JPH10213910A - 黒色レジストパターンの形成方法およびカラーフィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】後続の各種の処理によって剥離などを起こさな
い強固な黒色レジストパターン等を形成することが出
来、しかも、透明基板における黒色レジストパターンや
各色の画素画像の形成面側および非形成面側における汚
れを効率的に除去し得る様に改良された黒色レジストパ
ターンの形成方法とカラーフィルターの製造方法を提供
する。 【解決手段】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黒色レジストパターンを形成
するに当たり、上記の現像処理後であって熱硬化処理前
に透明基板の表面および裏面の両面から放射線照射処理
を行う。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、
熱硬化以外は上記と同様の処理を行なって各色の画素画
像を形成し、そして、上記の各現像処理のうち少なくと
も最終の現像処理後には熱硬化処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、黒色レジストパタ
ーンの形成方法およびカラーフィルターの製造方法に関
し、詳しくは、透明基板における黒色レジストパターン
や各色の画素画像の形成面側（表面）及び非形成面側
（裏面）における汚れを効率的に除去し得る様に改良さ
れた黒色レジストパターンの形成方法およびカラーフィ
ルターの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーテレビ、液晶表示素子、カメラ等
に好適に使用される光学的カラーフィルターは、黒色レ
ジストパターン（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、１
０〜１５０μｍ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。

【０００３】上記の黒色レジストパターンは、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
行う方法によって形成することが出来、また、上記のカ
ラーフィルターは、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、黒色レジストパターン形成
面に、塗布、加熱乾燥、画像露光、現像および熱硬化の
各処理を行って各色の画素画像を形成する方法によって
製造することが出来る（特開平２−９０２号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の黒色
レジストパターンの形成方法およびカラーフィルターの
製造においては、透明基板が汚染され易いという欠点が
ある。斯かる汚染は、現像およびその後の洗浄の際に除
去されなかった僅かな光重合性組成物の残渣が透明基板
に付着することにより生じる。斯かる汚れは、カラーフ
ィルターで液晶モジュールを組み立てた際、シール性の
低下や系内の汚染などを惹起して組立工程の歩留まりを
著しく低下させる。

【０００５】特開平２−１１８６６２号公報には、現像
液に浸漬した後の透明基板の黒色レジストパターン及び
各色の画素画像の形成面（基板表面）に加圧現像液を更
に噴霧する方法が提案され、また、特開平２−１０６７
５７号公報には、加圧現像液に代えて加圧水を噴霧する
方法が提案されている。これらの方法は、透明基板の表
面側におけるパタン非形成面の汚れ（地汚れ）の除去の
ための方法であり、また、何れの方法によっても、黒色
レジストパターンの剥離を起こさずに汚れのみを完全に
除去すると言う相反する課題を達成するのは非常に困難
である。

【０００６】ところで、本発明者の知見によれば、透明
基板の汚染は、僅かではあるが、黒色レジストパターン
及び各色の画素画像の非形成面（基板の裏面）において
も生じる。斯かる汚れは、現像液中に溶解または分散し
た各色材料または樹脂成分が透明基板の裏面に移行して
付着することにより生じ、一層高精細なパターンを形成
する際に問題となる。そして、斯かる汚れについては、
従来看過されていため、その有効な除去手段が提案され
ていない状況にある。

【０００７】本発明は、上記実情に鑑みなされたもので
あり、その目的は、後続の各種の処理によって剥離など
を起こさない強固な黒色レジストパターン等を形成する
ことが出来、しかも、透明基板における黒色レジストパ
ターンや各色の画素画像の形成面側（表面）のみならず
非形成面側（裏面）における汚れを効率的に除去し得る
様に改良された黒色レジストパターンの形成方法および
カラーフィルターの製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成すべく種々検討を重ねた結果、次の様な知見を得
た。すなわち、レジストパタンの形成方法において、熱
硬化処理に先立ち放射線（紫外線）処理を行うことによ
り基板上のレジストパタンの強度を向上させる方法は、
特開昭６０−１３５９４３号公報、特開昭６１−５１８
２５号などにより公知であるが、基板の表面および裏面
の両面から放射線（紫外線）処理を行うならば、レジス
トパタンの強度が一層向上すると共に基板上の汚れを効
率的に除去し得る。

【０００９】ところで、「ＧＳ Ｎｅｗｓ Ｔｅｃｈｎ
ｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ 第５４巻第２号（１９９５年
１２月発行）」の第５１〜５９頁には、「ＵＶ／Ｏ₃プ
ロセスによる各種プラスチック、無機材料の表面処理と
レジストの剥離」に関する研究が報告され、Ｓｉウエハ
ー基板上にコートされたネガ型フォトレジスト膜（環化
ゴムとビスアジドとの組成物）及びポジ型フォトレジス
ト膜（ノボラックとナフトキノンジアジドとの組成物）
の剥離試験の結果が示されている。従って、紫外線照射
条件下にオゾン含有ガスで処理するフォトレジスト膜の
全面剥離（灰化処理）は上記の様に公知である。

【００１０】しかしながら、レジストパタンに実質的な
厚さ減少などの悪影響を与えずにその強度の向上を図る
と共に基盤上の汚れのみを言わば選択的に除去し得ると
言う本発明者の上記の知見は意外な事実である。

【００１１】本発明は、上記の知見に基づき達成された
ものであり、その第１の要旨は、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黒色レジ
ストパターンを形成するに当たり、上記の現像処理後で
あって熱硬化処理前に透明基板の表面および裏面の両面
から放射線照射処理を行うことを特徴とする黒色レジス
トパターンの形成方法に存する。

【００１２】そして、本発明の第２の要旨は、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、画像露光および現像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
および現像の各処理を行って各色の画素画像を形成し、
そして、上記の各現像処理のうち少なくとも最終の現像
処理後には熱硬化処理を行うカラーフィルターの製造方
法において、ブラックマトリクス形成のための現像処理
後、その熱硬化処理前であって他色の光重合性組成物の
塗布前に透明基板の上面および下面の両面から放射線照
射処理を行うことを特徴とするカラーフィルターの製造
方法に存する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、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等のポリエス
テル、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィ
ン等が挙げられる。

【００１４】透明基板には、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等の各種ポリ
マーの薄膜形成処理などを行うことが出来る。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０．０１〜１０μ
ｍ、好ましくは０．０５〜５μｍの範囲とされる。

【００１５】本発明において、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
とが出来る。

【００１６】カーボンブラック及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＃４０、
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（４５１６０）、ロ
ーダミンＢ（４５１７０）、サクラニンＯＫ ７０：１
００（５０２４０）、エリオグラウシンＸ（４２０８
０）、ＮＯ．１２０／リオノールイエロー（２１０９
０）、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Ｊ
ＧＲ−Ｌ（７４１６０）、リオノールブルーＳＭ（２６
１５０）、リオノールブルーＥＳ（ピグメントブルー１
５：６、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）等が挙げられる（上記の（ ）内の数字はカ
ラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）を意味する）。

【００１７】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、特に、カーボンブラックの
場合は、４０〜６０重量％の範囲とされる。本発明にお
ける光重合性組成物は、斯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。

【００１８】本発明において、光重合性組成物は、上記
色材料の他、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）を含有し、
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
含有する。

【００１９】上記の光重合開始系としては次の様な化合
物が挙げられる。すなわち、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、紫外から可視に感度を有する化合物を適宜に使用
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。

【００２０】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させるため、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、紫外から可視に感度を有する化合物、好ましくは４
５０ｎｍ以下、より好ましくは４００ｎｍ以下の波長に
分光感度を有する化合物を使用する。

【００２１】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、Ｎ
ｏ．４）の第１６〜２６頁に記載の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
他、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。

【００２２】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
重合体の何れでもよい。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
アクリレート等のエチレン性化合物）又はアクリル酸エ
ステル若しくはメタクリル酸エステルの単量体などが好
適に使用される。

【００２３】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、アクリロニトリル等
から成る重合体が挙げられるが、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）アクリレート等のフェニル基を有
する共重合モノマーが含有された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好適に使用される。

【００２４】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２
０〜６０重量％とされる。また、本発明においては、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してもよい。

【００２５】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等
が挙げられる。

【００２６】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。

【００２７】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
使用したり、光重合性組成物中に、特開平４−２１８０
４８号公報、特開平５−１９４５３号公報などに記載の
ジアゾ化合物を１〜２０重量％（好ましくは２〜１０重
量％）含有させるのが好ましい。これにより、酸素によ
る感度低下を抑えることが出来、酸素遮断層を不要とす
ることが出来る。

【００２８】本発明に係る黒色レジストパターンの形成
方法においては、黒色材料が分散された光重合性組成物
（塗布液）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。

【００２９】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、
スプレー等が使用される。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４０〜８０℃で１５
秒から５分間、好ましくは５０〜７０℃の温度で３０秒
から３分間とされる。

【００３０】加熱乾燥の条件は、予備乾燥温度より高く
且つ５０〜１６０℃の温度で１５秒から１０分間とする
のが好ましく、７０〜１３０℃の温度で１５秒〜３０秒
から５分間とするのが特に好ましい。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。

【００３１】画像露光は、黒色の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。

【００３２】現像は、アルカリ現像液を使用し、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。これにより、透明基板上に黒色レジス
トパターン（ブラックマトリクス）が形成される。アル
カリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ剤、または、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン、水酸化テト
ラアルキルアンモニウム塩などの有機アルカリ剤を含有
し、必要に応じ、画質向上、現像時間の短縮などの目的
により、界面活性剤、水溶性有機溶剤、水酸基またはカ
ルボン酸基を有する低分子化合物などを含有する水溶液
を使用することが出来る。

【００３３】界面活性剤としては、ナフタレンスルホン
酸ナトリウム基、ベンゼンスルホン酸ナトリウム基を有
するアニオン界面活性剤、ポリアルキレンオキシ基を有
するノニオン界面活性剤、テトラアルキルアンモニウム
基を有するカチオン界面活性剤などが挙げられる。水溶
性有機溶剤としては、エタノール、プロピオンアルコー
ル、ブタノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブ、エチレングリコール、プロピレングリコール、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
水酸基またはカルボキシ基を有する低分子化合物として
は、１−ナフトール、２−ナフトール、ピロガロール、
安息香酸、コハク酸、グルタル酸などが挙げられる。

【００３４】現像条件としての温度は、通常２０〜４０
℃の範囲から選択される。熱硬化処理の条件は、通常１
００〜２８０℃で５〜６０分間とされる。これにより、
黒色レジストパターンの形成を終了する。

【００３５】本発明に係る黒色レジストパターンの形成
方法においては、上記の現像処理後であって熱硬化処理
前に透明基板の表面および裏面の両面から放射線照射処
理を行うことにより、黒色レジストパターン形成面側
（表面）及び非形成面側（裏面）における汚れを選択的
に除去する。本発明において、黒色レジストパターンに
実質的な厚さ減少などの悪影響を与えることなく汚れを
高度に除去し得る理由は、必ずとも明らかではないが、
次の様に推定される。

【００３６】すなわち、透明基板の表面および裏面の上
記の汚れは、現像後の洗浄の際に除去されなかった僅か
な残渣が透明基板に付着することにより生じるため、黒
色レジストパターン自体と異なり、結合剤として作用す
る有機高分子物質の含有量が少なく黒色材料（カーボン
ブラック）に富んでいると考えられる。また、その付着
状態は粒子状態で付着している様である。斯かる成分的
および付着状態の相違が放射線による汚れの選択的除去
を可能にしていると推定される。なお、放射線照射処理
は、熱硬化処理前に行うことが重要であり、熱硬化処理
後の放射線照射処理では汚れが熱硬化により透明基板に
強固に固着するため、汚れの除去が不可能である。

【００３７】放射線としては、その照射により光重合性
組成物を硬化し得る波長の放射線が使用される。通常、
紫外線が好適に利用され、その波長は通常１８０〜４５
０ｎｍの範囲から選択される。紫外線の積算光量は、特
に制限されないが、好ましくは５００〜５０，０００ｍ
Ｊ／ｃｍ²、更に好ましくは１，０００〜１０，０００
ｍＪ／ｃｍ²とされる。

【００３８】放射線照射処理は適当なチャンバー内で行
われる。チャンバー内の環境（クリン化度）は、通常の
清浄環境である限り特に制限されないが、０．５μｍ以
上のパーティクルの存在量が１立方フィート中に１，０
００個以下になされているのが好ましい。紫外線の照射
により、チャンバー内の空気の一部はオゾン化される
が、本発明においては何ら問題がない。むしろ、紫外線
の照射は、オゾン含有ガス（雰囲気ガス）中で行うのが
好ましい場合もある。高濃度のオゾンガスは、オゾン発
生機を使用して容易に得ることが出来る。この場合、オ
ゾン含有ガス中のオゾン濃度は、３００〜１３，０００
ｐｐｍ、好ましくは５００〜１１０，０００ｐｐｍとさ
れる。

【００３９】本発明における放射線照射処理の具体的方
式は、特に制限されないが、移送手段により、チャンバ
ー内に被処理基板を１枚毎導入して移送後に導出させる
枚葉方式が好適に使用される。本発明においては、上記
の放射線照射処理により、透明基板の汚れが効果的に除
去されるが、一層の清浄化を図るため、上記処理の後に
透明基板の両面の全面を湿式洗浄処理するのが好まし
い。

【００４０】湿式洗浄処理に使用する洗浄液の種類は、
特に制限されないが、好ましくはｐＨ９以上の洗浄液、
更に好ましくはカリウムによりｐＨが９〜１３に調整さ
れた洗浄液、特に好ましくはカリウムによりｐＨが９〜
１３に調整され且つ非イオン系界面活性剤を含有する洗
浄液である。しかも、洗浄液中のカリウムは水酸化カリ
ウム又は炭酸カリウムであることが好ましい。

【００４１】上記の非イオン系界面活性剤の種類は、特
に制限されないが、次の一般式で表される構造を有する
界面活性剤が好ましい。勿論、この非イオン系界面活性
剤は他の構造の非イオン系界面活性剤と併用してもよ
い。

【００４２】

【化１】Ｒ−φ−（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）_nＯＨ （但し、Ｒ：Ｃ_mＨ_2m+1（６≦ｍ≦１１）、φ：フェニ
レン基、５≦ｎ≦２０）

【００４３】本発明において、洗浄液中の非イオン系界
面活性剤の濃度は、通常０．０１〜１０重量％、好まし
くは０．１〜５重量％の範囲から選択される。また、浄
液中には、ＥＤＴＡ等のキレート剤や錯化作用を有する
カルボン酸などを含有させてもよい。

【００４４】本発明において、洗浄液としては、精密洗
浄の観点から、含有異物を除去した洗浄液を使用する
が、好ましくは、０．２μｍ以上のパーティクルの個数
が１０個／ｍｌ以下、より好ましくは５個／ｍｌ以下の
洗浄液を使用する。洗浄液は、通常、常温以上の温度で
使用するが、好ましくは３０℃以上の温度に加温して使
用する。

【００４５】本発明において、洗浄処理は、機械的洗浄
法と併用して行うのが好ましい。超音波洗浄またはブラ
シ洗浄の少なくとも一方と組み合わせて行うのがより好
ましい。洗浄時間は、適当な時間に設定されるが、通常
２０秒以上、好ましくは３０秒以上とされる。また、本
発明において、上記の洗浄処理は、移送手段によって透
明基板を１枚ずつ洗浄エリアへ導入して順次に移送しな
がら洗浄する枚葉方式によるのが好ましい。

【００４６】本発明に係るカラーフィルターの製造方法
においては、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、上記の方法または熱硬化処理を省
略した上記の方法で得られた黒色レジストパターン（ブ
ラックマトリクス）形成面に、塗布、加熱乾燥、画像露
光および現像の各処理を行って各色の画素画像を形成
し、そして、上記の各現像処理のうち少なくとも最終の
現像処理後には熱硬化処理を行う。

【００４７】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、黒色レジストパターンの形成
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。

【００４８】そして、本発明に係るカラーフィルターの
製造方法においては、ブラックマトリクス形成のための
現像処理後、その熱硬化処理前であって他色の光重合性
組成物の塗布前に透明基板の上面および下面の両面から
放射線照射処理を行う。他色の光重合性組成物の塗布後
は、汚れが他色の画素画像によって覆われるため、放射
線照射処理による汚れ除去が不可能となる。また、前述
した様に、熱硬化処理は他色の画素画像の形成後に行っ
てもよい。その場合でも、前記の方法で得られた黒色レ
ジストパターン（ブラックマトリクス）形成面の場合
は、ブラックマトリクス形成のための現像処理後に放射
線照射処理が既に行われてブラックマトリクスの強度が
向上しているため、そのまま使用してもブラックマトリ
クスの剥離などの問題は発生しない。

【００４９】本発明においては、各色の画素画像形成の
ための現像処理後であってその熱硬化処理前の都度に透
明基板の上面および下面の両面から放射線照射処理を行
うのが好ましい。そして、各色の画素画像形成の都度に
放射線照射処理を行う場合は、前述の通り、放射線によ
るレジストパタンの強度の向上が図られるため、後続の
各種の処理（例えば前述の湿式洗浄処理など）の際に透
明基板からのレジストパタンの剥離などが効果的に防止
されると言う利点がある。なお、放射線照射処理および
その後の湿式洗浄処理は、前述の黒色レジストパターン
形成方法の場合と同様に行うことが出来る。

【００５０】上記の様に、透明基板上に黒、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出来る。

【００５１】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
ザー等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、光学フィル
ターを適宜使用することも出来る。

【００５２】

【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実施
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。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【化２】 （ａ：ｂ：ｃ：ｄ＝５５：１５：２０：１０（モル
％）、Ｍｗ：１２，０００）

【００５５】

【化３】

【００５６】

【表２】

【００５７】

【表３】

【００５８】実施例１ 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０．７μ
ｍ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。

【００５９】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、ポリエチレンオキシ−β−ナフチルエ
ーテル（日本乳化剤社製「Ｎｅｗｃｏｌ Ｂ−１０」）
２重量％と炭酸カリウム０．５重量％が配合された水溶
液より成る現像液中に２５℃で３０秒間浸漬処理した
後、３ｋｇ／ｃｍ²の水圧で３０秒間スプレー水洗処理
を行ってブラックマトリクスを形成した。

【００６０】次いで、ブラックマトリックス形成ガラス
基板の両面から波長３６５ｎｍの紫外線を積算光量が
５，０００ｍＪ／ｃｍ²となる様に照射した。その後、
次式で表される非イオン系界面活性剤を０．１重量％含
有し、ＫＯＨによってｐＨ１１に調整された洗浄液を収
容した循環オーバーフロー槽に上記のガラス基板を１分
間浸漬させてその両面からブラシ洗浄処理を行った。な
お、洗浄液の温度は４０℃とし、洗浄には５０ｋＨｚの
超音波洗浄を併用した。

【００６１】

【化４】Ｃ₉Ｈ₁₉−φ−（ＯＣ₂Ｈ₄）₁₅ＯＨ（φ：フェ
ニレン基）

【００６２】次いで、純水リンス処理およびエアナイフ
乾燥を行った後、２００℃、７分間の熱硬化処理を行っ
た。そして、次の目視評価法により、ブラックマトリク
スが形成されたガラス基板の評価を行った。また、ブラ
シ洗浄処理などによるパタン（マトリックス）の剥離の
有無を調査した。結果を表５に示す。

【００６３】＜目視評価法＞ハロゲンランプ（モリテッ
クス社製「ＭＨＦ−１５０Ｌ」）を使用し、ガラス基板
の裏面に４５°の方向から光を照射し、付着した顔料粒
子による反射状態を目視観察して表４に示す４段階の基
準で評価した。

【００６４】

【表４】Ａ：基板の裏面の全面に渡り顔料粒子の付着が
認められない状態。 Ｂ：基板の裏面の一部（端部）にのみ顔料粒子の付着が
認められる状態。 Ｃ：基板の裏面の大半（３０〜９０％）に顔料粒子の付
着が認められる状態。

【００６５】実施例２ 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、実施例１で得られたブラックマトリクス形成
面に、実施例１と同様に、塗布、予備乾燥、加熱乾燥、
露光、現像、紫外線照射、ブラシ洗浄、水洗の各処理を
行って各色のパターンを形成した後、２００℃、７分間
の熱硬化処理を行ってカラーフィルターを得た。露光量
は各色共に５００ｍＪ／ｃｍ²とした。そして、前述の
目視評価法により、カラーフィルターの評価を行った。
また、パタンの剥離の有無を調査した。結果を表５に示
す。

【００６６】比較例１ 実施例１において、紫外線照射処理およびその後のブラ
シ洗浄を全て省略した以外は、実施例１と同様にしてブ
ラックマトリクスを形成し、ブラックマトリクスが形成
されたガラス基板の評価およびパタンの剥離の有無を調
査した。結果を表５に示す。

【００６７】比較例２ 実施例１において、紫外線照射処理をブラックマトリッ
クス形成面側のみから行った後に両面からブラシ洗浄処
理を行った以外は、実施例１と同様にしてブラックマト
リクスを形成し、ブラックマトリクスが形成されたガラ
ス基板の評価およびパタンの剥離の有無を調査した。結
果を表５に示す。

【００６８】比較例３ 実施例２において、ブラックマトリクス及び各色のパタ
ーン形成時の紫外線照射処理およびその後のブラシ洗浄
を全て省略した以外は、実施例２と同様にしてカラーフ
ィルターを得、その評価を行った。また、パタンの剥離
の有無を調査した。結果を表５に示す。

【００６９】比較例４ 実施例２において、紫外線照射処理をブラックマトリッ
クス形成面側のみから行った後に両面からブラシ洗浄処
理を行った以外は、実施例２と同様にしてカラーフィル
ターを得、その評価を行った。また、パタンの剥離の有
無を調査した。結果を表５に示す。

【００７０】

【表５】

【００７１】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、後続の各
種の処理によって剥離などを起こさない強固な黒色レジ
ストパターン等を形成することが出来、しかも、透明基
板における黒色レジストパターンや各色の画素画像の形
成面側（表面）のみならず非形成面側（裏面）における
汚れを効率的に除去し得る様に改良された黒色レジスト
パターンの形成方法およびカラーフィルターの製造方法
が提供され、本発明の工業的価値は大きい。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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黒色レジストパターンを形
   成するに当たり、上記の現像処理後であって熱硬化処理
   前に透明基板の表面および裏面の両面から放射線照射処
   理を行うことを特徴とする黒色レジストパターンの形成
   方法。
2. 【請求項２】 放射線照射処理後に透明基板の両面を湿
   式洗浄する請求項１に記載の黒色レジストパターンの形
   成方法。
3. 【請求項３】 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、画像露光および現
   像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、画像露光および現像の各処理を行って各
   色の画素画像を形成し、そして、上記の各現像処理のう
   ち少なくとも最終の現像処理後には熱硬化処理を行うカ
   ラーフィルターの製造方法において、ブラックマトリク
   ス形成のための現像処理後、その熱硬化処理前であって
   他色の光重合性組成物の塗布前に透明基板の上面および
   下面の両面から放射線照射処理を行うことを特徴とする
   カラーフィルターの製造方法。
4. 【請求項４】 放射線照射処理後に透明基板の両面を湿
   式洗浄する請求項３に記載のカラーフィルターの製造方
   法。