(57)【要約】    【課題】半透過型液晶表示装置用のカラーフィルター基板を安価に提供することを目的にする。    【解決手段】一画素中に透過表示用領域と反射表示用領域を有する半透過型液晶表示装置に用いるカラーフィルター基板を製造するためのフォトマスクであって、該フォトマスクが、遮光部と開口部が交互に１列に配列されたパターンを該列と直交する方向に複数列有し、各列の間に半透過部を有することを特徴とするフォトマスク。【選択図】図１
2008175934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一画素中に透過表示用領域と反射表示用領域を有する半透過型液晶表示装置に用いるカラーフィルター基板を製造するためのフォトマスクであって、該フォトマスクが、遮光部と開口部が交互に１列に配列されたパターンを該列と直交する方向に複数列有し、各列の間に半透過部を有することを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
半透過部の幅が、１列に配列されたパターンの幅の２倍であることを特徴とする請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項３】
一画素中に透過表示用領域と反射表示用領域を有する半透過型液晶表示装置に用いるカラーフィルター基板の製造方法であって、請求項１または２に記載のフォトマスクを用いて該カラーフィルター基板の画素を形成することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法。
【請求項４】
カラーフィルター基板上の画素が赤、緑、青の３色の画素からなり、各色の画素の形成を同一パターンの一枚のフォトマスクを用いて行なうことを特徴とする請求項３に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法。
【請求項５】
カラーフィルター基板上の一画素中の透過表示用領域に対応する透過部と反射表示用領域に対応する反射部に異なる材料を用いることを特徴とする請求項３または４に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法。
【請求項６】
カラーフィルター基板上の一画素中の透過部と反射部のうち、何れか一方がポジ型感光性樹脂をパターン形成して得られたものであり、他の一方が非感光性樹脂上にネガ型感光性樹脂を積層・パターン形成して得られたものであることを特徴とする請求項５に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクおよび透過型液晶表示と反射型液晶表示の両方の特性を兼ね備えた半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力等の特性を生かし、ノートＰＣ、携帯情報端末、携帯電話、デスクトップモニタ、デジタルカメラなど様々な用途で使用されている。バックライトを使用した液晶表示装置においては、低消費電力化を進めるためにバックライト光の利用効率を高めることが求められ、カラーフィルター基板の高透過率化が要求されている。一方、カラーフィルター基板の透過率は年々向上しているが、透過率向上による消費電力の大幅な低下は望めなくなってきている。最近では電力消費量の大きなバックライト光源を必要としない反射型液晶表示装置の開発が進められており、透過型液晶表示装置にくらべ約１／７と大幅な消費電力の低減が可能であることが発表されている（例えば、非特許文献１参照）。  反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置に比べ低消費電力であり、屋外での視認性に優れるという利点はあるものの、十分な環境光強度が確保されない場所では表示が暗くなってしまい、視認性が極端に悪くなるという問題点がある。暗い環境下でも表示が視認されるようにするために、（１）バックライトを設け、反射膜の一部に切り欠きを入れ、一部が透過型表示方式、一部を反射型表示方式とした液晶表示装置、半透過半反射型表示方式（いわゆる半透過型表示方式、例えば、非特許文献２参照）、（２）フロントライトを設けた液晶表示装置などが考案されている。
【０００３】
反射膜の一部に切り欠きを入れ、バックライトを設けた半透過型液晶表示装置では、バックライト光を利用する透過表示と環境光を利用する反射表示が１画素内に共存するため、環境光強度によらず、視認性のよい表示を行うことが出来る（例えば、特許文献１参照）。しかし、図５に示すような従来の構成のカラーフィルター基板、すなわち、反射用領域と透過用領域が特別には設けられていない、１画素内での着色８が均一なカラーフィルター基板を用いた場合には、鮮やかな透過表示を得ようとすると問題点が生じていた。具体的には透過色の色鮮やかさ（色純度）を向上させると、反射色もそれに伴いさらに色純度が高くなり、色純度とトレードオフの関係にある明るさが極端に低下し、十分な視認性が得られないというものである。この問題点は、透過表示を行うときにはバックライト光がカラーフィルター基板を１回透過するのに対して、反射表示では、環境光が入射時と反射時の２回カラーフィルター基板を透過することに起因する。また、半透過型液晶表示装置では透過表示での光源がバックライト光である一方、反射表示での光源が環境光であるために、色純度だけでなく色調も変化してしまうという問題点もある。これは、環境光がＤ６５光源に代表されるような連続的なスペクトルを持つのに対して、バックライト光源がある特定の波長にスペクトルのピークをもつという光源のスペクトル特性の違いに起因する。
【０００４】
そこで、透過用領域と反射用領域の表示色を同一にする（色純度、明るさ、色調を同一にする）方法として、反射用領域にスペーサー部を形成して、透過用領域と反射用領域で着色層の膜厚を変えることが記載されている（例えば、特許文献２参照）。図６は、従来知られている膜厚を調整する方式での半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の断面図を模式的に示したものである。反射用領域１１には透明樹脂層７が形成され、反射用領域１１の着色層８の膜厚は、透過用領域１０の着色層８の膜厚に比べて、薄くなっている。平坦化層９を形成して表面を平坦化している。しかし、反射用領域１１の着色層膜厚を薄く変えただけでは、色純度、明るさは大きな違いをなくすことができるものの赤、緑、青それぞれ単色の反射表示の色調は透過表示での色調と異なってしまい、反射と透過における見え方に違和感があるという問題点があった。また、透過表示での色純度を向上させた場合には、反射表示での十分な明るさを得ることが出来ないという問題点があった。
【０００５】
一方、製造コストを増加させず、明るい反射表示を実現する方法として、図７に示すような反射用領域１１に着色層を形成する領域８と形成しない領域９とを含む構成が提案されている（特許文献３、参照）。この方法によれば、着色層を形成しない領域９を各色毎に異ならせることにより、反射表示での適切な色純度と明るさを得ることが出来るとされている。しかし、本来波長選択性が要求されるカラーフィルター基板に選択性のない無着色領域を形成することにより、カラーフィルター基板としての特性が低下してしまう。すなわち、同じ色純度で比較すると明るさに劣ったカラーフィルター基板となってしまう。この傾向は、透過用領域の色純度を向上させると顕著になり、反射表示での十分な明るさが得られなくなってしまう。
【０００６】
こうした問題点を解消するために、一画素中に透過用領域と反射用領域を含み、少なくとも１色の画素については、非感光性樹脂を含む着色層１３ｂ上に感光性樹脂を含む着色層１３ａを積層させ、一括加工したカラーフィルター基板が提案されている（特許文献４、参照）。図８は、特許文献５に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の断面図を模式的に示したものである。この方法によれば、反射用領域の感光性樹脂を含む着色層１３ａは、半透過フォトマスクを使用することにより、透過用領域の感光性樹脂層膜厚の１／２以下に調整することが出来、反射表示での明るさを向上させることが出来る。また、積層させる着色層の着色特性をそれぞれ最適化することで、透過用領域１０と反射用領域１１とでの表示特性を所望の色調にすることができる。
【０００７】
しかし、感光性樹脂からなる着色層１３ａについては、反射用領域７の着色層を薄くすることが出来るものの、下層の非感光性樹脂からなる着色層１３ｂは、透過用領域１０と反射用領域１１との膜厚が同等であるため、透過表示での色純度を向上させた場合には、反射表示での十分な明るさを実現することが困難であった。
従来知られている方法では反射用領域と透過用領域とをそれぞれ所望の色特性にすること、ならびに製造工程増加を抑えて安価に製造することを両立することが困難であった。
本発明者らは、反射用領域と透過用領域とをそれぞれ所望の色特性にすること、ならびに製造工程増加を抑えて安価に製造することを両立するカラーフィルター基板として、複数の着色層が積層され、かつ、最上層が感光性カラーレジストからなる構造を有し、かつ、反射用領域において基板と着色層の間に透明樹脂層を有することを特徴とするカラーフィルター基板を提案している（特願２００２−３５０８３０号、参照）。その中でも、反射用領域の着色層数が透過用領域に積層された着色層数よりも少ないカラーフィルター基板構成では、反射表示での明るさが特に向上でき、目的にあった透過表示色と反射表示色を達成することができ、優れた表示色が可能になる。しかしながら、反射用領域に塗布された最上層以外の着色層を安定的に除去するための加工条件検討が必要であり生産性が上がらない問題があった。
【０００８】
透過用領域と反射用領域の表示色を同一にする別の方法としては、図９に示すような透過用領域および／または反射用領域をバックライト光と環境光を考慮した適切な複数の色材料で塗り分ける方法がある（例えば、特許文献５参照）。透過用領域および／または反射用領域を塗り分ける方法では、透過用領域１０と反射用領域１１の色調を同じにして色純度、明るさを変え、目的にあった透過表示色と反射表示色を達成することができ、優れた表示色が可能になる。しかし、現在主流のフォトリソ法で透過領域と反射領域を塗り分けると、一色の画素を形成するのに二度の色材料塗布と二度のフォトリソ加工をすることになる。すなわち、赤、緑、青の三色の画素を形成するには各色２回、計６回の色材料塗布とフォトリソ加工が必要となり、工程数増加のためコストが増大する問題がある。６回のフォトリソ加工では、透過用領域と反射用領域を形成する２枚以上のフォトマスクが必要であり、赤、緑、青についてそれぞれフォトマスクを準備すると６枚のフォトマスクが必要になる。さらに実際の製造ラインではフォトマスク汚れや欠陥が発生した場合に対応するための予備マスクを準備することもありフォトマスクのコストが増加して、カラーフィルター基板製造コストが増大してしまうという問題点があった。半透過型液晶表示装置が好適に用いられる用途は携帯電話に代表されるように小型の液晶表示装置であり、画面サイズや色純度などが異なる品種が多く、品種の切り替えサイクルが早いことが多い。従って部材であるカラーフィルター基板も多品種少量生産となり、製造コストを低下させることが重要な課題となっている。
【特許文献１】特開平１１−１０９４１７号公報（第１図）
【特許文献２】特開２００１−３３７７８号公報（第３〜４頁、第２図、第８図）
【特許文献３】特開２０００−１１１９０２号公報
【特許文献４】特開２００２−３６５４１９号公報
【特許文献５】特開２００３−２５５３２５号公報
【特許文献６】特開２００１−１８３６４６号公報（第１図）
【非特許文献１】「日経マイクロデバイス別冊フラットパネル・ディスプレイ」、１９９８年、ｐ．１２６。
【非特許文献２】「ファインプロセステクノロジージャパン’９９、専門技術セミナーテキストＡ５」、１９９８年７月２日、ｐ．６。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み創案されたもので、半透過型液晶表示装置用のカラーフィルター基板を安価に提供することを目的にする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、従来技術の課題を解決するために鋭意検討した結果、以下のフォトマスクによってフォトマスク一枚で透過表示用領域と反射表示用領域を形成するカラーフィルター基板を製造することが可能となり低コストで製造可能であることを見いだした。
すなわち、
（１）一画素中に透過表示用領域と反射表示用領域を有する半透過型液晶表示装置に用いるカラーフィルター基板を製造するためのフォトマスクであって、該フォトマスクが、遮光部と開口部が交互に１列に配列されたパターンを該列と直交する方向に複数列有し、各列の間に半透過部を有することを特徴とするフォトマスク。
（２）半透過部の幅が、１列に配列されたパターンの幅の２倍であることを特徴とする（１）に記載のフォトマスク。
（３）一画素中に透過表示用領域と反射表示用領域を有する半透過型液晶表示装置に用いるカラーフィルター基板の製造方法であって、（１）または（２）に記載のフォトマスクを用いて該カラーフィルター基板の画素を形成することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法。
（４）カラーフィルター基板上の画素が赤、緑、青の３色の画素からなり、各色の画素の形成を同一パターンの一枚のフォトマスクを用いて行なうことを特徴とする（３）に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法。
（５）カラーフィルター基板上の一画素中の透過表示用領域に対応する透過部と反射表示用領域に対応する反射部に異なる材料を用いることを特徴とする（３）または（４）に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法。
（６）カラーフィルター基板上の一画素中の透過部と反射部のうち、何れか一方がポジ型感光性樹脂をパターン形成して得られたものであり、他の一方が非感光性樹脂上にネガ型感光性樹脂を積層・パターン形成して得られたものであることを特徴とする（５）に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は上述のごとく構成したので、反射モードと透過モードでの色度差が少なく、明るい半透過型液晶表示装置用カラーフィルター基板を安価に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のフォトマスクは一画素内に透過領域と反射領域を持つ半透過液晶表示用のカラーフィルター基板製造に用いることができる。
反射膜が形成される基板は、カラーフィルター側基板、カラーフィルター基板に対向する基板のいずれでもよい。カラーフィルター基板側に反射膜が形成されている場合は、色材料が形成されている画素領域の内、反射膜が形成されている領域が反射領域となり、画素領域の中で反射膜が形成されていない領域が透過領域となる。反射膜がカラーフィルター基板に対向する基板上に形成されている場合は、該基板の反射膜形成領域に対応するカラーフィルター基板画素領域が反射領域となり、該基板の反射膜が形成されていない領域に対応するカラーフィルター基板画素領域が透過領域となる。
【００１３】
本発明では、カラーフィルター基板上の一画素中の透過表示用領域に対応する透過部と反射表示用領域に対応する反射部に異なる材料を用いて形成する。透過領域の画素をポジ型感光性樹脂材料または非感光性樹脂材料上にポジ型感光性樹脂を形成して加工した場合には、反射領域の画素はネガ型感光性樹脂材料で形成する。透過領域の画素をネガ型感光性樹脂材料で形成した場合には、反射領域の画素はポジ型感光性樹脂材料または非感光性樹脂材料上にポジ型感光性樹脂を加工して形成する。
【００１４】
ここで、ネガ型感光性レジストと非感光性ペーストの現像特性の違いについて述べる。ネガ型感光性レジストでは、紫外線などにより露光された領域は、光架橋反応が進行し、現像液に不溶となる一方、未露光部分は、現像液に溶解するので十分な露光量の紫外線を照射することでパターンを形成することが出来る。
【００１５】
一方、非感光性ペーストのフォトリソ加工では、それ自体が感光性能を持たないため、ポジ型フォトレジストを非感光性ペーストからなる塗膜上に塗布する必要がある。紫外線などの露光によりポジ型フォトレジストは露光部分の現像液に対する溶解性が上がることでパターン形成することができる。
ポジ型感光性樹脂では露光された部分が溶解し遮光部分がパターン化するが、ネガ型感光性樹脂では露光された部分がパターン化するので、同一のフォトマスクを使用してパターン加工した場合は、ポジ型とネガ型の樹脂材料では反転したパターンになる。一画素中の透過領域の画素をポジ型感光性材料または非感光性材料にポジ型フォトレジストを塗布してパターン加工する場合は、反射領域はネガ型感光性樹脂を使って形成する。一画素中の透過領域の画素をネガ型感光性材料を塗布してパターン加工する場合は、反射領域はポジ型感光性材料または非感光性材料にポジ型フォトレジストを塗布してパターン加工する。
【００１６】
１枚のフォトマスクに遮光部と開口部が交互に１列に配列されたパターンを該列に直行する方向に複数列を有するフォトマスクでは、一色の画素の遮光領域と透過領域を形成することが可能であが、フォトマスクに単純に遮光部と開口部しかない場合は、三色の画素のカラーフィルター基板１枚のフォトマスクで作製することはできない。一画素をポジ型感光性樹脂でパターン加工をする場合は、目的の画素以外のパターンを形成しないために、目的の画素以外の部分に対応するフォトマスクは光を透過する開口部でなければならない。このフォトマスクでネガ型感光性樹脂をパターン形成すると、フォトマスクの開口部に対応してにパターンが形成されるので、一画素以外の領域にもパターンが形成されるので、一枚のフォトマスクではカラーフィルター基板ができない。
【００１７】
本発明では、フォトマスクに遮光部と開口部が交互に１列に配列されたパターンを該列に直行する方向に複数列を有し、フォトマスクに各列の間に遮光部と開口部の中間の透過率を持つ半透過部が形成されていることが重要である。フォトマスクの中間の透過率を持つ領域で露光されるパターンは、ポジ型感光性樹脂では露光されてアルカリ溶解性が向上してアルカリ現像で溶解するのでパターンが形成されない。ネガ型感光性樹脂では露光不足で光架橋反応が進まずアルカリ現像で溶解してパターンが形成されない。目的の画素形成領域以外でパターンを形成しない部分に対応するフォトマスクを半透過部にすることで、ポジ型感光性樹脂およびネガ型感光性樹脂の両方においてパターンが形成されない。このように、１枚のフォトマスクで一画素中に透過用領域と反射用領域を形成することができる。
【００１８】
ここで、半透過部とは、フォトマスク中の開口部でも遮光部でもない領域を言う。具体的には、光透過領域の波長３６５ｎｍのｉ線透過率を１００とした場合に、ｉ線透過率が５〜９５の領域をいう。半透過部のｉ線透過率は５〜９５であることが好ましく、１０〜８０であることが更に好ましい。
【００１９】
本発明では、半透過部の幅が、１列に配列されたパターンの幅の２倍とすることで、３色の画素のカラーフィルターを１枚のフォトマスクで作製することができる。１列に配置された１色目の画素を作製した後に、フォトマスクを１列に配列されたパターン幅と同じ距離を該列と直交する方向に移動することで２色目の画素を形成することができる。さらに２色目の画素から１列に配列されたパターン幅と同じ距離を該列と直交する方向に２色目の画素形成で移動した方向に移動することで３色目の画素を形成することができる。
３色目の画素形成は１色目の画素形成後に２色目に移動した方向と逆の方向へ、１色目の画素から１列に配列されたパターン幅と同じ距離を移動することでも形成することができる。なお、半透過部の幅は、厳密に１列に配列されたパターンの幅の２倍である必要はなく、多少ずれても良い。露光マージンを考慮して、画素一列の幅の±２０％程度のずれは許容される。カラーフィルター基板を固定してフォトマスクを移動することもできるが、フォトマスクを固定して、カラーフィルター基板を移動させることもできる。
【００２０】
アルカリ現像液は有機アルカリ現像液と無機アルカリ現像液のどちらも用いることができる。無機アルカリ現像液では炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの水溶液などが好適に用いられる。有機アルカリ現像液ではテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、メタノールアミンなどのアミン系水溶液が好適に用いられる。現像液には現像の均一性を上げるために界面活性剤を添加することが好ましい。アルカリ現像はディップ現像、シャワー現像、パドル現像などの方法が可能である。現像後はアルカリ現像液を除去するために純水洗浄を行う。シャワー現像では最適な画素形状になるようにシャワー圧力を調整することが好ましい。シャワー圧力が弱いと、画素の解像度が低下する。シャワー圧力が強いと画素が基板から剥がれることがある。シャワーの圧力は０．０５〜５ＭＰａが好ましい。
【００２１】
露光量を調整させるためのフォトマスクの透過率を調整する方法は、中間の透過率を持つ遮光膜を形成する半透過フォトマスクを使用する方法や、スリットまたは網点を入れて平均露光量を下げるスリットフォトマスクまたは網点フォトマスクを使用する方法がある。
半透過フォトマスクは、光を透過する開口部、ｉ線透過率が０．１％以下の遮光部およびｉ線透過率が０．１％を超えて１００％未満の透過率の半透過部を持ち、画素を形成しない領域に対応した部分に半透過部を形成する。
スリットフォトマスクはフォトマスクの画素形成領域に２０μｍ以下の開口部と遮光部を持つスリットを形成し、スリットを通過する露光量の平均値を調整する方法によって行われる。スリット幅は狭いほど露光量の変動が少なく平均化されるので１０μｍ以下であることがさらに好ましい。スリットを形成する遮光部分は中間の透過率を持つ半透過でもよい。
網点フォトマスクはフォトマスクの遮光部分に１個あたりの面積４００μｍ２以下の円形、楕円形、四角形、長方形、菱形、台形、などを複数個形成し、単位面積あたりでスリットを通過した露光量を平均化して露光量を調整する方法である。
【００２２】
感光性樹脂をフォトマスクを介して露光する場合において、中間の透過率を持つ領域での露光量は露光量と透過率の積となる。露光量が変化すれば、フォトマスクの中間の透過率をもつ領域で露光される露光量が異なる。すなわち、フォトマスクの透過領域のｉ線での露光量１００ｍＪ／ｃｍ２の場合は、中間の透過率を持つ領域が６０％の透過率ならば６０ｍＪ／ｃｍ２であり３０％の透過率ならば３０ｍＪ／ｃｍ２となる。フォトマスクの透過領域のｉ線での露光量が３００ｍＪ／ｃｍ２の場合は、ｉ線透過率が２０％ならば６０ｍＪ／ｃｍ２であり透過率が１０％ならば３０ｍＪ／ｃｍ２であり、透過率と露光量は個別に設定できるのでパターン加工する感光性樹脂の感度に合わせて透過領域の露光量およびフォトマスクの中間の透過率を持つ領域の透過率を適宜選択することが必要である。
【００２３】
フォトマスクを介して露光する場合における中間の透過率を持つ領域のｉ線露光量は、ポジ型感光性樹脂およびネガ型感光性樹脂の両方がパターン形成されない露光量が好ましく１０〜１５０ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましいがこれに限定されない。
【００２４】
カラーフィルター基板製造においては、フォトマスクに傷、ゴミなどが付着すると、製品での欠陥に繋がるのでフォトマスクは洗浄後に使用するが、フォトマスクの傷は洗浄では修復できないために予備のフォトマスクを作製してフォトマスク欠陥に備える場合が多い。通常の半透過カラーフィルター基板では、赤、青、緑の画素製造工程でフォトマスクは２〜６枚必要なため、予備のフォトマスクを準備するとフォトマスクは４〜１２枚が必要となる。本発明における半透過カラーフィルター基板画素製造工程ではフォトマスクは１枚でよいので、予備のフォトマスクを含めてもフォトマスクは２枚であり、フォトマスク２枚分以上を削減することができる。フォトマスクは紫外線透過率を上げるために母材には石英が使われることが多く、フォトマスクを削減することは大きなコストダウンとなる。
【００２５】
カラーフィルター基板の画素形成ではガラス基板面内での最も離れた場所に形成された画素の位置ずれであるトータルピッチずれが発生することがある。トータルピッチずれはフォトマスクに形成したパターンの位置ずれも原因であるので、一枚のフォトマスクで画素を形成することにより、ガラス基板内の画素の位置ずれをなくすことができる。
【００２６】
一色の画素は透過領域と反射領域の目標色度ごとに着色剤組成を最適化する必要がある。透過領域と反射領域の膜厚は差が小さいほど好ましく、同じであることがさらに好ましい。
カラーフィルター基板の着色層は透過領域では光源が一回通過するのに対して反射領域では光源が２回通過する。ポジ型感光性材料とネガ型感光性材料に含まれる着色剤の組成を変更することで、透過領域と反射領域の膜厚差を小さくしたままカラーフィルター基板の色度を自由に調整することができるので、簡単に目標色度を達成することが可能である。
【００２７】
本発明の非感光性樹脂材料としては、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の材料が好ましく用いられる。感光性樹脂としてはポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の材料が好ましく用いられる。ここで、ポリイミド系樹脂としては、特に限定されるものではないが、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸を、加熱又は適当な触媒によってイミド化したものが好適に用いられる。
ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させることにより得ることができる。
【００２８】
本発明におけるポリアミック酸の合成には、テトラカルボン酸二無水物として、たとえば、脂肪族系または脂環式系のものを用いることができ、その具体的な例として、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，５−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−ビシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−Ｃ］フラン−１，３−ジオンなどが挙げられる。また、芳香族系のものを用いると、耐熱性の良好な膜に変換しうるポリアミック酸を得ることができ、その具体的な例として、３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、３，３´，４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、４，４´−オキシジフタル酸無水物、３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，３”，４，４”−パラターフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３”，４，４”−メタターフェニルテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。また、フッ素系のものを用いると、短波長領域での透明性が良好な膜に変換しうるポリアミック酸を得ることができ、その具体的な例として、４，４´−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物などが挙げられる。なお、本発明は、これらに限定されずにテトラカルボン酸二無水物が一種または二種以上用いられる。
【００２９】
また、本発明におけるポリアミック酸の合成には、ジアミンとして、たとえば、脂肪族系または脂環式系のものを用いることができ、その具体的な例として、エチレンジアミン、１，３−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、４，４´−ジアミノ−３，３´−ジメチルジシクロヘキシルメタン、４，４´−ジアミノ−３，３´−ジメチルジシクロヘキシルなどが挙げられる。また、芳香族系のものを用いると、耐熱性の良好な膜に変換しうるポリアミック酸を得ることができ、その具体的な例として、４，４´−ジアミノジフェニルエーテル、３，４´−ジアミノジフェニルエーテル、４，４´−ジアミノジフェニルメタン、３，３´−ジアミノジフェニルメタン、４，４´−ジアミノジフェニルスルホン、３，３´−ジアミノジフェニルスルホン、４，４´−ジアミノジフェニルサルファイド、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、２，５−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、ベンジジン、３，３´−ジメチルベンジジン、３，３´−ジメトキシベンジジン、ｏ−トリジン、４，４”−ジアミノターフェニル、１，５−ジアミノナフタレン、３，３´−ジメチル−４，４´−ジアミノジフェニルメタン、４，４´−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エ−テル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホンなどが挙げられる。また、フッ素系のものを用いると、短波長領域での透明性が良好な膜に変換しうるポリアミック酸を得ることができ、その具体的な例として、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパンなどが挙げられる。
【００３０】
また、ジアミンの一部として、シロキサンジアミンを用いると、無機基板との接着性を良好にすることができる。シロキサンジアミンは、通常、全ジアミン中の１〜２０モル％量用いる。シロキサンジアミンの量が少なすぎれば接着性向上効果が発揮されず、多すぎれば耐熱性が低下する。シロキサンジアミンの具体例としては、ビス−３−（アミノプロピル）テトラメチルシロキサンなどが挙げられる。本発明は、これに限定されずにジアミンが一種または二種以上用いられる。
【００３１】
ポリアミック酸の合成は、極性有機溶媒中でテトラカルボン酸二無水物とジアミンを混合して反応させることにより行うのが一般的である。この時、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物の混合比により、得られるポリアミック酸の重合度を調節することができる。      
【００３２】
このほか、テトラカルボン酸ジクロライドとジアミンを極性有機溶媒中で反応させて、その後、塩酸と溶媒を除去することによってポリアミック酸を得るなど、ポリアミック酸を得るには種々の方法がある。しかし、本発明はその合成法によらずにポリアミック酸に対して適用が可能である。
【００３３】
次に、本発明のカラーペーストに使用するポリアミック酸の構造単位の繰り返し数について述べる。ポリイミド膜の力学的特性は、分子量が大きいほど良好であるため、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸の分子量も大きいことが望まれる。一方、ポリアミック酸膜を湿式エッチングによりパターン加工を行う場合、ポリアミック酸の分子量が大きすぎると、現像に要する時間が長くなりすぎるという問題がある。したがって、構造単位の繰り返し数の好ましい範囲は１５〜１０００、より好ましくは１８〜４００、さらに好ましくは２０〜１００である。なお、ポリアミック酸の分子量には一般にばらつきがあるため、ここでいう構造単位の繰り返し数の好ましい範囲とは、この範囲の中に全ポリアミック酸の５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上が入っていることを意味する。
【００３４】
ネガ型感光性材料として用いる感光性カラーペースト用の樹脂の例として、アクリル系樹脂について述べる。アクリル系樹脂としては、感光性を持たせるため、少なくともアクリル系ポリマー、アクリル系多官能モノマーあるいはオリゴマー、光重合開始剤を含有させた構成を有するのが一般的である。
使用できるアクリル系ポリマーとしては、特に限定はないが、不飽和カルボン酸とエチレン性不飽和化合物の共重合体を好ましく用いることができる。不飽和カルボン酸の例としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、あるいは酸無水物などがあげられる。
【００３５】
これらは単独で用いても良いが、他の共重合可能なエチレン性不飽和化合物と組み合わせて用いても良い。共重合可能なエチレン性不飽和化合物としては、具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎープロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、メタクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸イソ−ブチル、メタクリル酸イソ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸ｎ−ペンチル、メタクリル酸ｎ−ペンチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸アルキルエステル、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物、アミノエチルアクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、１，３−ブタジエン、イソプレンなどの脂肪族共役ジエン、それぞれ末端にアクリロイル基、あるいはメタクリロイル基を有するポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリシリコーンなどのマクロモノマーなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
また、側鎖にエチレン性不飽和基を付加したアクリル系ポリマーを用いると、加工の際の感度がよくなるので好ましく用いることができる。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基のようなものがある。このような側鎖をアクリル系（共）重合体に付加させる方法としては、アクリル系（共）重合体のカルボキシル基や水酸基などを有する場合には、これらにグリシジル基を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸またはメタクリル酸クロライドを付加反応させる方法が一般的である。その他、イソシアネートを利用してエチレン性不飽和基を有する化合物を付加させることもできる。ここでいうグリシジル基を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸またはメタクリル酸クロライドとしては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジルエーテル、イソクロトン酸グリシジルエーテル、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどがあげられる。
【００３７】
多官能モノマーとしては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）アクリレートカルバメート、変性ビスフェノールＡエポキシ（メタ）アクリレート、アジピン酸１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリル酸エステル、無水フタル酸プロピレンオキサイド（メタ）アクリル酸エステル、トリメリット酸ジエチレングリコール（メタ）アクリル酸エステル、ロジン変性エポキシジ（メタ）アクリレート、アルキッド変性（メタ）アクリレートのようなオリゴマー、あるいはトリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリアクリルホルマール、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートなどがあげられる。これらは単独または混合して用いることができる。また、次にあげるような単官能モノマーも併用することができ、例えば、エチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどがあり、これらの２種以上の混合物、あるいはその他の化合物との混合物などが用いられる。これらの多官能及び単官能モノマーやオリゴマーの選択と組み合わせにより、ペーストの感度や加工性の特性をコントロールすることが可能である。特に、硬度を高くするにはアクリレート化合物よりメタクリレート化合物が好ましく、また、感度を上げるためには、官能基が３以上ある化合物が好ましい。また、メラミン類、グアナミン類などもアクリル系モノマーの代わりに好ましく用いることができる。
【００３８】
光重合開始剤としては、特に限定はなく、公知のものが使用でき、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−[４−（メチルチオ）フェニル]−２−モルホリノ−１−プロパン、ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２，３−ジクロロアントラキノン、３−クロル−２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナントラキノン、１，２−ベンゾアントラキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体などがあげられる。また、その他のアセトフェノン系化合物、イミダゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、リン系化合物、トリアジン系化合物、あるいはチタネート等の無機系光重合開始剤なども好ましく用いることができる。また、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エステルなどの増感助剤を添加すると、さらに感度を向上させることができ好ましい。また、これらの光重合開始剤は２種類以上を併用して用いることもできる。
【００３９】
ペースト固形分に対する光重合開始剤の添加量を増やすと、露光感度が上がるが過剰に光重合開始剤を添加すると感度は下がる。本発明では、半透過領域の露光量では、感光性樹脂は光硬化せずにパターン化されないことが重要である。光重合開始剤の添加量としては特に限定されないが、露光感度を調整するために光重合開始剤添加量はペースト全固形分に対して、好ましくは１〜３０ｗｔ％、より好ましくは５〜２５ｗｔ％、さらに好ましくは６〜２０ｗｔ％である。
【００４０】
本発明のカラーペーストにおいて、ポリアミック酸あるいはアクリル系樹脂といった樹脂成分と、少なくとも顔料を含む着色剤とは、通常、重量比で１：９〜１００：１、好ましくは２：８〜５０：１の範囲で混合して用いられる。樹脂成分の量が少なすぎると、着色被膜の基板との接着性が不良となり、逆に顔料の量が少なすぎると着色度が問題となる。また、該ペーストにおいては、塗工性、乾燥性などの観点から、樹脂成分と顔料をあわせた固形分濃度は、２〜３０％、好ましくは３〜２５％、さらに好ましくは４〜２０％の範囲で使用する。
【００４１】
本発明のカラーフィルター基板は、少なくとも赤、緑、青の３色の色画素から構成され、使用される着色材料は、有機顔料、無機顔料、染料問わず着色剤全般を使用することができる。代表的な顔料の例として、ピグメントレッド（ＰＲ−）、２、３、２２、３８、１４９，１６６、１６８、１７７，２０６、２０７、２０９、２２４、２４２，２５４、ピグメントオレンジ（ＰＯ−）５、１３、１７、３１、３６、３８、４０、４２、４３、５１、５５、５９、６１、６４、６５、７１、ピグメントイエロー（ＰＹ−）１２、１３、１４、１７、２０、２４、８３、８６、９３、９４、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０，１５３、１５４、１６６、１７３、１８５、ピグメントブルー（ＰＢ−）１５（１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６）、２１、２２、６０、６４、ピグメントバイオレット（ＰＶ−）１９、２３、２９、３２、３３、３６、３７、３８、４０、５０、ピグメントグリーン（ＰＧ−）７、３６、などが挙げられる。本発明ではこれらに限定されずに種々の顔料を使用することができる。
本発明で用いるカラーペーストにおける溶媒としては、使用するポリアミック酸、あるいはアクリル系樹脂を溶解するものを使用することができる。
ポリアミック酸を溶解する溶媒としては、例えばＮ―メチル―２―ピロリドン、Ｎ，Ｎ―ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ―ジメチルホルムアミドなどのアミド系極性溶媒、β―プロピオラクトン、γ―ブチロラクトン、γ―バレロラクトン、δ―バレロラクトン、γ―カプロラクトン、ε―カプロラクトンなどのラクトン類などが挙げられる。また、アクリル系樹脂の場合には、これらに加え、例えばメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのエチレングリコールあるいはプロピレングリコール誘導体、あるいは、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセト酢酸エチル、メチル―３―メトキシプロピオネート、３―メチル―３―メトキシブチルアセテートなどの脂肪族エステル類、あるいは、エタノール、３―メチル―３―メトキシブタノールなどの脂肪族アルコール類、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類を用いることも可能である。
【００４２】
従って、本発明に用いるカラーペースト用溶媒としては使用樹脂を溶解する単独あるいは２種類以上の溶媒の混合溶媒を、適宜組み合わせて使用するのが好ましい。この場合は、副溶剤として、使用する樹脂に対する貧溶媒を用いることも可能である。好ましい溶媒としては、特に限定されるわけではないが、例えばＮ−メチルピロリドンとシクロペンタノンの混合溶媒などがあげられ、特にアクリル系樹脂の場合には、シクロペンタノン単独でも好ましく用いることができる。
【００４３】
非感光性樹脂上に形成する感光性ポジレジスト材料として、アルカリ可溶性ノボラック樹脂にナフトキノンジアジド基を含む感光成分を含有させた構成を有するのが一般的である。
【００４４】
アルカリ可溶性ノボラック樹脂はフェノール類とアルデヒド類を反応させて得られるノボラック樹脂があげられる。
【００４５】
フェノール類としては、たとえばフェノール；ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｏ−クレゾール等のクレゾール類；２，３−キシレノール、２，５−キシレノール、３，５−キシレノール、３，４−キシレノール等のキシレノール類；ｍ−エチルフェノール、ｐ−エチルフェノール、ｏ−エチルフェノール、２，３，５−トリメチルフェノール、２，３，５−トリエチルフェノール、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、３−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール等のアルキルフェノール類；ｐ−メトキシフェノール、ｍ−メトキシフェノール、ｐ−エトキシフェノール、ｍ−エトキシフェノール、ｐ−プロポキシフェノール、ｍ−プロポキシフェノール等のアルコキシフェノール類；ｏ−イソプロペニルフェノール、ｐ−イソプロペニルフェノール、２−メチル−４−イソプロペニルフェノール、２−エチル−４−イソプロペニルフェノール等のイソプロペニルフェノール類；フェニルフェノール等のアリールフェノール類；４，４’−ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノールＡ、レゾルシノール、ヒドロキノン、ピロガロール等のポリヒドロキシフェノール類等があげられる。これらは単独で用いてもよいし、また２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４６】
アルデヒド類としては、たとえばホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、トリメチルアセトアルデヒド、アクロレイン、クロトンアルデヒド、シクロヘキサンアルデヒド、フルフラール、フリルアクロレイン、ベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプロピルアルデヒド、ｏ−ヒドロキシベンズアルデヒド、ｍ−ヒドロキシベンズアルデヒド、ｐ−ヒドロキシベンズアルデヒド、ｏ−メチルベンズアルデヒド、ｍ−メチルベンズアルデヒド、ｐ−メチルベンズアルデヒド、ｏ−クロロベンズアルデヒド、ｍ−クロロベンズアルデヒド、ｐ−クロロベンズアルデヒド、ケイ皮アルデヒド等があげられる。これらは単独で用いてもよいし、また２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４７】
ナフトキノンジアジド基を含む感光成分として、たとえば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と１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸化合物とのエステル化物等が挙げられる。
【００４８】
本発明に用いるポジレジスト溶媒としては、例えばメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのエチレングリコールあるいはプロピレングリコール誘導体、あるいは、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、メチル―３―メトキシプロピオネート、３―メチル―３―メトキシブチルアセテートなどの脂肪族エステル類、あるいは、エタノール、３―メチル―３―メトキシブタノールなどの脂肪族アルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類を用いることも可能である。
従って、本発明に用いるカラーペースト用溶媒としては使用樹脂を溶解する単独あるいは２種類以上の溶媒の混合溶媒を、適宜組み合わせて使用するのが好ましい。好ましい溶媒としては、特に限定されるわけではないが、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチルなどが好ましく用いることができる。
【００４９】
画素を形成するためのペースト塗布方法としては、ディップ法、ロールコーター法、ス
ピナー法、ダイコーティング法、ワイヤバーコーティング法などが好適に用いられ、この後、オーブンやホットプレートを用いてセミキュアを行う。セミキュア条件は、使用する樹脂、溶媒、樹脂塗布量により異なるが、通常６０〜２００℃で１〜６０分加熱することが好ましい。
【００５０】
非感光性樹脂のパターンの形成は、未硬化の非感光性樹脂を塗布、セミキュアさせた後に、ポジ型フォトレジストを塗布、セミキュアさせる。セミキュア後に所定の露光量でマスク露光し、アルカリ現像液で現像後にポジ型フォトレジストを剥離することで、非感光性樹脂のパターンを形成し、加熱乾燥（本キュア）する。本キュア条件は、樹脂の種類や塗布量により若干異なるが、通常１５０〜３００℃で１〜６０分加熱するのが一般的である。
感光性樹脂のパターンの形成は、未硬化の感光性樹脂を塗布、セミキュアさせた後に所定の露光量でマスク露光し、アルカリ現像液で現像後して感光性樹脂のパターンを形成し、加熱乾燥（本キュア）する。本キュア条件は、樹脂の種類や塗布量により若干異なるが、通常１５０〜３００℃で１〜６０分加熱するのが一般的である。
【００５１】
アルカリ現像液は有機アルカリ現像液と無機アルカリ現像液のどちらも用いることができる。無機アルカリ現像液では炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの水溶液などが好適に用いられる。有機アルカリ現像液ではテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、メタノールアミンなどのアミン系水溶液が好適に用いられる。現像液には現像の均一性を上げるために界面活性剤を添加することが好ましい。ネガ型感光性樹脂を現像する場合のアルカリ現像液濃度は０．０１〜１％の範囲が好ましく、ポジ型感光性樹脂を現像する場合のアルカリ現像液濃度は１〜５％の範囲が好ましい。現像液の温度を上げると現像速度が変化するので現像液温度は１８〜４０℃の範囲で適宜選択することが好ましい。
【００５２】
感光性樹脂を含む着色層はマスク露光により未硬化の樹脂を光硬化するので、露光量が十分多い場合は感光性樹脂の光架橋が進み、露光された部分は現像でほとんど溶解されない。未露光部分はアクリル樹脂層の光架橋が進まないので、現像で溶解する。フォトマスクの中間の透過率領域に対応するパターンは露光量が感光性樹脂の硬化に十分でないのでアクリル樹脂層の光架橋が十分進まず、露光された樹脂層はアルカリ現像で塗膜が溶解や基板からの剥離が起こり、パターンは形成されない。アルカリ現像はディップ現像、シャワー現像、パドル現像などの方法が可能である。現像液濃度、温度、流量、現像液シャワー噴射圧力、現像後の水洗温度、流量および水洗水シャワー噴射圧力条件を適宜選択することで、光架橋が十分でなく部分的に硬化したアクリル樹脂層が基板上に残らずパターン加工することが可能である。基板上の樹脂層残渣を除去するには、現像液または水洗水を高圧で噴射することが好ましく、噴出圧力は０．０１ＭＰａ〜２０ＭＰａが好ましい。
【００５３】
色度の計算には、光源の違いを考慮に入れるため、透過領域はＣ光源、２波長型光源、３波長型光源の内のいずれかにより、反射領域はＤ６５光源で行うことが好ましい。ここでいう２波長型のＬＥＤ光源の例としては、青色ＬＥＤと黄色蛍光体または黄緑色蛍光体とを組み合わせて白色光を発するＬＥＤ光源があげられる。また、３波長型光源の例としては、３波長蛍光管、紫外ＬＥＤと赤、青、緑蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ光源、赤、青、緑各色のＬＥＤを組み合わせた白色ＬＥＤ光源、有機エレクトロルミネッセンス光源などがあげられる。
【００５４】
画素の形成によって、画素表面の平坦性が損なわれる可能性がある。画素の表面の凹凸は１μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がさらに好ましい。色材料の上に平坦化層としてオーバーコート層を形成することができる。具体的には、エポキシ膜、アクリルエポキシ膜、アクリル膜、シロキサンポリマ系の膜、ポリイミド膜、ケイ素含有ポリイミド膜、ポリイミドシロキサン膜等が挙げられる。
オーバーコート層の膜厚は薄いほど低コストになるので好ましく、３μｍ以下であることが好ましい。
画素表面の平坦性は、画素表面を研磨することでも達成が可能である。画素表面を研磨する場合は、赤、青、緑の透過領域と反射領域を形成した後に研磨することで、より画素表面の平坦性が改善されて好ましい。
【００５５】
カラーフィルター基板の形成は、ガラス、高分子フィルム等の透明基板側に限定されず、駆動素子側基板にも行うことができる。カラーフィルター基板のパターン形状については、ストライプ状、アイランド状などがあげられるが特に限定されるものではない。また、必要に応じてカラーフィルター基板上に柱状の固定式スペーサーが配置されていてもよい。  
【００５６】
本発明のカラーフィルター基板は、半透過型液晶表示装置と組み合わせて使用される。ここで、半透過型液晶表示装置とは、アルミニウム膜や銀膜等から成る反射膜を備え、スリットを有することを特徴とする液晶表示装置である。本発明のカラーフィルター基板は、液晶表示装置の駆動方法、表示方式にも限定されず、アクティブマトリクス方式、パッシブマトリクス方式、ＴＮモード、ＶＡモード、ＳＴＮモード、ＥＣＢモード、ＯＣＢモードなど種々の液晶表示装置に適用される。また、液晶表示装置の構成、例えば偏光板の数、散乱体の位置等にも限定されずに使用することができる。
【００５７】
本発明のカラーフィルター基板作製方法の一例を述べるがこれに限定されるものではない。
一画素の透過領域を非感光性樹脂とポジ型フォトレジストで形成する場合は、少なくともポリアミック酸、着色剤、溶剤からなるカラーペーストを透明基板上に塗布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥などにより、ポリアミック酸着色被膜を形成する。加熱乾燥の場合、オーブン、ホットプレートなどを使用し、５０〜１８０℃の範囲で１分〜３時間行うのが好ましい。ポリアミック酸着色被膜を形成した後、フォトレジストを塗布し、フォトレジスト被膜を形成する。続いて該フォトレジスト被膜上にフォトマスクを置き、露光装置を用いて紫外線照射し、アルカリ現像液によりフォトレジスト被膜とポリアミック酸被膜のエッチングを同時に行いフォトマスクの遮光部に対応するパターンを形成する。エッチング後、不要となったフォトレジスト被膜を剥離する。ポリアミック酸着色被膜は、その後、加熱処理することによって、ポリイミド着色被膜に変換される。加熱処理は通常、空気中、窒素雰囲気中、あるいは、真空中などで、１５０〜３５０℃、好ましくは１８０〜２５０℃の温度のもとで、０．５〜５時間、連続的または段階的に行われる。
【００５８】
一画素の反射領域を形成する場合は、アクリル系ポリマー、アクリル系多官能モノマー、光重合開始剤からなる感光性アクリル樹脂、着色剤、溶剤からなるペーストを塗布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥などにより、感光性アクリル着色被膜を積層形成する。加熱乾燥の場合、オーブン、ホットプレートなどを使用し、５０〜１８０℃の範囲で１分〜３時間行うのが好ましい。続いて感光性アクリル被膜上にフォトマスクを置き、露光装置を用いて紫外線を照射する。露光後、アルカリ現像することによりフォトマスクの透過領域に対応するパターンを形成する。その後、加熱処理することによって、被膜を熱硬化する。加熱処理は通常、空気中、窒素雰囲気中、あるいは、真空中などで、１５０〜３５０℃、好ましくは１８０〜２５０℃の温度のもとで、０．５〜５時間、連続的または段階的に行われる。
【００５９】
以上の工程を赤、緑、青のカラーペーストを塗布した塗布膜について、一画素分ずらした位置にマスクをセットして露光・現像等を行い、必要に応じてブラックのカラーペーストについて行うと、液晶表示装置用カラーフィルター基板が作製できる。
【００６０】
次に、このカラーフィルター基板を用いて作成した液晶表示装置の一例について述べる。上記カラーフィルター基板上に、透明保護膜を形成し、さらにその上にＩＴＯ膜などの透明電極を製膜する。次に、このカラーフィルター基板と、金属蒸着膜などの反射電極が形成された反射電極基板とを、さらにそれらの基板上に設けられた液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜、およびセルギャップ保持のためのスペーサーを介して、対向させて貼りあわせる。なお、反射電極基板上には、反射電極以外に、光拡散用の突起物、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子や薄膜ダイオード（ＴＦＤ）素子、および走査線、信号線などを設け、ＴＦＴ液晶表示装置や、ＴＦＤ液晶表示装置を作成することができる。次に、シール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封止する。つぎに、ＩＣドライバー等を実装することによりモジュールが完成する。
【実施例】
【００６１】
＜測定法＞
透過率、色座標：大塚電子（株）製、ＭＣＰＤ−２０００顕微分光光度計を用い、カラーフィルター基板上に製膜されているものと同一製膜条件により作製されるＩＴＯを製膜したガラスをリファレンスとして測定した。
ここでいう透過領域色度とは、上述のカラーフィルター基板透過領域を顕微分光光度計などで測定したときに得られる分光スペクトルから求められるものであり、反射領域色度とは該領域中の着色領域の分光スペクトル、透明領域の分光スペクトルをそれぞれ各波長で自乗し、着色領域と透明領域との面積についての加重平均を取ることにより求められるものである。
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００６２】
実施例１
Ａ．フォトマスクの作製
石英母材上にクロム遮光部、５０％の透過率領域、クロム遮光膜が形成されていない部分を持つフォトマスクを作製した。フォトマスクは５０μｍピッチで赤、青、緑画素がストライプ状に形成されるように設計した。ストライプ状の一画素マスクは幅５０μｍで遮光部と開口部がストライプ方向に７５μｍずつ交互に繰り返すパターンとした。カラーフィルター基板上の画素を形成する場所以外に対応する部分は５０％の透過率になるように設計したフォトマスク（Ｐ−１）を作製した。
【００６３】
石英母材上にクロム遮光部、３０％の透過率領域、クロム遮光膜が形成されていない部分を持つフォトマスクを作製した。フォトマスクは５０μｍピッチで赤、青、緑画素がストライプ状に形成されるように設計した。ストライプ状の一画素マスクは幅５０μｍで遮光部と開口部がストライプ方向に７５μｍずつ交互に繰り返すパターンとした。カラーフィルター基板上の画素を形成する場所以外に対応するフォトマスクは３０％の透過率になるように設計したフォトマスク（Ｐ−２）を作製した。
【００６４】
石英母材上にクロム遮光部、３μｍ幅の遮光部と開口部のラインアンドスペースで透過率の平均が５０％になる領域、クロム遮光膜が形成されていない部分を持つフォトマスクを作製した。フォトマスクは５０μｍピッチで赤、青、緑画素がストライプ状に形成されるように設計した。ストライプ状の一画素マスクは幅５０μｍで遮光部と開口部がストライプ方向に７５μｍずつ交互に繰り返すパターンとした。カラーフィルター基板上の画素を形成する場所以外に対応するフォトマスクは３μｍ幅の遮光部と開口部のラインアンドスペースで透過率の平均が５０％になる領域となるように設計したフォトマスク（Ｐ―３）を作製した。
【００６５】
石英母材上にクロム遮光部と開口部を持つフォトマスクを作製した。フォトマスクは５０μｍピッチで赤、青、緑画素がストライプ状に形成されるように設計した。ストライプ状の一画素マスクは幅５０μｍで遮光部と開口部がストライプ方向に７５μｍずつ交互に繰り返すパターンとした。カラーフィルター基板上の画素を形成する場所以外に対応する部分は開口部になるように設計したフォトマスク（Ｐ−４）を作製した。
【００６６】
石英母材上にクロム遮光部と開口部を持つフォトマスクを作製した。フォトマスクは５０μｍピッチで赤、青、緑画素がストライプ状に形成されるように設計した。ストライプ状の一画素マスクは幅５０μｍで遮光部と開口部がストライプ方向に７５μｍずつ交互に繰り返すパターンとした。カラーフィルター基板上の画素を形成する場所以外に対応する部分は遮光部になるように設計したフォトマスク（Ｐ−５）を作製した。
【００６７】
Ｂ．ポリアミック酸溶液の作製
４，４′−ジアミノジフェニルエーテル ９５．１ｇおよびビス(３−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン ６．２ｇをγ−ブチロラクトン５２５ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２２０ｇと共に仕込み、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物１４４．１ｇを添加し、７０℃で３時間反応させた後、無水フタル酸 ３．０ｇを添加し、さらに７０℃で２時間反応させ、２５重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡＡ）を得た。
【００６８】
Ｃ．ポリマー分散剤の合成
４，４′−ジアミノベンズアニリド １６１．３ｇ、３，３′−ジアミノジフェニルスルホン１７６．７ｇ、およびビス(３−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン １８．６ｇをγ−ブチロラクトン２６６７ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン ５２７ｇと共に仕込み、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物４３９．１ｇを添加し、７０℃で３時間反応させた後、無水フタル酸 ２．２ｇを添加し、さらに７０℃で２時間反応させ、２０重量％のポリアミック酸溶液であるポリマー分散剤（ＰＤ）を得た。
【００６９】
Ｄ．非感光性カラーペーストの作製
ピグメントレッドＰＲ２５４、３．８７ｇ（８６ｗｔ％）、ピグメントレッドＰＲ１２２、０．６３ｇ（１４ｗｔ％）とポリマー分散剤（ＰＤ）２２．５ｇおよびγ−ブチロラクトン ４２．８ｇ、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール ２０．２ｇをガラスビーズ ９０ｇとともに仕込み、ホモジナイザーを用い、７０００ｒｐｍで５時間分散後、ガラスビーズを濾過し、除去した。このようにして赤色分散液５％溶液（ＧＤ）を得た。
【００７０】
分散液（ＧＤ） ５０．０ｇにポリアミック酸溶液（ＰＡＡ）８．０ｇをγ−ブチロラクトン ４２．０ｇで希釈した溶液を添加混合し、赤色カラーペースト（Ｒ−１）を得た。同様にして、表１に示す割合で緑ペースト（Ｇ−１）、青ペースト（Ｂ−１）を得た。
【００７１】
Ｅ．感光性カラーペーストの作製
ピグメントグリーンＰＧ３６、７．７５ｇとピグメントイエローＰＹ１３８、２．２５ｇを３−メチル−３−メトキシブタノール５０ｇとともに仕込み、ホモジナイザーを用い、７０００ｒｐｍで５時間分散後、ガラスビーズを濾過し、除去した。アクリル共重合体溶液（ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーＰ、ＡＣＡ−２５０、４３ｗｔ％溶液）７０．０ｇ、多官能モノマーとしてペンタエリスリトールテトラメタクリレート３０．０ｇ、光重合開始剤として“イルガキュア”３６９  １５．０ｇにシクロペンタノン２６０ｇを加えた感光性樹脂溶液（固形分濃度２０重量％）７５．０ｇを加え、緑ペースト（Ｇ−２）を得た。同様にして、表１に示す割合で赤ペースト（Ｒ−２）、青ペースト（Ｂ−２）を得た。
【００７２】
【表１】
2008175934.tif 000003
【００７３】
Ｆ．着色塗膜の作成と評価
実施例１  
ブラックマトリクスがパターン加工されたガラス基板上にＣ光源を通したときの色度（ｘ、ｙ）が（０．４６４、０．２８２）となるように非感光性樹脂を含む赤ペースト（Ｒ−１）をスピンナーでガラス基板上に塗布した。該塗膜を１２０℃のオーブンで２０分乾燥し、この上にポジ型フォトレジスト（東京応化株式会社製ＯＦＰＲ−８００）を乾燥後に１μｍになるように塗布し、９０℃のオーブンで１０分乾燥した。キャノン株式会社製紫外線露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、フォトマスク（Ｐ−１）を介して８０ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの２．０％の水溶液からなる２３℃の現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリアミック酸の着色塗膜のエッチングを同時に行った。エッチング後不要となったフォトレジスト層をアセトンで剥離した。さらにポリアミック酸の着色塗膜を２４０℃のオーブンで３０分熱処理し、ポリイミドに転換し、赤画素の透過領域に赤着色層を形成した。次にＤ６５光源を通したときの仕上がり色度（ｘ、ｙ）が（０．４８６、０．３０４）になるよう感光性樹脂を含む赤ペースト（Ｒ−２）をスピンナーで塗布し９０℃のオーブンで１０分乾燥した。
キャノン株式会社製紫外線露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、フォトマスク（Ｐ−１）を介して１００ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの０．１％の水溶液からなる２５℃の現像液に浸漬し、着色塗膜のエッチングを行った。さらに着色塗膜を２４０℃のオーブンで３０分熱処理し、赤画素の反射領域に赤着色層を形成した
次に、Ｃ光源を通したときの仕上がりの色度（ｘ、ｙ）が（０．１５２、０．１９０）になるように、非感光性樹脂を含む青ペースト（Ｂ−１）を塗布し１２０℃のオーブンで２０分乾燥した。その後、赤画素を形成した位置よりも一画素分だけ横方向にずらした位置にフォトマスク（Ｐ−１）をセットして８０ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの２．０％の水溶液からなる２３℃の現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリアミック酸の着色塗膜のエッジングを同時に行った。エッチング後不要となったフォトレジスト層をアセトンで剥離した。さらにポリアミック酸の着色塗膜を２４０℃のオーブンで３０分熱処理し、ポリイミドに転換し、青画素の透過領域に青着色層を形成した。
【００７４】
次にＤ６５光源を通したときの仕上がり色度（ｘ、ｙ）が（０．１５５、０．１８７）になるように感光性樹脂を含む青ペースト（Ｂ−２）をスピンナーで塗布し９０℃のオーブンで２０分乾燥し、フォトマスク（Ｐ−１）を介して１００ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの０．１％の水溶液からなる２５℃の現像液に浸漬し、着色塗膜のエッチングを行った。さらに着色塗膜を２４０℃のオーブンで３０分熱処理し、青画素の反射領域に青着色層を形成した。
【００７５】
次にＣ光源を通したときの仕上がりの色度（ｘ、ｙ）が（０．２８４、０．４４３）になるように非感光性樹脂を含む緑ペースト（Ｇ−１）を塗布し１２０℃のオーブンで２０分乾燥した。その後、緑画素を形成した位置よりも一画素分だけ横方向にずらした位置にフォトマスク（Ｐ−１）をセットして８０ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの２．０％の水溶液からなる２３℃の現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリアミック酸の着色塗膜のエッジングを同時に行った。エッチング後不要となったフォトレジスト層をアセトンで剥離した。さらにポリアミック酸の着色塗膜を２４０℃のオーブンで３０分熱処理し、ポリイミドに転換し、緑画素の透過領域に緑着色層を形成した。
次にＤ６５光源を通したときの仕上がり色度（ｘ、ｙ）が（０．３０８，０．４３８）になるように感光性樹脂を含む緑ペースト（Ｇ−２）をスピンナーで塗布し１２０℃のオーブンで２０分乾燥し、フォトマスク（Ｐ−１）を介して１００ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの０．１％の水溶液からなる２５℃の現像液に浸漬し、着色塗膜のエッチングを行った。さらに着色塗膜を２４０℃のオーブンで３０分熱処理し、緑画素の反射領域に緑着色層を形成した。
【００７６】
このようにして得られた画素膜上にオーバーコート層を２μｍの厚みで製膜し、さらにその上にＩＴＯ膜を膜厚０．１μｍとなるようにスパッタリングした。
この様にして得られたカラーフィルター基板のＤ６５光源での反射領域色度、２波長型ＬＥＤ光源での透過領域色度、色度差δを表２に示す。
【００７７】
【表２】
2008175934.tif 000004
【００７８】
実施例２
フォトマスクＦ−２を使ったこと、非感光性樹脂のフォトリソ加工を露光量２００ｍＪ／ｃｍ２で行ったこと、感光性樹脂のフォトリソ加工を露光量１５０ｍＪ／ｃｍ２で行ったこと以外は実施例１と同様にカラーフィルター基板を作製した。このようにして得られたカラーフィルター基板は実施例１と同じ、Ｄ６５光源での反射領域色度、２波長型ＬＥＤ光源での透過領域色度、色度差δが得られた。
【００７９】
実施例３
フォトマスクＦ−３を使ったこと以外は実施例１と同様にカラーフィルター基板を作製した。このようにして得られたカラーフィルター基板は実施例１と同じ、Ｄ６５光源での反射領域色度、２波長型ＬＥＤ光源での透過領域色度、色度差δが得られた。
【００８０】
比較例１
ブラックマトリクスがパターン加工されたガラス基板上にＣ光源を通したときの色度（ｘ、ｙ）が（０．４６４、０．２８２）となるように非感光性樹脂を含む赤ペースト（Ｒ−１）をスピンナーでガラス基板上に塗布した。該塗膜を１２０℃のオーブンで２０分乾燥し、この上にポジ型フォトレジスト（東京応化株式会社製ＯＦＰＲ−８００）を乾燥後に１μｍになるように塗布し、９０℃のオーブンで１０分乾燥した。キャノン株式会社製紫外線露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、フォトマスク（Ｐ−４）を介して８０ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの２．０％の水溶液からなる２３℃の現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリアミック酸の着色塗膜のエッジングを同時に行った。エッチング後不要となったフォトレジスト層をアセトンで剥離した。さらにポリアミック酸の着色塗膜を２４０℃のオーブンで３０分熱処理し、ポリイミドに転換し、赤画素の透過領域に赤着色層を形成した。次にＤ６５光源を通したときの仕上がり色度（ｘ、ｙ）が（０．４８６、０．３０４）になるよう感光性樹脂を含む赤ペースト（Ｒ−２）をスピンナーで塗布し９０℃のオーブンで１０分乾燥した。
【００８１】
キャノン株式会社製紫外線露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、フォトマスク（Ｐ−４）を介して１００ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの０．１％の水溶液からなる２５℃の現像液に浸漬し、着色塗膜のエッチングを行った。さらに着色塗膜を２４０℃のオーブンで３０分熱処理し、赤画素の反射領域に赤着色層を形成した
出来上がったパターンは緑画素、青画素が形成される場所にも赤画素が形成されており目的の赤画素パターン加工できずにカラーフィルター基板にならなかった。
【００８２】
比較例２
ブラックマトリクスがパターン加工されたガラス基板上にＣ光源を通したときの色度（ｘ、ｙ）が（０．４６４、０．２８２）となるように非感光性樹脂を含む赤ペースト（Ｒ−３）をスピンナーでガラス基板上に塗布した。該塗膜を、１２０℃で２０分乾燥し、この上にポジ型フォトレジスト（東京応化株式会社製ＯＦＰＲ−８００）を乾燥後に１μｍになるように塗布し、９０℃で１０分乾燥した。キャノン株式会社製紫外線露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、フォトマスク（Ｐ−４）を介して８０ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの２．０％の水溶液からなる２３℃の現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリアミック酸の着色塗膜のエッジングを同時に行った。エッチング後不要となったフォトレジスト層をアセトンで剥離した。さらにポリアミック酸の着色塗膜を２４０℃で３０分熱処理し、ポリイミドに転換し、赤画素の透過領域に赤着色層を形成した。次にＤ６５光源を通したときの仕上がり色度（ｘ、ｙ）が（０．４８６、０．３０４）になるよう感光性樹脂を含む赤ペースト（Ｒ−４）をスピンナーで塗布し、キャノン株式会社製紫外線露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、フォトマスク（Ｐ−５）を介して１００ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの０．１％の水溶液からなる２５℃の現像液に浸漬し、着色塗膜のエッチングを行った。さらに着色塗膜を２４０℃で３０分熱処理し、赤画素の反射領域に赤着色層を形成した
次に、Ｃ光源を通したときの仕上がりの色度（ｘ、ｙ）が（０．１５２、０．１９０）になるように、非感光性樹脂を含む青ペースト（Ｂ−３）を塗布し、フォトマスク（Ｐ−４）を介して８０ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの２．０％の水溶液からなる２３℃の現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリアミック酸の着色塗膜のエッジングを同時に行った。エッチング後不要となったフォトレジスト層をアセトンで剥離した。さらにポリアミック酸の着色塗膜を２４０℃で３０分熱処理し、ポリイミドに転換し、青画素の透過領域に青着色層を形成した。
【００８３】
次にＤ６５光源を通したときの仕上がり色度（ｘ、ｙ）が（０．１５５、０．１８７）になるように感光性樹脂を含む青ペースト（Ｂ−１）をスピンナーで塗布し、フォトマスク（Ｐ−５）を介して１００ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの０．１％の水溶液からなる２５℃の現像液に浸漬し、着色塗膜のエッチングを行った。さらに着色塗膜を２４０℃で３０分熱処理し、青画素の反射領域に青着色層を形成した。
【００８４】
次にＣ光源を通したときの仕上がりの色度（ｘ、ｙ）が（０．２８４、０．４４３）になるように非感光性樹脂を含む緑ペースト（Ｇ−３）を塗布し、フォトマスク（Ｐ−４）を８０ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの２．０％の水溶液からなる２３℃の現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリアミック酸の着色塗膜のエッジングを同時に行った。エッチング後不要となったフォトレジスト層をアセトンで剥離した。さらにポリアミック酸の着色塗膜を２４０℃で３０分熱処理し、ポリイミドに転換し、緑画素の透過領域に緑着色層を形成した。
【００８５】
次にＤ６５光源を通したときの仕上がり色度（ｘ、ｙ）が（０．３０８，０．４３８）になるように感光性樹脂を含む緑ペースト（Ｇ−４）をスピンナーで塗布し、フォトマスク（Ｐ−５）を介して１００ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの０．１％の水溶液からなる２５℃の現像液に浸漬し、着色塗膜のエッチングを行った。さらに着色塗膜を２４０℃で３０分熱処理し、緑画素の反射領域に緑着色層を形成した。
このようにして得られた画素膜上にオーバーコート層を２μｍの厚みで製膜し、さらにその上にＩＴＯ膜を膜厚０．１μｍとなるようにスパッタリングした。
このようにして得られたカラーフィルター基板は実施例１と同じ、Ｄ６５光源での反射領域色度、２波長型ＬＥＤ光源での透過領域色度、色度差δが得られたが、カラーフィルター基板を作製するために、フォトマスクを２枚使用したために製造コストがアップする問題があった。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明のフォトマスクの平面図
【図２】従来発明のポジ型感光性樹脂用フォトマスクの平面図
【図３】従来発明のネガ型感光性樹脂用フォトマスクの平面図
【図４】本発明の製造方法で作製したカラーフィルターの模式断面図
【図５】従来発明のカラーフィルターの模式断面図
【図６】従来発明のカラーフィルターの模式断面図
【図７】従来発明のカラーフィルターの模式断面図
【図８】従来発明のカラーフィルターの模式断面図
【図９】従来発明のカラーフィルターの模式断面図
【符号の説明】
【００８７】
１  ：フォトマスク
２  ：開口部
３  ：遮光部
４  ：半透過部
５  ：カラーフィルター基板
６  ：ブラックマトリックス
７  ：透過領域画素
７Ｂ：透過領域青画素  
７Ｇ：透過領域緑画素
７Ｒ：透過領域赤画素
８  ：反射領域画素
８Ｂ：反射領域青画素  
８Ｇ：反射領域緑画素
８Ｒ：反射領域赤画素
【図１】
2008175934.tif 000005
【図２】
2008175934.tif 000006
【図３】
2008175934.tif 000007
【図４】
2008175934.tif 000008
【図５】
2008175934.tif 000009
【図６】
2008175934.tif 000010
【図７】
2008175934.tif 000011
【図８】
2008175934.tif 000012
【図９】
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