(57)【要約】【課題】  本発明は、カラーフィルタ全体において、各画素の着色層の形状が均一な、高品質なカラーフィルタを提供することを主目的としている。【解決手段】  上記目的を達成するために、本発明は、基材と、前記基材上に形成された遮光材料および樹脂を含有する遮光部と、前記基材および前記遮光部を覆うように形成された光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層と、前記遮光部の開口部の前記光触媒含有層上に形成された着色層とを有するカラーフィルタであって、  各画素中の、前記開口部で前記基材表面から前記着色層表面までの膜厚が最大となる最大膜厚部の膜厚、および前記開口部で前記基材表面から前記着色層表面までの膜厚が最小となる最小膜厚部の膜厚を１０画素について測定し、各画素中での前記最大膜厚部の膜厚の平均Ａと前記最小膜厚部の膜厚の平均Ｂとの比α（＝Ｂ／Ａ）が０．５〜１．０の範囲内であることを特徴とするカラーフィルタを提供する。【選択図】  図１
2006337803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成された遮光材料および樹脂を含有する遮光部と、前記基材および前記遮光部を覆うように形成された光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層と、前記遮光部の開口部の前記光触媒含有層上に形成された着色層とを有するカラーフィルタであって、
各画素中の、前記開口部で前記基材表面から前記着色層表面までの膜厚が最大となる最大膜厚部の膜厚、および前記開口部で前記基材表面から前記着色層表面までの膜厚が最小となる最小膜厚部の膜厚を１０画素について測定し、各画素中での前記最大膜厚部の膜厚の平均Ａと前記最小膜厚部の膜厚の平均Ｂとの比α（＝Ｂ／Ａ）が０．５〜１．０の範囲内であることを特徴とするカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色層をインクジェット方式で着色することにより得られる、カラー液晶ディスプレイに好適なカラーフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。また、液晶ディスプレイの大型化も求められている。しかしながら、このカラー液晶ディスプレイが高価であることから、コストダウンの要求が高まっており、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタに対するコストダウンの要求が高い。
【０００３】
このようなカラーフィルタにおいては、通常赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３原色の着色パターンを備え、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれの画素に対応する電極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶がシャッタとして作動し、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われるものである。
【０００４】
従来より行われているカラーフィルタの製造方法としては、例えば染色法が挙げられる。この染色法は、まずガラス基板上に染色用の材料である水溶性の高分子材料を形成し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る。これを３回繰り返すことによりＲ、Ｇ、およびＢのカラーフィルタ層を形成する。
【０００５】
また、他の方法としては顔料分散法がある。この方法は、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得る。さらにこの工程を３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、およびＢのカラーフィルタ層を形成する。
【０００６】
さらに他の方法としては、電着法や、熱硬化樹脂に顔料を分散させてＲ、Ｇ、およびＢの３回印刷を行った後、樹脂を熱硬化させる方法等を挙げることができる。しかしながら、いずれの方法も、Ｒ、Ｇ、およびＢの３色を着色するために、同一の工程を３回繰り返す必要があり、コスト高になるという問題や、工程を繰り返すため歩留まりが低下するという問題がある。
【０００７】
またこのような方法においては特に、遮光部が形成された透明基板上に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等、複数回にわたって着色層を形成する場合、カラーフィルタ全面において均一な形状に着色層を形成することが困難であった。これは、例えば図４に示すように、遮光部２が形成された透明基板１の開口部に、遮光部２を一部被覆するように一色目の着色層４Ｒをフォトリソグラフィー法等により形成する（図４（ａ））。続いて、その着色層４Ｒが形成された透明基板１上に２色目の着色層を形成する着色層形成用塗工液１４Ｂを塗布し（図４（ｂ））、目的とする領域のみ硬化させて、着色層４Ｂを形成する（図４（ｃ））。ここで、上記着色層形成用塗工液１４Ｂを塗布した際、透明基板１上には着色層４Ｒが形成されており、着色層４Ｒが形成されている領域の近傍では、その上に塗布された着色層形成用塗工液１４Ｂの膜厚が厚くなる。したがって、この着色層形成用塗工液１４Ｂを硬化させることにより形成される着色層４Ｂの着色層４Ｒ側の膜厚が、着色層４Ｒの膜厚より高くなる。同様に３色目に形成される着色層形成用塗工液１４Ｇを塗布した場合（図４（ｄ））、この着色層を形成する領域の両隣には、すでに着色層４Ｒ、および４Ｇが形成されているため、この近傍での着色層形成用塗工液１４Ｇの膜厚が高くなり、硬化等させて着色層４Ｇとした際には、着色層４Ｒおよび４Ｂと比較して、両端部の膜厚が高くなるのである（図４（ｅ））。したがって、各画素内で色ムラが生じたり、また各画素のカラーフィルタ内での位置によって、同色の着色層でも膜厚が異なるものとなること等から、カラーフィルタ全体で、均一な色表示をすることが困難であった。
【０００８】
ここで、本出願人において光触媒と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により特性が変化する材料とを含有する特性変化パターン形成用塗工液を用いて光触媒含有層を形成し、パターン状に露光することにより、特性が変化したパターンを形成し、インクジェット法等により着色層を形成するカラーフィルタの製造方法等が検討されてきた（特許文献１）。この方法によれば、光触媒含有層の特性を利用して、容易に着色層を形成することを可能とすることができる。
【０００９】
しかしながら、このような方法においても、例えばインクジェット法等により滴下された着色層形成用塗工液の乾燥条件等により、図５（ｂ）に示すように、カラーフィルタの中心部の画素の着色層４の形状と、カラーフィルタの外側の画素の着色層４´の形状とでは、異なるものとなる場合が多かった。これは、図５（ａ）に示すように、着色層形成用塗工液が塗布された際、カラーフィルタの外側に近い領域では、着色層形成用塗工液中の溶媒は上部だけではなく、端部に向かっても揮発する。したがって、カラーフィルタの中心部周辺に比べ、カラーフィルタの外側に近い領域では大気中の溶媒の飽和度が低く揮発が進む。そのため、溶媒の揮発が進むにつれて着色層形成用塗工液は外側に移動し、着色層４は図５(ｂ)のように外側に傾くように変形した状態で固化することとなる。これにより、カラーフィルタ全体とした場合に、各画素における着色層４の形状が均一ではなく、カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際に、全体で均一な色表示をすることができなかった。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−０７４９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、カラーフィルタ全体において、各画素の着色層の形状が均一な、高品質なカラーフィルタの提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、基材と、上記基材上に形成された遮光材料および樹脂を含有する遮光部と、上記基材および上記遮光部を覆うように形成された光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層と、上記遮光部の開口部の上記光触媒含有層上に形成された着色層とを有するカラーフィルタであって、各画素中の、上記開口部で上記基材表面から上記着色層表面までの膜厚が最大となる最大膜厚部の膜厚、および上記開口部で上記基材表面から上記着色層表面までの膜厚が最小となる最小膜厚部の膜厚を１０画素について測定し、各画素中での上記最大膜厚部の膜厚の平均Ａと上記最小膜厚部の膜厚の平均Ｂとの比α（＝Ｂ／Ａ）が０．５〜１．０の範囲内であることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【００１３】
本発明によれば、各画素中の、開口部における上記最大膜厚部の膜厚の平均Ａと、開口部における上記最小膜厚部の膜厚の平均Ｂとの比αが、所定の範囲内となることから、各画素における着色層の形状を、カラーフィルタ全体においてほぼ均一なものとすることができるといえ、液晶表示装置に用いられた際、各画素において色ムラ等のない高品質なカラーフィルタとすることができるのである。
【００１４】
またさらに、本発明においては、上記光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層が形成されていることから、着色層を形成する際に着色層を形成する領域の光触媒含有層にエネルギーを照射することにより、その領域の液体との接触角が低下したものとすることができる。したがって、この光触媒含有層表面の濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法により容易に着色層が形成されたものとすることができる、という利点も有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、各画素における着色層の形状を、カラーフィルタ全体において均一なものとすることができ、液晶表示装置に用いられた際、色ムラ等のない高品質なカラーフィルタとすることができる。また、光触媒含有層表面の濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法により容易に着色層が形成されたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、着色層をインクジェット方式で着色することにより得られる、カラー液晶ディスプレイに好適なカラーフィルタに関するものである。以下、本発明のカラーフィルタと、その製造方法についてわけて説明する。
【００１７】
Ａ．カラーフィルタ
まず、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、基材と、上記基材上に形成された遮光材料および樹脂を含有する遮光部と、上記基材および上記遮光部を覆うように形成された光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層と、上記遮光部の開口部の上記光触媒含有層上に形成された着色層とを有するカラーフィルタであって、各画素中の、上記開口部で上記基材表面から上記着色層表面までの膜厚が最大となる最大膜厚部の膜厚、および上記開口部で上記基材表面から上記着色層表面までの膜厚が最小となる最小膜厚部の膜厚を１０画素について測定し、各画素中での上記最大膜厚部の膜厚の平均Ａと上記最小膜厚部の膜厚の平均Ｂとの比α（＝Ｂ／Ａ）が０．５〜１．０の範囲内であることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明のカラーフィルタは、例えば図１（ａ）に示すように、基材１と、その基材１上に形成された遮光部２と、その遮光部２上に形成された光触媒含有層３と、その光触媒含有層３上に形成された着色層４とを有するカラーフィルタであって、例えば図１（ｂ）に示すように、各画素ａにおいて、遮光部２の開口部において基材１表面から着色層４表面までの膜厚が最大となる最大膜厚部の膜厚Ｘ、および遮光部２の開口部において、基材１表面から着色層４表面までの膜厚が最小となる最小膜厚部の膜厚Ｙをカラーフィルタ中で１０画素について測定し、１０画素におけるＸの平均Ａと、１０画素におけるＹの平均Ｂとを算出した場合、その比α（＝Ｂ／Ａ）が所定の範囲内となるものである。
【００１９】
ここで、一般的なカラーフィルタにおいては、上述したように、各画素における着色層の形状が、例えば各色ごとに異なるものとなったり、カラーフィルタの中心部と端部とでは形状が異なるものとなったりするため、液晶表示装置に用いられた際、カラーフィルタ全体で均一な色表示をすることができない。
【００２０】
一方、本発明においては、最大膜厚部の膜厚の平均Ａと、最小膜厚部の膜厚の平均Ｂとの比αが所定の範囲内となることから、カラーフィルタ全体における各着色層の形状のばらつきが少ないものとすることができる。したがって、本発明によれば、液晶表示装置に用いた際、全ての領域において均一な色表示が可能な、高品質なカラーフィルタとすることができる。なお、上記１０画素はカラーフィルタ中において、任意の画素を選択することとする。また各最大膜厚部の膜厚や各最小膜厚部の膜厚については、例えば着色層の断面形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で撮影したものから算出することや、触針式膜厚計で測定すること等により求められる。
【００２１】
ここで、上記αの具体的な値としては、０．５〜１．０の範囲内とされ、中でも０．７〜１．０の範囲内、特に０．８〜１．０の範囲内とすることが好ましい。これにより、各画素における着色層の形状のばらつきが少ないものとすることができる。また最大膜厚と最小膜厚との差が少ない方が、各画素内で着色層に色ムラが少ないものとすることができる。
【００２２】
ここで、本発明においては、上記光触媒含有層が光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有することから、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の濡れ性が変化するものとすることができ、この濡れ性の差を利用して、容易に着色層がインクジェット法等によって形成されたものとすることができる。
【００２３】
このような光触媒含有層の濡れ性の差を利用して、着色層を形成することにより、濡れ性の変化していない光触媒含有層上には着色層を形成する着色層形成用塗工液が濡れ広がることがなく、各画素に一定の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができるため、乾燥条件等を調整することによって、カラーフィルタ全体の各画素における着色層の形状を、容易に均一なものとすることができるのである。
以下、本発明のカラーフィルタの各構成ごとに詳しく説明する。
【００２４】
１．着色層
まず、本発明のカラーフィルタに用いられる着色層について説明する。本発明のカラーフィルタに用いられる着色層は、後述する光触媒含有層上に形成され、遮光部の開口部および上記遮光部の一部を被覆するように形成されるものであって、カラーフィルタ内の各画素において、ほぼ同一の形状で形成されるものであれば、特に限定されるものではない。
【００２５】
ここで、上記開口部における最大膜厚部の着色層の膜厚は、カラーフィルタの種類や用途等により、適宜選択されるものであるが、通常１．６μｍ〜３．０μｍ、中でも１．７μｍ〜２．８μｍ、特に１．８μｍ〜２．５μｍの範囲内とされる。これは、一般的な着色層中には顔料とバインダ等が含有されており、着色層の薄膜化のため、着色層中における顔料の含有量がＰ（ピグメント）／Ｖ（バインダー）比（重量％での比）で、０．２〜０．４程度、好ましくは０．３程度とされる。したがって、着色層としての機能を果たすために、上記程度の膜厚が一般的に必要とされるからである。
【００２６】
また通常、着色層は、遮光部の開口部および上記遮光部の一部を被覆するように形成されるものであり、本発明においては、遮光部の端部から、５μｍ〜３０μｍ程度、中でも１０μｍ〜２０μｍ程度着色層が遮光部を被覆するように形成されることが好ましい。上記遮光部の端部を被覆するように着色層を形成することによって、遮光部と開口部との境界付近で着色層の膜厚が薄くなることを防止することができ、上記最大膜厚部と最小膜厚部との差を実現することができるからである。
【００２７】
また、上記着色層は、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成される。本発明においてはこの着色層における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
【００２８】
ここで、上述したようなカラーフィルタ全体で均一な形状を有するような着色層の形成は、上述したように、着色層が遮光部の端部を一部被覆するように、光触媒含有層の濡れ性を変化させる領域を調整すること、およびこの光触媒含有層の濡れ性の差を利用して、インクジェット法等により、一定の盛り量で着色層を形成する着色層形成用塗工液を塗布すること等によって、達成することができる。
【００２９】
本発明においては、上記光触媒含有層がエネルギー照射に伴う光触媒の作用により液体との接触角が低下するものであり、エネルギー照射部とエネルギー未照射部における濡れ性の差を一定以上のものとすることができる。したがって、着色層を形成する領域、すなわち遮光部の開口部に、一定の盛り量で着色層を形成する着色層形成用塗工液を塗布することにより、着色層を形成する領域の外側に着色層が濡れ広がることがなく、各画素で均一な形状を有する着色層を形成することができるのである。また、一定の盛り量とすることにより、最大膜厚部と最小膜厚部との差を、上述した範囲内とすることが可能となるのである。
【００３０】
このように上記光触媒含有層の濡れ性の差を利用して着色層形成用塗工液を塗布する方法としては、各画素に一定の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することが可能な方法であれば、特に限定されるものではないが、本発明においては、特にインクジェット方式を用いて着色層を形成することが好ましい。これにより、上記濡れ性が変化したパターン上に一定の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができ、また高精細に着色層を形成することができるからである。
【００３１】
また本発明においては、上述したような方法により着色層形成用塗工液が塗布された後、着色層形成用塗工液の乾燥条件等を調整することが好ましい。これにより、上述したような各画素において、より均一な形状を有する着色層とすることができる。
【００３２】
このような着色層形成用塗工液の乾燥方法としては、例えばカラーフィルタの外側に近い領域の着色層の近傍に、着色層形成用塗工液中に含有される溶剤と同様の溶剤を塗布することによって、各領域での溶剤の揮発速度を調整する方法等が挙げられる。これは、着色層形成用塗工液を塗布した後、着色層形成用塗工液中に含有される溶剤等を揮発させて乾燥させる際、カラーフィルタの外側に近い領域では大気中の溶媒の飽和度が低いため揮発が早く進み、溶剤の揮発が進むにつれて着色層形成用塗工液は外側に移動するからである。
【００３３】
また、例えば上記カラーフィルタの外側に近い領域の着色層の近傍に、壁を設けて外側に溶剤が揮発することを防ぎ、溶剤の揮発速度を調整する方法等も挙げられる。また、例えば上記乾燥の際、カラーフィルタの外側から内側にかけて送風をすることにより、各画素における着色層の形状を均一とする方法等も挙げられる。
【００３４】
ここで、インクジェット方式に用いられる着色層形成用塗工液としては、大きく水性、油性に分類される。本発明においてはいずれであっても用いることができるが、表面張力の関係から水をベースとした水性の着色層形成用塗工液が好ましい。
【００３５】
本発明で用いられる水性着色層形成用塗工液には、溶媒として、水単独または水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒を用いることがきる。一方、油性着色層形成用塗工液にはヘッドのつまり等を防ぐために高沸点の溶媒をベースとしたものが好ましく用いられる。このようなインクジェット方式の着色層形成用塗工液に用いられる着色剤は、公知の顔料、染料が広く用いられる。また、分散性、定着性向上のために溶媒に可溶・不溶の樹脂類を含有させることもできる。その他、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤などの界面活性剤；防腐剤；防黴剤；ｐＨ調整剤；消泡剤；紫外線吸収剤；粘度調整剤：表面張力調整剤などを必要に応じて添加しても良い。
【００３６】
また、通常のインクジェットインクは適性粘度が低いためバインダ樹脂を多く含有できないが、着色層形成用塗工液中の着色剤粒子を樹脂で包むかたちで造粒させることで着色剤自身に定着能を持たせることができる。このような着色層形成用塗工液も本発明においては用いることができる。さらに、所謂ホットメルト型の着色層形成用塗工液やＵＶ硬化性の着色層形成用塗工液を用いることもできる。
【００３７】
本発明においては、中でも硬化型着色層形成用塗工液を用いることが好ましく、特に少なくとも紫外線硬化樹脂と、染料もしくは顔料とを含有するＵＶ硬化性着色層形成用塗工液、または熱硬化樹脂と、染料もしくは顔料とを含有する熱硬化性着色層形成用塗工液を用いることが好ましい。
【００３８】
ＵＶ硬化性着色層形成用塗工液を用いることにより、インクジェット方式により着色して着色層を形成後、ＵＶを照射することにより、素早く着色層形成用塗工液を硬化させることができ、すぐに次の工程に送ることができる。したがって、効率よくカラーフィルタを製造することができる。
【００３９】
このようなＵＶ硬化性着色層形成用塗工液は、プレポリマー、モノマー、光開始剤及び着色剤を主成分とするものである。プレポリマーとしては、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート、オリゴアクリレート、アルキドアクリレート、ポリオールアクリレート、シリコンアクリレート等のプレポリマーのいずれかを特に限定することなく用いることができる。
モノマーとしては、スチレン、酢酸ビニル等のビニルモノマー；ｎ−ヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマー；ジエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ヒドロキシピペリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリストールヘキサアクリレート等の多官能アクリルモノマーを用いることができる。上記プレポリマー及びモノマーは単独で用いても良いし、２種以上混含しても良い。
【００４０】
光重合開始剤は、イソブチルベンゾインエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、１−フェニル−ｌ，２−プロパジオン−２−オキシム、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ベンジル、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンゾフェノン、クロロチオキサントン、２−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、塩素置換ベンゾフェノン、ハロゲン置換アルキル−アリルケトン等の中から所望の硬化特性が得られるものを選択して用いることができる。その他必要に応じて脂肪族アミン、芳香族アミン等の光開始助剤；チオキサンソン等の光鋭感剤等を添加しても良い。
【００４１】
また、熱硬化性着色層形成用塗工液としては、バインダ、及び、２官能または３官能のエポキシ基含有モノマーを少なくとも含有することを特徴とするものである。また、本発明に用いられる熱硬化性着色層形成用塗工液には、必要に応じて、着色剤、分散剤、硬化促進剤、或いは、その他の添加剤を含有するものであってもよい。ここで、上記熱硬化性着色層形成用塗工液に、インクジェット方式に適用するための適切な流動性、吐出性を付与するために、上記の各成分を溶剤（希釈剤）に溶解又は分散させてもよい。また、本発明に用いられる熱硬化性着色層形成用塗工液は、さらに上記熱硬化性着色層形成用塗工液に、上記２官能または３官能のエポキシ基含有モノマーと共に、４官能以上のエポキシ基含有樹脂を組み合わせたものであってもよい。
【００４２】
上記バインダとしては、それ自体は重合反応性のない樹脂、及び、それ自体が重合反応性を有する樹脂のいずれを用いてもよく、また、２種以上のバインダを組み合わせて用いても良い。
【００４３】
例えば重合反応性のない樹脂をバインダとして用いる場合には、熱硬化性着色層形成用塗工液中の２官能または３官能のエポキシ基含有モノマー、その他の熱硬化性成分等が、加熱により重合して硬化する。このような非重合性バインダとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、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、スチレン、ポリスチレンマクロモノマー、及びポリメチルメタクリレートマクロモノマーの２種以上からなる共重合体等を用いることができる。
【００４４】
より具体的には、アクリル酸／ベンジルアクリレート共重合体、アクリル酸／メチルアクリレート／スチレン共重合体、アクリル酸／ベンジルアクリレート／スチレン共重合体、アクリル酸／メチルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／メチルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸／ベンジルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／ベンジルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸／２−ヒドロキシエチルアクリレート／ベンジルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／２−ヒドロキシエチルアクリレート／ベンジルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、アクリル酸／メチルメタクリレート／スチレン共重合体、アクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、アクリル酸／メチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／メチルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸／ベンジルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／ベンジルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体等のアクリル酸共重合体類を用いることができる。
【００４５】
またさらに、メタクリル酸／ベンジルアクリレート共重合体、メタクリル酸／メチルアクリレート／スチレン共重合体、メタクリル酸／ベンジルアクリレート／スチレン共重合体、メタクリル酸／メチルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／メチルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／ベンジルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／ベンジルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／２−ヒドロキシエチルアクリレート／ベンジルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／２−ヒドロキシエチルアクリレート／ベンジルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸／メチルメタクリレート／スチレン共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、メタクリル酸／メチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／メチルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体等のメタクリル酸共重合体類等を挙げることができる。
【００４６】
上記の非重合性バインダの中でも、特に、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレートマクロモノマー／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート／スチレンマクロモノマー共重合体などが好ましい。
【００４７】
一方、それ自体が重合性を有するバインダとしては、非重合性バインダの分子に、エポキシ基のような熱重合性の官能基を導入してなるオリゴマー又はオリゴマーよりも大分子量のポリマーを用いることができる。重合性バインダの分子は、バインダ同士で重合すると共に、２官能または３官能の多官能モノマー、及びその他の重合性モノマーとも重合して熱硬化する。
【００４８】
熱重合性のバインダとしては、例えば、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、α−ｎ−プロピルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−３，４−エポキシブチル、メタクリル酸−３，４−エポキシブチル、メタクリル酸−４，５−エポキシペンチル、アクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、メタクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−６，７−エポキシヘプチルなどの（メタ）アクリレート類；ｏ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどのビニルグリシジルエーテル類；２，３−ジグリシジルオキシスチレン、３，４−ジグリシジルオキシスチレン、２，４−ジグリシジルオキシスチレン、３，５−ジグリシジルオキシスチレン、２，６−ジグリシジルオキシスチレン、５−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、４−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、ビニルフロログリシノールトリグリシジルエーテル、２，３−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，５−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，６−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，３，４−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル、及び、１，３，５−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル等のエチレン性不飽和結合とエポキシ基を含有するモノマーの１種または２種以上を重合させた単独重合体または共重合体を用いることができる。
【００４９】
また、上記のようなエチレン性不飽和結合とエポキシ基を含有するモノマーの１種または２種以上と、下記のようなエポキシ基を含有しないモノマーを重合させた共重合体も、熱重合性のバインダとして用いることができる。エポキシ基を含有しないモノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、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、スチレン、ポリスチレンマクロモノマー、及びポリメチルメタクリレートマクロモノマー等が挙げられる。
【００５０】
また、バインダは、熱硬化性着色層形成用塗工液の固形分全量に対して、通常、１〜５０重量％の割合で配合する。ここで、配合割合を特定するための熱硬化性着色層形成用塗工液の固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性モノマーも固形分に含まれるものとする。
【００５１】
２．光触媒含有層
次に、本発明に用いられる光触媒含有層について説明する。本発明に用いられる光触媒含有層は、光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有するものであり、また後述する基材および遮光部を覆うように形成されるものであれば特に限定されるものではない。通常、光触媒含有層中においては、光触媒微粒子がオルガノポリシロキサンにより一部または全部被覆されたものの混合物の状態で形成されており、光触媒微粒子が部分的に表面に露出することとなる。
【００５２】
ここで上記光触媒含有層には、オルガノポリシロキサンが含有されていることから、エネルギー照射された際に、光触媒の作用によって表面の濡れ性を変化させることができ、エネルギー照射された領域を親液性領域、エネルギー照射されていない領域を撥液性領域とすることができる。
【００５３】
本発明においては、エネルギー照射されていない部分、すなわち撥液性領域においては、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、１０°以上、中でも表面張力３０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上、特に表面張力２０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上であることが好ましい。これは、エネルギー照射されていない部分が、撥液性が要求される部分であることから、上記液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、例えば上述した着色層を形成する着色層形成用塗工液をインクジェット方式等により塗布し、硬化させて形成する場合等に、撥液性領域にも着色層形成用塗工液が付着する可能性があることから、高精細に着色層を形成することが困難となるからである。
【００５４】
また、上記光触媒含有層は、エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域においては、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９°未満、好ましくは表面張力５０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下、特に表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下となるような層であることが好ましい。エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域における液体との接触角が高い場合は、例えば着色層を形成する着色層形成用塗工液を、親液性領域においてもはじいてしまう可能性があり、例えばインクジェット法により着色層形成用塗工液を塗布した際等に、着色層形成用塗工液が十分に塗れ広がらず、着色層を形成することが難しくなる可能性があるからである。
【００５５】
またさらに、本発明においては、上記親液性領域と撥液性領域との表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角の差が１０°以上、中でも２０°〜６０°の範囲内であることが好ましい。上記親液性領域と撥液性領域との濡れ性の差が小さい場合には、所定の形状となるような一定の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布した際に、親液性領域のみに着色層形成用塗工液を留めることができず、各画素で均一な形状を有する着色層を形成することが困難となるからである。
【００５６】
なお、ここでいう液体との接触角は、種々の表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定（マイクロシリンジから液滴を滴下して３０秒後）し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得たものである。また、この測定に際して、種々の表面張力を有する液体としては、純正化学株式会社製のぬれ指数標準液を用いた。
【００５７】
本発明に用いられる光触媒含有層は、この光触媒含有層中にフッ素が含有され、さらにこの光触媒含有層表面のフッ素含有量が、光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するように上記光触媒含有層が形成されていてもよく、またエネルギー照射による光触媒の作用により分解され、これにより光触媒含有層上の濡れ性を変化させることができる分解物質を含むように形成されていてもよい。
【００５８】
以下、このような光触媒含有層を構成する、光触媒、オルガノポリシロキサン、およびその他の成分について説明する。
【００５９】
ａ．光触媒
まず、本発明に用いられる光触媒について説明する。本発明に用いられる光触媒としては、光半導体として知られる例えば二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、および酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を挙げることができ、これらから選択して１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００６０】
このような光触媒の作用機構は、必ずしも明確なものではないが、光の照射によって生成したラジカルが、近傍の化合物との直接反応、あるいは、酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有機物の化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。本発明においては、このラジカルまたは活性酸素種が光触媒含有層内のオルガノポリシロキサンに作用を及ぼし、その表面の濡れ性を変化させるものであると考えられる。
【００６１】
本発明においては、特に二酸化チタンが、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性もなく、入手も容易であることから好適に使用される。二酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型の二酸化チタンが好ましい。アナターゼ型二酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にある。
【００６２】
このようなアナターゼ型二酸化チタンとしては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））等を挙げることができる。
【００６３】
また光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径が５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。
【００６４】
本発明に用いられる光触媒含有層中の光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。
【００６５】
ｂ．オルガノポリシロキサン
次に、本発明に用いられるオルガノポリシロキサンについて説明する。本発明に用いられるオルガノポリシロキサンは、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、光触媒含有層表面の濡れ性を変化させることが可能なものであれば、特に限定されるものではなく、特に主骨格が上記の光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものであって、光触媒の作用により分解されるような有機置換基を有するものが好ましい。具体的には、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
【００６６】
上記の（１）の場合、一般式：
ＹｎＳｉＸ（４−ｎ）
（ここで、Ｙはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基、クロロアルキル基、イソシアネート基、もしくはエポキシ基、またはこれらを含む有機基であり、Ｘはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）
で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。なお、ここでＸで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。また、Ｙで示される有機基全体の炭素数は１〜２０の範囲内、中でも５〜１０の範囲内であることが好ましい。
【００６７】
これにより、上記光触媒含有層を形成した際に、オルガノポリシロキサンを構成するＹにより表面を撥液性とすることができ、またエネルギー照射に伴う光触媒の作用により、そのＹが分解等されることによって、親液性とすることが可能となるからである。
【００６８】
また、特に上記オルガノポリシロキサンを構成するＹがフルオロアルキル基であるオルガノポリシロキサンを用いた場合には、エネルギー照射前の光触媒含有層を、特に撥液性の高いものとすることができることから、高い撥液性が要求される場合等には、これらのフルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンを用いることが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンとして、具体的には、下記のフルオロアルキルシランの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られたものを使用することができる。
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ  ＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ  ＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）５（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）７（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）Ｃ２Ｈ４ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３  。
【００６９】
また、上記の（２）の反応性シリコーンとしては、下記一般式で表される骨格をもつ化合物を挙げることができる。
【００７０】
【化１】
2006337803.tif 000003
【００７１】
ただし、ｎは２以上の整数であり、Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ炭素数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキル基であり、モル比で全体の４０％以下がビニル、フェニル、ハロゲン化フェニルである。また、Ｒ１、Ｒ２がメチル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので好ましく、モル比でメチル基が６０％以上であることが好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子鎖中に少なくとも１個以上の水酸基等の反応性基を有する。
【００７２】
上記オルガノポリシロキサンは、光触媒含有層中に、５重量％〜９０重量％、中でも３０重量％〜６０重量％程度含有されることが好ましい。
【００７３】
ｃ．その他の物質
また、本発明に用いられる光触媒含有層中には、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしない安定なオルガノシリコン化合物をバインダに混合してもよい。またさらに、バインダとして、主骨格が上記光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有する、有機置換基を有しない、もしくは有機置換基を有するポリシロキサンを挙げることができ、具体的にはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等を加水分解、重縮合したものを含有させてもよい。
【００７４】
またさらに、上記オルガノポリシロキサンの濡れ性を変化させる機能を補助するため等に、エネルギー照射に伴い、分解される分解物質を含有させてもよい。このような分解物質としては、光触媒の作用により分解し、かつ分解されることにより光触媒含有層表面の濡れ性を変化させる機能を有する界面活性剤を挙げることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫＯＬ  ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができ、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。
【００７５】
また、界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ナイロン、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を挙げることができる。
【００７６】
ｄ．フッ素の含有
また、本発明においては、光触媒含有層がフッ素を含有し、さらにこの光触媒含有層表面のフッ素含有量が、光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するように上記光触媒含有層が形成されていることが好ましい。これにより、エネルギーをパターン照射することにより、後述するように容易にフッ素の含有量の少ない部分からなるパターンを形成することができる。ここで、フッ素は極めて低い表面エネルギーを有するものであり、このためフッ素を多く含有する物質の表面は、臨界表面張力がより小さくなる。したがって、フッ素の含有量の多い部分の表面の臨界表面張力に比較してフッ素の含有量の少ない部分の臨界表面張力は大きくなる。これはすなわち、フッ素含有量の少ない部分はフッ素含有量の多い部分に比較して親液性領域となっていることを意味する。よって、周囲の表面に比較してフッ素含有量の少ない部分からなるパターンを形成することは、撥液性域内に親液性領域のパターンを形成することとなる。
【００７７】
したがって、このような光触媒含有層を用いた場合は、エネルギーをパターン照射することにより、撥液性領域内に親液性領域のパターンを容易に形成することができるので、例えばインクジェット法等により、最適な盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができ、上述したような均一な形状を有する着色層を形成することが可能となるからである。
【００７８】
上述したような、フッ素を含む光触媒含有層中に含まれるフッ素の含有量としては、エネルギーが照射されて形成されたフッ素含有量が低い親液性領域におけるフッ素含有量が、エネルギー照射されていない部分のフッ素含有量を１００とした場合に１０以下、好ましくは５以下、特に好ましくは１以下である。
【００７９】
このような範囲内とすることにより、エネルギー照射部分と未照射部分との親液性に大きな違いを生じさせることができる。したがって、このような光触媒含有層に、例えば着色層形成用塗工液を付着させることにより、フッ素含有量が低下した親液性領域のみに正確に着色層を形成することが可能となり、精度の良いカラーフィルタを得ることができるからである。なお、この低下率は重量を基準としたものである。
【００８０】
このような光触媒含有層中のフッ素含有量の測定は、一般的に行われている種々の方法を用いることが可能であり、例えばＸ線光電子分光法（X-ray Photoelectron Spectroscopy,  ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)とも称される。）、蛍光Ｘ線分析法、質量分析法等の定量的に表面のフッ素の量を測定できる方法であれば特に限定されるものではない。
【００８１】
また、本発明においては、光触媒として上述したように二酸化チタンが好適に用いられるが、このように二酸化チタンを用いた場合の、光触媒含有層中に含まれるフッ素の含有量としては、Ｘ線光電子分光法で分析して定量化すると、チタン（Ｔｉ）元素を１００とした場合に、フッ素（Ｆ）元素が５００以上、このましくは８００以上、特に好ましくは１２００以上となる比率でフッ素（Ｆ）元素が光触媒含有層表面に含まれていることが好ましい。
【００８２】
フッ素（Ｆ）が光触媒含有層にこの程度含まれることにより、光触媒含有層上における臨界表面張力を十分低くすることが可能となることから表面における撥液性を確保でき、これによりエネルギーをパターン照射してフッ素含有量を減少させたパターン部分における表面の親液性領域との濡れ性の差異を大きくすることができ、最終的に得られるカラーフィルタの精度を向上させることができるからである。
【００８３】
さらに、このようなカラーフィルタにおいては、エネルギーをパターン照射して形成される親液性領域におけるフッ素含有量が、チタン（Ｔｉ）元素を１００とした場合にフッ素（Ｆ）元素が５０以下、好ましくは２０以下、特に好ましくは１０以下となる比率で含まれていることが好ましい。
【００８４】
光触媒含有層中のフッ素の含有率をこの程度低減することができれば、カラーフィルタを形成するためには十分な親液性を得ることができ、上記エネルギーが未照射である部分の撥液性との濡れ性の差異により、カラーフィルタを精度良く形成することが可能となり、利用価値の高いカラーフィルタを得ることができる。
【００８５】
ｅ．光触媒含有層の形成方法
上述したような光触媒含有層の形成方法としては、上記光触媒とオルガノポリシロキサンとを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を基材上に塗布することにより形成することができる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより、光触媒含有層を形成することができる。この際、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内とされることが好ましい。上記範囲より薄い場合には、光触媒含有層の表面の濡れ性変化等の機能が低くなることから好ましくなく、また上記範囲より厚い場合には、後述する遮光部と上記着色層との間の距離が遠くなるため、カラーフィルタを液晶表示装置に用いた場合、バックライトの光漏れ等が生じる可能性があるからである。
【００８６】
ｆ．光触媒含有層上に濡れ性変化パターンを形成する方法
次に、上記光触媒含有層にエネルギーを照射して、後述する着色層を形成するパターン状に、濡れ性の変化した濡れ性変化パターンを形成する方法について説明する。本発明においては、上述したように光触媒含有層中のオルガノポリシロキサンがエネルギー照射に伴う光触媒の作用によって濡れ性が変化する。したがって、例えば図２に示すように、上記光触媒含有層３にフォトマスク５等を用いてエネルギー６を照射することによって（図２（ａ））、光触媒含有層３上に濡れ性の変化した濡れ性変化パターン７が形成されるのである（図２（ｂ））。光触媒含有層上に濡れ性変化パターンが形成されていることにより、後述する着色層を形成する着色層形成用塗工液をインクジェット法等によって塗布した際、エネルギーが照射されていない領域には着色層形成用塗工液が付着せず、濡れ性が変化した濡れ性変化パターン７上にのみ、高精細に着色層形成用塗工液を付着させることができる。また、上述したような形状の着色層を形成することができるのである。
【００８７】
ここで、上記光触媒含有層に照射されるエネルギーとしては、上記光触媒含有層の濡れ性を変化させることが可能なエネルギーを照射する方法であれば、その方法は特に限定されるものではない。本発明でいうエネルギー照射（露光）とは、光触媒含有層表面の濡れ性を変化させることが可能ないかなるエネルギー線の照射をも含む概念であり、可視光の照射に限定されるものではない。
【００８８】
通常このようなエネルギー照射に用いる光の波長は、４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは１５０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲から設定される。これは、上述したように光触媒含有層に用いられる好ましい光触媒が二酸化チタンであり、この二酸化チタンにより光触媒作用を活性化させるエネルギーとして、上述した波長の光が好ましいからである。
【００８９】
このようなエネルギー照射に用いることができる光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を挙げることができる。また、上述したような光源を用い、フォトマスクを介したパターン照射により行う方法の他、エキシマ、ＹＡＧ等のレーザを用いてパターン状に描画照射する方法を用いることも可能である。
【００９０】
なお、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、光触媒含有層中の光触媒の作用により光触媒含有層表面の濡れ性の変化が行われるのに必要な照射量とする。
【００９１】
この際、光触媒含有層を加熱しながらエネルギー照射することにより、より感度を上昇させることが可能となり、効率的な濡れ性の変化を行うことができる点で好ましい。具体的には３０℃〜８０℃の範囲内で加熱することが好ましい。
【００９２】
本発明におけるエネルギー照射方向は、後述する基材が透明である場合は、基材側および光触媒含有層側のいずれの方向からフォトマスクを介したパターンエネルギー照射もしくはレーザの描画照射を行っても良い。なお、本発明においては、上記遮光部の端部上に形成された光触媒含有層の濡れ性を変化させることが好ましいことから、この場合、上記エネルギーとして散乱光が用いられていることが好ましい。これにより、基材側から全面にエネルギーを照射した場合であっても、遮光部の開口部、および遮光部の端部上に形成された光触媒含有層の濡れ性を変化させることができる。したがって、フォトマスク等の位置合わせ等の工程が必要なく、効率よく上記濡れ性変化パターンを形成することができる、という利点も有する。一方、基材が不透明な場合は、光触媒含有層側からエネルギー照射を行なう必要がある。
【００９３】
３．遮光部
次に、本発明に用いられる遮光部について説明する。本発明に用いられる遮光部は、後述する基材上に形成され、遮光材料および樹脂を含有するものであり、カラーフィルタとした際に、照射されるエネルギーを遮蔽するものであり、かつ所定の膜厚で形成されるものであれば、特に限定されるものではない。このような遮光部の形成方法は、必要とするエネルギーに対する遮蔽性等に応じて適宜選択されて用いられる。
【００９４】
このような遮光部の膜厚としては、通常１．０μｍ〜１．５μｍ中でも１．０μｍ〜１．４μｍ、特に１．０μｍ〜１．２μｍの範囲内で設定することが好ましい。通常、上記最小膜厚部の膜厚は、遮光部の膜厚によって、決定されることとなるため、遮光部の膜厚を上記範囲内とすることにより、上記最大膜厚部の膜厚の平均と、最小膜厚部の膜厚の平均との比を、上述したような範囲内とすることができる。
【００９５】
本発明において、このような遮光部を形成する方法としては、例えば、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層をパターン状に形成する方法等が挙げられる。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を１種または２種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはＯ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。
【００９６】
またさらに本発明においては、遮光部が熱転写法により形成されたものとすることもできる。遮光部を形成する熱転写法とは、通常、透明なフィルム基材の片面に光熱変換層と遮光部転写層を設けた熱転写シートを基材上に配置し、遮光部を形成する領域にエネルギーを照射することによって、遮光部転写層が基材上に転写されて遮光部が形成されることとなるものである。
【００９７】
熱転写法により転写される遮光部は、通常、遮光材料と結着剤により構成されるものであり、遮光性材料としては、カーボンブラック、チタンブラック等の無機粒子等を用いることができる。このような遮光性材料の粒子径としては、０．０１μｍ〜１．０μｍ、中でも０．０３μｍ〜０．３μｍの範囲内であることが好ましい。
【００９８】
また、結着剤としては、熱可塑性と熱硬化性とを有する樹脂組成とすることが好ましく、熱硬化性官能基を有し、かつ軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲内、中でも６０℃〜１２０℃の範囲内である樹脂材料および硬化剤等により構成されることが好ましい。このような材料として具体的には、１分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ化合物またはエポキシ樹脂とその潜在性硬化剤との組み合わせ等が挙げられる。またエポキシ樹脂の潜在性硬化剤としては、ある一定の温度まではエポキシ基との反応性を有さないが、加熱により活性化温度に達するとエポキシ基との反応性を有する分子構造に変化する硬化剤を用いることができる。具体的には、エポキシ樹脂との反応性を有する酸性または塩基性化合物の中性塩や錯体、ブロック化合物、高融点体、マイクロカプセル封入物が挙げられる。また、上記遮光部中に、上記の材料の他に、離型剤、接着補助剤、酸化防止剤、分散剤等を含有させることもできる。
【００９９】
また、本発明においては、上記光触媒含有層と遮光部との間にプライマー層を形成してもよい。このプライマー層の作用・機能は必ずしも明確なものではないが、プライマー層を形成することにより、光触媒含有層の上記濡れ性変化を阻害する要因となる遮光部および遮光部間に存在する開口部からの不純物、特に、遮光部をパターニングする際に生じる残渣や、不純物の拡散を防止する機能を示すものと考えられる。したがって、プライマー層を形成することにより、高感度で光触媒含有層の濡れ性を変化させることができ、その結果、高解像度のパターンを得ることが可能となるのである。
【０１００】
なお、本発明においてプライマー層は、遮光部のみならず遮光部間に形成された開口部に存在する不純物が光触媒の作用に影響することを防止するものであるので、プライマー層は開口部を含めた遮光部全面にわたって形成されていることが好ましい。
【０１０１】
本発明におけるプライマー層は、上記遮光部と上記光触媒含有層とが接触しないようにプライマー層が形成された構造であれば特に限定されるものではない。
【０１０２】
このプライマー層を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、光触媒の作用により分解されにくい無機材料が好ましい。具体的には無定形シリカを挙げることができる。このような無定形シリカを用いる場合には、この無定形シリカの前駆体は、一般式ＳｉＸ４で示され、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基、またはアセチル基等であるケイ素化合物であり、それらの加水分解物であるシラノール、または平均分子量３０００以下のポリシロキサンが好ましい。
【０１０３】
また、プライマー層の膜厚は、０．００１μｍから１μｍの範囲内であることが好ましく、特に０．００１μｍから０．１μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１０４】
４．基材
次に、本発明に用いられる基材について説明する。本発明に用いられる基材としては、上記遮光部および光触媒含有層を形成可能なものであれば、特に限定されるものではなく従来よりカラーフィルタに用いられているもの等を用いることができる。具体的には石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等を挙げることができる。この中で特にコーニング社製７０５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに適している。本発明において、基材は通常透明なものを用いるが、反射性の基板や白色に着色した基板でも用いることは可能である。また、基材は、必要に応じてアルカリ溶出防止用やガスバリア性付与その他の目的の表面処理を施したものを用いてもよい。
【０１０５】
５．カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、上記基材と、その基材上に形成された遮光部と、その基材および遮光部を覆うように形成された光触媒含有層と、その光触媒含有層上に形成された上記形状を有する着色層とを有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば他に保護層やＩＴＯ層等が形成されているものであってもよい。
【０１０６】
Ｂ．カラーフィルタの製造方法
次に、上述したようなカラーフィルタの製造方法について説明する。上述したカラーフィルタは、基材上に、膜厚が所定の範囲内となるように、遮光材料および樹脂を含有する遮光部を形成する遮光部形成工程と、
上記基材および上記遮光部を覆うように光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層を形成する光触媒含有層形成工程と、
上記光触媒含有層に、所定の方向からエネルギーを照射することにより、上記光触媒含有層表面の液体との接触角が低下した濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、
上記濡れ性変化パターン上に、インクジェット法等により一定の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布し、所定の条件で着色層形成用塗工液を乾燥させて着色層を形成する着色層形成工程と
を行うことにより形成することができる。
【０１０７】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、例えば図３に示すように、基材１上に所定の膜厚を有する遮光部２を形成する遮光部形成工程（図３（ａ））を行い、その遮光部２が形成された基材１を覆うように光触媒含有層３を形成する光触媒含有層形成工程（図３（ｂ））を行う。
【０１０８】
次に、この光触媒含有層３に、所定の方向から例えばフォトマスク５を用いてエネルギー６を照射することにより（図３（ｃ））、光触媒含有層３の表面の濡れ性が変化した濡れ性変化パターン７を形成する濡れ性変化パターン形成工程（図３（ｄ））を行う。続いて、この濡れ性変化パターン７に、インクジェット装置８等によって着色層形成用塗工液９を塗布し、所定の乾燥条件等で乾燥させる着色層形成工程（図３（ｅ））を行い、着色層４を形成する（図３（ｆ））ものである。
【０１０９】
本発明によれば、上記光触媒含有層にエネルギーを照射して、濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程を行うことから、上記着色層形成工程においてインクジェット法により、一定の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができる。またこの際、上記濡れ性変化パターンの形成領域を調整することによって、カラーフィルタ内での各画素の形状を均一なものとすることができ、液晶表示装置とした際に均一な色表示が可能な、高品質なカラーフィルタを製造することができるのである。
以下、それぞれの工程ごとに詳しく説明する。
【０１１０】
１．遮光部形成工程
まず、本発明における遮光部形成工程について説明する。本発明における遮光部形成工程は、基材上に所定の膜厚で遮光材料および樹脂を含有する遮光部を形成する工程である。
【０１１１】
本発明において形成される遮光部の膜厚としては、通常１．０μｍ〜１．５μｍ、中でも１．０μｍ〜１．４μｍ、特に１．０μｍ〜１．２μｍの範囲内とされることが好ましい。これにより、上記最大膜厚部の膜厚の平均と、上記最小膜厚部の膜厚の平均との比を所定の範囲内とすることができるからである。
【０１１２】
ここで、本工程における遮光部の形成方法は、上述したような遮光部が形成可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層を、フォトリソ法や印刷法等によりパターン状に形成する方法や、熱転写法等により行うことができる。このような遮光部に用いられる材料等としては、上述した「Ａ．カラーフィルタ」の遮光部の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１１３】
２．光触媒含有層形成工程
次に、本発明における光触媒含有層形成工程について説明する。本発明の光触媒含有層形成工程は、上記基材および上記遮光部を覆うように光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層を形成する工程であれば、特に限定されるものではない。本工程は、「Ａ．カラーフィルタ」の項で説明した光触媒とオルガノポリシロキサンとを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を基材上に塗布することにより形成することができる。上記塗布液の塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。またバインダとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより、光触媒含有層を形成することができる。この際、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内とされることが好ましい。
【０１１４】
３．エネルギー照射工程
次に、本発明におけるエネルギー照射工程について説明する。本発明におけるエネルギー照射工程は、上記光触媒含有層形成工程で形成された光触媒含有層に所定の方向からエネルギーを照射することにより、光触媒含有層表面の液体との接触角が低下した濡れ性変化パターンを形成する工程である。本工程により、着色層を形成するパターン状に光触媒含有層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成することによって、後述する着色層形成工程において、この濡れ性変化パターンに沿って着色層を形成することができ、高精細なパターン状に着色層を形成することができるのである。また本発明においては、この濡れ性変化パターンに沿って着色層形成用塗工液が塗布されることから、塗布された着色層形成用塗工液は、濡れ性変化パターン以外には濡れ広がらず、後述する着色層形成工程において、所定の盛り量で均一な形状に着色層形成用塗工液を塗布することができる。
【０１１５】
またこの際、遮光部の開口部および上記遮光部の一部を被覆するように濡れ性変化パターンを形成することが好ましい。具体的には、遮光部の端部から、５μｍ〜３０μｍ程度、中でも１０μｍ〜２０μｍ程度遮光部側の領域までエネルギーを照射し、濡れ性変化パターンを形成することが好ましい。これにより、上記遮光部の端部を被覆するように着色層を形成することができることから、遮光部と開口部との境界付近で着色層の膜厚が薄くなることを防止することができ、上記最大膜厚部と最小膜厚部との差を上述したような範囲内とすることができるからである。
【０１１６】
ここで、本発明においては、エネルギー照射により、濡れ性が変化した濡れ性変化パターンの液体との接触角と、エネルギーが未照射であり、濡れ性が未変化の領域との表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角の差が１０°以上、中でも２０°〜６０°の範囲内であることが好ましい。これにより、後述する着色層形成工程において、所定の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができ、目的とする形状の着色層を形成することができるからである。
【０１１７】
なお、本工程におけるエネルギーの照射方法は、上述した「Ａ．カラーフィルタ」の光触媒含有層の項で説明したのと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１１８】
４．着色層形成工程
次に、本発明における着色層形成工程について説明する。本発明における着色層形成工程は、上記濡れ性変化パターン形成工程により形成された上記濡れ性変化パターン上に、光触媒含有層の所定の面積に対して、一定の盛り量でインクジェット法等により着色層形成用塗工液を塗布し、所定の乾燥条件で着色層形成用塗工液を乾燥させて着色層を形成する工程である。本発明においては、上記濡れ性変化パターン形成工程において、上記濡れ性変化パターンが形成されていることから、各画素において一定の盛り量で上記濡れ性変化パターン上に着色層形成用塗工液を塗布した場合、均一な形状を有するものとすることができる。
【０１１９】
ここで、着色層形成用塗工液の盛り量として具体的には、光触媒含有層１μｍ２当たりに、１０ｆｌ（フェムトリットル）〜１００ｆｌ、中でも２０ｆｌ〜５０ｆｌの範囲内で塗布されることが好ましい。これにより、形成される着色層の膜厚を通常１．５μｍ〜３μｍ、中でも１．７μｍ〜２．８μｍ程度とすることができ、最大膜厚部の膜厚の平均と、最小膜厚部の膜厚の平均との比を上述した範囲内とすることができるからである。
【０１２０】
なお、本工程に用いられる着色層形成用塗工液としては、一般的なカラーフィルタの着色層を形成する際に用いられる着色層形成用塗工液を用いることができるが、特に着色層形成用塗工液の固形分濃度が１５重量％〜３０重量％程度、好ましくは２０重量％程度であり、その固形分中に顔料がＰ（ピグメント）／Ｖ（バインダー）比（重量％での比）で、０．２〜０．４程度、好ましくは０．３程度含有されたものが用いられることが好ましい。これにより、上記盛り量で上記膜厚とすることができ、また発色の良好な着色層とすることができるからである。
【０１２１】
なお、本工程において、着色層形成用塗工液の塗布の際に用いられるインクジェット装置としては、特に限定されるものではなく、例えば帯電した着色層形成用塗工液を連続的に噴射し磁場によって制御する方法、圧電素子を用いて間欠的に着色層形成用塗工液を噴射する方法、着色層形成用塗工液を加熱しその発泡を利用して間欠的に噴射する方法等の各種の方法を用いたインクジェット装置を用いることができる。
【０１２２】
続いて、上記方法により塗布された着色層形成用塗工液を、所定の乾燥条件で乾燥させて硬化させることにより、各画素においてより均一な形状を有する着色層とすることができる。このような乾燥方法としては、上記着色層形成用塗工液の種類等に応じて適宜選択されるものであるが、例えば着色層形成用塗工液中の溶剤を乾燥させる際に、カラーフィルタの外側に近い領域の着色層の近傍に上記溶剤と同様の溶剤を塗布することにより、各領域での溶剤の揮発速度を調整する方法等が挙げられる。
【０１２３】
また、例えば上記カラーフィルタの外側に近い領域の着色層の近傍に、壁を設けて外側に溶剤が揮発することを防ぎ、溶剤の揮発速度を調整する方法等も挙げられる。またさらに、乾燥の際、例えばカラーフィルタの外側から内側にかけて送風をすることにより、各画素における着色層の形状を均一とする方法等も挙げられる。また、これらの方法を組み合わせて用いてもよい。
【０１２４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１２５】
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【０１２６】
[実施例]
１．遮光部の形成
下記組成の混合物を９０℃に過熱して溶解させ、１２０００ｒｐｍで遠心分離を行った。その後、１μｍのグラスフィルタでろ過した。得られた溶液に架橋剤として重クロム酸アンモニウムを１重量％添加して遮光部形成用塗工液とした。
・カーボンブラック（三菱化学（株）製  ＃９５０）          …４重量部
・ポリビニルアルコール（日本合成化学（株）製ゴーセノールＡＨ−２６）
…０．７重量部
・イオン交換水                                            …９５．３重量部
得られた遮光部形成用塗工液を用いて、以下の如く遮光部のパターン（レジストパターン）を形成し、評価を行った。まず、上記遮光部形成用塗工液をスピンコーターにてソーダガラス製の透明な基材上に塗布し、ホットプレートにて８０℃で１分間乾燥させた。乾燥後のレジストの膜厚を触針式膜厚計（αーステップ、テンコール社製）で測定したところ１μｍであった。続いて、上記レジストを遮光部のパターン状にフォトマスクを通して水銀ランプで像露光した。続いて温度２５℃、濃度０．０５％の水酸化カリウム及び０．１％のノニオン系界面活性剤（エマルゲンＡ−６０  花王社製）を含有する現像液に浸漬現像し、遮光パターンを得た。その後、６０℃、３０分間の加熱処理を施して遮光部を形成し、カラーフィルタ形成用基板とした。上記遮光部は、遮光部幅２０μｍ、開口部幅８０μｍのライン＆スペースのパターンとなるように形成された。
【０１２７】
２．光触媒含有層の形成
光触媒無機コーティング剤であるＳＴ−Ｋ０３（石原産業（株）製）を、イソプロパノールで１０倍に希釈して光触媒含有層用組成物とした。上記遮光部が形成されたガラス基板上に、上記光触媒含有層用組成物をスピンコータにより塗布し、１５０℃で１０分間の乾燥処理を行い、透明な光触媒含有層（膜厚０．１５μｍ）を形成した。次に、裏面から超高圧水銀ランプ（照度３０ｍＷ／ｃｍ２、３６５ｎｍ）を用いて露光した。これにより、開口部、および遮光部の両端部（最端から２μｍまでの範囲内）上に形成された光触媒含有層が親液性とされた。
【０１２８】
３．着色層の形成
開口部に対して、ピエゾ駆動式インクジェット装置にて赤色の熱硬化型着色層形成用塗工液（粘度：５ｃｐ、４０ｆｌ／μｍ２）を吐出したところ、熱硬化型着色層形成用塗工液が開口部全体に行き渡り、開口部だけでなく、遮光部の端部２μｍのところまで濡れ広がった。なお、上記粘度は、粘度測定器  ＶＩＢＲＯＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ  ＣＪＶ５０００（Ａ＆Ｄ社製）を用いて温度２０℃で測定した際の値である。その後、加熱処理を行い、赤色の着色層とした。上記着色層は、上記開口部および遮光部の両端に均一に濡れ広がった。続いて同様に、青色および緑色の着色層を形成し、カラーフィルタとした。この際、基材表面から着色層表面までの膜厚が最小となる最小膜厚部の膜厚と、基材表面から着色層表面までの膜厚が最大となる最大膜厚部の膜厚とを１０画素について触針式膜厚計（αーステップ、テンコール社製）により測定した。各画素中での上記最大膜厚部の膜厚の平均Ａは、２．５μｍであり、上記最小膜厚部の膜厚の平均Ｂは、２．３μｍであった。また最大膜厚部の膜厚の平均Ａと最小膜厚部の膜厚の平均Ｂとの比α（＝Ｂ／Ａ）αは０．９であった。
このカラーフィルタにおいては、カラーフィルタ全体で均一な色表示が可能であった。
【０１２９】
[比較例]
光触媒含有層を、超高圧水銀ランプと凹レンズ、凸レンズを組み合わせて平行光となるようにして、裏面から露光して、遮光部により区画された開口部上に形成された光触媒含有層のみを親液化させ、着色層形成用塗工液の硬化の際、一般的な加熱処理を行ったこと以外は、実施例と同様にカラーフィルタを作製した。この際、基材表面から着色層表面までの膜厚が最小となる最小膜厚部の膜厚と、基材表面から着色層表面までの膜厚が最大となる最大膜厚部の膜厚とを１０画素について触針式膜厚計（αーステップ、テンコール社製）により測定した。各画素中での上記最大膜厚部の膜厚の平均Ａは、２．４μｍであり、上記最小膜厚部の膜厚の平均Ｂは、１．０μｍであった。また最大膜厚部の膜厚の平均Ａと最小膜厚部の膜厚の平均Ｂとの比α（＝Ｂ／Ａ）αは０．42であった。
このカラーフィルタにおいては、カラーフィルタの中心部と周辺部との色が不均一であった。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明のカラーフィルタの一例を示す説明図である。
【図２】本発明に用いられる光触媒含有層の濡れ性を変化させる工程を示した説明図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示す説明図である。
【図４】従来のカラーフィルタを示した概略断面図である。
【図５】従来のカラーフィルタを示した概略断面図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１…基材
２…遮光部
３…光触媒含有層
４…着色層
Ｘ…最大膜厚部
Ｙ…最小膜厚部
【図１】
2006337803.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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