる。

なお、保護膜は各色ごとにコーティングしてもよく、全カラーフィルターをケイセイ後に保護膜を形成してもよい。

図６を参照すると、前記保護膜２０５上に透明導電層（図示せず）を積層する。前記透明導電層は、一例として、インジウムティンオキサイド又はインジウムジンクオキサイドで構成される。その後、フォトリソグラフィ工程で前記透明な導電層をエッチングして共通電極層２０６を形成する。

以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。

実施例１
溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート２００ｇにバインダー樹脂として分子量が６０００であるメタ−クレゾール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂（Ｍｗ／Ｍｎ＝１．６９）１００ｇ、架橋剤としてヘキサ（メトキシメチル）メラミンオリゴマー１０ｇ、光重合開始剤としてベンゾフェノン３．０ｇ、顔料としてＣ．Ｉピグメントブルー１５：６ ３６ｇ、及び下記化学式２の化合物４ｇを混合して、攪拌及びろ過してフォトレジスト組成物を調製した。

なお、上記化学式＜２＞の最大吸光度は５３０ｎｍで、最小吸光度は約５００ｎｍである。

比較例１
溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート２００ｇに、バインダー樹脂として分子量が６０００であるメタ−クレゾール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂（Ｍｗ／Ｍｎ＝１．６９）１００ｇ、架橋剤としてヘキサ（メトキシメチル）メラミンオリゴマー１０ｇ、光重合開始剤としてベンゾフェノン３．０ｇ、着色剤としてＣ．Ｉピグメントブルー１５：６ ３６ｇ、及びＣ．Ｉピグメントバイオレット２３ ４ｇを混合して、攪拌及びろ過してフォトレジスト組成物を調製した。

実験例−フォトレジスト組成物の特性測定
前記実施例１及び比較例１のフォトレジスト組成物を基板に塗布して乾燥させて複数のフォトレジスト膜を形成した。その後、各フォトレジスト膜の耐熱性、耐光性、及び各フォトレジスト膜を通過する光の輝度及び色相を測定した。より詳細に説明すると、ＣＩＥ標準表色系によって反射又は透過分光測定器を利用して、各フォトレジスト膜の明度（Ｙ）、色座標で青色のｘ軸値（ｘ）、色座標で青色のｙ軸値（ｙ）を測定した。

又、各フォトレジスト膜を約２３０℃で約２時間加熱した後の色相の第１変化度（ΔＥ１）を測定した。又、各フォトレジスト膜をキセノンランプに約２００時間露出させた後、各フォトレジスト膜の色相の第２変化度（ΔＥ２）を測定した。前記ΔＥ１及びΔＥ２の値は、ＣＩＥ Ｌａｂ表色系によって測定された色相値から次の式によって計算した。

ΔＥ＝[（ΔＬ）^２＋（Δａ）^２＋（Δｂ）^２]^１／２
これに得られた測定結果を下記表１に示した。

図１は、前記実施例１及び比較例１の組成物を利用して形成された各フォトレジスト膜のコントラストを示すグラフである。四角形点は、前記実施例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜のコントラストを示し、三角形点は前記比較例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜のコントラストを示す。実線は、前記実施例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜のコントラストに基づいて書かれた線形回帰線で、点線は、前記比較例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜のコントラストに基づいて書かれた線形回帰線である。前記グラフの垂直軸はコントラスト値を示し、水平軸は色座標で青色のｙ軸値（Ｂｙ）を示す。

表１及び図１を参照すると、前記実施例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜の明度が前記比較例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜の明度より高かった。従って、実施例１の組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜の光透過度が比較例１に対して高いことがわかる。

前記実施例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜の耐熱性及び耐光性は、前記比較例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜の耐熱性及び耐光性より低かった。しかし、実際作用可能な耐熱性及び耐光性の範囲を考慮する時、前記実施例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜は、比較的優れた耐熱性及び耐光性を有することがわかる。

又、前記実施例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜のコントラストは、前記比較例１のフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜のコントラストより高いことがわかる。例えば、前記図１の水平軸の値が０．０９である時、前記実線の垂直軸の値は約２２４３で、前記比較例１の点線の垂直軸の値は約１５９１であった。

以上で説明したように、本発明のフォトレジスト組成物は、着色剤としてアントラキノン染料は顔料の混合物を含む。前記フォトレジスト組成物を利用して形成されたカラーフィルタは高い光透過率を有する。従って、液晶表示装置のコントラストを改善することができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の一実施例によるフォトレジスト組成物を利用して形成されたフォトレジスト膜のコントラストを示すグラフである。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例によるカラーフィルタ基板の製造方法を示す断面図である。

符号の説明

２０１ ベース基板、
２０２ 光遮断層、
２０４ カラーフィルタパターン、
２０５ 保護層、
２０６ 共通電極層。

Claims (16)

1. アントラキノン系染料及び顔料を含む着色剤と、
   バインダー樹脂と、
   架橋剤と、
   光重合開始剤と、
   溶媒と、を含むフォトレジスト組成物。
2. 前記アントラキノン系染料は、下記の化学式１：
   

   

   前記Ｒ_１及びＲ_２はアミン基、ヒドロキシル基、及び水素原子からなる群から選択された一つ以上であり、
   前記Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は、水素原子又は炭素数が１乃至４であるアルキル基で、ｎは自然数である、
   で表示される化合物を含むことを特徴とする請求項１記載のフォトレジスト組成物。
3. 前記アントラキノン系染料は、下記の化学式２：
   

   

   で表示される化合物を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のフォトレジスト組成物。
4. 前記着色剤の含有量は、全フォトレジスト組成物の質量に対して１０乃至６０質量％であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフォトレジスト組成物。
5. 前記アントラキノン系染料の含有量は、前記着色剤の質量に対して５乃至５０質量％であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフォトレジスト組成物。
6. 前記アントラキノン系染料は、５２５ｎｍ乃至５３５ｎｍで最大吸光度を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフォトレジスト組成物。
7. 前記バインダー樹脂は、フェノール系樹脂及びアクリル系樹脂のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のフォトレジスト組成物。
8. 前記顔料は、有機顔料であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフォトレジスト組成物。
9. 顔料分散剤、接着剤、及び界面活性剤からなる群から選択された少なくとも１つを含む添加剤を、更に含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか1項に記載のフォトレジスト組成物。
10. 前記添加剤の含有量は、前記全フォトレジスト組成物の質量に対して１乃至３質量％であることを特徴とする、請求項９記載のフォトレジスト組成物。
11. ベース基板上に光遮断層を形成する段階と、
    前記ベース基板上にアントラキノン系染料及び顔料を含む着色剤、バインダー樹脂、架橋剤、光重合開始剤、及び溶媒を含むフォトレジスト組成物を塗布してフォトレジスト膜を形成する段階と、
    前記フォトレジスト膜を選択的に露光する段階と、
    前記露光されたフォトレジスト膜を現像してカラーフィルタパターンを形成する段階と、を含むカラーフィルタ基板の製造方法。
12. 前記アントラキノン系染料は、下記の化学式１：
    

    

    前記Ｒ_１及びＲ_２はアミン基、ヒドロキシル基、及び水素原子からなるグループのうち選択された一つで、前記Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、及びＲ_６は、水素原子又は炭素数が１乃至４であるアルキル基で、ｎは自然数である、
    で表示される化合物を含むことを特徴とする請求項１１記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
13. 前記アントラキノン系染料は、下記の化学式２：
    

    

    で表示される化合物を含むことを特徴とする請求項１１記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
14. 前記アントラキノン系染料は、５２５ｎｍ乃至５３５ｎｍで最大吸光度を有することを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
15. 前記カラーフィルタパターン及び前記光遮断層をカバーする保護膜を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか1項に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
16. 前記保護膜上に共通電極層を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５記載のカラーフィルタ基板の製造方法。

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