(57)【要約】      （修正有）【課題】半透過型液晶表示装置に用いることが可能であり、かつ容易な工程で、着色層の膜厚が薄い場合にも、外光が反射する部分と、バックライトが透過する部分との膜厚が、均一になる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供する。【解決手段】濡れ性変化層２上にエネルギーを照射し、反射光用層パターンを形成する反射光用層パターン形成工程と、前記反射光用層パターンに前記反射光用層６を形成する反射光用層形成工程と、前記反射光用層が形成された前記濡れ性変化層上にエネルギーを照射し、着色層パターン７を形成する着色層パターン形成工程と、前記反射光用層を覆うように、前記着色層パターンに沿って前記着色層を形成する着色層形成工程とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。【選択図】      図１
2004151328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材と、前記透明基材上に形成された光触媒を含有し、かつ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、前記濡れ性変化層上の反射光が透過する領域に形成され、透明もしくは着色層より薄く着色された反射光用層と、前記反射光用層を覆うように形成された着色層とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、
前記濡れ性変化層上にエネルギーを照射し、反射光用層パターンを形成する反射光用層パターン形成工程と、
前記反射光用層パターンに前記反射光用層を形成する反射光用層形成工程と、
前記反射光用層が形成された前記濡れ性変化層上にエネルギーを照射し、着色層パターンを形成する着色層パターン形成工程と、
前記反射光用層を覆うように、前記着色層パターンに沿って前記着色層を形成する着色層形成工程と
を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
反射光が透過する領域に形成された凸状の反射光用凸部を有する透明基材と、前記透明基材上に形成され、光触媒を含有し、かつ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、前記濡れ性変化層上に、前記反射光用凸部を覆うように形成された着色層とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、
前記濡れ性変化層上にエネルギー照射し、着色層パターンを形成する着色層パターン形成工程と、
前記反射光用凸部を覆うように、前記着色層パターンに沿って前記着色層を形成する着色層形成工程と
を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記濡れ性変化層上における４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、エネルギーが照射されていない部分において１０゜以上であり、かつ照射された部分において９゜以下の範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記濡れ性変化層が、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層であり、かつ少なくとも光触媒およびバインダを含有する光触媒含有層であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記光触媒含有層が、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４に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【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に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【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に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
前記濡れ性変化層が、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、前記光触媒処理層上に形成された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層である表面変化型濡れ性変化層と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３までのいずれかの請求項に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項９】
前記表面変化型濡れ性変化層が、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８に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１０】
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９記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１１】
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９または請求項１０に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１２】
前記濡れ性変化層が、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、前記光触媒処理層上に形成された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型濡れ性変化層であり、かつ前記分解除去型濡れ性変化層に対する液体の接触角と、前記分解除去型濡れ性変化層が分解除去されて露出した前記光触媒処理層に対する液体の接触角とが異なる層と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３までのいずれかの請求項に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】
前記分解除去型濡れ性変化層が、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１２に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１４】
前記光触媒が、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１３までのいずれかの請求項に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１５】
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１４に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１６】
前記反射光用層または前記反射光用凸部の膜厚を１とした場合に、前記着色層の膜厚が１〜５の範囲内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半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１７】
透明基材と、前記透明基材上に形成された光触媒を含有し、かつ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、前記濡れ性変化層上の反射光が透過する領域に形成され、透明もしくは着色層より薄く着色された反射光用層と、前記反射光用層を覆うように形成された着色層とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項１８】
反射光が透過する領域に形成された凸状の反射光用凸部を有する透明基材と、前記透明基材上に形成され、光触媒を含有し、かつ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、前記濡れ性変化層上に、前記反射光用凸部を覆うように形成された着色層とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項１９】
前記濡れ性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、表面の液体との接触角が低下するように濡れ性が変化し、かつ少なくとも光触媒およびバインダを含有する光触媒含有層であることを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項２０】
前記濡れ性変化層が、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、前記光触媒処理層上に形成された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層である表面変化型濡れ性変化層とからなる層であることを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項２１】
前記濡れ性変化層が、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、前記光触媒処理層上に形成された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型濡れ性変化層であり、かつ前記分解除去型濡れ性変化層に対する液体の接触角と、前記分解除去型濡れ性変化層が分解除去されて露出した前記光触媒処理層に対する液体の接触角とが異なる層とからなる層であることを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項２２】
前記反射光用層または前記反射光用凸部の膜厚を１とした場合に、前記着色層の膜厚が１〜５の範囲内であることを特徴とする請求項１７から請求項２１までのいずれかの請求項に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項２３】
請求項１７から請求項２２までのいずれかの請求項に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを有することを特徴とする半透過半反射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半透過型液晶表示装置に用いられる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半透過型液晶表示装置は、外光を利用して表示を行う従来の反射型カラー液晶表示装置に、バックライトを兼ね備え、周囲が暗い場合でもバックライトによる表示（透過表示）が行えるようにした液晶表示装置である。
【０００３】
半透過型液晶表示装置に、通常のカラーフィルタを用いた場合、外光による表示時においては、外光が二回カラーフィルタを通過する。また、バックライトによる表示時においては、バックライトが一回カラーフィルタを通過する。これにより、反射表示時と透過表示時との色特性が異なるという欠点を有していた。
【０００４】
そこで従来は、反射表示と透過表示との色特性を合わせるために、バックライトが透過する部分と、外光が反射する部分と、それぞれの別の色特性を有するカラーフィルタを形成する構成や、外光が反射する部分にピンホールを形成する構成がとられていた。
【０００５】
しかし、バックライトが透過する部分と外光が反射する部分と、別の色特性を有するカラーフィルタを形成する構成においては、工程数が２倍必要となり、また外光反射部分にピンホールを形成する構成においては、パターニングが困難である等の問題があった。
【０００６】
そこで、例えば図５に示すように、透明基材２１上の、外光２２が反射する部分２３に樹脂層２４等を設け、その上に着色層２５を設けることにより、外光２２が反射する部分２３の着色層２５の膜厚を、バックライト２６が透過する部分２７に対して２分の１にする構成等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、この方法においては、着色層の形成はレジスト法等により行なわれており、例えば図６に示すように、透明基材２１上に形成された着色層２５の膜厚が薄い場合には、樹脂層２４が設けられた外光が反射する部分２３の膜厚と、バックライトが透過する部分２７の膜厚とを、一定にすることが困難であった。このため、半透過型液晶表示装置を構成した際に、理想とする色特性を再現することが難しく、またカラーフィルタ上に形成したＩＴＯ等の透明電極が断線してしまうことや、ギャップが一定とならないこと等の問題があった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２９８２７１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のことから、半透過型液晶表示装置に用いることが可能であり、かつ容易な工程で、着色層の膜厚が薄い場合にも、外光が反射する部分と、バックライトが透過する部分との膜厚が、均一になる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の提供が望まれている。
【００１０】
【課題が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、透明基材と、上記透明基材上に形成された光触媒を含有し、かつ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、上記濡れ性変化層上の反射光が透過する領域に形成され、透明もしくは着色層より薄く着色された反射光用層と、上記反射光用層を覆うように形成された着色層とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、
上記濡れ性変化層上にエネルギーを照射し、反射光用層パターンを形成する反射光用層パターン形成工程と、
上記反射光用層パターンに上記反射光用層を形成する反射光用層形成工程と、
上記反射光用層が形成された上記濡れ性変化層上にエネルギーを照射し、着色層パターンを形成する着色層パターン形成工程と、
上記反射光用層を覆うように、上記着色層パターンに沿って上記着色層を形成する着色層形成工程と
を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供する。
【００１１】
本発明によれば、上記濡れ性変化層を有することにより、着色層を形成する際に、着色層パターン以外のエネルギー照射されていない濡れ性変化層上は撥液性であることから、着色層を形成する着色層形成物が付着せず、着色層パターン上のみに着色層形成物が留められる。これにより、着色層パターン上に所定の量の上記着色層形成物を塗布することにより、着色層パターン内に上記反射光用層を有していても、着色層形成物全体の膜厚を均一に形成することが可能となるのである。また、上記反射光用層と、その反射光用層を覆うように形成された着色層を有することにより、反射光用層上に形成された着色層の膜厚を調整することが可能となり、半透過型液晶表示装置として用いた際に、外光の反射表示と、バックライトによる透過表示との色特性を合わせることが可能となるのである。
【００１２】
さらに、本発明によれば、上記濡れ性変化層を有することから、反射光用層または着色層を形成する際に、反射光用層または着色層を形成するパターン状に濡れ性を変化させ、この濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等により反射光用層組成物や着色層形成物等を塗布することにより、高精細に反射光用層および着色層を形成することができるのである。
【００１３】
また、本発明は請求項２に記載するように、反射光が透過する領域に形成された凸状の反射光用凸部を有する透明基材と、上記透明基材上に形成され、光触媒を含有し、かつ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、上記濡れ性変化層上に、上記反射光用凸部を覆うように形成された着色層とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、
上記濡れ性変化層上にエネルギー照射し、着色層パターンを形成する着色層パターン形成工程と、
上記反射光用凸部を覆うように、上記着色層パターンに沿って上記着色層を形成する着色層形成工程と
を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供する。
【００１４】
本発明によれば、着色層を形成する際に、着色層パターン以外のエネルギー照射されていない濡れ性変化用層上は撥液性であることから、着色層を形成する着色層形成物は付着せず、着色層パターン上のみに着色層形成物が留められる。これにより、着色層パターン上に所定の量の上記着色層形成物を塗布した際、着色層パターン内に上記反射光用凸部を有していても、着色層形成物全体の膜厚を均一に形成することが可能となるのである。また、上記着色層パターン形成工程において、上記凸状の反射光用凸部と、その反射光用凸部を覆うように形成された上記着色層を有することにより、反射光用凸部上に形成された着色層の膜厚を調整することが可能となり、半透過型液晶表示装置として用いた際に、外光の反射表示と、バックライトによる透過表示との色特性を合わせることが可能となるのである。
【００１５】
さらに、本発明によれば、上記濡れ性変化層を有することから、着色層を形成する際に、着色層を形成するパターン状に濡れ性を変化させ、この濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等により着色層形成物等を塗布することにより、高精細に着色層を形成することができるのである。
【００１６】
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、上記濡れ性変化層上における４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、エネルギーが照射されていない部分において１０゜以上であり、かつ照射された部分において９゜以下の範囲内であることが好ましい。上記濡れ性変化層上におけるエネルギーが照射されていない部分である撥液性領域と、照射された部分である親液性領域との濡れ性が、上述したような範囲であることにより、親液性領域のみに、反射光用層形成物または着色層形成物を付着させることが可能となるからである。
【００１７】
上記請求項１から請求項３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４に記載するように、上記濡れ性変化層が、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層であり、かつ少なくとも光触媒およびバインダを含有する光触媒含有層であってもよい。本発明においては、上記濡れ性変化層が、上記光触媒含有層であることにより、エネルギー照射に伴い、光触媒含有層自体の光触媒の作用により、エネルギー照射された表面変化型濡れ性変化層の表面を親液性領域、エネルギー照射されていない表面変化型濡れ性変化層の表面を撥液性領域とすることが可能となることから、上記反射光用層または上記着色層を、表面の濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等により容易に形成することが可能となるからである。
【００１８】
上記請求項４に記載の発明においては、請求項５に記載するように、上記光触媒含有層が、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、光触媒含有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。このような特性を光触媒含有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。
【００１９】
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。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。
【００２０】
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。
【００２１】
上記請求項１から請求項３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、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、上記光触媒処理層上に形成された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層である表面変化型濡れ性変化層とからなる層であってもよい。
【００２２】
本発明においては、上記濡れ性変化層が上記光触媒処理層および上記表面変化型濡れ性変化層からなる層であることにより、エネルギー照射に伴い、光触媒処理層中の光触媒の作用により、隣接する表面変化型濡れ性変化層の表面の濡れ性を変化させることが可能であり、エネルギー照射された表面変化型濡れ性変化層の表面を親液性領域、エネルギー照射されていない表面変化型濡れ性変化層の表面を撥液性領域とすることが可能となることから、上記反射光用層または上記着色層を、表面の濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等により容易に形成することが可能となるからである。
【００２３】
上記請求項８に記載の発明においては、請求項９に記載するように、上記表面変化型濡れ性変化層が、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。本発明においては、上記表面変化型濡れ性変化層は、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光触媒処理層中の光触媒の作用により親液性となるといった特性が要求される。このような特性を光触媒処理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。
【００２４】
上記請求項９に記載の発明においては、請求項１０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。
【００２５】
上記請求項９または請求項１０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。
【００２６】
上記請求項１から請求項３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１２に記載するように、上記濡れ性変化層が、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、上記光触媒処理層上に形成された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型濡れ性変化層であり、かつ上記分解除去型濡れ性変化層に対する液体の接触角と、上記分解除去型濡れ性変化層が分解除去されて露出した上記光触媒処理層に対する液体の接触角とが異なる層とからなる層であってもよい。上記濡れ性変化層が、上記光触媒処理層と上記分解除去型濡れ性変化層とからなる層であることにより、エネルギー照射に伴い、光触媒処理層中の光触媒の作用により分解除去型濡れ性変化層が分解除去され、これにより露出した光触媒処理層と、分解除去型濡れ性変化層との液体との接触角が異なることから、表面の凹凸および濡れ性の差を利用して、容易にかつ高精細に、反射光用層または着色層を形成することが可能となるからである。
【００２７】
上記請求項１２に記載の発明においては、請求項１３に記載するように、上記分解除去型濡れ性変化層が、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。上記分解除去型濡れ性変化層が、上記のような膜であることにより、比較的強度の高い、欠陥のない膜を形成することが可能となるからである。
【００２８】
上記請求項１から請求項１３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１４に記載するように、上記光触媒が、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１５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。
【００２９】
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、上記反射光用層または上記反射光用凸部の膜厚を１とした場合に、上記着色層の膜厚が１〜５の範囲内であることが好ましい。上記着色層の膜厚が、上記範囲内より薄い場合には、上記濡れ性変化層上に形成されている上記着色層を一定の膜厚に形成することが困難となることから好ましくない。また、上記カラーフィルタの膜厚が、上記範囲内より厚い場合には、上記濡れ性変化層上に形成されている上記着色層の膜厚が厚くなり、製造効率やコストの面から好ましくないからである。
【００３０】
また、本発明は請求項１７に記載するように、透明基材と、上記透明基材上に形成された光触媒を含有し、かつ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、上記濡れ性変化層上の反射光が透過する領域に形成され、透明もしくは着色層より薄く着色された反射光用層と、上記反射光用層を覆うように形成された着色層とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【００３１】
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、上記濡れ性変化層を有することにより、着色層を形成する際、エネルギー照射されていない濡れ性変化層上は撥液性であることから、着色層を形成する着色層形成物は付着せず、エネルギー照射された親液性である濡れ性変化層上のみに着色層形成物が留められる。これにより、着色層パターン上に所定の量の上記着色層形成物を塗布した際に、上記反射光用層を有していても、着色層形成物全体の膜厚を均一に形成することが可能となるのである。また、上記反射光用層と、その反射光用層を覆うように形成された着色層を有することにより、反射光用層上に形成された着色層の膜厚を調整することが可能となり、半透過型液晶表示装置として用いた際に、外光の反射表示と、バックライトによる透過表示との色特性を合わせることが可能となるのである。さらに、上記濡れ性変化層の濡れ性の差を利用して、上記反射光用層および着色層を高精細に形成することが可能となるのである。
【００３２】
また、本発明は請求項１８に記載するように、反射光が透過する領域に形成された凸状の反射光用凸部を有する透明基材と、上記透明基材上に形成され、光触媒を含有し、かつ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、上記濡れ性変化層上に、上記反射光用凸部を覆うように形成された着色層とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【００３３】
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、上記濡れ性変化層を有することにより、着色層を形成する際、エネルギー照射されていない濡れ性変化層上は撥液性であることから、着色層を形成する着色層形成物は付着せず、エネルギー照射された親液性である濡れ性変化層上のみに着色層形成物が留められる。これにより、親液性である濡れ性変化層上に所定の量の上記着色層形成物を塗布した際、着色層パターン内に上記反射光用凸部を有していても、着色層形成物全体の膜厚を均一に形成することが可能となるのである。また、上記反射光用凸部と、その反射光用凸部を覆うように形成された着色層を有することにより、反射光用凸部上に形成された着色層の膜厚を調整することが可能となり、半透過型液晶表示装置として用いた際に、外光の反射表示と、バックライトによる透過表示との色特性を合わせることが可能となるのである。さらに、上記濡れ性変化層の濡れ性の差を利用して、着色層を高精細に形成することが可能となるのである。
【００３４】
上記請求項１７または請求項１８に記載の発明においては、請求項１９に記載するように、上記濡れ性変化層が、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、表面の液体との接触角が低下するように濡れ性が変化し、かつ少なくとも光触媒およびバインダを含有する光触媒含有層であってもよい。本発明においては、上記濡れ性変化層が、上記光触媒含有層であることにより、エネルギー照射に伴い、光触媒含有層自体の光触媒の作用により、エネルギー照射された光触媒含有層の表面を親液性領域、エネルギー照射されていない光触媒含有層の表面を撥液性領域とすることが可能となることから、上記反射光用層または上記着色層を、表面の濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等により容易に形成することが可能となるからである。
【００３５】
上記請求項１７または請求項１８に記載の発明においては、請求項２０に記載するように、上記濡れ性変化層が、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、上記光触媒処理層上に形成された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層である表面変化型濡れ性変化層とからなる層であってもよい。上記濡れ性変化層が、上記光触媒処理層と上記表面変化型濡れ性変化層とからなる層であることにより、エネルギー照射に伴う光触媒処理層中の光触媒の作用によって、隣接する表面変化型濡れ性変化層の表面の濡れ性を変化させ、エネルギー照射された表面変化型濡れ性変化層の表面を親液性領域、エネルギー照射されていない表面変化型濡れ性変化層の表面を撥液性領域とすることが可能となる。これにより、上記反射光用層または上記着色層を、表面の濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等により容易に形成することが可能となるからである。
【００３６】
上記請求項１７または請求項１８に記載の発明においては、請求項２１に記載するように、上記濡れ性変化層が、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、上記光触媒処理層上に形成された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型濡れ性変化層であり、かつ上記分解除去型濡れ性変化層に対する液体の接触角と、上記分解除去型濡れ性変化層が分解除去されて露出した上記光触媒処理層に対する液体の接触角とが異なる層とからなる層であってもよい。上記濡れ性変化層が、上記光触媒処理層と上記分解除去型濡れ性変化層とからなることにより、エネルギー照射に伴う光触媒処理層中の光触媒の作用により、分解除去型濡れ性変化層が分解除去され、これにより露出した光触媒処理層と、分解除去型濡れ性変化層との液体との接触角が異なることから、表面の凹凸および濡れ性の差を利用して、容易にかつ高精細に、反射光用層または着色層を形成することが可能となるからである。
【００３７】
上記請求項１７から請求項２１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２２に記載するように、上記反射光用層または上記反射光用凸部の膜厚を１とした場合に、上記着色層の膜厚が１〜５の範囲内であることが好ましい。上記着色層の膜厚が、上記範囲内より薄い場合には、上記濡れ性変化層上に形成されている上記着色層を一定の膜厚に保つことが困難となることから好ましくない。また、上記カラーフィルタの膜厚が、上記範囲内より厚い場合には、上記濡れ性変化層上に形成されている上記着色層の膜厚が厚くなり、製造効率やコストの面から好ましくないからである。
【００３８】
また、本発明は請求項２３に記載するように、請求項１７から請求項２２までのいずれかの請求項に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを有することを特徴とする半透過半反射型液晶表示装置を提供する。本発明によれば上記記載の膜厚が均一であり、容易な工程で製造可能であり、また着色層の膜厚が薄い場合にも外光反射部分の膜厚と、バックライト透過部分の膜厚とが、均一になる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを有することにより、透明電極が断線してしまう等の可能性が低く、ギャップが一定である高品質な半透過型液晶表示装置とすることが可能となるのである。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明は、半透過型液晶表示装置に用いられる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法および半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに関するものである。以下、それぞれわけて説明する。
【００４０】
Ａ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、光触媒を含有し、かつエネルギー照射に伴い、その光触媒の作用により濡れ性が変化する部材を用いる方法である。本発明においては、上記濡れ性が変化する部材を用いることにより、着色層を形成する際に、着色層が形成される着色層パターン以外のエネルギー照射されていない濡れ性変化層上を撥液性領域、着色層パターンを親液性領域とすることが可能となり、撥液性領域には着色層形成物は付着せず、親液性領域である着色層パターン上のみに着色層形成物が留められる。これにより、着色層パターン上に所定の量の上記着色層形成物を塗布した際、着色層パターン内に、例えば上記反射光用層等を有している場合であっても、着色層形成物全体の膜厚を均一に形成することが可能となるのである。
【００４１】
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、二つの実施態様がある。以下、それぞれの実施態様にわけて説明する。
【００４２】
１．第一実施態様
まず、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法における第一実施態様について説明する。本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法における第一実施態様は、
透明基材と、上記透明基材上に形成された光触媒を含有し、かつ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、上記濡れ性変化層上の反射光が透過する領域に形成され、透明もしくは着色層より薄く着色された反射光用層と、上記反射光用層を覆うように形成された着色層とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、
上記濡れ性変化層上にエネルギーを照射し、反射光用層パターンを形成する反射光用層パターン形成工程と、
上記反射光用層パターンに上記反射光用層を形成する反射光用層形成工程と、
上記反射光用層が形成された上記濡れ性変化層上にエネルギーを照射し、着色層パターンを形成する着色層パターン形成工程と、
上記反射光用層を覆うように、上記着色層パターンに沿って上記着色層を形成する着色層形成工程と
を有することを特徴とする方法である。
【００４３】
本実施態様におけるカラーフィルタの製造方法は、上記反射光用層を形成することにより、この反射光用層上を覆うように形成される着色層の膜厚を調整することが可能となり、半透過型液晶表示装置として用いた際に、外光の反射表示と、バックライトによる透過表示との色特性を合わせることが可能となるのである。
【００４４】
ここで、本実施態様の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法としては、例えば図１に示すように、透明基材１上に形成された濡れ性変化層２に、例えばフォトマスク３等を用いてエネルギー４を照射し（図１（ａ））、濡れ性変化層２上の濡れ性がパターン状に変化した反射光用層パターン５を形成する反射光用層パターン形成工程を行う（図１（ｂ））。
【００４５】
次に、上記工程により形成された反射光用層パターン５上に、例えばインクジェット法等により、反射光用層６を形成する反射光用層形成工程を行う（図１（ｃ））。この際、上記反射光用層パターン形成工程において、濡れ性変化層２上の濡れ性が変化していることから、この濡れ性の差を利用して、高精細な反射光用層６を形成することが可能となるのである。
【００４６】
次に、反射光用層６が形成された濡れ性変化層２に、例えばフォトマスク３等を用いて、エネルギー４を照射し（図１（ｄ））、濡れ性変化層２上の濡れ性が変化した着色層パターン７を形成する着色層パターン形成工程（図１（ｅ））を行う。
【００４７】
最後に、着色層パターン７に沿って、反射光用層６を覆うように、着色層８を形成する着色層形成工程を行う（図１（ｆ））。この際、上記着色層パターン形成工程により、濡れ性変化層２上の濡れ性が変化した着色層パターン７が形成されていることから、この濡れ性の差を利用して、高精細に着色層８を形成す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濡れ性変化層２は、撥液性であることから、着色層８を形成する着色層形成物等を塗布した際に、着色層形成物等が付着しない。これにより、着色層形成物は、液体との接触角が低下して親液性となった着色層パターン７上にのみ留められ、例えば反射光用層６上の着色層８が盛り上がること等がなく、着色層８の膜厚を均一に形成することが可能となるのである。
【００４８】
以下、上述した半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の各工程について説明する。
【００４９】
（１）反射光用層パターン形成工程
まず、本実施態様における反射光用層パターン形成工程について説明する。本実施態様における反射光用層パターン形成工程は、透明基材上に形成された光触媒を含有し、かつ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上にエネルギーを照射し、反射光用層パターンを形成する工程である。
【００５０】
本工程により、上記濡れ性変化層の濡れ性をパターン状に変化させることにより、後述する反射光用層形成工程において、この濡れ性の差を利用して、容易に反射光用層を形成することが可能となるのである。
【００５１】
以下、この反射光用層パターン形成工程の各構成について説明する。
【００５２】
（濡れ性変化層）
まず、本実施態様に用いられる濡れ性変化層について説明する。本実施態様に用いられる濡れ性変化層は、後述する透明基材上に形成され、光触媒を含有し、かつ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層であり、後述する反射光用層および着色層を形成することが可能な層であれば、特に限定されるものではない。
【００５３】
本実施態様に用いられる濡れ性変化層は中でも、エネルギー照射されていない部分、すなわち撥液性領域においては、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、１０゜以上、好ましくは表面張力３０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０゜以上、特に表面張力２０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０゜以上であることが好ましい。これは、エネルギー照射されていない部分が撥液性が要求される部分であることから、上記液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、例えば後述する反射光用層を形成する反射光用層形成物をインクジェット方式等により塗布して形成する場合等に、撥液性領域にも反射光用層形成物が付着する可能性があり、高精細に反射光用層形成物を形成することが困難となるからである。
【００５４】
また、上記濡れ性変化層は、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して、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９゜以下、好ましくは表面張力５０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０゜以下、特に表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０゜以下となるような層であることが好ましい。エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域における液体との接触角が高い場合は、後述する反射光用層形成物または着色層形成物の塗布に際して、親液性領域においても反射光用層形成物または着色層形成物をはじいてしまう可能性があり、親液性領域上に反射光用層または着色層をパターニングすることが難しくなる可能性があるからである。
【００５５】
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。
【００５６】
本実施態様における濡れ性変化層は、中でも、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層であり、かつ少なくとも光触媒およびバインダを含有する光触媒含有層である場合（以下、第一の態様とする）、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、その光触媒処理層上に形成された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層である表面変化型濡れ性変化層とからなる層である場合（以下、第二の態様とする）、または少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、その光触媒処理層上に形成された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型濡れ性変化層であり、かつ分解除去型濡れ性変化層に対する液体の接触角と、分解除去型濡れ性変化層が分解除去されて露出した光触媒処理層に対する液体の接触角とが異なる層とからなる層である場合（以下、第三の態様とする）であることが好ましい。以下、上記の各態様についてそれぞれ説明する。
【００５７】
ａ．第一の態様
まず、本実施態様における濡れ性変化層の第一の態様について説明する。本実施態様における濡れ性変化層の第一の態様は、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層であり、かつ少なくとも光触媒およびバインダを含有する光触媒含有層である。
【００５８】
本態様に用いられる光触媒含有層は、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層であり、かつ少なくとも光触媒およびバインダを含有する層であれば特に限定されるものではなく、これにより、エネルギー照射された部分を親液性領域、エネルギー照射されていない部分を撥液性領域とすることが可能となる。
【００５９】
本態様に用いられるエネルギー照射前の光触媒含有層、すなわち撥液性領域と液体との接触角、およびエネルギー照射後の光触媒含有層、すなわち親液性領域と液体との接触角は、上述した値であることが好ましい。
【００６０】
本態様に用いられる光触媒含有層は、この光触媒含有層中にフッ素が含有され、さらにこの光触媒含有層表面のフッ素含有量が、光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するように上記光触媒含有層が形成されていてもよく、またエネルギー照射による光触媒の作用により分解され、これにより光触媒含有層上の濡れ性を変化させることができる分解物質を含むように形成されていてもよい。
【００６１】
上述したような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。本態様においては、このキャリアが光触媒含有層内のバインダ化合物に作用を及ぼし、その表面の濡れ性を変化させるものであると考えられる。
【００６２】
以下、このような光触媒含有層を構成する、光触媒、バインダ、およびその他の成分について説明する。
【００６３】
（ｉ）光触媒
まず、本態様に用いられる光触媒について説明する。本態様に用いられる光触媒としては、光半導体として知られる例えば二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、および酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を挙げることができ、これらから選択して１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００６４】
本態様においては、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。
【００６５】
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。
【００６６】
光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径が５０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。
【００６７】
本態様に用いられる光触媒含有層中の光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。また、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【００６８】
（ｉｉ）バインダ
次に、本態様に用いられるバインダについて説明する。本態様においては、光触媒含有層上の濡れ性の変化をバインダ自体に光触媒が作用することにより行う場合（第１の形態）と、エネルギー照射による光触媒の作用により分解され、これにより光触媒含有層上の濡れ性を変化させることができる分解物質を光触媒含有層に含有させることにより変化させる場合（第２の形態）と、これらを組み合わせることにより行う場合（第３の形態）の三つ形態に分けることができる。上記第１の形態および第３の形態において用いられるバインダは、光触媒の作用により光触媒含有層上の濡れ性を変化させることができる機能を有する必要があり、上記第２の形態では、このような機能は特に必要ない。
【００６９】
以下、まず第２の形態に用いられるバインダ、すなわち光触媒の作用により光触媒含有層上の濡れ性を変化させる機能を特に必要としないバインダについて説明し、次に第１の形態および第３の形態に用いられるバインダ、すなわち光触媒の作用により光触媒含有層上の濡れ性を変化させる機能を有するバインダについて説明する。
【００７０】
上記第２の形態に用いられる、光触媒の作用により光触媒含有層上の濡れ性を変化させる機能を特に必要としないバインダとしては、主骨格が上記光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものであれば特に限定されるものではない。具体的には、有機置換基を有しない、もしくは多少有機置換基を有するポリシロキサンを挙げることができ、これらはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等を加水分解、重縮合することにより得ることができる。
【００７１】
このようなバインダを用いた場合は、添加剤としてエネルギー照射による光触媒の作用により分解され、これにより光触媒含有層上の濡れ性を変化させることができる分解物質を光触媒含有層中に含有させることが必須となる。
【００７２】
次に、上記第１の形態および第３の形態に用いられる、光触媒の作用により光触媒含有層上の濡れ性を変化させる機能を必要とするバインダについて説明する。このようなバインダとしては、主骨格が上記の光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものであって、光触媒の作用により分解されるような有機置換基を有するものが好ましく、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を挙げることができる。
【００７３】
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。
【００７４】
また、バインダとして、特にフルオロアルキル基を含有する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。
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ  ＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ  ＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）５（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）７（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）Ｃ２Ｈ４ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
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、光触媒含有層のエネルギー未照射部の撥液性が大きく向上し、反射光用層を形成する反射光用層形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】
2004151328.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ン化合物をバインダに混合してもよい。
【００７９】
（ｉｉｉ）分解物質
上記第２の形態および第３の形態においては、さらにエネルギー照射による光触媒の作用により分解され、これにより光触媒含有層上の濡れ性を変化させることができる分解物質を光触媒含有層に含有させる必要がある。すなわち、バインダ自体に光触媒含有層上の濡れ性を変化させる機能が無い場合、およびそのような機能が不足している場合に、上述したような分解物質を添加して、上記光触媒含有層上の濡れ性の変化を起こさせる、もしくはそのような変化を補助させるようにするのである。
【００８０】
このような分解物質としては、光触媒の作用により分解し、かつ分解されることにより光触媒含有層表面の濡れ性を変化させる機能を有する界面活性剤を挙げることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫＯＬ  ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができ、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。
【００８１】
また、界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ナイロン、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を挙げることができる。
【００８２】
（ｉｖ）フッ素の含有
また、本態様においては、光触媒含有層がフッ素を含有し、さらにこの光触媒含有層表面のフッ素含有量が、光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するように上記光触媒含有層が形成されていることが好ましい。
【００８３】
このような特徴を有する光触媒含有層であれば、エネルギーをパターン照射することにより、後述するように容易にフッ素の含有量の少ない部分からなるパターンを形成することができる。ここで、フッ素は極めて低い表面エネルギーを有するものであり、このためフッ素を多く含有する物質の表面は、臨界表面張力がより小さくなる。したがって、フッ素の含有量の多い部分の表面の臨界表面張力に比較してフッ素の含有量の少ない部分の臨界表面張力は大きくなる。これはすなわち、フッ素含有量の少ない部分はフッ素含有量の多い部分に比較して親液性領域となっていることを意味する。よって、周囲の表面に比較してフッ素含有量の少ない部分からなるパターンを形成することは、撥液性域内に親液性領域のパターンを形成することとなる。
【００８４】
したがって、このような光触媒含有層を用いた場合は、エネルギーをパターン照射することにより、撥液性領域内に親液性領域のパターンを容易に形成することができるので、例えばインクジェット法等により、反射光用層形成物または着色層形成物を塗布した場合に、親液性領域のみに高精細な反射光用層または着色層を形成することが可能となるからである。
【００８５】
上述したような、フッ素を含む光触媒含有層中に含まれるフッ素の含有量としては、エネルギーが照射されて形成されたフッ素含有量が低い親液性領域におけるフッ素含有量が、エネルギー照射されていない部分のフッ素含有量を１００とした場合に１０以下、好ましくは５以下、特に好ましくは１以下であることが好ましい。
【００８６】
このような範囲内とすることにより、エネルギー照射部分と未照射部分との親液性に大きな違いを生じさせることができる。したがって、このような光触媒含有層に、例えば反射光用層形成物または着色層形成物を付着させることにより、フッ素含有量が低下した親液性領域のみに正確に反射光用層又は着色層を形成することが可能となり、精度の良い半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを得ることができるからである。なお、この低下率は重量を基準としたものである。
【００８７】
このような光触媒含有層中のフッ素含有量の測定は、一般的に行われている種々の方法を用いることが可能であり、例えばＸ線光電子分光法（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，  ＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）とも称される。）、蛍光Ｘ線分析法、質量分析法等の定量的に表面のフッ素の量を測定できる方法であれば特に限定されるものではない。
【００８８】
また、本態様においては、光触媒として上述したように二酸化チタンが好適に用いられるが、このように二酸化チタンを用いた場合の、光触媒含有層中に含まれるフッ素の含有量としては、Ｘ線光電子分光法で分析して定量化すると、チタン（Ｔｉ）元素を１００とした場合に、フッ素（Ｆ）元素が５００以上、このましくは８００以上、特に好ましくは１２００以上となる比率でフッ素（Ｆ）元素が光触媒含有層表面に含まれていることが好ましい。
【００８９】
フッ素（Ｆ）が光触媒含有層にこの程度含まれることにより、光触媒含有層上における臨界表面張力を十分低くすることが可能となることから表面における撥液性を確保でき、これによりエネルギーをパターン照射してフッ素含有量を減少させたパターン部分における表面の親液性領域との濡れ性の差異を大きくすることができ、最終的に得られる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの精度を向上させることができるからである。
【００９０】
さらに、このような配線基板においては、エネルギーをパターン照射して形成される親インク領域におけるフッ素含有量が、チタン（Ｔｉ）元素を１００とした場合にフッ素（Ｆ）元素が５０以下、好ましくは２０以下、特に好ましくは１０以下となる比率で含まれていることが好ましい。
【００９１】
光触媒含有層中のフッ素の含有率をこの程度低減することができれば、反射光用層または着色層を形成するためには十分な親液性を得ることができ、上記エネルギーが未照射である部分の撥液性との濡れ性の差異により、反射光用層または着色層を精度良く形成することが可能となり、利用価値の高い半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを得ることができる。
【００９２】
（ｖ）光触媒含有層の製造方法
上述した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。
【００９３】
ｂ．第二の態様
次に、本実施態様における濡れ性変化層の第二の態様について説明する。本実施態様における濡れ性変化層の第二の態様は、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、上記光触媒処理層上に形成された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層である表面変化型濡れ性変化層とからなる層である。
【００９４】
本態様においては、光触媒処理層上に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表面変化型濡れ性変化層が形成されていることから、エネルギー照射によって、光触媒処理層中の光触媒が表面変化型濡れ性変化層に作用し、表面変化型濡れ性変化層上のエネルギー照射された部分を、液体との接触角が低下するように変化させることが可能となるのである。
【００９５】
ここで、表面変化型濡れ性変化層のエネルギー照射されていない液体との接触角、および表面変化型濡れ性変化層のエネルギー照射された親液性領域と液体との接触角は、上述した値であることが好ましい。以下、上記光触媒処理層および表面変化型濡れ性変化層について説明する。
【００９６】
（ｉ）光触媒処理層
本態様に用いられる光触媒処理層は、少なくとも光触媒を含有するものであり、光触媒処理層がバインダを有する場合は、上記第一実施態様で説明した光触媒含有層と同様であるので、ここでの説明は省略する。ただし、本態様においては、光触媒処理層上の濡れ性は特に変化する必要がないことから、バインダ自体に光触媒が作用することによる濡れ性の変化が生じない場合であっても、第一実施態様のように分解物質を光触媒処理層に含有させる必要がない。また、バインダを有する場合の光触媒処理層の製造方法は、上述した第一の態様と同様であるので、これについての説明も省略する。
【００９７】
一方、バインダを有さない場合の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。真空製膜法により光触媒処理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処理層とすることが可能であり、これにより表面変化型濡れ性変化層上の濡れ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表面変化型濡れ性変化層上の濡れ性を変化させることが可能となる。
【００９８】
また、光触媒のみからなる光触媒処理層の他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。
【００９９】
（ｉｉ）表面変化型濡れ性変化層
次に、本態様に用いられる表面変化型濡れ性変化層について説明する。
【０１００】
本態様に用いられる表面変化型濡れ性変化層は、上記光触媒処理層の作用により濡れ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、上述した第一の態様の光触媒含有層中のバインダと同様の材料で形成することが好ましい。なお、このように上記第一の態様の光触媒含有層中のバインダと同様の材料で形成した場合の表面変化型濡れ性変化層の材料および形成方法に関しては、上記第一の態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０１】
本態様において、この表面変化型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。
【０１０２】
本態様において上述した成分の表面変化型濡れ性変化層を用いることにより、隣接する光触媒処理層中の光触媒の作用により、上記成分の一部である有機基や添加剤の酸化、分解等の作用を用いて、エネルギー照射部分の濡れ性を変化させて親液性とし、エネルギー未照射部との濡れ性に大きな差を生じさせることができる。
【０１０３】
なお、この表面変化型濡れ性変化層には、上記第一の態様における光触媒含有層の説明中「フッ素の含有」の項で記載したものと同様にして同様のフッ素を含有させることができる。
【０１０４】
また、本態様においては、表面変化型濡れ性変化層中に光触媒を含有する必要がなく、この場合には、経時的に機能性部が光触媒の影響を受ける可能性を少なくすることが可能である。
【０１０５】
ｃ．第三の態様
次に、本実施態様における濡れ性変化層の第三の態様について説明する。本実施態様における濡れ性変化層の第三の態様は、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、上記光触媒処理層上に形成された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型濡れ性変化層であり、かつ上記分解除去型濡れ性変化層に対する液体の接触角と、上記分解除去型濡れ性変化層が分解除去されて露出した前記光触媒処理層に対する液体の接触角とが異なる層とからなる層である。
【０１０６】
本態様においては、上記光触媒処理層上に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型濡れ性変化層が形成されていることから、エネルギー照射によって、光触媒処理層中の光触媒が分解除去型濡れ性変化層に作用し、分解除去型濡れ性変化層上のエネルギー照射された部分を、分解除去することが可能となるのである。
【０１０７】
ここで、上記光触媒処理層については、上述した第二の態様に用いられる光触媒処理層と同様であるので、ここでの説明は省略し、本態様に用いられる分解除去型濡れ性変化層について、以下詳しく説明する。
【０１０８】
本態様に用いられる分解除去型濡れ性変化層は、エネルギー照射された際に光触媒処理層中の光触媒の作用により、エネルギー照射された部分が分解除去される層であり、かつこの分解除去型濡れ性変化層が、分解除去型濡れ性変化層が分解除去されて露出した光触媒処理層と比較して、液体との接触角が異なるものであれば、特に限定されるものではない。
【０１０９】
このように分解除去型濡れ性変化層は、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型濡れ性変化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。
【０１１０】
なお、この分解除去型濡れ性変化層は、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、分解除去型濡れ性変化層の材質によっては、洗浄工程等を行ってもよい。
【０１１１】
また、本態様に用いられる分解除去型濡れ性変化層は、凹凸を形成するのみならず、分解除去型濡れ性変化層と、この分解除去型濡れ性変化層が分解除去されて露出した光触媒処理層との液体との接触角が異なることから、撥液性領域と、親液性領域を形成することが可能となるのである。
【０１１２】
ここで、本態様に用いられる分解除去型濡れ性変化層は、上記の中でも、分解除去型濡れ性変化層が、露出した光触媒処理層と比較して、液体との接触角が高いことが好ましい。これにより、分解除去型濡れ性変化層が分解除去された領域を親液性領域、上記分解除去型濡れ性変化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、この濡れ性の差および凹凸を利用して、親液性領域のみに、反射光用層形成物または着色層形成物を塗布することが可能となり、高精細な反射光用層および着色層を形成することが可能となるのである。
【０１１３】
ここで、分解除去型濡れ性変化層、すなわち撥液性領域と液体との接触角、および光触媒処理層、すなわち親液性領域と液体との接触角は、上述した値であることが好ましい。
【０１１４】
本態様の分解除去型濡れ性変化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。
【０１１５】
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−ブロケット膜、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。
【０１１６】
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−ブロケット膜、および交互吸着膜について具体的に説明する。
【０１１７】
（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発明者らは知らないが、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材表面に吸着・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材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）の高分子が一層基材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。
【０１１８】
（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、基材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、これを適当な基材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。
【０１１９】
（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材上に吸着・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。
【０１２０】
また、分解除去型濡れ性変化層の膜厚としては、後述するエネルギー照射工程において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型濡れ性変化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。
【０１２１】
（透明基材）
次に、本実施態様に用いられる透明基材について説明する。本実施態様においては、上述した濡れ性変化層は透明基材上に形成される。
【０１２２】
このような透明基材としては、最終的に得られる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに応じて適宜選択されるものであり、この透明基材としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製７０５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに適している。本実施態様において、透明基材は通常透明なものを用いるが、反射性の透明基材や白色に着色した透明基材でも用いることは可能である。また、透明基材は、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。
【０１２３】
（その他）
また、本実施態様において、上記濡れ性変化層上または上記透明基材上に、必要に応じて遮光部（ブラックマトリックス）が形成されたものであってもよい。この遮光部の形成方法や種類等は特に限定されるものではなく、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する方法等を挙げることができる。
【０１２４】
また、上記遮光部としては、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であってもよく、本実施態様においては、樹脂性遮光部であってもよい。このような樹脂性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、一般的に金属薄膜を用いた場合より、厚さを高くすることが可能である。
【０１２５】
また、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。このような樹脂性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。
【０１２６】
本実施態様においては、樹脂性遮光部が、湿式法により容易に形成することができることから好ましいといえる。
【０１２７】
（エネルギーの照射）
本実施態様においては、上述した濡れ性変化層表面に、所定の方向からエネルギーをパターン照射することにより、上記濡れ性変化層表面に親液性領域と撥液性領域とからなる反射光用層パターンを形成する反射光用層パターン形成工程が行われる。
【０１２８】
なお、本実施態様でいうエネルギー照射（露光）とは、濡れ性変化層表面の濡れ性を変化させることが可能ないかなるエネルギー線の照射をも含む概念であり、可視光の照射に限定されるものではない。
【０１２９】
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、上述したように濡れ性変化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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
また、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、濡れ性変化層表面が、濡れ性変化層中自体に含有される光触媒の作用により濡れ性の変化が行われるのに必要な照射量とする。
【０１３３】
この際、濡れ性変化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、効率的な濡れ性の変化を行うことができる点で好ましい。具体的には３０℃〜８０℃の範囲内で加熱することが好ましい。
【０１３４】
本実施態様においては、透明基材側または濡れ性変化層側のどちらの方向からフォトマスクを介したパターンエネルギー照射もしくはレーザの描画照射が行われるかは、製造される半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにブラックマトリクスが形成されるか等により、適宜選択されるものである。
【０１３５】
このエネルギー照射により、例えば図１（ｂ）に示すように濡れ性変化層２上に、濡れ性が変化した反射光用層パターン５が形成される。
【０１３６】
（２）反射光用層形成工程
次に、反射光用層形成工程について説明する。本実施態様における反射光用層形成工程は、上述した反射光用層パターン形成工程により形成された反射光用層パターン上に、反射光用層を形成する工程である。
【０１３７】
本実施態様において、上記反射光用層形成パターンは、濡れ性変化層上の濡れ性が変化した部分であることから、容易な工程でこの濡れ性の差を利用して、高精細に反射光用層を形成することが可能となるのである。
【０１３８】
本実施態様における反射光用層とは、最終的に製造された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを、半透過型液晶表示装置に用いた際に、外光による反射表示と、バックライトによる透過表示との色特性を合わせるために形成される部位である。例えば図１（ｆ）に示すように、反射光用層６は、着色層８に覆われるように、かつ反射光が通過する領域に形成される。これにより、反射光が通過する着色層８の膜厚や色を調整することが可能となり、着色層８のみを透過するバックライトによる表示時の色特性と、外光が反射光用層６上の着色層８および反射光用層６を２回通過した際の、反射表示時の色特性を合わせることが可能となるのである。
【０１３９】
本実施態様における反射光用層は、透明であってもよいが、後述する着色層より薄く着色された層であってもよい。反射光用層は、後述する着色層に用いられる顔料と同様の顔料等を用いて、着色することが可能であり、この際、反射光用層の色を後述する着色層より薄い色することにより、反射光用層を通過した着色層のみを透過するバックライトによる表示時の色特性と、外光が反射光用層上の着色層および反射光用層を２回通過した際の、反射表示時の色特性を合わせることが可能となるのである。
【０１４０】
上記反射光用層形成物としては、一般的なカラーフィルタの着色層に用いられるバインダ、保護膜やスペーサとして用いられる材料を使用することが可能である。また、これらの材料に顔料が含有されていてもよい。
【０１４１】
このような反射光用層形成物の具体的な材料としては、紫外線硬化型材料、熱硬化型材料が挙げられる。
【０１４２】
紫外線硬化型材料としては、紫外線硬化型モノマーまたはオリゴマー、重合開始剤、溶媒、その他添加剤から構成される。紫外線硬化型モノマーまたはオリゴマーとしては、特に限定されるものではないが、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、シリコンアクリレート等のアクリル系、および不飽和ポリエステル／スチレン系、ポリエン／チオール系等の非アクリル系が挙げられる。硬化速度、物性選択の幅の広さからアクリル型が好ましい。アクリル型の代表例としては、単官能基のものとして、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルＥＯ付加物アクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートのカプロラクトン付加物、２−フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物アクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物にカプロラクトン付加したアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フルフリルアルコールのカプロラクトン付加物アクリレート、アクリロイルモルホリン、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート、３−メチル−５，５−ジメチル−１，３−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート等が挙げられ、また多官能基のものとしてヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン付加物ジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物、ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンのアセタール化合物のジアクリレート、２，２−ビス［４−（アクリロイロキシジエトキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（アクリロイロキシジエトキシ）フェニル］メタン、水添ビスフェノールエチレンオキサイド付加物のジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド付加物トリアクリレート、グリセリンプロピレンオキサイド付加物トリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートペンタアクリレート混合物、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物アクリレート、トリス（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、２−アクリロイロキシエチルオスフェート等が挙げられる。
【０１４３】
また、重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ミヒラーケトン系、ベンジル系、ベンゾイン系、ベンゾインエーテル系、ベンジルジメチルケタール、ベンゾインベンゾエート系、α−アシロキシムエステル等のカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類等のイオウ化合物、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィノキシド等のリン化合物等が挙げられる。
【０１４４】
熱硬化型材料としては、紫外線硬化型樹脂、溶媒、その他添加剤から構成される。熱硬化型の樹脂としては、特に限定されるものではないが、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、メチルフタレート単独重合体または共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ジエチルグリコールビスアリルカーボネート、アクリロニトリル／スチレン共重合体、ポリ（−４−メチルペンテン−１）等が挙げられる。
【０１４５】
また、上記反射光用層の形成方法としては、上記反射光用層パターンに、上記反射光用層形成物を付着させることが可能な方法であれば、特に限定されるものではなく、上述した濡れ性変化層の特性により適宜選択されるものであり、具体的には、ディップコート、ロールコート、ビードコート、スピンコート、エアドクターコート、ブレードコート、ナイフコート、ロッドコート、グラビアコート、ロータリースクリーンコート、キスコート、スロットオリフィスコート、スプレーコート、キャストコート、押し出し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を挙げることが可能である。
【０１４６】
ここで、本実施態様における反射光用層の膜厚は、目的とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの色特性により左右されるものではあるが、通常０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１４７】
また、本実施態様においては、後述する着色層形成工程において、上記反射光用層を覆うように着色層が形成されることから、上記反射光用層が親液性であることが好ましい。また、上記反射光用層を形成後、その表面を親液性とするように親液性処理を施してもよい。これにより、着色層を反射光用層上に均一に形成することが可能となるからである。
【０１４８】
（３）着色層パターン形成工程
次に、本実施態様における着色層パターン形成工程について説明する。本実施態様における着色層パターン形成工程は、上記反射光用層が形成された上記濡れ性変化層にエネルギー照射し、着色層パターンを形成する工程である。
【０１４９】
本工程を行うことにより、着色層を形成するパターン状に濡れ性変化層の濡れ性を変化させることが可能となり、後述する着色層形成工程において、その特性の差を利用して、高精細に着色層を形成することが可能となるのである。
【０１５０】
なお、本実施態様に用いられるエネルギー照射の方法については、上述した反射光用層パターン形成工程において、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。
【０１５１】
（４）着色層形成工程
次に、本実施態様における着色層形成工程について説明する。本実施態様における着色層形成工程は、上記反射光用層を覆うように、着色層パターンに沿って着色層を形成する工程である。
【０１５２】
本工程においては、上記着色層パターン形成工程により、濡れ性変化層上の濡れ性が変化した着色層パターンが形成されていることにより、この濡れ性の差を利用して、容易に高精細に着色層を形成することが可能となるのである。また、上記着色層パターン以外の部分には、着色層を形成する着色層形成物が付着しないことから、着色層形成物は上記着色層パターン状に留まる。これにより着色層形成物を所定の量塗布することにより、着色層パターン内に反射光用層を有していても、反射光用層上の着色層に段差が形成されること等のない、均一な膜厚で形成することが可能となるのである。
【０１５３】
また、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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
また、本実施態様の着色層の形成は、上述した反射光用層形成工程において、説明したものと同様の方法を用いることが可能であるが、本工程においては、中でも上記反射光用層を覆うように形成するということから、目的とする場所にのみ着色層形成物を塗布する、インクジェット法等を含むノズル吐出法であることが好ましく、中でもコスト等の面からインクジェット法であることが好ましい。これにより、高精細に着色層を形成することが可能となるからである。
【０１５６】
ここで、本実施態様においては、上述した反射光用層の膜厚を１とした場合に、着色層の膜厚が１〜５、中でも１〜３の範囲内となるように着色層が形成されることが好ましい。ここで、着色層の膜厚とは、上記濡れ性変化層上に形成された着色層の膜厚をいうこととする。
【０１５７】
この際、上記範囲内より着色層の膜厚が低い場合には、上記反射光用層が形成された上に形成される着色層全体の膜厚を均一に形成することが困難だからである。また、上記着色層の膜厚が、上記範囲内より厚い場合には、着色層の膜厚が厚く、製造効率やコストの面から好ましくないからである。
【０１５８】
２．第二実施態様
次に、本実施態様の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法における第二実施態様について説明する。本実施態様における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、
反射光が透過する領域に形成された凸状の反射光用凸部を有する透明基材と、上記透明基材上に形成され、光触媒を含有し、かつ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、上記濡れ性変化層上に、上記反射光用凸部を覆うように形成された着色層とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、
上記濡れ性変化層上にエネルギー照射し、着色層パターンを形成する着色層パターン形成工程と、
上記反射光用凸部を覆うように、上記着色層パターンに沿って上記着色層を形成する着色層形成工程と
を有することを特徴とするものである。
【０１５９】
本実施態様によれば、上記透明基材が反射光用凸部を有することにより、この反射光用凸部を覆うように形成される着色層の膜厚を調整することが可能となり、これにより半透過型液晶表示装置とした際に、外光による反射表示と、バックライトによる透過表示の色特性を合わせることが可能となるのである。また、上記透明基材上に上記濡れ性変化層が形成されていることから、着色層を形成する際に、着色層パターン以外のエネルギーが照射されていない濡れ性変化層上は撥液性領域であることから着色層形成物が付着せず、親液性領域のみに着色層形成物が留められ、反射光用層を覆うように形成された着色層全体の膜厚を一定にすることが可能となるのである。
【０１６０】
本実施態様の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、例えば図２に示すように、表面に凸状の反射光用凸部９が形成されている透明基材１およびその透明基材１上に形成された濡れ性変化層２に、例えばフォトマスク３等を用いて、着色層を形成するパターン状にエネルギー４を照射し（図２（ａ））、反射光用凸部９の周囲に濡れ性の変化した着色層パターン７を形成する着色層パターン形成工程を行う（図２（ｂ））。
【０１６１】
次に、この着色層パターン７の濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等により、高精細に着色層８を、反射光用凸部９を覆うように形成する着色層形成工程を行う（図２（ｃ））。ここで、上記着色層パターン７上に着色層形成物を例えばインクジェット法等により塗布した際に、着色層パターン７以外の濡れ性変化層２には、着色層形成物が付着せず、着色層パターン７上にのみ着色層形成物が留められる。これにより、例えば反射光用凸部９上の着色層８が盛り上がること等がなく、着色層８の膜厚を均一に形成することが可能となるのである。
【０１６２】
以下、上述した半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の各工程について説明する。
【０１６３】
（１）着色層パターン形成工程
本実施態様における着色層パターン形成工程は、反射光が透過する領域に形成された凸状の反射光用凸部を有する透明基材上に形成された、光触媒を含有し、かつ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上にエネルギー照射し、着色層パターンを形成する工程である。
【０１６４】
これにより、後述する着色層形成工程において、着色層の形成を容易に高精細に行うことを可能とするのである。
【０１６５】
ここで、濡れ性変化層およびエネルギー照射の方法等については、上述した第一実施態様の反射光用層パターン形成工程において、説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略し、上記反射光用凸部を有する透明基材について、以下説明する。
【０１６６】
本実施態様に用いられる透明基材は、反射光が透過する領域に形成された凸状の反射光用凸部を有するものである。本実施態様においては、このような透明基材の反射光が透過する領域に凸状の反射光用凸部が形成されていることにより、この反射光用凸部を覆うように形成される着色層の膜厚を調整することが可能となる。これにより半透過型液晶表示装置とした際に、反射光用凸部上の着色層を外光が２回通過した反射表示と、反射光用凸部が形成されていない部分の着色層を通過したバックライトによる透過表示との色特性を合わせることが可能となるのである。
【０１６７】
また、本実施態様における反射光用凸部の高さは、目的とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの色特性により左右されるものではあるが、通常０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１６８】
ここで、本実施態様に用いられる透明基材は、表面に凸状の反射光用凸部が形成が可能なものであれば、一般的にカラーフィルタに用いられる透明基材を用いることが可能である。
【０１６９】
具体的に用いられる材料としては、最終的に得られる半透過型液晶表示装置に応じて適宜選択されるものであり、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等を挙げることができる。
【０１７０】
また、上記反射光用凸部の形成方法としては、上記反射光用凸部を形成することが可能な方法であれば、例えばエッチング法等を用いることが可能であり、特に限定されるものではない。
【０１７１】
また、本形態において、透明基材は通常透明なものを用いるが、反射性の透明基材や白色に着色した透明基材でも用いることは可能である。また、透明基材は、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。
【０１７２】
なお、本実施態様においては、上記濡れ性変化層上、または上記透明基材上に遮光部（ブラックマトリックス）が形成されていてもよい。本実施態様に用いられる遮光部は、上述した第一実施態様の濡れ性変化層の項における遮光部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。
【０１７３】
（２）着色層形成工程
次に、本実施態様における着色層形成工程について説明する。本実施態様における着色層形成工程は、上述した着色層パターン形成工程により、形成された着色層パターンに、上述した反射光用凸部を覆うように、着色層を形成する工程である。
【０１７４】
本実施態様においては、上記着色層パターン形成工程により、上記濡れ性変化用層上の濡れ性が変化した着色層パターンが形成されていることにより、この濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等により高精細に着色層を形成することが可能となるのである。
【０１７５】
ここで、本実施態様における着色層形成工程については、上述した第一実施態様における着色層形成工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１７６】
Ｂ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
次に、本発明における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。本発明における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、光触媒を含有し、かつエネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する部材を用いたものであり、これにより、着色層を高精細に、かつ膜厚を均一に形成することが可能となるのである。本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタには、二つの実施態様がある。以下、それぞれの実施態様にわけて説明する。
【０１７７】
１．第一実施態様
まず、本発明における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおける第一実施態様について説明する。本実施態様における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、透明基材と、この透明基材上に形成された光触媒を含有し、かつ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、上記濡れ性変化層上の反射光が透過する領域に形成され、透明もしくは着色層より薄く着色された反射光用層と、上記反射光用層を覆うように形成された着色層とを有することを特徴とするものである。
【０１７８】
本実施態様における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、例えば図３に示すように、透明基材１と、この透明基材１上に形成された濡れ性変化層２と、その濡れ性変化層２上に反射光が透過する領域に形成された反射光用層６と、その反射光用層６を覆うように形成された着色層８とを有するものである。
【０１７９】
本実施態様によれば、上記反射光用層を有することにより、その反射光用層上に形成された着色層の膜厚を調整することが可能となり、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを半透過型液晶表示装置とした際に、外光が反射する反射光表示と、バックライトが透過するバックライト光表示との色特性を合わせることが可能となるのである。
【０１８０】
また、本実施態様における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、上記濡れ性変化層を有することにより、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により変化した濡れ性変化層上の濡れ性の差を利用して、高精細に上記反射光用層および上記着色層を形成することが可能となるのである。
【０１８１】
また、着色層形成時に、エネルギー照射されていない部分には、着色層を形成する着色層形成物が付着せず、例えばインクジェット法等により着色層形成物を塗布した際に、濡れ性の変化した領域のみに留まる。これにより、着色層形成物を所定の量塗付することにより、反射光用層上に段差等ができることのない、着色層の膜厚が一定の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタとすることが可能となるのである。以下、本実施態様における半透過型液晶表示装置の各構成について説明する。
【０１８２】
（濡れ性変化層）
まず、本実施態様に用いられる濡れ性変化層について説明する。本実施態様に用いられる濡れ性変化層は、透明基材上に形成され、光触媒を含有し、かつ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層であり、後述する反射光用層および着色層を形成することが可能な層であれば、特に限定されるものではない。本実施態様においては、上記濡れ性変化層の中でも、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層であり、かつ少なくとも光触媒およびバインダを含有する光触媒含有層である場合、少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、その光触媒処理層上に形成された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層である表面変化型濡れ性変化層とからなる層である場合、および少なくとも光触媒を含有する光触媒処理層と、その光触媒処理層上に形成された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型濡れ性変化層であり、かつ分解除去型濡れ性変化層に対する液体の接触角と、分解除去型濡れ性変化層が分解除去されて露出した光触媒処理層に対する液体の接触角とが異なる層とからなる層である場合であることが好ましい。
【０１８３】
本実施態様に用いられる濡れ性変化層および透明基材等については、上述した「Ａ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法」の反射光用層パターン形成工程の濡れ性変化層の項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。
【０１８４】
（反射光用層）
次に、本実施態様に用いられる反射光用層について説明する。本実施態様に用いられる反射光用層は、上記濡れ性変化層上に形成された層であり、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを、半透過型液晶表示装置に用いた際に、外光による反射表示と、バックライトによる透過表示との色特性を合わせるために形成される部位である。
【０１８５】
本実施態様に用いられる反射光用層は、上述した「Ａ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法」の反射光用層形成工程の項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。
【０１８６】
（着色層）
次に、本実施態様に用いられる着色層について説明する。本実施態様に用いられる着色層は、上記濡れ性変化層上に上記反射光用層を覆うように形成されている層であり、また、通常着色層は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成されるものであり、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、また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。
【０１８７】
ここで、上述した反射光用層の膜厚を１とした場合に、着色層の膜厚が１〜５、中でも１〜３の範囲内となるように、着色層が形成されることが好ましい。ここで、着色層の膜厚とは、上記濡れ性変化層上に形成された部分の着色層の膜厚をいうこととする。上記範囲内より着色層の膜厚が低い場合には、上記反射光用層が形成された上に形成される着色層全体の膜厚を均一に形成することが困難である。また、上記範囲内より着色層の膜厚が厚い場合には、カラーフィルタとしての光学特性面、製造効率およびコストの面から好ましくないからである。
【０１８８】
本実施態様に用いられる着色層は、上述した「Ａ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法」の着色層形成工程の項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。
【０１８９】
（半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ）
次に、本実施態様の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。本実施態様の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、上述した濡れ性変化層上にパターン状に形成された反射光用層と、その反射光用層を覆うように形成された着色層とを有するものであれば、特に限定されるものではなく、上述した濡れ性変化層上に着色層だけでなく、ブラックマトリックス、保護層、透明電極、または配向層等を有するものも含まれる。
【０１９０】
２．第二実施態様
次に、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおける第二実施態様について説明する。本実施態様における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、反射光が透過する領域に形成された凸状の反射光用凸部を有する透明基材と、前記透明基材上に形成され、光触媒を含有し、かつ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、この濡れ性変化層上に、反射光用凸部を覆うように形成された着色層とを有することを特徴とするものである。
【０１９１】
本実施態様における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、例えば図４に示すように、表面に凸状の反射光用凸部９が形成されている透明基材１と、その透明基材１上に形成された濡れ性変化層２と、上記反射光用凸部９を覆うように着色層８とが形成されたものである。
【０１９２】
本実施態様によれば、透明基材が上記反射光用凸部を有することにより、その反射光用凸部上に形成された着色層の膜厚を調整することが可能となり、半透過型液晶表示装置とした際に、外光が反射する反射光表示と、バックライトが透過するバックライト光表示との色特性を合わせることが可能となるのである。
【０１９３】
また、上記濡れ性変化層を有することにより、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により変化した濡れ性変化層上の濡れ性の差を利用して、高精細に上記着色層を形成することが可能となるのである。
【０１９４】
また、着色層形成時に、エネルギー照射されていない部分には、着色層を形成する着色層形成物が付着せず、濡れ性の変化した領域のみに留まることから、着色層形成物を所定の量塗付することにより、例えば反射光用凸部上に段差が形成されること等を防ぐことが可能となり、着色層の膜厚が一定な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタとすることが可能となるのである。以下、各構成にわけて説明する。
【０１９５】
（透明基材）
本実施態様に用いられる透明基材は、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを、半透過型液晶表示装置として用いた際に、反射光が透過する領域に形成された凸状の反射光用凸部を有するものである。
【０１９６】
ここで、本実施態様に用いられる透明基材については、上述した「Ａ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法」における第二実施態様の着色層パターン形成工程の項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。
【０１９７】
（濡れ性変化層）
次に、本実施態様に用いられる濡れ性変化層について説明する。本実施態様に用いられる濡れ性変化層は、上記反射光用凸部を有する透明基材上に形成される層であり、光触媒を含有し、かつ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層である。
【０１９８】
本実施態様に用いられる濡れ性変化層については、上述した第一実施態様の濡れ性変化層と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１９９】
（着色層）
次に、本実施態様に用いられる着色層について説明する。本実施態様に用いられる着色層は、上述した濡れ性変化用層上に、反射光用凸部を覆うように形成されている層であり、また、通常着色層は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成されるものであり、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、また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。
【０２００】
本実施態様における着色層については、上述した第一実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２０１】
（半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ）
次に、本実施態様における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。本実施態様における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、上述した反射光用凸部を有する透明基材と、その透明基材上に形成された濡れ性変化用層上と、その濡れ性変化層上に反射光用凸部を覆うように形成された上述した着色層とを有するものであれば、特に限定されるものではなく、上述した濡れ性変化用層上に着色層だけでなく、ブラックマトリックス、保護層、透明電極、または配向層等を有するものも含まれる。
【０２０２】
Ｃ．半透過型液晶表示装置
次に、本発明における半透過型液晶表示装置について説明する。本発明における半透過型液晶表示装置は、上述した半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを有する液晶表示装置であれば、特に限定されるものではなく、例えば、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと、このカラーフィルタに対向するアレイ基板と、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと上記アレイ基板との間に封入された液晶層と、上記アレイ基板上には、画素内にアルミニウム膜や銀膜等からなる反射膜が配置されている部分と配置されていない部分とを形成したもの等とすることができる。
【０２０３】
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。
【０２０４】
【実施例】
以下に実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
【０２０５】
（濡れ性変化層の形成）
イソプロピルアルコール３ｇ、フルオロアルキルシラン（トーケムプロダクツ（株）製；ＭＦ−１６０Ｅ（商品名）、Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−Ｎ−エチルパーフルオロオクタンスルホンアミドのイソプロピルエーテル５０重量％溶液）０．０６ｇ、酸化チタンゾル（石原産業（株）製；ＳＴＫ−０１（商品名））３ｇ、シリカゾル（日本合成ゴム（株）製；グラスカＨＰＣ７００２（商品名））０．６ｇ、およびアルキルアルコキシシラン（日本合成ゴム（株）製；ＨＰＣ４０２Ｈ（商品名））０．２ｇを混合し、１００℃で２０分間攪拌した。この溶液を、表面に格子状のブラックマトリクスが形成された厚さ０．７ｍｍの石英ガラス基板上にスピンコーティングし、１５０℃で２０分間乾燥した。これにより、基板上に界面張力が２０ｍＮ／ｍである膜厚０．２μｍの撥液性を有する濡れ性変化層が形成された。
【０２０６】
このとき使用したブラックマトリクスのパターンは幅１４μｍのラインが横１００μｍピッチ、縦３００μｍピッチにて格子状に形成されたものを使用した。
【０２０７】
（反射光用層パターン形成）
この濡れ性変化層表面に、フォトマスクを介して超高圧水銀ランプにて露光した。露光量は３６５ｎｍにて９００ｍＪであった。濡れ性変化層表面の露光された部分のみ親液性領域となった。このときフォトマスクは２０μｍ×２０μｍの開口部が、縦３００μｍピッチ、横１００μｍピッチにて、上記ブラックマトリクスの開口部の中央に配置されるように配列されたものを使用した。
【０２０８】
（反射光用層形成）
次に、上記反射光用層パターンの親液性領域をめがけ、インクジェットヘッドより反射光用層形成用インキを吐出した。着弾した反射光用層形成用インキは親液性領域すなわち２０μｍ×２０μｍの領域のみに濡れ広がり、撥液性部分にまで塗れ広がることは無かった。次にクリーンオーブンで１５０℃にて３０分間乾燥、硬化させることにより、膜厚０．５μｍの反射光用層を形成した。このとき使用した反射光用層形成用インキは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート中にエポキシ基を含有したアクリル系熱硬化型樹脂を溶解させた系にて構成されており、上記濡れ性変化層上の撥液性部分に対する接触角は５６゜、露光部分に対する接触角は１０゜であった。
【０２０９】
（着色層用パターンの形成）
上記反射光用層が形成された濡れ性変化層表面に、フォトマスクを介して超高圧水銀ランプにて露光した。露光量は３６５ｎｍにて９００ｍＪであった。これにより、濡れ性変化層表面の露光された部分のみ親液性領域となった。このときフォトマスクは９０μｍ×２９０μｍの開口部が、縦３００μｍピッチ、横１００μｍピッチにて格子状に配列されたものを使用した。また、露光時には、フォトマスクの遮光部が上記ブラックマトリクスのラインの中央に配置するように位置合わせを行った。
【０２１０】
（着色層の形成）
上記着色層用パターンの親液性部分をめがけ、一般的に用いられる着色層用インキ（赤、青、緑）をインクジェットヘッドより吐出した。着弾したインキは親液性領域の中央にある反射光用層を覆うように濡れ広がり、撥液性領域にまで塗れ広がることは無かった。このときインキ色配列は、横に赤、青、緑の順にて繰り返すように配置し、縦は同一の色となるよう配置した。これをクリーンオーブンで１５０℃にて３０分間乾燥、硬化させることにより、反射光用層を中央に覆うように形成された膜厚１μｍの赤、青、緑各色の着色層を形成した。このとき、着色層の表面は、反射光用層の膜厚に左右されることなく、一定の膜厚であった。
【０２１１】
（半透過型液晶表示用カラーフィルタ）
上記の手法にて作製した半透過型液晶表示用カラーフィルタの点灯試験を実施した結果、透過、反射とも良好な特性が得られた。
【０２１２】
【発明の効果】
本発明によれば、着色層を形成する際に、着色層パターン以外のエネルギー照射されていない濡れ性変化層上は撥液性であり、着色層を形成する着色層形成物は付着せず、着色層パターン上のみに着色層形成物が留められる。これにより、着色層パターン上に所定の量の上記着色層形成物を塗布した際、着色層パターン内に上記反射光用層を有している場合であっても、着色層形成物全体の膜厚を均一に形成することが可能となるのである。また、上記反射光用層と、その反射光用層を覆うように形成された着色層を有することにより、反射光用層上に形成された着色層の膜厚を調整することが可能となり、半透過型液晶表示装置として用いた際に、外光の反射表示と、バックライトによる透過表示との色特性を合わせることが可能となるのである。
【０２１３】
さらに、本発明によれば、上記濡れ性変化層を有することから、反射光用層または着色層を形成する際に、反射光用層または着色層を形成するパターン状に濡れ性を変化させ、この濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等により反射光用層組成物や着色層形成物等を塗布することにより、高精細に反射光用層および着色層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の他の例を示す工程図である。
【図３】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【図５】半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの従来技術を説明するための説明図である。
【図６】半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの従来技術を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  …  透明基材
２  …  濡れ性変化層
３  …  フォトマスク
４  …  エネルギー
５  …  反射光用層パターン
６  …  反射光用層
７  …  着色層パターン
８  …  着色層
９  …  反射光用凸部
【図１】
2004151328.tif 000004
【図２】
2004151328.tif 000005
【図３】
2004151328.tif 000006
【図４】
2004151328.tif 000007
【図５】
2004151328.tif 000008
【図６】
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