(57)【要約】【課題】  本発明は、プラズマ照射を利用して、親液性および撥液性のパターンを形成する際、目的とする領域のみ、高精細に撥液性とされた、高品質なパターン形成体の製造方法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、無機物からなる基材と、前記基材上に形成され、少なくとも遮光材料および樹脂を含有する遮光部とを有するパターニング用基板に、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射することにより、前記遮光部上を撥液性とするプラズマ照射工程と、  前記遮光部に区画された開口部にエネルギーを照射し、前記遮光部に区画された開口部表面の不純物を除去する不純物除去工程と  を有することを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供する。【選択図】  図１
2006098527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機物からなる基材と、前記基材上に形成され、少なくとも遮光材料および樹脂を含有する遮光部とを有するパターニング用基板に、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射することにより、前記遮光部上を撥液性とするプラズマ照射工程と、
前記遮光部に区画された開口部にエネルギーを照射し、前記遮光部に区画された開口部表面の不純物を除去する不純物除去工程と
を有することを特徴とするパターン形成体の製造方法。
【請求項２】
前記不純物除去工程が、基体および、前記基体上に形成され、少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒含有層を有する半導体光触媒含有層側基板の前記半導体光触媒含有層と、前記開口部とを間隙をおいて配置した後、前記遮光部に区画された開口部にエネルギーを照射する工程であることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項３】
前記不純物除去工程が、前記基材側からエネルギーの照射が行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項４】
前記不純物除去工程が、前記遮光部側からエネルギーの照射が行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン形成体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥液性を有する領域および親液性を有する領域が高精細に形成されたパターン形成体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基材上に図案、画像、文字、回路等の種々のパターンを形成するパターン形成体の製造方法としては、各種のものが製造されている。
【０００３】
高精細なパターンを形成する方法として、基材上に塗布したフォトレジスト層にパターン露光を行い、露光後、フォトレジストを現像し、さらにエッチングを行ったり、フォトレジストに機能性を有する物質を用いて、フォトレジストの露光によって目的とするパターンを直接形成する等のフォトリソグラフィーによるパターン形成体の製造方法が知られている。
【０００４】
フォトリソグラフィーによる高精細パターンの形成は、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタの着色パターンの形成、マイクロレンズの形成、精細な電気回路基板の製造、パターンの露光に使用するクロムマスクの製造等に用いられているが、これらの方法によっては、フォトレジストを用いると共に、露光後に液体現像液によって現像を行ったり、エッチングを行う必要があるので、廃液を処理する必要が生じる等の問題点があり、またフォトレジストとして機能性の物質を用いた場合には、現像の際に使用されるアルカリ液等によって劣化する等の問題点もあった。
【０００５】
また、カラーフィルタ等の高精細なパターンを印刷等によって形成することも行われているが、印刷で形成されるパターンには、位置精度等の問題があり、高精度なパターンの形成は困難であった。
【０００６】
そこで、基材上に着色層を形成する着色層形成用塗工液を留めるためのバンクを形成し、このバンクにフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ処理をし、バンクを撥液性としてインクジェット法等により着色層等の機能性部を形成する方法が提案されている（特許文献１）。この方法によれば、上記プラズマ処理によって、有機物であるバンクのみにフッ素を導入することができ、また無機物からなる基材上にはフッ素を導入しないものとすることができる。これにより、バンクが形成されていない開口部にのみ、機能性部を形成する機能性部形成用塗工液を塗布等して、機能性部を形成することができるのである。
【０００７】
しかしながらこの方法において、上記開口部にバンクを形成した際の残渣等の不純物が付着している場合、上記プラズマ処理によってこの不純物にフッ素が導入されてしまうこととなる。これにより、上記機能性部形成用塗工液を塗布した際、開口部上で機能性部形成用塗工液が濡れ広がることが阻害され、例えば機能性部として着色層を形成した場合、着色層に白抜け等の問題が生じる場合があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１８７１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、プラズマ照射を利用して、親液性および撥液性のパターンを形成する際、目的とする領域のみ、高精細に撥液性とされた、高品質なパターン形成体の製造方法の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、無機物からなる基材と、上記基材上に形成され、少なくとも遮光材料および樹脂を含有する遮光部とを有するパターニング用基板に、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射することにより、上記遮光部上を撥液性とするプラズマ照射工程と、上記遮光部に区画された開口部にエネルギーを照射し、上記遮光部に区画された開口部表面の不純物を除去する不純物除去工程とを有することを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供する。
【００１１】
本発明によれば、上記プラズマ照射工程により、有機物にフッ素を導入することが可能であることから、上記遮光部上を撥液性領域とすることができる。また、上記不純物除去工程は、上記プラズマ照射工程前に行ってもよく、上記プラズマ照射工程後に行ってもよい。上記プラズマ照射工程前に行った場合には、上記開口部に存在する遮光部を形成した際の残渣等を除去することができるため、上記プラズマ照射工程を行った際に、上記開口部表面に有機フッ素化合物が導入されないものとすることができる。また、上記プラズマ照射工程後に行った場合には、上記開口部に存在する遮光部を形成した際の残渣や、上記プラズマ照射工程によりその残渣に導入されたフッ素等をエネルギーによって除去することができる。したがって、本発明によれば、上記遮光部のみが撥液性領域とされたものとすることができ、高精細な機能性部を形成可能なパターン形成体とすることができる。
【００１２】
上記発明においては、上記不純物除去工程が、基体および、上記基体上に形成され、少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒含有層を有する半導体光触媒含有層側基板の上記半導体光触媒含有層と、上記開口部とを間隙をおいて配置した後、上記遮光部に区画された開口部にエネルギーを照射する工程としてもよい。これにより、上記不純物除去工程で照射されるエネルギーだけでなく、上記エネルギー照射に伴う半導体光触媒に作用によっても、上記遮光部に区画された開口部に付着した不純物を除去することができる。したがって、より効率よく不純物除去工程を行うことができるからである。
【００１３】
また、上記発明においては、上記不純物除去工程が、上記基材側からエネルギーの照射が行われるものであってもよい。この場合、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、基材上に上記遮光部が形成されていることから、遮光部に区画された開口部のみにエネルギーを照射することができる。
【００１４】
またさらに、上記発明においては、上記不純物除去工程が、上記遮光部側からエネルギーの照射が行われるものであってもよい。この場合、基材が上記エネルギーを透過させないものであっても、上記開口部の不純物を除去することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記遮光部のみが撥液性とされたものとすることができ、遮光部および開口部の液体との接触角の差を利用して、高精細な機能性部を形成可能なパターン形成体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、撥液性を有する領域および親液性を有する領域が高精細に形成されたパターン形成体の製造方法に関するものである。
【００１７】
本発明のパターン形成体の製造方法は、無機物からなる基材と、上記基材上に形成され、少なくとも遮光材料および樹脂を含有する遮光部とを有するパターニング用基板に、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射することにより、上記遮光部上を撥液性とするプラズマ照射工程と、上記遮光部に区画された開口部にエネルギーを照射し、上記遮光部に区画された開口部表面の不純物を除去する不純物除去工程とを有することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明においては、上記プラズマ照射工程と不純物除去工程を行う順序は特に限定されるものではなく、どちらの工程を先に行ってもよい。
【００１９】
例えば図１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とを有するパターニング用基板３に、プラズマ４を照射するプラズマ照射工程（図１（ａ））と、上記遮光部２に区画された開口部５にエネルギー６を照射し、遮光部２に区画された開口部５表面に存在する不純物を除去する不純物除去工程（図１（ｂ））とを行ってもよい。
【００２０】
また、例えば図２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とを有するパターニング用基板３に、基材１側から上記遮光部２に区画された開口部５にエネルギー６を照射し、遮光部２に区画された開口部５表面に存在する不純物を除去する不純物除去工程（図２（ａ））を行った後、上記パターニング用基板３にプラズマ４を照射するプラズマ照射工程（図２（ｂ））とを行ってもよい。
【００２１】
フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射した場合、有機物にフッ素を導入することができ、表面を撥液性とすることができる。したがって、本発明によれば上記プラズマ照射工程においてプラズマ照射を行うことにより、遮光部上を撥液性領域とすることができる。
【００２２】
ここで、遮光部に区画された開口部は、無機材料からなる基材が露出していることから、上記有機フッ素化合物が導入されず、親液性領域として用いることが可能となるが、一般的に、上記開口部には、遮光部を形成した際の残渣等の不純物が付着しており、上記プラズマ照射工程を行った際、この不純物にフッ素が導入されてしまう。これにより、開口部に機能性部を形成する機能性部形成用塗工液を塗布した際、このフッ素等によって上記機能性部形成用塗工液を上記開口部に均一に濡れ広がらせることができない、という問題があった。
【００２３】
しかしながら本発明においては、上記プラズマ照射工程前、または上記プラズマ照射工程終了後に、上記遮光部に区画された開口部にエネルギーを照射する不純物除去工程を行う。上記プラズマ照射工程前に不純物除去工程を行う場合、上記遮光部に区画された開口部に付着している残渣等の不純物を除去することができる。これにより、上記プラズマ照射工程においてプラズマ照射を行った際、上記開口部においては不純物等が存在しないことから、遮光部上にのみフッ素を導入することができる。したがって、遮光部のみが撥液性を有するものとすることができるのである。
【００２４】
また、上記プラズマ照射工程後に、エネルギー照射を行う場合には、不純物除去工程において、上記開口部に付着している残渣や、プラズマ照射工程により導入されたフッ素等を除去することができる。これにより、上記遮光部上のみが撥液性領域とされたものとすることができ、開口部上を親液性領域として用いることが可能となる。したがって、本発明によれば、上記遮光部上および開口部上の濡れ性の差を利用して、種々の機能性部を高精細に形成可能なパターン形成体とすることができるのである。以下、本発明のパターン形成体の製造方法の各工程ごとに詳しく説明する。
【００２５】
１．プラズマ照射工程
まず、本発明におけるプラズマ照射工程について説明する。本発明におけるプラズマ照射工程は、無機物からなる基材と、上記基材上に形成され、少なくとも遮光材料および樹脂を含有する遮光部とを有するパターニング用基板に、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射することにより、上記遮光部上を撥液性とする工程である。
【００２６】
本発明においては、後述するように、パターニング用基板の基材としては無機物が用いられ、遮光部には有機物が含まれているものとされている。したがって、本工程によりプラズマ照射をした場合、上記開口部上はフッ素が導入されず、上記遮光部上にフッ素を導入することができるのである。以下、本工程に用いられるパターニング用基板、およびプラズマの照射方法についてそれぞれ説明する。
【００２７】
（パターニング用基板）
まず、本工程に用いられるパターニング用基板について説明する。本工程に用いられるパターニング用基板は、基材と、その基材上に形成された遮光部とを有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば基材と、遮光部との間に密着性を向上させるためのアンカー層等が必要に応じて形成されているものであってもよい。以下、上記基材および遮光部についてそれぞれ説明する。
【００２８】
（１）遮光部
本発明に用いられる遮光部としては、遮光材料および樹脂を含有するものであり、その形状や膜厚等については、パターン形成体の用途や遮光部の種類等によって、適宜選択される。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
（２）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は、無機材料からなるものであり、上記遮光部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、パターン形成体の用途等に応じてその種類や可撓性や透明性等は適宜選択される。具体的には、ガラス、セラミック、金属からなるもの等を用いることができ、板状のものであることが好ましい。
【００３４】
また基材のエネルギー透過性については、パターン形成体の用途や種類、後述する不純物除去工程におけるエネルギーの照射方向等により適宜選択される。例えば、後述する不純物除去工程におけるエネルギーの照射方向が、基材側からである場合には、上記基材がそのエネルギーに対して透過性を有することが必要とされる。一方、上記不純物除去工程におけるエネルギーの照射方向が遮光部側からである場合には、上記基材には特にエネルギー透過性は必要とされない。
【００３５】
なお、本発明において、上記基材の表面は、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されたものであってもよい。また、例えば遮光部に区画された開口部となる領域を親液性とするために、酸素ガスを導入ガスとして、後述するプラズマ等を照射する処理が行われたもの等であってよい。
【００３６】
（プラズマの照射方法）
次に、本工程におけるプラズマの照射方法について説明する。本工程におけるプラズマの照射方法は、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射し、上記遮光部上を撥液性とすることが可能であれば、特に限定されるものではなく、減圧下でプラズマ照射してもよく、また大気圧下でプラズマ照射してもよい。
【００３７】
このようなプラズマの照射の際、導入ガスとして用いられるフッ素化合物としては、、例えばフッ化炭素（ＣＦ４）、窒化フッ素（ＮＦ３）、フッ化硫黄（ＳＦ６）、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ５Ｆ８等が挙げられる。また、照射されるプラズマの照射条件としては、照射装置等により適宜選択される。
【００３８】
ここで、本発明においては、上記プラズマ照射が大気圧中でのプラズマ照射であることが好ましい。これにより、減圧用の装置等が必要なく、コストや製造効率等の面から好ましいものとすることができるからである。このような大気圧プラズマの照射条件としては、以下のようなものとすることができる。例えば、電源出力としては、一般的なプラズマの照射装置に用いられるものと同様とすることができる。また、この際、照射されるプラズマの電極と、上記遮光部との距離は、０．２ｍｍ〜２０ｍｍ程度、中でも１ｍｍ〜５ｍｍ程度とされることが好ましい。またさらに、上記導入ガスとして用いられるフッ素化合物の流量は１Ｌ／ｍｉｎ〜２０Ｌ／ｍｉｎ程度、上記フッ素化合物と同時に流す窒素ガスの流量は１Ｌ／ｍｉｎ〜５０Ｌ／ｍｉｎ程度であることが好ましい。また、この際の基板搬送速度としては、０．５ｍ／ｍｉｎ〜２ｍ／ｍｉｎ程度とすることが好ましい。
【００３９】
また、本工程においては、上記遮光部の液体との接触角が、その遮光部に区画された開口部の液体との接触角より１°以上高くなるように上記プラズマ照射が行われることが好ましい。これにより、上記遮光部および上記遮光部に区画された開口部の液体との接触角の差を利用して、本発明により製造されたパターン形成体上に、例えばカラーフィルタの着色層等の機能性部を形成することが可能となるからである。
【００４０】
本発明においては特に、上記遮光部の液体との接触角が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°以上となるようにプラズマ照射されることが好ましい。これは、上記遮光部において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、本発明により製造されたパターン形成体の開口部上に、例えばカラーフィルタの着色層等の機能性部を形成する際、遮光部上にも機能性部を形成するための機能性部形成用塗工液等が付着したり、隣接する開口部に塗布された機能性部形成用塗工液どうしが混じってしまう等の可能性があるからである。
【００４１】
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。
【００４２】
２.不純物除去工程
次に、本発明における不純物除去工程について説明する。本発明における不純物除去工程は、上記遮光部に区画された開口部にエネルギーを照射し、上記遮光部に区画された開口部表面の不純物を除去する工程である。上述したように、本工程は、上記プラズマ照射工程の前に行われるものであってもよく、またプラズマ照射工程の後に行われるものであってもよい。本工程において、上記開口部上にエネルギーを照射することにより、開口部表面に付着している遮光部形成時の残渣や、その残渣に上記プラズマ照射工程により導入されたフッ素等を除去するのである。
【００４３】
ここで本工程においては、上記遮光部に区画された開口部の不純物が除去されて、開口部の表面の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°以下となるように上記エネルギー照射が行われることが好ましい。上記開口部における液体との接触角が高い場合は、本発明により製造されたパターン形成体の上記開口部上においても、機能性部を形成する機能性部形成用塗工液をはじいてしまう可能性があり、高精細に機能性部を形成することが困難となるからである。なお、上記液体との接触角は、上述した方法により測定される値である。
【００４４】
ここで、上記不純物除去工程におけるエネルギーの照射方法については、エネルギーの照射方向等によって以下の４つの実施態様にわけられる。以下、それぞれの実施態様ごとにわけて説明する。
【００４５】
（１）第１実施態様
まず、上記不純物除去工程におけるエネルギー照射方法の第１実施態様について説明する。本工程におけるエネルギー照射方法の第１実施態様としては、例えば図１（ｂ）、または図２（ａ）に示すように、基材１側から全面にエネルギーを照射することにより、上記遮光部２に区画された開口部５にエネルギー６を照射し、上記開口部５上の不純物を除去するものである。
【００４６】
本実施態様によれば、基材上に遮光部が形成されていることから、基材側からフォトマスク等を用いることなく全面にエネルギーを照射した場合であっても、上記遮光部に区画された開口部にのみエネルギーを照射することができ、上記開口部上の不純物を効率よく除去することができる。
【００４７】
なお、本実施態様でいうエネルギー照射（露光）とは、半導体光触媒含有層により遮光部に区画された開口部の不純物を除去す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。
【００４８】
また、本実施態様において照射されるエネルギーとしては、上記遮光部に区画された開口部上に存在する不純物を分解等することにより除去することが可能なエネルギーであればよく、例えばカラーフィルタの洗浄方法に用いられるエネルギー等を用いることが可能である。具体的には５００ｎｍ以下の光、中でも１５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内、特に１７０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内の光が好ましく用いられる。このようなエネルギーの照射に用いられるランプとしては、例えばアルゴン、クリプトン、キセノン等の紫外エキシマランプ、または低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を挙げることができる。
【００４９】
また、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。
【００５０】
ここで、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、上記エネルギーの作用により不純物が除去されるのに必要な照射量とし、開口部が、上述したような液体との接触角を有するものとされる程度、エネルギーが照射される。このようなエネルギーの照射時間は、エネルギーの強度等により適宜選択されるものであるが、通常、１秒〜７２００秒程度、中でも１０秒〜６００秒程度とされる。
【００５１】
（２）第２実施態様
次に、上記不純物除去工程におけるエネルギー照射方法の第２実施態様について説明する。本工程におけるエネルギー照射方法の第２実施態様としては、例えば図３に示すように、基体１１と、その基体１１上に形成され、少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒含有層１２とを有する半導体光触媒含有層側基板１３を準備し、その半導体光触媒含有層１２と上記遮光部２とを対向させて配置し、基材１側から全面にエネルギー６を照射し、遮光部２に区画された開口部５の表面に存在する不純物を除去するものである。
【００５２】
本実施態様によれば、上記半導体光触媒含有層と上記開口部とを対向させてエネルギー照射を行うことから、照射されるエネルギーによる作用だけでなく、エネルギー照射に伴う半導体光触媒の作用によっても上記開口部表面に存在する不純物を除去することができる。また、上記基材上には遮光部が形成されており、基材側からエネルギー照射が行われることから、全面にエネルギー照射した場合であっても、上記遮光部に区画された開口部にのみエネルギー照射を行うことができる。したがって、本実施態様によれば、効率よく不純物除去工程を行うことができる、という利点を有する。以下、本工程に用いられる半導体光触媒含有層側基板、および照射されるエネルギーについて説明する。
【００５３】
（半導体光触媒含有層側基板）
まず、本実施態様に用いられる半導体光触媒含有層側基板について説明する。本実施態様に用いられる半導体光触媒含有層側基板は、基体と、その基体上に形成された半導体光触媒含有層とを有するものであれば特に限定されるものではない。
【００５４】
ａ．半導体光触媒含有層
まず、半導体光触媒含有層側基板に用いられる半導体光触媒含有層について説明する。本実施態様に用いられる半導体光触媒含有層は、半導体光触媒含有層中の半導体光触媒が、上記遮光部に区画された開口部上に存在する不純物等を分解除去することが可能な構成であれば、特に限定されるものではなく、半導体光触媒とバインダとから構成されているものであってもよく、半導体光触媒単体で製膜されたものであってもよい。また、その表面の特性は特に親液性であっても撥液性であってもよい。
【００５５】
半導体光触媒含有層における、後述するような二酸化チタンに代表される半導体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キャリアが、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。本実施態様においては、このキャリアが半導体光触媒含有層近傍に配置される上記遮光部に区画された開口部に付着した残渣等の有機物に作用を及ぼすものであると思われる。
【００５６】
本実施態様で使用する半導体光触媒としては、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。
【００５７】
本実施態様においては、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実施態様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。
【００５８】
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。
【００５９】
また、上記酸化チタンとして可視光応答型のものを用いてもよい。可視光応答型の酸化チタンとは、可視光のエネルギーによっても励起されるものであり、このような可視光応答化の方法としては、酸化チタンを窒化処理する方法等が挙げられる。
【００６０】
酸化チタン（ＴｉＯ２）は、窒化処理をすることにより、酸化チタン（ＴｉＯ２）のバンドギャップの内側に新しいエネルギー準位が形成され、バンドギャップが狭くなる。その結果、通常酸化チタン（ＴｉＯ２）の励起波長は３８０ｎｍであるが、その励起波長より長波長の可視光によっても、励起されることが可能となるのである。これにより、種々の光源によるエネルギー照射の可視光領域の波長も酸化チタン（ＴｉＯ２）の励起に寄与させることが可能となることから、さらに酸化チタンを高感度化させることが可能となるのである。
【００６１】
ここで、本実施態様でいう酸化チタンの窒化処理とは、酸化チタン（ＴｉＯ２）の結晶の酸素サイトの一部を窒素原子での置換する処理や、酸化チタン（ＴｉＯ２）結晶の格子間に窒素原子をドーピングする処理、または酸化チタン（ＴｉＯ２）結晶の多結晶集合体の粒界に窒素原子を配する処理等をいう。
【００６２】
酸化チタン（ＴｉＯ２）の窒化処理方法は、特に限定されるものではなく、例えば、結晶性酸化チタンの微粒子をアンモニア雰囲気下で７００℃の熱処理により、窒素をドーピングし、この窒素のドーピングされた微粒子と、無機バインダや溶媒等を用いて、分散液とする方法等が挙げられる。
【００６３】
半導体光触媒の粒径は小さいほど半導体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以下の半導体光触媒を使用するのが特に好ましい。
【００６４】
本実施態様における半導体光触媒含有層は、上述したように半導体光触媒単独で形成されたものであってもよく、またバインダと混合して形成されたものであってもよい。
【００６５】
半導体光触媒のみからなる半導体光触媒含有層の場合は、基材上の開口部に存在する不純物等を除去する効率が向上し、処理時間の短縮化等のコスト面で有利である。一方、半導体光触媒とバインダとからなる半導体光触媒含有層の場合は、半導体光触媒含有層の形成が容易であるという利点を有する。
【００６６】
半導体光触媒のみからなる半導体光触媒含有層の形成方法としては、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法等の真空製膜法を用いる方法を挙げることができる。真空製膜法により半導体光触媒含有層を形成することにより、均一な膜でかつ半導体光触媒のみを含有する半導体光触媒含有層とすることが可能であり、これにより基材上の開口部に付着した不純物等を分解除去することが可能であり、かつ半導体光触媒のみからなることから、バインダを用いる場合と比較して効率的に不純物を効率よく分解除去することが可能となる。
【００６７】
また、半導体光触媒のみからなる半導体光触媒含有層の形成方法の他の例としては、例えば半導体光触媒が二酸化チタンの場合は、基材上に無定形チタニアを形成し、次いで焼成により結晶性チタニアに相変化させる方法等が挙げられる。ここで用いられる無定形チタニアとしては、例えば四塩化チタン、硫酸チタン等のチタンの無機塩の加水分解、脱水縮合、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−プロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラメトキシチタン等の有機チタン化合物を酸存在下において加水分解、脱水縮合によって得ることができる。次いで、４００℃〜５００℃における焼成によってアナターゼ型チタニアに変性し、６００℃〜７００℃の焼成によってルチル型チタニアに変性することができる。
【００６８】
また、バインダを用いる場合は、バインダの主骨格が上記の半導体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が好ましく、例えばオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
【００６９】
このようにオルガノポリシロキサンをバインダとして用いた場合は、上記半導体光触媒含有層は、半導体光触媒とバインダである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半導体光触媒含有層を形成することができる。
【００７０】
また、バインダとして無定形シリカ前駆体を用いることができる。この無定形シリカ前駆体は、一般式ＳｉＸ４で表され、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、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。
【００７１】
具体的には、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラメトキシシラン等が挙げられる。また、この場合には、無定形シリカの前駆体と半導体光触媒の粒子とを非水性溶媒中に均一に分散させ、基材上に空気中の水分により加水分解させてシラノールを形成させた後、常温で脱水縮重合することにより半導体光触媒含有層を形成できる。シラノールの脱水縮重合を１００℃以上で行えば、シラノールの重合度が増し、膜表面の強度を向上できる。また、これらの結着剤は、単独あるいは２種以上を混合して用いることができる。
【００７２】
バインダを用いた場合の半導体光触媒含有層中の半導体光触媒の含有量は、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。また、半導体光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【００７３】
また、半導体光触媒含有層には上記の半導体光触媒、バインダの他に、界面活性剤や添加剤等を用いることができ、例えば特開２００１−０７４９２８に記載されているようなものを用いることができる。
【００７４】
ここで本実施態様においては、後述するようにエネルギーは基材側から照射され、上記遮光部が形成された領域にはエネルギーが照射されない。したがって、半導体光触媒含有層が例えば図３に示すように、基体１１の全面に形成されたものとすることができるが、基体上に半導体光触媒含有層がパターン状に形成されたものとしてもよい。このような半導体光触媒含有層のパターニング方法は、特に限定されるものではないが、例えばフォトリソグラフィー法等により行うことが可能である。
【００７５】
ｂ．基体
次に、半導体光触媒含有層側基板に用いられる基体について説明する。本実施態様においては、図３に示すように、半導体光触媒含有層側基板は、少なくとも基体１１とこの基体１１上に形成された半導体光触媒含有層１２とを有するものである。
【００７６】
本実施態様に用いられる基体は、上記半導体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、例えば可撓性を有する樹脂製フィルム等であってもよいし、可撓性を有さないもの、例えばガラス基板等であってもよい。
【００７７】
なお、基体表面と上記半導体光触媒含有層との密着性を向上させるため、また半導体光触媒の作用による基体の劣化を防ぐために基体上にアンカー層を形成するようにしてもよい。このようなアンカー層としては、シラン系、チタン系のカップリング剤や、反応性スパッタ法やＣＶＤ法等により作製したシリカ膜等が挙げられる。
【００７８】
（エネルギー照射）
次に、本実施態様におけるエネルギー照射について説明する。本実施態様においては、上記遮光部に区画された開口部と、上記半導体光触媒含有層側基板の半導体光触媒含有層とを、所定の間隙をおいて配置し、基材側からエネルギーを照射する。この際、上記遮光部が形成された領域においては、エネルギーが遮蔽されることから、遮光部が形成されていない領域である開口部のみにエネルギーを照射することができ、エネルギー照射に伴う半導体光触媒の作用によって、開口部に存在する不純物等を除去することができるのである。
【００７９】
ここで、上記の配置とは、実質的に半導体光触媒の作用が上記開口部に及ぶような状態で配置された状態をいうこととし、上記半導体光触媒含有層と上記遮光部が密着している状態の他、所定の間隔を隔てて上記半導体光触媒含有層と上記開口部とが配置された状態とする。この間隙は、２００μｍ以下であることが好ましい。
【００８０】
本実施態様において上記間隙は、半導体光触媒の感度も高く、したがって開口部の不純物除去の効率が良好である点を考慮すると特に０．２μｍ〜１０μｍの範囲内、好ましくは１μｍ〜５μｍの範囲内とすることが好ましい。このような間隙の範囲は、特に間隙を高い精度で制御することが可能である小面積の開口部に対して特に有効である。
【００８１】
一方、例えば３００ｍｍ×３００ｍｍ以上といった大面積の開口部に対して処理を行う場合は、上述したような微細な間隙を半導体光触媒含有層側基板と上記開口部との間に形成することは極めて困難である。したがって、開口部が比較的大面積である場合は、上記間隙は、１０〜１００μｍの範囲内、特に５０〜７５μｍの範囲内とすることが好ましい。間隙をこのような範囲内とすることにより、パターンの精度の低下の問題や、半導体光触媒の感度が悪化して不純物を除去する効率が悪化する等の問題が生じることなく、さらに開口部の不純物除去にムラが発生しないといった効果を有するからである。
【００８２】
このように比較的大面積の開口部にエネルギー照射する際には、エネルギー照射装置内の半導体光触媒含有層側基板と基材との位置決め装置における間隙の設定を、１０μｍ〜２００μｍの範囲内、特に２５μｍ〜７５μｍの範囲内に設定することが好ましい。設定値をこのような範囲内とすることにより、半導体光触媒の感度の大幅な悪化を招くことなく配置することが可能となるからである。
【００８３】
このように半導体光触媒含有層と開口部表面とを所定の間隔で離して配置することにより、酸素と水および半導体光触媒作用により生じた活性酸素種が脱着しやすくなる。すなわち、上記範囲より半導体光触媒含有層と基材における開口部との間隔を狭くした場合は、上記活性酸素種の脱着がしにくくなり、結果的に不純物を除去する速度を遅くしてしまう可能性があることから好ましくない。また、上記範囲より間隔を離して配置した場合は、生じた活性酸素種が開口部に届き難くなり、この場合も不純物等を除去する速度を遅くしてしまう可能性があることから好ましくない。
【００８４】
このような極めて狭い間隙を均一に形成して半導体光触媒含有層と開口部とを配置する方法としては、例えばスペーサを用いる方法を挙げることができる。そして、このようにスペーサを用いることにより、均一な間隙を形成することができるからである。また、このようなスペーサを用いることにより、半導体光触媒の作用により生じた活性酸素種が拡散することなく、高濃度で基材表面に到達することから、効率よく開口部の不純物除去を行うことができる。
【００８５】
なお、上記半導体光触媒含有層が可撓性を有する樹脂フィルム等の可撓性を有する基体上に形成された半導体光触媒含有層側基板を用いる場合においては、上述したような間隙を設けることが難しく、製造効率等の面から、上記半導体光触媒含有層と遮光部とが接触するように配置されていることが好ましい。
【００８６】
本実施態様においては、このような半導体光触媒含有層側基板の配置状態は、少なくともエネルギー照射の間だけ維持されればよい。
【００８７】
本実施態様に用いられるエネルギーとしては、上記開口部の不純物を除去することが可能なエネルギーであり、かつ上記半導体光触媒含有層中の半導体光触媒を励起させることが可能なエネルギーであれば、特に限定されるものではなく、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３８０ｎｍ以下の範囲から設定される。これは、上述したように半導体光触媒含有層に用いられる好ましい半導体光触媒が二酸化チタンであり、この二酸化チタンにより半導体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。
【００８８】
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。これにより、本実施態様においては従来の基材の洗浄で用いられる、例えば低圧水銀ランプやエキシマランプ等以外の、高い出力を有するランプを用いることが可能となり、短時間で遮光部に区画された開口部の不純物除去を行うことが可能となる。
【００８９】
また、上述したような光源を用いてエネルギーを照射する方法の他、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】
ここで、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、遮光部に区画された開口部が半導体光触媒含有層中の半導体光触媒の作用等により不純物が分解除去されるのに必要な照射量とする。
【００９１】
またこの際、半導体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、感度を上昇させることが可能となり、効率的な不純物の除去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】
（３）第３実施態様
次に、上記不純物除去工程におけるエネルギー照射方法の第３実施態様について説明する。本工程におけるエネルギー照射方法の第３実施態様としては、例えば図４に示すように、上記遮光部２が形成された基材１の遮光部２側から、上記遮光部２に区画された開口部５に例えばフォトマスク７等を用いてエネルギー６を照射し、上記開口部５表面に存在する不純物を除去するものである。
【００９３】
本実施態様によれば、上記遮光部側から、遮光部に区画された開口部に対してエネルギーを照射することにより、上記開口部表面に付着した不純物を除去することが可能となるのである。また、本実施態様においては、基材がエネルギーを透過させないものであっても、上記開口部表面の不純物を除去することができる、という利点も有する。
【００９４】
本実施態様により照射されるエネルギーとしては、上記遮光部に区画された開口部表面に存在する不純物を除去することが可能なエネルギーであれば、特に限定されるものではなく、上述した第１実施態様で説明したようなエネルギーを用いることができ、フォトマスク等を介することにより、上記開口部のみにエネルギーを照射することができる。なお、不純物除去工程を、上記プラズマ照射工程前に行う場合には、上記エネルギー照射を、パターニング用基板全面に行ってもよい。
【００９５】
また、上記フォトマスク等を用いたエネルギーの照射方法の他に、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。
【００９６】
なお、エネルギーの照射時間等については、上述した第１実施態様と同様であるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００９７】
（４）第４実施態様
次に、上記不純物除去工程におけるエネルギー照射方法の第４実施態様について説明する。本工程におけるエネルギー照射方法の第４実施態様としては、例えば図５に示すように、基体１１と、その基体１１上に形成され、少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒含有層１２とを有する半導体光触媒含有層側基板１３を準備し、その半導体光触媒含有層１２と上記遮光部２とを対向させて配置し、半導体光触媒含有層側基板１３側から、例えばフォトマスク７等を用いてエネルギー６を照射し、遮光部２に区画された開口部５の表面に存在する不純物を除去するものである。
【００９８】
本実施態様によれば、上記エネルギーによる作用だけでなく、エネルギー照射に伴う半導体光触媒の作用によっても、上記開口部表面の不純物を除去することが可能となり、効率的に本工程を行うことができる。また、上記基材がエネルギーを透過させないものであっても、上記開口部表面の不純物を除去することができる、という利点も有する。
【００９９】
ここで、本実施態様に用いられるエネルギーとしては、上記開口部表面の不純物を除去することが可能であり、また上記半導体光触媒含有層中の半導体光触媒を励起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、具体的には上記第２実施態様で説明したようなエネルギーを用いることができる。なお、本実施態様においては、エネルギー照射の際、フォトマスク等を用いたり、上記半導体光触媒含有層側基板に半導体光触媒含有層側遮光部を形成すること等によりパターン状にエネルギーを照射する方法や、また第１実施態様で説明したようなレーザを用いて描画照射する方法を用いることにより、上記開口部のみにエネルギーを照射することができる。上記半導体光触媒含有層側基板に設けることが可能な半導体光触媒含有層側遮光部としては、上記基材上に設けられる遮光部と同様の方法や材料により形成することができる。また、上記半導体光触媒含有層側遮光部としては、上記半導体光触媒含有層上に形成してもよく、基体と半導体光触媒含有層との間に形成してもよい。またさらに、上記半導体光触媒含有層が形成される側と反対側の基体上に形成してもよい。
【０１００】
ここで、本実施態様に用いられる半導体光触媒含有層側基板や、エネルギー、半導体光触媒含有層側基板の配置方法等については、上述した第２態様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。
【０１０１】
３．その他
本発明において得られるパターン形成体は、種々の用途に用いることが可能であるが、開口部に着色層が形成されてなるカラーフィルタとして用いられることが好ましい。着色層をインクジェット法等の吐出法により形成することにより、工程上効率よくカラーフィルタを得ることができるからである。この場合、基材は可視光域で透明な透明基材が用いられ、具体的にはガラス等の無機材料、透明樹脂等の有機材料を挙げることができる。
【０１０２】
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】
【０１０３】
以下、本発明について、実施例を通じてさらに詳述する。
【０１０４】
［実施例１］
１．パターニング用基板の形成
下記組成の混合物を９０℃に加熱して溶解し、１２０００ｒｐｍで遠心分離を行い、その後、１μｍのグラスフィルタでろ過した。得られた水性着色樹脂溶液に、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、遮光部用塗料を調製した。
・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                          …  ０．７重量部
（日本合成化学（株）製ゴーセノールＡＨ−２６）
・イオン交換水                                  …９５．３重量部
得られた遮光部用塗料を用いて、以下の如く遮光膜（レジスト）パターンを形成し、評価を行った。まず、上記遮光部用塗料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、ホットプレートで８０℃、１分間乾燥した。乾燥後のレジストの膜厚を触針式膜厚計（α−ステップ、テンコール社製）で測定したところ１μｍであった。次に、このサンプルを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℃、３分間の乾燥を行い、水銀ランプで露光することにより、遮光部用塗料を硬化させ、さらに、１５０℃、３０分間の加熱処理を施して遮光部を形成し、パターニング用基板とした。
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。
【０１０５】
２．プラズマ照射工程
下記条件にて、上記遮光部が形成されたパターニング用基板に大気圧プラズマを２回照射した。これにより、上記遮光部上にフッ素が導入された。大気圧プラズマ照射前の遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が２０°であったが、大気圧プラズマ照射後には、遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が７０°となった。上記液体との接触角は、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）した値である。
（大気圧プラズマ照射条件）
・導入ガス  ：  ＣＦ４      …１２（ｌ／min.）；Ｎ２      …２０（ｌ／min.）
・電極と基板の間隔  ：  2ｍｍ
・        電源出力  ：  １９０Ｖ‐４．８Ａ
・        搬送速度  ：０．５ｍ／ｍｉｎ
【０１０６】
３．不純物除去工程
上記パターニング用基板に、上記基材側から超高圧水銀ランプ（照度３０ｍＷ／ｃｍ２）でエネルギー照射を１２００秒行い、上記遮光部に区画された開口部の不純物を除去した。これにより、上記開口部においては、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１０７】
４．着色層の形成
上記パターニング用基板の上記開口部に対して、ピエゾ駆動式インクジェット装置にて赤色の熱硬化型インク（粘度：５ｃｐ）を吐出したところ、上記熱硬化型インクが良好に濡れ広がった。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、上記開口部に均一に濡れ広がり、白抜け等は生じなかった。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。青色および緑色の着色層についても赤色と同様、白抜けは生じていなかった。
【０１０８】
［実施例２］
１．半導体光触媒含有層側基板の形成
半導体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倍に希釈して半導体光触媒含有層用組成物とした。
続いて、遮光部幅２０μｍ、開口部幅８０μｍのライン＆スペースのパターンを有する遮光部が形成された石英ガラス製の基体（３７０ｍｍ×４７０ｍｍ×０．７ｍｍｔ）上に、上記半導体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、透明な半導体光触媒含有層（膜厚０．１５μｍ）を形成し、半導体光触媒含有層側基板とした。
【０１０９】
２．プラズマ照射工程
次に、実施例１で形成したものと同様のパターニング用基板を用意し、実施例１と同様の条件により、プラズマ照射工程を行った。これにより、上記遮光部上にフッ素が導入された。大気圧プラズマ照射前の遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が２０°であったが、大気圧プラズマ照射後には、遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が７０°となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１１０】
３．不純物除去工程
続いて、上記プラズマ照射工程を行ったパターニング用基板の遮光部と、上記半導体光触媒含有層とが５０μｍの間隙となるように、パターニング用基板および半導体光触媒含有層側基板とを配置した。その後、半導体光触媒含有層側基板側から、超高圧水銀ランプにて、紫外エネルギー照射（照度３０ｍＷ／ｃｍ２、３６５ｎｍ）を３００秒行った。この際、上記半導体光触媒含有層側基板の遮光部と、上記パターニング用基板における遮光部との位置が一致するように、アライメント露光を行った。これにより、上記開口部においては、表面張４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１１１】
４．着色層の形成
上記パターニング用基板の上記開口部に対して、実施例１と同様に着色層の形成を行った。この際、いずれの着色層においても、白抜けは生じていなかった。
【０１１２】
［実施例３］
１．半導体光触媒含有層側基板の形成
半導体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倍に希釈して半導体光触媒含有層用組成物とした。
続いて、石英ガラス製の基体（３７０ｍｍ×４７０ｍｍ×０．７ｍｍｔ）上に、上記半導体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、透明な半導体光触媒含有層（膜厚０．１５μｍ）を形成し、半導体光触媒含有層側基板とした。
【０１１３】
２．プラズマ照射工程
次に、実施例１で形成したものと同様のパターニング用基板を形成し、実施例１と同様の条件により、プラズマ照射工程を行った。これにより、上記遮光部上にフッ素が導入された。大気圧プラズマ照射前の遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が２０°であったが、大気圧プラズマ照射後には、遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が７０°となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１１４】
３．不純物除去工程
続いて、上記プラズマ照射工程を行ったパターニング用基板の遮光部と、上記半導体光触媒含有層とが５０μｍの間隙となるように、パターニング用基板および半導体光触媒含有層側基板とを配置した。その後、パターニング用基板の基材側から、超高圧水銀ランプにて、紫外エネルギー照射（照度３０ｍＷ／ｃｍ２、３６５ｎｍ）を３００秒行った。これにより、上記開口部においては、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１１５】
４．着色層の形成
上記パターニング用基板の上記開口部に対して、実施例１と同様に着色層の形成を行った。この際、いずれの着色層においても、白抜けは生じていなかった。
【０１１６】
［実施例４］
１．不純物除去工程
実施例１と同様にパターニング用基板を形成した。このパターニング用基板に対して低圧水銀ランプにより、上記基材側から全面に紫外光（照度２０ｍＷ／ｃｍ２、２５４ｎｍ）を１２００秒照射し、上記パターニング用基板の開口部の不純物を除去した。これにより、上記開口部においては、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１１７】
２．プラズマ照射工程
下記条件にて、上記パターニング用基板に２回大気圧プラズマを照射した。これにより、上記遮光部上にフッ素が導入された。大気圧プラズマ照射前の遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が２０°であったが、大気圧プラズマ照射後には、遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が７０°となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
（大気圧プラズマ照射条件）
・導入ガス  ：  CF4      …1２（ｌ／min.）；Ｎ２      …１２（ｌ／min.）
・電極と基板の間隔  ：  2ｍｍ
・        電源出力  ：  １９０V‐４．８A
・        搬送速度  ：0.５ｍ/min.
【０１１８】
３．着色層の形成
上記パターニング用基板の上記開口部に対して、実施例１と同様に着色層の形成を行った。この際、いずれの着色層においても、白抜けは生じていなかった。
【０１１９】
［実施例５］
１．不純物除去工程
実施例１と同様に形成したパターニング用基板に、上記遮光部側から低圧水銀ランプにて紫外光（照度２０ｍＷ／ｃｍ２、２５４ｎｍ）を１２００秒間照射し、上記パターニング用基板の開口部の不純物を除去した。これにより、上記開口部においては、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１２０】
２．プラズマ照射工程
実施例４と同様に、上記パターニング用基板に対してプラズマ照射工程を行った。これにより、上記遮光部上にフッ素が導入された。大気圧プラズマ照射前の遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°であったが、大気圧プラズマ照射後には、遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が７０°となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１２１】
３．着色層の形成
上記パターニング用基板の上記開口部に対して、実施例１と同様に着色層の形成を行った。この際、いずれの着色層においても、白抜けは生じていなかった。
【０１２２】
［実施例６］
１．不純物除去工程
実施例１と同様にパターニング用基板を形成した。続いて、実施例３で形成した半導体光触媒含有層側基板の半導体光触媒含有層と、パターニング用基板の遮光部とが５０μｍの間隙となるように、パターニング用基板および半導体光触媒含有層側基板とを配置した。その後、光触媒含有層側基板側から、超高圧水銀ランプにて、紫外光（照度３０ｍＷ／ｃｍ２、３６５ｎｍ）を３００秒間照射し、上記パターニング用基板の開口部の不純物を除去した。これにより、上記開口部においては、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１２３】
２．プラズマ照射工程
実施例４と同様に、上記パターニング用基板に対してプラズマ照射工程を行った。これにより、上記遮光部上にフッ素が導入された。大気圧プラズマ照射前の遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°であったが、大気圧プラズマ照射後には、遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が７０°となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１２４】
３．着色層の形成
上記パターニング用基板の上記開口部に対して、実施例１と同様に着色層の形成を行った。この際、いずれの着色層においても、白抜けは生じていなかった。
【０１２５】
［実施例７］
実施例１と同様にパターニング用基板を形成した。続いて、実施例４で形成した半導体光触媒含有層側基板の半導体光触媒含有層と、パターニング用基板の遮光部とが５０μｍの間隙となるように、パターニング用基板および半導体光触媒含有層側基板とを配置した。その後、パターニング用基板の基材側から、超高圧水銀ランプにて、紫外光（照度３０ｍＷ／ｃｍ２、３６５ｎｍ）を３００秒間照射し、上記パターニング用基板の開口部の不純物を除去した。これにより、上記開口部においては、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下となった。上記液体との接触角は、上述した方法により測定した値である。
【０１２６】
２．プラズマ照射工程
実施例４と同様に、上記パターニング用基板に対してプラズマ照射工程を行った。これにより、上記遮光部上にフッ素が導入された。大気圧プラズマ照射前の遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が２０°であったが、大気圧プラズマ照射後には、遮光部上の液体との接触角は、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が７０°となった。上記液体との接触角は上述した方法により測定した値である。
【０１２７】
３．着色層の形成
上記パターニング用基板の上記開口部に対して、実施例１と同様に着色層の形成を行った。この際、いずれの着色層においても、白抜けは生じていなかった。
【０１２８】
［比較例］
不純物除去工程を行わなかった以外は、実施例１と同様にカラーフィルタを形成した。この際、遮光部に区画された開口部で着色層を形成した熱硬化型インクが均一にぬれ広がらず、白抜けが生じた。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す工程図である。
【図３】本発明のパターン形成体の製造方法における不純物除去工程を説明するための説明図である。
【図４】本発明のパターン形成体の製造方法における不純物除去工程を説明するための説明図である。
【図５】本発明のパターン形成体の製造方法における不純物除去工程を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１  …基材
２  …遮光部
３  …パターニング用基板
４  …プラズマ
５  …開口部
６  …エネルギー
【図１】
2006098527.tif 000003
【図２】
2006098527.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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