[發明專利]著色感光性組合物用堿顯影液、圖像形成方法、濾色器及液晶顯示裝置

有效

• 申請號: 200910140247.2
• 申請日: 2009-07-09
• 公開（公告）號: CN101639634A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 田中光利;長田崇一郎
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: G03F7/32
• 分類號: G03F7/32;G03F7/30;G02B5/20;G02F1/1335
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 周 欣;陳建全

技術領域

本發明涉及在使用了著色感光性組合物的圖案圖像的形成工序中使用 的堿顯影液、使用了該堿顯影液的圖像形成方法、用該方法制造的濾色器、 以及液晶顯示裝置。

背景技術

關于彩色液晶顯示器(LCD)的制造方法，已有多種提案。最近，一 般采用如下方法：在玻璃等的透明基板上，設置形成了黑色矩陣和RGB像 素的濾色器，在其上濺射形成銦錫氧化物(ITO)之類的透明導電膜，形成 透明電極，然后在其上形成取向膜，配置液晶。

作為這里使用的濾色器的制造方法，主要有顏料分散法。顏料分散法 是指下述方法：在基板上利用狹縫涂布器等涂布使有機顏料和/或無機顏料 分散而得到的負型著色感光性組合物，形成規定的著色圖案，從而制造濾 色器。

在上述負型著色感光性組合物中，含有作為著色劑的有機顏料和/或無 機顏料，還含有利用紫外線等的曝光而固化的光聚合類材料和堿溶性樹脂 成分。在透明基板上利用狹縫涂布器等涂布該著色感光性組合物，在通過 減壓或加熱來干燥后，形成著色感光性組合物層，用405nm或365nm波長 的放射線將其進行圖案曝光，在顯影工序中除去未曝光部分，從而形成圖 案狀的著色像素，制造濾色器。作為本發明的課題的著色感光性組合物用 堿顯影液，在上述顯影工序中使用。在該顯影工序中要求上述著色感光性 組合物層迅速在堿顯影液中溶解或分散并被除去，同時即使顯影時間略有 延長，曝光了的部分的著色圖案也不會剝離。

迄今為止的堿顯影液為了解決上述問題，一直以來在堿成分以及表面 活性劑上下功夫。例如使用KOH作為堿成分，含有聚氧乙烯二苯乙烯化苯 基醚作為表面活性劑。已公開了下述內容：若在浸漬顯影時使用該液體， 則像素不會缺欠，形成具有清晰的圖案邊緣的像素，在非像素基板上沒有 浮渣(scum)·膜殘留(參照日本特開平7-120935號公報)。

但是，在要求高生產率的制造中的基板顯影工序中，必須使用噴淋顯 影裝置迅速進行顯影處理。在制造的噴淋顯影工序中，采用下述循環顯影 方式：用泵將顯影液從顯影液箱提供給到顯影槽的噴淋部，向基板噴霧顯 影液后，再用盤等接收，將顯影液返回到顯影液箱中。因此，存在如下問 題：在大氣中的二氧化碳等的影響下，顯影液中含有的堿性成分在使用過 程中減少，顯影處理的能力下降等。為了解決該問題，公開了如下技術： 作為堿性成分，使用碳酸鈉和碳酸氫鈉來代替KOH，利用緩沖作用將堿性 成分的堿濃度保持一定(參照日本特開2003-21918號公報)。

另外，伴隨著基板的大型化，認為是由基板上滯留的顯影液量相對增 加而引起的各種問題不斷顯現。其一為：著色感光性組合物因顯影處理而 從基板剝離的剝離片在顯影液槽內浮游，在基板上或著色感光性組合物層 上再粘附而造成污染。認為其原因之一在于：在循環顯影方式中，通過安 裝于顯影箱與配管之間的過濾器向噴淋部輸送顯影液，但該過濾器無法完 全除去循環顯影液中浮游的微小剝離片。

另外，未使用的新鮮顯影液與顯影中使用過的顯影液在顯影能力上有 差異，由此引起的基板面內的顯影不均等也成為問題。

另外，為了提高液晶顯示裝置的對比度、提高顏色再現性，要求使作 為著色感光性組合物的著色劑而使用的顏料的粒子尺寸微細化并提高顏料 濃度。若將著色感光性組合物中含有的顏料微細化并提高顏料濃度，則在 顯影工序中，容易在著色像素的圖案周邊產生基板上的殘渣，要求改良顯 影液。

為了解決這些問題，還提出了被稱為階式(cascade)方式的顯影液的 使用方法(參照日本特開2007-102243號公報)。但是，其不僅需要工序改 造，而且并不能充分解決問題。解決上述問題的顯影液的開發成為市場需 求。

發明內容

本發明的目的在于提供在涂設于基板上的著色感光性組合物層的顯影 工序中在基板上、黑色矩陣上的著色感光性組合物的殘渣少且即使在大型 基板上也無面內顯影不均的顯影液，本發明的目的還在于提供生產率良好 的圖像形成方法。另外，本發明的目的還在于提供即使著色感光性組合物 中含有的顏料被微細化且顏料濃度增加也很少產生殘渣的濾色器，并且本 發明以提供對比度高且顏色再現性良好的液晶顯示裝置為課題。

本發明者進行了潛心開發，其結果發現：利用含有多種特定結構的非 離子表面活性劑和含氫氧化鉀的堿性組合物的堿顯影液，能解決上述技術 問題。以下，對該手段進行具體說明。