JP3934947B2 - カラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法に係り、特に現像残渣が少なくカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程、パターン露光する工程、現像により不要部分を除去する工程を含むカラーフィルターまたは液晶用構造材の製造に用いられる現像法においては、従来、現像液、リンス液及び洗浄液などの処理液に、前記基板を所定の時間浸漬するディップ現像法、前記処理液をシャワーノズルを用いてシャワー噴霧するシャワー現像法、前記基板または前記シャワーノズルを回転させるスピン現像法などが用いられてきた。
【０００３】
しかし、ディップ現像法では、処理液がほぼ静置状態であるため、現像後に残渣が残りやすい問題があった。シャワー現像法では、シャワーの圧力により残渣か有効に除去できるが、基板が大型化すると基板上に滞留する処理液の量が増え、たの処理液が基板へのシャワー当たりを弱くして残渣の除去効率が悪くなる問題があった。このような基板上の処理液の滞留を防止するため、基板を回転させて遠心力で処理液を随時排出する方式としてスピン現像法が考えられた。しかし、このスピン現像法では、基板上での処理液の滞留による遅れに起因した残渣が減少するが、基板中心部付近は遠心力が十分に働かず、基板中心部付近の残酸の除去が不十分となり、この部分の現像性が周囲と異なり、現像ムラが生じる問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、大型の基板に対しても残渣が少なく現像ムラのないカラーフィルターまたは液晶用構造材の現像方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラーフィルターまたは液晶用構造材の現像方法は、
（１）基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程、パターン露光する工程、現像により不要部分を除去する工程を含むカラーフィルターまたは液晶用構造材の製造に用いられる現像法であって、
前記基板に現像液、リンス液及び洗浄液の少なくとも１つの処理液を供給する少なくとも１つの処理液供給手段を含み、該処理液供給手段が一端に前記処理液を導入するための導入口を有する導入通路と、他端に前記基板に向けて開口する導入開口部を備え、該導入開口部に多数の貫通孔を有する処理液供給部材が設けられ、
前記基板表面通過後の処理液を外部に排出するための排出通路に設けられた排出開口部に多数の貫通孔を有する処理液排出部材が設けられた処理液排出手段と、
を備えたことを特徴とするカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法。
（２）前記処理液供給手段が前記基板との相対移動方向及び／又は前記基板との相対移動方向と直角する方向に複数並設され、前記複数の導入開口部のそれぞれに前記処理液供給部材が設けられていることを特徴とする（１）に記載のカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法。
（３）前記導入開口部と排出開口部との間に前記被処理基板上の処理液に超音波振動を付与するための超音波振動付与手段が設けられたことを特徴とする（２）に記載のカラーフィルターまたは液晶用構造材の現像方法。
（４）前記処理液供給手段と共にシャワーノズルを含むことを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程、パターン露光する工程、現像により不要部分を除去する工程を含むカラーフィルターまたは液晶用構造材の製造に用いられる現像法であ。
【０００７】
＜基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程＞
基板上に感光性樹脂組成物層を形成する手段としては、塗布法、転写法等の手段が挙げられる。
−塗布法−
調製した感光性樹脂組成物溶液を基板表面に塗布し、通常はオーブン中で加熱乾燥を行うことにより溶剤を除去して感光性樹脂組成物の塗膜を形成する。組成物溶液の塗布方法としては、特に限定されず、例えばスプレー法、ロールコート法、回転塗布法、スリットコート法、エクストルージョンコート法、カーテンコート法、ダイコート法、ワイヤーバーコート法、ナイフコート法等の各種の方法を採用することができる。プリベークの条件としては、各成分の種類、使用割合等によっても異なるが、通常６０〜１１０℃で３０秒間〜１５分間程度である。
【０００８】
―感光性熱硬化性樹脂層転写材料の転写法―
仮支持体の上に本発明の感光性樹脂組成物溶液を塗布乾燥して感光性樹脂層転写材料を形成後、基体上にラミネータにより感光層を加熱加圧下で積層転写する。この方法は、特にカラーフィルターを製造する場合に有効である。
転写時の加熱圧着ロールの温度は５０℃〜１５０℃で圧着時の線圧は５Ｋｇ／ｃｍ〜２５Ｋｇ／ｃｍが有利な条件である。ラミネーションの速度は搬送速度で０．２ｍ／分〜４ｍ／分が好ましく。特に好ましい条件としては、加熱圧着ロール温度が１３０℃〜１４０℃で圧着時の線圧が１０Ｋｇ／ｃｍ〜１５Ｋｇ／ｃｍ、搬送速度が１ｍ／分〜３ｍ／分である。
【０００９】
＜パターン露光する工程＞
形成された塗膜に所定のパターンのマスクを介して、光照射した後、現像液を用いて現像処理することによりパターン形成する。ここで使用する光としては、例えばｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）および超高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、アルゴンレーザー等の公知の光源からの連続状および／又は輝線状の紫外線、ＫｒＦエキシマレーザー等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のＸ線、電子線等の荷電粒子線が挙げられ、これらの中では、ｇ線およびｉ線およびこれらを含む３００ｎｍ〜４４０ｎｍ領域の紫外線が好ましいものとして挙げられる。特開平６−５９１１９号公報に記載のように、４００ｎｍ以上の波長の光透過率が２％以下である光学フィルター等を併用しても良い。
【００１０】
＜現像により不要部分を除去する工程＞
上記感光性樹脂層の現像液としては、現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機アルカリ溶液やトリエチルアミン等のアルキルアミン類、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド等の第４級アンモミウム塩等が用いられる。現像液には、さらに公知の界面活性剤を添加することができる。界面活性剤の濃度は０．０１質量％〜１０質量％が好ましい。
【００１１】
本発明は、少なくともこれらの工程を含むカラーフィルタ又は液晶用構造材の現像方法である。基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程、パターン露光する工程、現像により不要部分を除去する工程、の他に必要に応じて、１）純水等を用いるリンス工程、２）純水の他、超純水、電解イオン水、オゾン水、水素水などを用いる洗浄工程を含んでいてもよい。
【００１２】
カラーフィルタは、転写方式によって形成することが望ましい。この転写方式によってカラーフィルターを形成する場合、仮支持体に熱可塑性樹脂層、酸素遮断膜を設け、この酸素遮断膜に感光性樹脂層を設けることが望ましい。こうして仮支持体と熱可塑性樹脂層、酸素遮断膜，感光性樹脂層が一体となった一体型フィルムを各色毎に作製して、各色毎の一体型フィルムを転写してカラーフィルターを形成される。この種の一体型フィルムとしては、特開２０００−３５５９１、特開２０００−３９０２４、特開２０００−８９０２５、特開２０００−１０６２７６、特開２０００−２７３３７０、特開２０００−３１０７７２、特開２０００−３１４８０４、特開２０００−１９７６６、特開２００−３３６１５、特開２００１−３３６１６、特開２００１−４２１１９、特開２００１−７１５６３、特開２００１−８３６９４、特開２００１−１１６９１３、特開２００１−１４２０６５、特開２００１−１５９７０９、特開２００１−２０８９０８、特聞２００１−２１４０７７、特開２００１−２２１９０９、特開２００１−２２３４７２、特開２００１−２２８４６９、特開２００１−２４２３１５、特開２００１−２７２５２３等の実施例等に記載の組成物を用いることができる。
【００１３】
なお、近年、透明性が約５〜２０ミクロンである解像度を有し、約１〜１０ミクロンの高さを有する微細な液晶用構造材形成のニーズが拡大している。この液晶用構造材としては、例えば、カラーフィルター用マイクロ集光レンズ、液晶ディスプレイパネル用スペーサー、ハイアパーチャー方式（以下、「ＨＡ方式」と称する場合がある。）液晶ディスプレイ用の絶縁膜、カラーフィルターオンアレイ方式（以下、「ＣＯＡ方式」と称する場合がある。）液晶ディスプレイ用絶縁膜、カラーフィルター上の配向分割用構造体、プラズマアドレス方式液晶ディスプレイ用液晶配向制御材、カラーフィルター上の平坦化用オーバーコート材等が挙げられる。本発明の現像方法に特に有効な液晶用構造材としては、パネル用スペーサーや液晶配向分割制御材である。
【００１４】
本発明は、前記したカラーフィルター又は液晶用構造材を現像するに際し、前記基板に現像液、リンス液及び洗浄液の少なくとも１つの処理液を供給する少なくとも１つの処理液供給手段を含み、該処理液供給手段が一端に前記処理液を導入するための導入口を有する導入通路と、他端に前記基板に向けて開口する導入開口部を備え、該導入開口部に多数の貫通孔を有する処理液供給部材が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
以下、前記処理液供給手段を単に押し出しノズルともいう。押し出しノズルの好ましい実施の形態を図１に基づいて説明する。
図1（A）は基板の搬送方向に直交する面からみた概略的構成図であり、図1（B）は、基板の搬送方向面からみた概略的構成図である。
図1において、押し出しノズル１０は、一端に処理液を導入するための導入口１２を有する導入通路１４と、他端に基板１６に向けて開口する導入開口部１８を備え、該導入開口部１８に多数の貫通孔を有する処理液供給部材２０が設けられている。処理液供給部材２０は、多孔質材からなり、連通孔が多数形成されたものであればよい。連通孔は、スリット状でも細い連通孔でもよい。また、多孔板や粒状物の焼結体や多孔性セラミックスでもよい。さらに樹脂の多孔成形物、や硬質スポンジでもよい。図１（B）に示す処理液供給部材は、基板１６の搬送方向に平行する多数のスリットが設けられた態様を示している。
多孔質材としては、フッ素系樹脂、ポリエチレン等のプラスチック、ＳＵＳ等の金属、アルミナ、シリコン酸化物等のセラミックス、親水処理したプラスチックＴｉＯ2等の金属酸化物等を用いることができる。特に処理液がリンス液，洗浄液の場合、処理液供給部材２０を構成する多孔質材は、親水性材料が好ましい。
【００１６】
押し出しノズル１０は、基板１６との相対移動方向又は基板１６との相対移動方向に直交する方向に配置されていてもればよい。したがって、押し出しノズル１０は、コンベヤ２２によって搬送される基板の幅方向にわたって固定配置されていてもよく、搬送される基板の幅方向に沿って移動可能に配置されていてもよい。また、押し出しノズル１０は、基板１６の搬送方向に沿って複数の押し出しノズル１０を固定配置してもよく、基板１６の搬送方向に沿って移動可能に配置してもよい。
【００１７】
この押し出しノズル１０を用いると、多孔質材からなる処理液供給部材２０に形成された多数の貫通孔を通じて基板１６上に処理液Ｗが供給される。この際、処理液Ｗは、図１（B）に矢印で示すように−処理液供給部材２０の基板１６に対向する面全体からほぼ均等に供給されるようになり、ほぼ均等な流速をもって基板１６上の広い面積に一様かつ急速に供給され、現像による不要部分を効率的に除去することができる。
【００１８】
本発明において、前記した処理液供給手段と、前記基板表面通過後の処理液を外部に排出するための排出通路に設けられた排出開口部に多数の貫通孔を有する処理液排出部材が設けられた処理液排出手段（ノズル）とを含み、かつ、前記導入開口部と、排出開口部との間に前記被処理基板上の処理液に超音波振動を付与するための超音波振動付与手段が設けられていることが好ましい。
【００１９】
この処理液供給手段、処理液排出手段及び超音波振動付与手段とを含む手段を、以下、単に超音波押し出し吸引ノズルともいう。この超音波付押し出し吸引ノズルの好ましい実施の形態を図２に基づいて詳細に説明する。
図２（A）は基板の搬送方向に直交する面からみた概略的構成図であり、図２（B）は、基板の搬送方向面からみた概略的構成図である。
図２において、一端に処理液Ｗを導入するための導入口１２を有する導入通路１４と、一端に前記基板表面通過後の処理液Ｗを外部に排出するための排出口２４を有する排出通路２６とが形成され、導入通路１４と排出通路２６のそれぞれの他端に、前記基板に向けて開口する導入開口部１８と排出開口部２８とが設けられ、前記導入開口部１８に多数の貫通孔を有する処理液供給部材２０，及び前記排出開口部２８に多数の貫通孔を有する処理液排出部材３０が設けられたノズルを含み、かつ、前記導入開口部１８と排出開口部２８との間に前記被処理基板１６上の処理液に超音波振動を付与するための超音波振動付与手段としての超音波振動子３２が設けられている。なお、排出開口部２８には、図示していない減圧ポンプが接続され、減圧ポンプによる吸引圧力を制御することにより、導入開口部１８で大気と接触している処理液の圧力と大気圧との差を制御して基板１６に対する処理液Ｗの供給と、基板１６側からの使用済み処理液Ｗの排出を確実なものとすることができる。
【００２０】
超音波振動子３２には、図示していないケーブルが接続され、超音波振動子３２を制御するようになっており、また、超音波振動子３２は搬送される基板１６に平行に配置された板材（振動面）３４に対して所定の角度θを有することが好ましい。角度θを設けることによって基板１６からのメガソニックの反射波を押さえ、超音波振動子３２を保護することができる。また、処理供給ラインの圧力制御（ボンプ吸引＋表面張力）によって基板１６と振動面の間に存在する液膜が保持される。
【００２１】
板材（振動面）３４と基板とのギャップは、処理液Ｗの厚みに相当し、０．１〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．２〜２０ｍｍであり、振動数は、１５〜４０ＫＨｚが好ましく、より好ましくは１８〜２５ＫＨｚである。
【００２２】
図２に示す態様においては、基板１６が処理液供給部材２０の下方にさしかかった時点で処理液供給部材２０から処理液Ｗが供給されるが、超音波振動子３２は作動しない。さらに基板１６が移動し、超音波振動子３２の下方に通過した時点で排出用ポンプを作動させ、処理液供給部材２０から基板１６上に供給された処理液Ｗを処理液排出部材３０から排出させる。この段階で処理液Ｗは基板１６上を定常的に流れるようになるので、これと同時に超音波振動子３２を作動させることにより基板１６面上の不要部分を極めて少ない処理液量で効率的に除去することができる。
【００２３】
図３は本発明の現像方法を実施するための現像装置の一実施の形態を示す概略的構成図であり、図４（Ａ）は本発明の現像方法を実施するための現像装置の他の実施の形態を示す概略的構成図である。また、図４（Ｂ）は従来の現像装置の概略的構成図である。
図３において、この現像装置は、前室３４、現像槽３６、エアナイフ室３８、リンス槽４０、残渣除去槽４２、エアナイフ室４４、後室４６を備えており、これらの内部をコンベヤ２２によって基板１６が搬送されるようになっている。現像槽３６には、シャワー機構３６Ａが設けられ、リンス槽４０にもシャワー機構４０Ａが設けられている。そして、残渣除去槽４２に前記した超音波付押し出し吸引ノズル４３が設けられている。
【００２４】
図４（Ａ）において、この現像装置は、前室３４、第一現像槽４８、第一リンス槽５０、第二現像槽５２、第二リンス槽５４、第三現像槽５６、第三リンス槽５８、残渣除去槽４２、エアナイフ室４４、後室４６を備えており、リンス槽はいずれもシャワー機構が設けられている。そして第二現像槽５２には、前記した押し出しノズル１０が設けられ、第三現像槽５６には、超高圧ジェット５７が設けられ、残渣除去槽４２に前記した超音波付押し出し吸引ノズル４３が設けられている。
【００２５】
図３及び図４（Ａ）に示す装置においては、超音波付押し出し吸引ノズル４３を設置する個所は特に制約はないが、現像工程、リンス工程が完了した後に設けることが効果的である。
一般には処理液はシャワーなどにより基板に供給される。シャワーなどは、その突出圧力により運動エネルギーを得た処理液滴が基板表面に衝突する事で処理性の向上を狙ったものであるが、比較的多い流量で処理液を供給する場合、処理ムラを引き起こすことが多い。特にこの処理ムラは基板サイズが大きくなるほど顕著になる。基板サイズによらず、現像や洗浄や残渣除去を効果的に均一に行うことが必要である。
【００２６】
本発明の押し出しノズルにより処理液を供給すると、処理ムラを軽減できる。また該押し出しノズルに平行に、吸引ノズル（処理液を外部に排出するための排出口を有する排出通路）を付与すると処理ムラが全く起きなくなる。さらに、該押し出しノズルと吸引ノズルの間に超音波振動付与手段を設けると、洗浄などの効果を増す事ができる。
現像槽において、シャワー機構により、突出圧力１．０ｋｇｆ／ｃｍ2〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲にて現像液をシャワー状に噴霧し、未露光部の着色感光性樹脂組成物を溶解・除去する。
【００２７】
リンス槽においては、シャワー機構により、例えば、突出圧力１．０ｋｇｆ／ｃｍ2〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲にて純水をシャワー状に噴霧し、現像槽で溶解・除去しきれなかった残存する着色感光性樹脂組成物の殆どを除去する。
残渣除去槽においては、超音波付押し出し吸引ノズルにより純水に超音波を付与しながら基板表面に供給し、リンス槽で除去しきれなかった残渣を除去する。この残渣除去には純水の他、超純水、電解イオン水、オゾン水、水素水などを用いる。またこの残道除去には界面活性剤やアルカリを含んだ洗浄液を用いることもある。また必要に応じて残渣除去槽の後に純水によるリンス槽を設ける。
なおシャワーであっても、比較的少ない流量で動作する超高圧ジェット（特開平１０−９２７０７、特開平１１−３３３３８７）では処理ムラが少なく、本発明に組み合わせて使用すると効果的である。
【００２８】
また、カラーレジストのような着色された材料で画像を形成する場合、あるいは液晶用構造材のように、比較的厚みのある画像を形成する場合、シャワーにより現像液を供給すると、画像の断面が逆テーパー状になったり、残渣が残りやすいという問題がある。
【００２９】
本発明の押し出し型ノズルにより現像液を供給すると、画像の断面形状が改善される。また該押し出しノズルに平行に、吸引ノズル（処理液を外部に排出するための排出口を有する排出通路）を付与すると現像ムラが全く起きなくなる。さらに、現像槽を通過した後で、超高圧ジェット（特開平１０−９２７０７、特開平１１−３３３３８７）、超音波付き押し出し吸引ノズル、高圧シャワー、又は超高圧ジェット、洗浄ブラシなどで現像残渣を除去すると、残渣の無い、断面形状の良い画像を得る事ができる。
【００３０】
本発明では、このように、義板の位置によらず、基板のサイズによらず、ムラ無く残渣が除去できるほか、断面形状の良い画像を得ることができるカラーフィルター又は液晶用構造材を提供できる。
【００３１】
【実施例】
［カラー液体のレジストの例］
＜実施例１＞
透明基板としてコーニング社製：無アルカリガラスを用いた。このガラス板上に富士フィルムオーリン（株）製、製品名カラーモザイク、品番ＣＲＹ−７０００をスピンナーにより塗布し、１．５μｍの塗膜を得た。３ＫＷ超低圧水銀灯によりフォトマスクを介して約２００ｍｊ／ｃｍ2の露光を行った。次に、本発明の現像装置１に投入した。現像槽のシャワー機構の吐出圧力は２．０ｋｇｆ／ｃｍ2とし、２０℃のアルカリ現像液をシャワー状にして基板方から噴霧し、未露光部の着色感光性樹脂組成物を溶解・除去した。
アルカリ現像液として、炭酸ナトリウム０．１４質量％、炭酸水素ナトリウム０．０５質量％、花王（株）製、陰イオン系界面活性剤「ペレックス」０．８８質量％、花王（株）製、非イオン系湿潤浸透液「エマルゲンＬ−４０」０．６５質量％、及び純水９８質量％を調合した液を用いた。
次に、リンス槽において、シャワー機構により吐出圧力２．０ｋｇｆ／ｃｍ2の純水をシャワー状に噴霧し、現像槽にて溶解・除去しきれなかった残存する着色感光性樹脂組成物のほとんどを除去した。次に、残渣除去槽において、超音波付き押し出し吸引ノズルにより純水を基板面に供給し、洗浄した。
このようにして得られたカラーフィルタは、着色樹脂層（着色画素）以外、すなわち、ガラス面には基板のどの位置においても着色感光性樹脂組成物の残渣の無い良好なカラーフィルタであった。
【００３２】
＜比較例１＞
残渣除去槽（現像層）の超音波付き押し出し吸引ノズルを作動させずに、材料、条件などは実施例１と同様にしてカラーフィルタの作成を行った。得られたカラーフィルタには、着色感光性樹脂組成物の残渣が所々に残されていた。
【００３３】
＜実施例２＞
［ドライフイルム型カラーレジストの側］
（ドライフイルム型カラーレジストの作成）
厚さフ５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体の上に下記の処方ＨＩからなる塗布液を吹き付け、乾燥させ、次に下記処方Ｐｌから成る基布液を塗り付け、乾燥させ、さらに下記感光性樹脂層溶液 Ｋｌ、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｃ１を吹き付け、乾燥させ、該仮支持体の上に乾燥膜厚が１．６μｍの熱可塑性樹脂層と乾燥膜厚が１４６μｍの酸素遮断膜と乾燥膜厚４μm（Ｃ１は６μm）の感光層を設け、保護フイルム（厚さ１２μｍポリプロピレンフィルム）を圧着した。こうして仮支持体と熱可塑性樹脂層と酸素遮断膜と感光層が一体となったドライフイルム型カラーレジストの感光性樹脂層を含む一体型フイルムを作成し、それぞれのサンプル名を、使用した感光性樹脂層溶液の記号Ｋｌ、Ｒｌ、Ｇｌ、Ｂｌ、Ｃｌを用いて、一体型フイルムＫｌ、Ｒｌ、Ｇｌ、Ｂ１、Ｃｌとした。
【００３４】
熱可塑性樹脂層処方Η１：
・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体 ３００質量部
・塩化ビニルー酢酸ビニルーマレイン酸共重合体 ８０質量部
・フタル酸ジブチル ９０質量部
（メチルエチルケトンを溶媒とした）
酸素遮断膜処方Ｐ１：
・ポリビニルアルコール １８０質量部
・弗素系界面活性剤 ８質量部
（水を溶媒とした）
【００３５】
感光性樹脂層溶液Ｋ１：
【００３６】
感光性樹脂層溶液Ｒ１：
【００３７】
感光性樹脂層溶液Ｇ１：
【００３８】
感光性樹脂層溶液Ｂ１：
【００３９】
感光性樹脂層溶液Ｃ１：
・ポリマー溶液 ２４０質量部
スチレン／マレイン酸共重合体ベンジルアミン変性物＝６３／３２（モル比）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ２００質量部
・シクロヘキサノン ７３０質量部
・光重合開始剤ＩＲＧ１８４（ＣＡＳ９４７−１９−３） １０質量部
（メチルエチルケトンを適宜添加）
【００４０】
基板としてアモルファスシリコンによりＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板を用いた。この基板をＵＶ洗浄及び純水洗浄後、シランカップリンダ液（Ｎ一β（アミノエチル）γ一アミノプロピルトリメトキシシラン０．３質量％水溶液）に３０秒浸漬し、引き続き純水に３０秒浸漬し、１１０℃で５分乾燥した。前記一体型フイルムＲ１の保願フイルムを剥離後、ロールラミネーターで該墓板にラミネートし、２０ｍＪ／ｃｍ2のパターン露光後、本発明の現像機２［図４（Ａ）で示す装置］で現像した。
本発明の現像機２では、まず第一現像槽で３８℃に温調したトリエタノールアミン系現像液がシャワー機構により基板に供給され、無可塑性樹脂層Ｈ１と酸素遮断膜Ｐ１が除去された。
引き続き、第二現像槽では、モノエタノールアミン１質量％、酢酸０．３質量％、ポリオキシエチレンナフチルエーテル０．６質量％の３３℃に温調したアルカリ現像液を用いて感光性樹脂層が現像された。該アルカリ現像液は、押し出しノズルにより基板に供給される。基板表面では該アルカリ現像液の溶解力により未露光部分の大部分が除去された。
引き続き、第三現像槽では、モノエタノールアミン０．１質量％、酢酸０．０２質量％、ポリオキシエチレンアルキルエーテル０．１質量％の３０℃に温調したアルカリ現像液が超高圧ジェットにより基板に供給された。この時、基板表面の末露光部に薄く残存していた末露光の感光性樹脂層は基板の場所によらず全て除去された。このように感光性樹脂層を現像しパターニング画像を得た。
次に３００ｍＪ／ｃｍ2のポスト露光後、２２０℃で２０分ポストベークしコンタクトホールを有するＲ画素付のＴＨＦ墓板を形成した。
前記一体型フイルムＧ１、Ｂ１、Ｋ１を用いて同様のプロセスを行い、ＲＣＢの画素及び遮光膜ＫがついたＴＦＴ基板を作製した。引き続きこ基板の上にＩＴＯ層を形成し、パターニングして画素電極とした。引き続き、一体型フイルムＣ１を用いで同様のプロセスを行い、スペーサーとカラーフィルターを有す下ＦＴ基板を完成した。
このＴＦＴ基板は、墓板のどの位置にも現像残渣が見当たらず、また画素の断面が順テーパー状であり、各画素電極とＴＦＴとのコンタクト不良も無かった。
【００４１】
＜比較例２＞
現像を比較例の現像装置［図４（Ｂ）に示す装置］を用いて行う以外、実施例２と同様に行いスペーサーとカラーフィルターを有するＴＦＴ基板を完成した。
このＴＦＴ基板では、基板の後半部分に現像残渣が見られた。また画素の断面に一部逆テーパー状の部分があった。また画素電極の一部のＴＦＴとのコンタクトが不良であった。
【００４２】
【発明の効果】
以上にように、本発明によれば、基板の大きさによることなく、極めて少ない処理液量で現像残渣を効率的に除去することができ、現像ムラのないカラーフィルターを得ることができる。また、断面形状のよい液晶用構造材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における押し出しノズルの好ましい実施の形態を示し、（Ａ）は基板の搬送方向に直交する面からみた概略的構成図であり、（B）は、基板の搬送方向面からみた概略的構成図である。
【図２】 本発明における超音波付押し出し吸引ノズルの好ましい実施の形態を示し、（Ａ）は基板の搬送方向に直交する面からみた概略的構成図であり、（B）は、基板の搬送方向面からみた概略的構成図である。
【図３】 本発明の現像方法を実施するための現像装置の好ましい一実施の形態を示す概略的構成図である。
【図４】 （Ａ）本発明の現像方法を実施するための現像装置の好ましい他の実施の形態を示す概略的構成図、（Ｂ）は従来の現像装置の概略的構成図である。
【符号の説明】
１０ 押し出しノズル
１２ 導入口
１４ 導入通路
１６ 基板
１８ 導入開口部
２０ 処理液供給部材
２２ コンベヤ
２４ 排出口
２６ 排出通路
２８ 排出開口部
３０ 処理液排出部材
３２ 超音波振動子
３３ 板材（振動面）
３４ 前室
３６ 現像槽
３６Ａ シャワー機構
３８ エアナイフ室
４０ リンス槽
４０Ａ シャワー機構
４２ 残渣除去槽
４４ エアナイフ室
４６ 後室
４８ 第一現像槽
５０ 第一リンス槽
５２ 第二現像槽
５４ 第二リンス槽
５６ 第三現像槽
５８ 第三リンス槽
【発明の属する技術分野】
本発明はカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法に係り、特に現像残渣が少なくカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程、パターン露光する工程、現像により不要部分を除去する工程を含むカラーフィルターまたは液晶用構造材の製造に用いられる現像法においては、従来、現像液、リンス液及び洗浄液などの処理液に、前記基板を所定の時間浸漬するディップ現像法、前記処理液をシャワーノズルを用いてシャワー噴霧するシャワー現像法、前記基板または前記シャワーノズルを回転させるスピン現像法などが用いられてきた。
【０００３】
しかし、ディップ現像法では、処理液がほぼ静置状態であるため、現像後に残渣が残りやすい問題があった。シャワー現像法では、シャワーの圧力により残渣か有効に除去できるが、基板が大型化すると基板上に滞留する処理液の量が増え、たの処理液が基板へのシャワー当たりを弱くして残渣の除去効率が悪くなる問題があった。このような基板上の処理液の滞留を防止するため、基板を回転させて遠心力で処理液を随時排出する方式としてスピン現像法が考えられた。しかし、このスピン現像法では、基板上での処理液の滞留による遅れに起因した残渣が減少するが、基板中心部付近は遠心力が十分に働かず、基板中心部付近の残酸の除去が不十分となり、この部分の現像性が周囲と異なり、現像ムラが生じる問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、大型の基板に対しても残渣が少なく現像ムラのないカラーフィルターまたは液晶用構造材の現像方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラーフィルターまたは液晶用構造材の現像方法は、
（１）基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程、パターン露光する工程、現像により不要部分を除去する工程を含むカラーフィルターまたは液晶用構造材の製造に用いられる現像法であって、
前記基板に現像液、リンス液及び洗浄液の少なくとも１つの処理液を供給する少なくとも１つの処理液供給手段を含み、該処理液供給手段が一端に前記処理液を導入するための導入口を有する導入通路と、他端に前記基板に向けて開口する導入開口部を備え、該導入開口部に多数の貫通孔を有する処理液供給部材が設けられ、
前記基板表面通過後の処理液を外部に排出するための排出通路に設けられた排出開口部に多数の貫通孔を有する処理液排出部材が設けられた処理液排出手段と、
を備えたことを特徴とするカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法。
（２）前記処理液供給手段が前記基板との相対移動方向及び／又は前記基板との相対移動方向と直角する方向に複数並設され、前記複数の導入開口部のそれぞれに前記処理液供給部材が設けられていることを特徴とする（１）に記載のカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法。
（３）前記導入開口部と排出開口部との間に前記被処理基板上の処理液に超音波振動を付与するための超音波振動付与手段が設けられたことを特徴とする（２）に記載のカラーフィルターまたは液晶用構造材の現像方法。
（４）前記処理液供給手段と共にシャワーノズルを含むことを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程、パターン露光する工程、現像により不要部分を除去する工程を含むカラーフィルターまたは液晶用構造材の製造に用いられる現像法であ。
【０００７】
＜基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程＞
基板上に感光性樹脂組成物層を形成する手段としては、塗布法、転写法等の手段が挙げられる。
−塗布法−
調製した感光性樹脂組成物溶液を基板表面に塗布し、通常はオーブン中で加熱乾燥を行うことにより溶剤を除去して感光性樹脂組成物の塗膜を形成する。組成物溶液の塗布方法としては、特に限定されず、例えばスプレー法、ロールコート法、回転塗布法、スリットコート法、エクストルージョンコート法、カーテンコート法、ダイコート法、ワイヤーバーコート法、ナイフコート法等の各種の方法を採用することができる。プリベークの条件としては、各成分の種類、使用割合等によっても異なるが、通常６０〜１１０℃で３０秒間〜１５分間程度である。
【０００８】
―感光性熱硬化性樹脂層転写材料の転写法―
仮支持体の上に本発明の感光性樹脂組成物溶液を塗布乾燥して感光性樹脂層転写材料を形成後、基体上にラミネータにより感光層を加熱加圧下で積層転写する。この方法は、特にカラーフィルターを製造する場合に有効である。
転写時の加熱圧着ロールの温度は５０℃〜１５０℃で圧着時の線圧は５Ｋｇ／ｃｍ〜２５Ｋｇ／ｃｍが有利な条件である。ラミネーションの速度は搬送速度で０．２ｍ／分〜４ｍ／分が好ましく。特に好ましい条件としては、加熱圧着ロール温度が１３０℃〜１４０℃で圧着時の線圧が１０Ｋｇ／ｃｍ〜１５Ｋｇ／ｃｍ、搬送速度が１ｍ／分〜３ｍ／分である。
【０００９】
＜パターン露光する工程＞
形成された塗膜に所定のパターンのマスクを介して、光照射した後、現像液を用いて現像処理することによりパターン形成する。ここで使用する光としては、例えばｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）および超高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、アルゴンレーザー等の公知の光源からの連続状および／又は輝線状の紫外線、ＫｒＦエキシマレーザー等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のＸ線、電子線等の荷電粒子線が挙げられ、これらの中では、ｇ線およびｉ線およびこれらを含む３００ｎｍ〜４４０ｎｍ領域の紫外線が好ましいものとして挙げられる。特開平６−５９１１９号公報に記載のように、４００ｎｍ以上の波長の光透過率が２％以下である光学フィルター等を併用しても良い。
【００１０】
＜現像により不要部分を除去する工程＞
上記感光性樹脂層の現像液としては、現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機アルカリ溶液やトリエチルアミン等のアルキルアミン類、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド等の第４級アンモミウム塩等が用いられる。現像液には、さらに公知の界面活性剤を添加することができる。界面活性剤の濃度は０．０１質量％〜１０質量％が好ましい。
【００１１】
本発明は、少なくともこれらの工程を含むカラーフィルタ又は液晶用構造材の現像方法である。基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程、パターン露光する工程、現像により不要部分を除去する工程、の他に必要に応じて、１）純水等を用いるリンス工程、２）純水の他、超純水、電解イオン水、オゾン水、水素水などを用いる洗浄工程を含んでいてもよい。
【００１２】
カラーフィルタは、転写方式によって形成することが望ましい。この転写方式によってカラーフィルターを形成する場合、仮支持体に熱可塑性樹脂層、酸素遮断膜を設け、この酸素遮断膜に感光性樹脂層を設けることが望ましい。こうして仮支持体と熱可塑性樹脂層、酸素遮断膜，感光性樹脂層が一体となった一体型フィルムを各色毎に作製して、各色毎の一体型フィルムを転写してカラーフィルターを形成される。この種の一体型フィルムとしては、特開２０００−３５５９１、特開２０００−３９０２４、特開２０００−８９０２５、特開２０００−１０６２７６、特開２０００−２７３３７０、特開２０００−３１０７７２、特開２０００−３１４８０４、特開２０００−１９７６６、特開２００−３３６１５、特開２００１−３３６１６、特開２００１−４２１１９、特開２００１−７１５６３、特開２００１−８３６９４、特開２００１−１１６９１３、特開２００１−１４２０６５、特開２００１−１５９７０９、特開２００１−２０８９０８、特聞２００１−２１４０７７、特開２００１−２２１９０９、特開２００１−２２３４７２、特開２００１−２２８４６９、特開２００１−２４２３１５、特開２００１−２７２５２３等の実施例等に記載の組成物を用いることができる。
【００１３】
なお、近年、透明性が約５〜２０ミクロンである解像度を有し、約１〜１０ミクロンの高さを有する微細な液晶用構造材形成のニーズが拡大している。この液晶用構造材としては、例えば、カラーフィルター用マイクロ集光レンズ、液晶ディスプレイパネル用スペーサー、ハイアパーチャー方式（以下、「ＨＡ方式」と称する場合がある。）液晶ディスプレイ用の絶縁膜、カラーフィルターオンアレイ方式（以下、「ＣＯＡ方式」と称する場合がある。）液晶ディスプレイ用絶縁膜、カラーフィルター上の配向分割用構造体、プラズマアドレス方式液晶ディスプレイ用液晶配向制御材、カラーフィルター上の平坦化用オーバーコート材等が挙げられる。本発明の現像方法に特に有効な液晶用構造材としては、パネル用スペーサーや液晶配向分割制御材である。
【００１４】
本発明は、前記したカラーフィルター又は液晶用構造材を現像するに際し、前記基板に現像液、リンス液及び洗浄液の少なくとも１つの処理液を供給する少なくとも１つの処理液供給手段を含み、該処理液供給手段が一端に前記処理液を導入するための導入口を有する導入通路と、他端に前記基板に向けて開口する導入開口部を備え、該導入開口部に多数の貫通孔を有する処理液供給部材が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
以下、前記処理液供給手段を単に押し出しノズルともいう。押し出しノズルの好ましい実施の形態を図１に基づいて説明する。
図1（A）は基板の搬送方向に直交する面からみた概略的構成図であり、図1（B）は、基板の搬送方向面からみた概略的構成図である。
図1において、押し出しノズル１０は、一端に処理液を導入するための導入口１２を有する導入通路１４と、他端に基板１６に向けて開口する導入開口部１８を備え、該導入開口部１８に多数の貫通孔を有する処理液供給部材２０が設けられている。処理液供給部材２０は、多孔質材からなり、連通孔が多数形成されたものであればよい。連通孔は、スリット状でも細い連通孔でもよい。また、多孔板や粒状物の焼結体や多孔性セラミックスでもよい。さらに樹脂の多孔成形物、や硬質スポンジでもよい。図１（B）に示す処理液供給部材は、基板１６の搬送方向に平行する多数のスリットが設けられた態様を示している。
多孔質材としては、フッ素系樹脂、ポリエチレン等のプラスチック、ＳＵＳ等の金属、アルミナ、シリコン酸化物等のセラミックス、親水処理したプラスチックＴｉＯ2等の金属酸化物等を用いることができる。特に処理液がリンス液，洗浄液の場合、処理液供給部材２０を構成する多孔質材は、親水性材料が好ましい。
【００１６】
押し出しノズル１０は、基板１６との相対移動方向又は基板１６との相対移動方向に直交する方向に配置されていてもればよい。したがって、押し出しノズル１０は、コンベヤ２２によって搬送される基板の幅方向にわたって固定配置されていてもよく、搬送される基板の幅方向に沿って移動可能に配置されていてもよい。また、押し出しノズル１０は、基板１６の搬送方向に沿って複数の押し出しノズル１０を固定配置してもよく、基板１６の搬送方向に沿って移動可能に配置してもよい。
【００１７】
この押し出しノズル１０を用いると、多孔質材からなる処理液供給部材２０に形成された多数の貫通孔を通じて基板１６上に処理液Ｗが供給される。この際、処理液Ｗは、図１（B）に矢印で示すように−処理液供給部材２０の基板１６に対向する面全体からほぼ均等に供給されるようになり、ほぼ均等な流速をもって基板１６上の広い面積に一様かつ急速に供給され、現像による不要部分を効率的に除去することができる。
【００１８】
本発明において、前記した処理液供給手段と、前記基板表面通過後の処理液を外部に排出するための排出通路に設けられた排出開口部に多数の貫通孔を有する処理液排出部材が設けられた処理液排出手段（ノズル）とを含み、かつ、前記導入開口部と、排出開口部との間に前記被処理基板上の処理液に超音波振動を付与するための超音波振動付与手段が設けられていることが好ましい。
【００１９】
この処理液供給手段、処理液排出手段及び超音波振動付与手段とを含む手段を、以下、単に超音波押し出し吸引ノズルともいう。この超音波付押し出し吸引ノズルの好ましい実施の形態を図２に基づいて詳細に説明する。
図２（A）は基板の搬送方向に直交する面からみた概略的構成図であり、図２（B）は、基板の搬送方向面からみた概略的構成図である。
図２において、一端に処理液Ｗを導入するための導入口１２を有する導入通路１４と、一端に前記基板表面通過後の処理液Ｗを外部に排出するための排出口２４を有する排出通路２６とが形成され、導入通路１４と排出通路２６のそれぞれの他端に、前記基板に向けて開口する導入開口部１８と排出開口部２８とが設けられ、前記導入開口部１８に多数の貫通孔を有する処理液供給部材２０，及び前記排出開口部２８に多数の貫通孔を有する処理液排出部材３０が設けられたノズルを含み、かつ、前記導入開口部１８と排出開口部２８との間に前記被処理基板１６上の処理液に超音波振動を付与するための超音波振動付与手段としての超音波振動子３２が設けられている。なお、排出開口部２８には、図示していない減圧ポンプが接続され、減圧ポンプによる吸引圧力を制御することにより、導入開口部１８で大気と接触している処理液の圧力と大気圧との差を制御して基板１６に対する処理液Ｗの供給と、基板１６側からの使用済み処理液Ｗの排出を確実なものとすることができる。
【００２０】
超音波振動子３２には、図示していないケーブルが接続され、超音波振動子３２を制御するようになっており、また、超音波振動子３２は搬送される基板１６に平行に配置された板材（振動面）３４に対して所定の角度θを有することが好ましい。角度θを設けることによって基板１６からのメガソニックの反射波を押さえ、超音波振動子３２を保護することができる。また、処理供給ラインの圧力制御（ボンプ吸引＋表面張力）によって基板１６と振動面の間に存在する液膜が保持される。
【００２１】
板材（振動面）３４と基板とのギャップは、処理液Ｗの厚みに相当し、０．１〜３０ｍｍが好ましく、より好ましくは０．２〜２０ｍｍであり、振動数は、１５〜４０ＫＨｚが好ましく、より好ましくは１８〜２５ＫＨｚである。
【００２２】
図２に示す態様においては、基板１６が処理液供給部材２０の下方にさしかかった時点で処理液供給部材２０から処理液Ｗが供給されるが、超音波振動子３２は作動しない。さらに基板１６が移動し、超音波振動子３２の下方に通過した時点で排出用ポンプを作動させ、処理液供給部材２０から基板１６上に供給された処理液Ｗを処理液排出部材３０から排出させる。この段階で処理液Ｗは基板１６上を定常的に流れるようになるので、これと同時に超音波振動子３２を作動させることにより基板１６面上の不要部分を極めて少ない処理液量で効率的に除去することができる。
【００２３】
図３は本発明の現像方法を実施するための現像装置の一実施の形態を示す概略的構成図であり、図４（Ａ）は本発明の現像方法を実施するための現像装置の他の実施の形態を示す概略的構成図である。また、図４（Ｂ）は従来の現像装置の概略的構成図である。
図３において、この現像装置は、前室３４、現像槽３６、エアナイフ室３８、リンス槽４０、残渣除去槽４２、エアナイフ室４４、後室４６を備えており、これらの内部をコンベヤ２２によって基板１６が搬送されるようになっている。現像槽３６には、シャワー機構３６Ａが設けられ、リンス槽４０にもシャワー機構４０Ａが設けられている。そして、残渣除去槽４２に前記した超音波付押し出し吸引ノズル４３が設けられている。
【００２４】
図４（Ａ）において、この現像装置は、前室３４、第一現像槽４８、第一リンス槽５０、第二現像槽５２、第二リンス槽５４、第三現像槽５６、第三リンス槽５８、残渣除去槽４２、エアナイフ室４４、後室４６を備えており、リンス槽はいずれもシャワー機構が設けられている。そして第二現像槽５２には、前記した押し出しノズル１０が設けられ、第三現像槽５６には、超高圧ジェット５７が設けられ、残渣除去槽４２に前記した超音波付押し出し吸引ノズル４３が設けられている。
【００２５】
図３及び図４（Ａ）に示す装置においては、超音波付押し出し吸引ノズル４３を設置する個所は特に制約はないが、現像工程、リンス工程が完了した後に設けることが効果的である。
一般には処理液はシャワーなどにより基板に供給される。シャワーなどは、その突出圧力により運動エネルギーを得た処理液滴が基板表面に衝突する事で処理性の向上を狙ったものであるが、比較的多い流量で処理液を供給する場合、処理ムラを引き起こすことが多い。特にこの処理ムラは基板サイズが大きくなるほど顕著になる。基板サイズによらず、現像や洗浄や残渣除去を効果的に均一に行うことが必要である。
【００２６】
本発明の押し出しノズルにより処理液を供給すると、処理ムラを軽減できる。また該押し出しノズルに平行に、吸引ノズル（処理液を外部に排出するための排出口を有する排出通路）を付与すると処理ムラが全く起きなくなる。さらに、該押し出しノズルと吸引ノズルの間に超音波振動付与手段を設けると、洗浄などの効果を増す事ができる。
現像槽において、シャワー機構により、突出圧力１．０ｋｇｆ／ｃｍ2〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲にて現像液をシャワー状に噴霧し、未露光部の着色感光性樹脂組成物を溶解・除去する。
【００２７】
リンス槽においては、シャワー機構により、例えば、突出圧力１．０ｋｇｆ／ｃｍ2〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲にて純水をシャワー状に噴霧し、現像槽で溶解・除去しきれなかった残存する着色感光性樹脂組成物の殆どを除去する。
残渣除去槽においては、超音波付押し出し吸引ノズルにより純水に超音波を付与しながら基板表面に供給し、リンス槽で除去しきれなかった残渣を除去する。この残渣除去には純水の他、超純水、電解イオン水、オゾン水、水素水などを用いる。またこの残道除去には界面活性剤やアルカリを含んだ洗浄液を用いることもある。また必要に応じて残渣除去槽の後に純水によるリンス槽を設ける。
なおシャワーであっても、比較的少ない流量で動作する超高圧ジェット（特開平１０−９２７０７、特開平１１−３３３３８７）では処理ムラが少なく、本発明に組み合わせて使用すると効果的である。
【００２８】
また、カラーレジストのような着色された材料で画像を形成する場合、あるいは液晶用構造材のように、比較的厚みのある画像を形成する場合、シャワーにより現像液を供給すると、画像の断面が逆テーパー状になったり、残渣が残りやすいという問題がある。
【００２９】
本発明の押し出し型ノズルにより現像液を供給すると、画像の断面形状が改善される。また該押し出しノズルに平行に、吸引ノズル（処理液を外部に排出するための排出口を有する排出通路）を付与すると現像ムラが全く起きなくなる。さらに、現像槽を通過した後で、超高圧ジェット（特開平１０−９２７０７、特開平１１−３３３３８７）、超音波付き押し出し吸引ノズル、高圧シャワー、又は超高圧ジェット、洗浄ブラシなどで現像残渣を除去すると、残渣の無い、断面形状の良い画像を得る事ができる。
【００３０】
本発明では、このように、義板の位置によらず、基板のサイズによらず、ムラ無く残渣が除去できるほか、断面形状の良い画像を得ることができるカラーフィルター又は液晶用構造材を提供できる。
【００３１】
【実施例】
［カラー液体のレジストの例］
＜実施例１＞
透明基板としてコーニング社製：無アルカリガラスを用いた。このガラス板上に富士フィルムオーリン（株）製、製品名カラーモザイク、品番ＣＲＹ−７０００をスピンナーにより塗布し、１．５μｍの塗膜を得た。３ＫＷ超低圧水銀灯によりフォトマスクを介して約２００ｍｊ／ｃｍ2の露光を行った。次に、本発明の現像装置１に投入した。現像槽のシャワー機構の吐出圧力は２．０ｋｇｆ／ｃｍ2とし、２０℃のアルカリ現像液をシャワー状にして基板方から噴霧し、未露光部の着色感光性樹脂組成物を溶解・除去した。
アルカリ現像液として、炭酸ナトリウム０．１４質量％、炭酸水素ナトリウム０．０５質量％、花王（株）製、陰イオン系界面活性剤「ペレックス」０．８８質量％、花王（株）製、非イオン系湿潤浸透液「エマルゲンＬ−４０」０．６５質量％、及び純水９８質量％を調合した液を用いた。
次に、リンス槽において、シャワー機構により吐出圧力２．０ｋｇｆ／ｃｍ2の純水をシャワー状に噴霧し、現像槽にて溶解・除去しきれなかった残存する着色感光性樹脂組成物のほとんどを除去した。次に、残渣除去槽において、超音波付き押し出し吸引ノズルにより純水を基板面に供給し、洗浄した。
このようにして得られたカラーフィルタは、着色樹脂層（着色画素）以外、すなわち、ガラス面には基板のどの位置においても着色感光性樹脂組成物の残渣の無い良好なカラーフィルタであった。
【００３２】
＜比較例１＞
残渣除去槽（現像層）の超音波付き押し出し吸引ノズルを作動させずに、材料、条件などは実施例１と同様にしてカラーフィルタの作成を行った。得られたカラーフィルタには、着色感光性樹脂組成物の残渣が所々に残されていた。
【００３３】
＜実施例２＞
［ドライフイルム型カラーレジストの側］
（ドライフイルム型カラーレジストの作成）
厚さフ５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体の上に下記の処方ＨＩからなる塗布液を吹き付け、乾燥させ、次に下記処方Ｐｌから成る基布液を塗り付け、乾燥させ、さらに下記感光性樹脂層溶液 Ｋｌ、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｃ１を吹き付け、乾燥させ、該仮支持体の上に乾燥膜厚が１．６μｍの熱可塑性樹脂層と乾燥膜厚が１４６μｍの酸素遮断膜と乾燥膜厚４μm（Ｃ１は６μm）の感光層を設け、保護フイルム（厚さ１２μｍポリプロピレンフィルム）を圧着した。こうして仮支持体と熱可塑性樹脂層と酸素遮断膜と感光層が一体となったドライフイルム型カラーレジストの感光性樹脂層を含む一体型フイルムを作成し、それぞれのサンプル名を、使用した感光性樹脂層溶液の記号Ｋｌ、Ｒｌ、Ｇｌ、Ｂｌ、Ｃｌを用いて、一体型フイルムＫｌ、Ｒｌ、Ｇｌ、Ｂ１、Ｃｌとした。
【００３４】
熱可塑性樹脂層処方Η１：
・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体 ３００質量部
・塩化ビニルー酢酸ビニルーマレイン酸共重合体 ８０質量部
・フタル酸ジブチル ９０質量部
（メチルエチルケトンを溶媒とした）
酸素遮断膜処方Ｐ１：
・ポリビニルアルコール １８０質量部
・弗素系界面活性剤 ８質量部
（水を溶媒とした）
【００３５】
感光性樹脂層溶液Ｋ１：
感光性樹脂層溶液Ｒ１：
感光性樹脂層溶液Ｇ１：
感光性樹脂層溶液Ｂ１：
感光性樹脂層溶液Ｃ１：
・ポリマー溶液 ２４０質量部
スチレン／マレイン酸共重合体ベンジルアミン変性物＝６３／３２（モル比）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ２００質量部
・シクロヘキサノン ７３０質量部
・光重合開始剤ＩＲＧ１８４（ＣＡＳ９４７−１９−３） １０質量部
（メチルエチルケトンを適宜添加）
【００４０】
基板としてアモルファスシリコンによりＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板を用いた。この基板をＵＶ洗浄及び純水洗浄後、シランカップリンダ液（Ｎ一β（アミノエチル）γ一アミノプロピルトリメトキシシラン０．３質量％水溶液）に３０秒浸漬し、引き続き純水に３０秒浸漬し、１１０℃で５分乾燥した。前記一体型フイルムＲ１の保願フイルムを剥離後、ロールラミネーターで該墓板にラミネートし、２０ｍＪ／ｃｍ2のパターン露光後、本発明の現像機２［図４（Ａ）で示す装置］で現像した。
本発明の現像機２では、まず第一現像槽で３８℃に温調したトリエタノールアミン系現像液がシャワー機構により基板に供給され、無可塑性樹脂層Ｈ１と酸素遮断膜Ｐ１が除去された。
引き続き、第二現像槽では、モノエタノールアミン１質量％、酢酸０．３質量％、ポリオキシエチレンナフチルエーテル０．６質量％の３３℃に温調したアルカリ現像液を用いて感光性樹脂層が現像された。該アルカリ現像液は、押し出しノズルにより基板に供給される。基板表面では該アルカリ現像液の溶解力により未露光部分の大部分が除去された。
引き続き、第三現像槽では、モノエタノールアミン０．１質量％、酢酸０．０２質量％、ポリオキシエチレンアルキルエーテル０．１質量％の３０℃に温調したアルカリ現像液が超高圧ジェットにより基板に供給された。この時、基板表面の末露光部に薄く残存していた末露光の感光性樹脂層は基板の場所によらず全て除去された。このように感光性樹脂層を現像しパターニング画像を得た。
次に３００ｍＪ／ｃｍ2のポスト露光後、２２０℃で２０分ポストベークしコンタクトホールを有するＲ画素付のＴＨＦ墓板を形成した。
前記一体型フイルムＧ１、Ｂ１、Ｋ１を用いて同様のプロセスを行い、ＲＣＢの画素及び遮光膜ＫがついたＴＦＴ基板を作製した。引き続きこ基板の上にＩＴＯ層を形成し、パターニングして画素電極とした。引き続き、一体型フイルムＣ１を用いで同様のプロセスを行い、スペーサーとカラーフィルターを有す下ＦＴ基板を完成した。
このＴＦＴ基板は、墓板のどの位置にも現像残渣が見当たらず、また画素の断面が順テーパー状であり、各画素電極とＴＦＴとのコンタクト不良も無かった。
【００４１】
＜比較例２＞
現像を比較例の現像装置［図４（Ｂ）に示す装置］を用いて行う以外、実施例２と同様に行いスペーサーとカラーフィルターを有するＴＦＴ基板を完成した。
このＴＦＴ基板では、基板の後半部分に現像残渣が見られた。また画素の断面に一部逆テーパー状の部分があった。また画素電極の一部のＴＦＴとのコンタクトが不良であった。
【００４２】
【発明の効果】
以上にように、本発明によれば、基板の大きさによることなく、極めて少ない処理液量で現像残渣を効率的に除去することができ、現像ムラのないカラーフィルターを得ることができる。また、断面形状のよい液晶用構造材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における押し出しノズルの好ましい実施の形態を示し、（Ａ）は基板の搬送方向に直交する面からみた概略的構成図であり、（B）は、基板の搬送方向面からみた概略的構成図である。
【図２】 本発明における超音波付押し出し吸引ノズルの好ましい実施の形態を示し、（Ａ）は基板の搬送方向に直交する面からみた概略的構成図であり、（B）は、基板の搬送方向面からみた概略的構成図である。
【図３】 本発明の現像方法を実施するための現像装置の好ましい一実施の形態を示す概略的構成図である。
【図４】 （Ａ）本発明の現像方法を実施するための現像装置の好ましい他の実施の形態を示す概略的構成図、（Ｂ）は従来の現像装置の概略的構成図である。
【符号の説明】
１０ 押し出しノズル
１２ 導入口
１４ 導入通路
１６ 基板
１８ 導入開口部
２０ 処理液供給部材
２２ コンベヤ
２４ 排出口
２６ 排出通路
２８ 排出開口部
３０ 処理液排出部材
３２ 超音波振動子
３３ 板材（振動面）
３４ 前室
３６ 現像槽
３６Ａ シャワー機構
３８ エアナイフ室
４０ リンス槽
４０Ａ シャワー機構
４２ 残渣除去槽
４４ エアナイフ室
４６ 後室
４８ 第一現像槽
５０ 第一リンス槽
５２ 第二現像槽
５４ 第二リンス槽
５６ 第三現像槽
５８ 第三リンス槽
Claims (4)
- 基板上に感光性樹脂組成物層を形成する工程、パターン露光する工程、現像により不要部分を除去する工程を含むカラーフィルターまたは液晶用構造材の製造に用いられる現像法であって、
前記基板に現像液、リンス液及び洗浄液の少なくとも１つの処理液を供給する少なくとも１つの処理液供給手段を含み、該処理液供給手段が一端に前記処理液を導入するための導入口を有する導入通路と、他端に前記基板に向けて開口する導入開口部を備え、該導入開口部に多数の貫通孔を有する処理液供給部材が設けられ、
前記基板表面通過後の処理液を外部に排出するための排出通路に設けられた排出開口部に多数の貫通孔を有する処理液排出部材が設けられた処理液排出手段と、
を備えたことを特徴とするカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法。 - 前記処理液供給手段が前記基板との相対移動方向及び／又は前記基板との相対移動方向と直角する方向に複数並設され、前記複数の導入開口部のそれぞれに前記処理液供給部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法。
- 前記導入開口部と排出開口部との間に前記被処理基板上の処理液に超音波振動を付与するための超音波振動付与手段が設けられたことを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルターまたは液晶用構造材の現像方法。
- 前記処理液供給手段と共にシャワーノズルを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のカラーフィルター又は液晶用構造材の現像方法。
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