JPH0756015A

JPH0756015A - カラーフィルタの製造方法

Info

Publication number: JPH0756015A
Application number: JP20425993A
Authority: JP
Inventors: Yuji Segawa; 雄司瀬川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-08-18
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 1995-03-03
Also published as: US5697391A

Abstract

(57)【要約】【目的】基材に対してダメージを与えることなく均一
なウエット処理を行いうるカラーフィルタの製造方法を
提供する。【構成】現像槽２内に現像液３を満たし、現像槽２の
底部にバブラー４を設ける。複数枚のガラス基板６を鉛
直方向に立てて現像液３に浸漬する。バブラー４にＮ₂
ガスを供給してバブル７を発生させ、現像液３を循環さ
せることによりガラス基板６を現像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばカラー液晶表示
装置等に用いられるカラーフィルタの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルのカラーフィルタの製造方法
として、従来より顔料分散法が知られている。これは、
顔料を分散した溶媒をガラス基板にコーティングした
後、露光、現像等のフォトリソグラフィ技術を用いてパ
ターニングし、着色画素を形成する方法である。

【０００３】顔料分散法は、大きく２つに分類すること
ができる。１つは顔料の分散媒体に感光性樹脂を用いた
顔料分散レジスト法で、他の１つは分散媒体に感光性樹
脂を用い、レジストとプロセス上で組合わせるエッチン
グ法である。

【０００４】顔料分散レジスト法は、感光性樹脂にＰＶ
Ａ（ポリビニルアルコール）／スチルバゾル系を用いた
水溶性レジストタイプと、アクリル系レジストを用いた
タイプが実用化されている。

【０００５】顔料分散レジスト法の場合、製造プロセス
は、顔料を分散したレジストをガラス基板にコーティン
グし、フォトリソグラフィー技術（露光，現像）を利用
したパターニング工程の繰り返しにより、Ｒ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の３色又はこれに光吸収膜（ブラック
マトリクス）を加えた４色着色による画素形成を行う。

【０００６】一方、エッチング方法は、非感光性樹脂と
してポリイミドの前駆体であるポリアミック酸をベース
とした樹脂系を用いたタイプのもので、その製造プロセ
スとしては、ガラス基体に顔料を分散させた樹脂をコー
ティングし、その上へのポジ型レジストのコーティング
工程、フォトリソグラフィーを用いたパターン工程、お
よび樹脂のエッチング工程を繰り返すことにより３色着
色画素を形成する方法である。この方法においては、ポ
ジ型レジストの現像と、顔料分散樹脂層のエッチングを
同じ現像で同時に行う場合が多い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のいず
れの方法においても、現像あるいはエッチングといった
ウエット工程が含まれている。ここに現在、最も一般的
な等速連続搬送方式で基板を処理する現像方法の構成フ
ローを図３に示す。

【０００８】この方法は、通常１つの処理槽へ基板を１
枚ずつ水平方向の搬送により搬入し、その処理槽内で基
板面内全域の処理を行った後、次の処理槽へ搬送して、
次の処理工程へ移すものである。

【０００９】図３に示すように、まず、ローダ２１から
例えばガラスからなる基板２０が水洗ユニット２２へ送
られ、この水洗ユニット２２において基板２０が揺動と
水洗スプレーにより簡単に洗浄される。

【００１０】次に、基板２０は現像ユニット２３に送ら
れ、例えば図４に示すような装置によって現像が行われ
る。

【００１１】すなわち、図４に示す現像装置２４におい
ては、現像槽２５に満たされた現像液２６中に基板２０
を浸漬させるとともに、現像液２６のスプレーを行う。
この場合、現像の均一性を向上させるため、基板２０の
揺動が行われる。

【００１２】その後、基板２０は水洗ユニット２７に送
られ、再び基板２０の揺動とスプレーによりリンスが行
われる。この工程においては、Ｄ−ｓｏｎｉｃ水洗（Ｍ
Ｈｚ帯の超音波による水洗）やディスクブラシによる水
洗が行われることもある。

【００１３】さらに、エアナイフユニット２８において
温風による基板２０の乾燥が行われ、これにより１色分
の画素形成が完成する。その後、基板２０はアンローダ
２９に送られる。

【００１４】しかしながら、このような方法で顔料分散
レジスト又は顔料分散樹脂を現像、エッチングすると、
次のような問題が発生しやすい。

【００１５】１．スプレーを用いることにより現像むら
を起こしやすい。２．残膜の起こりやすい顔料分散法においては、スプレ
ー圧を上げるとかえって頑固な残膜を生じさせてしまっ
たり、パターンにダメージを与えてしまい、現像性が悪
くなってしまう。３．ディップのみの現像方法を採用した場合、図４に示
すように基板２０は横方向に搬送されるため、現像液２
６の循環性が悪く、基板２０上に顔料が残ってしまい、
残膜やむらになりやすい。４．水洗工程においても、スプレー方式を用いた場合に
はむらが発生しやすい。その一方、超音波やブラシを用
いると、形成したカラーフィルタ部にダメージを与えや
すい。

【００１６】本発明は従来例のかかる点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、基材に対してダメ
ージを与えることなく均一なウエット処理を行いうるカ
ラーフィルタの製造方法及び処理装置を提供することに
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るカラーフィ
ルタの製造方法は、例えば図１に示すように、基材６に
対してウエット処理をするに際し、処理液３をバブリン
グして行うものである。

【００１８】また、本発明に係る処理装置は、例えば図
１に示すように、処理槽２内に満たされた処理液３中に
泡７を発生させる泡発生手段４を備えたものである。こ
の場合、処理液３を現像液とすることもできる。

【００１９】

【作用】かかる構成を有する本発明においては、処理液
３をバブリングすることにより発生した泡７が基材６の
表面の処理液３を撹拌し、常に入れ換える働きをする。
この場合、泡７による基材６への影響はほとんどなく、
例えば基材６にある色のフィルタ部が形成されている場
合であっても、このフィルタ部に物理的なダメージを与
えることがない。

【００２０】一方、かかるバブリングは、処理槽２内に
満たされた処理液３中に泡７を発生させる泡発生手段４
を備えた処理装置を用いれば、容易に行うことができ
る。

【００２１】また、本発明によれば、処理液３として現
像液を用いることによって、フィルタ部にダメージを与
えることなく効率良く現像を行うことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明について図１〜図２を参照して
説明する。

【００２３】図２は最も一般的な等速連続搬送方式で基
板を処理する現像方法の構成フローを示すものである。
同図に示すように、このシステムは、ローダ１１、水洗
ユニット１２、現像ユニット１３、水洗ユニット１４、
エアナイフユニット１５及びアンローダ１６から構成さ
れる。

【００２４】図２に示すように、ローダ１１から基板が
水洗ユニット１２へ送られ、水洗ユニット１２において
揺動と水洗スプレーにより簡単に洗浄される。

【００２５】次に、基板は現像ユニット１３に送られ、
後述する装置によって現像が行われる。その後、基板は
水洗ユニット１４に送られ、再び基板揺動とスプレーに
よりリンスが行われる。さらに、基板はエアナイフユニ
ット１５により送られ、温風による乾燥が行われ、これ
により１色分の画素形成が完成する。その後、基板はア
ンローダ１６に送られる。

【００２６】ところで、現像時に基板上に残膜が生ずる
原因としては、主に現像液の循環が悪いことが考えられ
る。現像液（例えばＮａ₂ＣＯ₃等の１％アルカリ性溶
液）は、常に新しいものが供給されれば良いのである
が、現像による顔料の混入や酸素雰囲気にさらされるこ
と等により、現像液が劣化していくことはまぬがれな
い。従って、基板を処理するための現像液は常に循環さ
せておくことが重要である。

【００２７】上述したように、基板を水平にして現像液
に浸漬させた場合、例えば図４に示すようにオーバーフ
ローさせることにより現像液２６を循環させても、基板
２０上では循環が不十分となるおそれがある。この場
合、現像液２６のスプレーによってある程度現像液２６
は撹拌されるが、このようなスプレーもむらの原因にな
る。

【００２８】そこで、次のような現像装置を用いてかか
る問題を解消するようにした。

【００２９】図１は本実施例に係る現像装置の全体構成
を示すものである。同図に示すように、この現像装置１
においては、現像槽２内に現像液３が満たされ、現像槽
２の底部に所定の大きさ及び密度のバブル（泡）を形成
するためのバブラー４が設けられる。このバブラー４に
は、装置外部に設けたパイプ５を介して気体が供給され
る。尚、図示はしないが現像液３は循環するように構成
されている。

【００３０】一方、図１に示すように、現像用のガラス
基板６は、鉛直方向に立てて複数枚一度に現像液３に浸
される。これらのガラス基板６は、例えば不図示のバス
ケットによって保持される。尚、各ガラス基板６には、
例えば富士ハントエレクトロニクス社製のカラーモザイ
ク等の顔料分散レジストが塗布され、所定のパターンの
マスクを介して露光が行われている。

【００３１】バブラー４としては、例えばチューブに等
間隔に孔を開けたものや多孔質の樹脂等が用いられ、現
像液３の全域に均一にバブル７を噴き出すように構成さ
れる。この場合、使用するチューブ、樹脂等は、耐アル
カリ、耐酸性を有するもの、例えばポリプロピレンやポ
リ四フッ化エチレン樹脂等が好ましい。また、バブルを
生成する気体としては、例えば現像液を劣化させない不
活性ガスであるＮ₂ガス等が好ましい。

【００３２】この場合、Ｎ₂の流量は、現像槽２の大き
さやバブル７の噴出孔の大きさにより異なるが、例えば
孔径１．０ｍｍ、孔密度１個／ｃｍ²、容積３０リット
ルの槽では、５〜１０ｍｌ／分程度で十分である。ま
た、バブル７の噴出孔の径は、小さいほど好ましい。す
なわち、バブル７の大きさは、小さいほど微細パターン
の均一な現像に適していると考えられる。

【００３３】以上の構成を有する本実施例の装置におい
ては、図１に示すように、バブラー４から噴出されたバ
ブル７がガラス基板６の表面を伝って上昇し、ガラス基
板６表面の現像液３を撹拌し、常に入れ換える働きをす
る。この場合、図１に示すように、バブル７は現像槽２
の全域に噴出するため、現像液３すべての循環、撹拌を
行うことができる。

【００３４】従って、本実施例の装置によれば、槽の大
きさに応じて多数枚のガラス基板６を同時処理すること
が可能になる。この場合、現像時にガラス基板６を上下
に揺動させるように構成すれば、現像液３の循環効率を
高め、現像時間を短縮することができる。

【００３５】さらに、本実施例によれば、この他にも次
のような種々の効果を達成することができる。すなわ
ち、バブルを用いて現像を行うので、スプレーのように
ガラス基板６に現像液をたたきつけたり、スクランブラ
シのようにガラス基板６をこすることによる物理的なダ
メージをカラーフィルタ部に与えることがない。

【００３６】また、ガラス基板６を枚葉式に搬送するた
めの搬送系を用いていないため、機械的なトラブルが起
こりにくく、かつ、大型化も容易であることから大型基
板の現像にも適している。

【００３７】さらに、現像液を加熱する場合、バブリン
グによる均一な撹拌作用により、液体の温度をむらなく
均一に保つことができる。

【００３８】尚、上述の実施例においては現像槽の底部
からバブルを発生させるようにしたが、本発明はこれに
限られることなく、現像槽の側部からバブルを発生させ
るように構成してもよい。ただし、その場合には、現像
液とバブルとを同時に噴出させるなどして基板間にバブ
ルが十分入り込むようにすることが望ましい。さらに、
基板も鉛直に立てるだけではなく、斜めに傾けたり、水
平に配することもできる。

【００３９】また、本発明は現像工程のみならず、例え
ば水洗（リンス）工程、エッチング工程等にも適用可能
である。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように本発明においては、例
えば処理槽内の処理液中に泡を発生させる泡発生手段を
備えた処理装置を用い、処理液をバブリングしてウエッ
ト処理を行うことから、処理液を均一に循環（撹拌）で
き、しかも基材にダメージを与えることなくむらのない
処理を行うことができる。特に、処理液が現像液である
場合には、良好な現像を行うことができる。

【００４１】さらに、本発明によれば、多数の基材を同
時に処理することが可能になるとともに、現像液を加熱
する場合に液温をむらなく均一に保つことができるとい
う効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための現像装置の一例を示す
概略構成図である。

【図２】同実施例における現像工程の一例を示す説明図
である。

【図３】従来例における現像工程の一例を示す説明図で
ある。

【図４】従来の現像装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１現像装置２現像槽３現像液４バブラー６ガラス基板７バブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材に対してウエット処理をするに際
し、処理液をバブリングして行うことを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法。
【請求項２】処理槽内に満たされた処理液中に泡を発
生させる泡発生手段を備えたことを特徴とする処理装
置。
【請求項３】処理液が現像液であることを特徴とする
請求項２記載の処理装置。