JPH11143088A - 端面現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】着色顔料を分散させた感光性樹脂にて透明基板
上にカラー画素を形成したカラーフィルターを得る際に
行われる基板端面部への選択的な現像処理において、レ
ジスト膜残りの無い端面現像方法を提供し、もって品質
の良いカラーフィルターを得る。 【解決手段】レジスト膜が塗布形成された基板の厚みよ
りやや大きめのスリットを有するコの字状の治具を用
い、現像液を前記スリット内に充填還流させる手段に
て、前記スリット内に位置させた基板の端面部位に現像
液を接触させ、基板の端面部位に余分に塗布形成された
レジスト膜を選択的に溶解除去する端面現像方法におい
て、基板の端面部位に接触させる現像液の温度を、３０
℃以上４０℃以下とすることを特徴とする端面現像方
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、ガラス等の透明基
板上に塗布した、着色顔料を分散させた感光性樹脂（レ
ジスト膜）にて、Ｒ（赤）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色
等のカラー画素を形成するカラーフィルターの製造に関
し、その中でも特に、透明基板端面部位で余分に厚く塗
布形成されたレジスト膜を除去する方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶表示装置等に用いられるカラ
ーフィルターは、以下に記す顔料分散法にて製造する方
法が知られている。

【０００３】まず、ガラス等の透明基板全面に、Ｒ
（赤）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色等の着色顔料を分散
させた感光性樹脂を塗布後プレベーク等を行い、レジス
ト膜を形成する。このとき、透明基板上に感光性樹脂を
均一の膜厚にて塗布することが必要とされるため、回転
塗布法が用いられることが多い。すなわち、基板上に着
色顔料を分散させた感光性樹脂を滴下する。その後、基
板を所定の回転数にて所定時間回転することで、基板上
に滴下された感光性樹脂を遠心力により塗り広げ、均一
の膜厚となったレジスト膜とするものである。

【０００４】次いで、基板上に塗布形成したレジスト膜
に、所定のパターンを有するパターン露光用マスクを介
しパターン露光を行う。次いで、レジスト膜に現像、バ
ーニング処理等を行い、カラー画素を得るものである。
なお、感光性樹脂の塗布、パターン露光、現像、バーニ
ング処理等の一連の作業は、基板に形成すべきカラー画
素の色毎に行うことが一般的といえる。

【０００５】ここで、基板１上に感光性樹脂を塗布しレ
ジスト膜２とした際、図４に示すように、基板端面部３
のレジスト膜２の膜厚は、基板中央部領域での所望され
るレジスト膜厚よりも厚く形成されることが多い。すな
わち、基板１上に滴下された感光性樹脂を回転塗布法等
で塗り広げる際、基板中央部領域の余分な感光性樹脂が
基板端面部３に集まり、また、基板端面部３に発生する
表面張力等により、基板端面部３のレジスト膜２の膜厚
が、基板中央部領域よりも厚くなるものである。

【０００６】前述したように、レジスト膜へのパターン
露光後、レジスト膜をパターン化するため、基板１上の
レジスト膜２に現像を行い、未露光、未硬化のレジスト
膜２部位を溶解除去するものであるが、その時の現像条
件は、基板中央部領域で所望する膜厚となったレジスト
膜２を溶解除去するべく設定されるものである。このた
め、パターン露光後に行われる現像では、基板中央部領
域のレジスト膜２を溶解除去できても、膜厚が厚く形成
された基板端面部３部位のレジスト膜２は完全に溶解除
去されず一部が残っていたものである。

【０００７】従来、上述した基板端面部３位のレジスト
膜残りを解消するため、基板全面に行う現像処理に加え
て、以下に記す、基板端面部に厚く塗布されたレジスト
膜部位を選択的に除去する方法を用いることが多いもの
である。

【０００８】すなわち、図３および、図３のＸ−Ｘ’線
における断面図である図２に示すように、レジスト膜２
が塗布形成された基板１の厚みよりやや大きめのスリッ
ト４を有するコの字状の治具５を用い、基板端面部３部
位で基板中央部領域より厚く形成されたレジスト膜を、
選択的に溶解除去しようとするものである。

【０００９】ここで、治具５を基板端面部３に沿って移
動させる、もしくは、治具５を固定し基板１を搬送する
等の手段で、前記スリット４内に基板の端面部３部位を
位置させる。図２に示すように、スリット４内には注入
孔７を設けてあり、現像液６は、注入孔７よりスリット
４内に注入された後、適宜排出孔８よりスリット４内か
ら排出される。なお、注入孔７より現像液６を注入する
際、現像液６がスリット４外に飛び散ることのないよ
う、現像液６およびスリット４の有する表面張力により
スリット４内に現像液６を静的に充填することが望まし
いといえる。なぜならば、圧力を掛けて注入孔７より現
像液６を噴射する等で現像液６がスリット４外に飛び散
った場合、基板中央部領域等の端面現像時には現像され
てはならない領域に不要な現像がなされてしまうためで
ある。

【００１０】現像液６が充填されたスリット４内に基板
端面３部位を位置させることで、基板端面３部位のレジ
スト膜２に選択的に現像液６が接触する。これにより、
基板の端面部３に余分に厚く塗布形成されたレジスト膜
２を選択的に溶解除去しようとするものである。なお、
上述した方法等を用い、基板の端面部３に余分に厚く塗
布形成されたレジスト膜２を選択的に溶解除去する方法
は、一般的に端面現像と呼称されているものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来、上述した端面現
像法にて、透明基板端面部３に余分に厚く塗布形成され
たレジスト膜２を選択的に溶解除去しようとしていたも
のである。しかし、上述した方法を用いても基板端面部
３のレジスト膜２が完全に除去されず残留していたもの
である。このため、最終製品となったカラーフィルター
の基板端面部３にレジスト膜２が残留していたものであ
る。

【００１２】また、仮に、スリット４内に端面部３を長
時間保持させる（すなわち、端面現像の現像時間を長く
する）ことで基板端部３のレジスト膜２を除去できたと
しても、その間、基板１を端面現像工程に止めておかね
ばならず、カラーフィルターの製造に時間が掛かること
になる。すなわち、単位時間当たりのカラーフィルター
の製造枚数を下げる原因となるものである。

【００１３】本発明は、上述した問題点に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、着色顔料を分散させ
た感光性樹脂にて透明基板上にカラー画素を形成したカ
ラーフィルターを得る際に行われる基板端面部への選択
的な現像処理において、レジスト膜残りの無い端面現像
方法を提供し、もって品質の良いカラーフィルターを高
スループットで得ようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、上記
課題を達成するため、請求項１においては、レジスト膜
が塗布形成された基板の厚みよりやや大きめのスリット
を有するコの字状の治具を用い、現像液を前記スリット
内に充填還流させる手段にて、前記スリット内に位置さ
せた基板の端面部位に現像液を接触させ、基板の端面部
位に余分に塗布形成されたレジスト膜を選択的に溶解除
去する端面現像方法において、基板の端面部位と接触さ
せる現像液の温度を、３０℃以上４０℃以下とすること
を特徴とする端面現像方法としたものである。

【００１５】また、請求項２においては、超音波振動を
与えつつ現像液を基板の端面部位に接触させることを特
徴とする請求項１に記載の端面現像方法としたものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の例を示す以下
の図面に基づき、さらに説明を行う。

【００１７】＜実施例１＞本実施例１で処理を行う基板
１は、従来通りガラス等の透明基板上に、Ｒ（赤）色、
Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色等の着色顔料を分散させた感光
性樹脂を感光性樹脂を基板全面に塗り広げた後プレベー
クを行い、レジスト膜２を形成している。ちなみに、本
実施例１においては、サイズ 550× 650mm、板厚 0.7mm
の長方形状のガラス基板１上に、顔料を分散させた感光
性樹脂として、富士フィルムオーリン（株）社製、商品
名「カラーモザイク ＣＲ−２０００」を塗布しレジス
ト膜２を形成したものである。

【００１８】基板１上に滴下した感光性樹脂の塗り広げ
は、回転塗布法により行ったものである。基板１上に形
成されたレジスト膜２は、図４に示すように、基板中央
部領域より基板端面部３が厚くなっていたもので、膜厚
を測定したところ、基板中央部領域のレジスト膜２の膜
厚は１〜２μｍ、基板端面部３のレジスト膜２の膜厚は
３〜４μｍとなっていた。

【００１９】次いで、本発明においては、基板中央部領
域より厚くなった基板端面部３のレジスト膜２を選択的
に溶解除去するものであるが、その際、図２に示すよう
に、従来通り、レジスト膜２が塗布形成された基板１の
厚みよりやや大きめのスリット４を有するコの字状の治
具５を用いたものである。１回の処理で基板の２辺の端
面現像が行えるよう２個設けた治具５の位置は固定と
し、基板１を搬送することで、基板１の２辺の端面部３
を各治具５のスリット４に挿入した。また、治具５の長
さは、基板端面部３をスリット４内に搬入した際、基板
１の搬送方向左右の端面部３がスリット４内に納まる長
さとした。また、基板端面部３を覆うスリット４の張出
しは、基板端が１ｃｍ程度スリット４内に納まる長さと
した。

【００２０】次いで、ポンプ等の供給手段にて現像液６
（例えば、富士フィルムオーリン（株）社製、「ＣＤ現
像液」）が治具５に供給されており、スリット４内に端
面部３が搬入された際に、注入孔７より供給された現像
液６を表面張力によりスリット４内に充填した。現像液
６の充填されたスリット４内に基板端面部３を所定の時
間保持した後、治具５より基板１を搬出した。なお、ス
リット４内には排出孔８を設けており、治具５より基板
１が搬出された後、スリット４内に充填した現像液６を
排出したものである。

【００２１】ここで、本発明の特徴として、現像液６を
加熱する手段を設け、スリット４内に充填する現像液６
の液温を３０〜４０℃とするものである。

【００２２】すなわち、本発明者らは、上述した課題を
達成するため鋭意検討を行ったものであり、その結果、
端面現像に用いる現像液６の温度を上げることで、上記
課題を解決できることを見いだしたものである。

【００２３】従来、基板端面部３のレジスト膜２の溶解
除去に用いる現像液６の温度は室温程度（例えば、２３
℃程度）と低温度となっていたものである。このため、
基板端面部３のレジスト膜２に現像液を接触させても現
像速度が上がらないため効率良くレジスト膜２の溶解除
去ができず、基板端面部３にレジスト膜残りが生じてい
たものと、本発明者らは推定した。そこで、本発明者ら
は、端面現像に用いる現像液６の温度を上げれば、レジ
スト膜２の溶解速度を上げることができ、効率良くレジ
スト膜２を溶解除去でき、基板端面部３のレジスト膜残
りを防止しうると考えたものである。

【００２４】現像液６の液温を３０℃以上とすることに
より現像速度は、従来の現像速度の例えば３倍程度に向
上する。しかし、現像液６の液温を４０℃より高くした
場合、現像液６の表面張力が減り、スリット４内に現像
液６を保持しにくくなるものである。また、現像液６の
液温を４０℃より高くすると、現像液６からの水分の蒸
発量が多くなり、現像液６の濃度が上昇するものであ
る。その結果、現像液６中に現像液成分等の固形分が析
出することになる。現像液６より析出した固形分は、現
像液６の供給、循環系等の配管や、スリット４内に設け
た現像液６の注入孔７、排出孔８を詰まらせる原因とな
る。

【００２５】そのため、本発明者らは、基板端面部３の
レジスト膜２を効率良く溶解除去でき、かつ、現像液６
の供給、循環、注入、排出系に障害を発生させない現像
液６の液温として３０℃以上４０℃以下とすることを提
案したものである。

【００２６】ちなみに、本実施例１においては、現像液
６の液温を３５℃としたものであり、現像液６が充填さ
れたスリット４内に基板端面部３を１５秒間停止させた
後（すなわち、１５秒間の端面現像を行った後）、治具
５より基板１を搬出した。次いで、治具５より搬出され
た基板１に水洗洗浄、高圧気体（例えば、窒素ガス）の
噴射による水分の除去を行った後、残った２辺の端面部
３が上記治具５のスリット４に搬送されるよう基板１を
９０°回転し、かつ、残った２辺の端面部３がスリット
４内に入るよう治具５の位置を平行移動した上で、基板
１を再度治具５に搬送し、上述したのと同様の端面現像
を、残った２辺の端面部３に行ったものである。

【００２７】本実施例１で行った端面現像後の基板端面
部３を検査したが、基板端面部３にレジスト膜の残留は
認められなかった。ちなみに、液温２３℃の現像液を用
い、上述したのと同様の端面現像を基板端面部に行った
ところ（現像時間は１５秒間）、基板端面部にレジスト
膜の残留が認められた。

【００２８】＜実施例２＞次いで本発明者らは、さらに
検討を行ったものであり、その結果、基板端面部３のレ
ジスト膜２に現像液６（液温３０℃以上４０℃以下）を
接触させる際、超音波照射（出力50〜 300Ｗ程度、振動
数30〜 100ＫＨｚ程度）を行いながら現像液６を接触さ
せることで、レジスト膜２の溶解除去率が、10〜20％程
度向上することを見いだし、これを提案するものであ
る。

【００２９】本実施例２を示す図１においては、治具５
のスリット４内に超音波振動子９を設けており、スリッ
ト４内に充填した現像液６（液温３５℃）が基板端面部
３と接触する際、現像液６に超音波照射（出力 200ｗ、
振動数40ＫＨｚ）を行っている。 なお、本実施例２で
は、基板１、レジストおよび現像液６は、上述した実施
例１にて使用したものと同様のものを用いたものであ
り、実施例１と同様の回転塗布法により基板１上にレジ
スト膜２を塗布形成したものである。

【００３０】また、本実施例２においては、治具５のス
リット４内に図１に示すように、別途供給される洗浄水
10および高圧気体11（例えば、窒素ガス）を噴出する噴
出孔を設けているものである。すなわち、本実施例２に
おいては、液温３５℃の現像液６を用い、超音波照射を
行いつつ端面部３に端面現像をおこなった後、現像液６
を排出した。しかる後、洗浄水10を噴出し膨潤弱体化し
た端面部３のレジスト膜２を除去した後、高圧気体11を
噴出し、基板１上の水分を除去したものである。

【００３１】以上、本発明の実施形態の一例につき説明
を行ったが、本発明の実施形態は、上述した説明および
図面に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づき
種々の変形を行っても構わないことはいうまでもない。
例えば、上述した説明では、パターン露光前のレジスト
膜に端面現像を行っているが、パターン露光後かつ現像
前のレジスト膜に、上述した端面現像を行うことであっ
ても構わない。

【００３２】

【発明の効果】上述したように、本発明の端面現像方法
によれば、カラーフィルターを構成する基板の端面部へ
のレジスト膜残りを解消でき、品質の良いカラーフィル
ターを得ることが可能となる。さらに、本発明を用いる
ことで、端面現像の処理時間を短縮できるため、カラー
フィルター製造のタクトが改善でき、カラーフィルター
製造のスループットを向上することが可能となる。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の端面現像方法の一実施例の要部を示す
断面説明図。

【図２】端面現像方法の一例の要部を示す断面説明図。

【図３】端面現像方法の一例を示す斜視説明図。

【図４】基板に塗布したレジスト膜の膜厚の一例を示す
断面説明図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ レジスト膜 ３ 端面部 ４ スリット ５ 治具 ６ 現像液 ７ 注入孔 ８ 排出孔 ９ 超音波振動子 10 洗浄水 11 高圧気体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レジスト膜が塗布形成された基板の厚みよ
   りやや大きめのスリットを有するコの字状の治具を用
   い、現像液を前記スリット内に充填還流させる手段に
   て、前記スリット内に位置させた基板の端面部位に現像
   液を接触させ、基板の端面部位に余分に塗布形成された
   レジスト膜を選択的に溶解除去する端面現像方法におい
   て、基板の端面部位に接触させる現像液の温度を、３０
   ℃以上４０℃以下とすることを特徴とする端面現像方
   法。
2. 【請求項２】超音波振動を与えつつ現像液を基板の端面
   部位に接触させることを特徴とする請求項１に記載の端
   面現像方法。