(57)【要約】【課題】本発明は、平坦性の良い低コストのカラーフィルタの製造方法および該カラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】ガラス基板上にＲＧＢの画素を配列し、各画素と画素の間に遮光部を有するカラーフィルタの製造方法において、その工程が（１）ガラス基板上にＩＴＯ膜をパターニングしてＲＧＢの電着用電極を作成する工程、（２）ＩＴＯ膜上に樹脂ＢＭ層を形成する工程、（３）ブラックマトリックスパターンのメタルマスクを前記樹脂ＢＭ基板のガラス面側にアライメントしメタルマスクを介してレーザ光を照射してＩＴＯ膜上の樹脂ＢＭを除去する工程、（４）ＲＧＢの電着樹脂液を入れた電着槽で前記ＢＭ基板のＩＴＯ膜上にＲＧＢの画素を電着させる工程よりなることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。【選択図】図１２
2008145577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上にＲＧＢの画素を配列し、各画素と画素の間に遮光部を有するカラーフィルタの製造方法において、その工程が以下の工程よりなることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
工程（１）：ガラス基板にＩＴＯ等の透明導電膜を形成し、ＲＧＢの各画素用電極を形成する工程。
工程（２）：ＲＧＢの各画素用電極および該ガラス基板上に樹脂ＢＭ層を形成する工程。
工程（３）：ブラックマトリックスパターンのメタルマスクを前記工程のＲＧＢの画素用電極にガラス基板側よりアライメントし、該マスクを介してレーザ光を樹脂ＢＭ層に照射しＲＧＢの画素用電極上の樹脂ＢＭ層を剥離除去する工程。
工程（４）：カラー顔料と樹脂を均一に分散させた電着液にＲＧＢの各画素用電極を露出させた前記工程のガラス基板を電着槽に浸漬し電着法によりＲＧＢの各画素を形成する工程。
【請求項２】
前記工程におけるレーザ光はエキシマ、ＹＡＧレーザとその高調波、ＣＯ2であり、ホモジナイザーにより線条形ビームと成っていることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記工程におけるレーザ光がパルスレーザであることを特徴とする請求項1記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂ＢＭ層のＯＤ値（光学濃度）／μｍが２．５以上であることを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４記載のいずれか１項記載の方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項６】
請求項５記載のカラーフィルタと対向する基板を有し、該カラーフィルタと該基板の間に液晶化合物を封入し、電圧をかけることによって液晶分子の向きを変え、光の透過率を増減させることで像を表示することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶カラーＴＶ等の液晶表示装置で使用されるカラーフィルタの製造方法および該カラーフィルタを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタの製造方法は、樹脂ＢＭ用ブラックのフォトレジストをガラス基板にパターニングしオーブンで焼成してＢＭ基板を製造した後、レッドのフォトレジストを該樹脂ＢＭ基板にパターニングしオーブンでレッドの画素を焼成する。次にグリーンのフォトレジストをレッドの画素を形成した前記基板にパターニングしオーブンでグリーンの画素を焼成する。最後にブルーのフォトレジストをレッド、グリーンの画素を形成した基板にパターニングしオーブンで焼成してＲＧＢのカラーフィルタ基板が得られる。
【０００３】
カラーフィルタの製造で使用される樹脂ＢＭ用ブラックレジストおよびレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のカラーレジストはフォトリソ特性を有する材料であり、樹脂ＢＭのブラックマトリックスのパターン上でＲＧＢの各画素の重なりがあるためパターニングによりツノ状の突起が発現しカラーフィルタの平坦性を悪くしている。
【０００４】
フォトリソ法ではこのツノ段差があるため平坦性が悪く液晶画面の表示ムラを生じやすい。このツノ状の突起の高さは、０．７μｍ以上は液晶画面の表示ムラが顕著で平坦化処理が必要とされる。即ちフォトリソ法ではツノ段差の研磨工程が必要であるためコストアップとなっているのが現状である。
【０００５】
昨今では、高輝度高コントラスト、高精細の大画面液晶カラーＴＶが開発されツノ段差の低減化を強く望まれている。また、カラーフィルタの市場ではカラーフィルタの製造コストの低減化を求められており、カラーフィルタ市場拡大のためにはカラーフィルタのコストダウンが必須である。
【０００６】
現在のカラーフィルタの製造設備は、マザーガラスが非常に大きいため、露光機、フォトマスク、コーター等の装置においては高度な加工精度が必要であり、設備投資の負担が大きい。液晶カラーテレビ等の表示品位においては高品位化が進められており、前述したように高コントラスト化や高精細化の検討が行われている。
【０００７】
前記樹脂ＢＭ用フォトレジストの材料開発においては、該樹脂ＢＭの細線化や高ＯＤ値化の開発が行われておりカーボン顔料の濃度アップやグレードの変更、分散性の向上等が検討されている。しかし、該樹脂ＢＭにおいては、高ＯＤ値化が極限に至っており、感度、パターニング性、ガラス基板に対する密着性、細線の断面形状、直線性等が悪くなっていく傾向であり、フォトリソ法における高ＯＤ値のＢＭ基板の開発は技術的なハードルが高く、ツノ段差の低減化および低コスト化は難しい状況にある。
【０００８】
従来、フォトリソ法以外のカラーフィルタの製造方法は、次のような電着法によるカラーフィルタの製造方法が開示されている。例えば、ポジ型レジストでＲＧＢ等の各色の画素を異なる露光量２段階、３段階で露光し最も露光量の多い画素を先ず現像しカラー顔料を分散させた電着樹脂液に前記現像した基板を浸漬し所定の電圧を印加して着色樹脂を電着し、次に露光量が少ない画素部を現像液の濃度を上げて現像していくものである（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この技術は露光量が少ない画素については現像液の濃度を上げて現像が可能としているが露光量が少ない場合露光機に照度ばらつきがあるため、現像液の濃度を上げても露光箇所が完全に現像できなかったり残渣が残ってしまうなどばらつきがあり、現像できる箇所とできない箇所があり、むらがあった。
【０００９】
次に、画素の配列がストライプであるタイプにおける製造方法でありガラス基板にＩＴＯをストライプ状にパターンニングして該電着用電極を形成した基板を電着樹脂液に浸漬してＲＧＢの各画素を順次形成するものである（例えば、特許文献２参照。）。この場合では遮光部の形成をＲＧＢの画素を形成したあとで形成している。画素部を先に形成しているため画素間に気泡が入りやすく遮光樹脂の画素間への充填が難しく良好なカラーフィルタが得られなかった。
【００１０】
以下に先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開平８−５８３０
【特許文献２】特開平１０−８２９４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、研磨工程および露光工程が不要で、平坦性も良く、液晶画面の高品位化、高コントラスト化を図ることができ、材料コストも安く、製造設備の投資額を抑えることが可能なカラーフィルタの製造方法および該カラーフィルタを用いた液晶表示装置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】
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の請求項１に係る発明は、ガラス基板上にＲＧＢの画素を配列し、各画素と画素の間に遮光部を有するカラーフィルタの製造方法において、その工程が以下の工程よりなることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１３】
工程（１）：ガラス基板（２）にＩＴＯ等の透明導電膜（１）を形成し、ＲＧＢの各画素用電極（５，６，７）を形成する工程。
【００１４】
工程（２）：ＲＧＢの各画素用電極（５，６，７）および該ガラス基板（２）上に樹脂ＢＭ層（８）を形成する工程。
【００１５】
工程（３）：ブラックマトリックスパターンのメタルマスク（１２）を前記工程（２）のＲＧＢの画素用電極（５，６，７）にガラス基板（２）側よりアライメントし、該マスク（１２）を介してレーザ光を樹脂ＢＭ層（８）に照射しＲＧＢの画素用電極（５，６，７）上の樹脂ＢＭ層（８）を剥離除去する工程。
【００１６】
工程（４）：カラー顔料と樹脂を均一に分散させた電着液（１５）にＲＧＢの各画素用電極（５，６，７）を露出させた前記工程（３）のガラス基板（２）を電着槽（１６）に浸漬し電着法によりＲＧＢの各画素（１７，１８，１９）を形成する工程。
【００１７】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載のカラーフィルタの製造方法において、前記工程（３）におけるレーザ光はエキシマ、ＹＡＧレーザとその高調波、ＣＯ2であり、ホモジナイザーにより線条形ビームと成っていることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１８】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項1記載のカラーフィルタの製造方法において、前記工程（３）におけるレーザ光がパルスレーザであることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１９】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法において、前記樹脂ＢＭ層（８）のＯＤ値（光学濃度）／μｍが２．５以上であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００２０】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項１乃至４記載のいずれか１項記載の方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタである。
【００２１】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項５記載のカラーフィルタと対向する基板を有し、該カラーフィルタと該基板の間に液晶化合物を封入し、電圧をかけることによって液晶分子の向きを変え、光の透過率を増減させることで像を表示することを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、ガラス基板上にＲＧＢの画素を配列し、各画素と画素の間に遮光部を有するカラーフィルタの製造方法において、その工程が以下の工程よりなることにより、ツノ段差がなく表面粗さが平滑であるため液晶画面の表示ムラがなく高輝度、高コントラスト化が図れる。また、ＲＧＢの画素の樹脂はフォトレジストでないためカラーフィルタの低コスト化が図れる。本カラーフィルタの製造方法は電着法によるためＲＧＢの各画素面と樹脂ＢＭ面が面一でありカラーフィルタの平坦性がよい。また、樹脂ＢＭ基板のＯＤ値（光学濃度）／μｍを樹脂ＢＭ層のカーボン濃度、膜厚による調整により容易に４．５以上にすることが可能でありカラーフィルタの高コントラスト化を図ることができる。
【００２３】
工程（１）：ガラス基板にＩＴＯ等の透明導電膜を形成し、ＲＧＢの各画素用電極を形成する工程。工程（２）：ＲＧＢの各画素用電極および該ガラス基板上に樹脂ＢＭ層を形成する工程。工程（３）：ブラックマトリックスパターンのメタルマスクを前記工程のＲＧＢの画素用電極にガラス基板側よりアライメントし、該マスクを介してレーザ光を樹脂ＢＭ層に照射しＲＧＢの画素用電極上の樹脂ＢＭ層を剥離除去する工程。工程（４）：カラー顔料と樹脂を均一に分散させた電着液にＲＧＢの各画素用電極を露出させた前記工程のガラス基板を電着槽に浸漬し電着法によりＲＧＢの各画素を形成する工程。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
一般的に、電着法によるカラーフィルタの製造方法は、ガラス基板上にＲＧＢの画素用透明導電膜ＩＴＯの電極を形成し、ＲＧＢの各カラー顔料を樹脂に分散した電着液に該ガラス基板を浸漬し、先ずＲの画素の電極と対極電極板との間に直流電圧を印加しＲの画素電極上にＲの画素を形成する。電圧は電着液の組成、ガラス基板の大きさ、電着膜厚等により変わってくるが、およそ２０〜１００ボルト印加する。大型の基板では電着膜厚の均一性を向上させるためグリッドを電極間に設け、局部的または電極全面にバイアス電圧をかけることにより電極間に流れる電流の密度を一定にするなどの方法をとる場合もある。
【００２５】
電着用樹脂にはアニオン型樹脂、カチオン型樹脂がある。電着用樹脂の合成はアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等に酸性基や塩基性基を導入して合成される。酸性基としてはスルホン酸基、カルボキシル基、燐酸基等がある。塩基性基としてはアンモニアやアルキルアミン等のアミノ基、イミノ基、窒素を更に多く有するアルギニンやグアニジンあるいはビグアニド誘導体等のグアニジノ基やビグアニド基等がある。カラー顔料を分散させた電着樹脂液は前記アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂にカルボキシル基、アミノ基等を導入してアニオン型樹脂、カチオン型樹脂とし、赤、緑、青の各顔料をロールミルで破砕しよく分散させた後、ボールミル、アトライター等で更に微細分散させ、赤、緑、青の電着樹脂液を調製する。
【００２６】
赤の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅ
ｄ２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ３、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ７、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ９、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２３、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ３７、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ３８、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ４８、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ４９、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ５０：１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ５１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ５３：１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ５７：１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ５８：４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ６０：１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ６３：１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ６３：２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ８１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ８３、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ８８、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１１２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１２２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１４４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１６８、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１７７、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１８０、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１９０、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１９２がある。緑の顔料としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ７、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ８、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ１０、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ３６がある。青の顔料としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ２、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５,１５：３、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１６、Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｂｌｕｅ１７：１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１８、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ６０、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ６４がある。
【００２７】
顔料の分散では界面活性剤や分散剤、分散助剤等を数種類添加し顔料の分散性を安定化する場合もある。溶媒は一般に水であるが、樹脂の溶解性を安定化するためにジエチレングリコールジメチルエーテルやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル類等の溶剤を添加することもできる。アニオン型樹脂を電着する場合はガラス基板の画素電極を陽極にし、対極電極板を陰極とする。カチオン型樹脂を電着する場合はガラス基板の画素電極が陰極、対極電極板を陽極とする。
【００２８】
ガラス基板へのＩＴＯの成膜はスパッター法にて１００〜２００ｎｍに成膜する。ＩＴＯ膜のパターニングは蓚酸、塩酸、塩化第二鉄水溶液などをエッチャントとしてウエットエッチングで行う。フォトレジストはネガ型レジスト、ポジ型レジスト何れも使用することができる。ネガ型レジストとしてはポリビニルアルコール、カゼイン等の重クロム酸アンモニウムを感光剤として添加するレジスト、油溶性フォトレジストとしてポリケイ皮酸ビニル系、環化ゴム−アジド系などがある。ポジ型レジストとしてはＯ−ナフトキノンジアジド系のものがある。露光光源は高圧水銀灯が一般に使用される。カラーフィルタの画素の配列としてはストライプ、モザイク、トライアングルがあるが現在、ストライプが一般に使用されている。ＲＧＢの画素のサイズとしては、例えば、縦２２０μｍ、横８０μｍ、ブラックマトリックスの線幅を１５μｍとすることができる。
【００２９】
本発明のカラーフィルタの製造方法および該カラーフィルタを用いた液晶表示装置に関する実施の形態を図１〜図１２に基づいて詳細に説明するが、特にこれに制約されるものではない。
【００３０】
図１はガラス基板にＩＴＯ膜を成膜した断面図であり。図２はＩＴＯ膜にネガレジストをコートした断面図であり、図３はＩＴＯ膜上のネガレジストにＲＧＢの画素のパターン露光をしている説明図であり、図４はネガレジストをパターン露光、現像した断面図であり、図５はＩＴＯ膜をエッチングしてＲＧＢの電着用電極を形成した断面図であり、図６はＲＧＢのＩＴＯ電極をガラス基板上から見た平面図であり、図７はＩＴＯの電極上に樹脂ＢＭ層を形成した断面図であり、図８は樹脂ＢＭ層側からガラス基板を見た平面図であり、図９はメタルマスクをＩＴＯ電極を形成したガラス基板にアライメントしメタルマスクを介してレーザ光を照射している説明図であり、図１０はレーザ照射によりＩＴＯ膜上の樹脂ＢＭが剥離除去された断面図であり、図１１はＩＴＯ電極および対極電極板に直流
電圧を印加してレッドの画素を形成している説明図であり、図１２は電着法によりガラス基板上にＲＧＢの画素を形成した断面図である。
【００３１】
図１に示すように、ガラス基板（２）上にＩＴＯ膜（１）を成膜し、図２に示すように、該ＩＴＯ膜（１）上にネガレジスト（３）をコートする。次に、図３に示すように、ネガレジスト（３）上にＲＧＢの画素電極作成用フォトマスク（４）を介してパターン露光し、図４に示すように、ネガレジスト（３）を現像してパターニングする。次に、図５および図６に示すように、該基板（２）を塩化第二鉄水溶液等に浸漬してＩＴＯ膜（１）をウエットエッチングしてＲ画素用電極（５）、Ｇ画素用電極（６）、Ｂ画素用電極（７）を形成する。引き続いて、図７および図８に示すように、ＩＴＯ膜（１）上に樹脂ＢＭ層（８）を形成する。該樹脂ＢＭ層（８）の樹脂系としては、特に限定されないが、ガラス基板（２）に対する密着性、耐熱性、材料コスト等から塗膜性能のバランスの良いエポキシ樹脂が選定される。
【００３２】
前記樹脂ＢＭ層（８）には、高ＯＤが必要であるため樹脂ＢＭのカーボン顔料の配合比率は２０〜７０ｗｔ％くらいとなる。カラーフィルタの画素部の膜厚は現行１〜３μｍであるのでカーボン濃度４０〜６０ｗｔ％でＯＤ値４〜５／μｍが得られる。該樹脂ＢＭの塗工はスピンコーター、ダイコーター等にて行い、乾燥後熱架橋させ焼成させる。
【００３３】
図９に示すように、メタルマスク（１２）をＩＴＯ電極が形成されたガラス基板（２）の裏側にアライメントし、該メタルマスク（１２）を介してレーザ光を照射する。該メタルマスク（１２）はＢＭパターンの形状に開口部を形成したものであり、例えば、開口部が縦２２０μｍ、横８０μmであり、ＢＭ線幅は１５μｍとなる。該メタルマスク（１２）の金属材料はインバー材、コバール、４２ニッケルのような低熱膨張率の材料が好ましいが、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４等も使用される。該メタルマスク（１２）の厚さは、２０μｍ〜３ｍｍであるが、マスクの作製精度、ハンドリング性から予め金属板とガラス基板とを接合した基板やスパッター法や湿式めっき法によりガラス基板（２）に金属層を形成した基板からメタルマスク（１２）を作製することもできる。
【００３４】
図１０に示すように、レーザ照射によりＩＴＯ膜（１）上の樹脂ＢＭが剥離除去されＢＭパターンの基板が形成される。該レーザ照射はガラス基板（２）側から照射するのが樹脂ＢＭ層（８）の剥離が容易であり、樹脂ＢＭの飛散物（デブリ）が少なく後工程の洗浄が軽減される。該レーザ光はエキシマ、ＹＡＧレーザとその高調波、ＣＯ2がよい。レーザのビーム径は一般に１０ｍｍφ以下であるのでレーザ加工の方式が描画方式であるとカラーフィルタのような大型基板の加工には向かない。本発明では鋭意研究し、シリンドリカルレンズを用いた線条形ビームホモジナイザーにより長さ５００ｍｍの線条ビームに変換することができ大面積の基板であっても数十秒で加工することができるようになる。５００ｍｍの線条ビームによる加工では、アライメントして一体化したメタルマスク（１２）とガラス基板（２）を水平に移動させてレーザ加工を行うものである。
【００３５】
前記エキシマレーザでは、波長２４８ｎｍのＫｒＦがデブリも少なくＢＭ開口部がシャープに切れていて形状が良い。ＣＯ2レーザの場合は、発振波長１０．６μｍでパルス発振の方式の方はＢＭ開口部形状が良く、パルスのピーク出力を５ＫＷまでテストしたところ、出力が高い方がＢＭ開口部の形状が良い。また、パルス幅について調査したところ、パルス幅は狭い方がＢＭ開口部形状は良い傾向である。同一箇所へのパルスの照射回数は一回のパルスでＢＭ部を開口したほうが形状は良く、パルス数が多くなると形状のシャープさが悪くなる傾向が見られる。パルスの繰り返し数を３００Ｈｚとし、同一箇所へのパルスの照射回数を１〜３回とすると、ガラス基板２全面をスキャンするのに数十秒で行うことができる。
【００３６】
次に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザでは発振波長１．０６μｍであるがパルス発振がよい。ピーク出力を最大１ＫＷまでとし、パルス幅を０．１〜２０ｍｓ、パルスの繰り返し数を最大５００Ｈｚまで変えたところ、ＢＭ開口部の形状はＣＯ2レーザの場合と同じような傾向であり、ピーク出力が大きいほど、またパルス幅が狭いほど形状がよい傾向であり、同一箇所へのパルスの照射回数を１〜３回とするとパルスの繰り返し数が多いほどガラス基板（２）全面を速くスキャンすることができる。
【００３７】
また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザは、基本波として波長λ１．０６μｍのレーザ光を出射するが，この光を非線形光学結晶を含む高調波ユニットを通過させることで、１／２λ(５３２ｎｍ)、１／３λ(３５５ｎｍ)、１／４λ(２６６ｎｍ)、１／５λ(２１３ｎｍ)の各波長を持つレーザ光(高調波)に変換される。基本波から高調波に変換する過程でエネルギーをロスするが、高調波を使用すれば、出力されるレーザエネルギーのうち、被加工物に吸収されるエネルギーの割合を上げられるというメリットがある。最も吸収率の良い波長は物質ごとに決まっているので、前記５つの波長の中からそれに近い波長を選択して加工を行えば、効率のよい加工ができる。これらの高調波について樹脂ＢＭの開口部形状を調査したところ前記レーザ光と同様な傾向が見られる。
【００３８】
レーザにより樹脂ＢＭ基板をパターニングした後、樹脂ＢＭ基板を水洗し乾燥させる。水洗方式は二流体方式、超音波洗浄方式等を併用すると短時間で効果的に洗浄が行える。
【００３９】
次に、図１１に示すように、該樹脂ＢＭ基板を前記カラー顔料が分散している電着樹脂液（１５）を入れた電着槽（１６）に浸漬し、電着塗装の対極電極板（１４）を樹脂ＢＭ基板側に平行にセットし、樹脂ＢＭ基板の各画素電極（５，６，７）と対極電極板（１４）との間に電着塗装するための直流印加電圧（１３）を印加し、該樹脂ＢＭ基板の各画素電極（５，６，７）上にＲＧＢの画素（１７，１８，１９）を形成する。まず、Ｒの画素（１７）を電着により形成し、次に、Ｇの画素電極（６）と対極電極板（１４）との間に同様に該電圧（１３）を印加し、Ｇの画素（１８）を形成する。更に、Ｂの画素についても同様の方法で画素（１９）を形成し、該基板を１８０〜２３０℃で焼成して、図１２に示すように、樹脂ＢＭ層（８）（遮光部）とＲＧＢの画素部（１７，１８，１９）が面一の平坦性のよいカラーフィルタを形成することが出来る。
【実施例】
【００４０】
以下に、本発明に係るカラーフィルタの製造方法および該カラーフィルタを用いた液晶パネル（液晶表示装置）について、具体的に実施例を挙げて、さらに詳しく説明するが、それに限定されるものではない。
【００４１】
＜実施例１＞
図１に示すように、ガラス基板（２）にスパッター法により膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜（1）を形成した。次に、図２に示すように、該ＩＴＯ膜（１）にネガ型フォトレジスト（３）を所定の膜厚にコートした。次に、図３に示すように、ＲＧＢの画素用フォトマスク（４）によりフォトレジスト（３）を露光、現像して、図４に示すように、パターニングした。
【００４２】
次に、塩化第二鉄水溶液に該基板を浸漬しＩＴＯ膜（１）をエッチングして、図５および図６に示すように、ＩＴＯ膜（１）をストライプ状にパターニングして、ＲＧＢの電着用電極（５，６，７）を作製した。
【００４３】
次に、１液加熱硬化型エポキシ樹脂溶液、エポキシ当量：２００〜３００、溶剤組成：ＭＥＫ、アノン、固形分６０ｗｔ％にカーボンブラックをディゾルバー、ボールミルにより分散させ、カーボンブラック濃度５０ｗｔ％、固形分３０ｗｔ％の樹脂ＢＭ用ブラック
樹脂液を調製した。
【００４４】
次に、前記ＩＴＯ膜（１）をパターニングしたガラス基板（２）上に該ブラック樹脂液を塗布して乾燥、焼成して、図７および図８に示すように、膜厚２．０μｍの樹脂ＢＭ層（８）を形成した。尚、図８に示す、（９）、（１０）、（１１）は、ＲＧＢの画素部のＩＴＯ膜の電極端子である。
【００４５】
図９に示すように、該基板のガラス面側にＢＭパターンのメタルマスク（１２）をアライメントし、レーザ光を照射して樹脂ＢＭ層（８）をパターニングした。レーザによるＢＭパターンのパターニングは、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザを使用した。レーザ光はピーク出力３０ＭＷ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、パルス繰り返し数５００Ｈｚとした。
【００４６】
ビーム形状は、線条形ビームホモジナイザーにより長さ５００ｍｍ、幅１ｍｍとした。レーザヘッドを固定しメタルマスク（１２）をアライメントしたガラス基板（２）を水平方向に毎分１０ｍの速さで移動させながら線条形ビームを該メタルマスク（１２）を介して照射し、樹脂ＢＭ層（８）をパターニングした。パターニングした樹脂ＢＭの開口部のエッヂはシャープな形状であり、ＢＭ面の平坦性は凸部がなく良好であった。
【００４７】
ＲＧＢの画素用電着樹脂液の調製は、数平均分子量５０００〜７０００で酸価が５０の水性アクリル樹脂溶液１００重量部にメラミン３０重量部を配合し攪拌機で１０分間攪拌し固形分３５％の熱硬化性アクリル樹脂溶液を調製した後、該熱硬化性アクリル樹脂溶液１００重量部にＲＧＢの各顔料３０重量部を加えディゾルバーで１０分高速攪拌した後、ボールミルで数時間顔料を分散、練肉してＲＧＢの各熱硬化性電着樹脂液を調製した。
【００４８】
前記レーザ光によりパターニングして作成したＢＭ基板を、Ｒの画素用電着液（１５）を入れた電着槽（１６）に浸漬し、これと平行に対極電極板（１４）を設ける。Ｒ画素形成用電極端子（９）を陽極、対極電極板（１４）を陰極として７０ボルトの直流電圧を印加し所定膜厚のＲ画素（１７）を形成した。次に、Ｇの画素用電着液（１５）に該基板を浸漬し電極端子（１０）を陽極、対極電極板（１４）を陰極として７０ボルトの直流電圧を印加し所定膜厚のＧ画素（１８）を形成した。同様にＢの画素用電着液（１５）に浸漬してＢの画素（１９）を形成し、ＲＧＢの画素をストライプに配列したカラーフィルタ基板を得た。
【００４９】
該カラーフィルタ基板の焼成後の平坦性は段差が最大で０．３μｍであり、従来のフォトリソ法によるカラーフィルタ基板における最大段差０・６μｍより少ない。
【００５０】
該カラーフィルタ基板を液晶パネル（液晶表示装置）として組み込み表示ムラや品位を従来のフォトリソ法による液晶パネル（液晶表示装置）と比較したところ、正面における画像や斜めから見た画像に表示ムラがなく高輝度であり、高コントラストの表示品位のよい液晶パネル（液晶表示装置）が得られた。
【００５１】
＜実施例２＞
実施例１と同様にして、ＩＴＯ膜（１）をスパッター法によりガラス基板（２）上に所定膜厚に成膜し、ストライプパターンの画素配列になるようにＩＴＯ膜（１）をパターニングして、図５および図６に示すように、電着用電極を形成した。次に、図７および図８に示すように、実施例１と同様にして樹脂ＢＭ用ブラック溶液を調製し該ＩＴＯ膜（１）上に樹脂ＢＭ層（８）を形成した。
【００５２】
次に、図９に示すように、ＢＭパターンのメタルマスク（１２）を該ガラス基板（２）
のガラス面側よりアライメントし、該メタルマスク（１２）を介してＮｄ：ＹＡＧレーザ光（波長１．０６μｍ）を照射して樹脂ＢＭ層（８）をパターニングした。レーザ光はピーク出力２０ＫＷ、パルス幅０．１ｍｓｅｃ、パルス繰り返し数５００Ｈｚとしビーム形状を線条形ビームホモジナイザーにより長さ５００ｍｍ、幅１ｍｍとした。レーザヘッドを固定し該メタルマスク（１２）をアライメントしたガラス基板（２）を水平方向に毎分１０ｍの速さで移動させながらレーザ加工を行った。パターニングした樹脂ＢＭの開口部のエッヂはシャープな形状であり、ＢＭ面の平坦性は凸部がなく良好であった。実施例１と同様にしてＲＧＢの各カラー電着樹脂液に該ＢＭ基板を浸漬してＲＧＢの画素を形成した。該カラーフィルタ基板の焼成後の平坦性は段差が最大で０．３μｍであり従来のフォトリソ法によるカラーフィルタに比べ表示ムラが改善されており高輝度高コントラストの液晶パネル（液晶表示装置）が得られた。
【００５３】
＜実施例３＞
実施例１と同様にして、ＩＴＯ膜（１）をスパッター法によりガラス基板（２）上に所定膜厚に成膜しストライプパターンの画素配列になるようにＩＴＯ膜（１）をパターニングし、図５および図６に示すように、電着用電極を形成した。次に、図７および図８に示すように、実施例１と同様にして樹脂ＢＭ用ブラック溶液を調製し、該ＩＴＯ膜（１）上に樹脂ＢＭ層（８）を形成した。
【００５４】
次に、図９に示すように、ＢＭパターンのメタルマスク（１２）を該ガラス基板（２）のガラス面側よりアライメントし該メタルマスク（１２）を介してＴＥＡ−ＣＯ2レーザ光（波長１０．６μｍ）を照射して樹脂ＢＭ層（８）をパターニングした。レーザ光はピーク出力５ＫＷ、パルス幅１０μｓｅｃ、パルス繰り返し数５００Ｈｚとしビーム形状を線条形ビームホモジナイザーにより長さ５００ｍｍ、幅１ｍｍとした。レーザヘッドを固定し該メタルマスク（１２）をアライメントしたガラス基板（２）を水平方向に毎分１０ｍの速さで移動させながらレーザ加工を行った。パターニングした樹脂ＢＭの開口部のエッヂはシャープな形状であり、ＢＭ面の平坦性は凸部がなく良好であった。実施例１と同様にしてＲＧＢの各カラー電着樹脂液に該ＢＭ基板を浸漬してＲＧＢの画素を形成した。該カラーフィルタ基板の焼成後の平坦性は段差が最大で０．３μｍであり実施例１、２と同様な表示ムラのない高輝度高コントラストの液晶パネル（液晶表示装置）が得られた。
【００５５】
以下に、本発明の比較例について説明する。
【００５６】
＜比較例１＞
実施例１と同様にして、ＩＴＯ膜（１）をスパッター法によりガラス基板（２）上に所定膜厚に成膜しストライプパターンの画素配列になるようにＩＴＯ膜（１）をパターニングし、図５および図６に示すように、電着用電極を形成した。次に、実施例１と同様にして樹脂ＢＭ用ブラック溶液を調製し該ＩＴＯ膜（１）上に樹脂ＢＭ層（８）を形成した。
【００５７】
次に、ＢＭパターンのメタルマスク（１２）を該ガラス基板（２）の樹脂ＢＭ面側にアライメントし該メタルマスク（１２）を介してＫｒＦエキシマレーザ光を照射し樹脂ＢＭ層（８）のパターニングを行った。レーザ光のピーク出力を１〜３０ＭＷ、パルス幅１２ｎｓｅｃ、パルス繰り返し数５００Ｈｚ、ビーム形状を線条形ビームホモジナイザーにより長さ５００ｍｍ、幅１ｍｍとし基板の移動速度を毎分１０ｍとした。本比較例では飛散物（デブリ）が多くデブリがマスクに付着しそのため樹脂ＢＭ開口部のエッヂがシャープでない箇所があるなど実施例１に比べ加工性において劣るものであった。
【００５８】
＜比較例２＞
比較例１と同様にＩＴＯ膜（１）をガラス基板（２）上にパターニングし樹脂ＢＭ層（８）をＩＴＯ膜（１）上に形成した。ＢＭパターンのメタルマスク（１２）を該ＢＭ面にアライメントし該メタルマスク（１２）を介してＮｄ：ＹＡＧレーザ光を照射して樹脂ＢＭ層（８）をパターニングした。レーザ光はピーク出力１〜２０ＫＷ、パルス幅０．１ｍｓｅｃ、パルス繰り返し数５００Ｈｚとしビーム形状を線条形ビームホモジナイザーにより長さ５００ｍｍ幅１ｍｍとし基板の移動速度を毎分１０ｍとした。本比較例では比較例１と同様に飛散物（デブリ）が多くデブリがマスクに付着するため樹脂ＢＭ開口部のエッヂがシャープでない箇所があるなど加工性において劣るものであった。
【００５９】
＜比較例３＞
比較例１、２と同様にＩＴＯ膜（１）をガラス基板（２）上にパターニングし樹脂ＢＭ層（８）をＩＴＯ膜（１）上に形成した。ＢＭパターンのメタルマスク（１２）を該ＢＭ面にアライメントし該メタルマスク（１２）を介してＴＥＡ−ＣＯ2レーザ光を照射して樹脂ＢＭ層（８）をパターニングした。レーザ光はピーク出力１〜５ＫＷ、パルス幅１０μｓｅｃ、パルス繰り返し数５００Ｈｚとしビーム形状を線条形ビームホモジナイザーにより長さ５００ｍｍ、幅１ｍｍとし基板の移動速度を毎分１０ｍとした。本比較例では比較例１、２と同様に飛散物（デブリ）が多くデブリがマスクに付着するため樹脂ＢＭ開口部のエッヂがシャープでない箇所があるなど加工性において劣るものであった。
【００６０】
＜比較例４＞
実施例２におけるＮｄ：ＹＡＧのパルスレーザ光を出力５０Ｗの連続レーザ光を用いてガラス基板側からメタルマスク（１２）を介して照射した。樹脂ＢＭ開口部のエッヂは実施例２の形状に比べシャープな切れがなくレーザの熱の影響でエッヂにデブリが付着してＢＭ開口部の形状が良くなくレーザ加工性において劣るものであった。
【００６１】
＜比較例５＞
実施例３におけるＴＥＡ−ＣＯ2のパルスレーザ光を出力５０ＷのＣＯ2連続レーザ光を用いてガラス基板側からメタルマスク（１２）を介して照射した。樹脂ＢＭ開口部のエッヂは実施例３の形状に比べシャープな切れがなくレーザの熱の影響でエッヂにデブリが付着してＢＭ開口部の形状が良くなくレーザ加工性において劣るものであった。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】ガラス基板にＩＴＯ膜を成膜した断面図である。
【図２】ＩＴＯ膜にネガレジストをコートした断面図である。
【図３】ＩＴＯ膜上のネガレジストにＲＧＢの画素のパターン露光をしている説明図である。
【図４】ネガレジストをパターン露光、現像した断面図である。
【図５】ＩＴＯ膜をエッチングしてＲＧＢの電着用電極を形成した断面図である。
【図６】ＲＧＢのＩＴＯ電極をガラス基板上から見た平面図である。
【図７】ＩＴＯの電極上に樹脂ＢＭ層を形成した断面図である。
【図８】樹脂ＢＭ層側からガラス基板を見た平面図である。
【図９】メタルマスクをＩＴＯ電極を形成したガラス基板にアライメントしメタルマスクを介してレーザ光を照射している説明図である。
【図１０】レーザ照射によりＩＴＯ膜上の樹脂ＢＭが剥離除去された断面図である。
【図１１】ＩＴＯ電極および対極電極板に直流電圧を印加してレッドの画素を形成している説明図である。
【図１２】電着法によりガラス基板上にＲＧＢの画素を形成した断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ ・・・  透明導電膜ＩＴＯ（酸化インジウムスズ化合物）
２ ・・・  ガラス基板
３ ・・・  ネガレジスト
４ ・・・  フォトマスク
５ ・・・  Ｒ画素のＩＴＯ電極
６ ・・・  Ｇ画素のＩＴＯ電極
７ ・・・  Ｂ画素のＩＴＯ電極
８ ・・・  樹脂ＢＭ層
９ ・・・  Ｒ画素の電極端子
１０ ・・・  Ｇ画素の電極端子
１１ ・・・  Ｂ画素の電極端子
１２ ・・・  メタルマスク
１３ ・・・  電着塗装するための直流印加電圧
１４ ・・・  電着塗装の対極電極板
１５ ・・・  電着液
１６ ・・・  電着槽
１７ ・・・  電着されたレッドの顔料および樹脂（Ｒ画素）
１８ ・・・  電着されたグリーンの顔料および樹脂（Ｇ画素）
１９ ・・・  電着されたブルーの顔料および樹脂（Ｂ画素）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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