JPH11202117A - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーフィルターの製造において、レジスト
面上にムラのない微細なパターンを形成することができ
る現像工程。 【解決手段】 透明基板上に着色レジストを塗布し、加
熱乾燥、露光、現像、熱硬化工程によりパターン形成す
るカラーフィルターの製造工程において、露光工程の
後、現像工程の前にプリウェット処理工程を有し、該プ
リウェット処理工程が、基板の搬送方向と直角な方向に
開口したスリット状のノズルから、現像工程で使用する
現像液と同じ液を搬送中の基板上に流下させ、基板上の
現像液を基板の搬送方向と逆向きに流れさせる工程であ
ることを特徴とする、カラーフィルターの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
の製造方法に関し、詳しくは、現像時における現像ムラ
やパターン幅の基板面内の変動の無いカラーフィルター
の製造法に関する。

【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、ブラッ
クマトリックス（Ｃｒ、黒色レジストパターン）を設け
た透明基板上の表面に、赤、緑、青の３種の異なる色相
により、１０〜１５０μｍ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。上記のカラーフィルターは、赤、緑、青の材料が各
々分散または溶解された各光重合性組成物を使用し、黒
色パターンの形成面に、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
することによって製造することが出来る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記製造方法のうち、
現像方法としては、画像露光後に直接現像処理するかま
たはプリウェット処理を行った後現像処理する、のいず
れかの方法が採用されている。プリウェット処理は種々
の理由から行った方が良いことが既に多数報告されてい
る。特に現像処理がスプレー式の場合、基板上に現像液
のミストがかかり現像ムラ、ピンホールの原因となるた
めミスト化した水でプリウェット処理すると良いことが
特開平４−３３５６４５で報告されている。また、現像
前のレジスト表面の水に対する濡れ性を良くしてパター
ン精度を上げる目的で、薄い現像液でプリウェット処理
する方法が特開昭５８−４１４４、特開昭６３−２４０
０２０、特開昭６３−８４０２７に報告されている。ま
た、パターン形状で側壁を垂直形状にするために高濃度
現像液でプリウェット処理する方法が特開平４−２６８
５１で報告されている。

【０００４】上記の報告例は、現像工程に先立ち、現像
液以外の液体膜をレジスト表面上に作り出すために行わ
れているものである。また、近年では基板の大型化が進
み、それに伴い基板上全面に現像液がのる時の湿潤時間
差がパターン精度に大きく影響するようになってきてい
る。上記の報告例のように、例えば水または薄い現像液
の膜を現像前に予め作っておくと、基板上スプレー等の
現像工程でかかった現像液により徐々に濃度が高くなっ
ていき最終的に現像液濃度と同濃度になる。しかし、予
め作っておいた膜を均一に、また、濃度勾配が基板内で
分布が出ないようにするのは極めて難しい。また、これ
らの問題点を回避しようとして１度目のプリウェットで
水または薄い現像液を使用し、２度目のプリウェットで
現像液を使用する方法も考えられるが、１回のプリウェ
ット処理で現像液を基板上にのせる時に比べ、予め基板
上にある液体膜が抵抗となり現像液が基板全面にいきわ
たるまでの時間差が増大してしまい、現像ムラの発生、
パターン精度の悪化が生じてしまう。

【０００５】逆に、プリウェット処理において高濃度現
像液を使用した場合は、レジスト自体の溶解速度が大き
くなるため、現像液をのせた時に比べ、同じ時間差での
せてもそのパターン精度への影響は大きいものとなって
しまう。以上より、カラーフィルター製造のような大型
基板においてのプリウェット処理においては、現像工程
で使用される現像液を使用し、しかも出来るだけ早く基
板全体に現像液が行き渡るような処理を行うことで、基
板面内におけるパターン精度が良好なカラーフィルター
が得られることになる。特に黒色レジストを使用してブ
ラックマトリックスを製造する場合には、非常に微細な
パターン精度が要求され、この精度が開口率、コントラ
ストに大きく影響することとなる。

【０００６】以上のように従来のプリウェットでは、特
に大型の基板で問題となるレジスト上にいかに速く現像
液をのせるかという問題については何ら解決策を与えな
い。最近、現像液を基板上にムラ無くのせる方法とし
て、例えば基板の搬送方向と逆の方向にノズルを相対的
に移動させる方法が特開平７−３４７４に報告されてい
る。この方法は、従来の方法に比べ、現像液を基板上に
速くのせることは可能であるが、この方法では非常に複
雑な装置構成となること、その操作性、メンテナンス性
が良くないこと、また、機械的に現像液をのせるという
ことで、その速度には限界がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上に
着色レジストを塗布し、加熱乾燥、露光、現像、熱硬化
工程によりパターン形成するカラーフィルターの製造工
程において、露光工程の後、現像工程の前にプリウェッ
ト処理工程を有し、該プリウェット処理工程が、基板の
搬送方向と直角な方向に開口したスリット状のノズルか
ら、現像工程で使用する現像液と同じ液を搬送中の基板
上に流下させ、基板上の現像液を基板の搬送方向と逆向
きに流れさせる工程であることを特徴とする、カラーフ
ィルターの製造方法に存する。

【０００８】

【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。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〜
１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍの範囲とされ
る。

【０００９】本発明において、着色レジストは通常、光
重合性組成物から形成されるので、以下、光重合性組成
物について説明する。光重合性組成物に使われる色材料
の中で、黒色材料としては、通常、カーボンブラック、
他の材料としては、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。

【００１０】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＃４
０、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（４５１６
０）、ローダミンＢ（４５１７０）、サクラニンＯＫ
７０：１００（５０２４０）、エリオグラウシンＸ（４
２０８０）、ＮＯ．１２０／リオノールイエロー（２１
０９０）、シムラファーストイエロー８ＧＦ（２１１０
５）、ベンジジンイエロー４Ｊ−５６４Ｄ（２１０９
５）、シムラファーストレッド４０１５（１２３５
５）、リオノールレッド７Ｂ４４０１（１５８５０）、
ファーストゲンブルーＪＧＲ−Ｌ（７４１６０）、リオ
ノールブルーＳＭ（２６１５０）、リオノールブルーＥ
Ｓ（ピグメントブルー１５：６、ピグメントブルー１
５：３６）、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）。

【００１１】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％の範囲とされ、本発明における光重
合性組成物は、このような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。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。

【００１２】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。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ックスパターン間に、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
リッ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。

【００１３】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
合物を組み合わせた系などが挙げられる。

【００１４】エチレン系化合物としては、単量体もしく
は側鎖また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）あるいはアクリル
酸エステルまた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。また、必要に応じてこれらのエチレ
ン性化合物を２種以上組み合わせて用いることもでき
る。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。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。

【００１８】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。

【００１９】本発明に係るカラーフィルターの形成方法
においては、着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。
本発明に係るレジスト塗布装置としては、スピナーが使
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。

【００２０】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。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。

【００２１】現像は、アルカリ現像液を使用し、スプレ
ー現像により行われる。これにより、透明基板上に着色
レジストパターンが形成される。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。

【００２２】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。

【００２３】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。プリウェット
処理は現像工程の直前に現像工程で使用するのと同一の
アルカリ現像液を使用して実施する。温度は、現像工程
と同じ温度に設定されるのが好ましい。流量は、基板上
全面に行き渡る時間を短くするため、現像液の基板上で
の速度が基板に対する相対速度で好ましくは１ｍ／秒以
上になるように、より好ましくは３ｍ／秒以上になるの
に十分な量に設定される。

【００２４】プリウェット処理で使用されるノズルは、
図１で示したように基板搬送方向と直角な方向に開口し
たスリットノズルを使用し、そこからカーテン状に現像
液を流す方式が用いられる。ここで「搬送方向と直角な
方向」とは、厳密に搬送方向と直角である必要はなく、
本発明の目的を達成しうる程度に搬送方向に対して略直
角であればよい。通常、このようなノズルを使用する場
合、図１ｂ、図３に示されるように現像液の回収または
レジストへの衝撃を考えて現像液は自然落下に近い圧力
になるように垂直に落として使用するが、その場合には
前記したような現像液の基板に対する相対速度を得るの
がむずかしく、十分なパターン精度が得られにくい。ま
た、このような相対速度を得るために基板の搬送速度を
速くすることも考えられるが、現像液で濡れた状態で搬
送されるため搬送ローラー上での基板の滑り等の新たな
問題が発生し、現実的にはそのような搬送は難しい。

【００２５】本発明においては、図２に示したようにこ
のノズルを好ましくは垂直方向から３０度以上、より好
ましくは４５度以上の角度で、基板の搬送方向と逆な方
向に傾けて配置される。スリットの開口部は、レジスト
への衝撃を緩和するために現像液の基板に対する圧力が
好ましくは０．１ＭＰａ以下、より好ましくは０．０５
ＭＰａ以下になるような構造を選ぶと、より良い。でき
るだけ低圧（０ＭＰａに近い）の方が好ましい。また、
特に現像液の活性度の保持のため、現像工程においての
雰囲気は勿論、プリウェット処理部における雰囲気にお
いても、不活性気体雰囲気または脱炭酸ガス空気雰囲気
で行うのが好ましい。

【００２６】

【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。 顔料の分散 １．黒色インキ カーボンブラックＭＡ２２０（三菱化学社製）を９．７
ｋｇ、高分子分散剤ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８２（ＢＹ
Ｋ Ｃｈｅｍｉｅ社製）を４．３３２ｋｇ、溶剤として
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
（ＰＧＭＥＡ）９．９８ｋｇを加え、テツタニ社製ディ
スパーマットＦ１０５によりプレミキシングを行った。
これをアシザワ社製ＬＭＺ−４にて１８．５時間分散処
理を行った。ビーズは０．５ｍｍジルコニアを１２．２
５ｋｇ使用した。

【００２７】２．赤色インキ アントラキノン系の赤顔料、Ｃ．Ｉ．Ｒｅｄ１７７（チ
バガイギー社製）を６．６５ｋｇ、高分子分散剤Ｄｉｓ
ｐｅｒｂｙｋ−１６１（ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製）を
１１．１ｋｇ、溶剤としてプロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）７．２２ｋｇを
加え、テツタニ社製ディスパーマットＦ１０５によりプ
レミキシングを行った。これをアシザワ社製ＬＭＺ−４
にて６時間分散処理を行った。ビーズは０．５ｍｍジル
コニアを１２．２５ｋｇ使用した。

【００２８】２．黄色インキ イソインドリン系顔料、Ｃ．Ｉ．Ｙｅｌｌｏｗ１３９
（ＢＡＳＦ社製）を５．８５ｋｇ、高分子分散剤Ｄｉｓ
ｐｅｒｂｙｋ−１６１（ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ社製）を
７．７５ｋｇ、分散助剤Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ２２０００
（ＺＥＮＥＣＡ社製）を０．５８ｋｇ、溶剤としてプロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧ
ＭＥＡ）１０．８３ｋｇを加え、テツタニ社製ディスパ
ーマットＦ１０５によりプレミキシングを行った。これ
をアシザワ社製ＬＭＺ−４にて６時間分散処理を行っ
た。ビーズは０．５ｍｍジルコニアを１２．２５ｋｇ使
用した。

【００２９】 レジスト液の調合 １．赤色レジストの調合 下記の割合で赤色レジスト液を調合した。 ａ）上記で作成した赤色インキ １３３１．２ｇ ｂ）上記で作成した黄色インキ ６０３．５ｇ ｃ）アクリル樹脂（化１） １５８．１ｇ ｄ）アクリルモノマー： ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １６２．１ｇ ビス（メタアクリロキシ）フォスフェート ６．５ｇ ｅ）開始剤（３種併用） ２−（２−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体 １５．６ｇ ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン ７．８ｇ ２−メルカプトベンゾチアゾール １５．６ｇ ｆ）界面活性剤 フッ素化アルキルエステル付加重合物（ＦＣ４３０（住友３Ｍ社製）） ０．１ｇ ｇ）添加剤 無水マレイン酸 ６．５ｇ ｈ）溶剤 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート １６９３．２ｇ 上記液を均一に撹拌混合し、３μｍのフィルターで１時
間循環濾過し、続いて１．２μｍのフィルターで濾過を
実施した。

【００３０】

【化１】

【００３１】 １．黒色レジストの調合 下記の割合で黒色レジスト液を調合した。 ａ）上記で作成した黒色インキ １３７８．６ｇ ｂ）アクリル樹脂（化１） ２１７．９ｇ ｃ）アクリルモノマー： ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １０９．１ｇ ビス（メタアクリロキシ）フォスフェート ９．９ｇ ｄ）開始剤（３種併用） ２−（２−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体 １８．７ｇ ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン １１．１ｇ ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート １３．３ｇ ｅ）界面活性剤 フッ素化アルキルエステル付加重合物（ＦＣ４３０（住友３Ｍ社製）） ０．１ｇ ｆ）溶剤 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ２２４１．３ｇ 上記液を均一に撹拌混合し、３μｍのフィルターで１時
間循環濾過し、続いて１．２μｍのフィルターで濾過を
実施した。

【００３２】［実施例１］上記方法で調合した黒色レジ
ストを３７０ｍｍ×４７０ｍｍの角型基板上に約１μｍ
の厚さになるようにスピンコーターを使用して塗布し、
７０℃で３分間加熱乾燥を実施した。その基板を線幅２
０μｍのストライプパターンを持つマスクを介して、２
ｋＷ高圧水銀灯により１５０ｍＪの露光量で露光を行っ
た。この基板を、０．００７５重量％のＫＯＨ、０．０
５重量％のエマルゲンＡ−６０（花王（株）製）を含有
する現像液（２３℃）にて、図１ａに示したノズルを図
２に示した配置でプリウェット処理し、その後０．０３
ＭＰａの圧力のシャワーで現像時間５０秒で現像を実施
した後水洗し、パターニングされた線幅を測定した。こ
の時のプリウェット時における基板上を流れる現像液の
基板に対する相対速度は、３ｍ／秒であった。評価結果
を表１に示した。

【００３３】［実施例２］上記方法で調合した赤色レジ
ストを３７０ｍｍ×４７０ｍｍの角型基板上に約１．２
μｍの厚さになるようにスピンコーターを使用して塗布
し、１００℃で３分間加熱乾燥を実施した。その基板を
線幅２０μｍのストライプパターンを持つマスクを介し
て、２ｋＷ高圧水銀灯により８０ｍＪの露光量で露光を
行った。この基板を、０．０４重量％のＫＯＨ、０．１
重量％のエマルゲンＡ−６０（花王（株）製）を含有す
る現像液（２３℃）にて、図１ａに示したノズルを図２
に示した配置でプリウェット処理し、その後０．０３Ｍ
Ｐａの圧力のシャワーで現像時間９０秒で現像を実施し
た後水洗し、パターニングされた線幅を測定した。この
時のプリウェット時における基板上を流れる現像液の基
板に対する相対速度は、３ｍ／秒であった。評価結果を
表１に示した。

【００３４】［実施例３］プリウェット時における基板
上を流れる現像液の基板に対する相対速度が１ｍ／秒で
ある以外は、実施例１と同様の操作を実施した。評価結
果を表１に示した。

【００３５】［比較例１］上記方法で調合した黒色レジ
ストを３７０ｍｍ×４７０ｍｍの角型基板上に約１μｍ
の厚さになるようにスピンコーターを使用して塗布し、
７０℃で３分間加熱乾燥を実施した。その基板を線幅２
０μｍのストライプパターンを持つマスクを介して、２
ｋＷ高圧水銀灯により１５０ｍＪの露光量で露光を行っ
た。この基板を、０．００７５重量％のＫＯＨ、０．０
５重量％のエマルゲンＡ−６０（花王（株）製）を含有
する現像液（２３℃）にて、図１ｂに示したノズルを図
３に示した配置でプリウェット処理し、その後０．０３
ＭＰａの圧力のシャワーで現像時間５０秒で現像を実施
した後水洗し、パターニングされた線幅を測定した。こ
の時のプリウェット時における基板上を流れる現像液の
基板に対する相対速度は、０．８ｍ／秒であった。評価
結果を表１に示した。

【００３６】［比較例２］プリウェット時における基板
上を流れる現像液の基板に対する相対速度が０．５ｍ／
秒である以外は、比較例１と同様の操作を実施した。評
価結果を表１に示した。

【００３７】［比較例３］プリウェット処理を２回実施
し、１回目の処理を水で、２回目の処理を現像液で実施
した以外は、実施例１と同様の操作を実施した。評価結
果を表１に示した。

【００３８】［比較例４］プリウェット処理を水で実施
した以外は、実施例１と同様の操作を実施した。評価結
果を表１に示した。

【００３９】［比較例５］プリウェット処理を現像液の
２倍濃縮液で実施した以外は、実施例１と同様の操作を
実施した。評価結果を表１に示した。

【００４０】［比較例６］上記方法で調合した赤色レジ
ストを３７０ｍｍ×４７０ｍｍの角型基板上に約１．２
μｍの厚さになるようにスピンコーターを使用して塗布
し、１００℃で３分間加熱乾燥を実施した。その基板を
線幅２０μｍのストライプパターンを持つマスクを介し
て、２ｋＷ高圧水銀灯により８０ｍＪの露光量で露光を
行った。この基板を、０．０４重量％のＫＯＨ、０．１
重量％のエマルゲンＡ−６０（花王（株）製）を含有す
る現像液（２３℃）にて、図１ｂに示したノズルを図３
に示した配置でプリウェット処理し、その後０．０３Ｍ
Ｐａの圧力のシャワーで現像時間９０秒で現像を実施し
た後水洗し、パターニングされた線幅を測定した。この
時のプリウェット時における基板上を流れる現像液の基
板に対する相対速度は、０．８ｍ／秒であった。評価結
果を表１に示した。

【００４１】［評価方法］ ・パターン幅の面内分布測定 ニコン（株）製光学顕微鏡ＸＤ−２０にＳａｎｋｅｉ
（株）製ＣＣＤカラーカメラＣＳ５７２とＦｌｏｖｅｌ
（株）製Ｍｅａｓｕｒｅ Ｕｎｉｔ ＭＣ−５０を装着
し、図３のＹ＝１００の位置で、Ｘ方向（現像時の基板
の搬送方向）に１０ｍｍ間隔毎にパターンの線幅を測定
し、その線幅のｍａｘ値とｍｉｎ値の差を下記基準にて
評価した。 ◎：線幅の最大差が０．２μｍ以内。 ○：線幅の最大差が０．２〜０．５μｍ。 △：線幅の最大差が０．５〜０．８μｍ。 ×：線幅の最大差が０．８μｍ以上。

【００４２】・レジスト上の目視ムラ評価 東芝ライテック（株）製ＮＸ−３５（Ｎａランプ）を、
基板面の照度が７０００ｌｕｘになるように設置し、基
板上に見えるムラを目視で下記基準にて評価した。 ◎：全くムラが見えない状態。 ○：不定形のムラが基板内面積５％以下で、薄く見える
状態。 △：ムラ形状は不定形で基板内面積が５％以上ある状
態、または、基板内面積が５％以下でもハッキリとムラ
形状が特定出来る状態。 ×：ムラ形状がハッキリと特定出来、その基板内面積が
５％以上を占める状態。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、透明基板
上にブラックマトリックスや各色の画素画像を形成する
にあたり、レジスト面上のムラの無い、微細なパターン
を形成するように改良されたカラーフィルターの製造方
法が提供され、本発明による工業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられるノズルの例。

【図２】本発明におけるノズルの配置例。

【図３】本発明におけるノズルの配置例。

【符号の説明】

１ ノズル ２，２′ スリット開口部 ３ 透明基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に着色レジストを塗布し、加
   熱乾燥、露光、現像、熱硬化工程によりパターン形成す
   るカラーフィルターの製造工程において、露光工程の
   後、現像工程の前にプリウェット処理工程を有し、該プ
   リウェット処理工程が、基板の搬送方向と直角な方向に
   開口したスリット状のノズルから、現像工程で使用する
   現像液と同じ液を搬送中の基板上に流下させ、基板上の
   現像液を基板の搬送方向と逆向きに流れさせる工程であ
   ることを特徴とする、カラーフィルターの製造方法。
2. 【請求項２】 プリウェット処理工程において、現像液
   が基板上に流下した後、相対速度１ｍ／秒以上の速度で
   基板上を流れることを特徴とする、請求項１記載のカラ
   ーフィルターの製造方法。
3. 【請求項３】 プリウェット処理工程および現像工程
   を、不活性気体雰囲気下または脱炭酸ガスされた空気雰
   囲気下で行うことを特徴とする、請求項１記載のカラー
   フィルターの製造方法。
4. 【請求項４】 基板の搬送方向と逆方向に３０度以上傾
   けて配置されたスリット状ノズルを使用することを特徴
   とする、請求項１記載のカラーフィルターの製造方法。