(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置用カラーフィルタの製造に用いる、スピンナー塗布法により塗布された着色樹脂を材料として形成されたブラックマトリックスと前記ブラックマトリックスのパターンと同時に形成された位置確認用マーカーとを有し、スピンナー塗布時に基板周縁に形成される前記着色樹脂からなるビーズを溶解して除去されたブラックマトリックス基板において、
前記溶解して除去されるビーズの幅より基板の内側に、前記位置確認用マーカーを形成していることを特徴とするブラックマトリックス基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタの製造に用いるブラックマトリックス基板に関するものであり、特に、ブラックマトリックスを形成する材料に着色樹脂を用いても位置確認用マーカーが消失しないブラックマトリックス基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法としては、先ず、基板上にブラックマトリックスを形成してブラックマトリックス基板を製造し、次に、このブラックマトリックス基板上のブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成しカラーフィルタを製造するといった方法が広く用いられている。
【０００３】
このブラックマトリックス基板の製造には、基板上にブラックマトリックスの材料としてのクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯX ）などの金属、もしくは金属化合物を薄膜状に成膜し、成膜された薄膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いてエッチングレジストパターンを形成し、次に、成膜された金属薄膜の露出部分のエッチング及びエッチングレジストパターンの剥膜を行い、Ｃｒ、ＣｒＯX などの金属薄膜からなるブラックマトリックスを形成するといった方法がとられている。
そして、このブラックマトリックスの形成時には、ブラックマトリックスのパターンの形成と同時に、着色画素を形成する際の位置合わせに用いるブラックマトリックスの位置確認用マーカーも形成される。
【０００４】
この際、フォトレジストを基板上に塗布する方法としては、ロールコート法、ディップ法、スプレイ法、スピンナー法などが用いられている。
図３（イ）、（ロ）、（ハ）はスピンナー法によりフォトレジストが基板上に塗布された際のフォトレジスト膜の状態を示す説明図である。
図３（イ）は基板上に塗布されたフォトレジスト膜の状態を示す平面図であり、図３（ロ）は図３（イ）のＸ−Ｘ’断面図、図３（ハ）は図３（イ）のＹ−Ｙ’断面図である。
【０００５】
図３（ロ）、（ハ）に示すように、スピンナー法によりフォトレジストが基板（１）上に塗布された際のフォトレジスト膜（２）は、基板（１）の周縁部（６）において、その膜厚が周縁部以外の部分より厚くなるものである。また、基板（１）の端面部（７）においても、フォトレジストが塗布されてしまうものである。図３（ロ）の４は、その塗布された状態を示したものである。
【０００６】
上記、基板（１）の周縁部（６）における膜厚の大きい状態の部分をビーズ（３）と称している。
そして、このような周縁部（６）におけるビーズ（３）の発生は、フォトレジストを基板上に塗布する前記の各種方法の中では、スピンナー法による塗膜において著しい傾向を示すものである。
【０００７】
このようなビーズ（３）は、このままの状態では画像形成時における、例えば、露光用フォトマスクと基板を密着させる際に、密着が不完全になる原因となることがある。
また、このようなビーズ（３）は、非露光部であるので硬化せず画像形成時における露光後の現像処理によって本来溶解されるものではあるが、現像処理後においても、その一部が残ってしまう。こうして残存したビーズは、例えば、表示装置用基板を作成する後工程において、ビーズの成分が溶出し表示装置用基板を作成する後工程に悪影響を及ぼすことがある。
また、このような現像処理後においても、その一部が残ってしまうビーズは、例えば、表示装置用基板を作成する後工程において、表示装置を構成している基板間の間隙を正確に設定することができなくなる、といった問題を引き起こす原因となるものである。
【０００８】
しかし、ブラックマトリックス基板の製造において用いるポジ型のフォトレジストでは、発生するビーズ（３）は小さなものであり、また、上記のように、金属薄膜のエッチング後には剥膜されてしまうので、このようなビーズによる問題を引き起こすことはない。
【０００９】
図４は、このようにして得られたブラックマトリックス基板を説明する平面図である。図４に示すように、ブラックマトリックス基板は、基板（４１）上に金属薄膜のブラックマトリックスのパターン（４２）、及びブラックマトリックスの位置確認用マーカー（４３）が形成されたものであり、位置確認用マーカー（４３）はビーズの影響を受けずに基板の周縁部に形成されている。
そして、位置確認用マーカーの幅（Ａ）は１ｍｍ程度のものである。
【００１０】
さて、液晶表示装置としては、公害面から液晶表示装置を構成する材料にＣｒ系金属の使用を廃止する方向にあり、ブラックマトリックス基板の製造においてもクロム、酸化クロムなどの金属に代わる材料の使用が要望されている。
そこで、安全に安価にブラックマトリックス基板を製造する方法として、着色樹脂、例えば、着色感光性樹脂を用いたブラックマトリックス基板の製造へと移行しはじめた。
【００１１】
着色樹脂、例えば、着色感光性樹脂を用いたブラックマトリックスの形成においては、前記発生するビーズ（３）の幅、高さが、ポジ型のフォトレジストに比較し大きくなる傾向にあり、また、着色感光性樹脂そのものがブラックマトリックスのパターン及び位置確認用マーカーとなるものであり、前記金属薄膜のブラックマトリックス形成におけるエッチングレジストパターンのように剥膜されることはないので、基板の周縁部にはビーズが残ってしまう。
【００１２】
すなわち、ビーズが残ってしまうことによる、前記露光用フォトマスクと基板を密着させる際の密着の不完全さなどの不具合なことが発生することになる。
従って、着色感光性樹脂を用いてブラックマトリックスを形成する際には、ビーズを除去するために、例えば、着色感光性樹脂が基板上に塗布された直後において、或いは、パターンが露光され現像される直前において、基板の周縁部のビーズを溶解して除去する方法が採用されている。
【００１３】
図５は、従来法によるビーズを除去する装置の一例を説明する断面図である。図５に示すように、ビーズ除去装置（１１）の着色感光性樹脂を溶解する液は、パイプ（１２）から供給され斜線部分に滞留される。着色感光性樹脂が塗布された基板（１）は、この斜線部分に挿入され着色感光性樹脂を溶解する液により基板（１）の周縁部のビーズ（３）、及び端面部の着色感光性樹脂が溶解されるようになっている。
そして、パイプ（１３）、（１４）からのエアーは着色感光性樹脂を溶解する液と共に排出される。矢印はエアー及び排出される着色感光性樹脂を溶解する液を示している。
【００１４】
図６は、このようなビーズ除去装置（１１）が使用される状態を説明する平面図である。ビーズ除去装置（１１）によって、先ず基板（１）のａ辺、ｂ辺のビーズが除去され、次に基板（１）のｃ辺、ｄ辺のビーズが除去される。
しかし、このようなビーズ除去装置（１１）が使用されると、基板の周縁部のビーズ（３）の除去と同時に、ブラックマトリックスの位置確認用マーカーが形成される部分の着色感光性樹脂も除去され、或いは、露光された後、現像によって位置確認用マーカーが形成される部分の着色感光性樹脂も除去されてしまうといった問題、すなわち、位置確認用マーカーが消失・除去され、形成されないといった問題がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ブラックマトリックスを形成する材料として、着色樹脂、例えば、着色感光性樹脂を用いた際に、基板の周縁部のビーズを除去する処理をビーズ除去装置によって行っても、ブラックマトリックスの位置確認用マーカーが消失・除去されずに形成されるブラックマトリックス基板を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタの製造に用いる、スピンナー塗布法により塗布された着色樹脂を材料として形成されたブラックマトリックスと前記ブラックマトリックスのパターンと同時に形成された位置確認用マーカーとを有し、スピンナー塗布時に基板周縁に形成される前記着色樹脂からなるビーズを溶解して除去されたブラックマトリックス基板において、
前記溶解して除去されるビーズの幅より基板の内側に、前記位置確認用マーカーを形成していることを特徴とするブラックマトリックス基板である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明によるブラックマトリックス基板の一実施例を示す平面図である。図１に示すように、本発明によるブラックマトリックス基板は、基板（５１）上にブラックマトリックスのパターン（５２）、及びブラックマトリックスの位置確認用マーカー（５３）が着色樹脂、例えば、着色感光性樹脂によって形成されたものである。
本発明によるブラックマトリックス基板は、位置確認用マーカー（５３）が基板周縁より、例えば、８ｍｍ以上内側（Ｂ）の位置に形成されている。この８ｍｍの幅が、スピンナー塗布法により形成される厚盛りビーズの最大幅に対応している。
【００１８】
図２（イ）、（ロ）、（ハ）は、本発明によるブラックマトリックス基板を製造する工程を断面で示す説明図である。
図２（イ）は、基板（５１）上に着色感光性樹脂（５４）が塗布された状態を示すものであるが、基板（５１）の周縁部において前述のビーズ（５５）が発生している。
【００１９】
図２（ロ）は、ビーズ除去装置によって基板（５１）の周縁部のビーズ（５５）が溶解・除去された状態を示すものである。このビーズ除去は、着色感光性樹脂（５４）が基板（５１）上に塗布された直後、或いは、ブラックマトリックスのパターン（５２）及び位置確認用マーカー（５３）が露光された後、現像される直前に行われるものである。
図２（ロ）に示すように、基板（５１）の周縁部においてはビーズ（５５）及び着色感光性樹脂（５４）が溶解・除去されている。
【００２０】
図２（ハ）は、ブラックマトリックスのパターン（５２）及び位置確認用マーカー（５３）が露光及び現像された後の、ブラックマトリックスのパターン（５２）及び位置確認用マーカー（５３）が形成された状態、すなわち、ブラックマトリックス基板として製造された状態を示すものである。
図２（ハ）に示すように、位置確認用マーカー（５３）は、基板（５１）の周縁より８ｍｍ以上内側（Ｂ）に位置しているので、ビーズ除去装置によって溶解・除去されることなく形成されている。
【００２１】
上記のように、本発明によるブラックマトリックス基板は、ブラックマトリックスを形成する材料として着色樹脂を用いたものであるが、基板の周縁部においてビーズが除去されたブラックマトリックス基板となり、かつ、位置確認用マーカーが消失・除去されずに形成されたブラックマトリックス基板となる。
従って、着色画素を形成する際の位置合わせは、支障なく正確にできるものとなる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、スピンナー塗布法により塗布された着色樹脂を材料として形成されたブラックマトリックスと前記ブラックマトリックスのパターンと同時に形成された位置確認用マーカーとを有し、スピンナー塗布時に基板周縁に形成される前記着色樹脂からなるビーズを溶解して除去されたブラックマトリックス基板において、前記溶解して除去されるビーズの幅より基板の内側に、前記位置確認用マーカーを形成しているので、基板の周縁部のビーズを除去する処理をビーズ除去装置によって行っても、ブラックマトリックスの位置確認用マーカーが消失・除去されずに形成されるブラックマトリックス基板となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるブラックマトリックス基板の一実施例を示す平面図である。
【図２】（イ）、（ロ）、（ハ）は、本発明によるブラックマトリックス基板を製造する工程を断面で示す説明図である。
【図３】（イ）、（ロ）、（ハ）はスピンナー法によりフォトレジストが基板上に塗布された際のフォトレジスト膜の状態を示す説明図である。
【図４】従来法によるブラックマトリックス基板を説明する平面図である。
【図５】従来法によるビーズを除去する装置の一例を説明する断面図である。
【図６】ビーズ除去装置が使用される状態を説明する平面図である。
【符号の説明】
１、４１、５１…基板
２…フォトレジスト膜
３、５５…ビーズ
４…端面部のフォトレジスト膜
６…周縁部
７…端面部
１１…ビーズ除去装置
１２、１３、１４…パイプ
４２、５２…ブラックマトリックスのパターン
４３、５３…ブラックマトリックスの位置確認用マーカー
５４…着色感光性樹脂
Ａ…従来法による位置確認用マーカーの幅
Ｂ…本発明による位置確認用マーカーの位置で、基板周縁より８ｍｍ以上内側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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