JPH07191214A - 水性塗料の塗布方法および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐薬品性、耐水性、耐熱性、基板に対する密
着性などが良好で、かつ低反射性の塗膜が得られる遮光
パターン形成用塗料を、安全性および衛生面に優れた方
法により、均一にポジ型フォトレジストパターンの上に
塗布すること、および同パターンのリフトオフにより水
性塗料のシャープな微細パターンを形成することを目的
とする。 【構成】 ポジ型フォトレジストのパターンを基板上に
形成し、次いで電磁放射線を一様に照射した後に、水性
塗料を均一に塗布すること、およびポジ型フォトレジス
トをアルカリ性の水溶液によって溶解剥離（リフトオ
フ）することによって水性塗料の微細なパターンを形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶表示装置、
エレクトロルミネッセンスディスプレイ、カラー蛍光表
示装置、プラズマディスプレイパネル、ＯＡセンサー、
固体撮像素子等に使用されるカラーフィルタのブラック
マトリックスパターンを形成するための水性塗料の塗布
方法および画像形成法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】テレビ受像管の遮光パターンに黒鉛を使
用する方法は、例えば、特開昭４９−３２９２６号公報
および特開昭５３−１８３８１号公報等に記載されてい
るように、従来広く実施されている。しかし、テレビ受
像管における遮光パターンの形成は、遮光面に直径約３
００μｍ程度の穴を開けるものであり、パターンの線幅
は太く、そのエッジもかなり凹凸が多く、シャープネス
が低かった。従って、テレビ受像管に用いる黒鉛の遮光
パターンは、液晶表示装置、固体撮像装置、ＯＡセンサ
ー等において必要な高精細でシャープネスが高い条件に
は適合していなかった。このテレビ受像管のブラックマ
トリックスは次のような方法で作製している。まず、透
明基板に水溶性のネガ型フォトレジストを塗布し、ブラ
ックマトリックスのポジ型マスクを通して紫外線に露光
し、現像および乾燥を行い、その上にブラックマトリッ
クス用の水溶性塗料を塗布して乾燥させ、ネガ型フォト
レジストを溶解してリフトオフする。この過程で、フォ
トレジストは水性でなければならないため、この方法を
液晶表示装置その他に用いるブラックマトリックスに適
用しようとしても、解像性やパターンの形状に限界があ
った。

【０００３】また、親水性の表面を有するガラスをシラ
ンカップリング剤で表面処理して、より解像力のよいパ
ターンが得られるポジ型フォトレジストを塗布してパタ
ーンを形成し、その上に水性塗料を塗布しても、水性塗
料を均一に塗布することはできず、ポジ型フォトレジス
トを溶解してリフトオフすることによって水性塗料のパ
ターンを得ようとしても、解像力がよく、均一な厚さの
パターンは得られず、またパターンの基板への密着性も
良好ではなかった。

【０００４】一方、液晶表示装置に使われているカラー
フィルタの遮光パターンを形成する手段の内で、金属あ
るいは金属酸化物を真空蒸着やスパッタリングあるいは
イオンプレーティング法によって、基板に薄膜状に付与
し、その被膜をエッチングする方法では、カラーフィル
タの基板を真空系に出し入れする必要があるため、スル
ープット（操作性）が悪く、また装置も高価であるため
に、安価に遮光パターンを得ることは困難であった。ま
た、クロム、アルミニウム、タンタル、酸化銅等を金属
蒸着する方法では、薄膜は得られるが、透明基板側から
見たときの反射が大きいという欠点があった。

【０００５】また、カーボンブラックなどの黒色顔料を
分散させた光硬化性レジストを使用して、ホトリソ法
（特開昭６３−２９８３０４号公報）によって形成した
ブラックマトリックスでは、光学濃度を高くするために
厚い薄膜を形成することが必要であった。例えば、ＳＴ
Ｎ（スーパーツイステッドネマチック）液晶表示装置用
の遮光パターンに必要な光学濃度（吸光度）２．２のも
のを得るためには１．３〜１．５μｍの膜厚にする必要
がある。また、これらのレジストは、一般的に有機溶剤
に溶解したものが多く、安全性や衛生面などの作業環境
的な観点から取り扱い上の不都合があった。

【０００６】一方、カーボンブラックなどの黒色顔料を
樹脂に分散させた印刷インキを用いて、印刷法で遮光パ
ターンを形成する場合（特開昭６２−１５３９０２号公
報）は、遮光パターンのエッジのシャープネス（切れ）
が悪く、また表面も粗く、光学濃度を２．２にするため
には、膜厚を１．５μｍ程度にする必要があった。パタ
ーン状に形成した樹脂を染料で染色する方法の場合も、
光学濃度を２．２にするためには、膜厚を１．０〜１．
２μｍにする必要があった。従来の他の技術としては、
特開昭６１−９９１０４号公報に記載されているよう
に、基板上にリフトオフ用のフォトレジストを塗布して
パターンを形成し、その上に熱硬化型樹脂に着色剤を加
えた着色膜剤を塗布し、硬化させた後、上記フォトレジ
ストパターンをその上の着色膜剤と共に剥離してカラー
フィルタパターンを形成する方法があった。しかし、基
板にフォトレジストを均一に塗布することは容易であ
り、また、熱硬化型樹脂に着色剤を加えた液は水性塗料
ではないので均一に塗布する際に問題はなかった。

【０００７】さらに、青、緑、赤等の顔料あるいは染料
を含む水性塗料を用いて、ポジ型フォトレジストのパタ
ーンの上に塗布し、リフトオフによって着色パターンを
作る場合も、水性塗料が均一に塗布できず、シャープな
パターンを形成することができなかった。

【０００８】紫外線による基板表面の清浄化法に関して
は特開昭５９−２５２２３号公報、特開昭６０−５７９
３７号公報、特開昭６０−５８２３８号公報、特開昭６
３−２７６００３号公報などに記載されているが、いず
れの方法も基板表面の汚染を除去するためのものであ
り、本発明のような技術は開示されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような状況下に
おいて、本発明は、膜厚２μｍ以下、好ましくは１．０
μｍ以下の膜厚で、さらに好ましくは０．７μｍ以下の
小さい膜厚で、光学濃度の高い遮光パターンを形成する
ための水性塗料を均一に塗布することを目的としてなさ
れたものである。なお、本発明において「パターン」と
は画像状あるいは一様なベタの像をいう。また、本発明
は５μｍ以下の膜厚、好ましくは２．０μｍ以下の薄い
膜厚で、着色パターン形成用の水性塗料を均一に塗布す
ることを目的としてなされたものである。さらに、本発
明は、ポジ型フォトレジストによりパターンを形成した
後に、紫外線を照射することによって、水性塗料を均一
に塗布できるようにする方法を提供することである。ま
た、ポジ型フォトレジストによるパターンを形成してか
ら水性塗料を塗布し、しかる後にポジ型フォトレジスト
を溶解剥離して、水性塗料のパターンを作る、いわゆる
リフトオフを行なうときに、ポジ型フォトレジストの溶
解に用いるアルカリの濃度を低くすること、さらに不要
なパターンを除去するために用いる水のスプレイ圧を低
下させて水性塗料のパターンの欠損を防止することも目
的としている。さらに、リフトオフ工程でポジ型フォト
レジストの剥離液中に浸漬しても、フォトレジストが基
板に残膜として残り、その後フォトレジストの開口部に
成膜される遮光層あるいは着色層のパターンが剥がれた
り、剥離したりするのを防止することも目的としてい
る。今後の地球環境の保全を考慮すると、水性塗料の利
点に期待がかけられることは確実であり、従って如何な
る表面状態であっても水溶性塗料を塗布することができ
るようにするという要請を解決することも目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明においては、水性
塗料をポジ型フォトレジストのパターン上に均一に塗布
するために、電磁放射線をレジストパターンの上に均一
に照射し、しかる後に水性塗料を塗布する方法によって
解決した。ポジ型フォトレジストパターンは電磁放射
線、例えば紫外線を照射することによって、レジスト表
面を親水化して水性塗料を均一に塗布できるようにし、
またリフトオフの時にポジ型フォトレジストのパターン
がアルカリにより溶解され易くなるために、水性塗料に
よって形成されるパターンがシャープになり、さらにパ
ターンのエッジやコーナー部にポジ型フォトレジストの
残渣がなくなるという特徴を有する。

【００１１】本発明において、ポジ型フォトレジストに
電磁放射線を照射することによって水性塗料を均一に塗
布することができる理由は、ポジ型フォトレジストに使
われているキノンジアジド系化合物がインデンカルボン
酸に変化して親水性になり、また、空気の存在下に電磁
放射線を照射した場合は、空気中の酸素がオゾンに変化
して、反応活性を有する酸素原子を生成し、レジストお
よび基板の表面を洗浄する効果も相乗的に作用して水性
塗料が均一に塗布されるものと考えられる。しかも、ポ
ジ型フォトレジストがアルカリ水溶液により一層溶解し
易くなるために、リフトオフ後の水性塗料のパターンの
基板に対する密着性が高くなり、またエッジやコーナー
部の切れがよくなるという結果を生ずるものと考えられ
る。また、本発明の利点は、電磁放射線を照射すること
によって、ポジ型フォトレジストもリフトオフ時に容易
に溶解、剥離できるようにすることであり、さらには透
明基板上の汚れも分解することである。

【００１２】水性塗料は、水を主成分とする媒体に、微
粒子状の顔料および／または染料を分散したものを含む
ことを特徴とする塗料である。この塗料は結合剤あるい
は分散剤を含んでいてもよい。顔料としては、例えば層
状格子構造を有する物質の粒子群、フタロシアニン系顔
料、ナフトキノン系顔料、アゾ系顔料、アントラキノン
系顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、キ
ナクリドン系顔料などの縮合多環系顔料、ローダミンＢ
レーキ、トリフェニルメタン系染料、カーボンブラッ
ク、酸化亜鉛、酸化チタンおよび硫酸バリウムなどを挙
げることができる。

【００１３】また、結合剤としては、水溶性高分子化合
物、あるいは水エマルジョンタイプのものおよび水性化
するために酸成分を含む共重合体アミンあるいはアンモ
ニア水溶液にしたものがある。水溶性高分子化合物の例
としては、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロース、
水溶性ポリイミドなどがある。水エマルジョンタイプの
例としては、アクリルエマルジョン、酢酸ビニルエマル
ジョン、ポリエステルエマルジョンなどがある。水性化
するために酸成分を含む共重合体アミンあるいはアンモ
ニア水溶液にしたものの例としては、例えば、酢酸ビニ
ル−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重
合体、アクリル酸−スチレン共重合体、メタクリル酸−
メタクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸−アクリ
ル酸共重合体、メタクリル酸とアクリル酸エステルおよ
びメタクリル酸エステルを含む多元共重合体、ブタジエ
ン−スチレン−メタクリル酸共重合体、などである。

【００１４】分散剤としては、β−ナフタレンスルホン
酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、リグニンスル
ホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩などがある。
なお塩の陽イオン成分は、ナトリウム、カリウム、アン
モニウムなどである。また、ポリエチレングリコールの
アルキルあるいはアリールエーテルなどの公知の非イオ
ン性界面活性剤等も使用することができる。分散剤の使
用量は、粒子重量に対して０．２〜２０％が適当であ
り、分散剤の量が少ないと粒子の分散が不完全であり、
量が多すぎると塗膜の耐水性が悪くなったり、塗膜が厚
くなるなど欠点が生ずる。

【００１５】水性塗料として用いることのできる層状格
子構造を有する物質の例を以下に詳しく述べる。同物質
の粒子径は３μｍ以下であり、粒子径が０．１μｍ以下
の粒子群の量が４０〜９５重量％、平均粒子径が０．０
５〜０．０８μｍおよびアスペクト比が１：１０以上で
あることを特徴とするものである。

【００１６】層状格子構造を持つ物質としては、黒鉛、
二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化硼素、弗
化黒鉛、硫化セレン、マイカ、タルク、エンスタタイト
等があり、これらの１種または２種以上を組み合わて用
いることができる。また、これらの層状格子構造物質と
顔料や染料を組み合わせることもできる。顔料や染料は
遮光パターンの色調を変える場合に用いる。

【００１７】層状格子構造物質は、ボールミル、ロール
ミル、サンドミル等の粉砕機を用いて薄片状に粉砕し、
粒度分布およびアスペクト比（粒子の厚みと幅寸法との
比）を整える。層状格子構造物質を粉砕することにより
層間が剥離し、薄片状微粒子を得ることができる。な
お、粒度分布は、光学式粒度分布測定装置を使用して測
定した値である。この粒度分布は、できるだけ微粒子の
ものであること、および能率よく経済的に得られること
などの要請により決定されたものである。粒子径が大き
いものを使用すると、光学濃度の高い被膜を得るには被
膜を厚くすることが必要となる。具体的には、前記層状
格子構造物質の粒子の径が３μｍより大きいと遮光パタ
ーンの形状が不均一になり好ましくない。また、粒子の
大部分は径が０．１μｍ以下であることが望ましく、
０．１μｍ以下の粒子群の量が４０重量％よりも少ない
と、基板に対する接着力が弱くなり、９５重量％よりも
多いと生産性が悪くなり何れも好ましくない。更に、平
均粒子径は前記のように０．０５〜０．０８μｍの範囲
が好適であり、この範囲よりも大きくなると遮光パター
ンの形状が不均一になり、反対に小さい場合には生産性
が悪くなるのでやはり好ましくない。アスペクト比は
１：１０以上にすることが必要であり、この値が１：１
０より小さくなると、形成した被膜の光学濃度を高くす
ることができない。因に１：１０以上とは、粒子の厚み
１に対して幅寸法が１０以上であることをいう。このよ
うな細かい薄片状の粒子を分散させた塗料をガラス基板
に塗布し乾燥すると、粒子は基板表面に平らに重なり合
って並び、薄く緻密な塗膜を形成し、また、透明基板と
の密着性が良好になる。

【００１８】塗料は、上記遮光性粉末をβ−ナフタレン
スルホン酸ソーダ、アルキルナフタレンスルホン酸ソー
ダ、リグニンスルホン酸ソーダ等の分散剤と共に水と混
合して調製する。分散剤の量は、粒子重量に対して０．
５〜２０％が適当であり、分散剤の量が少ないと粒子の
分散が不完全になり、多すぎると塗膜の耐水性が悪くな
ったり、塗膜が厚くなるなど欠点が生ずる。

【００１９】水性塗料中の遮光性粉末含有量は、塗布方
法や塗布される透明板の大きさなどにより種々調整し得
るので特定しないが、通常２〜３０重量％程度、好まし
くは２５重量％程度である。遮光性粉末の含有量が少な
いと、被膜が薄すぎて光学濃度が小さくなる懸念があ
り、多すぎると塗膜が厚くなり、厚みのバラツキも大き
くなる。なお、水性塗料は、ポジ型フォトレジストのパ
ターンに塗布した場合にパターンを損傷しないようにｐ
Ｈを１１以下にすることが望ましい。

【００２０】ポジ型フォトレジストは感光基としてジア
ゾニウム塩、あるいは１，２−ナフトキノンジアジドの
誘導体あるいは１，２−キノンジアジドの誘導体化合物
を含むものが多く用いられている。ジアゾニウム塩は光
照射によって水溶性から油溶性に変化するために本発明
には好ましくない。これに対して１，２−ナフトキノン
シアジソ化合物あるいは１，２−キノンジアジド系化合
物は光照射によって有機溶媒可溶性からアルカリ水溶液
可溶性になるので本発明に取って好ましい感光基であ
る。ポジ型フォトレジストは、感光基としての１，２−
ナフトキノンジアジドを含む化合物、例えばｏ−ナフト
キノンジアジドスルホン酸エステル（ＮＱＤ）とノボラ
ック樹脂を含む組成物がよく知られている。ノボラック
樹脂は単独では水可溶性であるが、ＮＱＤと共存すると
水不溶性になり、光照射によってＮＤＱが分解、転移反
応を経てインデンカルボン酸を生成し、ノボラック樹脂
の水溶性を促進する。

【００２１】ポジ型フォトレジストの多くは、前記のよ
うに１，２−キノンジアジド化合物とノボラック系の樹
脂を含む組成物として使われ、例えば東京応化社のＯＦ
ＰＲシリーズあるいはＰＭＥＲシリーズ、富士薬品工業
社のＦＰＰＲシリーズ、ＦＨＰＲシリーズ、シップレイ
社のマイクロポジットシリーズ、ヘキスト社のＡＺシリ
ーズ、日本合成ゴム社のＰＦＲ−３００３、ハントケミ
カル社のＷＡＹＣＯＡＴ−ＨＰＲ、ＷＡＹ ＣＯＡＴ−
ＭＰＲ等が本発明の方法にも使用できる。また、ポジ型
フォトレジストとしては、通常の紫外線あるいは近紫外
線以外に、近赤外線、電子ビーム、およびイオンビーム
等の放射エネルギーに感応するものを用いることもでき
る。

【００２２】本発明において使用するポジ型フォトレジ
ストに含まれる１，２−キノンジアジド化合物は、特に
限定されるものではないが、例えば、１，２−ベンゾキ
ノンジアジド−４−スルホン酸エステル、１，２ナフト
キノンジアジド−４−スルホン酸エステル、１，２ナフ
トキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、１，２ナ
フトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルなどを挙
げることができる。具体的にはｐ−クレゾール−１，２
−ベンゾキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、レ
ゾルシン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホ
ン酸エステル、ピロガロール−１，２−ナフトキノンジ
アジド−５−スルホン酸エステルなどの（ポリ）ヒドロ
キシベンゼンの１，２−キノンジアジドスルホン酸エス
テル類、２，４−ジヒドロキシフェニル−プロピルケト
ン−１，２−ベンゾキノンジアジド−４−スルホン酸エ
ステル、２，４−ジヒドロキシフェニル−ｎ−ヘキシル
ケトン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン
酸エステル、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン−
１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステ
ル、２，３，４−トリヒドロキシフェニル−ｎ−ヘキシ
ルケトン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホ
ン酸エステル、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェ
ノン−１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸
エステルなどを挙げることができる。

【００２３】ポジ型フォトレジストの成分として重要な
ノボラック樹脂は、ヒドロキシナフタレン類（Ａ）とア
ルデヒド類とを、酸触媒の存在下に付加縮合することに
より合成する。ヒドロキシナフタレン類は、単独または
２種以上混合して使用することができる。本発明におい
て使用するノボラック樹脂は、ヒドロキシナフタレン類
（Ａ）と共に付加縮合することができるフェノール類
（Ｂ）との縮合体でもよい。ヒドロキシナフタレン類
（Ａ）とフェノール類（Ｂ）との共縮合割合は、モル比
で（Ａ）／（Ｂ）＝１０／９０〜１００／０がよく、好
ましくは、（Ａ）／（Ｂ）＝３０／７０〜１００／０で
ある。また、アルデヒド類としては、好ましくはホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒドなど
を挙げることができる。アルデヒド類は、ヒドロキシナ
フタレン類（Ａ）およびフェノール類（Ｂ）の合計１モ
ルに対して０．７〜３モル、好ましくは１．１〜２モル
の割合で使用される。酸触媒としては、塩酸、硝酸、硫
酸などの無機酸およびベンゼンスルホン酸、ぎ酸、酢酸
などの有機酸が使用される。これらの酸触媒の使用量
は、ヒドロキシナフタレン類（Ａ）およびフェノール類
（Ｂ）の合計１モル当たり１×１０^-4〜５×１０^-1モル
が好ましい。縮合反応においては、通常、反応媒質とし
て水を用いるが、縮合反応において使用するヒドロキシ
ナフタレン類（Ａ）およびフェノール類（Ｂ）がアルデ
ヒド類の水溶液に溶解せず、反応初期から不均一系にな
る場合には、反応媒質として親水性の溶媒を使用するこ
とができる。

【００２４】かかる溶媒としては、メタノール、エタノ
ール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類お
よびアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ンなどの環状エーテル類を例示することができる。これ
らの反応媒質の使用量は、反応原料１００重量部当たり
５０〜１０００重量部が一般的である。縮合反応時の反
応温度は、反応原料の反応性に応じて適宜に調整するこ
とができるが、通常は１０〜１５０℃であり、好ましく
は７０〜１３０℃である。

【００２５】本発明のポジ型型フォトレジスト組成物
は、上記アルカリ可溶性ノボラック樹脂と１，２−キノ
ンジアジド化合物とを溶剤に溶解するか、あるいは１，
２−キノンジアジド化合物がノボラック樹脂に結合した
化合物を溶剤に溶解することによって調製する。溶剤と
しては、例えば、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などのグリ
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などのセロソルブエステル類、
トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、メチルエ
チルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エ
チル、酢酸ブチルなどのエステル類を挙げることができ
る。また、これらの溶剤を２種類以上混合して使用する
こともできる。これらの１，２−キノンジアジド化合物
の配合量は、上記アルカリ可溶性ノボラック樹脂１００
重量部に対して５〜１００重量部であり、好ましくは５
〜１０重量部である。５重量部未満では、１，２−キノ
ンジアジド化合物が電磁放射線を吸収して生成するカル
ボン酸の量が少ないので、パターニングが困難であり、
一方、１００重量部を越えると、短時間の電磁放射線の
照射では加えた１，２−キノンジアジド化合物のすべて
を分解することができず、アルカリ性水溶液からなる現
像液による現像が困難となる。

【００２６】本発明のポジ型フォトレジスト組成物の現
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、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウ
ム、アンモニア水などの無機アルカリ類、エチルアミ
ン、ｎ−プロピルアミンなどの第一アミン類、ジエチル
アミン、ジ−ｎ−プロピルアミンなどの第二アミン類、
トリエチルアミン、メチルジエチルアミンなどの第三ア
ミン類、ジエチルエタノールアミン、トリエタノールア
ミンなどのアルコールアミン類、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキ
シドなどの第四級アンモニウム塩などのアルカリ類の水
溶液、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシ
クロ（４，３，０）−５−ノナンなどの環状アミン類の
水溶液が使用され、金属を含有する現像液の使用が問題
となる集積回路や液晶表示装置作製時には、第四級アン
モニウム塩や環状アミンの水溶液を使用することが好ま
しい。また、上記アルカリ類の水溶液にメタノールやエ
タノールのようなアルコール類などの水溶性有機溶媒や
界面活性剤を適量添加した水溶液を現像液に使用するこ
ともできる。

【００２７】ポジ型フォトレジストおよび水性塗料の基
体上への塗布は、通常の塗布技術すなわちロール塗布
法、エアナイフ塗布法、ドクターブレード塗布法、スプ
レイ塗布法、ギーサ塗布法などによって行われる。ある
いは、アプリケータ、バーコーターあるいはスピンコー
ターなどが使われる。その他、スクリーン印刷、オフセ
ット印刷などの印刷による塗布方法により、乾燥後の膜
厚が好ましくは０．０１〜５０μｍ程度、特に好ましく
は０．１〜１０μｍ程度となるように塗布する。通常、
これをホットプレート、オーブンなどの加熱手段を用い
て５０〜１３０℃程度でプリベークし、像露光し、現像
した後乾燥する。次いで、ポジ型フォトレジストのパタ
ーンに紫外線などの電磁放射線を全面照射する。

【００２８】次に、水性塗料のパターンの形成方法を、
顔料としての黒鉛を例としてより詳しく説明する。基板
はガラス板、例えばホウケイ酸ガラス、あるいはＳｉＯ
₂ またはＳｉＮ_Xを薄く被履したガラス板、光学用樹脂
板（例えばポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、
シクロヘキシルメタクリレート等）、ポリメチルメタク
リレート、ポリエステル、ポリブチラール、ポリアミ
ド、ポリイミド等の樹脂フィルム等の透明あるいは薄く
着色した部材である。基板がフィルム状の物質の場合に
は、一層構造ではなく多層構造の材料も使用することが
できる。フィルム状物質は溶融押出あるいは溶液の塗布
法により多層化することができる。未延伸フィルムに塗
布したコーティング樹脂は、延伸により極めて薄い膜
（例えばサブミクロン）を塗被した状態になる。例えば
ポリエステルフィルムにポリビニリデンクロライドをイ
ンラインコーティングしたもの、あるいは親水性ポリマ
ー（テレフタル酸、アジピン酸、スルホイソフタル酸ナ
トリウム、エチレングリコール共重合物など）をコーテ
ィングしたものなどの多層フィルムの例が挙げられる。
塗布されるポリマーとしては水溶性あるいは油溶性いず
れのポリマーを使用してもよい。

【００２９】上記の基板は、遮光パターンを遮光パター
ンが適用されるべきものと一体的に形成する場合、例え
ば、液晶表示装置の場合は、ガラス板、またはＩＴＯ
（インジウム錫オキサイド）がパターン状に設けられた
ガラス板、あるいはＩＴＯがマトリックス化されたカラ
ーフィルタ素子であり、特定のＴＦＴ液晶素子および固
体撮像素子の場合はその受光面であってもよく、また、
カラーセンサーの場合もその受光面である。更に、上記
受光面上に絶縁層を設けてもよい。まず、基板にポジ型
フォトレジストを塗布する。このレジストは露光部が現
像液で溶解していわゆるポジ型のパターンを作る。

【００３０】ポジ型フォトレジスト層を塗布しプリベー
ク（仮焼き）を行った後の膜厚は５μｍ以下、好ましく
は１．５μｍ以下である。後続工程で水性塗料をフォト
レジストのパターン上に塗布する際に均一に塗布し、し
かも水性塗料の塗膜を下のポジ型フォトレジストのパタ
ーンに応じてフォトレジストと共にリフトオフして剥離
除去する際に、遮光パターン部および／または着色部の
エッジのシャープネスやコーナーの切れを良好にするた
めに、膜厚は重要な因子である。水性塗料の膜厚は、ポ
ジ型フォトレジストの０．６倍以上、２．０倍以下が好
ましい。また遮光パターンの線幅は、液晶表示素子では
１０〜１００μｍであるが、位置合せ用遮光パターンと
して３〜８μｍの線幅が必要な場合があり、このような
微細線幅の遮光パターンが要求される場合には、フォト
レジストパターンとしては、本発明のようにポジ型フォ
トレジストを用いて、精密に形成し、シャープネスを高
くすることが特に重要である。

【００３１】塗布乾燥されたポジ型フォトレジスト膜
に、マスクを介して露光した後、アルカリや酸を含む水
溶液等で現像し、乾燥することによりポジ型フォトレジ
ストのパターンが得られる。上記のマスクは、ガラス板
等の透明板上に、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｚｒ、Ａ
ｇ、Ｃｕ等の金属、あるいはそれらの酸化物により形成
された遮光膜を備えたものが用いられる。あるいは写真
フィルムのマスクを用いることもできる。

【００３２】次に、ポジ型フォトレジストパターンを設
けた基板に、電磁放射線を全面に照射した後に、水性塗
料を塗布し、乾燥する。なお、必要に応じてプリベーク
して水性塗料の塗膜を形成する。電磁放射線は、波長が
１８０〜４５０ｎｍの範囲が好適である。電磁放射線源
としては、少なくともポジ型フォトレジストの感光波長
である３００〜４２０ｎｍの光を出すものが必要であ
り、１６５〜２０５ｎｍおよび２３５〜２７５ｎｍの２
種の波長の紫外線を発生し、空気中の酸素をオゾンに変
化させるランプも好ましく使用することができる。一般
に、空気中で低圧水銀灯を点灯すると、波長が１６０〜
４００ｎｍの紫外線が外部に放出され、さらに他の波長
の光が僅かに放出される。かくして波長が１６０〜４０
０ｎｍの紫外線によって空気中の酸素はオゾンに変換さ
れ、それが分解されて反応活性を有する酸素原子を生成
し、この酸素が塗膜中の有機成分を分解しガス状態で飛
散させることが知られている。従って、本発明において
は、上記のように紫外線を照射すると同時に、紫外線に
よってオゾンを発生させる方法も実用的である。紫外線
を発生させるランプとしては、低圧水銀灯、キセノンラ
ンプ、メタルハライドランプあるいはカーボンアーク灯
などの、波長が１６０〜４００ｎｍの紫外線を発生させ
るランプが好適である。また、この他にコヒーレントで
微細加工が可能なレーザも好適に用いられる。上記の水
銀灯としては、３６６ｎｍの波長が主である高圧水銀
灯、２５３．７ｎｍおよび１８４．９ｎｍの波長の光を
同時に放射する低圧水銀灯などが使用できる。またレー
ザとしては、Ａｒ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ｎ₂ 等のレーザの他
に、短波長と高出力の光を放射するエキシマレーザが利
用できる。エキシマレーザは、短時間に高いエネルギー
を基材に与え、基材を化学的および物理的に大きく改質
できるため、好適に用いられる。

【００３３】なお、電磁放射線の照射量は、１０ｍＪ／
ｃｍ²以上、２０００ｍＪ／ｃｍ²までが好ましい。１０
ｍＪ/ｃｍ²以下の照射量では、ポジ型フォトレジストを
感光させて、その表面を親水化することができない。ま
た、２０００ｍＪ/ｃｍ²以上の場合には基板の表面を損
傷する懸念がある。また、電磁放射線を照射したときの
オゾン濃度は、水性塗料のポジ型フォトレジストがない
塗布面を洗浄するためには０．００１容量％以上が好ま
しく、電磁放射線の照射量、あるいは電磁放射線量およ
びオゾン濃度が低いと、本発明の効果を充分に発揮する
ことが困難である。本発明のポジ型フォトレジストパタ
ーンに電磁放射線を照射することは、一般の表面洗浄と
異なりポジ型フォトレジストをアルカリに溶解させ易く
する効果を相乗的に利用している。前記電磁放射線の照
射時間は、光源と光学系によって異なるが、通常は５秒
〜１０分程度であり、好ましくは１０秒〜４分である。
その際の温度は、通常１５〜１００℃、好ましくは２０
〜５０℃程度である。

【００３４】本発明によって水性塗料のポジ型フォトレ
ジストのパターンおよび塗布面が改質されることについ
て詳細な理由は不明であるが、塗膜表面に存在するポジ
型フォトレジストおよび有機物質が紫外線およびオゾン
による化学変化によって、前者はインデンカルボン酸に
なり、後者は改質されて親水性のカルボキシル基や水酸
基などが形成され、親水的に改質されるためとるためと
推察される。この他に、各種の電子線加速機、コックロ
フトワルソン型、バンデグラフ型、共振変圧器型等の電
子線処理も効果がある。その照射線量としては、１〜５
０Ｍｒａｄ程度が用いられる。さらにイオン処理として
慣用のイオンビーム照射装置が用いられ、マスクや集イ
オンビームの採用により、部分的にあるいは微細模様に
照射される。イオンとしては各種のイオンを用いること
ができ、特に限定されないが、Ｈｅ⁺、Ａｒ⁺、Ｃ⁺、Ｎ⁺
等のイオンを例示することができる。また、好適なイオ
ンエネルギーの値としては０．０５Ｋｏｖ〜５００Ｋｏ
ｖが挙げられ、この値未満では効果が小さく、またこの
値を越えると基材の灰化が顕著に進み好ましくない。

【００３５】水性塗料の塗膜の厚さは５μｍ以下であ
る。遮光パターンの必要な光学濃度に応じて厚さの下限
は決められ、ＴＮ（ツイステッドネマチック）あるいは
ＳＴＮ（スーパーツイストテッドネマチック）液晶表示
素子の場合は、遮光パターンの光学濃度１．８以上、好
ましくは２．２以上、最も好ましくは２．５以上である
ので、塗膜の膜厚は０．１６μｍ以上、好ましくは０．
２μｍ以上、最も好ましくは０．２５μｍ以上とする。
また、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）液晶表示素子の場合
には、遮光パターンの光学濃度は２．５以上、より好ま
しくは３．０以上であるので、塗膜の厚さの限界は０．
３μｍ以上、より好ましくは０．３５μｍ以上である。
液晶カラーフィルタの場合は、塗膜の厚さの上限は後続
工程のＲＧＢの着色画素を作る工程により定まるが、塗
膜が薄いほど、例えばＲＧＢの着色画素を印刷法で作る
ときは、着色画素の厚みむらが少なくなり、また、着色
画素のエッジのシャープネス（切れ）が良好になる。

【００３６】また、ＲＧＢの着色画素を顔料入りフォト
レジストでフォトファブリケーション法により作ると
き、塗膜が薄いほど、顔料入りレジストを遮光パターン
の上に均一に塗設することができ、放射状のムラ（スト
リエーション）等の欠陥が少ない。更に、着色画素の表
面の凸凹の厚みムラが少なくなる。

【００３７】水性塗料の塗膜を形成した後、ポジ型フォ
トレジストの剥離液ないしはエッチング液に浸漬しある
いはスプレーして、非遮光パターン部をフォトレジスト
パターンと共に溶解あるいは／剥離して遮光パターンを
形成する。剥離液はポジ型フォトレジストの場合は、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、あ
るいは水酸化テトラアルキルアンモニウム（アルキル基
としてはメチル、エチル、イソプロピル等）などのいわ
ゆる有機アルカリ等を水に溶解したアルカリ性の水溶液
が用いられる。このアルカリ性の水溶液のアルカリ濃度
は０．１〜４重量％である。ポジ型フォトレジストがア
ルカリに溶け難い場合は、再露光してポジ型フォトレジ
ストをアルカリ性水溶液に更に溶け易くしてから、剥離
液を適用すると効果を生ずる場合がある。あるいは、エ
ッチング液として、有機溶剤、例えばアセトン、エチル
アルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール
類、エチルセロソルブあるいはエチルセロソルブモノア
セテートの１〜２０容量％を含むエッチング液が有効な
場合もある。

【００３８】本発明のパターンの塗膜形成法によって、
水性塗料を用いて塗膜を均一に作ることができる。遮光
性塗膜の場合は、塗膜厚０．１５μｍで吸光度２．０以
上を示し、塗膜厚０．３μｍで吸光度３．０以上を示
し、塗膜が薄く、遮光率（吸光性）が良い。そのため、
液晶カラー表示装置においてＴＦＴの外光や迷光による
誤動作をなくすことができる。これと比較して、従来の
カーボンブラックからなる遮光膜の場合には、本発明の
遮光膜と同じ遮光率を得るためには、塗膜厚を３〜４倍
にしなければならない。

【００３９】また、日本電色工業(株)製の変角光沢測定
装置（ＶＰ−１００１ＤＰ型）を用い、ガラス面側から
角度４５°で光照射したときの遮光膜の光反射率は、標
準黒色板を８４として、従来のカーボンブラックでは２
５２であり、金属クロム蒸着膜では７５６であるのに対
して、本発明の遮光膜のうち黒鉛塗膜の場合には８７で
あり、極めて反射が少ない。なお、黒鉛、二硫化モリブ
デン、二硫化タングステン、窒化硼素、弗化黒鉛、硫化
セレン、マイカ、タルク、エンスタタイトなどの各被膜
を備えた画像表示面は、それぞれ固有の色調を有するの
で、適宜に選択し得る。

【００４０】また、本発明の方法に用いる塗料は、水を
媒体としたものであり、塗膜形成工程における火災の危
険がなく、人体に対する影響もなく、安全で衛生的であ
る。更に、従来の有機溶剤型塗料を用いる場合に必要な
溶剤回収設備や廃棄設備などにかかる経費が大幅に軽減
される他、設備の清掃や塗料の希釈に通常の水を使用で
きるので、これらの費用も節約できる。

【００４１】

【実施例】

＜実施例１＞以下に本発明を実施例によりさらに説明す
る。粒子径約５μｍの天然鱗片状黒鉛をボール充填率５
０％、容量５リットルのボールミルに入れ、毎分４０回
転で３０時間粉砕した。光透過式粒度分布測定装置で測
定した粒度は、粒子径１μｍ以下で、０．１μｍ以下の
粒子の量が８５重量％、平均粒子径０．０６μｍであっ
た。この黒鉛を用いて塗料を調製した。上記黒鉛粒子１
０重量％、結合剤として（分散剤としてβ−ナフタレン
スルホン酸ソーダ１重量％、濃度２８重量％）のアンモ
ニア水１重量％、および残部の水を配合し、これらを高
速型撹拌機〔特殊機化工業(株)製、ホモミキサーＭ型〕
で約３時間撹拌して黒鉛塗料を調製した。この塗料のｐ
Ｈは１０．８であった。

【００４２】次に、シランカップリング剤で処理したガ
ラス板にポジ型フォトレジスト（東京応化(株)製ＰＭＥ
Ｒ−６０２０ＥＫ）をスピンナーで塗布乾燥し、膜厚
０．９μｍの膜を形成した。円形の穴の開いたシャドウ
マスクを通してオゾンレス超高圧水銀灯をｉ線のセンサ
ーで４０ｍＪ/ｃｍ²照射した後、０．７％水酸化ナトリ
ウム水溶液で現像し、水洗して、厚さ約０．２μｍの円
盤状のステンシルを形成した。次いで、オゾンレス超高
圧水銀灯を５００ｍＪ/ｃｍ²照射した後に、上記の塗料
をステンシルの形成されたガラス板上に塗布した後、乾
燥して、塗膜厚さが０．６μｍの被膜を形成した。この
被膜が形成されたガラス板を温度２５℃の１．５％水酸
化ナトリウムを含むポジレジスト剥離液に浸漬した後、
被膜面に圧力５ｋｇｆ/ｃｍ²の純水を吹き付け、ステン
シルのレジスト層をその上の塗膜と共に除去し、円形の
穴に黒色塗料層を完成した。調製した試料を２５０℃で
１時間焼成した後、各種の薬品の溶液中に各試料を１時
間浸漬し、塗膜の欠落状況を観察した。耐久性テストに
用いた薬品溶液は、１規定水酸化ナトリウム水溶液、１
規定塩酸水溶液、アセトン、イソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）、ノルマルメチルピロリドン（ＮＭＰ）、エ
チルカルビトールアセテート（ＥＣＡ）の６種類であ
り、通常で３０分浸漬後、クロスカットテストを行っ
た。本発明に係わる塗料を用いた試料は、何れの薬品の
場合でも、クロスカット用のテープに付いて剥離するこ
となく変化が認められなかった。

【００４３】更に耐久性の評価を実施した。試料を沸騰
水中で６０分煮沸した後乾燥し、塗膜面に粘着テープを
貼り付けて引き離し、塗膜の剥離状態を観察した。この
テープ剥離試験は ＪＩＳ Ｋ５６３１（鋼船外板用油性
塗料）に準じたものである。各試料とも剥離が認められ
ず、耐水性を示すことが判った。次に、前記の黒鉛粒子
を用いた塗料組成の内、黒鉛粒子をカーボンブラックに
代えた塗料を調製し、前記の試料調製と同様にガラス板
に塗膜を形成し、比較試料とした。塗膜の厚さは２μｍ
である。また、両試料の遮光膜の光学濃度を比較した。
本発明の試料の遮光膜（膜厚：０．７μｍ）の光学濃度
は３．０であり、カーボンブラックを用いた比較試料の
遮光膜（膜厚：２μｍ）の光学濃度は２．１であり、黒
鉛粒子を用いた塗膜の遮光性が優れていた。

【００４４】＜実施例２＞青板ガラスに二酸化珪素の膜
を形成したガラス板にシランカップリング剤を吸着させ
た後、ポジ型フォトレジスト（日本ゼオン(株)製：ＺＰ
Ｐ−１７００）をスピンナーで塗布乾燥し、膜厚０．８
μｍの塗膜を形成した。ブラックマトリクスの部分が透
明のマスク（ネガ型マスク）を通してｉ線を４０ｍＪ/
ｃｍ²照射した後、２３℃の０．４％水酸化ナトリウム
水溶液で現像し、水洗して、９０℃で乾燥し、ブラック
マトリックスの逆パターンを形成した。これにＵＶ洗浄
装置により１８５ｎｍおよび２５３ｎｍの光を含む紫外
線をガラス裏面より９０秒照射した。次いで実施例１の
黒色水性塗料をポジ型フォトレジストのパターンの上に
塗布した後乾燥し、塗膜厚さが０．６μｍの被膜を形成
した。この被膜が形成されたガラス板を、温度２５℃の
１．５％水酸化ナトリウムを含むポジレジスト剥離液に
浸漬した後、被膜面に圧力３ｋｇｆ/ｃｍ²の純水を吹き
付け、ポジ型フォトレジスト層をその上の塗膜と共に除
去し、ブラックマトリックスを完成した。上記の試料を
２５０℃で１時間焼成した後、各種の薬品の溶液中に、
各試料を１時間浸漬し、塗膜の欠落状況を観察した。耐
久性テストに用いた薬品溶液は、実施例１に使用した薬
品と同一である。常法により３０分間浸漬した後、クロ
スカットテストを行った。ブラックマトリックスは何れ
の薬品の場合にもクロスカット用のテープに付いて剥離
することはなく、変化が認められなかった。更に実施例
１のように耐久性の評価試験を行なった。各試料とも剥
離が認められず、耐水性を示すことが判った。

【００４５】＜実施例３＞ほうけい酸ガラスに、ポジ型
フォトレジスト（東京応化(株)製ＰＭＥＲ−６０２０Ｅ
Ｋ）をスピンナーで塗布乾燥し、膜厚０．８μｍの膜を
形成した。２０ミクロン幅のブラックマトリクスの部分
が透明のマスク（ネガ型マスク）を通してｉ線を３０ｍ
Ｊ/ｃｍ²照射した後、２３℃の０．５％水酸化ナトリウ
ム水溶液で現像し、水洗して、１１０℃で１０分乾燥
し、ブラックマトリックスの逆パターンを形成した。こ
れにＵＶ洗浄装置（滝沢産業(株)製ドライクリーナー）
により１８５ｎｍ、２５３．７ｎｍ、２８２．１ｎｍ、
３０２．２ｎｍ、３１３．２ｎｍ、３６５．０ｎｍの光
を含む紫外線を、ポジ型フォトレジストのパターン上に
１２０秒照射した。次いで、実施例１で使用した黒色水
性塗料に水分散性フタロシアニン顔料を黒鉛の５％重量
分含む水性塗料を調製し、ポジ型フォトレジストパター
ンの上に塗布後乾燥して、塗膜厚さが０．６μｍの被膜
を形成した。この被膜が形成されたガラス板を、温度２
５℃の１．５％、水酸化ナトリウムを含むポジレジスト
剥離液に浸漬した後、被膜面に圧力４ｋｇｆ/ｃｍ²の純
水を吹き付け、ポジ型フォトレジスト層をその上の塗膜
と共に除去し、ブラックマトリックスを完成した。ブラ
ックマトリックスはそのエッジ部分およびコーナー部分
もシャープなパターンが形成されており、その光学濃度
は３．２であった。

【００４６】＜比較例１＞ほうけい酸ガラスに、ポジ型
フォトレジスト（東京応化(株)製ＰＭＥＲ−６０２０Ｅ
Ｋ）をスピンナーで塗布した後乾燥し、膜厚０．８μｍ
の膜を形成した。２０μｍ幅のブラックマトリクスの部
分が透明なマスク（ネガ型マスク）を通してｉ線を３０
ｍＪ/ｃｍ²照射した後、２３℃の０．５％水酸化ナトリ
ウム水溶液で現像し、水洗して、１１０℃で１０分乾燥
し、ブラックマトリックスの逆パターンを形成した。そ
の際紫外線は照射せず、直ちに実施例３の黒色水性塗料
に水分散性フタロシアニン顔料を黒鉛の５％重量分含む
水性塗料をポジ型フォトレジストパターンの上に塗布
し、乾燥して、均一部の塗膜厚さが０．６μｍの被膜を
形成した。しかし、水性塗料の被膜は所々にムラがあ
り、また周辺最外部は水性塗料が塗布されておらず、そ
の内側の膜厚が厚くなっていた。この被膜が形成された
ガラス板を、温度２５℃の１．５％、水酸化ナトリウム
を含むポジレジスト剥離液に浸漬した後、被膜面に圧力
４ｋｇｆ/ｃｍ²の純水を吹き付け、ポジ型フォトレジス
ト層をその上の塗膜と共に除去しブラックマトリックス
を調製した。ブラックマトリックスの厚膜部分は、エッ
ジ部分およびコーナー部分にシャープなパターンが形成
されておらず、コーナーの部分に残膜があり、さらにリ
フトオフにより除去されるべき部分の黒色被膜が部分的
に残存していた。なお、一様に塗布された部分の光学濃
度は３．２であった。

【００４７】＜実施例４＞ファストゲンブルーＧＮＰＳ
（大日本インキ化学(株)製：銅フタロシアニン系青色顔
料）１０重量部を、１２重量部のガゼインを８８重量部
の１％アンモニア水溶液に溶解した樹脂液と混合し、得
られた混合物をサンドミルで混合分散した後、１０００
０ｒｐｍで遠心分離し、１μｍのグラスフィルタで濾過
した。得られた着色樹脂溶液を、実施例３と同様に作製
したポジ型フォトレジストパターン上に１μｍの膜厚で
回転塗布した後、９０℃で１０分間乾燥した。次いで、
１％水酸化カリウム水溶液に３０秒間浸漬した後、スプ
レー現像してポジ型フォトレジストを選択的に除去して
青色マトリックス画像を形成した。この青色マトリック
ス画像は、波長５６０〜７００ｎｍの光線の透過率が１
％以上であるにも拘らず、４４０〜５２０ｎｍの透過率
が８５％以上であった。顔料の粒径を測定したところ、
０．０１〜０．３μｍの粒径を有する粒子は全粒子の９
０％であった。

【００４８】＜実施例５＞クロモフタルレッドＢＲＮ
（チバガイギー社製赤色顔料）３重量部を、平均重合度
５００、ケン化度８８ｍｏｌ％のポリビニルアルコール
の１０％水溶液１０重量部に混合し、得られた混合物を
サンドミルで混合した後、１００００ｒｐｍで遠心分離
し、１μｍのグラスフィルタで濾過した。次いで、得ら
れた水性接着剤２重量部と、８８ｍｏｌ％ケン化ポリビ
ニルアルコール（重合度１７００）にＮ−エチル−γ−
（ｐ−ホルミルスチリル）−ピリジニウムメトサルフエ
ートが１．５ｍｏｌ％導入された感光性樹脂１０重量部
とを充分に混合して、赤色の感光性樹脂組成物を調製し
た。さらに、カラーフィルタの赤色部のみが透明なクロ
ムマスクを通して、ガラスにポジ型フォトレジストを
０．７μｍの厚さに塗布した基板に、ｉ線のランプより
３５ｍＪ/ｃｍ²露光し、現像して作製したポジ型フォト
レジストパターンの上に、１．５μｍの膜厚にスピンナ
ーで塗布し、７０℃で３０分間乾燥した後、ＵＶ洗浄機
（滝沢産業(株)製ドライクリーナー）でポジ型フォトレ
ジストの全面に６０秒間照射した後、赤色感光性組成物
を１．５μｍの厚さに塗布し、乾燥した。１％水酸化カ
リウム水溶液に６０秒間浸漬した後水をスプレーしてポ
ジ型フォトレジストの部分を選択的に除去した後、１５
０℃で３０分間加熱して赤色画像を形成した。この赤色
画像は透明性に優れ、エッジ形状は従来のネガ型赤色フ
ォトレジストと同程度であった。

【００４９】＜実施例６＞最大粒子径が０．３μｍ以下
で、平均粒径が０．０４μｍのカーボンブラック１５重
量部に、４．４重量部のポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテルを加え十分に混合した後に、純水８０．６
重量部の中に入れ、高速型撹拌機（特殊化工機(株)製ホ
モミキサーＭ型）で約３時間撹拌して水性カーボン塗料
を得た。ほうけい酸ガラスに、ポジ型フォトレジスト
（東京応化(株)製ＰＭＥＲ−６０２０ＥＫ）をスピンナ
ーで塗布乾燥し、膜厚０．８μｍの膜を形成した。２０
ミクロン幅のブラックマトリクスの部分以外が透明なマ
スク（ネガ型マスク）を通してｉ線を３０ｍＪ/ｃｍ²照
射した後、２３℃の０．５％水酸化ナトリウム水溶液で
現像し、水洗して、１１０℃で１０分乾燥し、ブラック
マトリックスの逆パターンを形成した。これにＵＶ洗浄
装置（滝沢産業(株)製ドライクリーナー）により１８５
ｎｍ、２５３．７ｎｍ、２８２．１ｎｍ、３０２．２ｎ
ｍ、３１３．２ｎｍ、３６５．０ｎｍの光を含む紫外線
を、ポジ型フォトレジストパターン上に１２０秒間照射
した。次いでこれをブラックマトリックスの逆パターン
上に塗布して乾燥し、厚さが４μｍの塗膜を形成した。
この塗膜が形成されたガラス板を温度２５℃の１．５
％、水酸化ナトリウムを含むポジ型フォトレジスト剥離
液に浸漬した後、被膜面に圧力３ｋｇｆ/ｃｍ²の純水を
吹き付け、ポジ型フォトレジスト層をその上の塗膜と共
に除去し、ブラックマトリックスを完成した。作製した
試料を２５０℃で１時間焼成した後、各種の薬品の溶液
中に各試料を１時間浸漬し、塗膜の欠落状況を観察し
た。耐久性テストに用いた薬品溶液は、実施例１におい
て使用した薬品ト同一である。常法で３０分浸漬後、ク
ロスカットテストを行った。ブラックマトリックスは、
何れの薬品の場合でも、クロスカット用のテープに付い
て剥離することはなく変化が認められなかった。しかし
ながら、この遮光膜の光学濃度は２．９であり、実施例
３のものよりも遮光性は低かった。

【００５０】

【発明の効果】本発明の塗料により形成した遮光パター
ンは、ポジ型フォトレジストパターンを形成した後に、
紫外線を照射することによって、水性塗料を均一に塗布
することが容易になり、しかもリフトオフした後に水性
塗料のパターンのエッジやコーナーの部分をシャープに
できる特徴を有する。また、透明基板と水性塗料塗膜の
密着性および塗膜の耐候性や耐薬品性も良好であり、し
かも遮光性に優れていると共に、光反射性が低いので、
カラー液晶表示装置などの画像品質を一段と向上するこ
とができる。また、水性塗料であるから、従来の有機溶
剤を用いた塗料に比べて、取り扱いが容易であり、衛生
的であると共に、安価に提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 當昌 東京都品川区南品川６丁目１番５号 東洋 紙業株式会社技術研究所内 (72)発明者 立薗 信一 千葉県香取郡多古町水戸1519

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポジ型フォトレジストを用いて基板上に
   パターンを形成し、さらに電磁放射線を照射した後に、
   水性塗料を塗布することを特徴とする水性塗料の塗布方
   法。
2. 【請求項２】 前記水性塗料として、水を主成分とする
   媒体に、微粒子顔料および／または染料を分散した水性
   塗料を用いる請求項１に記載の塗布方法。
3. 【請求項３】 前記電磁放射線の波長が１８０〜４５０
   ｎｍであり、照射量が１０〜２０００ｍＪ／ｃｍ²であ
   る請求項１に記載の塗布方法。
4. 【請求項４】 ポジ型フォトレジストを用いて形成した
   パターンに、請求項１に記載の方法で水性塗料を塗布
   し、乾燥した後、ポジ型フォトレジストの剥離液によっ
   てポジ型フォトレジストのパターンを溶解あるいは剥離
   することを特徴とする水性塗料の画像形成方法。