カラーフィルタ及びその製造方法
【課題】 光漏れによる欠陥を十分抑制することが可能なカラーフィルタ及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】 カラーフィルタの製造方法は、露光工程と、現像工程と、各噴射ノズル８ｂから透明基板１００に対して透明基板１００上におけるスプレーパターン８ｅが紡錘形となるように洗浄液を噴射する洗浄工程とを備える。洗浄工程では、洗浄液を各噴射ノズル８ｂから５〜３５ＭＰａの圧力で噴射させ、透明基板１００の進行方向と各スプレーパターン８ｅの長手方向とが成す角度θが４５°≦θ≦８５°の関係を満たし、透明基板１００におけるスプレーパターンの長手方向の長さをＡとしたときに、隣り合う２つの噴射ノズル８ｂにおける透明基板１００の進行方向から見たときの各スプレーパターン８ｅ同士の重なる幅Ｘが（１／４）Ａｓｉｎθ≦Ｘ≦（３／５）Ａｓｉｎθの関係を満たすように設定されている。
【解決手段】 カラーフィルタの製造方法は、露光工程と、現像工程と、各噴射ノズル８ｂから透明基板１００に対して透明基板１００上におけるスプレーパターン８ｅが紡錘形となるように洗浄液を噴射する洗浄工程とを備える。洗浄工程では、洗浄液を各噴射ノズル８ｂから５〜３５ＭＰａの圧力で噴射させ、透明基板１００の進行方向と各スプレーパターン８ｅの長手方向とが成す角度θが４５°≦θ≦８５°の関係を満たし、透明基板１００におけるスプレーパターンの長手方向の長さをＡとしたときに、隣り合う２つの噴射ノズル８ｂにおける透明基板１００の進行方向から見たときの各スプレーパターン８ｅ同士の重なる幅Ｘが（１／４）Ａｓｉｎθ≦Ｘ≦（３／５）Ａｓｉｎθの関係を満たすように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガラス基板上への感光性樹脂膜の形成、露光及び現像の後、感光性樹脂膜に付着し、あるいは残存した残渣を除去するために、ガラス基板に洗浄液を噴射して洗浄する工程を備えるカラーフィルタの製造方法が知られている。例えば、特許文献１には、この種のカラーフィルタの製造方法として、残渣の洗浄時に噴射圧力が５〜４０ｋｇ／ｃｍ２（約０．４９〜３．９２ＭＰａ）の洗浄液を基板に噴射するカラーフィルタの製造方法が知られている。
【特許文献１】特開平７−２１１６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来のカラーフィルタの製造方法では、製造されたカラーフィルタに光漏れが生じる場合があった。
【０００４】
本発明は、光漏れがなく、品質が極めて良好なカラーフィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ところで、遮光剤を含有するネガ型の感光性樹脂膜を露光すると、感光性樹脂膜の表面ほど光の吸収量が大きく光硬化反応が進むが、感光性樹脂膜の表面から離れた深層部ほど光の吸収量が小さく感光性不良が起こりやすく、深層部での重合が進行しない。そのため、現像後の感光性樹脂膜の表面側の縁部分において庇部が生じてしまう。このような庇部が残存すると、この感光性樹脂によってブラックマトリクスを形成した場合、その後ブラックマトリクスを覆うように形成される他の感光性樹脂膜がブラックマトリクスの開口部分に十分入り込まずに遮られてしまい、カラーフィルタを製造したときに光漏れが生じてしまうこととなる。
【０００６】
そこで、本発明者等は、光漏れがなく、品質が極めて良好なカラーフィルタ及びその製造方法について、鋭意研究を行った。その結果、遮光剤を含有する感光性樹脂膜に生じる庇部を良好に剥離することのできる最適な洗浄液の噴射圧力及び噴射ノズルの配置について見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
かかる研究結果を踏まえ、本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、基板上に形成された遮光剤を含有する感光性樹脂膜の所定部分を露光する露光工程と、感光性樹脂膜のうち露光部分以外の部分を除去する現像工程と、複数の噴射ノズルから基板に対して基板上における各スプレーパターンが紡錘形となるように洗浄液を噴射して、感光性樹脂膜を洗浄する洗浄工程とを備え、洗浄工程では、洗浄液を各噴射ノズルから５〜３５ＭＰａの圧力で基板に噴射させ、基板の進行方向と各スプレーパターンの長手方向とが成す角度θが４５°≦θ≦８５°の関係を満たし、基板における各スプレーパターンの長手方向の長さをＡとしたときに、隣り合う２つの噴射ノズルにおける基板の進行方向から見たときの各スプレーパターン同士の重なる幅Ｘがそれぞれ（１／４）Ａｓｉｎθ≦Ｘ≦（３／５）Ａｓｉｎθの関係を満たすものである。
【０００８】
本発明に係るカラーフィルタの製造方法では、このように、洗浄液の噴射圧力を従来の洗浄液の噴射圧力（約０．４９〜３．９２ＭＰａ）と比べて極めて高く設定しており、更に基板におけるスプレーパターンの長手方向の長さＡに応じて基板の進行方向から見たときの隣り合うスプレーパターン同士が重なる幅Ｘをそれぞれ所定の範囲に設定している。そのため、現像後の感光性樹脂膜に生じる庇部が基板上の略全面においてムラなく削り取られ、残存することがほとんどなくなる。その結果、後に形成される感光性樹脂膜が庇部によって遮られることがなくなるから、カラーフィルタにおける光漏れがなくなり、品質が極めて良好なカラーフィルタを製造することが可能となる。
【０００９】
ここで、洗浄液を各噴射ノズルから５〜２０ＭＰａの圧力で基板に噴射させることが好ましく、洗浄液を各噴射ノズルから５〜１５ＭＰａの圧力で基板に噴射させることがより好ましい。このようにすると、感光性樹脂膜の庇部をより容易に除去することが可能となる。
【００１０】
また、洗浄液の液滴の平均直径が５〜２０μｍであると好ましい。このようにすると、洗浄効果の向上に伴い、感光性樹脂膜の庇部を更により容易に除去することが可能となる。
【００１１】
また、洗浄液が純水であることが好ましい。このようにすると、界面活性剤を含む洗浄液と比較して配管内において気泡が生じにくい。
【００１２】
また、非スピン式スリットコーターダイを用いて感光性樹脂を形成する工程を更に備えることが好ましい。従来は、基板を回転させて感光性樹脂膜を基板上に形成していたために、基板の回転によって多量の感光性樹脂が廃棄されてコストがかかると共に、大型の基板については回転させることができないという制約があったが、非スピン式スリットコーターダイでは基板を回転させないため、基板の大きさにかかわらず感光性樹脂を基板上に均一に塗布することができる。その結果、カラーフィルタの大型化を図ることが可能となると共に、感光性樹脂の使用量を必要最小限に抑えられるのでコストをより低減することが可能となる。
【００１３】
また、基板における各スプレーパターンの長手方向の長さＡが、５０ｍｍ≦Ａ≦３００ｍｍの関係を満たすことが好ましい。長さＡが５０ｍｍ未満であると、重なる幅Ｘとの関係から隣り合う噴射ノズル同士の設置間隔が小さくなり、噴射ノズルの設置数が増加して、設置コストが増加することがあり、長さＡが３００ｍｍを超えると、特にスプレーパターンの中央部分とスプレーパターンの長手方向の両端部分とにおいて洗浄液の噴射圧力にばらつきが生じ、洗浄が不均一に行われることで洗浄効果が低下してしまうことがあるが、このように長さＡを設定することでコストの低減及び洗浄効果の向上を図ることが可能となる。
【００１４】
一方、本発明に係るカラーフィルタは、上記のいずれかの方法により製造されたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光漏れによる欠陥を十分抑制することが可能なカラーフィルタ及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１７】
（カラーフィルタ）
図１を参照して、本発明の実施形態に係るカラーフィルタＣＦの構成について説明する。図１は、本実施形態に係るカラーフィルタを模式的に示す縦断面図である。カラーフィルタＣＦは、透明基板（基板）１００と、透明基板１００上に格子状（マトリクス状）に形成された遮光層１０４と、透明基板１００上に並んで配置された複数の着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂとを備える。カラーフィルタＣＦは、例えば、ＴＦＴ液晶ディスプレイといった液晶表示装置に好適に用いられる。透明基板１００としては、例えば、無機ガラス類（石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミケイ酸塩ガラス、表面がシリカコートされたソーダライムガラス等）、人工石英ガラス等の透明なリジット材、透明樹脂フィルム、透明樹脂シート、光学用透明樹脂板等のフレキシブル材を用いることができる。
【００１８】
遮光層１０４は、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ペリレン化合物、カラーインデックス（The Society of Dyers and Colourists出版）に記されたＣ．Ｉ．アシッドブラック５１、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック５２、Ｃ．Ｉ．ベイシックブラック２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック１２３等の化合物といった有機顔料や、チタンブラック、マグネタイトといった無機顔料等の遮光剤を含有した感光性樹脂の硬化物から構成されている。遮光層１０４は、隣り合う各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを分離するようにマトリクス状に形成されており、ブラックマトリクスとして機能する。図１に示される遮光層１０４には、図３に示される感光性樹脂膜２００の庇部２００ａ（詳しくは後述する）が残存していないため、遮光層１０４の縦断面形状が、上底が短く下底が長い略台形状（以下、順テーパ形状という）となっている。そのため、マトリクス状に配置された遮光層１０４における複数の開口に、着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂが確実に埋め込まれるようになっている。よって、着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを透過する光が遮光層１０４によって分離され、光漏れの発生が極めて抑制される。
【００１９】
（感光性樹脂）
ここで、上記遮光層１０４の形成に用いられる感光性樹脂について説明する。ここでは、ネガ型の感光性樹脂が利用される。
【００２０】
ネガ型感光性樹脂は、光の照射部分が現像液に対して不溶化し残存するものである。ネガ型感光性樹脂は、遮光層１０４のエッチングパターンを形成するために使用される。ネガ型感光性樹脂は、Ｘ線、紫外線、可視光又は赤外線を含むエネルギー線により重合するエネルギー線重合性組成物から構成されていることが好ましい。エネルギー線重合性組成物は、エネルギー線を吸収してラジカルを発生するエネルギー線重合開始剤、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つ有する化合物（エチレン性化合物）、結合剤、溶剤及び分散剤等の添加物を含む。なお、遮光層１０４の形成の際には、エネルギー線重合性組成物に上述した遮光剤が配合される。
【００２１】
（エネルギー線重合開始剤）
エネルギー線重合開始剤としては、例えば、エネルギー線としての紫外線を吸収してラジカルを発生する紫外線感応型の重合開始剤、エネルギー線としての可視光を吸収してラジカルを発生する可視光感応型の重合開始剤等が挙げられる。紫外線感応型の重合開始剤としては、例えば、ジアルキルアセトフェノン系、ベンジルジアルキルケタール系、ベンゾイン系、ベンゾインアルキルエーテル系、チオモサントン誘導体、アルシホスフィンオキサイド系、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等の重合開始剤が挙げられる。
【００２２】
（エチレン性化合物）
エチレン性化合物は、例えば、単量体、二量体、三量体、オリゴマー、又は、側鎖若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いずれでもよい。具体的には、例えば、不飽和カルボン酸、エステル等が挙げられる。エステルとしては、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、芳香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、多価ヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸及び多価カルボン酸とのエステル等が挙げられる。多価ヒドロキシ化合物としては、例えば、脂肪族ピロヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等が挙げられる。
【００２３】
（結合剤）
結合剤としては、例えば、メチル（メタ）アクリル酸等の（メタ）アクリル酸のアルキルエステル、酢酸ビニル等の酸ビニル、アクリルニトリル等の有機物質が挙げられる。結合剤は、透明基板１００との接着性の観点から、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ベンジル（メタ）アクリレート、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリル酸、メトキシフェニル（メタ）アクリル酸、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリルスルホアミド等のフェニル基を有する共重合モノマーと、（メタ）アクリル酸との共重合体を含有することが好ましい。フェニル基を有する共重合モノマーは、結合剤の全量に対して、好ましくは１０〜８０モル％、より好ましくは２０〜７０モル％、特に好ましくは３０〜６０モル％の割合で含有される。（メタ）アクリル酸は、結合剤の全量に対して、好ましくは２〜５０質量％、より好ましくは５〜４０質量％、特に好ましくは５〜３０質量％の割合で含有される。なお、結合剤は、全共重合モノマーに対して２〜５０モル％、好ましくは５〜４０モル％、より好ましくは１０〜３０モル％のエポキシ（メタ）アクリレートが付加された化合物と、（メタ）アクリル酸との共重合体を含有するとしてもよい。
【００２４】
（溶剤）
エネルギー線重合性組成物を溶解するための溶剤としては、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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、クロロホルム、ジクロロメチル、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、テトラハイドロフラン等が挙げられる。この溶剤にエネルギー線重合性組成物を溶解させると、透明基板１００上に塗布したときに感光性樹脂膜２００となるレジスト溶液を得ることができる。
【００２５】
再び図１を参照して、本実施形態では、透明基板１００上に着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂが設けられている。着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂは、光透過性を有しており、光学フィルタとして機能する。着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂは、例えば、顔料等の着色剤を含有した感光性樹脂から構成されており、公知の顔料分散法、印刷法、インクジェット法、転写法、染色法等を用いることにより形成可能である。感光性樹脂の材料としては、遮光剤を含有していないこと以外は、上述した遮光層１０４を構成する感光性樹脂と同様とすることができる。顔料としては、例えば、黄色顔料、赤色顔料、青色顔料、紫色顔料、緑色顔料等が好適に用いられる。本実施形態において、着色樹脂領域１０２Ｒは例えば赤色顔料と樹脂とからなり、着色樹脂領域１０２Ｇは例えば緑色顔料と樹脂とからなり、着色樹脂領域１０２Ｂは例えば青色顔料と樹脂とからなる。また、顔料としては、有機および無機顔料を用いることができ、具体的には、カラーインデックス（The Society of Dyers and Colourists出版）でピグメント（Pigment）に分類されている化合物が挙げられる。そのような化合物としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５等のイエロー系ピグメント、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７等のレッド系ピグメント、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６等のブルー系ピグメント、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３：１９等のバイオレット系ピグメント、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６等のグリーン系ピグメント等が例示される。
【００２６】
透明基板１００上には、遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを覆うように保護層１０６及び透明電極層１０８が順に設けられている。この保護層１０６は、カラーフィルタＣＦの使用中に遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂが溶出することを防ぐと共に、遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂにおける段差（ギャップ）を小さくすることで、液晶の駆動スピードを均一化する目的等で設けられている。保護層１０６は、例えば、酸素遮断性を有する樹脂から構成されている。そのような樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、アクリレート系コポリマー等に、スチリルピリジウム基、スチルバゾール塩等をペンダント化させた樹脂等が挙げられる。
【００２７】
透明電極層１０８は、液晶を駆動するためのものである。透明電極層１０８は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）、又はこれらの合金等から構成されている。
【００２８】
また、カラーフィルタＣＦは、透明基板１００上に設けられたスペーサ１１０を備える。本実施形態では、複数のスペーサ１１０が透明電極層１０８上に設けられている。スペーサ１１０は遮光層１０４の上方に配置されることが好ましい。これにより、スペーサ１１０が遮光性を有する場合であっても、着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを透過する光がスペーサ１１０によって遮られない。スペーサ１１０は、カラーフィルタＣＦと対向基板（図示せず）とを貼り合わせる時に対向基板に接触して、透明電極層１０８と対向基板との間に液晶が充填される空間を提供すると共に、カラーフィルタＣＦと対向基板とのギャップを制御する。なお、スペーサ１１０の材料も、上述した遮光層１０４を構成する感光性樹脂と同様とすることができる。
【００２９】
（カラーフィルタの製造システムの構成）
図２を参照して、本発明の実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を実施するための製造システム１の構成について説明する。図２は、本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を実施するための製造システムの概要を示す図である。
【００３０】
製造システム１は、主として、レジスト成膜装置２、露光装置４、現像装置６及び洗浄装置８により構成されている。
【００３１】
（レジスト成膜装置）
レジスト成膜装置２は、透明基板１００上に遮光剤を含む感光性樹脂膜（フォトレジスト）２００を形成するための装置である。このレジスト成膜装置２としては、非スピン式スリットコーターダイを用いると好ましい。透明基板１００が大きなものであっても、透明基板１００上に均一に感光性樹脂を塗布することができるためである。
【００３２】
（露光装置）
露光装置４は、透明基板１００上に形成された感光性樹脂膜２００に対して、所定の光のパターンを投影する装置である。露光装置４としては、例えば、コンタクト露光、プロキシミティー露光、ミラープロジェクト露光等を行うことのできる装置を利用することができる。また、露光装置４の光源としては、特に限定されないが、ｇ線、ｈ線又はｉ線であると好ましく、ｇ線、ｈ線又はｉ線とｉ線以下の波長の光との混合光であるとより好ましい。
【００３３】
（現像装置）
現像装置６は、感光性樹脂膜２００を現像してパターニングを行う装置である。現像装置６としては、公知の種々の現像装置を用いることができる。例えば、感光性樹脂膜２００はネガ型であるから、この現像装置６により感光性樹脂膜２００のうち露光装置４で露光されていない部分が除去されて感光性樹脂膜２００の現像（パターニング）が完了する。このとき、感光性樹脂膜２００には、その表面側の縁部分において庇部２００ａが生じる（図３参照）。これは、遮光剤を含む感光性樹脂膜２００が露光装置４によって露光される際、感光性樹脂膜２００の表面ほど光の吸収量が大きく光硬化反応が進むが、感光性樹脂膜２００の表面から離れた深層部ほど光の吸収量が小さく感光性不良が起こりやすく、深層部での重合が進行しないためである。
【００３４】
（洗浄装置）
洗浄装置８は、パターニングされた感光性樹脂膜２００に対して洗浄液を噴射し、透明基板１００及び感光性樹脂膜２００に残存した残渣や、感光性樹脂膜２００に生じた庇部２００ａを除去するためのものである。図２及び図４〜図７を参照して、洗浄装置８の構成について説明する。図４は、洗浄装置の概略斜視図である。図５は、洗浄装置の上面図である。図６は、洗浄装置を透明基板の搬送方向から見た洗浄装置の側面図である。
【００３５】
洗浄装置８は、配管８ａと、図示しない搬送部と、複数の噴射ノズル８ｂとを備えている。
【００３６】
配管８ａは、タンク８ｃからポンプ８ｄによって加圧された洗浄液（本実施形態では、純水）を各噴射ノズル８ｂに供給する（図２参照）。搬送部は、この搬送部に載置された透明基板１００を、配管８ａと交差する方向（図４及び図５に示される矢印ａ方向）に搬送する。
【００３７】
各噴射ノズル８ｂは、配管８ａに一列に配置されるように接続されており、配管８ａから供給された洗浄液を透明基板１００に対して噴射する。各噴射ノズル８ｂから噴射される洗浄液は、そのスプレーパターン８ｅが透明基板１００上においてそれぞれ略紡錘状となっている。各噴射ノズル８ｂは、透明基板１００の進行方向と洗浄液の透明基板１００上におけるスプレーパターン８ｅの長手方向とが成す角度θが４５°〜８５°となるように設置されている（図４及び図５参照）。
【００３８】
また、隣り合う２つの噴射ノズル８ｂにおける透明基板１００の進行方向から見たときの各スプレーパターン８ｅ同士が重なる幅Ｘ（図５及び図６参照）は、それぞれ（１／４）Ａｓｉｎθ≦Ｘ≦（３／５）Ａｓｉｎθの関係を満たすように設定されている。ここで、θは、透明基板１００の進行方向（図３及び図４に示される矢印ａ方向）と各噴射ノズル８ｂから噴射される透明基板１００上における洗浄液のスプレーパターン８ｅの長手方向とが成す角度である。重なる幅Ｘが（１／４）Ａｓｉｎθ未満である場合には、隣り合う各噴射ノズル８ｂが離れすぎることとなるために、洗浄液が噴射されない部分や洗浄液の圧力が極めて低くなってしまう部分が生じ、感光性樹脂膜２００に形成された庇部２００ａが剥離されない部分が残り、パターニングされた感光性樹脂膜２００の幅が不均一となる傾向があるためである。また、重なる幅Ｘが（３／５）Ａｓｉｎθを超える場合には、各噴射ノズル８ｂが密に配置されすぎるために感光性樹脂膜２００に対して洗浄液が強く当たりすぎる部分が生じ、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａだけでなく感光性樹脂膜２００自体も削り取られてしまい、パターニングされた感光性樹脂膜２００の幅が不均一となる傾向があるためである。なお、重なる幅Ｘは、それぞれ（１／３）Ａｓｉｎθ≦Ｘ≦（１／２）Ａｓｉｎθの関係を満たすように設定されているとより好ましい。
【００３９】
各噴射ノズル８ｂから洗浄液を噴射する際の洗浄液の噴射圧力は、５〜３５ＭＰａに設定されている。洗浄液の噴射圧力が５ＭＰａ未満の場合には、従来の洗浄液の噴射圧力（約０．４９〜３．９２ＭＰａ）とそれほど変わらなくなってしまい、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａを除去し難い。また、洗浄液の噴射圧力が３５ＭＰａを超える場合には、圧力が高くなりすぎてしまい、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａが剥離されるだけでなく、感光性樹脂膜２００自体が削り取られてしまう。なお、この洗浄液の噴射圧力は、５〜２０ＭＰａであるとより好ましく、５〜１５ＭＰａであると更により好ましい。
【００４０】
各噴射ノズル８ｂから噴射される洗浄液の液滴は、その平均直径が５〜２０μｍに設定されていることが好ましい。液滴の平均直径が５μｍ未満の場合には、液滴が極めて小さいので、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａの除去が十分行われない傾向があるためである。また、液滴の平均直径が２０μｍを超える場合には、液滴が大きいので、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａだけでなく感光性樹脂膜２００自体が削り取られてしまう傾向があるためである。なお、この液滴の平均直径は、８〜１５μｍであるとより好ましい。
【００４１】
各噴射ノズル８ｂから噴射される洗浄液の透明基板１００における各スプレーパターン８ｅの長手方向の長さＡ（図５参照）は、５０ｍｍ≦Ａ≦３００ｍｍの関係を満たすように設定されていることが好ましい。長さＡが５０ｍｍ未満である場合には、隣り合う２つの噴射ノズル８ｂにおける透明基板１００の進行方向から見たときの各スプレーパターン８ｅ同士が重なる幅Ｘ（詳しくは後述する）との関係から、隣り合う噴射ノズル８ｂ同士の設置間隔が小さくなり、噴射ノズル８ｂの設置数が増加して設置コストが増加する傾向があるためである。また、長さＡが３００ｍｍを超える場合には、スプレーパターン８ｅが大きくなりすぎ、透明基板１００上におけるスプレーパターン８ｅの中央部分とスプレーパターン８ｅの長手方向の両端部分とにおいて洗浄液の噴射圧力にばらつきが生じ、感光性樹脂膜２００に形成された庇部２００ａが剥離されない部分が残る傾向があるためである。なお、この長さＡは、５０ｍｍ≦Ａ≦２５０ｍｍの関係を満たすように設定されているとより好ましい。
【００４２】
なお、本実施形態では、透明基板１００の進行方向（図４及び図５に示される矢印ａ方向）と各噴射ノズル８ｂから噴射される洗浄液のスプレーパターン８ｅの長手方向とが成す角度θ（図４参照）は、４５°以上で且つ８５°以下に設定されている。また、図５に示されるように、各噴射ノズル８ｂの噴射口の透明基板１００からの高さｈは、例えば８０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度とすることができる。さらに、図６に示されるように、各噴射ノズル８ｂから噴射される洗浄液の噴角αは、ｔａｎ（α／２）＝（Ａ／２）／ｈを満たす値となる。
【００４３】
（カラーフィルタの製造方法）
続いて、カラーフィルタＣＦを上述したカラーフィルタの製造システム１により製造する方法について説明する。
【００４４】
まず、透明基板１００上に遮光層１０４を形成する。具体的には、レジスト成膜装置２である非スピン式スリットコーターダイを用いて、透明基板１００上に上述の遮光剤が配合された感光性樹脂膜２００を塗布する。そして、露光装置４を用いて、感光性樹脂膜２００の露光を行い、現像装置６を用いて、感光性樹脂膜２００のうち露光されなかった部分を除去することにより感光性樹脂膜２００の現像を行う。さらに、洗浄装置８を用いて、現像された感光性樹脂膜２００に対して洗浄液を噴射し、透明基板１００上及び感光性樹脂膜２００上に残存した残渣や、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａを除去して、遮光層１０４を形成する（図１参照）。そして、カラーフィルタＣＦの使用中における変形等を防ぎ、遮光層１０４を図１に示されるような順テーパ形状とするために、パターニングされた遮光増１０４のポストベークを行う。
【００４５】
続いて、マトリクス状に配置された遮光層１０４の複数の開口に埋め込むように各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂをそれぞれ形成する。これらの各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂについても、レジスト成膜装置２、露光装置４、現像装置６及び洗浄装置８を用いて、遮光層１０４と同様の手順でそれぞれ形成されることとなる。なお、ここでは、上述の着色剤を含有した感光性樹脂が用いられる。
【００４６】
続いて、遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを覆うように、透明基板１００上に保護層１０６を形成する。
【００４７】
続いて、保護層１０６上に透明電極層１０８を必要に応じて形成する。透明電極層１０８は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、コーティング法等の成膜方法を用いて形成される。
【００４８】
続いて、透明電極層１０８上にスペーサ１１０を形成することで、カラーフィルタＣＦが製造される。このスペーサ１１０についても、レジスト成膜装置２、露光装置４、現像装置６及び洗浄装置８を用いて、遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂと同様の手順で形成されることとなる。
【００４９】
以上のように、本実施形態では、洗浄液の噴射圧力を従来の洗浄液の噴射圧力（約０．４９〜３．９２ＭＰａ）と比べて極めて高く（５〜３５ＭＰａ）設定しており、隣り合う２つの噴射ノズル８ｂにおける透明基板１００の進行方向から見たときのスプレーパターン８ｅ同士が重なる幅Ｘをそれぞれ所定の範囲に設定している。そのため、遮光層１０４となる感光性樹脂膜２００に生じる庇部２００ａが基板上の略全面においてムラなく削り取られ、残存することがほとんどなくなる。その結果、後に形成される各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂとなる感光性樹脂膜が庇部２００ａによって遮られることがなくなるから、カラーフィルタＣＦにおける光漏れがなくなり、品質が極めて良好なカラーフィルタＣＦを製造することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、洗浄液の液滴の平均直径を５〜２０μｍに設定している。そのため、洗浄効果を向上に伴い、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａを更により容易に除去することが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態では、洗浄液として純水を用いている。そのため、界面活性剤を含む洗浄液と比較して、配管内において気泡が生じにくくなり好ましい。
【００５２】
また、本実施形態では、レジスト成膜装置２として、非スピン式スリットコーターダイを用いている。そのため、従来は透明基板１００を回転させて感光性樹脂膜を透明基板１００上に形成していたために透明基板１００の回転によって多量の感光性樹脂が廃棄されてコストがかかると共に、大型の透明基板１００については回転させることができないという制約があったが、非スピン式スリットコーターダイでは透明基板１００を回転させないため、透明基板１００の大きさにかかわらず感光性樹脂を透明基板１００上に均一に塗布することができる。その結果、カラーフィルタの大型化を図ることが可能となると共に、感光性樹脂の使用量を必要最小限に抑えられるのでコストをより低減することが可能となる。
【００５３】
また、本実施形態では、透明基板１００における各スプレーパターン８ｅの長手方向の長さＡを、５０ｍｍ≦Ａ≦３００ｍｍの関係を満たすように設定している。長さＡが５０ｍｍ未満であると、重なる幅Ｘとの関係から、隣り合う噴射ノズル８ｂ同士の設置間隔が小さくなり、噴射ノズル８ｂの設置数が増加して設置コストが増加することがあり、長さＡが３００ｍｍを超えると、特にスプレーパターン８ｅの中央部分とスプレーパターン８ｅの長手方向の両端部分とにおいて洗浄液の噴射圧力にばらつきが生じ、洗浄が不均一に行われることで洗浄効果が低下してしまうことがあるが、このように長さＡを設定することでコストの低減及び洗浄効果の向上を図ることが可能となる。
【００５４】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態ではレジスト成膜装置２として非スピン式スリットコーターダイを用いたが、透明基板１００の大きさによっては、スピンコート装置、ロールコート装置、ドライフィルムレジスト積層装置等の公知のレジスト成膜装置を利用することができる。スピンコート装置を用いる場合には、感光性樹脂を透明基板１００の中央に滴下して、その後透明基板１００を回転させることにより透明基板１００上に感光性樹脂膜を均一に形成してもよく、感光性樹脂をスリットコーターダイで透明基板１００上に塗布し、その後透明基板１００を回転させることにより透明基板１００上に感光性樹脂膜を均一に形成してもよい。
【００５５】
また、本実施形態では洗浄液として純水を用いたが、ノニオン系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤のうち少なくともどちらかを含む洗浄液であってもよい。
【００５６】
また、本実施形態では遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを覆うように保護層１０６を形成したが、保護層１０６を形成せず、遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ上に透明電極層１０８を直接形成してもよい。
【００５７】
また、本実施形態では遮光層１０４、各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ及びスペーサ１１０を形成する際に上述の洗浄装置８による洗浄方法を適用したが、遮光層１０４を形成する際にのみ上述の洗浄装置８による洗浄方法を適用してもよい。
【実施例１】
【００５８】
以下、実施例１−１〜１−２４及び比較例１−１〜１−２に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、図７は、実施例１−１〜１−２４及び比較例１−１〜１−２の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【００５９】
（実施例１−１）
縦横が１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、厚みが０．６３ｍｍの透明基板（コーニング社製の１７３７ガラス基板）１００上に、レジスト成膜装置２である非スピン式スリットコーターダイ（東京応化工業（株）製ＴＲ６３２４０Ｓ−ＣＰＤ−ＣＬＴ）を用いて、厚みが１．５μｍとなるように遮光剤を含有するアクリル系の感光性樹脂（東京応化工業（株）製ＣＦＰＲ−ＢＫ８０００型）を均一に塗布し、感光性樹脂膜２００を形成した。９０℃で１００秒間、その感光性樹脂膜２００を予備乾燥した後、露光装置４であるプロキシミティー露光装置（日立電子社製プロキシミティー露光装置ＬＥ９１００Ｓ型）を用いて、マスクを介して感光性樹脂膜２００に光を照射した。露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とした。
【００６０】
続いて、現像装置６により、露光された感光性樹脂膜２００を、２３℃の０．１％ＫＯＨ水溶液を用いて６０秒間現像処理した。続いて、洗浄装置８により、各噴射ノズル８ｂから液滴の平均直径が１０μｍの純水を１０ＭＰａの圧力で、現像された感光性樹脂膜２００に対して６０秒間噴射した。このとき、スプレーパターン８ｅの長手方向の長さＡはそれぞれ１５３．４ｍｍ、透明基板１００の進行方向から見て隣り合うスプレーパターン８ｅ同士が重なる幅Ｘはそれぞれ６８．１７ｍｍ（０．４６Ａｓｉｎθ）、角度θは７５°、各噴射ノズル８ｂの噴射口の透明基板１００からの高さｈは１００ｍｍ、噴角αは７５°であった。そして、この感光性樹脂膜２００を乾燥した後、２３０℃で４０分間ポストベーキングすることで、透明基板１００上にブラックマトリクスとして機能する遮光層１０４を形成した。その後、透明基板１００及び遮光層１０４上に各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ、保護層１０６、透明電極１０８及びスペーサ１１０を順次形成して、カラーフィルタＣＦを得た。なお、各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ及びスペーサ１１０を作成する際は、従来と同様に低い圧力（例えば、１．５ＭＰａ程度）でこれらの洗浄を行った。また、実施例１−１及び後述する実施例や比較例における各スプレーパターン８ｅの長手方向の長さＡは、±２ｍｍ程度の誤差を有するものとなっている。
【００６１】
（実施例１−２〜１−６）
長さＡを５０ｍｍとして、実施例１−２〜１−６の順に重なる幅Ｘをそれぞれ２８．３ｍｍ（０．５９Ａｓｉｎθ）、２５．３ｍｍ（０．５２Ａｓｉｎθ）、１８．３ｍｍ（０．３８Ａｓｉｎθ）、１５．３ｍｍ（０．３２Ａｓｉｎθ）、１３．３ｍｍ（０．２８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−２〜１−６のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６２】
（実施例１−７〜１−１−１１）
長さＡを１５０ｍｍとして、実施例１−７〜１−１１の順に重なる幅Ｘを８４．９ｍｍ（０．５９Ａｓｉｎθ）、７４．９ｍｍ（０．５２Ａｓｉｎθ）、５９．９ｍｍ（０．４１Ａｓｉｎθ）、４４．９ｍｍ（０．３１Ａｓｉｎθ）、３９．９ｍｍ（０．２８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−７〜１−１１のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６３】
（実施例１−１２〜１−１６）
長さＡを２５０ｍｍとして、実施例１−１２〜１−１６の順に重なる幅Ｘを１４１．５ｍｍ（０．５９Ａｓｉｎθ）、１２６．５ｍｍ（０．５２Ａｓｉｎθ）、１０６．５ｍｍ（０．４４Ａｓｉｎθ）、７６．５ｍｍ（０．３２Ａｓｉｎθ）、６６．５ｍｍ（０．２８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−１２〜１−１６のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６４】
（実施例１−１７〜１−２１）
長さＡを３００ｍｍとして、実施例１−１７〜１−２１の順に重なる幅Ｘを１６９．８ｍｍ（０．５９Ａｓｉｎθ）、１５４．８ｍｍ（０．５３Ａｓｉｎθ）、１２４．８ｍｍ（０．４３Ａｓｉｎθ）、８９．８ｍｍ（０．３１Ａｓｉｎθ）、７９．８ｍｍ（０．２８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−１７〜１−２１のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６５】
（実施例１−２２）
長さＡを１６０ｍｍ、重なる幅Ｘを５４．５ｍｍ（０．３５Ａｓｉｎθ）と７４．５ｍｍ（０．４８Ａｓｉｎθ）との繰り返しとなるように設定して感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−２２のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６６】
（実施例１−２３）
長さＡを３５０ｍｍ、重なる幅Ｘを１６３．１ｍｍ（０．４８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−２３のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６７】
（実施例１−２４）
長さＡを３０ｍｍ、重なる幅Ｘを１４．０ｍｍ（０．４８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−２４のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６８】
（比較例１−１）
長さＡを１５０ｍｍ、重なる幅Ｘを２４．９ｍｍ（０．１７Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして比較例１−１のカラーフィルタを得た。
【００６９】
（比較例１−２）
長さＡを１５０ｍｍ、重なる幅Ｘを９４．９ｍｍ（０．６５Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして比較例１−２のカラーフィルタを得た。
【００７０】
（評価結果）
実施例１−１〜１−２４のカラーフィルタＣＦをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、実施例１−１〜１−２４のカラーフィルタＣＦには残渣や異物が残っていなかった。また、実施例１−１〜１−２４のカラーフィルタＣＦでは、図７に示されるように、遮光層１０４の縦断面形状が「庇部無し」、「庇部は無いが、角部が若干削り取られている」又は「僅かに庇部が残っている」状態であり、遮光層１０４のパターニング状態が「幅が均一」、「幅がほぼ均一」又は「幅がほぼ均一で、やや細い」状態であった。以上より、実施例１−１〜１−２４におけるカラーフィルタＣＦの品質の評価結果としては、「Ａ：極めて良好」又は「Ｂ：ほぼ良好」のいずれかであった。
【００７１】
一方、比較例１−１〜１−２のカラーフィルタをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、比較例１−１〜１−２のカラーフィルタには複数箇所において残渣が残っていた。また、比較例１−１〜１−２のカラーフィルタでは、図７に示されるように、遮光層の縦断面形状が「かなり庇部が残っている」又は「庇部は無いが、角部や底部が激しく削り取られている」状態であり、遮光層のパターニング状態が「幅が不均一」であった。以上より、カラーフィルタの品質の評価結果としては、「Ｃ：問題あり」であった。
【００７２】
また、実施例１−１〜１−２４のカラーフィルタＣＦ及び比較例１−１〜１−２のカラーフィルタをそれぞれ用いて、公知の方法で液晶パネルを作成して点灯表示し、光漏れの状態を目視により観察した。その結果、実施例１−１〜１−２４のカラーフィルタＣＦを用いた液晶パネルでは、いずれも光漏れが観察されなかった。一方、比較例１−１〜１−２のカラーフィルタを用いた液晶パネルでは、特にカラーフィルタの遮光層に庇部が残っている部分において、光漏れが観察された。
【実施例２】
【００７３】
続いて、実施例２−１〜２−３に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、図８は、実施例２−１〜２−３の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【００７４】
（実施例２−１）
実施例１−１と同じ条件で、縦横が１１００ｍｍ×１３００ｍｍ、厚みが０．６３ｍｍの透明基板（コーニング社製の１７３７ガラス基板）１００上にブラックマトリクスとして機能する遮光層１０４を形成した。その後、透明基板１００及び遮光層１０４上に、レジスト成膜装置２である非スピン式スリットコーターダイ（東京応化工業（株）製ＴＲ６３２４０Ｓ−ＣＰＤ−ＣＬＴ）を用いて、厚みが２．１μｍとなるように青色の着色剤を含有する感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＢ−１４）を均一に塗布し、感光性樹脂膜（以下、青色感光性樹脂膜という）を形成した。９０℃で１００秒間、青色感光性樹脂膜を予備乾燥した後、露光装置４であるプロキシミティー露光装置（日立電子社製プロキシミティー露光装置ＬＥ９１００Ｓ型）を用いて、マスクを介して青色感光性樹脂膜に光を照射した。露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とした。
【００７５】
続いて、現像装置６により、露光された青色感光性樹脂膜を２３℃の０．１％ＫＯＨ水溶液を用いて６０秒間現像処理した。続いて、透明基板１００及び青色感光性樹脂膜上に、レジスト成膜装置２を用いて、厚みが２．２μｍとなるように緑色の着色剤を含有する感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＧ−１３）を均一に塗布し、感光性樹脂膜（以下、緑色感光性樹脂膜という）を形成し、青色感光性樹脂膜と同様に現像処理した。さらに、透明基板１００、青色及び緑色感光性樹脂膜上に、レジスト成膜装置２を用いて、厚みが２．１μｍとなるように赤色の着色剤を含有する感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＲ−１４）を均一に塗布し、感光性樹脂膜（以下、赤色感光性樹脂膜という）を形成し、青色感光性樹脂膜と同様に現像処理した。そして、洗浄装置８により、各噴射ノズル８ｂから液滴の平均直径が１０μｍの純水を１０ＭＰａの圧力で、現像された青色感光性樹脂膜に対して６０秒間噴射した。このとき、スプレーパターン８ｅの長手方向の長さＡは１６０ｍｍ、重なる幅Ｘは７４．５ｍｍ（０．４８Ａｓｉｎθ）、角度θは７５°、各噴射ノズル８ｂの噴射口の透明基板１００からの高さｈは１００ｍｍ、噴角αは７５°であった。そして、青色、緑色及び赤色感光性樹脂膜を乾燥した後、２２０℃で４０分間ポストベーキングすることで、透明基板１００及び遮光層１０４上に各着色樹脂領域１０２Ｂ，１０２Ｇ，１０２Ｒを形成した。
【００７６】
（実施例２−２）
着色樹脂領域１０２Ｂとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＭＹ−Ｂ３４２）の厚みが１．７μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布され、着色樹脂領域１０２Ｇとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＸ−Ｇ５１２）の厚みが１．９μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布され、着色樹脂領域１０２Ｒとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＭＹ−Ｒ３０２）の厚みが１．８μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布される以外は、実施例２−１と同様にして実施例２−２のカラーフィルタＣＦを得た。
【００７７】
（実施例２−３）
着色樹脂領域１０２Ｂとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＦ−Ｂ０１６）の厚みが１．９μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布され、着色樹脂領域１０２Ｇとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＦ−Ｇ０２２）の厚みが１．８μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布され、着色樹脂領域１０２Ｒとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＦ−Ｒ０１７Ｄ）の厚みが１．８μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布される以外は、実施例２−１と同様にして実施例２−３のカラーフィルタＣＦを得た。
【００７８】
（評価結果）
実施例２−１〜２−３のカラーフィルタＣＦをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、実施例２−１〜２−３のカラーフィルタＣＦには残渣や異物が残っていなかった。また、実施例２−１〜２−３のカラーフィルタＣＦでは、いずれの着色樹脂領域１０２Ｂ，１０２Ｇ，１０２Ｒにおいても、その縦断面形状が「庇部無し」の状態で、パターニング状態が「幅が均一」な状態であった。また、実施例２−１〜２−３のカラーフィルタＣＦをそれぞれ用いて、公知の方法で液晶パネルを作成して点灯表示し、光漏れの状態を目視により観察した。その結果、実施例２−１〜２−３のカラーフィルタＣＦを用いた液晶パネルでは、いずれも光漏れが観察されなかった。
【実施例３】
【００７９】
続いて、実施例３−１〜３−４及び比較例３−１〜３−３に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、図９は、実施例３−１〜３−４及び比較例３−１〜３−３の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【００８０】
（実施例３−１）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を５ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例３−１のカラーフィルタＣＦを得た。
【００８１】
（実施例３−２）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を１５ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例３−２のカラーフィルタＣＦを得た。
【００８２】
（実施例３−３）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を２０ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例３−３のカラーフィルタＣＦを得た。
【００８３】
（実施例３−４）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を３０ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例３−４のカラーフィルタＣＦを得た。
【００８４】
（比較例３−１）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を１．５ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして比較例３−１のカラーフィルタを得た。
【００８５】
（比較例３−２）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を３ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして比較例３−２のカラーフィルタを得た。
【００８６】
（比較例３−３）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を４０ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして比較例３−３のカラーフィルタを得た。
【００８７】
（評価結果）
実施例３−１〜３−４のカラーフィルタＣＦをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、実施例３−１〜３−４のカラーフィルタＣＦには残渣や異物が残っていなかった。また、実施例３−１〜３−４のカラーフィルタＣＦでは、図９に示されるように、遮光層１０４の縦断面形状が「庇部無し」又は「庇部は無いが、角部が若干削り取られている」状態であり、遮光層１０４のパターニング状態が「幅が均一」、「幅がほぼ均一」又は「幅がやや細い」状態であった。以上より、実施例３−１〜３−４におけるカラーフィルタＣＦの品質の評価結果としては、「Ａ：極めて良好」又は「Ｂ：ほぼ良好」であった。
【００８８】
一方、比較例３−１〜３−３のカラーフィルタをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、比較例３−１〜３−３のカラーフィルタには複数箇所において残渣が残っていた。また、比較例３−１〜３−３のカラーフィルタでは、図９に示されるように、遮光層の縦断面形状が「かなり庇部が残っている」又は「庇部は無いが、角部や底部が激しく削り取られている」状態であり、遮光層のパターニング状態が「幅が不均一」であった。そして、カラーフィルタの品質の評価結果としては、「Ｃ：品質に問題あり」であった。
【００８９】
また、実施例３−１〜３−４のカラーフィルタＣＦ及び比較例３−１〜３−３のカラーフィルタをそれぞれ用いて、公知の方法で液晶パネルを作成して点灯表示し、光漏れの状態を目視により観察した。その結果、実施例３−１〜３−４のカラーフィルタＣＦを用いた液晶パネルでは、いずれも光漏れが観察されなかった。一方、比較例３−１〜３−３のカラーフィルタを用いた液晶パネルでは、光漏れが観察された。
【実施例４】
【００９０】
続いて、実施例４−１〜４−３に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、図１０は、実施例４−１〜４−３の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【００９１】
（実施例４−１）
各噴射ノズル８ｂから噴射される純水の液滴の平均直径を３μｍとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行った以外は、実施例１−１と同様にして実施例４−１のカラーフィルタＣＦを得た。
【００９２】
（実施例４−２）
各噴射ノズル８ｂから噴射される純水の液滴の平均直径を２０μｍとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行った以外は、実施例１−１と同様にして実施例４−２のカラーフィルタＣＦを得た。
【００９３】
（実施例４−３）
各噴射ノズル８ｂから噴射される純水の液滴の平均直径を２５μｍとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行った以外は、実施例１−１と同様にして実施例４−３のカラーフィルタＣＦを得た。
【００９４】
（評価結果）
実施例４−１〜４−３のカラーフィルタＣＦをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、実施例４−１〜４−３のカラーフィルタＣＦには残渣や異物が残っていなかった。また、実施例４−１〜４−３のカラーフィルタＣＦでは、図１０に示されるように、遮光層１０４の縦断面形状が「庇部無し」、「庇部は無いが、角部がやや削り取られている」又は「僅かに庇部が残っている」であり、遮光層１０４のパターニング状態が「幅が均一」又は「幅がほぼ均一」であった。以上より、実施例４−１〜４−３におけるカラーフィルタＣＦの品質の評価結果としては、「Ａ：極めて良好」又は「Ｂ：ほぼ良好」であった。さらに、実施例４−１〜４−３のカラーフィルタをそれぞれ用いて、公知の方法で液晶パネルを作成して点灯表示し、光漏れの状態を目視により観察した。その結果、実施例４−１〜４−３のカラーフィルタＣＦを用いた液晶パネルでは、いずれも光漏れが観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本実施形態に係るカラーフィルタを模式的に示す縦断面図である。
【図２】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を実施するための製造システムの概要を示す図である。
【図３】現像された感光性樹脂の一例を示す縦断面図である。
【図４】洗浄装置の概略斜視図である。
【図５】洗浄装置の上面図である。
【図６】洗浄装置を透明基板の搬送方向から見た洗浄装置の側面図である。
【図７】実施例１−１〜１−２４及び比較例１−１〜１−２の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【図８】実施例２−１〜２−３の各実施条件を示す表である。
【図９】実施例３−１〜３−４及び比較例３−１〜３−３の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【図１０】実施例４−１〜４−３の各実施条件を示す表である。
【符号の説明】
【００９６】
１…カラーフィルタの製造システム、２…レジスト成膜装置、４…露光装置、６…現像装置、８…洗浄装置、８ｂ…噴射ノズル、８ｅ…スプレーパターン、１００…透明基板、１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ…着色樹脂領域、１０４…遮光層、１０６…保護層、１０８…透明電極層、１１０…スペーサ、２００…感光性樹脂膜、２００ａ…庇部、ＣＦ…カラーフィルタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガラス基板上への感光性樹脂膜の形成、露光及び現像の後、感光性樹脂膜に付着し、あるいは残存した残渣を除去するために、ガラス基板に洗浄液を噴射して洗浄する工程を備えるカラーフィルタの製造方法が知られている。例えば、特許文献１には、この種のカラーフィルタの製造方法として、残渣の洗浄時に噴射圧力が５〜４０ｋｇ／ｃｍ２（約０．４９〜３．９２ＭＰａ）の洗浄液を基板に噴射するカラーフィルタの製造方法が知られている。
【特許文献１】特開平７−２１１６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来のカラーフィルタの製造方法では、製造されたカラーフィルタに光漏れが生じる場合があった。
【０００４】
本発明は、光漏れがなく、品質が極めて良好なカラーフィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ところで、遮光剤を含有するネガ型の感光性樹脂膜を露光すると、感光性樹脂膜の表面ほど光の吸収量が大きく光硬化反応が進むが、感光性樹脂膜の表面から離れた深層部ほど光の吸収量が小さく感光性不良が起こりやすく、深層部での重合が進行しない。そのため、現像後の感光性樹脂膜の表面側の縁部分において庇部が生じてしまう。このような庇部が残存すると、この感光性樹脂によってブラックマトリクスを形成した場合、その後ブラックマトリクスを覆うように形成される他の感光性樹脂膜がブラックマトリクスの開口部分に十分入り込まずに遮られてしまい、カラーフィルタを製造したときに光漏れが生じてしまうこととなる。
【０００６】
そこで、本発明者等は、光漏れがなく、品質が極めて良好なカラーフィルタ及びその製造方法について、鋭意研究を行った。その結果、遮光剤を含有する感光性樹脂膜に生じる庇部を良好に剥離することのできる最適な洗浄液の噴射圧力及び噴射ノズルの配置について見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
かかる研究結果を踏まえ、本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、基板上に形成された遮光剤を含有する感光性樹脂膜の所定部分を露光する露光工程と、感光性樹脂膜のうち露光部分以外の部分を除去する現像工程と、複数の噴射ノズルから基板に対して基板上における各スプレーパターンが紡錘形となるように洗浄液を噴射して、感光性樹脂膜を洗浄する洗浄工程とを備え、洗浄工程では、洗浄液を各噴射ノズルから５〜３５ＭＰａの圧力で基板に噴射させ、基板の進行方向と各スプレーパターンの長手方向とが成す角度θが４５°≦θ≦８５°の関係を満たし、基板における各スプレーパターンの長手方向の長さをＡとしたときに、隣り合う２つの噴射ノズルにおける基板の進行方向から見たときの各スプレーパターン同士の重なる幅Ｘがそれぞれ（１／４）Ａｓｉｎθ≦Ｘ≦（３／５）Ａｓｉｎθの関係を満たすものである。
【０００８】
本発明に係るカラーフィルタの製造方法では、このように、洗浄液の噴射圧力を従来の洗浄液の噴射圧力（約０．４９〜３．９２ＭＰａ）と比べて極めて高く設定しており、更に基板におけるスプレーパターンの長手方向の長さＡに応じて基板の進行方向から見たときの隣り合うスプレーパターン同士が重なる幅Ｘをそれぞれ所定の範囲に設定している。そのため、現像後の感光性樹脂膜に生じる庇部が基板上の略全面においてムラなく削り取られ、残存することがほとんどなくなる。その結果、後に形成される感光性樹脂膜が庇部によって遮られることがなくなるから、カラーフィルタにおける光漏れがなくなり、品質が極めて良好なカラーフィルタを製造することが可能となる。
【０００９】
ここで、洗浄液を各噴射ノズルから５〜２０ＭＰａの圧力で基板に噴射させることが好ましく、洗浄液を各噴射ノズルから５〜１５ＭＰａの圧力で基板に噴射させることがより好ましい。このようにすると、感光性樹脂膜の庇部をより容易に除去することが可能となる。
【００１０】
また、洗浄液の液滴の平均直径が５〜２０μｍであると好ましい。このようにすると、洗浄効果の向上に伴い、感光性樹脂膜の庇部を更により容易に除去することが可能となる。
【００１１】
また、洗浄液が純水であることが好ましい。このようにすると、界面活性剤を含む洗浄液と比較して配管内において気泡が生じにくい。
【００１２】
また、非スピン式スリットコーターダイを用いて感光性樹脂を形成する工程を更に備えることが好ましい。従来は、基板を回転させて感光性樹脂膜を基板上に形成していたために、基板の回転によって多量の感光性樹脂が廃棄されてコストがかかると共に、大型の基板については回転させることができないという制約があったが、非スピン式スリットコーターダイでは基板を回転させないため、基板の大きさにかかわらず感光性樹脂を基板上に均一に塗布することができる。その結果、カラーフィルタの大型化を図ることが可能となると共に、感光性樹脂の使用量を必要最小限に抑えられるのでコストをより低減することが可能となる。
【００１３】
また、基板における各スプレーパターンの長手方向の長さＡが、５０ｍｍ≦Ａ≦３００ｍｍの関係を満たすことが好ましい。長さＡが５０ｍｍ未満であると、重なる幅Ｘとの関係から隣り合う噴射ノズル同士の設置間隔が小さくなり、噴射ノズルの設置数が増加して、設置コストが増加することがあり、長さＡが３００ｍｍを超えると、特にスプレーパターンの中央部分とスプレーパターンの長手方向の両端部分とにおいて洗浄液の噴射圧力にばらつきが生じ、洗浄が不均一に行われることで洗浄効果が低下してしまうことがあるが、このように長さＡを設定することでコストの低減及び洗浄効果の向上を図ることが可能となる。
【００１４】
一方、本発明に係るカラーフィルタは、上記のいずれかの方法により製造されたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光漏れによる欠陥を十分抑制することが可能なカラーフィルタ及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１７】
（カラーフィルタ）
図１を参照して、本発明の実施形態に係るカラーフィルタＣＦの構成について説明する。図１は、本実施形態に係るカラーフィルタを模式的に示す縦断面図である。カラーフィルタＣＦは、透明基板（基板）１００と、透明基板１００上に格子状（マトリクス状）に形成された遮光層１０４と、透明基板１００上に並んで配置された複数の着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂとを備える。カラーフィルタＣＦは、例えば、ＴＦＴ液晶ディスプレイといった液晶表示装置に好適に用いられる。透明基板１００としては、例えば、無機ガラス類（石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミケイ酸塩ガラス、表面がシリカコートされたソーダライムガラス等）、人工石英ガラス等の透明なリジット材、透明樹脂フィルム、透明樹脂シート、光学用透明樹脂板等のフレキシブル材を用いることができる。
【００１８】
遮光層１０４は、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ペリレン化合物、カラーインデックス（The Society of Dyers and Colourists出版）に記されたＣ．Ｉ．アシッドブラック５１、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック５２、Ｃ．Ｉ．ベイシックブラック２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック１２３等の化合物といった有機顔料や、チタンブラック、マグネタイトといった無機顔料等の遮光剤を含有した感光性樹脂の硬化物から構成されている。遮光層１０４は、隣り合う各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを分離するようにマトリクス状に形成されており、ブラックマトリクスとして機能する。図１に示される遮光層１０４には、図３に示される感光性樹脂膜２００の庇部２００ａ（詳しくは後述する）が残存していないため、遮光層１０４の縦断面形状が、上底が短く下底が長い略台形状（以下、順テーパ形状という）となっている。そのため、マトリクス状に配置された遮光層１０４における複数の開口に、着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂが確実に埋め込まれるようになっている。よって、着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを透過する光が遮光層１０４によって分離され、光漏れの発生が極めて抑制される。
【００１９】
（感光性樹脂）
ここで、上記遮光層１０４の形成に用いられる感光性樹脂について説明する。ここでは、ネガ型の感光性樹脂が利用される。
【００２０】
ネガ型感光性樹脂は、光の照射部分が現像液に対して不溶化し残存するものである。ネガ型感光性樹脂は、遮光層１０４のエッチングパターンを形成するために使用される。ネガ型感光性樹脂は、Ｘ線、紫外線、可視光又は赤外線を含むエネルギー線により重合するエネルギー線重合性組成物から構成されていることが好ましい。エネルギー線重合性組成物は、エネルギー線を吸収してラジカルを発生するエネルギー線重合開始剤、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つ有する化合物（エチレン性化合物）、結合剤、溶剤及び分散剤等の添加物を含む。なお、遮光層１０４の形成の際には、エネルギー線重合性組成物に上述した遮光剤が配合される。
【００２１】
（エネルギー線重合開始剤）
エネルギー線重合開始剤としては、例えば、エネルギー線としての紫外線を吸収してラジカルを発生する紫外線感応型の重合開始剤、エネルギー線としての可視光を吸収してラジカルを発生する可視光感応型の重合開始剤等が挙げられる。紫外線感応型の重合開始剤としては、例えば、ジアルキルアセトフェノン系、ベンジルジアルキルケタール系、ベンゾイン系、ベンゾインアルキルエーテル系、チオモサントン誘導体、アルシホスフィンオキサイド系、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等の重合開始剤が挙げられる。
【００２２】
（エチレン性化合物）
エチレン性化合物は、例えば、単量体、二量体、三量体、オリゴマー、又は、側鎖若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いずれでもよい。具体的には、例えば、不飽和カルボン酸、エステル等が挙げられる。エステルとしては、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、芳香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、多価ヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸及び多価カルボン酸とのエステル等が挙げられる。多価ヒドロキシ化合物としては、例えば、脂肪族ピロヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等が挙げられる。
【００２３】
（結合剤）
結合剤としては、例えば、メチル（メタ）アクリル酸等の（メタ）アクリル酸のアルキルエステル、酢酸ビニル等の酸ビニル、アクリルニトリル等の有機物質が挙げられる。結合剤は、透明基板１００との接着性の観点から、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ベンジル（メタ）アクリレート、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリル酸、メトキシフェニル（メタ）アクリル酸、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリルスルホアミド等のフェニル基を有する共重合モノマーと、（メタ）アクリル酸との共重合体を含有することが好ましい。フェニル基を有する共重合モノマーは、結合剤の全量に対して、好ましくは１０〜８０モル％、より好ましくは２０〜７０モル％、特に好ましくは３０〜６０モル％の割合で含有される。（メタ）アクリル酸は、結合剤の全量に対して、好ましくは２〜５０質量％、より好ましくは５〜４０質量％、特に好ましくは５〜３０質量％の割合で含有される。なお、結合剤は、全共重合モノマーに対して２〜５０モル％、好ましくは５〜４０モル％、より好ましくは１０〜３０モル％のエポキシ（メタ）アクリレートが付加された化合物と、（メタ）アクリル酸との共重合体を含有するとしてもよい。
【００２４】
（溶剤）
エネルギー線重合性組成物を溶解するための溶剤としては、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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、クロロホルム、ジクロロメチル、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、テトラハイドロフラン等が挙げられる。この溶剤にエネルギー線重合性組成物を溶解させると、透明基板１００上に塗布したときに感光性樹脂膜２００となるレジスト溶液を得ることができる。
【００２５】
再び図１を参照して、本実施形態では、透明基板１００上に着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂが設けられている。着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂは、光透過性を有しており、光学フィルタとして機能する。着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂは、例えば、顔料等の着色剤を含有した感光性樹脂から構成されており、公知の顔料分散法、印刷法、インクジェット法、転写法、染色法等を用いることにより形成可能である。感光性樹脂の材料としては、遮光剤を含有していないこと以外は、上述した遮光層１０４を構成する感光性樹脂と同様とすることができる。顔料としては、例えば、黄色顔料、赤色顔料、青色顔料、紫色顔料、緑色顔料等が好適に用いられる。本実施形態において、着色樹脂領域１０２Ｒは例えば赤色顔料と樹脂とからなり、着色樹脂領域１０２Ｇは例えば緑色顔料と樹脂とからなり、着色樹脂領域１０２Ｂは例えば青色顔料と樹脂とからなる。また、顔料としては、有機および無機顔料を用いることができ、具体的には、カラーインデックス（The Society of Dyers and Colourists出版）でピグメント（Pigment）に分類されている化合物が挙げられる。そのような化合物としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５等のイエロー系ピグメント、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７等のレッド系ピグメント、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６等のブルー系ピグメント、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３：１９等のバイオレット系ピグメント、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６等のグリーン系ピグメント等が例示される。
【００２６】
透明基板１００上には、遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを覆うように保護層１０６及び透明電極層１０８が順に設けられている。この保護層１０６は、カラーフィルタＣＦの使用中に遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂが溶出することを防ぐと共に、遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂにおける段差（ギャップ）を小さくすることで、液晶の駆動スピードを均一化する目的等で設けられている。保護層１０６は、例えば、酸素遮断性を有する樹脂から構成されている。そのような樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、アクリレート系コポリマー等に、スチリルピリジウム基、スチルバゾール塩等をペンダント化させた樹脂等が挙げられる。
【００２７】
透明電極層１０８は、液晶を駆動するためのものである。透明電極層１０８は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）、又はこれらの合金等から構成されている。
【００２８】
また、カラーフィルタＣＦは、透明基板１００上に設けられたスペーサ１１０を備える。本実施形態では、複数のスペーサ１１０が透明電極層１０８上に設けられている。スペーサ１１０は遮光層１０４の上方に配置されることが好ましい。これにより、スペーサ１１０が遮光性を有する場合であっても、着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを透過する光がスペーサ１１０によって遮られない。スペーサ１１０は、カラーフィルタＣＦと対向基板（図示せず）とを貼り合わせる時に対向基板に接触して、透明電極層１０８と対向基板との間に液晶が充填される空間を提供すると共に、カラーフィルタＣＦと対向基板とのギャップを制御する。なお、スペーサ１１０の材料も、上述した遮光層１０４を構成する感光性樹脂と同様とすることができる。
【００２９】
（カラーフィルタの製造システムの構成）
図２を参照して、本発明の実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を実施するための製造システム１の構成について説明する。図２は、本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を実施するための製造システムの概要を示す図である。
【００３０】
製造システム１は、主として、レジスト成膜装置２、露光装置４、現像装置６及び洗浄装置８により構成されている。
【００３１】
（レジスト成膜装置）
レジスト成膜装置２は、透明基板１００上に遮光剤を含む感光性樹脂膜（フォトレジスト）２００を形成するための装置である。このレジスト成膜装置２としては、非スピン式スリットコーターダイを用いると好ましい。透明基板１００が大きなものであっても、透明基板１００上に均一に感光性樹脂を塗布することができるためである。
【００３２】
（露光装置）
露光装置４は、透明基板１００上に形成された感光性樹脂膜２００に対して、所定の光のパターンを投影する装置である。露光装置４としては、例えば、コンタクト露光、プロキシミティー露光、ミラープロジェクト露光等を行うことのできる装置を利用することができる。また、露光装置４の光源としては、特に限定されないが、ｇ線、ｈ線又はｉ線であると好ましく、ｇ線、ｈ線又はｉ線とｉ線以下の波長の光との混合光であるとより好ましい。
【００３３】
（現像装置）
現像装置６は、感光性樹脂膜２００を現像してパターニングを行う装置である。現像装置６としては、公知の種々の現像装置を用いることができる。例えば、感光性樹脂膜２００はネガ型であるから、この現像装置６により感光性樹脂膜２００のうち露光装置４で露光されていない部分が除去されて感光性樹脂膜２００の現像（パターニング）が完了する。このとき、感光性樹脂膜２００には、その表面側の縁部分において庇部２００ａが生じる（図３参照）。これは、遮光剤を含む感光性樹脂膜２００が露光装置４によって露光される際、感光性樹脂膜２００の表面ほど光の吸収量が大きく光硬化反応が進むが、感光性樹脂膜２００の表面から離れた深層部ほど光の吸収量が小さく感光性不良が起こりやすく、深層部での重合が進行しないためである。
【００３４】
（洗浄装置）
洗浄装置８は、パターニングされた感光性樹脂膜２００に対して洗浄液を噴射し、透明基板１００及び感光性樹脂膜２００に残存した残渣や、感光性樹脂膜２００に生じた庇部２００ａを除去するためのものである。図２及び図４〜図７を参照して、洗浄装置８の構成について説明する。図４は、洗浄装置の概略斜視図である。図５は、洗浄装置の上面図である。図６は、洗浄装置を透明基板の搬送方向から見た洗浄装置の側面図である。
【００３５】
洗浄装置８は、配管８ａと、図示しない搬送部と、複数の噴射ノズル８ｂとを備えている。
【００３６】
配管８ａは、タンク８ｃからポンプ８ｄによって加圧された洗浄液（本実施形態では、純水）を各噴射ノズル８ｂに供給する（図２参照）。搬送部は、この搬送部に載置された透明基板１００を、配管８ａと交差する方向（図４及び図５に示される矢印ａ方向）に搬送する。
【００３７】
各噴射ノズル８ｂは、配管８ａに一列に配置されるように接続されており、配管８ａから供給された洗浄液を透明基板１００に対して噴射する。各噴射ノズル８ｂから噴射される洗浄液は、そのスプレーパターン８ｅが透明基板１００上においてそれぞれ略紡錘状となっている。各噴射ノズル８ｂは、透明基板１００の進行方向と洗浄液の透明基板１００上におけるスプレーパターン８ｅの長手方向とが成す角度θが４５°〜８５°となるように設置されている（図４及び図５参照）。
【００３８】
また、隣り合う２つの噴射ノズル８ｂにおける透明基板１００の進行方向から見たときの各スプレーパターン８ｅ同士が重なる幅Ｘ（図５及び図６参照）は、それぞれ（１／４）Ａｓｉｎθ≦Ｘ≦（３／５）Ａｓｉｎθの関係を満たすように設定されている。ここで、θは、透明基板１００の進行方向（図３及び図４に示される矢印ａ方向）と各噴射ノズル８ｂから噴射される透明基板１００上における洗浄液のスプレーパターン８ｅの長手方向とが成す角度である。重なる幅Ｘが（１／４）Ａｓｉｎθ未満である場合には、隣り合う各噴射ノズル８ｂが離れすぎることとなるために、洗浄液が噴射されない部分や洗浄液の圧力が極めて低くなってしまう部分が生じ、感光性樹脂膜２００に形成された庇部２００ａが剥離されない部分が残り、パターニングされた感光性樹脂膜２００の幅が不均一となる傾向があるためである。また、重なる幅Ｘが（３／５）Ａｓｉｎθを超える場合には、各噴射ノズル８ｂが密に配置されすぎるために感光性樹脂膜２００に対して洗浄液が強く当たりすぎる部分が生じ、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａだけでなく感光性樹脂膜２００自体も削り取られてしまい、パターニングされた感光性樹脂膜２００の幅が不均一となる傾向があるためである。なお、重なる幅Ｘは、それぞれ（１／３）Ａｓｉｎθ≦Ｘ≦（１／２）Ａｓｉｎθの関係を満たすように設定されているとより好ましい。
【００３９】
各噴射ノズル８ｂから洗浄液を噴射する際の洗浄液の噴射圧力は、５〜３５ＭＰａに設定されている。洗浄液の噴射圧力が５ＭＰａ未満の場合には、従来の洗浄液の噴射圧力（約０．４９〜３．９２ＭＰａ）とそれほど変わらなくなってしまい、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａを除去し難い。また、洗浄液の噴射圧力が３５ＭＰａを超える場合には、圧力が高くなりすぎてしまい、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａが剥離されるだけでなく、感光性樹脂膜２００自体が削り取られてしまう。なお、この洗浄液の噴射圧力は、５〜２０ＭＰａであるとより好ましく、５〜１５ＭＰａであると更により好ましい。
【００４０】
各噴射ノズル８ｂから噴射される洗浄液の液滴は、その平均直径が５〜２０μｍに設定されていることが好ましい。液滴の平均直径が５μｍ未満の場合には、液滴が極めて小さいので、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａの除去が十分行われない傾向があるためである。また、液滴の平均直径が２０μｍを超える場合には、液滴が大きいので、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａだけでなく感光性樹脂膜２００自体が削り取られてしまう傾向があるためである。なお、この液滴の平均直径は、８〜１５μｍであるとより好ましい。
【００４１】
各噴射ノズル８ｂから噴射される洗浄液の透明基板１００における各スプレーパターン８ｅの長手方向の長さＡ（図５参照）は、５０ｍｍ≦Ａ≦３００ｍｍの関係を満たすように設定されていることが好ましい。長さＡが５０ｍｍ未満である場合には、隣り合う２つの噴射ノズル８ｂにおける透明基板１００の進行方向から見たときの各スプレーパターン８ｅ同士が重なる幅Ｘ（詳しくは後述する）との関係から、隣り合う噴射ノズル８ｂ同士の設置間隔が小さくなり、噴射ノズル８ｂの設置数が増加して設置コストが増加する傾向があるためである。また、長さＡが３００ｍｍを超える場合には、スプレーパターン８ｅが大きくなりすぎ、透明基板１００上におけるスプレーパターン８ｅの中央部分とスプレーパターン８ｅの長手方向の両端部分とにおいて洗浄液の噴射圧力にばらつきが生じ、感光性樹脂膜２００に形成された庇部２００ａが剥離されない部分が残る傾向があるためである。なお、この長さＡは、５０ｍｍ≦Ａ≦２５０ｍｍの関係を満たすように設定されているとより好ましい。
【００４２】
なお、本実施形態では、透明基板１００の進行方向（図４及び図５に示される矢印ａ方向）と各噴射ノズル８ｂから噴射される洗浄液のスプレーパターン８ｅの長手方向とが成す角度θ（図４参照）は、４５°以上で且つ８５°以下に設定されている。また、図５に示されるように、各噴射ノズル８ｂの噴射口の透明基板１００からの高さｈは、例えば８０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度とすることができる。さらに、図６に示されるように、各噴射ノズル８ｂから噴射される洗浄液の噴角αは、ｔａｎ（α／２）＝（Ａ／２）／ｈを満たす値となる。
【００４３】
（カラーフィルタの製造方法）
続いて、カラーフィルタＣＦを上述したカラーフィルタの製造システム１により製造する方法について説明する。
【００４４】
まず、透明基板１００上に遮光層１０４を形成する。具体的には、レジスト成膜装置２である非スピン式スリットコーターダイを用いて、透明基板１００上に上述の遮光剤が配合された感光性樹脂膜２００を塗布する。そして、露光装置４を用いて、感光性樹脂膜２００の露光を行い、現像装置６を用いて、感光性樹脂膜２００のうち露光されなかった部分を除去することにより感光性樹脂膜２００の現像を行う。さらに、洗浄装置８を用いて、現像された感光性樹脂膜２００に対して洗浄液を噴射し、透明基板１００上及び感光性樹脂膜２００上に残存した残渣や、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａを除去して、遮光層１０４を形成する（図１参照）。そして、カラーフィルタＣＦの使用中における変形等を防ぎ、遮光層１０４を図１に示されるような順テーパ形状とするために、パターニングされた遮光増１０４のポストベークを行う。
【００４５】
続いて、マトリクス状に配置された遮光層１０４の複数の開口に埋め込むように各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂをそれぞれ形成する。これらの各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂについても、レジスト成膜装置２、露光装置４、現像装置６及び洗浄装置８を用いて、遮光層１０４と同様の手順でそれぞれ形成されることとなる。なお、ここでは、上述の着色剤を含有した感光性樹脂が用いられる。
【００４６】
続いて、遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを覆うように、透明基板１００上に保護層１０６を形成する。
【００４７】
続いて、保護層１０６上に透明電極層１０８を必要に応じて形成する。透明電極層１０８は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、コーティング法等の成膜方法を用いて形成される。
【００４８】
続いて、透明電極層１０８上にスペーサ１１０を形成することで、カラーフィルタＣＦが製造される。このスペーサ１１０についても、レジスト成膜装置２、露光装置４、現像装置６及び洗浄装置８を用いて、遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂと同様の手順で形成されることとなる。
【００４９】
以上のように、本実施形態では、洗浄液の噴射圧力を従来の洗浄液の噴射圧力（約０．４９〜３．９２ＭＰａ）と比べて極めて高く（５〜３５ＭＰａ）設定しており、隣り合う２つの噴射ノズル８ｂにおける透明基板１００の進行方向から見たときのスプレーパターン８ｅ同士が重なる幅Ｘをそれぞれ所定の範囲に設定している。そのため、遮光層１０４となる感光性樹脂膜２００に生じる庇部２００ａが基板上の略全面においてムラなく削り取られ、残存することがほとんどなくなる。その結果、後に形成される各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂとなる感光性樹脂膜が庇部２００ａによって遮られることがなくなるから、カラーフィルタＣＦにおける光漏れがなくなり、品質が極めて良好なカラーフィルタＣＦを製造することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、洗浄液の液滴の平均直径を５〜２０μｍに設定している。そのため、洗浄効果を向上に伴い、感光性樹脂膜２００の庇部２００ａを更により容易に除去することが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態では、洗浄液として純水を用いている。そのため、界面活性剤を含む洗浄液と比較して、配管内において気泡が生じにくくなり好ましい。
【００５２】
また、本実施形態では、レジスト成膜装置２として、非スピン式スリットコーターダイを用いている。そのため、従来は透明基板１００を回転させて感光性樹脂膜を透明基板１００上に形成していたために透明基板１００の回転によって多量の感光性樹脂が廃棄されてコストがかかると共に、大型の透明基板１００については回転させることができないという制約があったが、非スピン式スリットコーターダイでは透明基板１００を回転させないため、透明基板１００の大きさにかかわらず感光性樹脂を透明基板１００上に均一に塗布することができる。その結果、カラーフィルタの大型化を図ることが可能となると共に、感光性樹脂の使用量を必要最小限に抑えられるのでコストをより低減することが可能となる。
【００５３】
また、本実施形態では、透明基板１００における各スプレーパターン８ｅの長手方向の長さＡを、５０ｍｍ≦Ａ≦３００ｍｍの関係を満たすように設定している。長さＡが５０ｍｍ未満であると、重なる幅Ｘとの関係から、隣り合う噴射ノズル８ｂ同士の設置間隔が小さくなり、噴射ノズル８ｂの設置数が増加して設置コストが増加することがあり、長さＡが３００ｍｍを超えると、特にスプレーパターン８ｅの中央部分とスプレーパターン８ｅの長手方向の両端部分とにおいて洗浄液の噴射圧力にばらつきが生じ、洗浄が不均一に行われることで洗浄効果が低下してしまうことがあるが、このように長さＡを設定することでコストの低減及び洗浄効果の向上を図ることが可能となる。
【００５４】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態ではレジスト成膜装置２として非スピン式スリットコーターダイを用いたが、透明基板１００の大きさによっては、スピンコート装置、ロールコート装置、ドライフィルムレジスト積層装置等の公知のレジスト成膜装置を利用することができる。スピンコート装置を用いる場合には、感光性樹脂を透明基板１００の中央に滴下して、その後透明基板１００を回転させることにより透明基板１００上に感光性樹脂膜を均一に形成してもよく、感光性樹脂をスリットコーターダイで透明基板１００上に塗布し、その後透明基板１００を回転させることにより透明基板１００上に感光性樹脂膜を均一に形成してもよい。
【００５５】
また、本実施形態では洗浄液として純水を用いたが、ノニオン系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤のうち少なくともどちらかを含む洗浄液であってもよい。
【００５６】
また、本実施形態では遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを覆うように保護層１０６を形成したが、保護層１０６を形成せず、遮光層１０４及び各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ上に透明電極層１０８を直接形成してもよい。
【００５７】
また、本実施形態では遮光層１０４、各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ及びスペーサ１１０を形成する際に上述の洗浄装置８による洗浄方法を適用したが、遮光層１０４を形成する際にのみ上述の洗浄装置８による洗浄方法を適用してもよい。
【実施例１】
【００５８】
以下、実施例１−１〜１−２４及び比較例１−１〜１−２に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、図７は、実施例１−１〜１−２４及び比較例１−１〜１−２の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【００５９】
（実施例１−１）
縦横が１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、厚みが０．６３ｍｍの透明基板（コーニング社製の１７３７ガラス基板）１００上に、レジスト成膜装置２である非スピン式スリットコーターダイ（東京応化工業（株）製ＴＲ６３２４０Ｓ−ＣＰＤ−ＣＬＴ）を用いて、厚みが１．５μｍとなるように遮光剤を含有するアクリル系の感光性樹脂（東京応化工業（株）製ＣＦＰＲ−ＢＫ８０００型）を均一に塗布し、感光性樹脂膜２００を形成した。９０℃で１００秒間、その感光性樹脂膜２００を予備乾燥した後、露光装置４であるプロキシミティー露光装置（日立電子社製プロキシミティー露光装置ＬＥ９１００Ｓ型）を用いて、マスクを介して感光性樹脂膜２００に光を照射した。露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とした。
【００６０】
続いて、現像装置６により、露光された感光性樹脂膜２００を、２３℃の０．１％ＫＯＨ水溶液を用いて６０秒間現像処理した。続いて、洗浄装置８により、各噴射ノズル８ｂから液滴の平均直径が１０μｍの純水を１０ＭＰａの圧力で、現像された感光性樹脂膜２００に対して６０秒間噴射した。このとき、スプレーパターン８ｅの長手方向の長さＡはそれぞれ１５３．４ｍｍ、透明基板１００の進行方向から見て隣り合うスプレーパターン８ｅ同士が重なる幅Ｘはそれぞれ６８．１７ｍｍ（０．４６Ａｓｉｎθ）、角度θは７５°、各噴射ノズル８ｂの噴射口の透明基板１００からの高さｈは１００ｍｍ、噴角αは７５°であった。そして、この感光性樹脂膜２００を乾燥した後、２３０℃で４０分間ポストベーキングすることで、透明基板１００上にブラックマトリクスとして機能する遮光層１０４を形成した。その後、透明基板１００及び遮光層１０４上に各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ、保護層１０６、透明電極１０８及びスペーサ１１０を順次形成して、カラーフィルタＣＦを得た。なお、各着色樹脂領域１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ及びスペーサ１１０を作成する際は、従来と同様に低い圧力（例えば、１．５ＭＰａ程度）でこれらの洗浄を行った。また、実施例１−１及び後述する実施例や比較例における各スプレーパターン８ｅの長手方向の長さＡは、±２ｍｍ程度の誤差を有するものとなっている。
【００６１】
（実施例１−２〜１−６）
長さＡを５０ｍｍとして、実施例１−２〜１−６の順に重なる幅Ｘをそれぞれ２８．３ｍｍ（０．５９Ａｓｉｎθ）、２５．３ｍｍ（０．５２Ａｓｉｎθ）、１８．３ｍｍ（０．３８Ａｓｉｎθ）、１５．３ｍｍ（０．３２Ａｓｉｎθ）、１３．３ｍｍ（０．２８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−２〜１−６のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６２】
（実施例１−７〜１−１−１１）
長さＡを１５０ｍｍとして、実施例１−７〜１−１１の順に重なる幅Ｘを８４．９ｍｍ（０．５９Ａｓｉｎθ）、７４．９ｍｍ（０．５２Ａｓｉｎθ）、５９．９ｍｍ（０．４１Ａｓｉｎθ）、４４．９ｍｍ（０．３１Ａｓｉｎθ）、３９．９ｍｍ（０．２８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−７〜１−１１のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６３】
（実施例１−１２〜１−１６）
長さＡを２５０ｍｍとして、実施例１−１２〜１−１６の順に重なる幅Ｘを１４１．５ｍｍ（０．５９Ａｓｉｎθ）、１２６．５ｍｍ（０．５２Ａｓｉｎθ）、１０６．５ｍｍ（０．４４Ａｓｉｎθ）、７６．５ｍｍ（０．３２Ａｓｉｎθ）、６６．５ｍｍ（０．２８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−１２〜１−１６のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６４】
（実施例１−１７〜１−２１）
長さＡを３００ｍｍとして、実施例１−１７〜１−２１の順に重なる幅Ｘを１６９．８ｍｍ（０．５９Ａｓｉｎθ）、１５４．８ｍｍ（０．５３Ａｓｉｎθ）、１２４．８ｍｍ（０．４３Ａｓｉｎθ）、８９．８ｍｍ（０．３１Ａｓｉｎθ）、７９．８ｍｍ（０．２８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−１７〜１−２１のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６５】
（実施例１−２２）
長さＡを１６０ｍｍ、重なる幅Ｘを５４．５ｍｍ（０．３５Ａｓｉｎθ）と７４．５ｍｍ（０．４８Ａｓｉｎθ）との繰り返しとなるように設定して感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−２２のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６６】
（実施例１−２３）
長さＡを３５０ｍｍ、重なる幅Ｘを１６３．１ｍｍ（０．４８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−２３のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６７】
（実施例１−２４）
長さＡを３０ｍｍ、重なる幅Ｘを１４．０ｍｍ（０．４８Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例１−２４のカラーフィルタＣＦを得た。
【００６８】
（比較例１−１）
長さＡを１５０ｍｍ、重なる幅Ｘを２４．９ｍｍ（０．１７Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして比較例１−１のカラーフィルタを得た。
【００６９】
（比較例１−２）
長さＡを１５０ｍｍ、重なる幅Ｘを９４．９ｍｍ（０．６５Ａｓｉｎθ）として感光性樹脂膜の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして比較例１−２のカラーフィルタを得た。
【００７０】
（評価結果）
実施例１−１〜１−２４のカラーフィルタＣＦをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、実施例１−１〜１−２４のカラーフィルタＣＦには残渣や異物が残っていなかった。また、実施例１−１〜１−２４のカラーフィルタＣＦでは、図７に示されるように、遮光層１０４の縦断面形状が「庇部無し」、「庇部は無いが、角部が若干削り取られている」又は「僅かに庇部が残っている」状態であり、遮光層１０４のパターニング状態が「幅が均一」、「幅がほぼ均一」又は「幅がほぼ均一で、やや細い」状態であった。以上より、実施例１−１〜１−２４におけるカラーフィルタＣＦの品質の評価結果としては、「Ａ：極めて良好」又は「Ｂ：ほぼ良好」のいずれかであった。
【００７１】
一方、比較例１−１〜１−２のカラーフィルタをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、比較例１−１〜１−２のカラーフィルタには複数箇所において残渣が残っていた。また、比較例１−１〜１−２のカラーフィルタでは、図７に示されるように、遮光層の縦断面形状が「かなり庇部が残っている」又は「庇部は無いが、角部や底部が激しく削り取られている」状態であり、遮光層のパターニング状態が「幅が不均一」であった。以上より、カラーフィルタの品質の評価結果としては、「Ｃ：問題あり」であった。
【００７２】
また、実施例１−１〜１−２４のカラーフィルタＣＦ及び比較例１−１〜１−２のカラーフィルタをそれぞれ用いて、公知の方法で液晶パネルを作成して点灯表示し、光漏れの状態を目視により観察した。その結果、実施例１−１〜１−２４のカラーフィルタＣＦを用いた液晶パネルでは、いずれも光漏れが観察されなかった。一方、比較例１−１〜１−２のカラーフィルタを用いた液晶パネルでは、特にカラーフィルタの遮光層に庇部が残っている部分において、光漏れが観察された。
【実施例２】
【００７３】
続いて、実施例２−１〜２−３に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、図８は、実施例２−１〜２−３の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【００７４】
（実施例２−１）
実施例１−１と同じ条件で、縦横が１１００ｍｍ×１３００ｍｍ、厚みが０．６３ｍｍの透明基板（コーニング社製の１７３７ガラス基板）１００上にブラックマトリクスとして機能する遮光層１０４を形成した。その後、透明基板１００及び遮光層１０４上に、レジスト成膜装置２である非スピン式スリットコーターダイ（東京応化工業（株）製ＴＲ６３２４０Ｓ−ＣＰＤ−ＣＬＴ）を用いて、厚みが２．１μｍとなるように青色の着色剤を含有する感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＢ−１４）を均一に塗布し、感光性樹脂膜（以下、青色感光性樹脂膜という）を形成した。９０℃で１００秒間、青色感光性樹脂膜を予備乾燥した後、露光装置４であるプロキシミティー露光装置（日立電子社製プロキシミティー露光装置ＬＥ９１００Ｓ型）を用いて、マスクを介して青色感光性樹脂膜に光を照射した。露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とした。
【００７５】
続いて、現像装置６により、露光された青色感光性樹脂膜を２３℃の０．１％ＫＯＨ水溶液を用いて６０秒間現像処理した。続いて、透明基板１００及び青色感光性樹脂膜上に、レジスト成膜装置２を用いて、厚みが２．２μｍとなるように緑色の着色剤を含有する感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＧ−１３）を均一に塗布し、感光性樹脂膜（以下、緑色感光性樹脂膜という）を形成し、青色感光性樹脂膜と同様に現像処理した。さらに、透明基板１００、青色及び緑色感光性樹脂膜上に、レジスト成膜装置２を用いて、厚みが２．１μｍとなるように赤色の着色剤を含有する感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＲ−１４）を均一に塗布し、感光性樹脂膜（以下、赤色感光性樹脂膜という）を形成し、青色感光性樹脂膜と同様に現像処理した。そして、洗浄装置８により、各噴射ノズル８ｂから液滴の平均直径が１０μｍの純水を１０ＭＰａの圧力で、現像された青色感光性樹脂膜に対して６０秒間噴射した。このとき、スプレーパターン８ｅの長手方向の長さＡは１６０ｍｍ、重なる幅Ｘは７４．５ｍｍ（０．４８Ａｓｉｎθ）、角度θは７５°、各噴射ノズル８ｂの噴射口の透明基板１００からの高さｈは１００ｍｍ、噴角αは７５°であった。そして、青色、緑色及び赤色感光性樹脂膜を乾燥した後、２２０℃で４０分間ポストベーキングすることで、透明基板１００及び遮光層１０４上に各着色樹脂領域１０２Ｂ，１０２Ｇ，１０２Ｒを形成した。
【００７６】
（実施例２−２）
着色樹脂領域１０２Ｂとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＭＹ−Ｂ３４２）の厚みが１．７μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布され、着色樹脂領域１０２Ｇとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＸ−Ｇ５１２）の厚みが１．９μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布され、着色樹脂領域１０２Ｒとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＭＹ−Ｒ３０２）の厚みが１．８μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布される以外は、実施例２−１と同様にして実施例２−２のカラーフィルタＣＦを得た。
【００７７】
（実施例２−３）
着色樹脂領域１０２Ｂとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＦ−Ｂ０１６）の厚みが１．９μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布され、着色樹脂領域１０２Ｇとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＦ−Ｇ０２２）の厚みが１．８μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布され、着色樹脂領域１０２Ｒとなる感光性樹脂（住友化学（株）製ＹＦ−Ｒ０１７Ｄ）の厚みが１．８μｍとなるようにレジスト成膜装置２を用いて塗布される以外は、実施例２−１と同様にして実施例２−３のカラーフィルタＣＦを得た。
【００７８】
（評価結果）
実施例２−１〜２−３のカラーフィルタＣＦをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、実施例２−１〜２−３のカラーフィルタＣＦには残渣や異物が残っていなかった。また、実施例２−１〜２−３のカラーフィルタＣＦでは、いずれの着色樹脂領域１０２Ｂ，１０２Ｇ，１０２Ｒにおいても、その縦断面形状が「庇部無し」の状態で、パターニング状態が「幅が均一」な状態であった。また、実施例２−１〜２−３のカラーフィルタＣＦをそれぞれ用いて、公知の方法で液晶パネルを作成して点灯表示し、光漏れの状態を目視により観察した。その結果、実施例２−１〜２−３のカラーフィルタＣＦを用いた液晶パネルでは、いずれも光漏れが観察されなかった。
【実施例３】
【００７９】
続いて、実施例３−１〜３−４及び比較例３−１〜３−３に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、図９は、実施例３−１〜３−４及び比較例３−１〜３−３の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【００８０】
（実施例３−１）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を５ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例３−１のカラーフィルタＣＦを得た。
【００８１】
（実施例３−２）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を１５ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例３−２のカラーフィルタＣＦを得た。
【００８２】
（実施例３−３）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を２０ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例３−３のカラーフィルタＣＦを得た。
【００８３】
（実施例３−４）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を３０ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして実施例３−４のカラーフィルタＣＦを得た。
【００８４】
（比較例３−１）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を１．５ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして比較例３−１のカラーフィルタを得た。
【００８５】
（比較例３−２）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を３ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして比較例３−２のカラーフィルタを得た。
【００８６】
（比較例３−３）
各噴射ノズル８ｂから噴射する純水の圧力を４０ＭＰａとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行ったこと以外は、実施例１−１と同様にして比較例３−３のカラーフィルタを得た。
【００８７】
（評価結果）
実施例３−１〜３−４のカラーフィルタＣＦをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、実施例３−１〜３−４のカラーフィルタＣＦには残渣や異物が残っていなかった。また、実施例３−１〜３−４のカラーフィルタＣＦでは、図９に示されるように、遮光層１０４の縦断面形状が「庇部無し」又は「庇部は無いが、角部が若干削り取られている」状態であり、遮光層１０４のパターニング状態が「幅が均一」、「幅がほぼ均一」又は「幅がやや細い」状態であった。以上より、実施例３−１〜３−４におけるカラーフィルタＣＦの品質の評価結果としては、「Ａ：極めて良好」又は「Ｂ：ほぼ良好」であった。
【００８８】
一方、比較例３−１〜３−３のカラーフィルタをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、比較例３−１〜３−３のカラーフィルタには複数箇所において残渣が残っていた。また、比較例３−１〜３−３のカラーフィルタでは、図９に示されるように、遮光層の縦断面形状が「かなり庇部が残っている」又は「庇部は無いが、角部や底部が激しく削り取られている」状態であり、遮光層のパターニング状態が「幅が不均一」であった。そして、カラーフィルタの品質の評価結果としては、「Ｃ：品質に問題あり」であった。
【００８９】
また、実施例３−１〜３−４のカラーフィルタＣＦ及び比較例３−１〜３−３のカラーフィルタをそれぞれ用いて、公知の方法で液晶パネルを作成して点灯表示し、光漏れの状態を目視により観察した。その結果、実施例３−１〜３−４のカラーフィルタＣＦを用いた液晶パネルでは、いずれも光漏れが観察されなかった。一方、比較例３−１〜３−３のカラーフィルタを用いた液晶パネルでは、光漏れが観察された。
【実施例４】
【００９０】
続いて、実施例４−１〜４−３に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、図１０は、実施例４−１〜４−３の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【００９１】
（実施例４−１）
各噴射ノズル８ｂから噴射される純水の液滴の平均直径を３μｍとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行った以外は、実施例１−１と同様にして実施例４−１のカラーフィルタＣＦを得た。
【００９２】
（実施例４−２）
各噴射ノズル８ｂから噴射される純水の液滴の平均直径を２０μｍとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行った以外は、実施例１−１と同様にして実施例４−２のカラーフィルタＣＦを得た。
【００９３】
（実施例４−３）
各噴射ノズル８ｂから噴射される純水の液滴の平均直径を２５μｍとして感光性樹脂膜２００の洗浄を行った以外は、実施例１−１と同様にして実施例４−３のカラーフィルタＣＦを得た。
【００９４】
（評価結果）
実施例４−１〜４−３のカラーフィルタＣＦをそれぞれ電子顕微鏡で観察した結果、実施例４−１〜４−３のカラーフィルタＣＦには残渣や異物が残っていなかった。また、実施例４−１〜４−３のカラーフィルタＣＦでは、図１０に示されるように、遮光層１０４の縦断面形状が「庇部無し」、「庇部は無いが、角部がやや削り取られている」又は「僅かに庇部が残っている」であり、遮光層１０４のパターニング状態が「幅が均一」又は「幅がほぼ均一」であった。以上より、実施例４−１〜４−３におけるカラーフィルタＣＦの品質の評価結果としては、「Ａ：極めて良好」又は「Ｂ：ほぼ良好」であった。さらに、実施例４−１〜４−３のカラーフィルタをそれぞれ用いて、公知の方法で液晶パネルを作成して点灯表示し、光漏れの状態を目視により観察した。その結果、実施例４−１〜４−３のカラーフィルタＣＦを用いた液晶パネルでは、いずれも光漏れが観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本実施形態に係るカラーフィルタを模式的に示す縦断面図である。
【図２】本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を実施するための製造システムの概要を示す図である。
【図３】現像された感光性樹脂の一例を示す縦断面図である。
【図４】洗浄装置の概略斜視図である。
【図５】洗浄装置の上面図である。
【図６】洗浄装置を透明基板の搬送方向から見た洗浄装置の側面図である。
【図７】実施例１−１〜１−２４及び比較例１−１〜１−２の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【図８】実施例２−１〜２−３の各実施条件を示す表である。
【図９】実施例３−１〜３−４及び比較例３−１〜３−３の各実施条件及びその評価結果を示す表である。
【図１０】実施例４−１〜４−３の各実施条件を示す表である。
【符号の説明】
【００９６】
１…カラーフィルタの製造システム、２…レジスト成膜装置、４…露光装置、６…現像装置、８…洗浄装置、８ｂ…噴射ノズル、８ｅ…スプレーパターン、１００…透明基板、１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ…着色樹脂領域、１０４…遮光層、１０６…保護層、１０８…透明電極層、１１０…スペーサ、２００…感光性樹脂膜、２００ａ…庇部、ＣＦ…カラーフィルタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された遮光剤を含有する感光性樹脂膜の所定部分を露光する露光工程と、
前記感光性樹脂膜のうち露光部分以外の部分を除去する現像工程と、
複数の噴射ノズルから前記基板に対して前記基板上における各スプレーパターンが紡錘形となるように洗浄液を噴射して、前記感光性樹脂膜を洗浄する洗浄工程とを備え、
前記洗浄工程では、
前記洗浄液を前記各噴射ノズルから５〜３５ＭＰａの圧力で前記基板に噴射させ、
前記基板の進行方向と前記各スプレーパターンの長手方向とが成す角度θが４５°≦θ≦８５°の関係を満たし、
前記基板における前記各スプレーパターンの長手方向の長さをＡとしたときに、隣り合う２つの前記噴射ノズルにおける前記基板の進行方向から見たときの前記各スプレーパターン同士の重なる幅Ｘがそれぞれ（１／４）Ａｓｉｎθ≦Ｘ≦（３／５）Ａｓｉｎθの関係を満たすカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記洗浄液を前記各噴射ノズルから５〜２０ＭＰａの圧力で前記基板に噴射させる請求項１に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記洗浄液を前記各噴射ノズルから５〜１５ＭＰａの圧力で前記基板に噴射させる請求項２に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記洗浄液の液滴の平均直径が５〜２０μｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記洗浄液が純水である請求項１〜４のいずれか一項に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
非スピン式スリットコーターダイを用いて前記感光性樹脂膜を形成する工程を更に備える請求項１〜５のいずれか一項に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記基板における前記各スプレーパターンの長手方向の長さＡが、５０ｍｍ≦Ａ≦３００ｍｍの関係を満たす請求項１〜６のいずれか一項に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載された方法により製造されたカラーフィルタ。
【請求項１】
基板上に形成された遮光剤を含有する感光性樹脂膜の所定部分を露光する露光工程と、
前記感光性樹脂膜のうち露光部分以外の部分を除去する現像工程と、
複数の噴射ノズルから前記基板に対して前記基板上における各スプレーパターンが紡錘形となるように洗浄液を噴射して、前記感光性樹脂膜を洗浄する洗浄工程とを備え、
前記洗浄工程では、
前記洗浄液を前記各噴射ノズルから５〜３５ＭＰａの圧力で前記基板に噴射させ、
前記基板の進行方向と前記各スプレーパターンの長手方向とが成す角度θが４５°≦θ≦８５°の関係を満たし、
前記基板における前記各スプレーパターンの長手方向の長さをＡとしたときに、隣り合う２つの前記噴射ノズルにおける前記基板の進行方向から見たときの前記各スプレーパターン同士の重なる幅Ｘがそれぞれ（１／４）Ａｓｉｎθ≦Ｘ≦（３／５）Ａｓｉｎθの関係を満たすカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記洗浄液を前記各噴射ノズルから５〜２０ＭＰａの圧力で前記基板に噴射させる請求項１に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記洗浄液を前記各噴射ノズルから５〜１５ＭＰａの圧力で前記基板に噴射させる請求項２に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記洗浄液の液滴の平均直径が５〜２０μｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記洗浄液が純水である請求項１〜４のいずれか一項に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
非スピン式スリットコーターダイを用いて前記感光性樹脂膜を形成する工程を更に備える請求項１〜５のいずれか一項に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記基板における前記各スプレーパターンの長手方向の長さＡが、５０ｍｍ≦Ａ≦３００ｍｍの関係を満たす請求項１〜６のいずれか一項に記載されたカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載された方法により製造されたカラーフィルタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１９３０２９（Ｐ２００７−１９３０２９Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０２１２（Ｐ２００６−１０２１２）
【出願日】平成１８年１月１８日（２００６．１．１８）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１８日（２００６．１．１８）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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