JP2001312072A - 感光性樹脂用現像液、現像方法、および光学的カラーフィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光性樹脂への浸透性を改良し、現像溶解性
を高め、現像液中での異物の異常発生を大幅に低減した
感光性樹脂用現像液、現像方法、およびこの現像方法に
よった光学的カラーフィルターの製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 アルカリ成分および／または有機溶媒成
分を基本成分とする現像液に、少なくとも１種のノニオ
ン系界面活性剤、および少なくとも１種の抗菌防かび剤
が配合されてなる感光性樹脂用現像液、これを用いた現
像方法、および光学的カラーフィルターの製造方法を要
旨とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光性樹脂用現像
液、現像方法、および光学的カラーフィルターの製造方
法に関する。さらに詳しくは、感光性樹脂への浸透性を
改良し、かつ、現像液中での微生物の繁殖を抑制するこ
とにより、現像溶解性を高め、しかも現像液中での微生
物などの異物発生を大幅に低減した感光性樹脂用現像
液、現像方法、およびそれを用いた光学的カラーフィル
ターの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、感光性樹脂を現像するために
多数の現像液、現像方法が提案され、実用化されてい
る。感光性樹脂（レジスト）は、コンパクトディスク
（ＣＤ）などの光ディスクの製造工程、ハードディスク
などの磁気記録媒体における凹凸形状を有する基板の製
造工程、ＰＳ板などの印刷板、半導体集積回路製造、お
よび光学的カラーフィルターなどに利用されている。感
光性樹脂の中には、感光性樹脂組成中に顔料を分散含有
している顔料分散型感光性樹脂（カラーレジスト）があ
り、この顔料分散型感光性樹脂を現像する際には、顔料
粒子の凝集を破壊して現像液を浸透させる必要があり、
現像液の浸透性を高めるために、界面活性剤を添加して
使用されることが多い。

【０００３】顔料分散型感光性樹脂を用いた製品の代表
例としては、例えば光学的カラーフィルターが挙げられ
る。カラーテレビ、液晶表示素子、カメラなどに好適に
使用される光学的カラーフィルターは、ブラックマトリ
クスを設けた透明基板の表面に、赤、緑、青の３種の異
なる色相により、１０〜１５０μｍ幅のストライプ状や
モザイク状などの色パターンを、数μｍの精度で形成し
て製造される。

【０００４】上記のカラーフィルターは、黒色材料が分
散された光重合性組成物を透明基板上に塗布した後、加
熱乾燥、画像露光、現像および熱硬化の各処理を行って
ブラックマトリクスを形成し、次いで、赤、緑、青の材
料が各々分散された各光重合性組成物を使用し、上記の
ブラックマトリクス形成面に、塗布、加熱乾燥、画像露
光、現像および熱硬化の各処理を行い、これを繰り返し
て各色の画素画像を形成することによって製造すること
ができる（例えば、特開平２−９０２号公報参照）。ま
た、ブラックマトリクスは、樹脂以外にクロムなどの金
属遮光膜も一般的に用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の各現像工程にお
いては、通常、水などの不活性液状の媒体にアルカリ成
分（剤）を溶解したアルカリ現像液が用いられる。アル
カリ成分（剤）のみの現像液も提案されているが、上記
したような顔料の凝集に対する浸透性向上のために、例
えば界面活性剤などを使用した現像液も使用されてい
る。用いる界面活性剤としては、浸透性をある程度有
し、かつ分散性の高いものが好ましく、例えば、ポリオ
キシエチレン系に代表されるノニオン系界面活性剤など
が挙げられる。また、アニオン系界面活性剤、カチオン
系界面活性剤なども挙げられるが、通常、これらのみを
積極的に添加した現像液を用いると、現像時の浸透分散
性が悪化し、現像時に剥離片を形成する剥離現像とな
り、これら剥離片の再付着による「画素欠陥」が増加す
る場合がある。

【０００６】一方、光学的カラーフィルターなどの感光
性樹脂（レジスト）を用いる製造プロセスは、異物付着
による欠陥発生の防止などの目的で、クリーンルーム内
で実施されるのが一般的である。しかしながらプロセス
の完全無人化が困難なことや、現像液槽内への顔料の付
着汚れの洗浄操作などで人手の介在が必要なことから、
微生物の混入は避けられず、微生物の発生、増殖が問題
となる。工業的使用場面においては、現像液中における
微生物発生は問題であり、また工業的使用場面では、現
像液は循環して使用に供されることが多く、これも前述
した微生物の増殖を助長する一因となっており、改善が
必要である。

【０００７】これは、このように現像液中で微生物が増
殖した場合には、それらの死骸も含めて、多くは顔料凝
集粒子を取り込んだ形で粘着質の固まりを形成するから
である。これらの固まりは最大で直径が数mmの大きさの
固まりに成長し、これら固まりは基板面に付着して「画
素欠陥」の原因となる。またそれだけでなく、現像液の
スプレーノズル先端部に滞留し、しばしばノズルを閉塞
させる。スプレーノズルが不規則に閉塞すると、現像が
面内不均一に進行するので、いわゆる「現像ムラ」の原
因となり、製品の品質上、重大な欠陥となる。

【０００８】また、上記固まりを形成する前段階におい
ても、微生物の増加に伴って、感光性樹脂面への何らか
の作用により、現像溶解性の低下が起こる。こうした作
用は面内不均一に起こるため、直ちに現像の不均一化に
つながる。現像の不均一化は、程度が進むと上記した
「現像ムラ」となり、品質上大きな問題となる。

【０００９】現像液における微生物対策としては、例え
ば特開昭６３−２２６６５７号公報に、防腐剤および／
または殺菌剤を含有した感光性平板用現像液が提案され
ている。しかし同公報に記載された技術は、ＰＳ版の現
像に関するものであり、ノニオン系界面活性剤との併用
に関する記載がなく、逆にアニオン系界面活性剤などの
積極的な添加すら詠っている。これでは前記の通り、現
像時の浸透分散性が悪化し、現像時に剥離片を形成する
剥離現像となり、これら剥離片の再付着による「画素欠
陥」が増加する。

【００１０】ＰＳ板とは異なり、精密な現像精度が要求
されるカラーフィルターなどの製造における顔料分散型
感光性樹脂の現像においては、ノニオン系界面活性剤の
添加による浸透分散性の付与により高い現像溶解性が得
られるという点からも、上記公報に記載の内容では、総
合的な現像プロセスの改善という点において、未だ不十
分な内容であった。

【００１１】本発明者らは、アルカリ現像液中において
ノニオン系界面活性剤が微生物の好適な栄養源となり、
現像液中に微生物が混入すると瞬時に増殖するころを見
出した。この異物増殖を抑制すべく鋭意検討の結果、現
像液の基体成分に少なくとも１種のノニオン系界面活性
剤と、少なくとも１種の抗菌防かび剤を配合して現像を
行うと、現像液の感光性樹脂の現像溶解性を高め、か
つ、異物発生を同時に抑制することができ、これにより
「画素欠陥」および「現像ムラ」の発生が同時に抑制す
ることができ、製品品質の向上、および製品歩留まりの
向上をはかることができることを見出し、本発明を完成
した。特に、現像溶解性の向上、即ち「現像ムラ」の改
善においては、上記２種類の配合剤が、それぞれ別の作
用機構で働くため、単独で添加した場合に得られる効果
からは容易に想起し得ない、相乗効果的な作用効果が発
揮されることを見出した。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、アルカリ成分および／または有機溶媒
成分を基本成分とする感光性樹脂用現像液に、少なくと
も１種のノニオン系界面活性剤、および少なくとも１種
の抗菌防かび剤が配合されてなることを特徴とする、感
光性樹脂用現像液を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の第１発明に係る感光性樹脂用現像液は、現像に
供される感光性樹脂の種類によって異なるが、水などの
不活性液体を媒体とし、基本成分が配合される。基本成
分としては、好ましくは、アルカリ成分（剤）および有
機溶媒成分の少なくとも一方を含有するものである。ア
ルカリ成分としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリ
ウム、メタケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン
酸カリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウ
ム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、
水酸化アンモニウムのような無機アルカリ化合物類、モ
ノ−、ジ−またはトリエタノールアミン、モノ−、ジ
−、またはトリメチルアミン、モノ−、ジ−またはトリ
エチルアミン、モノ−、またはジイソプロピルアミン、
n-ブチルアミン、モノ−、ジ−、またはトリイソプロパ
ノールアミン、エチレンイミン、エチレンジイミン、テ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、コ
リンなどの有機アルカリ化合物類が挙げられる。

【００１４】上記アルカリ成分（剤）は、１種でも２種
以上の混合物であってもよい。上記アルカリ成分の感光
性樹脂用現像液中の濃度は、適宜選択することができる
が、０．０１〜５重量％の範囲とするのが好ましく、中
でも０．１〜２重量％が特に好ましい。

【００１５】有機溶媒成分としては、例えば、酢酸エチ
ル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸ベン
ジル、アセト酢酸エチル、乳酸エチル、3-エトキシプロ
ピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチルのよう
なカルボン酸エステル類、エチレングリコールモノブチ
ルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ルアセテート、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエ
ーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエー
テル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチ
レングリコールジエチルエーテルのようなグリコールエ
ーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、シクロヘキサノンのようなケトン類、ベ
ンジルアルコール、エトキシエトキシエタノール、n-ア
ミルアルコール、メチルアミルアルコール、4-フェニル
-1−ブタノール、β−フェネチルアルコール、3-フェニ
ル-1−プロパノールのようなアルコール類、キシレンの
ような芳香族炭化水素類、ジクロロメタン、ジクロロエ
タンのようなハロゲン化炭化水素等が挙げられる。

【００１６】上記有機溶媒成分は、１種でも２種以上の
混合物であってもよい。上記有機溶媒成分の感光性樹脂
用現像液中の濃度は、適宜選択することができるが、中
でも０．１〜１０重量％の範囲とするのが好ましく、中
でも１〜３重量％が特に好ましい。

【００１７】本発明に係る感光性樹脂用現像液は、上記
の基体成分に、少なくとも１種のノニオン系界面活性
剤、および少なくとも１種の抗菌防かび剤が配合されて
なる。

【００１８】ノニオン系界面活性剤としては、例えばポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルアリルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセ
リン脂肪酸エステルなどが挙げられる。これらのノニオ
ン系界面活性剤は、少なくとも１種配合するものとし、
２種類以上を任意の割合で組合わせて配合することもで
きる。

【００１９】本発明に係る感光性樹脂用現像液における
ノニオン系界面活性剤の濃度は、低すぎると添加の目的
が達成されず、高すぎても濃度に比例した効果が期待で
きず、逆に発泡などの弊害が生ずる場合がある。ノニオ
ン系界面活性剤の感光性樹脂用現像液中含有濃度は、
０．０１〜５重量％範囲で選ぶことができる。中でも好
ましいのは０．０５〜１重量％である。

【００２０】本発明において抗菌防かび剤とは、抗菌
剤、殺菌剤、静菌剤、および防かび剤と称されるものを
も含むものであって、カビ、バクテリアに代表される微
生物を死滅、および／または、微生物の繁殖を抑制する
作用を有するものをいう。具体的には、例えば、アルコ
ール系、フェノール系、アルデヒド系、カルボン酸系、
エステル系、エーテル系、ニトリル系、過酸化物・エポ
キシ系、ハロゲン系、ピリジン・キノリン系、トリアジ
ン系、イソチアゾロン系、イミダゾール・チアゾール
系、アニリド系、ヒグアナイド系、ジスルフィド系、チ
オカーバメート系、糖質系、トロポロン系、界面活性剤
系、有機金属系の抗菌防かび剤などが挙げられる。中で
も界面活性剤系抗菌防かび剤が、好適である。

【００２１】界面活性剤系抗菌防かび剤としては、例え
ばアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド
（塩化ベンザルコニウム）、ジデシルジメチルアンモニ
ウムクロライド、セチルジメチルベンジルアンモニウム
クロライド（セタルコニウム）、オクタデシルアミン酢
酸塩、３−（トリメトキシシリル）プロピルジメチルオ
クタデシルアンモニウムクロライド（DC-5700)、ポリ
［ポリメチレン（ジメチルイミニオ）クロライド］（ア
イオネン）、ポリ［オキシエチレン（ジメチルイミニ
オ）エチレン（ジメチルイミニオ）エチレンジクロライ
ド］（ポリオキシアルキレンアンモニウム）、アルキル
（ジアミノエチル）グリシン塩酸塩（テゴ−51）などが
挙げられる。これらの中でも、塩化ベンザルコニウムが
好ましい。

【００２２】本発明に係る感光性樹脂用現像液における
抗菌防かび剤の濃度は、低すぎると添加の目的が達成さ
れず、高すぎても濃度に比例した効果が期待できず、逆
に現像性悪化などの不都合が表れて好ましくない。抗菌
防かび剤の濃度は、抗菌防かび剤の種類にもよるが、
０．０００１重量％〜１重量％の範囲で選ぶことができ
る。中でもより好ましいのは、０．０００２〜０．０１
重量％の範囲である。

【００２３】本発明において添加した抗菌防かび剤の効
果により、現像液中の微生物の総数は、当然のことなが
ら著しく減少するが、結果的に総数として１０⁴ＣＦＵ
／ml以下であることが好ましい。現像液中の微生物の総
数が１０⁴ＣＦＵ／ml以上存在すると、前記したとおり
粘着質の固まりを形成しはじめ、画素欠陥の発生率が増
加すると同時に、現像溶解性の面からも感光性樹脂表面
（非画像部）に対して何らかの悪影響を及ぼすため、溶
解性が低下し、ひいては現像ムラを惹起するなど、種々
の不都合を生じて好ましくない。現像液中の微生物の総
数は、１０³ＣＦＵ／ml以下に制御するのがより好まし
い。

【００２４】本発明に係る感光性樹脂用現像液には、上
記したノニオン系界面活性剤に加えて本発明の目的や諸
効果を損ねない範囲で、アニオン系界面活性剤を配合す
ることもできる。前記した通り、感光性樹脂用現像液に
アニオン系界面活性剤のみを積極的に配合すると、通常
「画素欠陥」の増加の原因となるが、ノニオン系界面活
性剤と併用することによって、感光性樹脂の浸透分散性
を良好に保ちかつ浸透性を向上させ、更なる溶解性改善
やパターン端部の直線性改良などの効果が発揮されるこ
とがある。

【００２５】アニオン系界面活性剤の配合濃度は、０．
０１〜５重量％、中でも０．０５〜１重量％とするのが
好ましい。配合量が少なすぎると十分な効果が発現され
ず、多すぎてもそれ以上の効果は得られず、逆に発泡な
どの弊害が顕れることがある。添加するアニオン系界面
活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスル
ホコハク酸塩などが挙げられる。

【００２６】本発明に係る感光性樹脂用現像液には、さ
らにキレート剤を配合することができる。感光性樹脂用
現像液中に含まれる金属等のカチオン不純物は、各種界
面活性剤の効果を阻害することがあるが、キレート剤を
配合することにより、これら不純物と錯体を作り、金属
等のカチオン不純物による悪影響を防ぐことができる。
キレート剤の配合濃度は、少なすぎると十分な効果が発
現されず、多すぎても配合量に比例した効果は得られず
意味がない。配合濃度は、０．０１〜５重量％の範囲が
好ましく、より好ましいのは０．０５〜１重量％であ
る。配合できるキレート剤の具体例としては、例えばエ
チレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）などが挙げられる。

【００２７】本発明に係る現像液にて現像される感光性
樹脂（レジスト）は、感光性能を有するものであれば、
いずれも現像対象とすることができる。特に顔料分散型
レジストにおいては、本発明の効果が顕著に発揮される
ので好ましい。以下、本発明を例に挙げて説明する。

【００２８】次に、本発明に係るカラーフィルターの製
造方法について説明する。カラーフィルターの製造に当
たっては、まず、赤、緑、青の材料が各々分散された各
光重合性組成物を使用し、樹脂ブラックマトリクス形成
面、またはクロム化合物その他の遮光金属材料を用いて
形成した金属ブラックマトリクス形成面上に、塗布、加
熱乾燥、画像露光、現像および熱硬化の各処理を行っ
て、各色の画素画像を形成する。ついで、前記の感光性
樹脂用現像液を使用して、上記の各現像処理を行う。

【００２９】本発明のカラーフィルターの製造方法に用
いるブラックマトリックス（樹脂ブラックマトリック
ス）の製造方法においては、黒色の材料が分散された光
重合性組成物を使用し、透明基板上に、塗布、加熱乾
燥、画像露光、現像および熱硬化の各処理を行って、画
素画像を形成する。ついで、前記の感光性樹脂用現像液
を使用して上記の現像工程を行う。ブラックマトリクス
およびカラーフィルターの透明基板としては、プラスチ
ックシート、ガラス板などが使用され、プラスチックシ
ートの材料としては、ポリエチレンテレフタレートなど
のポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン
などのポリオレフィン系樹脂が挙げられる。

【００３０】透明基板上へのブラックマトリクスの形成
は、樹脂または金属遮光膜によって形成されるが、その
うち金属ブラックマトリクスは、遮光金属材料として、
金属クロム、酸化クロム、窒化クロムなどのクロム化合
物、ニッケルとタングステンとの合金系材料が用いられ
る。これらの金属遮光膜は、一般にスパッタリングによ
って形成され、ポジ型フォトレジストにより、透明基板
上へ膜状に所望のパターンを形成した後、クロムに対し
ては硝酸第二セリウムアンモニウム＋過塩素酸などのエ
ッチング液、その他の材料に対しては、材料に応じたエ
ッチング液を用いて蝕刻し、最後にポジ型フォトレジス
トを専用の剥離剤で剥離してブラックマトリクスを形成
する。

【００３１】透明基板およびブラックマトリクス形成基
板には、接着性などの表面物性の改良のため、必要に応
じ、コロナ放電処理、オゾン処理、シランカップリング
剤やウレタンポリマーなどの各種ポリマーの薄膜形成処
理などを行うことができる。透明基板の厚さは、通常
０．０５〜１０mm、好ましくは０．１〜７mmの範囲とさ
れる。また、各種ポリマーの薄膜形成処理を行う場合、
その膜厚は、通常０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．
０５〜５μｍの範囲とされる。

【００３２】樹脂ブラックマトリクス用黒色材料として
は、通常カーボンブラック、他の色材料としては、通
常、赤色、緑色、青色の染顔料が使用されるが、この
他、必要に応じ、金属粉、白色顔料、蛍光顔料なども使
用することができる。

【００３３】カーボンブラックおよび染顔料の具体例と
しては、三菱カーボンブラックＭ１０００、三菱カーボ
ンブラックＭＡ−１００、三菱カーボンブラック＃４
０、ビクトリアピュアブルー（４２５９５）、オーラミ
ンＯ（４１０００）、カチロンブリリアントフラビン
（ベーシック１３）、ローダミン６ＧＣＰ（４５１６
０）、ローダミンＢ（４５１７０）、サクラニンＯＫ
７０：１００（５０２４０）、エリオグラウシンＸ（４
２０８０）、ＮＯ．１２０／リオノールイエロー（２１
０９０）、リオノールイエローＧＲＯ（２１０９０）、
シムラファーストイエローＧＲＯ（２１０９０）、シム
ラファーストイエロー８ＧＦ（２１１０５）、ベンジジ
ンイエロー４Ｊ−５６４Ｄ（２１０９５）、シムラーフ
ァーストレッド４０１５（１２３５５）、リオノールレ
ッド７Ｂ４４０１（１５８５０）、ファーストゲンブル
ーＪＧＲ−Ｌ（７４１６０）、リオノールブルーＳＭ
（２６１５０）、リオノールブルーＥＳ（ピグメントブ
ルー１５：６、ピグメントブルー１５３６）、リオノー
ゲンレッドＧＤ（ピグメントレッド１６８、ピグメント
レッド１０８）、リオノールグリーン２ＹＳ（ピグメン
トグリーン３６）などが挙げられる｛なお、上記のカッ
コ内の数字はカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）を意味す
る｝。

【００３４】光重合性組成物中に分散される色材料の量
は、全固形分に対し、通常１０〜７０重量％、好ましく
は２０〜６０重量％の範囲で選ばれる。光重合性組成物
は、かかる高い色材料含有率の状態において、透明基板
との接着性が高く、高画質な色材画素画像を与える機能
が要求される。

【００３５】上記の光重合性組成物には、上記色材料の
ほか、光を吸収してラジカルを発生する光重合開始系
と、当該ラジカルにより重合が誘起される付加重合性の
エチレン性不飽和二重結合を少なくとも１個有する化合
物（以下「エチレン性化合物」と称す）を配合し、ま
た、相溶性、皮膜形成性、現像性、接着性などの光重合
性層の改善のため、結合剤としての有機高分子物質を配
合することができる。

【００３６】上記の光重合開始系としては、次のような
化合物が挙げられる。即ち、黒の光重合性層は、光重合
性層上よりパターンマスクを介して画像露光されるた
め、黒の光重合性組成物に使用される光重合開始系とし
ては、紫外光〜可視光に感度を有する化合物を適宜使用
し、画像露光に際してはそれに相当する露光光源を使用
する。

【００３７】また、赤、緑、青の各光重合性層において
も、各色のパターンマスクを介した露光やその他の方法
により、前記ブラックマトリクスパターン間に、赤、
緑、青の画素画像パターンを形成するため、ブラックマ
トリクスパターンの場合と同様、光重合開始系として
は、紫外光〜可視光に感度を有する化合物、中でも４５
０nm以下、特に４００nm以下の波長に分光感度を有する
化合物が好ましい。

【００３８】上記の波長の紫外光を吸収してラジカルを
発生する光重合開始系としては、例えば「ファインケミ
カル」（１９９１年、３月１日号、Vol.20、No.4)の第
１６〜２６頁に記載されている、ジアルキルアセトフェ
ノン系、ベンゾイン、チオキサントン誘導体などのほ
か、特開昭５８−４０３０２３号公報、特公昭４５−３
７３７７号公報に記載のヘキサアリールビイミダゾール
系、Ｓ−トリハロメチルトリアジン系、特開平４−２２
１９５８号、特開平４−２１９７５６号公報に記載のチ
タノセンとキサンテン色素、アミノ基またはウレタン基
を有する付加重合可能なエチレン性飽和二重結合含有化
合物を組合せた系などが挙げられる。

【００３９】エチレン系化合物としては、単量体、また
は側鎖もしくは主鎖にエチレン性不飽和二重結合を有す
る重合体のいずれでもよい。具体的には、脂肪族ポリヒ
ドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル（例え
ば、エチレングリコールジアクリレート、ペンタエリス
リトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘ
キサアクリレートなどのエチレン性化合物）、またはア
クリル酸エステル若しくはメタクリル酸エステルの単量
体などが挙げられる。

【００４０】光重合性組成物の結合剤として使用される
有機高分子物質としては、メチル（メタ）アクリル酸、
ベンジル（メタ）アクリル酸などの（メタ）アクリル酸
のアルキルエステル、酢酸ビニル、アクリロニトリルな
どからなる重合体が挙げられる。中でも、塗膜の強度、
耐久性、基板接着性の観点から、スチレン、α−メチル
スチレン、ベンジル（メタ）アクリレートなどのフェニ
ル基を有する共重合モノマーを含有する共重合体、また
は当該共重合体に１〜５０モル％のエポキシ（メタ）ア
クリレートが付加された反応物が挙げられる。

【００４１】上記の各成分の配合量は、次の通りであ
る。すなわち、色材料以外の光重合性組成物の固形分全
量に対し、光重合性開始系は、通常０．１〜４０重量
％、好ましくは０．２〜３０重量％、エチレン性化合物
は、通常２０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重量
％、有機高分子物質は、通常１０〜８０重量％、好まし
くは２０〜６０重量％とされる。また、光重合性組成物
中に上記と同様の基準で０．１〜１０重量％のシランカ
ップリング剤を配合することもできる。

【００４２】上記の光重合性組成物は、適当な溶剤によ
って調液された塗布液として使用される。溶剤として
は、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテート、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエ
ン、メタノール、ブタノール、テトラハイドロフランな
どが挙げられる。

【００４３】なお、カラーフィルターの製造に当り、光
重合性層の露光の際、酸素による光重合性層の感度低下
を防止するため、光重合性層の上にポリビニルアルコー
ル層などの酸素遮断層を塗布する場合がある。酸素遮断
層を設けない場合は、光重合性組成物の成分として前記
の芳香族水素基を有するモノマーを共重合成分として通
常５〜５０モル％、好ましくは１０〜３０モル％の割合
で含有する有機高分子物質を配合したり、光重合性組成
物中に特開平４−２１８０４８号公報、特開平５−１９
４５３号公報などに記載のジアゾ化合物などを１〜２０
重量％、好ましくは２〜１０重量％配合するのが好まし
い。これにより酸素による感度低下を抑制し、酸素遮断
層を不要とすることができる。

【００４４】樹脂ブラックマトリクスを製造するに当た
っては、透明基板上に黒色材料が分散された光重合性組
成物（塗布液）を塗布した後、加熱乾燥、画像露光、現
像および熱硬化の各処理を行う。そして本発明の好まし
い実施態様においては、加熱乾燥処理に先立ち予備乾燥
を行って塗布膜中の溶剤の大部分を除去する。塗布装置
としては、スピナー、ワイヤーバー、フローコーター、
ダイコーター、ロールコーター、スプレー装置などが使
用できる。予備乾燥の条件は、溶剤の種類によって適宜
選択されるが、通常、温度は４０〜８０℃の範囲、好ま
しくは５０〜７０℃、時間は１５秒から５分間、好まし
くは３０秒から３分間とされる。

【００４５】加熱乾燥の条件は、予備乾燥温度より高い
温度で５０〜１６０℃の範囲、好ましくは７０〜１３０
℃、時間は１５秒から１０分間、好ましく１５秒〜３０
秒から５分間とされる。なお、乾燥後の光重合性層（乾
燥塗膜）の厚さは、通常０．５〜３μｍ、好ましくは１
〜２μｍの範囲とされる。

【００４６】画像露光は、光重合性層上にネガのマトリ
クスパターンを導き、当該マスクパターンを介し、紫外
または可視の光源を照射して行う。この際、必要に応
じ、酸素による光重合性層の感度の低下を防ぐため、光
重合性層上にポリビニルアルコール層などの酸素遮断層
を形成した後に露光を行ってもよい。

【００４７】現像は、前述の感光性樹脂現像液を使用
し、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像
などの方法により行われる。現像条件としての温度は通
常２０〜４０℃の範囲である。熱硬化処理の条件は、通
常１００〜２８０℃で５〜６０分間である。これにより
画像形成を終了する。

【００４８】次に、本発明のカラーフィルター製造方法
においては、透明基板上に金属または樹脂ブラックマト
リクスを形成した後、赤、緑、青の材料が各々分散され
た各光重合性組成物を用いて、塗布、加熱乾燥、画像露
光、現像および熱硬化の各処理を行って各色の画素画像
を形成する。すなわち、透明基板のブラックマトリクス
形成面に、赤、緑、青の中の１色を含有する光重合性組
成物を全面に塗布した後、前述のブラックマトリクス形
成の場合と同様に、予備乾燥後、加熱乾燥処理すること
により、光重合性層を形成させる。その後、画素画像パ
ターンマスクを介して露光処理を行い、アルカリ現像お
よび熱硬化処理を行い、ブラックマトリクス画像の間に
１色目の画素画像を形成させる。以下、同様に操作する
ことにより、ブラックマトリクス画像間に２色目および
３色目の画素画像を順次に形成することができる。

【００４９】上記の様に、ブラックマトリクス上に赤、
緑、青から成るカラーフィルター画像を形成させて作製
されたカラーフィルターは、このままの状態で画像上に
ＩＴＯ（透明電極）を形成してカラーディスプレーの部
品の一部として使用されるが、表面平滑性や耐久性を高
めるため、必要に応じ、画像上にポリアミド、ポリイミ
ド等のトップコート層を設けることもできる。また、一
部用途においては、ＩＴＯを付けないこともある。

【００５０】なお、上記の画像露光に使用される光源と
しては、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステ
ンランプ、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水
銀灯、低圧水銀灯などのランプ光源、アルゴンイオンレ
ーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー、窒素レー
ザーなどのレーザー光源が挙げられる。これらの光源に
は、必要とされる照射光の波長領域に応じ、適宜光学フ
ィルターを使用することもできる。

【００５１】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の記載
例に限定されるものではない。なお、以下の実施例およ
び比較例においては、表−１に示す次の（１）〜（４）
の各成分と、表−２に示す色材料を使用した。そして各
色材料を含有する各光重合性塗布液は、次の表−３に記
載の配合量を採用し、全量に対して３．６重量倍のジル
コニアビーズ（直径０．５mm）を収容したペイントシェ
ーカーを使用して７時間分散処理を行って調製したもの
である。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【化１】

【００５４】

【化２】

【００５５】

【表２】

【００５６】

【表３】

【００５７】［実施例１〜実施例３、比較例１〜比較例
３］縦３７０mm、横４７０mm、厚さ０．７mmのガラス基
板（旭硝子製「ＡＮ６３５」）に乾燥膜厚が０．７μｍ
になる様に黒の光重合性塗布液をスピンコーターで塗布
した。その後、６０℃で１分間乾燥した後、１１０℃で
２分間加熱乾燥した。その後、光重合性層上に、乾燥膜
厚が１．５μｍになる様にポリビニルアルコール水溶液
を塗布した後に乾燥して酸素遮断層を形成した。

【００５８】次いで、幅３０μｍ、縦３３０μｍ、横１
１０μｍのピッチで繰り返すブラックマトリクス用ネガ
フォトマスクを使用し、２ｋＷ高圧水銀灯により、３０
０mJ／cm²の露光量で露光処理を行った。その後、現像
処理として、実施例１〜３および比較例１〜比較例３と
して表−４に掲げた種類のものが、表−４に掲げた量
（重量％）配合された各現像液（残部は水である）を使
用し、現像液温度２３℃として現像を行った。ついで、
３kg／cm²の水圧で３０秒間スプレー水洗処理を行っ
て、ガラス基板の上にブラックマトリクスを形成した。
その後、２００℃、７分間の熱硬化処理を行った。な
お、現像処理には、１５０リットルの現像液を収容し、
かつ、現像液をフィルタリングしながら何度も使用する
循環タイプの現像機を使用し、流量５０リットル／分の
シャワー現像法を採用した。現像ノズルは、霧のいけう
ち社製、型番1/8MJJXP010S303を用い、現像機内に５列
×９個＝４５個のノズルを取り付けた。

【００５９】次いで、表−２に示した赤、緑、青の各色
材を含有する各光重合性塗布液を順次に使用し、上記と
同様に、塗布、予備乾燥、加熱乾燥、露光、現像、水
洗、熱硬化の各処理を行い、各色パターンを形成し、カ
ラーフィルターを得た。露光量は各色共５００mJ／c
m²、現像処理は、表−４に掲げた種類のものが、表−４
に掲げた量（重量％）配合された各現像液を使用し、現
像液温度を２５℃として現像を行った。現像後、１０kg
／cm²の水圧で３０秒間スプレー水洗処理を行った。各
色の最後に２００℃、１５分間の熱硬化処理を実施し
た。なお、現像機は前述の樹脂ブラックマトリクス形成
に用いたものと同じものを使用した。

【００６０】

【表４】

【００６１】こうして実施例１〜実施例３、比較例１〜
比較例３の計６種類の現像液を用いて、１００枚ずつの
樹脂ブラックマトリクス付きカラーフィルターを作製し
た。また、１００枚ずつ流動した後の現像液を採取し、
液中の微生物数をカウントした。なお、該現像機は、Bl
ack 、Red 、Green 、Blueの順に４回現像を実施したた
め、延べ４００枚が流れたことになる。

【００６２】微生物数は、次の方法によって測定した。
すなわち、採取した現像液を１０1〜１０7 倍希釈し、
原液および各希釈液を普通寒天（栄研化学社製）培地上
に０．１mlずつ塗布し、３０℃、５日間培養した後、培
地上に出現したコロニー数を計測した。単離した菌株の
同定は、カビは胞子の形態観察、バクテリアは１６SrRN
Aの塩基配列解析法により行った。表−５に、バクテリ
ア（Enterococcusfaecium）およびカビ（Acremonium s
p.）の数、異物欠陥発生率、現像ムラ判定結果を示し
た。

【００６３】

【表５】

【００６４】表−４および表−５より、次のことが明ら
かとなる。 (1)現像液に、ノニオン系界面界面活性剤、抗菌防かび
剤の双方を配合したものを使用した場合には、最終的に
得られた光学的カラーフィルターは、異常欠陥の発生率
が低く、現像ムラも生じない（実施例１〜実施例３参
照）。 (2)これに対して、ノニオン系界面界面活性剤、抗菌防
かび剤の一方のみを配合したもの（比較例１、比較例
２）、双方とも配合しないもの（比較例２）は、異常欠
陥の発生率が高く、現像ムラも生じ易く、高品質のカラ
ーフィルターが得られない。 (3)また、実施例１、比較例１において、上記１００枚
（延べ４００枚）流動後に閉塞物が見られたノズル数を
計測したところ、実施例１では閉塞されたノズルは一個
もなく、比較例１では３個のノズルが閉塞して液流が止
まっており、４個が閉塞物の影響で液流に異常をきたし
ていた。この傾向は、表−５に示した現像ムラと密接に
関係していることは明らかである。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、以上詳細に説明したとおりで
あり、次のような有利な効果を奏し、その産業上の利用
価値は極めて大である。 １．本発明に係る感光性樹脂用現像液は、感光性樹脂の
現像溶解性を高め、かつ、微生物の異物発生を抑制する
ことができ、感光性樹脂を現像する際に画面不均一が発
生せず、現像不均一も発生し難く、高品質の最終的製品
を、高い歩留まりで得ることができる。 ２．本発明に係る現像方法によれば、「画素欠陥」およ
び「現像ムラ」のない高品質の最終的製品を、高い歩留
まりで得ることができる。 ３．本発明に係る光学的カラーフィルターの製造方法に
よれば、高品質の目的製品を、高収率で製造することが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 指田 玲子 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA11 BA16 BA17 BA28 BA29 BA48 BA60 BB02 BB14 BB15 BB22 BB42 BB46 2H091 FA02Y FA35Y FB02 FB08 FB12 FB13 FC10 FC25 FC27 2H096 AA27 BA05 EA02 GA09 GA10 GA11 GA13

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ成分および／または有機溶媒成
   分を基本成分とする感光性樹脂用現像液に、少なくとも
   １種のノニオン系界面活性剤、および少なくとも１種の
   抗菌防かび剤が配合されてなることを特徴とする、感光
   性樹脂用現像液。
2. 【請求項２】 上記ノニオン系界面活性剤の濃度が、
   ０．０１〜５重量％である請求項１に記載の感光性樹脂
   用現像液。
3. 【請求項３】 抗菌防かび剤が、界面活性剤系の抗菌防
   かび剤である、請求項１または請求項２に記載の感光性
   樹脂用現像液。
4. 【請求項４】 感光性樹脂が、顔料分散型感光性樹脂で
   ある請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の感
   光性樹脂用現像液。
5. 【請求項５】 感光性樹脂を現像するにあたり、アルカ
   リ成分および／または有機溶媒成分を基本成分とする感
   光性樹脂用現像液に、少なくとも１種のノニオン系界面
   活性剤、および少なくとも１種の抗菌防かび剤が配合さ
   れてなる感光性樹脂用現像液を用いることを特徴とす
   る、感光性樹脂の現像方法。
6. 【請求項６】 液中に含まれる微生物の総数が、１．０
   ×１０⁴ＣＦＵ／ml以下とした感光性樹脂用現像液を用
   いる、請求項５に記載の現像方法。
7. 【請求項７】 光学的カラーフィルターを製造するにあ
   たり、アルカリ成分および／または有機溶媒成分を基本
   成分とする感光性樹脂用現像液に、少なくとも１種のノ
   ニオン系界面活性剤、および少なくとも１種の抗菌防か
   び剤が配合されてなる感光性樹脂用現像液を用いて、感
   光性樹脂を現像することを特徴とする、光学的カラーフ
   ィルターの製造方法。