JP3483878B1 - クロムエッチング液、およびそれを使用した液晶カラーフィルター用ブラックマトリックスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 従来のエッチング液よりも、エッチング中お
よび保管中の経時変化に伴う液濁度やエッチング速度の
経時変化が極めて少なく、エッチング品質および耐エッ
チング疲労度が優れており、かつ、エッチング端面を垂
直（９０度）に近い状態にできる高性能な液晶カラーフ
ィルター用ブラックマトリックスの製造に使用するため
のクロムエッチング液、および該エッチング液を用いる
液晶カラーフィルター用ブラックマトリックスの製造方
法を提供すること。 【解決手段】 硝酸第２セリウムアンモニウム１５〜３
０質量％と、硝酸５〜８質量％とを含有することを特徴
とする液晶カラーフィルター用ブラックマトリックスの
製造に使用するためのクロムエッチング液、および該エ
ッチング液を用いる液晶カラーフィルター用ブラックマ
トリックスの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クロムエッチング
液に関し、さらに詳しくは、液晶カラーフィルター（以
下単にカラーフィルターという）に使用されるブラック
マトリックスの製造に使用した場合に、エッチング中お
よび保管中におけるエッチング液の経時変化に伴う液濁
りおよびエッチング中におけるエッチング速度の経時変
化が極めて少なく、エッチング品質および耐エッチング
疲労度が優れたカラーフィルター用ブラックマトリック
スの製造に使用するためのクロムエッチング液（以下単
にエッチング液という）およびカラーフィルター用ブラ
ックマトリックスの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーフィルター用ブラックマト
リックスは、カラーフィルターの各着色画素間に、コン
トラスト向上のために遮光性を有するパターンが形成さ
れており、このパターンをブラックマトリックスと称し
ている。該ブラックマトリックスは、一般的には、薄膜
で、高い遮光性を有する金属クロム系が使用されてい
る。上記のブラックマトリックスは、カラーフィルター
に使用する場合には、液晶パネルでの、写り込み（鏡面
反射）を抑えるために、金属クロムに低反射率の酸化ク
ロムを積層した２層クロムなどのクロム系薄膜が主に使
用されている。該２層クロムなどのクロム系薄膜からな
るブラックマトリックスは、ブラックマトリックス層界
面での反射波の位相を酸化クロム層と金属クロム層とに
分けて干渉させるようにし、お互いに反射波をキャンセ
ルする形をとることで低反射化を実現している。

【０００３】上記のコントラスト向上をより効果的にす
るために、カラーフィルターの各着色画素間におけるブ
ラックマトリックスは、その端面が垂直（９０度）に近
い形状が要求される。また、他の性能としては、高解像
度化に対応したブラックマトリックスの線幅、開口部寸
法精度などの加工精度が要求される。該加工精度として
は、ブラックマトリックスの線幅が８μｍ程度、開口部
寸法精度が±１μｍ以下へと高性能化されつつある。

【０００４】上記のカラーフィルター用ブラックマトリ
ックスの製造は、まず、該ブラックマトリックス用ガラ
ス基板上に、スパッター法あるいは蒸着法によって、ク
ロム系薄膜を均一に成膜したクロム成膜（クロムブラン
クス）を形成する。つぎに、該クロムブランクスの表面
にポジ型レジストを公知のコーティング装置で全面に塗
布し、ホットプレートなどにてプリベークする。つぎ
に、所望のパターンのフォトマスクを上記のレジスト層
を設けたクロムブランクス上に設置し、紫外線照射、露
光、現像の各工程を経て、クロムブランクス上に残った
ポジ型レジストによるエッチングマスクを形成する。次
に、該エッチングマスクで覆われていないクロムブラン
クスを酸性エッチング液にてエッチングを行い、ガラス
基板からクロム系薄膜の一部を除去する。その後、エッ
チングマスクを剥離液を使用して剥離し、水洗洗浄する
ことによって、不要な部分のみがエッチングされたクロ
ム層が残り、ブラックマトリックスが形成される。

【０００５】また、カラーフィルターは、上記のブラッ
クマトリックスを形成したガラス基板に、例えば、染料
または顔料にて着色された着色感光性樹脂を塗布、ある
いは感光性樹脂をパターニングした画素を染料により染
付でパターニングして、ブラックマトリックスの開口部
のガラス表面に着色画素を形成する。このＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の各着色画素の形成を繰り返して着色
層を形成する。あるいは、赤の着色剤を公知の方法にて
全面に塗布し、その上にレジストを塗布し、次に、フォ
トマスクを載せて紫外線露光する。露光されなかった部
分のレジストをアルカリ剥離液にて除去すると同時に着
色層もエッチングされる。次に、レジストを剥離し、硬
化処理をして所望の赤色画素（Ｒ画素）のパターンを得
る。上記のパターン形成工程を２色目となる緑色画素
（Ｇ画素）のパターンおよび３色目となる青色画素（Ｂ
画素）のパターン形成にも同様の工程を繰り返して、ブ
ラックマトリックスの開口部のガラス表面にＲＧＢ画素
からなる着色層を形成する。この後、着色層を保護する
オーバーコート層とＩＴＯ電極層とを形成してカラーフ
ィルターを完成する。

【０００６】従来、上記のカラーフィルター用ブラック
マトリックスの製造に使用される酸性エッチング液とし
ては、硝酸第２セリウムアンモニウムを主体として過塩
素酸を含有するエッチング液が主として使用されてい
る。該エッチング液は、前記のブラックマトリックスの
製造における連続大量生産において、大量に使用される
ために、エッチング液の経済的効率化から、エッチング
した液を濾過して不溶分を除去して回収し、再利用する
循環方式が採用されている。しかしながら、これらの循
環方式による再利用のエッチング液は、循環して再利用
している間に徐々に劣化（疲労）して、エッチング品質
が低下したり、エッチングスピードが経時的に徐々に低
下する。このために、頻繁に新しいエッチング液を補給
しなければならない。

【０００７】また、エッチング中および保管中において
硝酸第２セリウムアンモニウムが加水分解されて生成し
た水酸化物が、前記のクロムブランクスにシミ状のムラ
になって付着することによりエッチングムラや、クロム
ブランクスをエッチングした後のガラス基板のガラス表
面に付着することによりガラス面が曇る白しみが発現
し、得られるカラーフィルターの光透過性や色純度の阻
害を誘因する。また、硝酸第２セリウムアンモニウムの
加水分解物が経時的に蓄積し、エッチング液の濁り（濁
度）が上昇する。

【０００８】また、カラーフィルター用ブラックマトリ
ックスは、高い遮光性を有する金属クロムと、液晶パネ
ルでの、写り込み（鏡面反射）を抑えるために、該クロ
ムに低反射率の酸化クロムを積層した２層クロムなどの
クロム系薄膜が主に使用されている。このために、上記
のエッチング液を使用してエッチングした場合に、各々
のクロム系薄膜層におけるクロム成分が異なることか
ら、エッチングスピードなどのエッチング状態が異な
り、このために、クロムブランクスをエッチングした場
合に、そのエッチング端面を垂直（９０度）に近い形状
にエッチングすることが困難である。このことにより、
カラーフィルターの各着色画素間に、十分にコントラス
トが向上した遮光性のパターンや高精度の寸法精度を有
するブラックマトリックスが得られない。それらの現象
がエッチング不良の誘因となり、高精度のカラーフィル
ターが得られず、その代替えのエッチング液の提供が望
まれている。

【０００９】上記の対策として、クロムエッチング液
（特許文献１）が提案され、本提案のエッチング液によ
り、従来のエッチング液よりも、エッチング液の液濁り
の経時変化が少なく、保存安定性に優れ、かつ、エッチ
ング時に、エッチング疲労がなく、エッチング精度およ
びジャストエッチタイム性が優れるなど、液晶カラーフ
ィルター用ブラックマトリックス製造のためのエッチン
グ液としての性能が向上されている。

【００１０】しかしながら、近年、さらに、大型化や高
解像度が要求されるカラーフィルターに対応したブラッ
クマトリックスが要求されており、これらを安定して製
造するためには、従来のブラックマトリックスに要求さ
れる性能以上のエッチング汚れやエッチング不良がない
寸法精度、コントラスト、ＲＧＢの色特性および高透過
率などが優れた高解像度などの性能を有するカラーフィ
ルター用ブラックマトリックスを製造する必要がある。
このためには、上記のエッチング液よりも、さらに、エ
ッチング中および保管中における硝酸第２セリウムアン
モニウムが加水分解されて生成した水酸化物などの発現
を極力抑え、これらに起因するエッチング液の使用中や
保管中の液濁の発現や、エッチング中のエッチング速度
（ジャストエッチタイム）の変化を、さらに極力抑え、
エッチング品質および耐エッチング疲労度が優れ、か
つ、ブラックマトリックスの端面が垂直（９０度）に近
い状態に形成し得る高性能なエッチング液が要望されて
いる。また、その他、一般のクロム膜のエッチング液お
よびエッチング方法が、特許文献２、特許文献３、およ
び特許文献４に開示されている。

【００１１】しかしながら、特許文献２に開示のエッチ
ング液およびエッチング方法は、主として多層配線体を
形成する方式であり、硝酸濃度が高いために、作業中に
硝酸ガスが発生しやすく、環境負荷が伴う。また、該エ
ッチング液をカラーフィルター用ブラックマトリックス
の製造に使用した場合に、エッチング速度が遅く、本
来、多層配線体の形成に適するエッチング液のために、
エッチング端面がテーパー状になるようにエッチングさ
れる。さらに、サイドエッチングされやすい。また、硝
酸濃度が高いために、例えば、硝酸第２セリウムアンモ
ニウムを併用した場合は、エッチング液中に硝酸第２セ
リウムアンモニウムが析出し、液の安定性がなく、高精
度の性能が要求されるカラーフィルター用ブラックマト
リックスの製造には不適当である。

【００１２】また、特許文献３に開示のエッチング液お
よびエッチング方法は、クロム回路素子などを形成する
ためのエッチング液であり、回路素子形状に適するよう
に、エッチング断面形状がテーパー角度を有するように
エッチング液およびエッチング方法が設定されている。
とくに、エッチング時に、エッチングフォトレジストを
５０〜１００℃の温度に加温処理しなければならない。
このために、高精度の性能が要求されるカラーフィルタ
ー用ブラックマトリックスの製造には不適当である。

【００１３】また、特許文献４に開示のエッチング液お
よびエッチンク方法は、主として信号線や電極の形成に
適しているエッチング端面にテーパーが発現しやすくな
る用途に適している。とくに、一定のエッチングスピー
ドを維持するために、エッチング方法としては、たえず
エッチング液の濃度を維持するために、エッチング作業
中に、エッチング液の循環槽からエッチング液の一部を
連続的または間欠的に抜き出すと共に、該エッチング槽
または循環槽に硝酸第２セリウムアンモニウム、硝酸及
び水の１種または２種を補給する必要がある。

【００１４】また、クロム薄膜に対するエッチングスピ
ードが遅いために、エッチングスピードを良好にするた
めにエッチング液を加温する必要があり、また、上記の
エッチング液は、硝酸第２セリウムアンモニウムの硝酸
中の溶解度が限界領域であるため、とくに、冬期に硝酸
第２セリウムアンモニウムが析出しやすく、保温などの
措置が必要となる。

【００１５】しかしながら、上述の一般のクロム膜用エ
ッチング液は、金属クロムをテーパー状に、エッチング
することを念頭に置いたものであり、高精度の性能が要
求される鏡面反射防止のための酸化クロム主体の薄膜を
エッチングして、エッチング端面を垂直（９０度）に近
い形状が要求されるカラーフィルター用ブラックマトリ
ックスの製造には不適当である。

【００１６】上記のように、エッチング中および保管中
におけるエッチング液の経時変化に伴う液濁りおよびエ
ッチング中におけるエッチング速度の経時変化が極めて
少なく、耐エッチング疲労度およびエッチング品質が優
れ、鏡面反射防止層を有するクロム系薄膜層のエッチン
グ端面を垂直（９０度）に近い形状にでき、連続大量生
産性の高解像度のエッチング精度が要求されるカラーフ
ィルター用ブラックマトリックスの製造に適したエッチ
ング液およびカラーフィルター用ブラックマトリックス
の製造方法は提供されていない。

【００１７】

【特許文献１】特開２００２−１６７６８１公報

【特許文献２】特公平７−７７５７号公報

【特許文献３】特開平１１−１３１２６３号公報

【特許文献４】特開２００２−３０４６９公報

【００１８】

【発明が解決使用とする課題】従って、本発明は、従来
のカラーフィルター用ブラックマトリックスの製造に使
用されるエッチング液よりも、硝酸第２セリウムアンモ
ニウムの加水分解に起因するエッチング液のエッチング
中および保管中の経時変化に伴うエッチング液の液濁の
発現やエッチング中のエッチング速度の経時変化を極力
抑え、エッチング品質および耐エッチング疲労度が優れ
ており、かつ、ブラックマトリックスの端面が垂直（９
０度）に近い形状にできるより高性能なカラーフィルタ
ー用ブラックマトリックスの製造に使用するためのエッ
チング液およびカラーフィルター用ブラックマトリック
スの製造方法の提供を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の本発
明によって達成される。すなわち、本発明は、硝酸第２
セリウムアンモニウム１５〜３０質量％と、硝酸５〜８
質量％とを含有することを特徴とするカラーフィルター
用ブラックマトリックスの製造に使用するためのエッチ
ング液、および該エッチング液を用いるカラーフィルタ
ー用ブラックマトリックスの製造方法を提供する。

【００２０】本発明者は、前記の課題を解決すべく鋭意
検討した結果、上記のクロムエッチング液が、従来のク
ロムエッチング液よりも、とくに、エッチング中および
保管中におけるエッチング液の経時変化に伴う液濁りお
よびエッチング中におけるエッチング速度の経時変化が
極めて少なく、エッチング品質および耐エッチング疲労
度などの性能が優れ、鏡面反射防止層を有する遮光性の
クロム系薄膜層のエッチング端面を垂直（９０度）に近
い形状にでき、連続大量生産性の高解像度のエッチング
精度が要求される液晶カラーフィルター用ブラックマト
リックスの製造に適したクロムエッチング液であること
を見いだした。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明をさらに詳しく説明する。本発明を主として特徴
づける硝酸第２セリウムアンモニウムおよび硝酸は、エ
ッチング液中において、硝酸第２セリウムアンモニウム
の濃度が１５〜３０質量％、硝酸の濃度が５〜８質量
％、好ましくは硝酸第２セリウムアンモニウムの濃度が
１９〜２８質量％、硝酸の濃度が５〜７質量％である。

【００２２】上記の硝酸第２セリウムアンモニウムの濃
度が、上記上限を越える場合には、硝酸水溶液に対する
硝酸第２セリウムアンモニウムの溶解性が低いために、
エッチング液の液温が室温以下になると硝酸第２セリウ
ムアンモニウムが析出しやすく、一方、硝酸第２セリウ
ムアンモニウムの濃度が、上記下限未満の場合には、カ
ラーフィルター用ブラックマトリックス基板上のクロム
系薄膜に対するエッチング速度が遅くなり、安定したエ
ッチング速度が得られない。

【００２３】上記の硝酸第２セリウムアンモニウムは、
単独では、上記クロム系薄膜に対する初期のエッチング
スピードは速いが、エッチング液を長時間にわたって、
循環しながら使用する場合、エッチング液中に徐々に発
生する加水分解物によってエッチング液の劣化が進行し
て、エッチングスピードが低下する。このエッチングス
ピードの変化を硝酸を添加することにより抑制すること
ができる。

【００２４】前記の硝酸の濃度が前記上限を越える場合
には、硝酸第２セリウムアンモニウムの飽和濃度が低下
し、液温が低下した場合、硝酸第２セリウムアンモニウ
ム成分が析出し、また、クロム系薄膜に対するジャスト
エッチタイム（クロム系薄膜ブランクスをエッチングし
て、ガラス基板が見えるまでの時間）が遅くなり、エッ
チングの生産効率が実用範囲外まで低下する。また、得
られるブラックマトリックスの端面の形状にテーパーが
発現しやすくなる。さらに、レジストとして、ポジ型の
ナフトキノンジアジトエステル／ノボラック樹脂系など
を使用する場合には、該ポジ型レジストのエッチングマ
スクがエッチング液により侵食され、得られるブラック
マトリックスのクロム系薄膜の断面形状に不規則なエッ
チングバラツキが発現する。

【００２５】一方、硝酸の割合が、前記下限未満の場合
には、硝酸第２セリウムアンモニウムの加水分解に対す
る安定性が低下する。このために、加水分解によって生
成する硝酸第２セリウムアンモニウムの加水分解された
水酸化物により、エッチング液の濁度が上昇しやすくな
り、クロムブランクスにシミ状のムラの発現によるエッ
チングムラやブラックマトリックス基板のガラス面が曇
る白しみが発現しやすくなる。また、ジャストエッチタ
イムの変化が大きくなり、エッチング製造ラインのコン
トロールがしにくい。

【００２６】上記の硝酸第２セリウムアンモニウムと硝
酸とを配合したエッチング液は、硝酸第２セリウムアン
モニウムと硝酸との合計濃度が、前記のエッチング液の
性能発揮を満足するために、前記の各々の成分の配合比
率内において、イオン交換水に均一に溶解した状態で２
０〜３８質量％、好ましくは２４〜３５質量％の濃度が
好適に使用される。両成分の合計濃度が上記上限を越え
る場合には、さらなるエッチングの向上が得られず、低
温時に硝酸第２セリウムアンモニウムが析出しやすい。
一方、合計濃度が上記下限未満の場合には、エッチング
液の疲労が激しい。

【００２７】本発明の好ましい実施形態では、上記のエ
ッチング液にさらに、パーフロロアルキルスルフォン酸
のリチウム、カリウム、ナトリウム、およびアンモニウ
ム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種を添加する
ことができる。これらのパーフロロアルキルスルフォン
酸塩は、ガラス基板上の上記クロム系薄膜のブランクス
をエッチングした後、ガラス基板をエッチング液から引
き上げる時に、エッチング液の液切れと、ブランクスに
対するエッチング液の付着を極力少なくするために使用
する。上記のパーフロロアルキルスルフォン酸塩の添加
量は、エッチング液中において０．００１〜０．０５質
量％、好ましくは０．０２〜０．０５質量％である。

【００２８】さらに、本発明のエッチング液の濁度は１
ＮＴＵ（Nephelometric turbidityunit）以下であるこ
とが好ましい。エッチング液の濁度が１ＮＴＵを越える
場合には、エッチング液を循環濾過して再利用しても、
濁度の原因となる硝酸第２セリウムアンモニウムの部分
加水分解物などの成分を完全に除去することができず、
エッチング不良や、ガラス基板のガラス面の曇りなどの
発生の誘因となる。とくに、１＜濁度（ＮＴＵ）≦３の
場合には、ガラス基板のガラス面に発現した曇りが核と
なり結晶が拡大してガラス面全面に成長する危険があ
る。また、濁度が３ＮＴＵ以上の場合に、濾過不良が顕
著になる。なお、濁度は、室温にてエッチング液から生
成した析出物をセントラル科学（株）（ハック社）の濁
度計２１００Ｐを使用して測定した比濁法による濁度で
ある。

【００２９】本発明のクロムエッチング液は、カラーフ
ィルター用のブラックマトリックスの製造に好適に使用
される。本発明のブラックマトリックスの製造方法は、
次の第１工程〜第４工程からなっている。まず、第１工
程はブラックマトリックス用基板上に鏡面反射防止層の
クロム系薄膜と、該反射防止層以外の遮光層のクロム系
薄膜を形成する。上記のブラックマトリックス用基板と
しては、公知の液晶ディスプレイパネル用の無アルカリ
ガラス、ソーダーライムガラス、フロートガラスなどの
ガラス基板上に、公知のスパッタリングなどの方法に
て、金属クロムを酸素雰囲気または窒素ガス雰囲気中、
あるいは脱ガス状態中で、例えば、クロム酸化物／クロ
ム窒化物／金属クロムの順序で薄膜化して１，５００〜
１，７００Åの厚みの積層複合体の薄膜を形成する。

【００３０】上記のクロム系薄膜としては、好ましくは
金属クロム、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム炭化
物、クロム酸化窒化物およびクロム酸化炭化物からなる
群から選ばれる少なくとも１種の単層および／またはそ
れらの積層複合体である。該積層複合体は、ブラックマ
トリックス基板上から、酸化クロムなどを主体とした鏡
面反射防止層と、金属クロムなどを主体とした遮光層の
順序で順次積層構成され、例えば、クロム酸化物／金属
クロム、クロム酸化物／クロム窒化物／金属クロム、ク
ロム酸化物／クロム酸化窒化物／金属クロム、およびク
ロム酸化物／クロム窒化物／クロム炭化物／金属クロム
など、好ましくは、クロム酸化物／金属クロム、クロム
酸化物／クロム窒化物／金属クロムおよびクロム酸化物
／クロム酸化窒化物／金属クロムが挙げられる。

【００３１】上記のクロム系薄膜は、液晶ディスプレイ
パネル用無アルカリガラス、ソーダーライムガラス、フ
ロートガラスなどのガラス基板に、公知の蒸着法やスパ
ッタリング法によって金属クロムを使用して、酸素雰囲
気または窒素ガス雰囲気中、あるいは脱ガス状態中で薄
膜化して単層の薄膜を形成するか、または、上記の方法
により、例えば、ガラス基板上にクロム酸化物／クロム
窒化物／金属クロムの順序のように、ガラス側にクロム
酸化物を、表面に金属クロム層になるように薄膜化して
積層複合体の薄膜を形成する。得られる薄膜の厚みは、
１，５００〜１，７００Åのものが好ましく使用され
る。

【００３２】第２工程は、上記のブランクスに、ジアゾ
ナフトキノン系増感剤を含むノボラック系樹脂などのポ
ジ型紫外線感光性樹脂を公知の塗布方法で０．５〜１．
２μｍの膜厚（乾燥膜厚）に塗布し、乾燥してレジスト
膜を形成する。上記のポジ型紫外線感光性樹脂は、東京
応化（株）からＯＦＰＲ−８００などの商品名で入手し
て本発明で使用することができる。

【００３３】第３工程は、上記のレジスト膜に、線幅１
０〜２０μｍ、開口部５０〜９０μｍのブラックマトリ
ックス用フォトマスクのパターンを介して、紫外線にて
露光描画させた後、炭酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリ
ウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどのア
ルカリ現像液で現像する。必要に応じて、レジスト膜を
ベーキング硬化して、さらに、クロム系薄膜とレジスト
との密着性を強固にし、エッチングマスクを形成する。

【００３４】第４工程は、常温に保持された上記のエッ
チングマスクを、好ましくはクリーンルーム温度雰囲気
下に近い２１〜２５℃の液温にて本発明のエッチング液
を使用して、エッチング液を循環濾過しながら公知のス
プレイ法、浸漬法など、好ましくはスプレイ法にて、
０．１〜０．２ＭＰａのスプレイ圧によりエッチングす
る。上記のエッチング液の液温が、上記上限を越える場
合には、クリーンルーム温度雰囲気下での温度管理が困
難となり、また、硝酸第２セリウムアンモニウムの加水
分解性が上昇して、エッチング液に液濁りが発現しやす
く、一方、液温が上記下限未満の場合には、エッチング
スピードが低下する。また、上記のスプレイ圧が、上記
上限を超える場合には、エッチング液のミストが発現
し、一方、スプレイ圧が上記下限未満の場合には、エッ
チング部分にエッチングした液が残留しやすくなり、エ
ッチングスピードが低下する。上記エッチングは、エッ
チングマスク被覆以外の露出部分のクロム系薄膜を４５
〜１２０秒間エッチングしてガラス基板を露出させ、ブ
ラックマトリックスを形成する。

【００３５】

【実施例】次に、本発明のエッチング液、比較例および
参考例のエッチンク液を表１の処方の通り、各々の成分
を均一に拡散分散して、本発明のエッチング液Ｕ１〜
４、比較例のエッチング液Ｖ１〜Ｖ２および参考例のエ
ッチング液Ｓ１を調製した。さらに、これらのエッチン
グ液を使用したブラックマトリックスを製造するための
クロム系薄膜のエッチング方法を挙げて本発明を更に詳
しく説明する。なお、文中「部」または「％」とあるの
は質量基準である。

【００３６】実施例１〜４、比較例１〜２および参考例
１（エッチング液の処方） 上記表中の数字は、各々の成分の配合部を表わす。

【００３７】実施例５〜８、比較例３〜４および参考例
２（クロム系薄膜のエッチング方法） 上記の各々の実施例１〜４のエッチング液（Ｕ１〜
４）、比較例のエッチング液（Ｖ１〜Ｖ２）および参考
例のエッチング液（Ｓ１）を使用して、下記の通りクロ
ム系薄膜をエッチングした。液晶デイスプレイ用ガラス
基板の表面に前記のスパッタリング方法によって、順次
クロム酸化物／クロム窒化物／金属クロムからなる１，
７００Åの積層複合体のクロム系薄膜を形成し、そのク
ロム系薄膜の金属クロム面に東京応化（株）製のＯＦＰ
Ｒ−８００を０．５〜１．２μｍ（乾燥厚み）になるよ
うにスプレイコーティングし、乾燥後、超高圧水銀灯に
よりブラックマトリックス用フォトマスクパターンのテ
ストパターンを介して露光し、露光後、アルカリ現像液
にてスプレイ現像し、レジスト膜をベーキング硬化して
エッチングマスクを形成した。次に、該エッチングマス
クを加温せず、２１〜２５℃の液温に調整した前記の各
々のエッチング液を使用して、エッチング液を循環濾過
しながら、７０〜１００秒間浸漬エッチングしてブラッ
クマトリックスを得た。

【００３８】前記の実施例、比較例および参考例のエッ
チング液濁度の経時変化、エッチング速度の経時変化
（ジャストエッチタイム）、エッチング品質および耐エ
ッチング疲労度について下記の測定方法により評価し
た。

【００３９】（エッチング液濁度の経時変化）前記の各
エッチング液を８０℃に加熱し、加熱直後および加熱放
置後に生成した析出物をセントラル科学（株）製（ハッ
ク社）の濁度計２１００Ｐを使用して、それらの室温に
おける濁度を測定した。測定結果により、硝酸第２セリ
ウムアンモニウムの加水分解に対する安定性を評価し
た。測定結果を表２に示す。

【００４０】（エッチング速度の経時変化（ジャストエ
ッチタイム））前記の各エッチング液を使用して、前記
のクロム系薄膜を有するガラス基板の複数枚を前記の浸
漬エッチング法によりエッチングして、最終枚数目のク
ロム系薄膜がエッチングされ、ガラス基板が見えるまで
の時間を測定した。測定結果を表３に示す。

【００４１】（エッチング品質）前記の各エッチング液
を使用して前述の方法にて形成されたブラックマトリッ
クスを１，０００倍の顕微鏡を使用して、開口部のガラ
ス基板上のクロム系薄膜のエッチング残りと、ガラス基
板に対する異物の付着状態を下記の基準にて判定した。
評価結果を表３に示す。 評価点： ◎：エッチング残りや、異物の付着によるガラスの曇り
が認められない。 ×：エッチング残りや、異物の付着によるガラスの曇り
が認められる。

【００４２】（耐エッチング疲労度）前記の各エッチン
グ液を使用して、前述の方法にてブラックマトリックス
を１００枚作り、該ブラックマトリックスのスタート時
の１枚目と、最終の１００枚目のブラックマトリックス
のエッチングされたストライプ間隔の形状の変化を１，
０００倍の顕微鏡を使用して測定することによってエッ
チング疲労度を判定した。評価結果を表３に示す。 評価点： ◎：エッチングされたストライプ間隔の幅に変化が認め
られない。 ×：エッチングされたストライプ間隔の幅が狭くなって
いる。

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【発明の効果】本発明のエッチング液は、従来のエッチ
ング液よりも、エッチング中および保管中の経時変化に
伴う液濁度やエッチング速度の経時変化が極めて少な
く、エッチング品質および耐エッチング疲労度が優れて
おり、かつ、エッチング端面を垂直（９０度）に近い状
態にできる高性能なカラーフィルター用ブラックマトリ
ックスを製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2002−30469（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−131263（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−271967（ＪＰ，Ａ) 特開2000−109987（ＪＰ，Ａ) 特開2002−167681（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−45461（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 5/20 101 C23F 1/28 G02B 5/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硝酸第２セリウムアンモニウム１５〜３
   ０質量％と、硝酸５〜８質量％とを含有することを特徴
   とする液晶カラーフィルター用ブラックマトリックスの
   製造に使用するためのクロムエッチング液。
2. 【請求項２】 硝酸第２セリウムアンモニウムと硝酸と
   の合計濃度が２０〜３８質量％である請求項１に記載の
   クロムエッチング液。
3. 【請求項３】 さらに、パーフロロアルキルスルフォン
   酸のリチウム、カリウム、ナトリウムおよびアンモニウ
   ム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する
   請求項１または２に記載のクロムエッチング液。
4. 【請求項４】 エッチング液の濁度が、１ＮＴＵ以下で
   ある請求項１〜３のいずれか１項に記載のクロムエッチ
   ング液。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のエ
   ッチング液を使用して、液晶カラーフィルター用ブラッ
   クマトリックス基板上のクロム系薄膜をエッチングする
   ことを特徴とする液晶カラーフィルター用ブラックマト
   リックスの製造方法。
6. 【請求項６】 ブラックマトリックス用基板上のクロム
   系薄膜が、金属クロム、クロム窒化物、クロム酸化物、
   クロム酸化窒化物、クロム酸化炭化物およびクロム炭化
   物からなる群から選ばれる少なくとも１種の単層および
   ／またはそれらの積層複合体である請求項５に記載の液
   晶カラーフィルター用ブラックマトリックスの製造方
   法。
7. 【請求項７】 積層複合体が、ブラックマトリックス用
   基板上から鏡面反射防止層のクロム系薄膜と、該反射防
   止層以外の遮光層のクロム系薄膜からなる請求項６に記
   載の液晶カラーフィルター用ブラックマトリックスの製
   造方法。
8. 【請求項８】 積層複合体が、クロム酸化物／金属クロ
   ム、クロム酸化物／クロム窒化物／金属クロムおよびク
   ロム酸化物／クロム酸化窒化物／金属クロムである請求
   項６または７に記載の液晶カラーフィルター用ブラック
   マトリックスの製造方法。
9. 【請求項９】 エッチング液を２１〜２５℃の液温にて
   エッチングする請求項５〜８のいずれか１項に記載の液
   晶カラーフィルター用ブラックマトリックスの製造方
   法。
10. 【請求項１０】 エッチング液を０．１〜０．２ＭＰａ
    のスプレイ方式にてエッチングする請求項５〜９のいず
    れか１項に記載の液晶カラーフィルター用ブラックマト
    リックスの製造方法。