(57)【要約】【課題】  本発明は、高精細なパターンを形成することが可能であり、また効率よく製造可能なパターン形成体、およびそ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、基材上に、少なくとも半導体光触媒および樹脂を含有する半導体光触媒含有層を形成する半導体光触媒含有層形成工程と、  前記半導体光触媒含有層に、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射し、フッ素を導入するプラズマ照射工程と、  フッ素が導入された前記半導体光触媒含有層にパターン状にエネルギーを照射し、前記半導体光触媒含有層の液体との濡れ性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  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
2006162754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、少なくとも半導体光触媒および樹脂を含有する半導体光触媒含有層を形成する半導体光触媒含有層形成工程と、
前記半導体光触媒含有層に、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射し、フッ素を導入するプラズマ照射工程と、
フッ素が導入された前記半導体光触媒含有層にパターン状にエネルギーを照射し、前記半導体光触媒含有層の液体との濡れ性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
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】
基材上に、少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒処理層を形成する半導体光触媒処理層形成工程と、
前記半導体光触媒処理層上に樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記樹脂層にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射し、フッ素を導入するプラズマ照射工程と、
フッ素が導入された前記樹脂層にパターン状にエネルギーを照射し、前記樹脂層の液体との濡れ性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
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３】
基材と、前記基材上に形成され、少なくとも半導体光触媒および樹脂を含有する半導体光触媒含有層とを有するパターン形成体であって、前記半導体光触媒含有層の表面に、パターン状にフッ素を有することを特徴とするパターン形成体。
【請求項４】
基材と、前記基材上に形成され、少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒処理層と、前記半導体光触媒処理層上に形成された樹脂層とを有するパターン形成体であって、前記樹脂層の表面に、パターン状にフッ素を有することを特徴とするパターン形成体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタをはじめとして各種の用途に使用可能な、表面に濡れ性の異なるパターンを有するパターン形成体、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、高精細なパターンを形成することが可能であり、また効率よく製造可能なパターン形成体、およびそ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】
【０００６】
本発明は、基材上に、少なくとも半導体光触媒および樹脂を含有する半導体光触媒含有層を形成する半導体光触媒含有層形成工程と、上記半導体光触媒含有層に、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射し、フッ素を導入するプラズマ照射工程と、フッ素が導入された上記半導体光触媒含有層にパターン状にエネルギーを照射し、上記半導体光触媒含有層の液体との濡れ性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。
【０００７】
本発明によれば、上記プラズマ照射工程を行うことによって、上記半導体光触媒含有層中の樹脂にフッ素を導入することが可能であり、半導体光触媒含有層を撥液性を有するものとすることができる。その後、上記濡れ性変化パターン形成工程を行うことにより、エネルギー照射に伴う半導体光触媒の作用によってフッ素が除去された親液性領域と、エネルギーが未照射である撥液性領域とを有するものとすることができ、これらの濡れ性の差を利用して、種々の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のである。
【０００８】
また本発明は、基材上に、少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒処理層を形成する半導体光触媒処理層形成工程と、上記半導体光触媒処理層上に樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、上記樹脂層にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射し、フッ素を導入するプラズマ照射工程と、フッ素が導入された上記樹脂層にパターン状にエネルギーを照射し、上記樹脂層の液体との濡れ性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。
【０００９】
本発明によれば、上記プラズマ照射工程を行うことによって、上記樹脂層表面にフッ素を導入することが可能であり、樹脂層が撥液性を有するものとすることができる。その後、上記濡れ性変化パターン形成工程を行うことにより、半導体光触媒処理層中の半導体光触媒の作用により、パターン状に樹脂層表面のフッ素を除去することができ、フッ素が除去された親液性領域と、エネルギーが未照射である撥液性領域とを有するものとすることができる。これにより、これらの濡れ性の差を利用して、種々の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のである。
【００１０】
また、本発明は、基材と、上記基材上に形成され、少なくとも半導体光触媒および樹脂を含有する半導体光触媒含有層とを有するパターン形成体であって、上記半導体光触媒含有層の表面に、パターン状にフッ素を有することを特徴とするパターン形成体を提供する。
【００１１】
本発明によれば、半導体光触媒含有層がフッ素を有する領域を撥液性領域、フッ素を有しない領域を親液性領域とすることができ、これらの濡れ性の差を利用して、種々の機能性部を形成することが可能なパターン形成体とすることができるのである。また、上記半導体光触媒含有層中には、半導体光触媒が含有されていることから、上記半導体光触媒含有層表面全面にフッ素を導入した後、エネルギー照射に伴う半導体光触媒の作用を利用してフッ素を除去することができ、容易にパターン状にフッ素を有するものとすることができる、という利点を有する。
【００１２】
またさらに、本発明は、基材と、上記基材上に形成され、少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒処理層と、上記半導体光触媒処理層上に形成された樹脂層とを有するパターン形成体であって、上記樹脂層の表面に、パターン状にフッ素を有することを特徴とするパターン形成体を提供する。
【００１３】
本発明によれば、フッ素を有する領域を撥液性領域、フッ素を有しない領域を親液性領域とすることができ、これらの濡れ性の差を利用して、種々の機能性部を形成することが可能なパターン形成体とすることができるのである。また、本発明においては、上記樹脂層が半導体光触媒処理層上に形成されていることから、上記樹脂層表面全面にフッ素を導入した後、半導体光触媒処理層中の半導体光触媒の作用を利用してフッ素を除去することができ、容易に樹脂層がパターン状にフッ素を有するものとすることができる、という利点を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記プラズマ照射工程により半導体光触媒含有層全面に導入されるフッ素を、上記濡れ性変化パターン形成工程により、パターン状に除去することができ、フッ素の有無による濡れ性の差を有するパターン形成体を製造することができるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、カラーフィルタをはじめとして各種の用途に使用可能な、表面に濡れ性の異なるパターンを有するパターン形成体、およびその製造方法に関するものである。以下、それぞれについて詳しく説明する。
【００１６】
Ａ．パターン形成体の製造方法
まず、本発明のパターン形成体の製造方法について説明する。本発明のパターン形成体の製造方法は、パターン形成体の構成により、２つの実施態様がある。以下、それぞれについてわけて説明する。
【００１７】
ａ．第１実施態様
まず、本発明のパターン形成体の製造方法の第１実施態様について説明する。本実施態様のパターン形成体の製造方法は、基材上に、少なくとも半導体光触媒および樹脂を含有する半導体光触媒含有層を形成する半導体光触媒含有層形成工程と、上記半導体光触媒含有層に、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射し、フッ素を導入するプラズマ照射工程と、フッ素が導入された上記半導体光触媒含有層にパターン状にエネルギーを照射し、上記半導体光触媒含有層の液体との濡れ性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を有することを特徴とするものである。
【００１８】
本実施態様のパターン形成体の製造方法は、例えば図１に示すように、基材１上に、上記半導体光触媒含有層２を形成する半導体光触媒含有層形成工程（図１（ａ））と、上記半導体光触媒含有層２上に、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ３を照射し、半導体光触媒含有層２にフッ素を導入するプラズマ照射工程（図１（ｂ））と、そのフッ素が導入された半導体光触媒含有層２に、例えばフォトマスク４を用いてエネルギー５を照射し（図１（ｃ））、上記半導体光触媒含有層２の濡れ性が変化した濡れ性変化パターン６を形成する（図１（ｄ））濡れ性変化パターン形成工程とを有するものである。
【００１９】
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、有機物に対して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。本実施態様においては上記半導体光触媒含有層中に樹脂が含有されていることから、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、上記半導体光触媒含有層にフッ素を導入することができ、半導体光触媒含有層が撥液性を有するものとすることができるのである。また、上記プラズマ照射工程後、濡れ性変化パターン形成工程を行うことから、エネルギー照射に伴う半導体光触媒の作用によって上記半導体光触媒含有層に導入されたフッ素をパターン状に除去することができ、エネルギーが照射されてフッ素等が除去された親液性領域（濡れ性変化パターン）と、エネルギーが未照射である撥液性領域とを有するパターン形成体とすることができるのである。
【００２０】
したがって、本実施態様により製造されたパターン形成体上に、親液性領域と撥液性領域の濡れ性の差を利用して、容易に種々の機能性部を高精細に形成することができ、様々な機能性素子を製造することが可能なものとすることができるのである。以下、本実施態様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。
【００２１】
１．半導体光触媒含有層形成工程
まず、本実施態様における半導体光触媒含有層形成工程について説明する。本実施態様における半導体光触媒含有層形成工程は、基材上に、少なくとも半導体光触媒および樹脂を含有する半導体光触媒含有層を形成する工程であり、上記基材上に半導体光触媒含有層を形成可能な方法であれば、その形成方法等は特に限定されるものではない。
【００２２】
例えば半導体光触媒と樹脂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半導体光触媒含有層形成用塗工液を調製し、この半導体光触媒含有層形成用塗工液を後述する基材上に塗布することにより形成することができる。この際、使用される溶剤としては、樹脂の種類等により適宜選択されるものであるが、通常エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤を用いることが好ましい。また、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もできる。
以下、このような半導体光触媒含有層の形成の際に用いられる、半導体光触媒、樹脂、および基材について説明する。
【００２３】
（半導体光触媒）
まず、本実施態様に用いられる半導体光触媒について説明する。上記半導体光触媒含有層の形成に用いられ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。
【００２４】
このような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。本実施態様においては、このラジカルや活性酸素種が、後述する濡れ性変化パターン形成工程において、半導体光触媒含有層中の樹脂等に作用を及ぼし、後述するプラズマ照射工程において半導体光触媒含有層に導入されるフッ素等を除去することが可能になると考えられる。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
また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。
【００２８】
本実施態様に用いられる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。
【００２９】
（樹脂）
次に、上記半導体光触媒含有層の形成に用いられる樹脂について説明する。本実施態様に用いられる樹脂は、後述するプラズマ照射工程において、フッ素が導入されることが可能な樹脂であれば、特に限定されるものではない。
【００３０】
このような樹脂としては、半導体光触媒含有層のバインダとして用いられるものであってもよく、またバインダとしての機能を果たさないものであってもよい。上記樹脂がバインダとしての機能を果たすものである場合には、主骨格がエネルギー照射に伴う半導体光触媒の作用により、分解等されないものとすることが好ましい。
【００３１】
本実施態様において上記樹脂として用いられるものとして具体的には、オルガノポリシロキサン、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、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、ポリマー等が挙げられる。
【００３２】
本実施態様においては、上記の中でも、オルガノポリシロキサンが用いられることが好ましく、特に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であって、半導体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。これにより、後述するプラズマ照射工程において容易に有機置換基にフッ素を導入することができ、また濡れ性変化パターン形成工程において、エネルギー照射に伴う半導体光触媒の作用によりその有機置換基を除去して、濡れ性変化パターンを形成することが可能となるからである。このようなオルガノポリシロキサンとして具体的には、（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）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。
【００３３】
上記の（１）の場合、一般式：
ＹｎＳｉＸ（４−ｎ）
（ここで、Ｙはアルキル基、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。
【００３４】
これにより、後述するプラズマ照射工程において、容易にＹにフッ素を導入することができ、また濡れ性変化パターン形成工程において、エネルギー照射に伴う半導体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。
【００３５】
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。
【００３６】
【化１】
2006162754.tif 000003
【００３７】
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。
【００３８】
上記オルガノポリシロキサンは、半導体光触媒含有層中に、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。
【００３９】
（基材）
次に、本実施態様に用いられる基材について説明する。本実施態様に用いられる基材は、上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、その可撓性等はパターン形成体の用途に応じて適宜選択して用いられる。
【００４０】
また、透明性については、パターン形成体の用途や、後述する濡れ性変化パターン形成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。上記エネルギー照射が、基材側から行われる場合には、そのエネルギーに対して透過性を有することが必要であり、また上記エネルギー照射が半導体光触媒含有層側から行われる場合には、特に基材に透明性は必要とされない。
【００４１】
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。またさらに基材上には必要に応じて遮光部が形成されていてもよい。この場合、後述する濡れ性変化パターン形成工程におけるエネルギー照射を基材側から行うことにより、フォトマスク等を用いることなく、遮光部により区画された開口部にのみパターン状にエネルギーを照射して、上記開口部のみを親液性領域とすることができる、という利点も有する。このような遮光部としては、一般的なパターン形成体に用いられる遮光部と同様のものとすることが可能であるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００４２】
２．プラズマ照射工程
次に、本実施態様のプラズマ照射工程について説明する。本実施態様のプラズマ照射工程は、上記半導体光触媒含有層に、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射し、フッ素を導入する工程である。
【００４３】
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、上記半導体光触媒含有層にフッ素を導入し、撥液性とすることが可能であれば、そのプラズマの照射方法は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。
【００４４】
また、上記プラズマの照射は、上記半導体光触媒含有層に照射するものであれば、その照射面積等は特に限定されるものではなく、例えば上記開口部の全面にプラズマを照射するものであってもよく、また例えば上記半導体光触媒含有層の一部のみにプラズマを照射するものであってもよい。
【００４５】
ここで、上記プラズマを照射する際に用いられる導入ガスの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）、Ｃ２Ｃｌ３Ｆ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６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ものである。
【００４６】
ここで、本実施態様においては、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、一般的な大気圧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〜１００Ｌ／ｍｉｎ程度、中でも５Ｌ／ｍｉｎ〜５０Ｌ／ｍｉｎ程度であることが好ましく、この際の基板搬送速度が０．１ｍ／ｍｉｎ〜１０ｍ／ｍｉｎ程度、中でも０．５ｍ／ｍｉｎ〜５ｍ／ｍｉｎ程度が好ましい。
【００４７】
本工程において、半導体光触媒含有層に導入されたフッ素の存在は、Ｘ線光電子分光分析装置（XPS：ESCALAB  220i-XL）による分析において、半導体光触媒含有層の表面より検出される全元素中のフッ素元素の割合を測定することにより確認することができる。また、この際上記フッ素の割合としては、10％以上とされることが好ましい。
【００４８】
またさらに、本実施態様においては、上記半導体光触媒含有層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°以上となるようにフッ素が導入されることが好ましい。これは、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、後述する濡れ性変化パターン形成工程において、フッ素等が除去されて親液性領域とされた領域との濡れ性の差が小さく、これらの濡れ性の差を利用して、種々の機能性部を形成することが困難となる場合があるからである。
【００４９】
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。
【００５０】
３．濡れ性変化パターン形成工程
次に、本実施態様における濡れ性変化パターン形成工程について説明する。本実施態様の濡れ性変化パターン形成工程は、フッ素が導入された上記半導体光触媒含有層にパターン状にエネルギーを照射し、上記半導体光触媒含有層の液体との濡れ性が低下した濡れ性変化パターンを形成する工程であり、濡れ性変化パターンを形成可能な方法であれば、そのエネルギーの照射方法等は特に限定されるものではない。
【００５１】
ここで、本工程に用いられるエネルギーとしては、上記半導体光触媒含有層に導入されたフッ素等を除去して、液体との接触角を低下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表面の液体との接触角を低下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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、例えばフォトマスクを用いてエネルギーを照射することにより、パターン状にエネルギーを照射することができる。また、上述したような光源を用い、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エネルギーを照射する方法を用いることも可能である。またさらに、上述したように、上記基材上に遮光部が形成されている場合には、基材側から全面に上記エネルギーを照射することによって、遮光部により区画された開口部のみにパターン状にエネルギーを照射することが可能である。なお、本工程により形成される濡れ性変化パターンの形状としては、パターン形成体の用途に応じて適宜選択される。
【００５４】
また、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、半導体光触媒含有層中の半導体光触媒の作用により半導体光触媒含有層表面のフッ素等を除去し、液体との接触角を低下させるのに必要な照射量とする。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、より感度を上昇させることが可能となり、効率的に半導体光触媒含有層表面の液体との接触角を低下させる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。
【００５５】
ここで、本工程においては、上記エネルギー照射された後の半導体光触媒含有層、すなわち濡れ性変化パターンの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°以下となるようにエネルギー照射されることが好ましい。上記濡れ性変化パターンの液体との接触角が高い場合には、本実施態様により製造されたパターン形成体上に機能性部を形成するための機能性部形成用塗工液をはじいてしまう可能性があり、機能性部形成用塗工液が十分に濡れ広がらない等、機能性部を形成することが難しくなる可能性があるからである。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た値である。
【００５６】
４．その他
なお、本実施態様により製造されたパターン形成体の用途は特に限定されるものではなく、例えば上記濡れ性の差を利用して金属配線を形成した導電性パターンや、上記濡れ性の差を利用してレンズを形成したマイクロレンズ等、種々の機能性部を有する機能性素子の製造に用いられるものとすることができるが、本実施態様においては、特に上記濡れ性の差を利用して着色層を形成するカラーフィルタの製造に用いられることが好ましい。これにより、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。
【００５７】
ｂ．第２実施態様
次に、本発明のパターン形成体の製造方法の第２実施態様について説明する。本実施態様のパターン形成体の製造方法は、基材上に、少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒処理層を形成する半導体光触媒処理層形成工程と、上記半導体光触媒処理層上に樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、上記樹脂層にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマを照射し、フッ素を導入するプラズマ照射工程と、フッ素が導入された上記樹脂層にパターン状にエネルギーを照射し、上記樹脂層の液体との濡れ性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を有することを特徴とするものである。
【００５８】
本実施態様のパターン形成体の製造方法は、例えば図２に示すように、基材１上に、半導体光触媒処理層１２を形成する半導体光触媒処理層形成工程（図２（ａ））と、上記半導体光触媒処理層１２上に樹脂層１３を形成する樹脂層形成工程（図２（ｂ））と、上記樹脂層１３に、フッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ３を照射し、樹脂層１３にフッ素を導入するプラズマ照射工程（図２（ｃ））と、そのフッ素が導入された樹脂層１３に、例えばフォトマスク４を用いてエネルギー５を照射し（図２（ｄ））、上記樹脂層１３の濡れ性が変化した濡れ性変化パターン６を形成する（図２（ｅ））濡れ性変化パターン形成工程とを有するものである。
【００５９】
上述したように、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射した場合、有機物に対して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。本実施態様においては上記樹脂層に対して上記プラズマ照射を行うことにより、樹脂層表面にフッ素を導入することができ、樹脂層が撥液性を有するものとすることができる。またさらに、本実施態様においては、上記プラズマ工程照射後、濡れ性変化パターン形成工程を行うことから、樹脂層と近接して形成されている半導体光触媒処理層中の半導体光触媒の作用によって、上記樹脂層に導入されたフッ素をパターン状に除去することが可能となる。これにより、エネルギーが照射されてフッ素等が除去された親液性領域（濡れ性変化パターン）と、エネルギーが未照射である撥液性領域とを有するパターン形成体とすることができるのである。
【００６０】
したがって、本実施態様により製造されたパターン形成体上に、親液性領域と撥液性領域の濡れ性の差を利用して、容易に種々の機能性部を高精細に形成することができ、様々な機能性素子を製造することが可能なものとすることができるのである。以下、本実施態様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。
【００６１】
１．半導体光触媒処理層形成工程
まず、本実施態様における半導体光触媒処理層形成工程について説明する。本実施態様における半導体光触媒処理層形成工程は、基材上に少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒処理層を形成する工程である。
【００６２】
本工程により形成される半導体光触媒処理層は、少なくとも半導体光触媒を含有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば半導体光触媒のみからなる層であってもよく、また半導体光触媒とバインダ等とを含有する層であってもよい。
【００６３】
半導体光触媒処理層が、半導体光触媒とバインダとからなる層である場合には、半導体光触媒処理層の形成が容易であるという利点を有する。このような半導体光触媒とバインダとを含有する半導体光触媒処理層としては、上述した第１実施態様の半導体光触媒含有層と同様とすることができるのでここでの説明は省略する。
【００６４】
一方、半導体光触媒のみからなる半導体光触媒処理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処理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処理層とすることが可能であり、これにより後述する濡れ性変化パターン形成工程において、均一にフッ素を除去することが可能となる。また、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フッ素を除去することが可能となる。
【００６５】
また、半導体光触媒のみからなる半導体光触媒処理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。なお、半導体光触媒処理層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【００６６】
ここで、本実施態様に用いられる基材としては、上述した第１実施態様に用いられる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。
【００６７】
２．樹脂層形成工程
次に、本実施態様における樹脂層形成工程について説明する。本実施態様における樹脂層形成工程は、上記半導体光触媒処理層上に樹脂層を形成する工程である。樹脂層を形成する方法としては、上記半導体光触媒処理層上に均一に樹脂層を形成可能な方法であれば、特に限定されるものではない。例えば樹脂を含有する樹脂層形成用塗工液を、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塗布すること等により行うことができる。この際、樹脂層の膜厚は０．０１μｍ〜１０μｍ程度とされることが好ましい。
【００６８】
なお、上記樹脂層の形成に用いられる樹脂としては、上述した第１実施態様の半導体光触媒含有層中に含有される樹脂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。
【００６９】
３．プラズマ照射工程
次に、本実施態様におけるプラズマ照射工程について説明する。本実施態様におけるプラズマ照射工程は、上記樹脂層にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ照射し、フッ素を導入する工程である。
【００７０】
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、上記樹脂層にフッ素を導入し、撥液性とすることが可能であれば、そのプラズマの照射方法は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。上記プラズマ照射の条件等については、上述した第１実施態様で説明した方法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。
【００７１】
なお、本実施態様においては、本工程により、上記樹脂層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°以上となるようにフッ素が導入されることが好ましい。これは、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、後述する濡れ性変化パターン形成工程において、フッ素等が除去されて親液性領域とされた領域との濡れ性の差が小さく、これらの濡れ性の差を利用して、種々の機能性部を形成することが困難となる場合があるからである。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た値である。
【００７２】
４．濡れ性変化パターン形成工程
次に、本実施態様の濡れ性変化パターン形成工程について説明する。本実施態様の濡れ性変化パターン形成工程は、フッ素が導入された上記樹脂層と隣接する半導体光触媒処理層にパターン状にエネルギーを照射し、上記半導体光触媒処理層中の半導体光触媒の作用によって、上記樹脂層の液体との濡れ性が低下した濡れ性変化パターンを形成する工程であり、濡れ性変化パターンを形成可能な方法であれば、そのエネルギーの照射方法等は特に限定されるものではない。
【００７３】
このようなエネルギーの照射方法や、エネルギーの種類等については、上述した第１実施態様の濡れ性変化パターン形成工程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。
【００７４】
なお、本工程においては、上記エネルギー照射された後の樹脂層、すなわち濡れ性変化パターンの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°以下となるようにエネルギー照射されることが好ましい。上記濡れ性変化パターンの液体との接触角が高い場合には、本実施態様により製造されたパターン形成体上に機能性部を形成するための機能性部形成用塗工液をはじいてしまう可能性があり、機能性部形成用塗工液が十分に濡れ広がらない等、機能性部を形成することが難しくなる可能性があるからである。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た値である。
【００７５】
５．その他
なお、本実施態様により製造されたパターン形成体の用途については特に限定されるものではなく、例えば上記濡れ性の差を利用して金属配線を形成した導電性パターンや、上記濡れ性の差を利用してレンズを形成したマイクロレンズ等、種々の機能性部を有する機能性素子の製造に用いられるものとすることができるが、本実施態様においても、特に上記濡れ性の差を利用して着色層を形成するカラーフィルタの製造に用いられることが好ましい。これにより、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。
【００７６】
Ｂ．パターン形成体
次に、本発明のパターン形成体について説明する。本発明のパターン形成体は、構成により、２つの実施態様がある。以下、それぞれの実施態様ごとにわけて説明する。
【００７７】
ａ．第１実施態様
まず、本発明のパターン形成体の第１実施態様について説明する。本実施態様におけるパターン形成体は、基材と、上記基材上に形成され、少なくとも半導体光触媒および樹脂を含有する半導体光触媒含有層とを有するパターン形成体であって、上記半導体光触媒含有層の表面に、パターン状にフッ素を有することを特徴とするものである。
【００７８】
本実施態様のパターン形成体は、例えば図３に示すように、基材１と、基材１上に形成された半導体光触媒含有層２とを有するパターン形成体であって、上記半導体光触媒含有層２の表面に、パターン状（例えば図中ａで示される部分）にフッ素を有することを特徴とするものである。
【００７９】
本実施態様によれば、上記半導体光触媒含有層がパターン状にフッ素を有することから、フッ素を有する部分を撥液性領域、フッ素を有しない部分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、本実施態様のパターン形成体上に、上記濡れ性の差を利用して容易に機能性部を形成可能なものとすることができ、種々の機能性素子を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。
【００８０】
また、本実施態様においては、上記半導体光触媒含有層中に半導体光触媒が含有されていることから、上記半導体光触媒含有層全面の表面にフッ素を導入した後、パターン状にエネルギー照射することによって、上記半導体光触媒の作用によりパターン状にフッ素を除去することが可能である。したがって、上記パターン形成体が効率よく製造されたものとすることができる、という利点も有する。
以下、本実施態様のパターン形成体の各構成ごとに詳しく説明する。
【００８１】
１．半導体光触媒含有層
まず、本実施態様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、後述する基材上に形成され、少なくとも半導体光触媒および樹脂を含有するものであり、かつ表面にパターン状にフッ素を含有するものである。
【００８２】
ここで、表面にパターン状にフッ素を有するとは、半導体光触媒含有層のうち、基材と反対側の露出している側の表面に、パターン状にフッ素が含有されていることをいい、通常、半導体光触媒含有層の表面から５０ｎｍ以内の領域にフッ素が含有されていることが好ましい。上記フッ素の有無の測定は、Ｘ線光電子分光分析装置（XPS：ESCALAB  220i-XL）による分析において、上記半導体光触媒含有層表面より検出される全元素中のフッ素元素の割合を測定することにより確認することができる。また、この際上記フッ素の割合としては、１０％以上とされることが好ましい。
【００８３】
本実施態様に用いられる半導体光触媒含有層としては、上記半導体光触媒および樹脂を含有するものであり、上述したように表面にパターン状にフッ素を含有するものであれば、その形成方法等は特に限定されるものではない。例えば半導体光触媒および樹脂を含有する層を形成し、この層にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ照射して全面にフッ素を導入した後、パターン状にエネルギー照射して、エネルギー照射に伴う半導体光触媒の作用によりパターン状にフッ素を除去する方法等とすることができる。このような半導体光触媒含有層の形成に用いられる材料や、上記半導体光触媒含有層の形成方法等については、上述した「Ａ．パターン形成体の製造方法」の第１実施態様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。
【００８４】
なお、上記フッ素を有するパターンとしては、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合わせて適宜選択される。また、本実施態様においては、上記フッ素を有する領域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°以上とされていることが好ましい。これは、上記領域の液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、フッ素の有無による濡れ性の差を利用して、パターン形成体上に種々の機能性部を形成することが困難となる場合があるからである。
【００８５】
また、半導体光触媒含有層表面がフッ素を有しない領域においては、液体との接触角が、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°以下と去れていることが好ましい。上記領域の液体との接触角が高い場合には、フッ素の有無による濡れ性の差を利用してパターン形成体上に種々の機能性部を形成する際、機能性部を形成するための機能性部形成用塗工液をはじいてしまう可能性があり、機能性部形成用塗工液が十分に濡れ広がらない等、機能性部を形成することが難しくなる可能性があるからである。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た値である。
【００８６】
２．基材
次に、本実施態様に用いられる基材について説明する。本実施態様に用いられる基材としては、上記半導体光触媒含有層が形成可能なものであれば、特に限定されるものではなく、一般的なパターン形成体に用いられる基材と同様とすることができる。また透明性や可撓性等は適宜選択されることとなる。
【００８７】
このような基材としては、上述した「Ａ．パターン形成体の製造方法」の第１実施態様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。
【００８８】
３．パターン形成体
本実施態様におけるパターン形成体は、上記基材および半導体光触媒含有層を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば遮光部等、適宜必要な部材を有していてもよい。このようなパターン形成体は、例えば上記濡れ性の差を利用して金属配線を形成した導電性パターンや、上記濡れ性の差を利用してレンズを形成したマイクロレンズ等、種々の機能性部を有する機能性素子の製造に用いられるものとすることができるが、本実施態様においては、特に上記濡れ性の差を利用して着色層を形成するカラーフィルタの製造に用いられることが好ましい。これにより、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。
【００８９】
ｂ．第２実施態様
次に本発明のパターン形成体の第２実施態様について説明する。本実施態様におけるパターン形成体は、基材と、上記基材上に形成され、少なくとも半導体光触媒を含有する半導体光触媒処理層と、上記半導体光触媒処理層上に形成された樹脂層とを有するパターン形成体であって、上記樹脂層の表面に、パターン状にフッ素を有することを特徴とするものである。
【００９０】
本実施態様のパターン形成体は、例えば図４に示すように、基材１と、その基材１上に形成された半導体光触媒処理層１２と、その半導体光触媒処理層１２上に形成された樹脂層１３とを有するものであり、上記樹脂層１３の表面はパターン状（例えば図中ａで示される部分）にフッ素を有することを特徴とするものである。
【００９１】
本実施態様によれば、上記樹脂層がパターン状にフッ素を有することから、フッ素を有する部分を撥液性領域、フッ素を有しない部分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、本実施態様のパターン形成体上に、上記濡れ性の差を利用して容易に機能性部を形成可能なものとすることができ、種々の機能性素子を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。
【００９２】
また、本実施態様においては、上記半導体光触媒処理層が形成されていることから、上記樹脂層全面の表面にフッ素を導入した後、パターン状にエネルギー照射することによって、半導体光触媒処理層中の半導体光触媒の作用により、樹脂層に導入されたフッ素をパターン状に除去することが可能である。したがって、上記パターン形成体が効率よく製造されたものとすることが可能となるのである。
以下、本実施態様のパターン形成体の各構成ごとに詳しく説明する。
【００９３】
１．樹脂層
まず、本実施態様に用いられる樹脂層について説明する。本実施態様に用いられる樹脂層は、後述する半導体光触媒処理層上に形成されるものであり、表面にパターン状にフッ素を有するものである。
【００９４】
ここで、表面にパターン状にフッ素を有する、とは、樹脂層のうち、半導体光触媒処理層と反対側の露出している側の樹脂層にのみ、パターン状にフッ素が含有されていることをいい、通常、樹脂層の表面から５０ｎｍ以内の領域にフッ素が含有されていることが好ましい。上記フッ素の有無の測定は、上述した方法により行うことができる。
【００９５】
このような表面にパターン状にフッ素を有する樹脂層の形成方法としては、例えば樹脂を含有する層を形成し、この層にフッ素化合物を導入ガスとしてプラズマ照射して全面にフッ素を導入した後、パターン状にエネルギー照射して、後述する半導体光触媒処理層中の半導体光触媒の作用によりパターン状にフッ素を除去する方法等とすることができる。このような樹脂層の形成に用いられる材料や、上記樹脂層の形成方法等については、上述した「Ａ．パターン形成体の製造方法」の第２実施態様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。
【００９６】
なお、上記フッ素を有するパターンとしては、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合わせて適宜選択される。また、本実施態様においては、上記フッ素を有する領域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°以上とされていることが好ましい。これは、上記領域の液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、フッ素の有無による濡れ性の差を利用して、パターン形成体上に種々の機能性部を形成することが困難となる場合があるからである。
【００９７】
また、樹脂層表面がフッ素を有しない領域においては、液体との接触角が、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°以下と去れていることが好ましい。上記領域の液体との接触角が高い場合には、フッ素の有無による濡れ性の差を利用してパターン形成体上に種々の機能性部を形成する際、機能性部を形成するための機能性部形成用塗工液をはじいてしまう可能性があり、機能性部形成用塗工液が十分に濡れ広がらない等、機能性部を形成することが難しくなる可能性があるからである。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た値である。
【００９８】
２．半導体光触媒処理層
次に、本実施態様に用いられる半導体光触媒処理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処理層は、半導体光触媒を含有するものであり、エネルギー照射に伴う半導体光触媒の作用により、上記樹脂層上に導入されたフッ素を除去す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い。
【００９９】
このような半導体光触媒処理層としては、上述した「Ａ．パターン形成体の製造方法」の第２実施態様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。
【０１００】
３．基材
次に、本実施態様に用いられる基材について説明する。本実施態様に用いられる基材としては、上記半導体光触媒処理層が形成可能なものであれば、特に限定されるものではなく、一般的なパターン形成体に用いられる基材と同様とすることができる。また透明性や可撓性等は適宜選択されることとなる。
【０１０１】
このような基材としては、上述した「Ａ．パターン形成体の製造方法」の第１実施態様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。
【０１０２】
４．パターン形成体
本実施態様におけるパターン形成体は、上記基材、半導体光触媒処理層および樹脂層を有するものであれば、特に限定されるものではなく、必要に応じて、例えば遮光部等、他の部材を有していてもよい。このようなパターン形成体は、例えば上記濡れ性の差を利用して金属配線を形成した導電性パターンや、上記濡れ性の差を利用してレンズを形成したマイクロレンズ等、種々の機能性部を有する機能性素子の製造に用いられるものとすることができるが、本実施態様においては、特に上記濡れ性の差を利用して着色層を形成するカラーフィルタの製造に用いられることが好ましい。これにより、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。
【０１０３】
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】
【０１０４】
以下、本発明について、実施例を通じてさらに詳述する。
【０１０５】
［実施例１］
１．半導体光触媒含有層形成工程
ポリカーボネートが主成分のユーピロンＺ４００（三菱ガス化学製）２ｇをジクロロメタン３０ｇおよび１１２トリクロロエタン７０ｇの混合液に溶解させた。この溶液と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）２０ｇとを混合し、半導体光触媒含有層形成用組成物とした。
上記半導体光触媒含有層形成用組成物を、ガラス基板上にスピンコーターにより塗布し、１５０℃で１０分間の乾燥処理を行うことにより、透明な半導体光触媒含有層（厚み０．１μｍ）を形成した。
【０１０６】
２．プラズマ照射工程
上記半導体光触媒含有層に、下記条件で大気圧プラズマを照射した。その結果、半導体光触媒含有層表面と水との接触角は１０２°であった。
・導入ガス  ：  ＣＦ４      …１５（ｌ／ｍｉｎ．）
・電極と基板の間隔  ：  ２ｍｍ
・電源出力  ：  ２００Ｖ‐５Ａ
また、プラズマ処理された半導体光触媒含有層表面を下記の条件でＸ線光電子分光分析装置（XPS:ESCALAB 220l-XL）にて表面分析した結果、多量の有機フッ素系成分（ＣＦ３−ＣＦ２−ＣＦ２−、ＣＦ２−ＣＦ２−、ＣＦ２−ＣＨ２−）が３４％検出された。また、上記フッ素系成分は、半導体光触媒含有層最表面から５０ｎｍ以内の領域に検出された。
（測定条件）
Ｘ線源：Monochromated Al Ka（単色化X線）
Ｘ線出力：１０ｋＶ・１８ｍＡ
使用レンズ：Small Area XL150
帯電中和：電子中和銃＋４（Ｖ）・０．０５（ｍＡ）
光電子脱出角度：９０度
【０１０７】
３．濡れ性変化パターン形成工程
上記プラズマ処理された半導体光触媒含有層にフォトマスクを介して超高圧水銀灯（波長３６５ｎｍ）により４０ｍＷ／ｃｍ２の照度で２００秒間露光した。その結果、露光された部分の水の接触角は１０°以下であった。
【０１０８】
［実施例２］
１．半導体光触媒処理層形成工程
イソプロピルアルコール３０ｇと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）２０ｇとを混合し、１００℃で２０分間撹拌した。これをイソプロピルアルコールにより３倍に希釈し半導体光触媒処理層形成用組成物とした。
上記半導体光触媒処理層形成用組成物を、ガラス基板上にスピンコーターにより塗布し、１５０℃で１０分間の乾燥処理を行うことにより、透明な半導体光触媒処理層（厚み０．１μｍ）を形成した。
【０１０９】
２．樹脂層形成工程
ポリカーボネートが主成分のユーピロンＺ４００（三菱ガス化学製）２ｇをジクロロメタン３０ｇおよび１１２トリクロロエタン７０ｇの混合液に溶解させて、樹脂層形成用組成物とした。
上記樹脂層形成用組成物を、上記半導体光触媒処理層上にディップコーターにより塗布し、１００℃で６０分間の乾燥処理を行うことにより、透明な樹脂層（厚み０．１μｍ）を形成した。
【０１１０】
３．プラズマ照射工程
上記樹脂層に、下記条件で大気圧プラズマを照射した。その結果、樹脂層表面の水の接触角は１０４°であった。
・導入ガス  ：  ＣＦ４      …１５（ｌ／ｍｉｎ．）
・電極と基板の間隔  ：  ２ｍｍ
・電源出力  ：  ２００Ｖ‐５Ａ
また、プラズマ処理された樹脂層表面を下記の条件でＸ線光電子分光分析装置（XPS:ESCALAB 220l-XL）にて表面分析した結果、多量の有機フッ素系成分（（ＣＦ３−ＣＦ２−ＣＦ２−、ＣＦ２−ＣＦ２−、ＣＦ２−ＣＨ２−）が４０％検出された。また、上記フッ素系成分は、樹脂層最表面から５０ｎｍ以内の領域に検出された。
（測定条件）
Ｘ線源：Monochromated Al Ka（単色化X線）
Ｘ線出力：１０ｋＶ・１８ｍＡ
使用レンズ：Small Area XL150
帯電中和：電子中和銃＋４（Ｖ）・０．０５（ｍＡ）
光電子脱出角度：９０度
【０１１１】
４．濡れ性変化パターン形成工程
上記プラズマ処理された樹脂層及び半導体光触媒処理層にフォトマスクを介して超高圧水銀灯（波長３６５ｎｍ）により４０ｍＷ／ｃｍ２の照度で２００秒間露光した。その結果、露光された部分の水の接触角は１０°以下であった。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【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他の例を示す工程図である。
【図３】本発明のパターン形成体の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明のパターン形成体の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  …基材
２  …半導体光触媒含有層
３  …プラズマ
５  …エネルギー
６  …濡れ性変化パターン
１２…半導体光触媒処理層
１３…樹脂層
【図１】
2006162754.tif 000004
【図２】
2006162754.tif 000005
【図３】
2006162754.tif 000006
【図４】
2006162754.tif 000007