(57)【要約】【課題】本発明は、高精細に機能性部を形成することが可能であり、かつ目的とする形状の膜厚の制御が容易であるパターン形成体およびパターン形成体の製造方法を提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板を、前記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギー照射されることにより特性が変化する特性変化層と、前記特性変化層上に形成された特性が異なる特性変化パターンとを有するパターン形成体であって、前記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なることを特徴とするパターン形成体を提供することにより上記目的を達成するものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板を、前記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギー照射されることにより特性が変化する特性変化層と、前記特性変化層上に形成された特性が異なる特性変化パターンとを有するパターン形成体であって、前記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なることを特徴とするパターン形成体。
【請求項２】
前記特性変化層が、基材上に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成体。
【請求項３】
前記特性変化層が、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ように濡れ性が変化する濡れ性変化層であ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。
【請求項４】
エネルギー照射されていない部分とエネルギー照射された部分において、前記濡れ性変化層と前記濡れ性変化層上に機能性部を形成する機能性部形成用組成物との接触角の差が２０゜以上であることを特徴とする、請求項３に記載のパターン形成体。
【請求項５】
前記濡れ性変化層が、オルガノポリシロキサンを含有する層であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のパターン形成体。
【請求項６】
前記オルガノポリシロキサンが、フルオロアルキル基を含有するポリシロキサンであることを特徴とする請求項５に記載のパターン形成体。
【請求項７】
前記オルガノポリシロキサンが、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、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシ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を特徴とする請求項５または請求項６に記載のパターン形成体。
【請求項８】
前記濡れ性変化層が自己支持性を有することを特徴とする請求項３から請求項７までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体。
【請求項９】
前記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、分解除去される分解除去層であ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。
【請求項１０】
前記分解除去層が、自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、もしくは交互吸着膜のいずれかであることを特徴とする請求項９に記載のパターン形成体。
【請求項１１】
前記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、酸化度が変化する酸化度変化層であ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。
【請求項１２】
前記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、密着性が変化する密着性変化層であ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。
【請求項１３】
前記光触媒含有層が、光触媒からなる層であることを特徴とする請求項１から請求項１２までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体。
【請求項１４】
前記光触媒含有層が、光触媒を真空成膜法により基体上に成膜してなる層であることを特徴とする請求項１３に記載のパターン形成体。
【請求項１５】
前記光触媒含有層が、光触媒とバインダとを有する層であることを特徴とする請求項１から請求項１２に記載のパターン形成体。
【請求項１６】
前記光触媒が、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）から選択される１種または２種以上の物質であることを特徴とする請求項１から請求項１５までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体。
【請求項１７】
前記光触媒が酸化チタン（ＴｉＯ２）であることを特徴とする請求項１６に記載のパターン形成体。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の、特性変化パターンに沿って、機能性部が形成されていることを特徴とする機能性素子。
【請求項１９】
前記機能性部内における膜厚が異なることを特徴とする請求項１８に記載の機能性素子。
【請求項２０】
請求項１８または請求項１９に記載の機能性素子における前記機能性部が画素部であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２１】
請求項１８または請求項１９に記載の機能性素子における前記機能性部がレンズであることを特徴とするレンチキュラーレンズ。
【請求項２２】
エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板と、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板とを、前記特性変化層および前記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後エネルギーを照射し、前記特性変化層上の特性が変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン工程を有するパターン形成体の製造方法であって、
前記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なることを特徴とするパターン形成体の製造方法。
【請求項２３】
前記特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が、エネルギーの透過率が異なるフォトマスクを用いて行われることを特徴とする請求項２２に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項２４】
前記特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が、基体と、前記基体上に形成された光触媒含有層と、光触媒含有層側遮光部とを有し、かつ前記光触媒含有層側遮光部内におけるエネルギーの透過率が異なる光触媒含有層側基板を用いて行われることを特徴とする請求項２２に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項２５】
前記特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が、エネルギーの照射源における照射強度の差を用いて行われることを特徴とする請求項２２に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項２６】
前記特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が、前記光触媒含有層内の膜厚が異なる前記光触媒含有層側基板を用いて行われることを特徴とする請求項２２に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項２７】
前記特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が、前記光触媒含有層表面に凹凸を有する前記光触媒含有層側基板を用いて行われることを特徴とする請求項２２に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項２８】
前記パターン形成体用基板が、基材と、前記基材上に形成された前記特性変化層とを有することを特徴とする請求項２２から請求項２７までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項２９】
前記特性変化層が、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ように濡れ性が変化する濡れ性変化層であることを特徴とする請求項２２から請求項２８に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項３０】
前記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により分解除去される分解除去層であることを特徴とする請求項２２から請求項２８までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項３１】
前記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、酸化度が変化する酸化度変化層であることを特徴とする請求項２２から請求項２８までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項３２】
前記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、密着性が変化する密着性変化層であることを特徴とする請求項２２から請求項２８までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。
【請求項３３】
請求項２２から請求項３２までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法により得られるパターン形成体表面の、前記特性変化パターンに沿って機能性部を形成する機能性部形成工程を有することを特徴とする機能性素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能性部の形状が制御されたカラーフィルタやレンチキュラーレンズをはじめとする機能性素子が形成可能なパターン形成体およびパターン形成体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年のパーソナルコンピューターの発達や携帯電話の普及に伴い、より高精細でかつ薄層軽量なディスプレイの製造競争が激化している。その中で、有機エレクトロルミネッセント（以下、エレクトロルミネッセントをＥＬと略す場合がある。）素子等に用いられるカラーフィルタ（以下、カラーフィルタをＣＦと略す場合がある。）、色変換フィルター等は、そのような要求を満足し、次世代のディスプレイを担うものとして注目されている。
【０００３】
これら有機ＥＬ素子等に用いられるＣＦ、色変換フィルターを構成する複数の機能層の中には、微細なパターニングを必要とするものが多く、そのような微細なパターニングを行う方法としてインクジェット法が用いられている。インクジェット法は、パターニング精度に優れ、かつ製造効率に優れている等利点の多い方法である。
【０００４】
さらに、インクジェット法は、インクジェット装置本体のノズル口から、粒状または霧状の塗工液を吐出し、目的箇所に着弾させ塗布する方法であるため、その塗工液としては、ノズル口から容易に吐出させることが可能な粘度、すなわち比較的希薄な濃度の塗工液であることが要求される。しかし、希薄な濃度の塗工液は粘度が低いため塗布後、過剰な濡れ広がりによりパターニング精度を低下させるおそれがある。このような塗工液の過剰な濡れ広がりを防止する手段として、隔壁等の設置や塗布する対象物に予め濡れ性の差を設けるなどの方法により、パターンの精度を向上させる方法が提案されている。
【０００５】
上述のような方法を講じて形成された機能層の形状は、図１３に示すような凸形状、または図１４に示すような、凹形状の形状となることが多い。このような形状の機能層は、中心部と端部とで膜厚に差があり、この差が大きい場合は、機能性素子の種類によっては、この差を原因として不都合が生じる可能性がある。例えば、凸形状または凹形状の形状の機能層がＣＦの着色層または色変換フィルターの色変換層等の用途に用いられた場合、中心部と端部との膜厚の差から色調ムラが生じ高精細な発色を妨げ、素子寿命を低下させるといった影響を及ぼす。
【０００６】
また、機能性素子の種類によっては、図１４に示すように中心部と端部とで膜厚が異なる場合や、段階的に膜厚が変化することが好ましい場合があるが、この際膜厚の制御が困難であるという問題があった。
【０００７】
なお、本発明に関する先行技術文献は、発見されていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のことから、高精細に機能性部を形成することが可能であり、かつ目的とする形状の膜厚の制御が容易であるパターン形成体およびパターン形成体の製造方法の提供が望まれている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は請求項１に記載するように、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板を、上記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギー照射されることにより特性が変化する特性変化層と、上記特性変化層上に形成された特性が異なる特性変化パターンとを有するパターン形成体であって、上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なることを特徴とするパターン形成体を提供する。
【００１０】
本発明のパターン形成体は、上記特性変化層を有することから、その特性変化層の特性が変化した特性変化パターンを形成することが可能であり、またその特性変化パターン内における特性変化の度合いを異なるものとすることができるのである。また本発明のパターン形成体は、この特性の差を利用して、容易に機能性部を形成することが可能であり、上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なることから、パターン形成体上に機能性部を形成する際に、容易にパターン形成体上の特性変化パターンに沿って膜厚等の異なる機能性部を形成することが可能となる。
【００１１】
上記請求項１に記載の発明においては、請求項２に記載するように、上記特性変化層が、基材上に形成されていてもよい。上記特性変化層に自己支持性がある場合には、上記特性変化層は基材上に形成されていなくてもよいが、上記特性変化層に自己支持性がない場合や、パターン形成体に強度が必要な場合等には、基材上に形成されていてもよいからである。
【００１２】
上記請求項１または請求項２に記載の発明においては、請求項３に記載するように、上記特性変化層が、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ように濡れ性が変化する濡れ性変化層とすることができる。上記特性変化層が、上記濡れ性変化層であることにより、濡れ性の差を利用して、容易にパターン形成体上に機能性部を形成することができ、また特性変化パターン内における親液性の度合いの差を利用して、形成される機能性部の膜厚等が機能性部内において異なるものとすることが可能となるのである。
【００１３】
上記請求項３に記載の発明においては、請求項４に記載するように、エネルギー照射されていない部分とエネルギーが照射された部分において、上記濡れ性変化層と上記濡れ性変化層上に機能性部を形成する機能性部形成用組成物との接触角が、２０゜以上の差であることが好ましい。上記濡れ性変化層においてエネルギー照射されていない部分は撥液性領域であり、エネルギーが照射された部分は親液性領域である。この濡れ性の差を利用して、上記特性変化パターン上に機能性部を形成する場合、上記濡れ性変化層と機能性部を形成する機能性部形成用組成物との接触角の差が、エネルギー照射されていない部分すなわち撥液性領域と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上記範囲より低い場合には、撥液性領域上にも機能性部形成用組成物が付着してしまう可能性があることから好ましくない。
【００１４】
上記請求項３または請求項４に記載の発明においては、請求項５に記載するように、上記濡れ性変化層が、オルガノポリシロキサンを含有する層であることが好ましい。本発明において、濡れ性変化層に要求される特性としては、エネルギーが照射されていない場合は撥液性であり、エネルギーが照射された場合は接触または対向する光触媒含有層中の光触媒の作用により親液性となるといった特性である。このような特性を濡れ性変化層に付与する材料として、オルガノポリシロキサンを用いることが好ましいからである。
【００１５】
上記請求項５に記載の発明においては、請求項６に記載するように、上記オルガノポリシロキサンが、フルオロアルキル基を含有するポリシロキサンであることが好ましい。このようにフルオロアルキル基を含有するものであれば、エネルギー照射部分と未照射部分との濡れ性の差を大きくすることが可能となるからである。
【００１６】
上記請求項５または請求項６に記載の発明においては、請求項７に記載するように、上記オルガノポリシロキサンが、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、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシ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。このようなオルガノポリシロキサンを用いることにより、上述したような濡れ性の変化に対する特性を発揮することができるからである。
【００１７】
上記請求項３から請求項７までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項８に記載するように、上記濡れ性変化層が自己支持性を有していてもよい。濡れ性変化層が自己支持性を有するものであれば、基材等を用いる必要がなく、例えば市販の樹脂板を用いれば、安価にパターン形成体を製造することができるからである。
【００１８】
上記請求項１または請求項２に記載の発明においては、請求項９に記載するように、上記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、分解除去される分解除去層とすることができる。上記特性変化層が、上記分解除去層であることにより、表面に深さの異なる凹凸が形成されたパターン形成体とすることが可能となる。また、このパターン形成体上に形成された凹凸を利用して、機能性部を容易に形成することが可能であり、またそのパターン形成内の凹凸の深さに応じて、機能性部の膜厚等を調整することが可能となるからである。
【００１９】
上記請求項９に記載された発明においては、請求項１０に記載するように、上記分解除去層が、自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、もしくは交互吸着膜のいずれかであることが好ましい。上記分解除去層が、上記の膜であることにより、比較的高い強度を有する欠陥のない膜を容易に形成することが可能となるからである。
【００２０】
上記請求項１または請求項２に記載の発明においては、請求項１１に記載するように、上記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、酸化度が変化する酸化度変化層とすることができる。上記特性変化層が、上記酸化度変化層であることにより、パターン形成体上に、酸化度の度合いが異なる特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。
【００２１】
上記請求項１または請求項２に記載の発明においては、請求項１２に記載するように、上記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、密着性が変化する密着性変化層とすることができる。上記特性変化層が、上記密着性変化層であることにより、パターン形成体上に、密着性の度合いが異なる特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。
【００２２】
上記請求項１から請求項１２までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項１３に記載するように、上記光触媒含有層が、光触媒からなる層とすることができる。上記光触媒含有層が、光触媒のみからなる層であることにより、上記特性変化層上に特性変化パターンの形成を効率よく行うことが可能となるからである。
【００２３】
上記請求項１３に記載の発明においては、請求項１４に記載するように、上記光触媒含有層が、光触媒を真空成膜法により基材上に成膜してなる層であることが好ましい。これにより、表面の凹凸が少ない均質な光触媒含有層とすることが可能であり、上記特性変化層上への特性変化パターンの形成を高効率で行うことができるからである。
【００２４】
上記請求項１から請求項１２までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項１５に記載するように、上記光触媒含有層が、光触媒とバインダとを有する層であってもよい。このようにバインダを用いることにより、比較的容易に光触媒含有層を形成することが可能となり、結果的に低コストでパターン形成体の製造が可能となるからである。
【００２５】
上記請求項１から請求項１５までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項１６に記載するように、上記光触媒が、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）から選択される１種または２種以上の物質であることが好ましく、中でも請求項１７に記載するように、上記光触媒が酸化チタン（ＴｉＯ２）であることが好ましい。これは、二酸化チタンのバンドギャップエネルギーが高いため光触媒として有効であり、かつ化学的にも安定で毒性もなく、入手も容易だからである。
【００２６】
また、本発明は請求項１８に記載するように、請求項１から請求項１７までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の、特性変化パターンに沿って、機能性部が形成されていることを特徴とする機能性素子を提供する。
【００２７】
本発明によれば、上記パターン形成体の特性が変化した特性変化パターンの特性の差を利用して機能性部が形成されていることにより、高精細な機能性部を有し、かつ低コストで効率よく製造された機能性素子とすることが可能となるからである。
【００２８】
上記請求項１８に記載された発明においては、請求項１９に記載するように、上記機能性部内における膜厚が異なるものとすることができる。上記パターン形成体の特性変化層上の特性が変化した特性変化パターンに沿って機能性部を形成することにより、その特性変化の度合いに応じて膜厚が異なる機能性部を容易に形成することが可能となるからである。
【００２９】
また、本発明は請求項２０に記載するように、請求項１８または請求項１９に記載の機能性素子における上記機能性部が画素部であることを特徴とするカラーフィルタを提供する。上記機能性部が画素部であることにより、高精細に、目的とする形状の画素部が形成されたカラーフィルタとすることが可能であり、これにより様々な用途に用いることが可能なカラーフィルタとすることが可能となる。
【００３０】
また、本発明は請求項２１に記載するように、上記請求項１８または請求項１９に記載の機能性素子における上記機能性部がレンズであることを特徴とするレンチキュラーレンズを提供する。上記機能性部がレンズであることにより、容易に目的とする形状のレンズが形成されたものとすることができ、さまざまな用途に用いることが可能なレンチキュラーレンズとすることが可能となる。
【００３１】
また、本発明は請求項２２に記載するように、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板と、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板とを、上記特性変化層および上記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後エネルギーを照射し、上記特性変化層上の特性が変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン工程を有するパターン形成体の製造方法であって、
上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異な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。
【００３２】
本発明によれば、上記特性変化層を有することにより、上記光触媒含有層側基板を用いて、容易に上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なるパターン形成体を製造することができ、またその特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なるパターン形成体を製造することが可能となる。
【００３３】
上記請求項２２に記載の発明においては、請求項２３に記載するように、上記特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が、エネルギーの透過率が異なるフォトマスクを用いて行われるものとすることができる。上記エネルギーの透過率が異なるフォトマスクを用いることにより、光触媒含有層中の光触媒を活性化、または直接特性変化層表面に作用して特性の変化を行うエネルギーの量を調整することが可能となる。これにより、エネルギーが多量に照射された領域の特性変化の度合いを大きく、またエネルギーが少量照射された領域の特性変化の度合いを小さくすることができ、形成された特性変化パターン内における特性変化の度合いを異なるものとすることが可能となるのである。
【００３４】
上記請求項２２に記載の発明においては、請求項２４に記載するように、上記特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が、基体と、上記基体上に形成された光触媒含有層と、光触媒含有層側遮光部とを有し、かつ上記光触媒含有層側遮光部内におけるエネルギーの透過率が異なる光触媒含有層側基板を用いて行われるものとすることができる。上記光触媒含有層側基板が、上記光触媒含有層側遮光部を有することにより、光触媒含有層中の光触媒を活性化、または直接特性変化層表面に作用して特性の変化を行うエネルギーの量を調整することが可能となる。これにより、エネルギーが多量に照射された領域の特性変化の度合いを大きく、またエネルギーが少量照射された領域の特性変化の度合いを小さくすることができ、形成された特性変化パターン内における特性変化の度合いを異なるものとすることが可能となるのである。
【００３５】
上記請求項２２に記載の発明においては、請求項２５に記載するように、上記特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が、エネルギーの照射源における照射強度の差を用いて行われるものとすることができる。本発明における特性変化パターンを形成するエネルギー照射をする際に、例えばレーザ等を用いて、エネルギー照射源における照射強度を適宜調整することにより、光触媒を活性化させる等のエネルギー量の大小により、形成された特性変化パターン内における特性変化の度合いを異なるものとすることが可能となるのである。
【００３６】
上記請求項２２に記載の発明においては、請求項２６に記載するように、上記特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が、上記光触媒含有層内の膜厚が異なる上記光触媒含有層側基板を用いて行われるものとすることができる。上記光触媒含有層内の膜厚が異なることにより、エネルギーが照射された際に、光触媒含有層の膜厚が厚い部分は、光触媒含有層内部の光触媒により、光の散乱や吸収が行われ、光触媒含有層の膜厚が薄い部分に対して特性変化層表面に到達するエネルギーが減少する。これにより、光触媒含有層の膜厚に応じて、特性変化層に直接作用するエネルギーが多い部分と少ない部分とで、形成された特性変化パターン内における特性変化の度合いを異なるものとすることができるのである。
【００３７】
上記請求項２２に記載の発明においては、請求項２７に記載するように、上記特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が、上記光触媒含有層表面に凹凸を有する上記光触媒含有層側基板を用いて行われるものとすることができる。上記光触媒含有層表面に、凹凸を有することにより、光触媒含有層と特性変化層との距離を調整することが可能となる。光触媒含有層と特性変化層との距離が遠い場合には、光触媒含有層中の光触媒の作用により活性化された例えば活性酸素種等が拡散等により、特性変化層表面に届き難くなり、特性変化層の特性変化に寄与する活性酸素種等が減少する。これにより、特性変化の度合いを低くなり、光触媒含有層と特性変化層との距離が遠い部分と近い部分との間で、形成された特性変化パターン内における特性変化の度合いを異なるものとすることが可能となるのである。
【００３８】
上記請求項２２から請求項２７までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項２８に記載するように、上記パターン形成体用基板が、基材と、上記基材上に形成された上記特性変化層とを有していてもよい。上記特性変化層が自己支持性を有する場合には、パターン形成体用基板は、基材を有していなくてもよいが、上記特性変化層が自己支持性を有していない場合や、製造されるパターン形成体に強度が必要な場合等には、上記特性変化層が基材上に形成されていても良いからである。
【００３９】
上記請求項２２から請求項２８までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項２９に記載するように、上記特性変化層が、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ように濡れ性が変化する濡れ性変化層とすることができる。本発明においては、上記特性変化層を濡れ性変化層とすることにより、濡れ性の変化した特性変化パターンを形成することでき、かつこの特性変化パターン内において、異なる濡れ性の度合いを有するパターン形成体を製造することが可能となる。また、製造されたパターン形成体を、例えばインクジェット法等により、濡れ性の度合いに応じて膜厚の異なる機能性部等を形成することが可能なものとすることができる。
【００４０】
上記請求項２２から請求項２８までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項３０に記載するように、上記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により分解除去される分解除去層であってもよい。上記特性変化層が上記分解除去層であることにより、パターン形成体用基板上に分解除去層が分解除去され、かつ深さの異なる凹凸を有するパターン形成体を製造することが可能となる。また、製造されたパターン形成体上に、この凹凸を利用して膜厚の異なる機能性部等を形成することが可能なものとすることができるからである。
【００４１】
上記請求項２２から請求項２８までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項３１に記載するように、上記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、酸化度が変化する酸化度変化層とすることができる。上記特性変化層が、上記酸化度変化層であることにより、パターン形成体上に、容易に高精細な酸化度が異なる特性変化パターンが形成されたパターン形成体を製造することが可能となる。
【００４２】
上記請求項２２から請求項２８までのいずれかの請求項に記載の発明においては、請求項３２に記載するように、上記特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、密着性が変化する密着性変化層であってもよい。上記特性変化層が、上記密着性変化層であることにより、容易に密着性変化層表面に、高精細に密着性が変化したパターンを有するパターン形成体を製造することが可能となる。
【００４３】
また、本発明は請求項３３に記載するように、請求項２２から請求項３２までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法により得られるパターン形成体表面の、上記特性変化パターンに沿って機能性部を形成する機能性部形成工程を有することを特徴とする機能性素子の製造方法を提供する。本発明においては、上記パターン形成体上に形成された、特性変化の度合いが異なる特性変化パターンに沿って機能性部を形成することにより、その特性変化の度合いに対応して、機能性部の形状等が異なる機能性部を容易に形成することが可能となるのである。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明は、機能性部の形状が制御されたカラーフィルタやレンチキュラーレンズをはじめとする機能性素子が形成可能なパターン形成体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。
【００４５】
Ａ．パターン形成体
まず、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、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板を、上記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギー照射されることにより特性が変化する特性変化層と、上記特性変化層上に形成された特性が異なる特性変化パターンとを有するパターン形成体であって、上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なることを特徴とするものである。
【００４６】
本発明のパターン形成体は、上記特性変化層を有し、その特性変化層上に特性変化層の特性が変化した特性変化パターンが形成されており、その特性変化パターン内の特性変化の度合いが異なるものである。ここで、特性変化パターン内の特性変化の度合いは、特に限定されるものではなく、例えば連続的に異なっていてもよく、また段階的に異なっていてもよい。特性変化の度合いが連続的に異なるとは、特性変化層の特性変化の度合いが、例えば図１に示す特性変化層が分解除去層である場合のように、基材１上に形成された特性変化層２の特性が変化した特性変化パターン４の特性がなだらかに異なるものである。また、特性変化パターン内の特性変化の度合いが段階的に異なるとは、例えば図２に示す特性変化層が分解除去層である場合のように、基材１上に形成された特性変化層２の特性が変化した特性変化パターン４の特性が階段状に異なるものである。
【００４７】
さらに、特性変化パターン内の特性変化の度合いは、特性変化パターン間で異なるものであってもよく、例えば図３に示す特性変化層が分解除去層である場合のように、基材１上に形成された特性変化層２の特性が変化した特性変化パターン４の特性が、形成された特性変化パターン４ごとに異なるものであってもよい。
【００４８】
本発明のパターン形成体は、上記特性変化層を有することから、その特性変化層の特性が変化した特性変化パターンを形成することが可能であり、またその特性変化パターン内における特性変化の度合いを上述したように異なるものとすることができるのである。また本発明のパターン形成体は、この特性の差を利用して、容易にこの特性変化パターン上に機能性部を形成することが可能であり、その際上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なることから、容易にパターン形成体上の特性変化パターンに沿って膜厚等の異なる機能性部を形成することが可能となる。以下、本発明のパターン形成体の各構成について説明する。
【００４９】
（特性変化層）
まず、本発明の特性変化層について説明する。本発明の特性変化層は、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板を、上記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギー照射されることにより特性が変化する層であれば、特に限定されるものではなく、自己支持性を有するものであっても、自己支持性のないものであってもよい。なお、本発明でいう自己支持性を有するとは、他の支持材無しで有形な状態で存在し得ることをいうこととする。特性変化層が自己支持性を有するものである場合には、特性変化層を後述する基板上に形成する必要がなく、市販の樹脂製フィルムを用いることが可能であり、コスト面で有利であるといえる。
【００５０】
しかしながら、特性が大幅に変化する材料で形成される特性変化層は、通常自己支持性のある材料が少なく、このような自己支持性のない材料においては、上記特性変化層を基板上に形成することが必要である。また、特性変化層を基板上に形成することにより、強度等が増し、様々なパターン形成体として使用することが可能となる。
【００５１】
また、本発明に用いられる特性変化層は、上述したように光触媒の作用により特性の変化する層であれば特に限定されるものではないが、特に、光触媒を含まない層であることが好ましい。このように特性変化層内に光触媒が含まれなければ、その後機能性素子として用いた場合に、経時的な光触媒の影響を心配する必要がなく、長期間に渡り問題なく使用することが可能だからである。
【００５２】
ここで、特性変化層は光触媒の作用により変化する種々の特性を有する層であれば特に限定されないのであるが、本発明においては中でも、特性変化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ように濡れ性が変化する濡れ性変化層である場合（以下、第一の態様とする）、特性変化層がエネルギー照射に伴う光触媒の作用により、分解除去される分解除去層である場合（以下、第二の態様とする）、特性変化層がエネルギー照射に伴う光触媒の作用により酸化度が変化する酸化度変化層である場合（以下、第三の態様とする）、または特性変化層がエネルギー照射に伴う光触媒の作用により、密着性が変化する密着性変化層である場合（以下、第四の態様とする）であることが好ましい。以下、上記の各態様について説明する。
【００５３】
ａ．第一の態様
まず、本発明における特性変化層の第一の態様について説明する。本発明における特性変化層の第一の態様は、特性変化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ように濡れ性が変化する濡れ性変化層である場合である。
【００５４】
このように、エネルギー照射により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する濡れ性変化層とすることにより、パターン状にエネルギー照射を行うことにより容易に濡れ性をパターン状に変化させ、液体との接触角の小さい親液性領域の特性変化パターンを有するパターン形成体とすることができる。また、この親液性領域の特性変化パターンに、例えば機能性部を形成する機能性部形成用組成物を付着させることにより、容易に機能性素子を形成することができる。
【００５５】
さらに、本発明においては、上述したように、特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なるように形成される。本態様においては、この特性変化パターン内において親液性の度合いが異なる。これにより、その表面エネルギーから、機能性部形成用組成物を塗布した際に、親液性が高い領域には膜厚が高く、親液性が低い領域には、膜厚が低く塗布され、形成された機能性部の膜厚を異なるものとすることが可能となるのである。
【００５６】
ここで、機能性部を形成する機能性部形成用組成物は、溶剤系の材料、または非溶剤系の材料のどちらも用いることが可能であるが、特に特性変化パターン上に形成される機能性部の膜厚の差を大きくすることが可能であるという面から、溶剤系の材料を用いることが好ましい。
【００５７】
また、親液性領域とは、液体との接触角が小さい領域であり、例えば機能性部形成用組成物等に対する濡れ性の良好な領域をいうこととする。また、撥液性領域とは、液体との接触角が大きい領域であり、上述した機能性部形成用組成物等に対する濡れ性が悪い領域をいうこととする。
【００５８】
なお、本態様においては、親液性領域内においても、親液性の高い領域と親液性の低い領域が形成されることとなる。そこで、エネルギーが照射されていない領域を撥液性領域とし、この撥液性領域の液体との接触角と比較して、液体との接触角が１゜以上低い場合には親液性領域とすることとする。
【００５９】
ここで、上記エネルギー照射により形成される親液性領域と、エネルギー未照射の撥液性領域との特性が、その後塗布する機能性部形成用組成物に対する接触角において、少なくとも２０゜以上、好ましくは３０゜以上異なる親液性領域および撥液性領域から形成されたパターンであることが好ましい。
【００６０】
また、上記濡れ性変化層は、エネルギー照射していない部分、すなわち撥液性領域においては、機能性部形成用組成物との液体との接触角が２０゜以上、好ましくは３０゜以上であることが好ましく、また表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が２０゜以上、好ましくは３０゜以上の範囲内であることが好ましい。エネルギー照射されていない部分、すなわち親液性領域における液体との接触角が低いと、この領域に機能性部形成用組成物が付着してしまう可能性があり、高精細な機能性部を形成することが困難となるからである。
【００６１】
また、上記濡れ性変化層は、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、機能性部形成用組成物との液体との接触角が２０゜以下、好ましくは１０゜以下であることが好ましく、また表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が２０゜以下、好ましくは１０゜以下の範囲内であることが好ましい。
【００６２】
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と、この部分での機能性部形成用組成物の広がりが劣る可能性があり、機能性部の欠け等の問題が生じる可能性があるからである。
【００６３】
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。
【００６４】
また、本態様において上述したような濡れ性変化層を用いた場合、この濡れ性変化層中にフッ素が含有され、さらにこの濡れ性変化層表面のフッ素含有量が、濡れ性変化層に対しエネルギー照射した際に、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濡れ性変化層が形成されていてもよい。
【００６５】
このような特徴を有する濡れ性変化層であれば、エネルギーをパターン照射することにより、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、撥液性領域内に親液性領域のパターンを形成することとなる。
【００６６】
したがって、このような濡れ性変化層を用いた場合は、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、この親液性領域のみに機能性部を形成することが容易に可能となり、低コストで品質の良好な機能性素子とすることができる。
【００６７】
上述したような、フッ素を含む濡れ性変化層中に含まれるフッ素の含有量としては、濡れ性の変化が大きな領域においては、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以下であることが好ましい。
【００６８】
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エネルギー未照射部分との濡れ性に大きな違いを生じさせることができ、またエネルギー照射部分の中でも、濡れ性変化が大きな部分と、濡れ性変化が小さな部分との違いを生じされることが可能となるからである。したがって、このような濡れ性変化層に機能性部を形成することにより、フッ素含有量が低下した親液性領域のみに正確に機能性部を形成することが可能となり、また親液性が大きな部分には膜厚が高く、親液性が小さな部分には膜厚を低く、精度よく機能性素子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。
【００６９】
このような濡れ性変化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。
【００７０】
このような濡れ性変化層に用いられる材料としては、上述した濡れ性変化層の特性、すなわちエネルギー照射により接触する光触媒含有層中の光触媒により濡れ性が変化する材料で、かつ光触媒の作用により劣化、分解しにくい主鎖を有するものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、（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のオルガノポリシロキサンを挙げることができる。
【００７１】
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、フェニル基またはエポキシ基を示し、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Ｙで示される基の炭素数は１〜２０の範囲内であることが好ましく、また、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。
【００７２】
また、特にフルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンが好ましく用いることができ、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。
【００７３】
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；および
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）Ｃ２Ｈ４ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
。
【００７４】
上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンをバインダとして用いることにより、濡れ性変化層のエネルギー未照射部の撥液性が大きく向上し、例えば機能性素子がカラーフィルタである場合における画素部着色用のインクといった機能性部形成用組成物の付着を妨げる機能を発現する。
【００７５】
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。
【００７６】
【化１】
2004163627.tif 000003
【００７７】
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。
【００７８】
また、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ーン化合物を混合してもよい。
【００７９】
本態様においては、このようにオルガノポリシロキサン等の種々の材料を濡れ性変化層に用いることができるのであるが、上述したように、濡れ性変化層にフッ素を含有させることが、濡れ性のパターン形成に効果的である。したがって、光触媒の作用により劣化・分解しにくい材料にフッ素を含有させる、具体的にはオルガノポリシロキサン材料にフッ素を含有させて濡れ性変化層とすることが好ましいといえる。
【００８０】
本態様における濡れ性変化層には、さらに界面活性剤を含有させることができる。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。
【００８１】
また、濡れ性変化層には上記の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、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、ポリマー等を含有させることができる。
【００８２】
このような濡れ性変化層は、上述した成分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、この塗布液を基板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、ディッブコート、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、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濡れ性変化層を形成することができる。
【００８３】
本態様において、この濡れ性変化層の厚みは、光触媒による濡れ性の変化速度等の関係より、０．００１μｍから１μｍであることが好ましく、特に好ましくは０．０１〜０．１μｍの範囲内である。
【００８４】
また、上述したように、本態様の濡れ性変化層は自己支持性を有する材料であってもよく、自己支持性を有する材料としては、上述した材料を成膜したものが自己支持性を有するものであれば、これを用いることも可能であるが、例えば、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビニルフロライド、アセタール樹脂、ナイロン、ＡＢＳ、ＰＴＦＥ、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリ弗化ビニリデン、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、シリコーン等を挙げることができる。
【００８５】
ｂ．第二の態様
次に、本発明の濡れ性変化層の第二の態様について説明する。本発明の濡れ性変化層の第二の態様は、特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、分解除去される分解除去層である場合である。
【００８６】
本態様に用いられる分解除去層は、エネルギー照射された際に後述する光触媒含有層中の光触媒の作用により、エネルギー照射された部分の分解除去層が分解除去される層であれば、特に限定されるものではない。
【００８７】
このように分解除去層は、エネルギー照射した部分が光触媒の作用により分解除去されることから、現像工程や洗浄工程を行うことなく分解除去層のある部分と無い部分からなるパターン、すなわち凹凸を有するパターンを形成することができる。また、本発明においては、上述したように、特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なるように形成され、本態様の特性変化層が分解除去層である場合においては、エネルギーが多量に照射された部分の分解除去層は分解除去層が完全に分解除去されて深い凹部を形成し、またエネルギーが少量照射された部分の分解除去層は、表面に近い部分のみ分解除去され、浅い凹部を形成する。これにより、凹凸の深さの異なる特性変化パターンを有するパターン形成体とすることができる。これにより、目的とする形状に分解除去層が分解除去されたパターン形成体とすることができ、様々な用途に用いることが可能となるのである。
【００８８】
また、機能性部形成用組成物をこの分解除去層の凹凸を利用して塗布することが可能であり、さらに、上記凹部の深さの差によって、膜厚の異なる機能性部を形成することが可能となる。
【００８９】
なお、この分解除去層は、エネルギー照射による光触媒の作用により酸化分解され、気化等されることから、現像・洗浄工程等の特別な後処理なしに除去されるものであるが、分解除去層の材質によっては、洗浄工程等を行ってもよい。
【００９０】
また、本態様に用いられる分解除去層は、凹凸を形成するのみならず、この分解除去層が、分解除去されて露出する基材表面と比較して、液体との接触角が高いことが好ましい。これにより、分解除去層が分解除去され、基材が露出した領域を親液性領域、上記分解除去層が残存する領域を撥液性領域とすることが可能となり、種々のパターンを形成することが容易となるからである。
【００９１】
ここで、上記エネルギー照射により基板が露出した領域である親液性領域と、エネルギー未照射の残存する分解除去層からなる領域である撥液性領域との特性が、その後塗布する機能性部形成用組成物が有する表面張力と同等の表面張力の液体に対する接触角において、少なくとも２０゜以上、好ましくは３０゜以上異なる親液性領域および撥液性領域から形成されたパターンであることが好ましい。
【００９２】
また、上記分解除去層、すなわち撥液性領域においては、機能性部形成用組成物との液体との接触角が２０゜以上、好ましくは３０゜以上であることが好ましく、また表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が２０゜以上、好ましくは３０゜以上の範囲内であることが好ましい。分解除去層、すなわち撥液性領域における液体との接触角が低いと、この領域に機能性部形成用組成物が付着してしまう可能性があり、高精細な機能性部を形成することが困難となるからである。
【００９３】
また、分解除去層が分解除去されて露出した基材、すなわち親液性領域においては、機能性部形成用組成物との液体との接触角が２０゜以下、好ましくは１０゜以下であることが好ましく、また表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が２０゜以下、好ましくは１０゜以下の範囲内であることが好ましい。
【００９４】
基材、すなわち親液性領域における液体との接触角が高いと、この部分での機能性部形成用組成物の広がりが劣る可能性があり、機能性部の欠け等の問題が生じる可能性があるからである。ここで、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。
【００９５】
この場合、後述する基材は表面を親液性となるように、表面処理したものであってもよい。材料の表面を親液性となるように表面処理した例としては、アルゴンや水などを利用したプラズマ処理による親液性表面処理が挙げられ、基板上に形成する親液性の層としては、例えばテトラエトキシシランのゾルゲル法によるシリカ膜等を挙げることができる。
【００９６】
上記のような分解除去層に用いることができる膜としては、具体的にはフッ素系や炭化水素系の撥液性を有する樹脂等による膜を挙げることができる。これらのフッ素系や炭化水素系の樹脂は、撥液性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、これらの樹脂を溶媒に溶解させ、例としてスピンコート法等の一般的な成膜方法により形成することが可能である。
【００９７】
また、本態様においては、機能性薄膜、すなわち、自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、および交互吸着膜等を用いることにより、欠陥のない膜を形成することが可能であることから、このような成膜方法を用いることがより好ましいといえる。
【００９８】
ここで、本態様に用いられる自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、および交互吸着膜について具体的に説明する。
【００９９】
（ｉ）自己組織化単分子膜
自己組織化単分子膜（Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）の公式な定義の存在を実施態様者らは知らないが、一般的に自己組織化膜として認識されているものの解説文としては、例えばＡｂｒａｈａｍ  Ｕｌｍａｎによる総説“Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ”，  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗ，  ９６，  １５３３−１５５４  （１９９６）が優れている。本総説を参考にすれば、自己組織化単分子膜とは、適当な分子が適当な基板表面に吸着・結合（自己組織化）した結果生じた単分子層のことと言える。自己組織化膜形成能のある材料としては、例えば、脂肪酸などの界面活性剤分子、アルキルトリクロロシラン類やアルキルアルコキシド類などの有機ケイ素分子、アルカンチオール類などの有機イオウ分子、アルキルフォスフェート類などの有機リン酸分子などが挙げられる。分子構造の一般的な共通性は、比較的長いアルキル鎖を有し、片方の分子末端に基板表面と相互作用する官能基が存在することである。アルキル鎖の部分は分子同士が２次元的にパッキングする際の分子間力の源である。もっとも、ここに示した例は最も単純な構造であり、分子のもう一方の末端にアミノ基やカルボキシル基などの官能基を有するもの、アルキレン鎖の部分がオキシエチレン鎖のもの、フルオロカーボン鎖のもの、これらが複合したタイプの鎖のものなど様々な分子から成る自己組織化単分子膜が報告されている。また、複数の分子種から成る複合タイプの自己組織化単分子膜もある。また、最近では、デンドリマーに代表されるような粒子状で複数の官能基（官能基が一つの場合もある）を有する高分子や直鎖状（分岐構造のある場合もある）の高分子が一層基板表面に形成されたもの（後者はポリマーブラシと総称される）も自己組織化単分子膜と考えられる場合もあるようである。本態様は、これらも自己組織化単分子膜に含める。
【０１００】
（ｉｉ）ラングミュア−ブロジェット膜
本態様に用いられるラングミュア−ブロジェット膜（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ  Ｆｉｌｍ）は、基板上に形成されてしまえば形態上は上述した自己組織化単分子膜との大きな相違はない。ラングミュア−ブロジェット膜の特徴はその形成方法とそれに起因する高度な２次元分子パッキング性（高配向性、高秩序性）にあると言える。すなわち、一般にラングミュア−ブロジェット膜形成分子は気液界面上に先ず展開され、その展開膜がトラフによって凝縮されて高度にパッキングした凝縮膜に変化する。実際は、これを適当な基板に移しとって用いる。ここに概略を示した手法により単分子膜から任意の分子層の多層膜まで形成することが可能である。また、低分子のみならず、高分子、コロイド粒子なども膜材料とすることができる。様々な材料を適用した最近の事例に関しては宮下徳治らの総説“ソフト系ナノデバイス創製のナノテクノロジーへの展望”  高分子  ５０巻  ９月号  ６４４−６４７
（２００１）に詳しく述べられている。
【０１０１】
（ｉｉｉ）交互吸着膜
交互吸着膜（Ｌａｙｅｒ−ｂｙ−Ｌａｙｅｒ  Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｆｉｌｍ）は、一般的には、最低２個の正または負の電荷を有する官能基を有する材料を逐次的に基板上に吸着・結合させて積層することにより形成される膜である。多数の官能基を有する材料の方が膜の強度や耐久性が増すなど利点が多いので、最近ではイオン性高分子（高分子電解質）を材料として用いることが多い。また、タンパク質や金属や酸化物などの表面電荷を有する粒子、いわゆる“コロイド粒子”も膜形成物質として多用される。さらに最近では、水素結合、配位結合、疎水性相互作用などのイオン結合よりも弱い相互作用を積極的に利用した膜も報告されている。比較的最近の交互吸着膜の事例については、静電的相互作用を駆動力にした材料系に少々偏っているがＰａｕｌａ  Ｔ．  Ｈａｍｍｏｎｄによる総説“Ｒｅｃｅｎｔ  Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ”Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｏｐｉｎｉｏｎ  ｉｎ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ＆  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ４，  ４３０−４４２  （２０００）に詳しい。交互吸着膜は、最も単純なプロセスを例として説明すれば、正（負）電荷を有する材料の吸着−洗浄−負（正）電荷を有する材料の吸着−洗浄のサイクルを所定の回数繰り返すことにより形成される膜である。ラングミュア−ブロジェット膜のように展開−凝縮−移し取りの操作は全く必要ない。また、これら製法の違いより明らかなように、交互吸着膜はラングミュア−ブロジェット膜のような２次元的な高配向性・高秩序性は一般に有さない。しかし、交互吸着膜及びその作製法は、欠陥のない緻密な膜を容易に形成できること、微細な凹凸面やチューブ内面や球面などにも均一に成膜できることなど、従来の成膜法にない利点を数多く有している。
【０１０２】
また、分解除去層の膜厚としては、後述するエネルギー照射の項で説明する照射されるエネルギーにより分解除去される程度の膜厚であれば特に限定されるものではない。具体的な膜厚としては、照射されるエネルギーの種類や分解除去層の材料等により大きく異なるものではあるが、一般的には、０．００１μｍ〜１μｍの範囲内、特に０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲内とすることが好ましい。
【０１０３】
ｃ．第三の態様
次に、本発明における特性変化層の第三の態様について説明する。本発明における特性変化層の第三の態様は、特性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により酸化度が変化する酸化度変化層である。
【０１０４】
本発明においては、上述したように、特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なるように形成され、本態様の特性変化層が酸化度変化層である場合においては、エネルギーが多量に照射された部分の酸化度が大きく変化し、またエネルギーが少量照射された部分の酸化度が小さく変化する。この酸化度の差を利用して半導体等の表面が酸化されたパターン等を形成することが可能である。
【０１０５】
このような酸化度変化層として用いられる材料としては、表面が酸化される層であれば特に限定されるものではないが、主にこのような特性を有する材料としては、主に無機物が挙げられ、中でもポリシラン、シリコン、あるいは金属を有するものであることが好ましい。
【０１０６】
また、その形成方法は、乾式法、すなわち真空蒸着法等により形成されたものであってもよく、また湿式法、すなわちスピンコート法、ディップコート法、あるいはゾル−ゲル法等により形成されたものであってもよい。
【０１０７】
ｄ．第四の態様
次に、本発明における特性変化層の第四の態様について説明する。本発明における特性変化層の第四の実施態様は、特性変化層がエネルギー照射に伴う光触媒の作用により密着性が変化する密着性変化層である。
【０１０８】
本態様においては、エネルギー照射により密着性が変化する層であれば、特に限定されるものではないが、一般にはエネルギーの照射に伴う光触媒の作用により、その密着性変化層表面における物との密着性が向上するように密着性が変化する層であることが好ましい。
【０１０９】
このように、エネルギー照射により物との密着性が向上するように密着性が変化する密着性変化層とすることにより、エネルギーが照射された部分を密着性良好領域、エネルギーが照射されていない部分を密着阻害領域とすることが可能となるのである。この密着性の差を利用して、例えば、全面に機能性部を形成する機能性部形成用組成物を蒸着した場合に、密着性良好領域のみに機能性部形成用組成物が密着し、密着阻害領域には機能性部形成用組成物が密着しないことから、密着阻害領域における機能性部形成用組成物を容易に除去することが可能となり、機能性部を容易に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。
【０１１０】
また、本発明においては、上述したように、特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なるように形成され、本態様の特性変化層が密着性変化層である場合においては、エネルギーが多量に照射された部分の密着性変化層の密着性が高く、またエネルギーが少量照射された部分の密着性変化層の密着性を低くすることが可能となる。これにより、密着性の度合いが異なるパターン形成体とすることが可能となるのである。
【０１１１】
ここで、密着性良好領域とは、物との密着性が良好な領域であり、後述する機能性部を形成する機能性部形成用組成物に対する密着性の良好な領域をいうこととする。また、密着阻害領域とは、物との密着性が悪い領域であり、機能性部形成用組成物に対する密着性が悪い領域をいうこととする。
【０１１２】
本態様における密着性変化層は、密着性阻害物質を含有し、エネルギー照射により密着性阻害物質が除去される層である場合（第一の形態）と、エネルギー照射により密着性変化層上に凹凸が形成され、物理的に密着性が向上する場合（第二の形態）とがある。
【０１１３】
まず、第一の形態について説明する。本態様の密着性変化層は、密着性を阻害する物質が含有されており、この密着性阻害物質により、エネルギー照射されていない密着阻害領域においては、例えば蒸着法等により塗布された機能性部形成用組成物が密着することを阻害することが可能となる。また、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、この密着性阻害物質が除去されることによって密着性が向上し、密着性良好領域を形成することが可能となるのである。
【０１１４】
この密着性変化層の第一の態様として、具体的には、上記濡れ性変化層で説明したものと同様のものを用いることが可能である。
【０１１５】
次に、第二の形態について説明する。本態様の密着性変化層は、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、表面に凹凸が形成される層であり、この表面の凹凸によるアンカー効果により機能性部形成用組成物の密着性を向上させることが可能となるのである。また、エネルギー照射されていない密着阻害領域においては、凹凸が形成されていないことから、機能性部形成用組成物が密着することが困難であり、この密着性の差を利用して、特性変化パターンを容易に形成することが可能となるのである。
【０１１６】
この光触媒密着性変化層の第二の形態として具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、メチルメタクリレート単重合体または共重合体、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ＰＴＦＥ等を用いることが可能である。
【０１１７】
（基材）
次に、本発明に用いられる基材について説明する。本発明においては、上記特性変化層が自己支持性のない材料である場合、分解除去層である場合、またはパターン形成体に強度を必要とする場合等に、例えば図１に示すように、基材１上に特性変化層２が設けられていてもよい。
【０１１８】
この基材としては、上述した特性変化層が形成されるものであれば、特に限定されるものでなく、パターン形成体の用途に応じて、可撓性を有するものであっても、可撓性を有さないものであってもよい。
【０１１９】
また、特に材料等は限定されるものではなく、必要に応じて種々の材料を用いることができる。具体的には、ガラス、アルミニウム、およびその合金等の金属、プラスチック、織物、不織布等を挙げることができる。
【０１２０】
（遮光部）
次に、本発明においては、パターン形成体に遮光部を有していてもよい。本発明における遮光部とは、例えばカラーフィルタにおけるブラックマトリックスのような遮光部等が挙げられる。
【０１２１】
このような遮光部の形成方法は、特に限定されるものではなく、遮光部の形成面の特性や、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。
【０１２２】
例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成されてもよい。このパターニングの方法としては、スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることができる。
【０１２３】
また、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であってもよい。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厚みとしては、０．５〜１０μｍの範囲内で設定することができる。このよう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。
【０１２４】
（光触媒含有層側基板）
次に、本発明に用いられる光触媒含有層側基板について説明する。本発明に用いられる光触媒含有層側基板とは、特性変化層と所定の間隙をおいて配置され、エネルギーが照射されることにより、上述した特性変化層の特性を変化させることを可能とするものである。本発明における光触媒含有層側基板は、少なくとも光触媒含有層と基体とを有するものであり、通常は基体上に所定の方法で形成された薄膜状の光触媒含有層が形成されてなるものである。また、この光触媒含有層側基板には、パターン状に形成された光触媒含有層側遮光部やプライマー層が形成されたものも用いることができる。以下、光触媒含有層側基板の各構成について説明する。
【０１２５】
ａ．光触媒含有層
まず、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、光触媒含有層中の光触媒が、特性変化層の特性を変化させるような構成であれば、特に限定されるものではなく、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、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。
【０１２６】
本発明において用いられる光触媒含有層は、例えば図４に示すように、基体５上に光触媒含有層６が全面に形成されたものであってもよいが、例えば図５に示すように、基体５上に光触媒含有層６がパターン上に形成されたものであってもよい。
【０１２７】
このように光触媒含有層をパターン状に形成することにより、光触媒含有層側基板を用いて特性変化層にエネルギーを照射する際、光触媒含有層が形成されていない領域の特性変化層は、その領域にフォトマスクの遮光部が形成されていない場合であっても特性が変化することなく、光触媒含有層が形成された領域のみ高精細な特性変化パターンが形成される。この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。
【０１２８】
このよう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。本発明においては、このキャリアが光触媒含有層上で特性変化層中の化合物に作用を及ぼすものであると思われる。
【０１２９】
本発明で使用する光触媒としては、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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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、平均粒径か５０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。
【０１３３】
本発明における光触媒含有層は、上述したように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。
【０１３４】
光触媒のみからなる光触媒含有層の場合は、特性変化層上の特性の変化に対する効率が向上し、処理時間の短縮化等のコスト面で有利である。一方、光触媒とバインダとからなる光触媒含有層の場合は、光触媒含有層の形成が容易であるという利点を有する。
【０１３５】
光触媒のみからなる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。真空製膜法により光触媒含有層を形成することにより、均一な膜でかつ光触媒のみを含有する光触媒含有層とすることが可能であり、これにより特性変化層上の特性を均一に変化させることが可能であり、かつ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特性変化層上の特性を変化させることが可能となる。
【０１３６】
また、光触媒のみからなる光触媒含有層の形成方法としては、例えば光触媒が二酸化チタンの場合は、基体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。
【０１３７】
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、例えば上述した特性変化層の中の濡れ性変化層の項で詳しく説明したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
【０１３８】
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、上記光触媒含有層は、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、この塗布液を基体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、ディッブコート、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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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光触媒の粒子とを非水性溶媒中に均一に分散させ、基体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。
【０１４１】
バインダを用いた場合の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。また、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【０１４２】
また、光触媒含有層には上記の光触媒、バインダの他に、界面活性剤を含有させることができる。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。
【０１４３】
さらに、光触媒含有層には上記の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、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、ポリマー等を含有させることができる。
【０１４４】
ｂ．基体
本発明においては、例えば図４に示すように、光触媒含有層側基板７は、少なくとも基体５とこの基体５上に形成された光触媒含有層６とを有するものである。
【０１４５】
この際、用いられる基体を構成する材料は、後述するエネルギー照射時におけるエネルギーの照射方向や、得られるパターン形成体が透明性を必要とするか等により適宜選択される。
【０１４６】
すなわち、例えばパターン形成体が紙基体フェノール樹脂積層板といった不透明なものを基材として用いる場合においては、エネルギー照射方向は必然的に光触媒含有層側基板側からとなり、例えばフォトマスクを光触媒含有層側基板側に配置して、エネルギー照射をする必要がある。また、後述するように光触媒含有層側基板に光触媒含有層側遮光部を予め所定のパターンで形成しておき、この光触媒含有層側遮光部を用いて特性変化パターンを形成する場合においても、光触媒含有層側基板側からエネルギーを照射する必要がある。このような場合、基体は透明性を有するものであることが必要となる。
【０１４７】
一方、パターン形成体が例えば透明樹脂フィルムである場合等であれば、パターン形成体用基板側にフォトマスクを配置してエネルギーを照射することも可能である。また、後述するようにこのパターン形成体用基板内にエネルギーの透過率を調整する遮光部を形成する場合は、パターン形成体用基板側からエネルギーを照射する必要がある。このような場合においては、基体の透明性は特に必要とされない。
【０１４８】
また本発明に用いられる基体は、可撓性を有するもの、例えば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。これは、後述する特性変化パターン形成工程におけるエネルギー照射方法により適宜選択されるものである。
【０１４９】
このように、本発明における光触媒含有層側基板に用いられる基体は特にその材料を限定されるものではないが、本発明においては、この光触媒含有層側基板は、繰り返し用いられるものであることから、所定の強度を有し、かつその表面が光触媒含有層との密着性が良好である材料が好適に用いられる。
【０１５０】
具体的には、ガラス、セラミック、金属、プラスチック等を挙げることができる。
【０１５１】
なお、基体表面と光触媒含有層との密着性を向上させるために、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、例えば、シラン系、チタン系のカップリング剤等を挙げることができる。
【０１５２】
ｃ．光触媒含有層側遮光部
次に、本発明に用いられる光触媒含有層側遮光部について説明する。本発明に用いられる光触媒含有層側基板には、パターン状に形成された光触媒含有層側遮光部が形成されたものを用いても良い。このように光触媒含有層側遮光部を有する光触媒含有層側基板を用いることにより、エネルギー照射に際して、フォトマスクを用いたり、レーザ光による描画照射を行う必要がない。したがって、光触媒含有層側基板とフォトマスクとの位置合わせが不要であることから、簡便な工程とすることが可能であり、また描画照射に必要な高価な装置も不必要であることから、コスト的に有利となるという利点を有する。
【０１５３】
このような光触媒含有層側遮光部を有する光触媒含有層側基板は、光触媒含有層側遮光部の形成位置により、下記の二つの実施態様とすることができる。
【０１５４】
一つが、例えば、上述した図６に示すように、基体５上に光触媒含有層側遮光部１０を形成し、この光触媒含有層側遮光部１０上に光触媒含有層６を形成して、光触媒含有層側基板とする実施態様である。もう一つは、例えば図７に示すように、基体５上に光触媒含有層６を形成し、その上に光触媒含有層側遮光部１０を形成して光触媒含有層側基板とする実施態様である。
【０１５５】
いずれの実施態様においても、フォトマスクを用いる場合と比較すると、光触媒含有層側遮光部が、上記光触媒含有層と特性変化層との接触部分、もしくは対向部分の近傍に配置されることになるので、基体内等におけるエネルギーの散乱の影響を少なくすることができることから、エネルギーのパターン照射を極めて正確に行うことが可能となる。
【０１５６】
さらに、上記光触媒含有層上に光触媒含有層側遮光部を形成する実施態様においては、光触媒含有層と特性変化層とを所定の位置に配置する際に、後述するように所定の間隙を有して配置することが好ましい場合において、この光触媒含有層側遮光部の膜厚をこの間隙の幅と一致させておくことにより、上記光触媒含有層側遮光部を上記間隙を一定のものとするためのスペーサとしても用いることができるという利点を有する。
【０１５７】
すなわち、所定の間隙をおいて上記光触媒含有層と特性変化層とを対向させた状態で配置する際に、上記光触媒含有層側遮光部と特性変化層とを密着させた状態で配置することにより、上記所定の間隙を正確とすることが可能となり、そしてこの状態で光触媒含有層側基板からエネルギーを照射することにより、特性変化層上に特性変化パターンを精度良く形成することが可能となるのである。
【０１５８】
このような光触媒含有層側遮光部の形成方法は、特に限定されるものではなく、光触媒含有層側遮光部の形成面の特性や、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。
【０１５９】
例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成されてもよい。このパターニングの方法としては、スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることができる。
【０１６０】
また、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であってもよい。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厚みとしては、０．５〜１０μｍの範囲内で設定することができる。このよう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。
【０１６１】
なお、上記説明においては、光触媒含有層側遮光部の形成位置として、基体と光触媒含有層との間、および光触媒含有層表面の二つの場合について説明したが、その他、基体の光触媒含有層が形成されていない側の表面に光触媒含有層側遮光部を形成する態様も採ることが可能である。この態様においては、例えばフォトマスクをこの表面に着脱可能な程度に密着させる場合等が考えられ、特性変化パターンを小ロットで変更するような場合に好適に用いることができる。
【０１６２】
ｄ．プライマー層
次に、本発明の光触媒含有層側基板に用いられるプライマー層について説明する。本発明において、上述したように基体上に光触媒含有層側遮光部をパターン状に形成して、その上に光触媒含有層を形成して光触媒含有層側基板とする場合においては、上記光触媒含有層側遮光部と光触媒含有層との間にプライマー層を形成してもよい。
【０１６３】
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、光触媒含有層側遮光部と光触媒含有層との間にプライマー層を形成することにより、プライマー層は光触媒の作用による特性変化層の特性変化を阻害する要因となる光触媒含有層側遮光部および光触媒含有層側遮光部間に存在する開口部からの不純物、特に、光触媒含有層側遮光部をパターニングする際に生じる残渣や、金属、金属イオン等の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、高感度で特性変化の処理が進行し、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。
【０１６４】
なお、本発明においてプライマー層は、光触媒含有層側遮光部のみならず光触媒含有層側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光触媒含有層側遮光部全面にわたって形成されていることが好ましい。
【０１６５】
図８はこのようなプライマー層を形成した光触媒含有層側基板の一例を示すものである。光触媒含有層側基板の光触媒含有層側遮光部１０が形成された基体５の光触媒含有層側遮光部１０が形成されている側の表面にプライマー層１１が形成されており、このプライマー層１１の表面に光触媒含有層６が形成されている。
【０１６６】
本発明におけるプライマー層は、光触媒含有層側基板の光触媒含有層側遮光部と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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
（光触媒含有層側基板の配置）
次に、光触媒含有層側基板の配置について説明する。本発明においては、上述した特性変化層は、上述した光触媒含有層側基板における光触媒含有層が所定の間隙をおいて配置されて、エネルギー照射されることにより、表面の特性が変化する。この際の光触媒含有層側基板の配置とは、エネルギーの照射時に光触媒含有層と特性変化層とを光触媒の作用が及ぶように所定の間隔をおいて配置する必要があり、本発明においては、上述した光触媒含有層および特性変化層を２００μｍ以下の間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギーを照射する。この際、光触媒含有層および特性変化層を密着させてもよい。
【０１７０】
本発明において上記間隙は、パターン精度が極めて良好であり、光触媒の感度も高く、したがって特性変化層の特性変化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パターン形成体に対して特に有効である。
【０１７１】
一方、例えば３００ｍｍ×３００ｍｍといった大面積のパターン形成体に対して処理を行う場合は、接触することなく、かつ上述したような微細な間隙を光触媒含有層側基板とパターン形成体用基板との間に形成することは極めて困難である。したがって、パターン形成体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、パターンがぼやける等のパターン精度の低下の問題や、光触媒の感度が悪化して特性変化の効率が悪化する等の問題が生じることなく、さらに特性変化層上の特性変化にムラが発生しないといった効果を有するからである。
【０１７２】
このように比較的大面積のパターン形成体をエネルギー照射する際には、エネルギー照射装置内の光触媒含有層側基板とパターン形成体用基板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、パターン精度の大幅な低下や光触媒の感度の大幅な悪化を招くことなく、かつ光触媒含有層側基板とパターン形成体用基板とが接触することなく配置することが可能となるからである。
【０１７３】
このように光触媒含有層と特性変化層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、上記範囲より光触媒含有層と特性変化層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、結果的に特性変化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特性変化層に届き難くなり、この場合も特性変化の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。
【０１７４】
本発明においては、このような配置状態は、少なくともエネルギー照射の間だけ維持されればよい。
【０１７５】
このような極めて狭い間隙を均一に形成して光触媒含有層と特性変化層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と共に、このスペーサが接触する部分は、光触媒の作用が特性変化層表面に及ばないことから、このスペーサを上述した特性変化パターンと同様のパターンを有するものとすることにより、特性変化層上に所定の特性変化パターンを形成することが可能となる。
【０１７６】
本発明においては、このようなスペーサを一つの部材として形成してもよいが、工程の簡略化等のため、上記光触媒含有層側基板の欄で説明したように、光触媒含有層側基板の光触媒含有層表面に形成することが好ましい。なお、上記光触媒含有層側基板における説明においては、光触媒含有層側遮光部として説明したが、本発明においては、このようなスペーサは特性変化層表面に光触媒の作用が及ばないように表面を保護する作用を有すればよいものであることから、特に照射されるエネルギーを遮蔽する機能を有さない材料で形成されたものであってもよい。
【０１７７】
（エネルギー照射）
次に、本発明におけるエネルギー照射について説明する。本発明においては、上述したような配置を維持した状態で、対向する部分へのエネルギー照射が行われることにより、上述した特性変化層上に特性変化パターンが形成されるのである。
【０１７８】
なお、本実施態様でいうエネルギー照射（露光）とは、光触媒含有層による特性変化層表面の特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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
また、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、特性変化層表面が光触媒含有層中の光触媒の作用により特性変化層表面の特性の変化が行われるのに必要な照射量とする。
【０１８３】
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、感度を上昇させることが可能となり、効率的な特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。
【０１８４】
本発明におけるエネルギー照射方向は、光触媒含有層側遮光部もしくパターン形成体用基板側に遮光部が形成されているか否か等の特性変化パターンの形成方法や、光触媒含有層側基板もしくはパターン形成体用基板が透明であるか否かにより決定される。
【０１８５】
すなわち、光触媒含有層側遮光部が形成されている場合は、光触媒含有層側基板側からエネルギー照射が行なわれる必要があり、かつこの場合は光触媒含有層側基板が照射されるエネルギーに対して透明である必要がある。なお、この場合、光触媒含有層上に光触媒含有層側遮光部が形成され、かつこの光触媒含有層側遮光部を上述したようなスペーサとしての機能を有するように用いた場合においては、エネルギー照射方向は光触媒含有層側基板側からでもパターン形成体用基板側からであってもよい。
【０１８６】
一方、パターン形成体用基板側に遮光部が形成されている場合は、パターン形成体用基板側からエネルギー照射が行われる必要があり、かつこの場合は、パターン形成体用基板が照射されるエネルギーに対して透明である必要がある。なお、この場合も、特性変化層上にパターン形成体用基板側に遮光部が形成され、このパターン形成体用基板側の遮光部が上述したようなスペーサとしての機能を有するように用いられた場合、エネルギー照射方向は光触媒含有層側基板側からでもパターン形成体用基板側からであってもよい。
【０１８７】
フォトマスクを用いる場合は、フォトマスクが配置された側からエネルギーが照射される。この場合は、フォトマスクが配置された側の基板、すなわち光触媒含有層側基板もしくはパターン形成体側の基板のいずれかが透明である必要がある。
【０１８８】
上述したようなエネルギー照射が終了すると、光触媒含有層側基板が特性変化層との配置位置から離され、これにより特性変化パターンが形成され、その特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なるパターン形成体となるのである。
【０１８９】
なお、この特性変化パターン内の特性変化の度合いが異なるように特性変化パターンを形成する方法については、後述する「Ｃ．パターン形成体の製造方法」において、詳述するので、ここでの説明は省略する。
【０１９０】
（パターン形成体）
本発明のパターン形成体は、上述した特性変化層上に、上述した特性変化パターンが形成されたものであれば、特に限定されるものではなく、例えばパターン形成体内に遮光部等を有しているものであってもよい。
【０１９１】
本発明のパターン形成体は、上記特性変化層を有することにより、容易にエネルギー照射を行うことにより、高精細に特性変化層の特性が変化した特性変化パターンを形成することが可能となる。また、特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なることから、パターン形成体上に機能性部を形成する際に、容易にパターン形成体上の特性変化パターンに沿って膜厚等の異なる機能性部を形成することが可能となるのである。
【０１９２】
Ｂ．機能性素子
次に、本発明の機能性素子について説明する。本発明の機能性素子は、上述したパターン形成体の特性変化パターンに沿って機能性部が形成されたことを特徴とするものである。
【０１９３】
本発明の機能性素子は、上記パターン形成体の特性変化層上の特性が変化した特性変化パターンに沿って機能性部が形成されることから、容易に高精細な機能性部を形成することが可能となり、結果的に低コストな機能性素子とすることが可能となるのである。また、上記特性変化パターン内の特性変化の度合いが異なることから、例えば上記特性変化層が濡れ性変化層である場合には、機能性部形成用組成物を塗布することにより、その親液性の度合いに対応して、膜厚の厚い部分と薄い部分が形成される等、機能性部の形状等を制御することが可能となり、様々な用途に用いることが可能な機能性素子とすることができる。
【０１９４】
ここで機能性とは、光学的（光選択吸収、反射性、偏光性、光選択透過性、非線形光学性、蛍光あるいはリン光等のルミネッセンス、フォトクロミック性等）、磁気的（硬磁性、軟磁性、非磁性、透磁性等）、電気・電子的（導電性、絶縁性、圧電性、焦電性、誘電性等）、化学的（吸着性、脱着性、触媒性、吸水性、イオン伝導性、酸化還元性、電気化学特性、エレクトロクロミック性等）、機械的（耐摩耗性等）、熱的（伝熱性、断熱性、赤外線放射性等）、生体機能的（生体適合性、抗血栓性等）のような各種の機能を意味するものである。
【０１９５】
本発明における機能性部の形成方法は、上記特性変化パターンの特性の変化の種類により適宜選択させるものであるが、例えば上記特性変化層が濡れ性変化層である場合には、ディップコート、ロールコート、ブレードコート、スピンコート等の塗布手段、インクジェット、ディスペンサー等を含むノズル吐出手段等の手段を用いることが可能であり、本発明においては中でも、ノズル吐出手段を用いることが好ましい。上記ノズル吐出手段においては、目的とするパターン状に機能性部を形成する機能性部形成用組成物を塗布することが可能となり、より高精細に機能性部を形成することが可能となるからである。
【０１９６】
また、上記特性変化層が例えば分解除去層である場合には、インクジェット、ディスペンサー等を含むノズル吐出手段等の手段を用いることが好ましく、これにより分解除去層の凹凸を利用して、高精細な機能性部を形成することが可能となるからである。
【０１９７】
また、上記特性変化層が例えば密着変化層である場合には、上記方法の他に、蒸着法、無電界めっき等も用いることが可能であり、機能性部形成用組成物を成膜後、密着阻害領域に付着した機能性部形成用組成物を除去することにより、密着性良好領域にのみ機能性部形成用組成物を密着させることができ、機能性部を形成することが可能となるのである。
【０１９８】
ここで、機能性部形成用組成物の材料としては、溶剤型材料および非溶剤型の材料の材料どちらも用いることが可能であるが、本発明においては溶剤型の材料であることが好ましい。本発明における機能性部は、上記特性変化パターンに沿って機能性部の膜厚が異なるものであることが好ましく、溶剤型の材料を用いることにより、溶剤が揮発する際に、この機能性部内の膜厚の差を大きいものとすることが可能となるからである。
【０１９９】
ここで、本発明により形成される機能性素子として、好ましいものは上記機能性部が画素部であるカラーフィルタ、上記機能性部がレンズであるレンチキュラーレンズ、または上記機能性部が基板上に形成された四角錐状の液晶配向制御用突起物であるＭＶＡモード型の液晶表示装置、または上記機能性部が基板上に形成されたホログラム形成用部材であるホログラム等が挙げられる。
【０２００】
Ｃ．パターン形成体の製造方法
次に、本発明における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、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板と、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板とを、上記特性変化層および上記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後エネルギーを照射し、上記特性変化層上の特性が変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン工程を有するパターン形成体の製造方法であって、
上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なることを特徴とする方法である。
【０２０１】
本発明においては、上記特性変化層を有することにより、上記光触媒含有層側基板を用いて、特性変化層の特性が変化した特性変化パターンを形成することができ、また容易にその特性変化パターン内における特性変化の度合いを調整することが可能となるのである。
【０２０２】
ここで本発明のパターン形成体の製造方法においては、特性変化の度合いが異なる上記特性変化パターンの形成の方法として、フォトマスク等により透過するエネルギー量を調整する場合（以下、第一実施態様とする）、エネルギーの照射源における照射強度等を調整する場合（以下、第二実施態様とする）、または光触媒含有層側基板を調整する場合（以下、第三実施態様とする）の３つの実施態様がある。以下、それぞれの実施態様についてわけて詳しく説明する。
【０２０３】
１．第一実施態様
まず、本発明のパターン形成体の製造方法における第一実施態様について説明する。本発明のパターン形成体の製造方法における第一実施態様は、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板と、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板とを、上記特性変化層および上記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後エネルギーを照射し、上記特性変化層上の特性が変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン工程を有するパターン形成体の製造方法であって、上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なり、その特性変化の度合いが異なる特性変化パターンは、エネルギー照射の際に、フォトマスク等によりエネルギーの透過率を調整することにより形成されることを特徴とする方法である。
【０２０４】
本実施態様のパターン形成体の製造方法は、例えば図９に示すように、まず、基体５と、その基体５上に形成された光触媒含有層６とを有する光触媒含有層側基板７、および基材１と、基材１上に形成された特性変化層２とを有するパターン形成体用基板３を調整する（図９（ａ））。この際、パターン形成体用基板３は、基材１を有しないものであってもよい。
【０２０５】
次に、上記特性変化層２と、光触媒含有層６とを所定の間隔となるように、間隙をおいて配置した後、例えばフォトマスク８等を用いてエネルギー９を所定の方向から照射する（図９（ｂ））。このエネルギー９を照射する際、フォトマスク８におけるエネルギー透過率を調整する部分８′により、透過するエネルギー量が調整され、光触媒含有層５内の光触媒を活性化させるエネルギー、または直接特性変化層２に直接作用するエネルギーの量を特性変化パターン内で変化させることが可能となるのである。これにより、エネルギーが多量に照射された部分の特性変化の度合いを大きくすることができ、またエネルギーが少量照射された部分の特性変化の度合いを小さくすることが可能となり、特性変化層２上のエネルギー９が照射された部分の特性が変化した特性変化パターン４内において、特性変化の度合いが異なるパターン形成体とすることが可能なるのである（図９（ｃ））。
【０２０６】
ここで、エネルギーの透過率の調整は、上記の例ではフォトマスクによって行われたが、本実施態様においては、光触媒含有層側基板中にエネルギー透過率を調整する光触媒含有層側遮光部が形成され、この光触媒含有層側遮光部に特性変化パターンの形成が行われてもよく、またパターン形成体用基板中に、エネルギー透過率を調整する遮光部が形成され、この遮光部により特性変化の度合いが異なる特性変化パターンの形成が行われてもよい。
【０２０７】
ここで、本実施態様のパターン形成体の製造方法に用いられる特性変化層、基材、光触媒含有層側基板、光触媒含有層側基板の配置、エネルギー照射等については上述した「Ａ．パターン形成体」で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略し、ここでは、本実施態様に用いられるエネルギーの透過率を調整するフォトマスク等についてのみ説明する。
【０２０８】
本実施態様においては、フォトマスクや光触媒含有層側基板に用いられる光触媒含有層側遮光部、パターン形成体用基板に用いられる遮光部等により、エネルギーの透過率を調整することが可能である。
【０２０９】
ここで、フォトマスクを例として説明する。本実施態様に用いられるフォトマスクは、例えば図９（ｂ）に示すように、エネルギーを完全に透過させない遮光部分と、遮光部内に形成されたパターンの大きさ、遮光部内の光透過濃度等によりエネルギーの透過率が異なるように形成された部分８′とを有するものとすることができる。
【０２１０】
これにより、エネルギーが照射された際に、遮光部を透過するエネルギーを調整することが可能となり、上記光触媒含有層中の光触媒を励起するエネルギー、または直接特性変化層上に作用するエネルギーの量を調整することが可能となり、照射されたエネルギー量の多い領域と少ない領域との特性変化層上の特性変化の度合いを変化させることが可能となり、目的とするパターン形成体を製造することが可能となるのである。
【０２１１】
上記のようなエネルギー透過率を調整した遮光部の形成方法としては、特に限定されるものではなく、遮光部の形成面の特性や、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。
【０２１２】
例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成されてもよい。このパターニングの方法としては、クロムを蒸着する際に用いる蒸着用マスクの開口部の大きさ、配置密度により、クロム蒸着パターン内の透過濃度を制御する方法や、蒸着時間あるいは蒸着量により、蒸着する膜厚を制御する方法等を用いることができる。
【０２１３】
また、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であってもよい。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厚みとしては、０．５〜１０μｍの範囲内で設定することができる。このような樹脂製遮光部のパターニング方法としては、フォトレジスト法あるいは塗布法により、形成するドットの大きさ、配置密度により樹脂製遮光部内の透過濃度を制御する方法や、フォトレジスト法あるいは塗布法により付着膜厚を制御する方法、銀塩写真法にて連続した光透過濃度階調を形成する手法等を用いることができる。
【０２１４】
また、光触媒含有層側基板の光触媒含有層遮光部またはパターン形成体用基板における遮光部により、エネルギーの透過量を調整する場合においても、同様に形成することが可能である。
【０２１５】
ここで、本実施態様においては、エネルギー照射の方向は、上述したエネルギーの透過量を調整するフォトマスク等の部材により適宜選択され、例えば光触媒含有層側遮光部によりエネルギーの透過量を調整する場合には、光触媒含有層側からエネルギー照射することが必要である。また、パターン形成体用基板の遮光部によりエネルギーの透過量を調整する場合には、パターン形成体用基板側からエネルギー照射することが必要である。
【０２１６】
２．第二実施態様
次に、本発明におけるパターン形成体の製造方法の第二実施態様について説明する。本発明におけるパターン形成体の製造方法の第二実施態様は、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板と、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板とを、上記特性変化層および上記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後エネルギーを照射し、上記特性変化層上の特性が変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン工程を有するパターン形成体の製造方法であって、上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なり、その特性変化の度合いが異なる特性変化パターンは、エネルギーの照射源における照射強度等を調整することを特徴とする方法である。
【０２１７】
本実施態様のパターン形成体の製造方法は、例えば図１０に示すように、まず、基体５と、その基体５上に形成された光触媒含有層６とを有する光触媒含有層側基板７、および基材１と、基材１上に形成された特性変化層２とを有するパターン形成体用基板３を調整する（図１０（ａ））。この際、パターン形成体用基板３は、基材１を有しないものであってもよい。
【０２１８】
次に、上記特性変化層２と、光触媒含有層６とを所定の間隔となるように、間隙をおいて配置した後、例えばフォトマスク８等を用いてエネルギー９を所定の方向から照射する（図１０（ｂ））。このエネルギー９を照射する際、エネルギーの照射源における照射強度を、照射する位置により変えることによって、光触媒含有層５内の光触媒を活性化させるエネルギー、または直接特性変化層２に作用するエネルギーの量を調整することが可能となるのである。これにより、エネルギー９が多量に照射された部分の特性変化の度合いを大きくすることができ、またエネルギー９が少量照射された部分の特性変化の度合いを小さくすることが可能となり、その特性変化パターン４内において、特性変化の度合いが異なるパターン形成体とすることが可能なるのである（図１０（ｃ））。
【０２１９】
ここで、本実施態様のパターン形成体の製造方法に用いられる特性変化層、基材、光触媒含有層側基板、光触媒含有層側基板の配置等については上述した「Ａ．パターン形成体」で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略し、ここでは、本実施態様に用いられるエネルギーの照射についてのみ説明する。
【０２２０】
本実施態様においては、上記光触媒含有層側基板およびパターン形成体用基板を、光触媒含有層および特性変化層を所定の間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギーを照射する。この際、例えばエネルギー源からの照射強度を調整することにより、光触媒含有層中の光触媒を励起させるエネルギー、または直接特性変化層の特性変化に寄与するエネルギーの量を調整し、特性変化層上に形成された特性変化パターン内における特性変化の度合いを調整するのである。これにより、エネルギーが多量に照射された領域の特性変化の度合いを大きくすることができ、またエネルギーが少量照射された領域の特性変化の度合いを小さくすることが可能となり、特性変化パターン内における特性変化の度合いを異なるパターン形成体を製造することが可能となるのである。
【０２２１】
また、本実施態様においては、照射時間を調整することによって、照射時間が長い部分の特性変化の度合いを大きく、また照射時間が短い部分の特性変化の度合いを小さくすることが可能である。
【０２２２】
また、本実施形態においては、照射強度の異なる複数の照射源を用いることによって、照射強度が高い照射源にて照射した部分の特性変化の度合いを大きく、また照射強度の低い照射源にて照射した部分の特性変化の度合いを低くすることが可能である。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
本実施態様においては、レーザ等を用いてパターン上に描画照射する場合が、特にエネルギー源の照射強度や照射時間を調整することが容易であることから好ましい。
【０２２６】
上述したようなエネルギー照射が終了すると、光触媒含有層側基板が特性変化層との配置位置から離され、これにより図１０（ｃ）に示すように特性変化パターン４が形成され、その特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なるパターン形成体となるのである。
【０２２７】
３．第三実施態様
次に、本発明のパターン形成体用基板の製造方法における第三実施態様について説明する。本発明のパターン形成体用基板の製造方法における第三実施態様は、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、特性が変化する特性変化層を有するパターン形成体用基板と、光触媒を含有する光触媒含有層および基体を有する光触媒含有層側基板とを、上記特性変化層および上記光触媒含有層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後エネルギーを照射し、上記特性変化層上の特性が変化した特性変化パターンを形成する特性変化パターン工程を有するパターン形成体の製造方法であって、上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なり、その特性変化の度合いが異なる特性変化パターンは、光触媒含有層側基板を調整することにより形成されることを特徴とする方法である。
【０２２８】
ここで、本実施態様のパターン形成体の製造方法に用いられる特性変化層、基材、光触媒含有層側基板の配置、エネルギー照射等については上述した「Ａ．パターン形成体」で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略し、ここでは、本実施態様に用いられる光触媒含有層側基板についてのみ説明する。
【０２２９】
本実施態様に用いられる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光触媒含有層側基板は、少なくとも光触媒含有層と基体とを有するものであり、また、光触媒含有層内の膜厚が異なる光触媒含有層側基板である場合と、光触媒含有層表面に凹凸を有する光触媒含有層側基板である場合とを挙げることができる。以下、これらの場合についてわけて説明する。
【０２３０】
まず、光触媒含有層内の膜厚が異なる光触媒含有層側基板について説明する。光触媒含有層内の膜厚が異なる光触媒含有層側基板とは、例えば図１１に示すように、基体５上に形成された光触媒含有層６内における膜厚が異なり、特性変化層２と対向させてエネルギー照射するものである。なお、後述するように、光触媒含有層表面に凹凸が形成されていてもよい。
【０２３１】
ここで、光触媒含有層側基板における光触媒含有層の膜厚を異なるものとした場合、光触媒含有層は、通常膜厚が厚くなることにより、低波長側（高エネルギー側）の光の透過率が低下する。これにより、上記光触媒含有層に、上記光触媒含有層側基板側からエネルギーを照射した際に、光触媒含有層表面の光触媒の活性化に寄与するエネルギー量、または直接特性変化層表面に到達し、特性変化に寄与するエネルギーが減少する。このエネルギー量が減少する原因としては、光触媒含有層内部に、光触媒が多量に存在すると、光触媒による光の散乱や吸収が行われ、光触媒含有層表面に到達するエネルギーが減少するのである。
【０２３２】
この特性を利用して、光触媒含有層の膜厚の厚い部分と薄い部分とを形成することにより、光触媒含有層の膜厚が厚い部分の特性変化の度合いを小さくすることができ、また光触媒含有層の膜厚が薄い部分の特性変化の度合いを大きくすることが可能となるのである。
【０２３３】
このような光触媒含有層側基板の形成方法としては、例えば基体上に凹凸を形成し、その基体上に光触媒含有層を形成する方法や、蒸着あるいはコーティングにおいて形成する場合に、異なる開口部を有するマスクを用い、複数回積層する方法や、コーティングにて形成する場合に、傾斜をもつように基板を配置し、レベリング、乾燥する方法や、乾燥速度を調整することにより乾燥硬化時の面内膜厚分布を制御する方法等が挙げられる。
【０２３４】
ここで、上記基材および光触媒含有層については、上述した「Ａ．パターン形成体の製造方法」で説明したものと同様のものを用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。
【０２３５】
次に、光触媒含有層表面に凹凸を有する光触媒含有層側基板である場合について説明する。光触媒含有層表面に凹凸を有する光触媒含有層側基板とは、例えば図１２に示すように、基体５上に形成された光触媒含有層６の膜厚が一定であり、かつ光触媒含有層６の膜厚がパターン状に凹凸を有するものである。これにより、特性変化層と対向させてエネルギー照射する際に、光触媒含有層６と特性変化層との距離が異なるようにすることが可能となるのである。
【０２３６】
上記光触媒含有層側基板を用いて、特性変化層の特性を変化させるエネルギーを照射した場合、特性変化層と光触媒含有層との距離が近い部分と遠い部分とが存在する。この際、例えば光触媒含有層と特性変化層との距離が遠い場合には、光触媒含有層中の光触媒の作用により活性化された例えば活性酸素種等が拡散等により、特性変化層表面に届き難くなり、特性変化層の特性変化に寄与する活性酸素種等が減少する。これにより、光触媒含有層と特性変化層との距離が近い場合と比較して、特性変化の度合いを低くすることができ、光触媒含有層と特性変化層との距離が遠い部分と近い部分との間で、形成された特性変化パターン内における特性変化の度合いを異なるものとすることが可能となるのである。
【０２３７】
このような光触媒含有層表面に凹凸を有する光触媒含有層側基板の形成方法としては、基体上に凹凸を形成し、その基体上に光触媒含有層を形成する方法や、蒸着あるいはコーティングにおいて形成する場合に、異なる開口部を有するマスクを用い、複数回積層する方法等を挙げることができる。
【０２３８】
ここで、上記基材および光触媒含有層については、上述した「Ａ．パターン形成体の製造方法」で説明したものと同様のものを用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。
【０２３９】
ここで、本実施態様におけるエネルギーの照射方向は、光触媒含有層側基板側から行われる必要がある。
【０２４０】
なお、本実施態様における光触媒含有層側基板は、光触媒含有層側遮光部およびプライマー層等を有していてもよく、この触媒含有層側遮光部およびプライマー層については、「Ａ．パターン形成体の製造方法」で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２４１】
４．その他
また、本発明においては、上述した特性変化層中の特性変化パターンが形成される領域内において、その特性変化層の組成を調整することにより、特性変化層の特性変化の度合いを異なるものとすることも可能である。
【０２４２】
この場合おいては、例えば特性変化層が、濡れ性変化層である場合に、その濡れ性変化層中に含有されるフッ素基の含有量を変えることにより、光触媒含有層側基板を用いて特性変化パターンを形成するパターン状にエネルギーを照射した場合、フッ素基の含有量が多い部分は、親液性に変化する割合が低く、またフッ素基の含有量が少ない部分は、親液性に変化する割合を高くすることが可能となる。これにより、形成されたパターン形成体の特性変化パターン内における特性変化の割合が異なるものとすることが可能となるのである。
【０２４３】
ここで、本実施態様のパターン形成体の製造方法に用いられる基材、光触媒含有層側基板、光触媒含有層側基板の配置、エネルギー照射等については上述した「Ａ．パターン形成体」で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２４４】
Ｄ．機能性素子の製造方法
次に、本発明における機能性素子の製造方法について説明する。
【０２４５】
本発明の機能性素子の製造方法は、上述したパターン形成体の製造方法により形成されたパターン形成体の、上記特性変化パターンに沿って、機能性部を形成する機能性部形成工程を有することを特徴とする方法である。
【０２４６】
上述した方法により形成されたパターン形成体は、特性変化層上に特性が変化した特性変化パターンが形成されており、その特性変化パターン内の特性変化の度合いが異なる。これにより、本発明の機能性素子の製造方法においては、上記特性変化パターンの特性の差を利用して、容易に高精細に機能性部を形成することが可能であり、また機能性部内において、例えば膜厚等が異なる機能性素子を形成することが可能となるのである。
【０２４７】
ここで、本発明における機能性部の種類や、機能性素子の製造方法等については、上述した「Ｂ．機能性素子」で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２４８】
Ｅ．カラーフィルタ
次に、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、上述した機能性素子の機能性部が画素部であることを特徴とするものである。本発明においては、上記機能性部が画素部であることにより、画素部を高精細に形成することが可能であり、また画素部の膜厚を調整することが可能となる。これにより、例えば画素部の膜厚が異なることにより、液晶表示装置とした際の透過する色調を調整することが可能となることから半透過型液晶表示装置用のカラーフィルタ等として用いること等が可能となり、様々な用途に用いることが可能となるのである。
【０２４９】
ここで、通常カラーフィルタにおける着色層は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で構成され、種々のパターン、例えばモザイク状、トライアングル状、ストライプ状等のパターンで形成されるものである。本実施態様の着色層においても、同様であり、このような着色層における着色パターン、着色面積は任意に設定することができる。
【０２５０】
また、本実施態様に用いられる着色層の材料としては、一般的にカラーフィルタの着色層として用いられる材料であれば、特に限定されるものではなく、一般的な着色層の材料として、顔料とバインダとその添加剤等により構成される。上記バインダの種類は、着色層の製造方法により変化するものであるが、一般的に着色層は顔料分散法により形成されることから、顔料分散法に必要とされる材料が好適に用いられる。また、画素部内の膜厚の差を大きくすることが容易であるという点から、上記材料は溶剤系であることが好ましい。
【０２５１】
Ｆ．レンチキュラーレンズ
次に、本発明のレンチキュラーレンズについて説明する。本発明のレンチキュラーレンズは、上述した機能性素子の機能性部がレンズであることを特徴とするものである。本発明においては、上記機能性部がレンズであることにより、レンズを高精細に形成することが可能であり、またレンズの膜厚を調整することが可能となる。これにより、目的とする形状のレンズを容易に形成することが可能となり、様々な用途に用いることが可能となるのである。
【０２５２】
ここで、本発明に用いられるレンズの材料としては、通常、レンチキュラーレンズのレンズとして用いることが可能な材料であれば、用いることが可能であり、また本発明においては、レンズ内の膜厚の差を大きくすることが容易であるという点から、上記材料は溶剤系であることが好ましい。
【０２５３】
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、本実施態様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実施態様の技術的範囲に包含される。
【０２５４】
【実施例】
（光触媒含有層側基板の形成）
フォトマスク表面に、テイカ（株）製の光触媒用酸化チタンコーティング剤ＴＫＣ３０１をコーティングし、３５０℃で３時間乾燥させ、光触媒含有層側基板を調整した。フォトマスクは、銀塩写真法を用いたエマルジョンマスクを使用した。フォトマスクのパターンとしては、１０μｍ幅のラインにて、横１００μｍピッチ、縦３００μｍピッチの格子状に形成された、完全に紫外線を遮断する遮光パターンと、前記遮光パターンにて囲まれたエリアに形成された階調遮光パターンにて構成した。前記階調遮光パターンは、前記エリアの中心部を最小の紫外線透過率を有する部分とし、前記エリアの中心部から端に向かうにつれ紫外線透過率が上昇、遮光パターンとの境界部において最大の紫外線透過率を有するような連続した濃度階調を有するパターンとした。
【０２５５】
（濡れ性変化層の形成）
次にフルオロアルキルシランが主成分であるＭＦ−１６０Ｅ（商品名、トーケムプロダクツ（株）製）０．４ｇに０．１Ｎ塩酸水３ｇを添加し１時間室温にて攪拌した溶液を、厚さ０．７ｍｍの、ブラックマトリクス付き石製ガラス基板上にスピンコーティングし、１５０℃で１０分間乾燥させた。これにより、基板上に撥液性を有する膜厚１μｍの特性変化層が形成された。このとき濡れ性変化層の臨界表面張力は２０ｍＮ／ｍであった。このとき、基板上のブラックマトリクスは膜厚０．１μｍのクロム製であり、２０μｍ幅のラインにて、横１００μｍピッチ、縦３００μｍピッチの格子状に形成されたものを使用した。
【０２５６】
（濡れ性階調パターン形成）
この濡れ性変化層表面に、光触媒含有層側基板を５０μｍのギャップをあけて配置し、光触媒含有層側基板側から超高圧水銀ランプにて露光した。露光量は３６５ｎｍにて２０００ｍＪであった。濡れ性変化層表面の階調露光されたエリアにおいては、前記エリアの中心部が表面エネルギーが最小であり、前記エリアの中心部から端部に向かい連続的に表面エネルギーが上昇し、前記エリアの端部において最大の表面エネルギーを有する、表面エネルギーの階調を有する領域となった。露光時の位置合わせに際しては、光触媒含有層側基板の遮光部の中心が、上記濡れ性変化層を形成した基板上のブラックマトリクスの中心に合うようアライメントをとった。
【０２５７】
（マイクロレンズ形成）
上記連続的に表面エネルギーの異なる領域の中心部分をめがけ、インクジェットヘッドよりマイクロレンズ形成用組成物を吐出した。このときマイクロレンズアレイ形成用組成物は、水溶性紫外線硬化型樹脂組成物（エステルアクリレート樹脂：荒川化学工業社製ＡＱ−９）９０重量部、硬化開始剤（チバスペシャリティケミカルズ製イルガキュア１１７３）５重量部、蒸留水５重量部により調整した。
【０２５８】
着弾したマイクロレンズ形成用組成物は連続的に表面エネルギーの異なる領域すなわち横９０μｍ、縦２９０μｍの領域のみに濡れ広がった。撥液性領域にまで塗れ広がることは無かった。
【０２５９】
このとき、マイクロレンズ形成用組成物の撥液性部分に対する接触角は６５゜、階調露光された紫外線透過率が最大の部分に対する接触角は１０゜であった。
【０２６０】
クリーンオーブンで１５０℃にて３０分間乾燥、硬化したところ、中心部の膜厚が１．５μｍであり、中心部から端部に向かうにつれ膜厚は上昇し、端においては膜厚２．０μｍとなる、凹形状を有するマイクロレンズアレイを形成した。
【０２６１】
【発明の効果】
本発明のパターン形成体は、上記特性変化層を有することから、その特性変化層の特性が変化した特性変化パターンを形成することが可能であり、またその特性変化パターン内における特性変化の度合いを異なるものとすることができるのである。また本発明のパターン形成体は、この特性の差を利用して、容易に機能性部を形成することが可能であり、上記特性変化パターン内における特性変化の度合いが異なることから、パターン形成体上に機能性部を形成する際に、容易にパターン形成体上の特性変化パターンに沿って膜厚等の異なる機能性部を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
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２】
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。
【図３】
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。
【図４】
本発明に用いられる光触媒含有層側基板の一例を示す概略断面図である。
【図５】
本発明に用いられる光触媒含有層側基板の他の例を示す概略断面図である。
【図６】
本発明に用いられる光触媒含有層側基板の他の例を示す概略断面図である。
【図７】
本発明に用いられる光触媒含有層側基板の他の例を示す概略断面図である。
【図８】
本発明に用いられる光触媒含有層側基板の他の例を示す概略断面図である。
【図９】
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１０】
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１１】
本発明に用いられる光触媒含有層側基板の他の例を示す概略断面図である。
【図１２】
本発明に用いられる光触媒含有層側基板の他の例を示す概略断面図である。
【図１３】
パターン形成体の従来技術を示す概略断面図である。
【図１４】
パターン形成体の従来技術を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  …  基材
２  …  特性変化層
３  …  パターン形成体用基板
４  …  特性変化パターン
５  …  基体
６  …  光触媒含有層
７  …  光触媒含有層側基板
８  …  フォトマスク
９  …  エネルギー
１０…  光触媒含有層側遮光部
１１…  プライマー層
【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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【図１３】
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【図１４】
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