JP2001281440A - 遮光膜、その製造方法及びその用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カラーフィルタや有機ＥＬ素子などにおけるブ
ラックマトリックス用として好適な遮光膜、その製造方
法及びその用途を提供する。 【解決手段】焼成により黒色化された樹脂マトリックス
中にチタンブラック２０〜８０重量％を含み、白色光源
を用いて測定される光学密度（ＯＤ値）が、膜厚１.０
μｍにおいて２.５〜４.５である透明基材上に設けられ
た黒色遮光膜、透明基材上にチタンブラックを含むフォ
トレジスト層を設けたのち、リソグラフィー法によりレ
ジストパターンを形成し、次いで１５０〜４００℃で焼
成する上記黒色遮光膜の製造方法、及び透明基材上に上
記黒色遮光膜を介して、断面形状が逆テーパ型のレジス
トパターン層を設けて光学素子用部材を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遮光膜、その製造
方法及びその用途に関する。さらに詳しくは、本発明
は、液晶表示素子などに用いられるカラーフィルタや、
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、エレクトロ
ルミネッセンスを「ＥＬ」と略記する）などにおけるブ
ラックマトリックス用として好適な遮光膜、このものを
効率よく製造する方法、及び該遮光膜を用いた光学素子
用部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、遮光膜は、電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）などに用いられるカラー
フィルタ、あるいは各種の表示素子において欠かせぬも
のとなっている。例えば、カラーフィルタにおいては、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画素間に形成される
ブラックマトリックスとして遮光膜が用いられている。
このブラックマトリックスは、画素間の洩れ光によるコ
ントラスト及び色純度の低下を防止する役割を果たして
いる。また、このような機能を有する遮光膜は、ＥＬ素
子などの各種表示装置において、コントラストを高め、
視認性を向上させるために、よく用いられている。従
来、遮光膜の形成には、主として可染性樹脂をパターニ
ングしたのち、染色する方法が採用されていた。しかし
ながら、この方法においては、複雑な工程を必要とする
上、黒色濃度も十分ではなく、また微細度も不十分であ
るなどの問題があった。そこで、例えば、（１）黒色有
機顔料及び／又は赤、青、緑、紫、黄、シアン、マゼン
タの中から選ばれる少なくとも２種の有機顔料を混合し
て擬似黒色化した混色有機顔料からなる有機系顔料と、
カーボンブラック、酸化クロム、酸化鉄、チタンブラッ
ク、アニリンブラックから選ばれる少なくとも１種の遮
光材と、感光性樹脂とを溶剤中に含有させてなる遮光膜
形成用レジスト（特開平４−１９０３６２号公報）、
（２）アルカリ可溶性樹脂、キノンジアジド化合物、黒
色顔料及び溶剤を含むブラックマトリックス用ポジ型レ
ジスト組成物（特開平６−２３０２１５号公報）などが
提案されている。このようなレジストを適当なマスクを
通して露光し、遮光膜を形成する。しかしながら、かか
るレジストには、露光に用いる活性光線を吸収して、解
像性の低下をもたらし、微細化が不十分であったり、あ
るいは形成される遮光膜の黒色濃度が十分ではないなど
の問題があった。一方、半導体集積回路、フォトマス
ク、フラットパネルディスプレイなどの製造において
は、リフトオフ法によるパターン形成方法が知られてい
る。このリフトオフ法においては、まず、基板上にフォ
トレジスト層を設け、リソグラフィー法により所望形状
のレジストパターンを形成し、次いで該レジストパター
ンを有する基板上に、金属や有機物を蒸着させたのち、
上記レジストパターンを剥離除去することにより、金属
蒸着膜や有機蒸着膜によるパターンが基板上に形成され
る。ところで、レジストパターンを有する基板上に金属
や有機物を蒸着すると、蒸着膜はレジストパターン上及
び基板上に形成されるが、レジストパターンの断面形状
が逆テーパ型であれば、基板上に形成される蒸着膜は、
レジストパターン又はその上に形成される蒸着膜とは独
立の蒸着状態となるため、好ましい。例えば、断面形状
が矩形のレジストパターンの場合、該レジストパターン
の側壁と蒸着膜の側壁とが密着しているため、レジスト
パターンを剥離除去する際、蒸着膜に損傷を与えるおそ
れがある。また、断面形状が逆テーパ型のレジストパタ
ーンの場合、剥離液と該レジストパターンの下部との接
触が容易となり、レジストパターンが剥離されやすいと
いうメリットがある。このようなリフトオフ法によるパ
ターン形成方法においては、基板上に金属蒸着膜や有機
蒸着膜のパターンを形成したのち、逆テーパ型のレジス
トパターンを剥離除去せず、基板上に残したまま、目的
の素子を作製する技術が知られている（特開平８−３１
５９８１号公報）。例えば有機ＥＬ素子の場合、一般に
ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）電極が設けられた透
明基板上に、少なくとも有機発光層を含む有機化合物層
からなる蒸着膜を形成し、さらにその上に陰極を蒸着さ
せることにより作製されるが、この場合、蒸着後に逆テ
ーパ型のレジストパターンを剥離液で剥離除去しようと
すると、上記有機化合物層からなる蒸着膜が、該剥離液
により損傷を受けるという好ましくない事態を招来する
おそれがある。したがって、該逆テーパ型レジストパタ
ーンを剥離除去せずに、残したまま有機ＥＬ素子を作製
するのが有利な場合がある。このように、逆テーパ型の
レジストパターンを残して有機ＥＬ素子などを作製する
場合、基板と該レジストパターンとの絶縁性を高めるた
めに、一般に該基板とレジストパターンとの間に絶縁膜
が介挿される。そして、この絶縁膜が前述の遮光膜（ブ
ラックマトリックス）であるならば、コントラストが高
くなり、視認性の向上が考えられる。上記レジストパタ
ーンと基板との間に介挿する絶縁膜としては、一般に絶
縁性に優れるポリイミド樹脂膜が用いられているが、こ
れを遮光膜とするには黒色化する必要がある。しかしな
がら、黒色化されたポリイミド樹脂膜を、リソグラフィ
ー法により、形成させることは、感光性ポリイミドの保
存安定性及びコストなどの面から困難であり、また、解
像性のよい膜が得られにくい。したがって、逆テーパ型
レジストパターンと基板との間に介挿される絶縁膜を黒
色化し、遮光膜とした例は、これまで知られていないの
が実状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、液晶表示素子などに用いられるカラーフ
ィルタや、有機ＥＬ素子などにおけるブラックマトリッ
クス用として好適な遮光膜、このものを効率よく製造す
る方法、及び該遮光膜を用いた有機ＥＬ素子の基板用な
どとして好適な光学素子用部材を提供することを目的と
してなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、焼成により黒
色化された樹脂マトリックス中にチタンブラックを特定
の割合で含むと共に、特定の光学密度（ＯＤ値）を有す
る黒色薄膜が、遮光膜としてその目的に適合しうるこ
と、このものは、リソグラフィー法により、所定量のチ
タンブラックを含むレジストパターンを形成したのち、
所定の温度で焼成処理することにより、効率よく製造し
うること、そして、透明基板上に上記遮光膜を介して、
断面形状が逆テーパ型のレジストパターン層を設けた光
学素子用部材が有機ＥＬ素子の基板用などとして好適で
あることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明は、（１）焼成により黒
色化された樹脂マトリックス中にチタンブラック２０〜
８０重量％を含み、白色光源を用いて測定される光学密
度（ＯＤ値）が、膜厚１.０μｍにおいて２.５〜４.５
であることを特徴とする透明基材上に設けられた黒色遮
光膜、（２）厚みが０.１〜１０μｍである第１項記載
の黒色遮光膜、（３）透明基材上にチタンブラックを含
むフォトレジスト層を設けたのち、リソグラフィー法に
より所望形状のレジストパターンを形成し、次いで１５
０〜４００℃の温度で焼成処理することを特徴とする第
１項記載の黒色遮光膜の製造方法、（４）透明基材上
に、第１項記載の黒色遮光膜を介して、断面形状が逆テ
ーパ型のレジストパターン層を設けてなる光学素子用部
材、（５）第４項記載の光学素子用部材を基板として用
いたエレクトロルミネッセンス素子、及び（６）透明基
材上に第１項記載の黒色遮光膜からなるブラックマトリ
ックス及び発光層が形成されてなるエレクトロルミネッ
センス素子、を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の遮光膜は、透明基材上に
設けられ、かつ焼成により黒色化された樹脂マトリック
ス中にチタンブラックを含む黒色薄膜からなるものであ
る。上記透明基材としては、例えばガラス板、ポリマー
板等が挙げられる。ガラス板としては、ソーダ石灰ガラ
ス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、
アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホ
ウケイ酸ガラス、石英等が好ましく挙げられる。またポ
リマー板としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、
ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイ
ド、ポリサルフォン等を挙げることができる。これら
は、遮光膜の用途に応じて適宜選択されるが、通常ガラ
ス板が好ましく用いられる。本発明の遮光膜は、これら
の透明基材上に設けられるが、該透明基材は、表面に蒸
着法やスパッタリング法などの方法で形成されてなるパ
ターニングされた透明電極膜を有するものであってもよ
い。また、焼成により黒色化された樹脂マトリックスの
樹脂材料としては、特に制限はなく、熱硬化性樹脂、熱
可塑性樹脂のいずれも用いることができるが、絶縁性を
有するものが好ましい。さらに、該遮光膜は、後述のよ
うに、リソグラフィー法により形成された所望形状のレ
ジストパターンを焼成して黒色化することにより、作製
するのが、寸法精度及び製造の容易さなどの点から有利
であることから、上記樹脂材料としては、従来ポジ型又
はネガ型レジストにおいて、被膜形成成分として慣用さ
れている樹脂を、好ましく挙げることができる。このよ
うな樹脂については、後に詳述する。

【０００６】焼成温度は、樹脂の種類により異なるが、
一般に１５０〜４００℃の範囲で選定される。この温度
が１５０℃未満では黒色化が不十分となるおそれがある
し、４００℃を超えると炭化が進みすぎて、遮光膜が脆
くなり、機械特性が低下する要因となる。遮光膜の黒色
化及び機械特性などを考慮すると、この焼成温度は２０
０〜３５０℃の範囲が好ましく、特に２５０〜３５０℃
の範囲が好ましい。焼成時間は、樹脂の種類や焼成温度
などにより左右され、一概に定めることはできないが、
１〜１０分間程度で十分である。本発明の遮光膜におい
ては、このような焼成により黒色化された樹脂マトリッ
クス中に、チタンブラックが２０〜８０重量％の範囲で
含まれることが必要である。この含有量が２０重量％未
満では遮光膜の黒色化が不十分であって、本発明の目的
が達せられないし、８０重量％を超えると露光に使用す
る活性光線の吸収量が多くなり、レジストパターン形成
における解像性が低下する。黒色化及び解像性などを考
慮すると、このチタンブラックの好ましい含有量は４０
〜７０重量％の範囲であり、特に５０〜７０重量％の範
囲が好適である。このチタンブラックは、３５０〜４５
０ｎｍの波長域の光（ｇ線、ｈ線、ｉ線）に対して、カ
ーボンブラックの約２倍の光透過性を有しており、した
がって、解像性の面から、カーボンブラックよりも、多
量に遮光膜中に含有させることができる。また、本発明
の遮光膜においては、白色光源を用いて測定される光学
密度（Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ：ＯＤ値）が、
膜厚１.０μｍにおいて２.５〜４.５の範囲にあること
が必要である。このＯＤ値が２.５未満では黒色化が不
十分であって本発明の目的が達せられない。一方４.５
を超えるとチタンブラックを多量に含有させたり、樹脂
マトリックスの炭化をさらに進めることが必要となり、
解像性が低下したり、遮光膜の機械特性が劣化するな
ど、好ましくない事態を招来する。このＯＤ値は物体の
光を吸収する度合を表す値の１つであり、ｌｏｇ（Ｉ₀
／Ｉ）で示される。ここで、Ｉ₀及びＩは、それぞれ物
体に入射する前及び吸収されたあとの光の強さを表す。
本発明の遮光膜には、本発明の目的が損なわれない範囲
で、チタンブラック以外の各種の着色有機顔料や着色無
機顔料を含有させることができる。本発明の遮光膜の厚
さは、通常０.１〜１０μｍ、好ましくは０.１〜５μ
ｍ、より好ましくは０.５〜２μｍの範囲である。本発
明の遮光膜の製造方法としては、前記性状を有する遮光
膜が得られる方法であればよく、特に制限はないが、以
下に示す本発明方法に従えば、極めて効率よく所望の遮
光膜を製造することができる。本発明の方法において
は、まず、前述の透明基材上にチタンブラックを含むフ
ォトレジスト層を設ける。フォトレジストに配合するチ
タンブラックの量は、得られる遮光膜中のチタンブラッ
クの含有量が２０〜８０重量％、好ましくは４０〜７０
重量％、より好ましくは５０〜７０重量％範囲になるよ
うに選定される。また、使用するフォトレジストとして
は特に制限はなく、非化学増幅型、化学増幅型のいずれ
であってもよいし、ポジ型、ネガ型のいずれであっても
よい。このようなフォトレジストとしては、例えば
（１）アルカリ可溶性ノボラック型樹脂と、キノンジア
シド基含有化合物を必須成分として含む非化学増幅型の
ポジ型フォトレジスト、（２）酸の作用によりアルカリ
に対する溶解性が変化する樹脂と、放射線の照射により
酸を発生する化合物を必須成分として含む化学増幅型の
ポジ型フォトレジスト及び（３）アルカリ可溶性樹脂
と、酸架橋性物質と、放射線の照射により酸を発生する
化合物を必須成分として含む化学増幅型のネガ型フォト
レジストなどを挙げることができる。

【０００７】上記（１）の非化学増幅型のポジ型フォト
レジストにおいて、アルカリ可溶性ノボラック型樹脂と
しては、特に制限はなく、従来非化学増幅型のポジ型フ
ォトレジストにおいて、皮膜形成用物質として慣用され
ているアルカリ可溶性ノボラック型樹脂、例えばフェノ
ール、クレゾールやキシレノールなどの芳香族ヒドロキ
シ化合物とホルムアルデヒドなどのアルデヒド類を酸性
触媒の存在下に縮合させたものを用いることができる。
また、キノンジアジド基含有化合物としては、例えば、
（ａ）２,３,４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２,
３,４,４'−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどのポ
リヒドロキシベンゾフェノン類、（ｂ）１−［１−（４
−ヒドロキシフェニル）イソプロピル］−４−［１,１
−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エチル］ベンゼン、
（ｃ）トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス
（４−ヒドロキシ−３,５−ジメチルフェニル）−４−
ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシ−
２,５−ジメチルフェニル）−４−ヒドロキシフェニル
メタン、ビス（４−ヒドロキシ−３,５−ジメチルフェ
ニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（４−ヒ
ドロキシ−２,５−ジメチルフェニル）−２−ヒドロキ
シフェニルメタンなどのトリス（ヒドロキシフェニル）
メタン類又はそのメチル置換体、（ｄ）ビス（３−シク
ロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）−３−ヒドロキ
シフェニルメタン、ビス（３−シクロヘキシル−４−ヒ
ドロキシフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタン、
ビス（３−シクロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）
−４−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（５−シクロヘ
キシル−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−２−
ヒドロキシフェニルメタン、ビス（５−シクロヘキシル
−４−ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−３−ヒドロ
キシフェニルメタン、ビス（５−シクロヘキシル−４−
ヒドロキシ−２−メチルフェニル）−４−ヒドロキシフ
ェニルメタン、ビス（３−シクロヘキシル−２−ヒドロ
キシフェニル）−３−ヒドロキシフェニルメタン、ビス
（３−シクロヘキシル−２−ヒドロキシフェニル）−４
−ヒドロキシフェニルメタン、ビス（３−シクロヘキシ
ル−２−ヒドロキシフェニル）−２−ヒドロキシフェニ
ルメタン、ビス（５−シクロヘキシル−２−ヒドロキシ
−４−メチルフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタ
ン、ビス（５−シクロヘキシル−２−ヒドロキシ−４−
メチルフェニル）−４−ヒドロキシフェニルメタンなど
のトリス（ヒドロキシフェニル）メタン類又はそのメチ
ル置換体、（ホ）フェノール、ｐ−メトキシフェノー
ル、ジメチルフェノール、ヒドロキノン、ナフトール、
ピロカテコール、ピロガロールモノメチルエーテル、ピ
ロガロール−１,３−ジメチルエーテル、没食子酸、部
分エステル化又は部分エーテル化没食子酸、アニリン、
ｐ−アミノジフェニルアミンなどの水酸基又はアミノ基
をもつ化合物と、ナフトキノン−１,２−ジアジド−５
−スルホン酸又はナフトキノン−１,２−ジアジド−４
−スルホン酸、オルトベンゾキノンジアジドスルホン
酸、オルトアントラキノンジアジドスルホン酸などのキ
ノンジアジド基含有有機スルホン酸との完全エステル化
物、部分エステル化物又はアミド化物などを挙げること
ができる。

【０００８】これらのキノンジアジド基含有化合物は１
種を用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いても
よく、また、その配合量は、前記アルカリ可溶性ノボラ
ック型樹脂１００重量部に対し５〜２００重量部、好ま
しくは１５〜１００重量部の範囲で配合するのが望まし
い。この配合量が５重量部未満ではパターンに忠実な画
像が得られず、転写性も低下するし、２００重量部を超
えると形成されるレジスト膜の均質性が低下し、解像性
が劣化する傾向がみられる。次に、前記（２）の化学増
幅型のポジ型フォトレジストにおいて、酸の作用により
アルカリに対する溶解性が変化する樹脂は、アルカリ可
溶性樹脂の水酸基が酸解離性置換基で保護され、アルカ
リ不溶性になっているものである。前記アルカリ可溶性
樹脂としては、例えばフェノール、ｍ−クレゾール、ｐ
−クレゾール、キシレノール、トリメチルフェノールな
どのフェノール類とホルムアルデヒドなどのアルデヒド
類とを酸性触媒下に縮合させて得られたノボラック型樹
脂、ヒドロキシスチレンの単独重合体やヒドロキシスチ
レンと他のスチレン系単量体との共重合体、ヒドロキシ
スチレンとアクリル酸又はメタクリル酸あるいはその誘
導体との共重合体などのポリヒドロキシスチレン系樹
脂、アクリル酸又はメタクリル酸とその誘導体との共重
合体であるアクリル酸又はメタクリル酸系樹脂などのア
ルカリ可溶性樹脂が挙げられる。また、酸解離性置換基
で保護された水酸基をもつアルカリ可溶性樹脂として
は、樹脂中のヒドロキシル基、カルボキシル基などの酸
性基の水酸基の一部を酸解離性置換基で保護したヒドロ
キシスチレンの単独重合体や当該ヒドロキシスチレンと
他のスチレン系単量体との共重合体、当該ヒドロキシス
チレンとアクリル酸又はメタクリル酸あるいはその誘導
体との共重合体、あるいはカルボキシル基中の水酸基の
一部を酸解離性置換基で保護したアクリル酸又はメタク
リル酸とそれらの誘導体、ヒドロキシスチレン又は水酸
基の一部を酸解離性置換基で保護したヒドロキシスチレ
ンとの共重合体を挙げることができる。他方、上記酸解
離性置換基としては、例えばｔｅｒｔ−ブトキシカルボ
ニル基、ｔｅｒｔ−アミルオキシカルボニル基などのア
ルコキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの第三
級アルキル基、エトキシエチル基、メトキシプロピル基
などのアルコキシアルキル基、テトラヒドロピラニル
基、テトラヒドロフラニル基などのアセタール基、ベン
ジル基、トリメチルシリル基、２以上の置換基を有する
２−プロペニル基などを挙げることができる。これらの
酸解離性置換基による水酸基の保護率は、通常樹脂中の
水酸基の１〜６０モル％、好ましくは１０〜５０モル％
の範囲である。

【０００９】一方、放射線の照射により酸を発生する化
合物（以下、酸発生剤という）としては特に制限はな
く、化学増幅型レジストの酸発生剤として用いられる従
来公知のものの中から、任意のものを選択して使用する
ことができる。このような酸発生剤の例としては、以下
に示すものがある。 （１）ビススルホニルジアゾメタン類：例えばビス（ｐ
−トルエンスルホニル）ジアゾメタン、ビス［１,１−
ジメチルエチルスルホニル］ジアゾメタン、ビス（シク
ロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２,４−
ジメチルフェニルスルホニル）ジアゾメタンなど。 （２）ニトロベンジル誘導体類：例えばｐ−トルエンス
ルホン酸２−ニトロベンジル、ｐ−トルエンスルホン酸
２,６−ジニトロベンジルなど。 （３）スルホン酸エステル類：例えばピロガロールトリ
メシレート、ピロガロールトリトシレートなど。 （４）オニウム塩類：例えばジフェニルヨードニウムヘ
キサフルオロホスフェート、（４−メトキシフェニル）
フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、ビス（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスル
ホニウムヘキサフルオロホスフェート、（４−メトキシ
フェニル）ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタン
スルホネート、（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ジフ
ェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネートな
ど。 （５）ベンゾイントシレート類：例えばベンゾイントシ
レート、α−メチルベンゾイントシレートなど。 （６）ハロゲン含有トリアジン化合物類：例えば２−
（４−メトキシフェニル）−４,６−（ビストリクロロ
メチル）−１,３,５−トリアジン、２−（４−メトキシ
ナフチル）−４,６−（ビストリクロロメチル）−１,
３,５−トリアジン、２−［２−（２−フリル）エテニ
ル］−４,６−ビス（トリクロロメチル）−１,３,５−
トリアジン、２−［２−（５−メチル−２−フリル）エ
テニル］−４,６−ビス（トリクロロメチル）−１,３,
５−トリアジン、２−［２−（３,５−ジメトキシフェ
ニル）エテニル］−４,６−ビス（トリクロロメチル）
−１,３,５−トリアジン、２−［２−（３,４−ジメト
キシフェニル）エテニル］−４,６−ビス（トリクロロ
メチル）−１,３,５−トリアジン、２−（３,４−メチ
レンジオキシフェニル）−４,６−ビス（トリクロロメ
チル）−１,３,５−トリアジン、２,４,６−トリス（ト
リクロロメチル）−１,３,５−トリアジン、２,４,６−
トリス（２,３−ジブロモプロピル）−１,３,５−トリ
アジン、トリス（２,３−ジブロモプロピル）イソシア
ヌレートなど。 （７）シアノ基含有オキシムスルホネート化合物類：α
−（メチルスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセト
ニトリル、α−（メチルスルホニルオキシイミノ）−４
−メトキシフェニルアセトニトリル、α−（トリフルオ
ロメチルスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセトニ
トリル、α−（トリフルオロメチルスルホニルオキシイ
ミノ）−４−メトキシフェニルアセトニトリル、α−
（エチルスルホニルオキシイミノ）−４−メトキシフェ
ニルアセトニトリル、α−（プロピルスルホニルオキシ
イミノ）−４−メチルフェニルアセトニトリル、α−
（メチルスルホニルオキシイミノ）−４−ブロモフェニ
ルアセトニトリル、α−（メチルスルホニルオキシイミ
ノ）−１−シクロペンテニルアセトニトリル、α−［１
−（又は２−）ナフチルスルホニルオキシイミノ］−４
−メトキシベンジルシアニド、α−（１０−カンファー
スルホニルオキシイミノ）−４−メトキシベンジルシア
ニドなど。

【００１０】これらの酸発生剤は１種単独で用いてもよ
いし、２種以上を組み合わせて用いてもよく、また、そ
の配合量は、前記酸の作用によりアルカリに対する溶解
性が変化する樹脂１００重量部に対し、０.５〜３０重
量部、好ましくは１〜１０重量部である。この範囲より
も少なくなると像形成ができないし、多くなると、均一
な溶液とならず、保存安定性が低下する。さらに、前記
（３）の化学増幅型のネガ型レジストにおいて、アルカ
リ可溶性樹脂としては、例えばフェノールノボラック型
樹脂、クレゾールノボラック型樹脂、又はポリヒドロキ
シスチレン及びヒドロキシスチレンと、これと共重合可
能なモノマーとの共重合体などのヒドロキシスチレン系
樹脂を挙げることができる。ヒドロキシスチレン系樹脂
としては、ヒドロキシスチレンの単独重合体、ヒドロキ
シスチレンとアクリル酸誘導体、アクリロニトリル、メ
タクリル酸誘導体、メタクリロニトリル、スチレン、α
−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルス
チレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−クロロスチレン等
のスチレン誘導体との共重合体、ヒドロキシスチレン単
独重合体の水添樹脂及びヒドロキシスチレンと上記アク
リル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、スチレン誘導体と
の共重合体の水添樹脂などが挙げられる。また、これら
の樹脂中のヒドロキシル基、カルボキシル基などの酸性
基の水酸基の一部を酸解離性置換基で保護したものも好
適に使用することができる。このような酸により分解す
るアルカリ溶解抑制基とは、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅ
ｒｔ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−アミルオキシ
カルボニル基、エトキシエチル基、メトキシプロピル
基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル
基、ベンジル基、トリメチルシリル基、２以上の置換基
を有する２−プロペニル基などがあるが、ｔｅｒｔ−ブ
トキシカルボニル基が好ましい。一方、酸架橋性物質と
しては、従来、化学増幅型のネガ型レジストの架橋剤と
して、通常使用されていたＮ−メチロール化又はアルコ
キシメチル化されたメラミン樹脂又は尿素樹脂などを単
独で、あるいは２種以上混合して用いることができる。
また、酸発生剤としては、前記（２）の化学増幅型のポ
ジ型フォトレジストにおいて、例示した化合物と同じも
のを挙げることができる。各成分の配合割合について
は、アルカリ可溶性樹脂１００重量部に対し、通常、酸
架橋性物質３〜７０重量部、酸発生剤０.５〜２０重量
部の範囲で選ばれる。酸架橋性物質の量が３重量部未満
ではレジストパターンが形成されにくいし、７０重量部
を超えると現像性が低下する原因となる。また、酸発生
剤の量が０.５重量部未満では感度が低下するし、２０
重量部を超えると均一なレジストが得られにくく、現像
性も低下する。

【００１１】これらのフォトレジストは、通常前記各成
分を溶剤に溶解した溶液の形で用いられる。この溶剤の
例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘ
キサンノン、メチルイソアミルケトン、２−ヘプタノン
などのケトン類；エチレングリコール、エチレングリコ
ールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレ
ングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、
プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレング
リコール又はジプロピレングリコールモノアセテート、
あるいはそれらのモノメチルエーテル、モノエチルエー
テル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル又は
モノフェニルエーテルなどの多価アルコール類及びその
誘導体；ジオキサンのような環式エーテル類；及び乳酸
メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシ
プロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなど
のエステル類、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−
ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンな
どのアミド系溶剤などを挙げることができる。これらは
単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよ
い。このようにして調製されたフォトレジスト溶液に
は、さらに、所望により混和性のある添加剤、例えばレ
ジスト膜の性能や感度、解像性などを改良するための付
加的樹脂、有機アミン類、有機カルボン酸類、さらには
可塑剤、安定剤、界面活性剤、酸化防止剤などの慣用さ
れているものを含有させることができる。次に、このフ
ォトレジスト溶液に所定量のチタンブラックを均質に分
散させたのち、透明基材上にスピンナーなどで塗布し、
乾燥してフォトレジスト層を設ける。この際、該フォト
レジスト層の厚さは、得られる遮光膜の厚さが、通常
０.１〜１０μｍ、好ましくは０.１〜５μｍ、より好ま
しくは０.５〜２μｍになるように制御する。次いで、
これに縮小投影露光装置などにより、紫外線、ｄｅｅｐ
−ＵＶ、エキシマレーザー光などを所望のマスクパター
ンを介して照射するか、あるいは電子線により描画し、
加熱する。その後これを現像液、例えば１〜１０重量％
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液のような
アルカリ性水溶液などを用いて現像処理することによ
り、所望形状のレジストパターンを形成する。本発明の
方法においては、このようにして形成されたレジストパ
ターンを、１５０〜４００℃、好ましくは２００〜３５
０℃、より好ましくは２５０〜３５０℃の範囲の温度に
おいて、１〜１０分間、好ましくは１〜５分間焼成処理
することにより、レジストパターン中の樹脂成分が黒色
化され、白色光源を用いて測定されるＯＤ値が、膜厚
１.０μｍにおいて２.５〜４.５、好ましくは３.０〜
４.０、より好ましくは３.５〜４.０の範囲にある遮光
膜が得られる。焼成の温度条件は特に制限されず、単一
温度であっても段階的又は連続的に、１００〜２００℃
の幅で上昇させたり下降させたりすることもできる。特
に段階的又は連続的に温度を上昇させる方法は、遮光膜
の均一な黒色化を促すため好ましい。このようにして形
成された本発明の遮光膜は、電荷結合素子や液晶表示素
子などに用いられるカラーフィルタにおけるブラックマ
トリックスとして、あるいは各種表示素子におけるブラ
ックマトリックスなどとして好適に用いられる。

【００１２】次に、本発明の光学素子用部材および本発
明のＥＬ素子について説明する。本発明の光学素子用部
材は、透明基材上に、前述の遮光膜を介して、断面形状
が逆テーパ型のレジストパターン層を設けてなるもので
ある。逆テーパ型のレジストパターン層の形成方法とし
ては特に制限はなく、従来公知の方法（特許第２９８９
０６４号）を用いることができる。具体的には（Ａ）光
線による露光によって、又は露光と引き続く熱処理によ
って架橋する成分、（Ｂ）アルカリ可溶性樹脂、及び
（Ｃ）露光する光線を吸収する化合物を少なくとも１種
含有し、かつ、アルカリ性水溶液を現像液とするネガ型
感光性組成物を用い、リソグラフィー法によって、逆テ
ーパ型のレジストパターン層を形成することができる。
このネガ型感光性組成物における（Ａ）成分としては、
（１）活性光線の照射によってラジカルを発生する光重
合開始剤と、該ラジカルによって重合する不飽和炭化水
素基を有する化合物と、必要に応じて光反応の効率を高
めるための増感剤の組合せを挙げることができる。光重
合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン誘導体、ベ
ンゾイン又はベンゾインエーテル誘導体が挙げられる。
また、不飽和炭化水素基を有する化合物としては、（メ
タ）アクリル酸エステル類、特に複数の（メタ）アクリ
ル酸残基を有する多官能化合物が好ましい。多官能の不
飽和炭化水素基を有する化合物は、現像液であるアルカ
リ性水溶液に対してある程度の溶解性をもつものである
ことが、現像液の残渣が少なくなるので好ましい。該
（Ａ）成分として、前記の他に、（２）酸発生剤と、該
酸によって架橋する化合物の組合せが挙げられる。酸発
生剤としては、例えば、芳香族スルホン酸エステル類、
芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ハロゲ
ン化アルキル残基を有する芳香族化合物などが挙げられ
る。また、酸発生剤から発生した酸によって架橋する化
合物としては、例えば、メラミン−ホルムアルデヒド樹
脂、アルキルエーテル化メラミン樹脂、ベンゾグアナミ
ン樹脂、アルキルエーテル化ベンゾグアナミン樹脂、ユ
リア樹脂、アルキルエーテル化ユリア樹脂、ウレタン−
ホルムアルデヒド樹脂、レゾール型フェノールホルムア
ルデヒド樹脂、アルキルエーテル化レゾール型フェノー
ルホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ
る。この（Ａ）成分の使用割合は、特に限定されない
が、通常、（Ｂ）成分のアルカリ可溶性樹脂１００重量
部に対し、０.１〜２０重量部、好ましくは０.５〜１０
重量部の範囲で使用する。また、（Ａ）成分として、酸
発生剤と酸により架橋する化合物との組合わせを選択す
る場合、両者の割合は、酸発生剤／酸により架橋する化
合物が、重量比で通常１／２０〜１／１、好ましくは１
／１０〜１／２である。

【００１３】また、（Ｂ）成分のアルカリ可溶性樹脂と
しては、フェノール性水酸基を有する化合物とアルデヒ
ド類を酸またはアルカリの存在下で反応させて得られる
フェノール樹脂類、例えば、フェノールやアルキルフェ
ノールとホルムアルデヒドをシュウ酸で付加縮合したノ
ボラック樹脂、同様の原料をアルカリまたは中和条件で
付加反応ないしは一部縮合させて得られるレゾール型フ
ェノール樹脂などがある。また、不飽和アルキル基置換
フェノール化合物の付加重合高分子として、例えば、ポ
リ（ｐ−ビニルフェノール）、ポリ（ｐ−イソプロペニ
ルフェノール）およびこれらのモノマーの異性体の単一
重合体や共重合体が挙げられる。さらに、不飽和カルボ
ン酸または不飽和カルボン酸無水物の単一あるいは共重
合体として、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、イタコ
ン酸等、およびそれらの無水物と不飽和炭化水素の付加
重合高分子が挙げられる。また、ロジン、シェラックな
どの天然樹脂を用いることもできる。一方、（Ｃ）成分
の露光する光線を吸収する化合物としては、露光するた
めの光源の波長に応じて、その波長領域に吸収領域を有
する化合物を選択すればよい。ただし、現像液であるア
ルカリ水溶液に対して溶解度が低いものの場合は、現像
後に基板上に残留し易いので、フェノール性水酸基やカ
ルボキシル基、スルホニル基等の酸性残基を付与し、ア
ルカリ水溶液に対する溶解度を高めたものが好ましい。
また、こうした残渣発生の問題を解決する目的で、より
吸光度の高い化合物を選択して、少ない添加量で充分な
吸光度が得られるようにするとよい。形成されたレジス
トパターンがポストベークやスパッタリング工程で高温
にさらされる場合は、該化合物が昇華して装置を汚染す
る場合があるので、昇華性の低い化合物の方が好まし
い。この（Ｃ）成分としては、いわゆるアゾ染料、例え
ば、アゾベンゼン誘導体、アゾナフタレン誘導体、アリ
ールピロリドンのアゾベンゼン又はアゾナフタレン置換
体、さらにはピラゾロン、ベンズピラゾロン、ピラゾー
ル、イミダゾール、チアゾール等の複素環のアリールア
ゾ化合物等が挙げられる。これらのアリールアゾ化合物
は、吸収波長を所望の領域に設定するために共役系の長
さや置換基を適宜選択する。例えば、スルホン酸（金属
塩）基、スルホン酸エステル基、スルホン基、カルボキ
シル基、シアノ基、（置換）アリール又はアルキルカル
ボニル基、ハロゲン等の電子吸引基で置換することによ
って短波長に吸収領域を設定することができる。また、
（置換）アルキル、（置換）アリール又はポリオキシア
ルキレン基などで置換されたアミノ基、ヒドロキシル
基、アルコキシル基又はアリールオキシ基等の電子供与
基によって吸収波長を長波長領域に設定することもでき
る。置換基には、アミノ基のようにアルカリに対する溶
解性を低下する基と、カルボキシル基やヒドロキシル基
のようにアルカリに対する溶解性を高める基があるの
で、該ネガ型感光性組成物の感度が実用的水準になるよ
うに適宜選定することが望ましい。

【００１４】アゾ染料の場合は、化合物の構造を選択す
ることによって２００〜５００ｎｍの広い波長領域で種
々の化合物を用いることができる。こうした共役系の長
さや置換基の選定は、アゾ染料以外の化合物についても
当てはまる。主に３００〜４００ｎｍ台の光源に対応す
る化合物として、（置換）ベンズアルデヒドと活性メチ
レン基を有する化合物を縮合して得られるスチレン誘導
体が挙げられる。ベンズアルデヒドの置換基としては
（ヒドロキシ、アルコキシまたはハロ）アルキルアミノ
基、ポリオキシアルキレンアミノ基、ヒドロキシル基、
ハロゲン、アルキル基、アルコキシル基、アルキル又は
アリールカルボニル基等が挙げられる。活性メチレン基
を有する化合物としては、例えば、アセトニトリル、α
−シアノ酢酸エステル、α−シアノケトン類、マロン酸
エステル、アセト酢酸エステル等の１,３−ジケトン類
等が挙げられる。また、アリールピラゾロンとアリール
アルデヒドを縮合して得られるメチン染料類、アリール
ベンゾトリアゾール類、アミンとアルデヒドの縮合物と
して得られるアゾメチン染料、クルクミン、キサントン
等の天然化合物等を用いることもできる。さらに、アリ
ールヒドロキシ基を有する染料のキノンジアジドスルホ
ン酸エステル化物やビスアジド化合物など露光光を吸収
すると同時にアルカリに対する溶解性を変化させたり、
架橋反応する化合物を用いて、現像特性を調整してもよ
い。この（Ｃ）成分の使用割合は、当該感光性組成物を
使用する膜厚に応じて最適な領域が存在し、膜厚が薄い
場合は多く、厚い場合は少なくてよい。（Ｃ）成分は、
通常、（Ｂ）成分のアルカリ可溶性樹脂１００重量部に
対し、０.１〜１５重量部、好ましくは０.５〜５重量部
の範囲で使用する。このネガ型感光性組成物は、粉体と
して使用してもよいが、通常は上記（Ａ）〜（Ｃ）成分
を溶剤に均一に溶解し、ろ過して使用に供される。溶液
中の固型分は、通常１０〜４０重量％程度である。溶剤
としては、例えば、プロパノール、ブタノール等のアル
コール類；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸
ブチル、酢酸イソアミル等の酢酸エステル類；テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類；メチルセ
ロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等、さ
らにエチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブア
セテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、エトキシ
プロピオン酸エチル、ピルビン酸エチル等が挙げられ
る。このネガ型感光性組成物には、所望に応じて界面活
性剤等の添加剤を添加することができる。

【００１５】このようにして調製されたネガ型感光性組
成物を用い、透明基材上に設けられ、パターン化された
遮光膜上に、逆テーパー型のレジストパターンを形成さ
せるが、その方法としては、以下に示す方法を用いるこ
とができる。まず、上記ネガ型感光性組成物を、回転塗
布などによって、遮光膜を有する透明基材上に均一に塗
布し、８０〜１１０℃で熱処理して０.５〜数μｍの乾
燥した膜を形成する。次いで、所望の光源を用いてパタ
ーン状に露光する。当該ネガ型感光性組成物が、不飽和
カルボン酸共重合体、光重合開始剤、多官能（メタ）ア
クリル酸エステル及び光吸収性の化合物からなる場合
は、そのまま現像処理することができるが、光によって
酸を発生する化合物と該酸で架橋する化合物を含む系の
場合には、架橋反応を促進する目的で、露光後に１００
〜１３０℃程度の熱処理（ポストエクスポージャベー
ク：以下、「ＰＥＢ」と略記）をした後に、現像処理す
ることができる。露光する光源としては、４３６ｎｍ、
４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、２５４ｎｍ等の水銀の輝線ス
ペクトルや、２４８ｎｍのＫｒＦエキシマーレーザー光
源等を用いることができる。このネガ型組成物は、露光
部が架橋してネガ型に作用するので露光量が一定量以上
になると現像処理にレジスト膜が残りはじめる。この露
光エネルギーをＥｔｈと称する。断面形状が逆テーパ型
のレジストパターンは、通常Ｅｔｈの２倍程度以下の露
光量で得られる。このようにして、透明基材上に、本発
明の遮光膜を介して、断面形状が逆テーパ型のレジスト
パターン層を設けてなる光学素子用部材が得られる。こ
のような構成の光学素子用部材を基板として用い、金属
や有機物を蒸着すると、図１に示すように蒸着膜が形成
される。図１は、本発明の光学素子用部材を基板として
用い、金属や有機物を蒸着した場合の蒸着膜の形成状態
の１例を示す断面図である。すなわち、透明基材１上に
遮光膜２を介して、断面形状が逆テーパ型のレジストパ
ターン層３を設けてなる本発明の光学素子用部材を基板
として、金属や有機物を蒸着した場合、透明基材１上
に、蒸着膜４がレジストパターン層３とは非接触に独立
の状態で形成される。また、当然のことながら、レジス
トパターン層３上にも蒸着膜４ａが形成される。上記光
学素子用部材は、各種の光学素子用の部材として用いら
れるが、特に有機ＥＬ素子の基板用として好ましく用い
られる。該光学素子用部材を、有機ＥＬ素子の基板用と
して用いる場合、通常透明基材として、表面にパターニ
ングされたＩＴＯ電極（陽極）膜を有する基材が用いら
れ、この透明基材上に遮光膜を介して逆テーパ型レジス
トパターンが形成された光学素子用部材が使用される。
なお、本発明の光学素子部材は、遮光膜の幅がレジスト
パターン層の最小の幅と同じか、それ以上であればよ
い。

【００１６】ＥＬ素子には、発光材料に無機化合物を用
いてなる無機ＥＬ素子と有機化合物を用いてなる有機Ｅ
Ｌ素子とがあり、このうち、特に有機ＥＬ素子は、印加
電圧を大幅に低くしうる上、小型化が容易であって、消
費電力が小さく、面発光が可能であり、かつ三原色発光
も容易であることから、次世代の発光素子としてその実
用化研究が積極的になされている。この有機ＥＬ素子の
構成については、陽極／有機発光層／陰極の構成を基本
とし、これに正孔注入輸送層や電子注入層を適宜設けた
もの、例えば陽極／正孔注入輸送層／有機発光層／陰極
や、陽極／正孔注入輸送層／有機発光層／電子注入層／
陰極などの構成のものが知られている。次に、陽極／正
孔注入輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極の構成の
有機ＥＬ素子の作製例について説明する。まず、基板と
して、前述の本発明の光学素子用部材（ＩＴＯ電極膜
付）を用い、この基板上に、真空蒸着法により正孔注入
輸送層を設ける。この場合、蒸着条件は使用する化合物
（正孔注入輸送層の材料）、目的とする正孔注入輸送層
の結晶構造や再結合構造等により異なるが、一般に蒸着
源温度５０〜４５０℃、真空度１.３×１０^-3〜１.３Ｐ
ａ、蒸着速度０.０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０
〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜１μｍの範囲で適宜選択する
ことが好ましい。次いで、この正孔注入輸送層上に有機
発光層を真空蒸着法により形成する。この場合、その蒸
着条件は使用する化合物により異なるが、一般的に正孔
注入輸送層の形成と同様な条件範囲の中から選択するこ
とができる。膜厚は１０〜４０ｎｍの範囲が好ましい。
次に、この有機発光層上に、真空蒸着法により電子注入
層を設ける。この場合、蒸着条件は正孔注入輸送層、有
機発光層と同様の条件範囲から選択することができる。
膜厚は５ｎｍ〜１μｍの範囲で適宜選択することが好ま
しい。そして、最後に、真空蒸着法により陰極を積層し
て有機ＥＬ素子を得ることができる。陰極は金属から構
成されるものであり、その膜厚は５０〜２００ｎｍの範
囲が好ましい。このようにして得られた有機ＥＬ素子
は、逆テーパ型レジストパターンと透明基材との間に介
挿されている遮光膜が、ブラックマトリックスとして機
能し、コントラストが高められ、視認性が向上したもの
となる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。 製造例１ ポジ型レジスト（Ａ−１）の調製 ｍ−クレゾール／ｐ−クレゾールの混合クレゾール（重
量比５０／５０）とホルマリンとを、シュウ酸触媒の存
在下に縮合させて得られた重量平均分子量５５００のノ
ボラック樹脂１００重量部、２,３,４−トリヒドロキシ
ベンゾフェノンの１,２−ナフトキノンジアジド−５−
スルホン酸エステル（エステル化率６７モル％）２０重
量部及びポリエチレングリコールモノメチルエーテルア
セテート（ＰＧＭＥＡ）３６０重量部を混合し、完全に
溶解させたのち、ポリテトラフルオロエチレン製の孔径
０.５μｍのメンブレンフィルター［ミリポア社製］に
てろ過し、ポジ型レジスト（Ａ−１）を調製した。 製造例２ ポジ型レジスト（Ａ−２）の調製 製造例１で得られたポジ型レジスト（Ａ−１）に対し、
その中のノボラック樹脂１００重量部当たり、ポリエス
テル系分散剤により分散処理したチタンブラック６０重
量部（チタンブラック純分として）及びＰＧＭＥＡ１０
０重量部を混合し、完全に均一分散させて、ポジ型レジ
スト（Ａ−２）を調製した。 製造例３ ネガ型レジスト（Ｂ−１）の調製 ｍ−クレゾールとホルマリンとを、シュウ酸触媒の存在
下に縮合させて得られた重量平均分子量４５００のノボ
ラック樹脂１００重量部、「サイメル３５０」［三井サ
イテック社製、登録商標］１０重量部、２,４,６−トリ
ス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン２重量部及び
ＰＧＭＥＡ３１０重量部を混合し、完全に溶解させたの
ち、ポリテトラフルオロエチレン製の孔径０.５μｍの
メンブレンフィルター［ミリポア社製］にてろ過し、ネ
ガ型レジスト（Ｂ−１）を調製した。 製造例４ ネガ型レジスト（Ｂ−２）の調製 製造例３で得られたネガ型レジスト（Ｂ−１）に対し、
その中のノボラック樹脂１００重量部当たり、ポリエス
テル系分散剤により分散処理したチタンブラック６０重
量部（チタンブラック純分として）及びＰＧＭＥＡ１０
０重量部を混合し、完全に均一分散させて、ネガ型レジ
スト（Ｂ−２）を調製した。

【００１８】実施例１ ２枚の透明ガラス基板上に、それぞれ製造例２で得られ
たポジ型レジスト（Ａ−２）をスピンコーターにより、
乾燥膜厚が１.０μｍになるように塗布し、ホットプレ
ート上で１００℃にて９０秒間加熱してレジスト層を形
成した。次に、レジスト層が設けられた基板のうちの１
枚を、露光機として「ＰＬＡ５０１Ｆ」［キャノン社
製］を用い、マスクを介して５０ｍＪ／cm²のエネルギ
ーで露光し、潜像を得たのち、２.３８重量％テトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６５秒間パドル
現像処理した。その後、ホットプレート上で１５０℃に
て３０秒間加熱し、ひき続いてプレート上の温度が６０
秒間で３００℃になるように昇温させ、さらに３００℃
で９０秒間保持する焼成処理を施すことにより、ライン
アンドスペース１：１のレジストパターンを形成した。
該パターンを走査電子顕微鏡で観察して解像度を測定し
た。その結果を第１表に示す。残りのレジスト層が設け
られた基板については、露光工程を経ずに、ホットプレ
ート上で上記と同様の焼成処理を行い、光学密度（ＯＤ
値）を、白黒測定用透過濃度計「ＴＤ−９３２」［サカ
タインクス社製］により測定した。その結果を第１表に
示す。 比較例１ 実施例１において、ポジ型レジスト（Ａ−２）の代わり
に、製造例１で得られたポジ型レジスト（Ａ−１）を用
いた以外は、実施例１と同様にして解像度とＯＤ値を測
定した。結果を第１表に示す。 比較例２ ２枚の透明ガラス基板上に、それぞれ製造例２で得られ
たポジ型レジスト（Ａ−２）をスピンコーターにより、
乾燥膜厚が１.０μｍになるように塗布し、ホットプレ
ート上で１００℃にて９０秒間加熱してレジスト層を形
成した。次に、レジスト層が設けられた基板のうちの１
枚を、焼成処理を行わなかったこと以外は、実施例１と
同様にして、露光及び現像処理を行い、レジストパター
ンを形成した。得られたパターンの解像度を第１表に示
す。残りのレジスト層が設けられた基板については、露
光工程及び焼成処理工程を行わずに、ＯＤ値を測定し
た。結果を第１表に示す。

【００１９】実施例２ ２枚の透明ガラス基板上に、それぞれ製造例４で得られ
たネガ型レジスト（Ｂ−２）をスピンコーターにより、
乾燥膜厚が１.０μｍになるように塗布し、ホットプレ
ート上で９０℃にて９０秒間加熱してレジスト層を形成
した。次に、レジスト層が設けられた基板のうちの１枚
を、露光機として「ＰＬＡ５０１Ｆ」［前出］を用い、
マスクを介して２００ｍＪ／cm²のエネルギーで露光
し、潜像を得たのち、ホットプレート上で１１０℃にて
６０秒間加熱処理（ＰＥＢ処理）し、次いで２.３８重
量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で７
０秒間パドル現像処理した。その後、ホットプレート上
で１５０℃にて３０秒間加熱したのち、プレート上の温
度が６０秒間で３００℃になるように昇温させ、さらに
３００℃で９０秒間保持する焼成処理を施すことによ
り、ラインアンドスペース１：１のレジストパターンを
形成した。得られたパターンの解像度を第１表に示す。
残りのレジスト層が設けられた基板については、露光工
程を経ずに、上記と同じ条件でＰＥＢ処理したのち、上
記と同じ条件で焼成処理を行い、ＯＤ値を、測定した。
結果を第１表に示す。 比較例３ 実施例２において、ネガ型レジスト（Ｂ−２）の代わり
に、製造例３で得られたネガ型レジスト（Ｂ−１）を用
いた以外は、実施例２と同様にして解像度とＯＤ値を測
定した。結果を第１表に示す。 比較例４ ２枚の透明ガラス基板上に、それぞれ製造例４で得られ
たネガ型レジスト（Ｂ−２）をスピンコーターにより、
乾燥膜厚が１.０μｍになるように塗布し、ホットプレ
ート上で９０℃にて９０秒間加熱してレジスト層を形成
した。次に、レジスト層が設けられた基板のうちの１枚
について、焼成処理を行わなかったこと以外は、実施例
１と同様にして、露光、ＰＥＢ処理及び現像処理を行
い、レジストパターンを形成した。得られたパターンの
解像度を第１表に示す。残りのレジスト層が設けられた
基板については、露光工程を経ずに、上記と同じ条件で
ＰＥＢ処理したのち、焼成処理を行わずに、ＯＤ値を測
定した。結果を第１表に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】実施例１と比較例１、及び実施例２と比較
例３を比較して分かるように、チタンブラックを添加す
ることにより、解像度を損なうことなく、ＯＤ値を高く
することができる。また、実施例１と比較例２、及び実
施例２と比較例４を比較して分かるように、焼成処理を
施すことにより、解像度が向上すると共に、ＯＤ値も高
くなる。 実施例３ （１）遮光膜の作製 表面にパターニングされた膜厚１２０ｎｍのＩＴＯ透明
電極膜を有する２５×７５×１.１mmサイズのガラス基
板上に、製造例２で得られたポジ型レジスト（Ａ−２）
をスピンコーターにより、乾燥膜厚が１.０μｍになる
ように塗布し、ホットプレート上で１００℃にて９０秒
間加熱してレジスト層を形成した。次いで、露光機とし
て「ＰＬＡ５０１Ｆ」［前出］を用い、所望のパターン
を有するマスクを介して、該レジスト層を５０ｍＪ／cm
²のエネルギーで露光し、潜像を得たのち、２.３８重量
％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で６５
秒間パドル現像処理した。その後、ホットプレート上
で、１５０℃にて３０秒間加熱したのち、プレート上の
温度が６０秒間で３００℃になるように昇温させ、さら
に３００℃で９０秒間保持する焼成処理を施すことによ
り、ＯＤ値が３.７の遮光膜を作製した。 （２）逆テーパ型レジストパターンの形成 ｍ−クレゾール／ｐ−クレゾール重量比６０／４０の仕
込みでホルムアルデヒドと付加縮合した重量平均分子量
５２００のノボラック樹脂１００重量部、ヘキサメトキ
シメチル化メラミン１０重量部、２−（４−メトキシナ
フテル）−４,６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−ト
リアジン３重量部、及び４−（４−ジメチルアミノフェ
ニルアゾ）−フェノール３重量部をエチルセロソルブア
セテート３００重量部に溶解してメンブレンフィルター
でろ過して感光性組成物を調製した。次に、上記（１）
で得た遮光膜を設けてなるガラス基板上に、上記組成物
をスピンコートし、ホットプレート上で９０℃で６０秒
間加熱して１.５μｍの膜厚のレジスト膜を形成した。
次いで、露光機として「ＰＬＡ５０１Ｆ型」（前出）を
用い、所望のパターンを有するマスクを介して、該レジ
スト膜を露光したのち、０.５重量％ＮａＯＨ水溶液で
６０秒間パドル現像処理した。この操作により、遮光膜
上に逆テーパ型のレジストパターンが形成された。次
に、２５４ｎｍの照度が１.２ｍＷ／cm²の高圧水銀灯を
２００秒間照射して、該レジストパターンを焼き固める
ことにより、光学素子用部材を作製した。 （３）有機ＥＬ素子の作製 上記（２）で作製した光学素子用部材を基板として用
い、市販の蒸着装置［日本真空技術(株)製］の基板ホル
ダーに固定すると共に、モリブデン製抵抗加熱ボートに
Ｎ,Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ,Ｎ'−ジフェ
ニル−［１,１'−ビフェニル］−４,４'−ジアミン（以
下、ＴＰＤと略記する）２００mgを入れ、また別のモリ
ブデン製抵抗加熱ボートに４,４'−ビス（２,２'−ジフ
ェニルビニル）ビフェニル（以下、ＤＰＶＢｉと略記す
る）２００mgを入れたのち、真空槽を１×１０^-4Ｐａま
で減圧した。次いで、ＴＰＤ入りのボートを２１５〜２
２０℃まで加熱し、ＴＰＤを蒸発速度０.１〜０.３ｎｍ
／秒で蒸着させて、膜厚６０ｎｍの正孔注入輸送層を形
成した。この際の基板温度は室温であった。これを真空
槽より取り出すことなく、ＤＰＶＢｉ入りのボートを２
４０℃まで加熱し、ＤＰＶＢｉを蒸着速度０.１〜０.３
ｎｍ／秒で上記正孔注入輸送層上に蒸着させ、膜厚４０
ｎｍの発光層を形成した。この際の基板温度も室温であ
った。これを真空槽より取り出し、上記発光層の上にス
テンレススチール製のマスクを設置し、再び基板ホルダ
ーに固定したのち、モリブデン製ボートにトリス（８−
キノリノール）アルミニウム（以下、Ａｌｑ₃と略記す
る）２００mgを入れ、また別のモリブデン製ボートにマ
グネシウムリボン１ｇを入れ、さらにタングステン製バ
スケットに銀ワイヤー５００mgを入れて、これらのボー
トを真空槽に装着した。次に、真空槽を１×１０^-4Ｐａ
まで減圧してから、Ａｌｑ₃入りのボートを２３０℃ま
で加熱し、Ａｌｑ₃を蒸着速度０.０１〜０.０３ｎｍ／
秒で上記発光層上に蒸着させて、膜厚２０ｎｍの電子注
入層を形成した。さらに、銀を蒸着速度０.１ｎｍ／秒
で上記電子注入層上に蒸着させると同時に、マグネシウ
ムを蒸着速度１.４ｎｍ／秒で上記電子注入層上に蒸着
させ、マグネシウムと銀との混合金属からなる膜厚１５
０ｎｍの陰極を形成した。次に、常法に従って封止層な
どを形成して有機ＥＬ素子を作製した。この素子にＩＴ
Ｏ膜を陽極、混合金属膜を陰極として直流電圧を印加し
たところ、明所にて５Ｖから青色発光が確認でき、視認
性が極めて良好であった。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、液晶表示素子などに用
いられるカラーフィルタや、有機ＥＬ素子などにおける
ブラックマトリックス用として好適な遮光膜が容易に得
られる。また、透明基材上に、上記遮光膜を介して断面
形状が逆テーパ型のレジストパターン層を有する本発明
の光学素子用部材は、特に有機ＥＬ素子の基板用として
好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の光学素子用部材を基板として
用い、金属や有機物を蒸着した場合の蒸着膜の形成状態
の１例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 透明基材 ２ 遮光膜 ３ 逆テーパ型のレジストパターン層 ４、４ａ 蒸着膜

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 33/22 33/22 Ｚ Ｆターム(参考） 2H025 AB13 AB17 AC01 AD01 AD03 CC12 FA03 FA12 FA17 FA29 2H048 BA02 BA11 BA45 BB01 BB02 BB14 BB41 BB42 2H091 FA02Y FA35Y FA41Z FB06 FC10 GA01 GA03 LA16 2H096 AA27 AA28 BA01 BA09 BA20 EA02 GA08 HA01 JA04 3K007 AB17 AB18 BA06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】焼成により黒色化された樹脂マトリックス
   中にチタンブラック２０〜８０重量％を含み、白色光源
   を用いて測定される光学密度（ＯＤ値）が、膜厚１.０
   μｍにおいて２.５〜４.５であることを特徴とする透明
   基材上に設けられた黒色遮光膜。
2. 【請求項２】厚みが０.１〜１０μｍである請求項１記
   載の黒色遮光膜。
3. 【請求項３】透明基材上にチタンブラックを含むフォト
   レジスト層を設けたのち、リソグラフィー法により所望
   形状のレジストパターンを形成し、次いで１５０〜４０
   ０℃の温度で焼成処理することを特徴とする請求項１記
   載の黒色遮光膜の製造方法。
4. 【請求項４】透明基材上に、請求項１記載の黒色遮光膜
   を介して、断面形状が逆テーパ型のレジストパターン層
   を設けてなる光学素子用部材。
5. 【請求項５】請求項４記載の光学素子用部材を基板とし
   て用いたエレクトロルミネッセンス素子。
6. 【請求項６】透明基材上に請求項１記載の黒色遮光膜か
   らなるブラックマトリックス及び発光層が形成されてな
   るエレクトロルミネッセンス素子。