(57)【要約】【課題】各着色フィルタ形成後にポストベーク処理が施されたガラス基板の周辺端面のレジスト残渣を完全に除去することができるガラス基板端面レジスト残渣除去装置及びそれを用いたカラーフィルタ基板の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】ガラス基板端面レジスト残渣除去装置１００は、低圧ＵＶランプ１０と楕円反射鏡２０と遮光板３０とを備えた構成になっており、低圧ＵＶランプ１０からの紫外線は、楕円反射鏡２０にて一点に集光し、集光高さがガラス基板厚とほぼ同じになるように設定されている。【選択図】図１
2008198768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上の感光層をパターン露光、現像等のパターニング処理、ポストベークを行って所定のパターンが形成されたガラス基板の周辺端面のレジスト残渣を除去するレジスト残渣除去装置であって、
少なくとも低圧ＵＶランプと楕円反射鏡と遮光板とを備えたことを特徴とするガラス基板端面レジスト残渣除去装置。
【請求項２】
少なくともガラス基板上の着色感光層をパターン露光、現像等のパターニング処理、ポストベークを行ってブラックマトリクス及び着色フィルタを形成するカラーフィルタ基板の製造方法において、
ガラス基板上の着色感光層をパターン露光、現像等のパターニング処理し、ポストベークを行った後に、請求項１に記載の基板端面レジスト残渣除去装置を用いてパターンが形成されたガラス基板端面のレジスト残渣を除去することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板端面のレジスト残渣を除去するガラス基板端面レジスト残渣除去装置に関し、特に、ブラックマトリクス、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ等の着色フィルタが形成されたガラス基板の端面のレジスト残渣を除去することができるガラス基板端面レジスト残渣除去装置及びそれを用いたカラーフィルタ基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型カラーテレビ、ノートパソコン、携帯用電子機器の増加に伴い、液晶ディスプレイ、特にカラー液晶ディスプレイパネルの需要の増加はめざましいものがある。
カラー液晶ディスプレイパネルは、カラーフィルタ基板と、液晶と、駆動素子と、光学フィルムとから構成されている。
【０００３】
カラー液晶ディスプレイパネルに用いられるカラーフィルタ基板は、ガラス基板上に、ブラックマトリックス、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ等からなる着色フィルタ、柱状スペーサー等がフォトマスクを用いたパターン露光、現像等のパターニング処理を行うフォトリソグラフィープロセスを経て形成される。
【０００４】
以下、フォトリソグラフィープロセスを用いたカラーフィルタ基板の製造方法について説明する。
図４（ａ）〜（ｈ）は、カラーフィルタ基板の製造方法の一例を示す部分模式構成断面図である。
まず、ガラス基板１１１上にアクリル系樹脂にカーボンブラックを分散した黒色の感光性樹脂溶液をスピンナー等にて塗布し、黒色感光層２１１を形成し（図４（ａ）参照）、パターン露光、現像等のパターニング処理、ポストベークを行って、ブラックマトリクス２１１ａを形成する（図４（ｂ）参照）。
【０００５】
次に、アクリル系の感光性樹脂に赤色顔料を分散した赤色感光性樹脂溶液をブラックマトリクス２１１ａが形成されたガラス基板１１１上にスピンナー等を用いて塗布し、赤色感光層２３１を形成し（図４（ｃ）参照）、所定のフォトマスクを使ってパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理、ポストベークを行って、赤色フィルタ２３１Ｒを形成する（図４（ｄ）参照）。
【０００６】
次に、アクリル系の感光性樹脂に緑色顔料を分散した緑色感光性樹脂溶液をブラックマトリクス２１１ａ及び赤色フィルタ２３１Ｒが形成されたガラス基板１１１上にスピンナー等を用いて塗布し、緑色感光層２３２を形成し（図４（ｅ）参照）、所定のフォトマスクを使ってパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理、ポストベークを行って、緑色フィルタ２３２Ｇを形成する（図４（ｆ）参照）。
【０００７】
次に、アクリル系の感光性樹脂に青色顔料を分散した青色感光性樹脂溶液をブラックマトリクス２１１ａ、赤色フィルタ２３１Ｒ及び緑色フィルタ２３２Ｇが形成されたガラス基板１１１上にスピンナー等を用いて塗布し、青色感光層２３３を形成し（図４（ｇ）参照）、所定のフォトマスクを使ってパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理、ポストベークを行って、青色フィルタ２３３Ｂを形成し、ブラックマトリクス２１１ａが形成されたガラス基板１１１上に赤色フィルタ２３１Ｒ、緑色フィルタ２３２Ｇ及び緑色フィルタ２３３Ｂからなる着色フィルタ２３０を形成する（図４（ｈ）参照）。
さらに、必要に応じて、透明電極、柱状スペーサを形成する。
【０００８】
上記カラーフィルタ基板の製造工程で、黒色感光層２１１、赤色感光層２３１、緑色感光層２３２及び青色感光層２３３等の感光層が形成された塗布基板では、着色レジストをガラス基板上に全面塗布する際、通常スピンコートにて行うため、塗布基板の周辺縁部（１〜５ｍｍ）にレジスト盛り上がりが形成されるため、パターン露光工程以降の工程で、塗布基板とフォトマスクとのギャップ設定がうまくいかなかったり、盛り上がりレジストが欠けて異物等の欠陥として塗布基板上に付着する等の不具合が発生する。
【０００９】
上記不具合を防止するために、塗布基板端面の感光層を除去することが行われており、ガラス基板にレジストを塗布して感光層を形成した塗布基板の周縁部の感光層を除去する基板処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
これは、ガラス基板に着色レジストを塗布した塗布基板の周縁部の感光層を４個のリムーバーヘッドにて、除去液（シンナー）等を吐出しながら塗布基板の各辺に沿って移動し、塗布基板の周縁部に付着した余分の感光層を除去しようというものである。
【００１１】
また、塗布基板周辺部のレジストは非パターン部であるため、現像を経た後は本来除去されるはずの部分であるが、基板周辺部、とりわけ四隅のコーナー部は現像を経た後も微小なレジスト残渣が発せし易い。
【００１２】
この微小なレジスト残渣は、洗浄工程（特にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）ベーパー洗浄）において溶けだし、着色フィルタ部にシミ・汚れ等の不良を発生させてしまうことがある。
【００１３】
この微小なレジスト残渣を除去するために、上記塗布基板にパターン露光、現像等のパターニング処理を行った後基板周辺部にオゾンガスと紫外線を照射する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１４】
これは、上記カラーフィルタ製造工程のうち、着色レジストを塗布して塗布基板を作製し、パターン露光、現像等のパターニング処理した後、オゾンガスと紫外線を照射により基板周辺部のレジスト残渣を取り除こうというものである。
【００１５】
しかしながら、上記カラーフィルタ基板の製造工程で、黒色感光層２１１、赤色感光層２３１、緑色感光層２３２及び青色感光層２３３等の感光層が形成された塗布基板では、塗布基板の周辺端面にもレジストが付着する。
ガラス基板の周辺端面に付着したレジストは、パターン露光、現像等のパターニング処理工程で除去されるが、一部除去されないでガラス基板の周辺端面にレジスト残渣として残り、ガラス基板周辺端面のレジスト残渣は残ったままの状態で、着色フィルタ工程が繰り返される。
【００１６】
ガラス基板周辺端面のレジスト残渣は、使用されるガラス基板は、断裁、面取りした後砥石等で研磨処理が施されているが、端面の表面粗度は粗く、微小な凹凸があるため、レジスト残渣がからみついた状態になり、通常の現像処理では除去が困難である。
【００１７】
また、ポストベーク前であれば、ガラス基板周辺端面のレジスト残渣は、溶剤、アルカリ溶液で除去可能であるが、パターンが形成されたポストベーク前のガラス基板を端面のレジスト残渣除去するために、溶剤、アルカリ溶液にさらすことは、新たな異物等の付着、汚れ等が発生し好ましくない。
【００１８】
また、ポストベーク後に発生したガラス基板周辺端面のレジスト残渣は、軸付砥石を使用して、物理的に除去できるが、最近のガラス基板の大型化に対しては、多大な時間と労力を要し、問題となっている。
【特許文献１】特開２００１−０４４１１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１０００２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたものであり、各着色フィルタ形成後にポストベーク処理が施されたガラス基板の周辺端面のレジスト残渣を完全に除去することができるガラス基板端面レジスト残渣除去装置及びそれを用いたカラーフィルタ基板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】
【００２０】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず、請求項１においては、ガラス基板上の感光層をパターン露光、現像等のパターニング処理、ポストベークを行って所定のパターンが形成されたガラス基板の周辺端面のレジスト残渣を除去するレジスト残渣除去装置であって、
少なくとも低圧ＵＶランプと楕円反射鏡と遮光板とを備えたことを特徴とするガラス基板端面レジスト残渣除去装置としたものである。
【００２１】
また、請求項２においては、少なくともガラス基板上の着色感光層をパターン露光、現像等のパターニング処理し、ポストベークを行ってブラックマトリクス及び着色フィルタを形成するカラーフィルタ基板の製造方法において、
ガラス基板上の着色感光層をパターン露光、現像等のパターニング処理、ポストベークを行った後に、請求項１に記載の基板端面レジスト残渣除去装置を用いてパターンが形成されたガラス基板端面のレジスト残渣を除去することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のガラス基板端面レジスト残渣除去装置は、ＵＶランプと楕円反射鏡と遮光板とを備えているので、ガラス基板端面以外には紫外線が照射されないため、安全に、効率よくガラス基板端面のレジスト残渣を除去することができる。
また、カラーフィルタ基板の製造方法に、本発明のガラス基板端面レジスト残渣除去装置を用いることにより、ガラス基板端面のレジスト残渣を効率よく除去でき、品質的に安定したカラーフィルタ基板を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
図１（ａ）は、本発明のガラス基板端面レジスト残渣除去装置の一実施例を示す模式図である。
図１（ｂ）は、図１（ａ）のガラス基板端面レジスト残渣除去装置をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。
本発明のガラス基板端面レジスト残渣除去装置１００は、低圧ＵＶランプ１０と楕円反射鏡２０と遮光板３０とを備えた構成になっており、低圧ＵＶランプ１０からの紫外線は、楕円反射鏡２０にて一点に集光し、集光高さがガラス基板厚とほぼ同じになるように設定されている。
【００２４】
また、楕円反射鏡２０から反射した紫外線はほとんどが焦点面に集光されるが、低圧ＵＶランプ１０が点光源でないため、焦点面以外に紫外線が放射されるのを防止するため、遮光板３０を設けている。
この遮光板３０の先端部は焦点面となっていると同時に、ガラス基板端面の当て治具的な役目を果たし、着色パターンが形成され、ポストベーク後のガラス基板をガラス基板端面レジスト残渣除去装置にセットする際の当てとして利用でき、ガラス基板端面を効率よくセットできる。
【００２５】
以下本発明のガラス基板端面レジスト残渣除去装置１００を用いたカラーフィルタ基板の製造方法について説明する。
図２（ａ）〜（ｆ）及び図３（ｇ）〜（ｌ）は、ガラス基板端面レジスト残渣除去装置１００を用いたカラーフィルタ基板の製造方法の一実施例を示す模式部分構成断面図である。
まず、まず、ガラス基板４１上にアクリル系樹脂にカーボンブラックを分散した黒色感光性樹脂溶液をスピンナー等により塗布、乾燥して、黒色感光層５１を形成する（図２（ａ）参照）。
【００２６】
次に、所定のパターンが形成された露光マスクを使ってパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理を行って、ガラス基板４１上の所定位置にブラックマトリクス５１ａを形成し、２３０℃３０分のポストベークを行って、ガラス基板４１上にブラックマトリクス５１ａが形成されたブラックマトリクス基板５０を作製する（図２（ｂ）参照）。
【００２７】
次に、本発明のガラス基板端面レジスト残渣除去装置１００を用いて、ブラックマトリクス基板５０の４端面のレジスト残渣を除去する（図２（ｃ）参照）。
ここで、レジスト残渣の除去条件としては、９０Ｗの低圧ＵＶランプを使用した場合レジスト残渣を除去できる時間は２０〜４０秒である。
【００２８】
次に、アクリル系の感光性樹脂に着色顔料（例えば、ジアントラキノン系顔料）を分散した赤色感光性樹脂溶液をスピンナーを用いてブラックマトリクス基板５０上に塗布して赤色感光層６１を形成する（図２（ｄ）参照）。。
【００２９】
所定のパターンが形成された露光マスクを使って露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、赤色フィルタ６１Ｒを形成し、２３０℃３０分のポストベークを行って、ガラス基板４１上にブラックマトリクス５１ａと赤色フィルタ６１Ｒとが形成されたフィルタ基板６０を作製する（図２（ｅ）参照）。
【００３０】
次に、本発明のガラス基板端面レジスト残渣除去装置１００を用いて、ブラックマトリクス５１ａと赤色フィルタ６１Ｒとが形成されたフィルタ基板６０の４端面のレジスト残渣を除去する（図２（ｆ）参照）。
ここで、レジスト残渣の除去条件としては、９０Ｗの低圧ＵＶランプを使用した場合レジスト残渣を除去できる時間は２０〜４０秒程度である。
【００３１】
次に、アクリル系の感光性樹脂に着色顔料（例えば、フタロシアニングリーン系顔料）を分散した緑色感光性樹脂溶液をスピンナーを用いてフィルタ基板７０上に塗布して緑色感光層６２を形成する（図３（ｇ）参照）。
【００３２】
所定のパターンが形成された露光マスクを使ってパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、緑色フィルタ６２Ｇを形成し、２３０℃３０分のポストベークを行って、ガラス基板４１上にブラックマトリクス５１ａと赤色フィルタ６１Ｒと緑色フィルタ６２Ｇとが形成されたフィルタ基板７０を作製する（図３（ｈ）参照）。
【００３３】
次に、本発明のガラス基板端面レジスト残渣除去装置１００を用いて、ブラックマトリクス５１ａと赤色フィルタ６１Ｒと緑色フィルタ６２Ｇとが形成されたフィルタ基板７０の４端面のレジスト残渣を除去する（図３（ｉ）参照）。
ここで、レジスト残渣の除去条件としては、９０Ｗの低圧ＵＶランプを使用した場合レジスト残渣を除去できる時間は２０〜４０秒程度である。
【００３４】
次に、アクリル系の感光性樹脂に着色顔料（例えば、フタロシアニンブルー系顔料）を分散した青色感光性樹脂溶液をスピンナーを用いてフィルタ基板７０上に塗布して青色感光層６３を形成する（図３（ｊ）参照）。
【００３５】
所定のパターンが形成された露光マスクを使ってパターン露光し、現像等の一連のパターニング処理を行って、青色フィルタ６３Ｂを形成し、２３０℃３０分ののポストベークを行って、ガラス基板４１上にブラックマトリクス５１ａと赤色フィルタ６１Ｒと緑色フィルタ６２Ｇと青色フィルタ６３Ｂからなる着色フィルタ８０が形成されたカラーフィルタ基板９０を作製する（図３（ｋ）参照）。
【００３６】
次に、本発明のガラス基板端面レジスト残渣除去装置１００を用いて、ガラス基板４１上にブラックマトリクス５１ａと赤色フィルタ６１Ｒと緑色フィルタ６２Ｇと青色フィルタ６３Ｂとが形成されたフィルタ基板９０の４端面のレジスト残渣を除去する（図３（ｉ）参照）。
ここで、レジスト残渣の除去条件としては、９０Ｗの低圧ＵＶランプを使用した場合レジスト残渣を除去できる時間は２０〜４０秒程度である。
【００３７】
以上の工程で、ガラス基板端面のレジスト残渣が除去されたブラックマトリクス基板５０、フィルタ基板６０、フィルタ基板７０、フィルタ基板９０を得ることができ、各基板をＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ベーパー洗浄を行っても、着色フィルタ部にシミ、汚れ等の不良が発生することはない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は、本発明のガラス基板端面レジスト残渣除去装置の一実施例を示す模式構成図である。（ｂ）は、（ａ）のガラス基板端面レジスト残渣除去装置をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法の一実施例の工程の一部を示す模式部分構成断面図である。
【図３】（ｇ）〜（ｌ）は、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法の一実施例の工程の一部を示す模式部分構成断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、従来のカラーフィルタ基板の製造方法の一例を示す模式部分構成断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０……低圧ＵＶランプ
２０……楕円反射鏡
３０……遮光板
４１、１１１……ガラス基板
５０……ブラックマトリクス基板
６０、７０、９０……フィルタ基板
５１、２１１……黒色感光層
５１ａ、２１１ａ……ブラックマトリクス
６１、２３１……赤色感光層
６１Ｒ、２３１Ｒ……赤色フィルタ
６２、２３２……緑色感光層
６２Ｇ、２３２Ｇ……緑色フィルタ
６３、２３３……青色感光層
６３Ｂ、２３３Ｂ……青色フィルタ
８０、２３０……着色フィルタ
１００……ガラス基板端面レジスト残渣除去装置
【図１】
2008198768.tif 000003
【図２】
2008198768.tif 000004
【図３】
2008198768.tif 000005
【図４】
2008198768.tif 000006