(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒含有層が表面に形成された透明基板の光触媒含有層側表面にストライプ状にエネルギーをパターン照射することにより、ストライプ状の親液性領域が形成され、この親液性領域にインクジェット装置でインクを塗布することにより画素部を形成する工程を少なくとも有するカラーフィルタの製造方法において、
前記インクジェット装置でインクを塗布する工程が、前記ストライプ状の親液性領域に対して平行方向に前記インクジェット装置のヘッドが相対的に動いてインクを塗布する工程であり、さらにこの工程で塗布されたインクがストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布される工程であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記インクをストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布する方法が、前記インクジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化させることにより行うことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記インクをストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布する方法が、前記ストライプ状の親液性領域の面積を変化させることにより行うことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記インクをストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布する方法が、前記インクジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化させ、さらに前記ストライプ状の親液性領域の面積を変化させることにより行うことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記インクジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化させる方法が、前記インクジェット装置のヘッドからのインクのドロップの数を変化させることにより行うことを特徴とする請求項２または請求項４記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記インクジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化させる方法が、インクジェット装置のヘッドからのインクのドロップの大きさを変化させることにより行うことを特徴とする請求項２または請求項４記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記インクジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化させる方法が、さらにインクジェット装置のヘッドからのインクのドロップの数を変化させることにより行うことを特徴とする請求項６に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
前記インクジェット装置が、ピエゾ方式のインクジェット装置であり、前記ピエゾ方式のインクジェット装置のピエゾ素子に対する電圧を変調させることにより、ヘッドからのインクのドロップの大きさを変化させることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項９】
前記インクジェット装置が、一つのストライプ状の親液性領域を塗布するために、吐出するインクにおけるドロップの大きさの異なる複数のヘッドを有するインクジェット装置であり、前記複数のヘッドから吐出するヘッドを選択することによりインクのドロップの大きさを変化させることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記ストライプ状の親液性領域の面積を変化させる方法が、前記ストライプ状の親液性領域の幅を変化させることにより行うことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１１】
前記ストライプ状の親液性領域の面積を変化させる方法が、前記ストライプ状の親液性領域の長手方向に所定の間隔をおいて親液性領域を区切る撥液性領域を形成し、この撥液性領域により区切られた親液性領域の長さを変化させることにより行うことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１２】
前記ストライプ状の親液性領域の面積を変化させる方法が、さらに前記ストライプ状の親液性領域の幅も変化させることにより行うことを特徴とする請求項１１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】
透明基板と、前記透明基板上に形成された光触媒含有層と、前記光触媒含有層上にストライプ状に形成された親液性領域上にインクを塗布して形成される画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、前記ストライプ状の親液性領域に塗布されるインクの幅がその長手方向に沿って変化するように形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１４】
透明基板と、前記透明基板上に形成された光触媒含有層と、前記光触媒含有層上にストライプ状に形成された親液性領域上にインクを塗布して形成される画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、前記ストライプ状の親液性領域に塗布されたインクが所定の間隔をおいて撥液性領域により区切られており、その間隔が変化するように形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１５】
透明基板と、前記透明基板上に形成された光触媒含有層と、前記光触媒含有層上にストライプ状に形成された親液性領域上にインクが塗布されて形成された画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、前記ストライプ状の親液性領域に塗布されるインクの幅がその長手方向に沿って変化するように形成され、さらに前記ストライプ状に形成された親液性領域上に塗布されたインクが所定の間隔をおいて撥液性領域により区切られており、その間隔が変化するように形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面の濡れ性をエネルギー照射により容易にパターン状に変化させることが可能な光触媒含有層を用い、この光触媒含有層上にインクジェット装置を用いて画素部を形成する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】
近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。しかしながら、このカラー液晶ディスプレイが高価であることから、コストダウンの要求が高まっており、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタに対するコストダウンの要求が高い。
【０００３】
カラーフィルタを効率的にかつ高品質に製造する方法として、エネルギーの照射により表面の濡れ性が変化する光触媒含有層を用いたカラーフィルタの製造方法が本発明者等により提案されている（例えば、特開平１１−３３７７２６号）。この方法によれば、光触媒とバインダーとを少なくとも有する光触媒含有層を透明基板上に塗布し、この光触媒含有層をパターン露光することにより親液性のパターンを形成し、この親液性のパターン上にインクを塗布することにより、画素部等を形成してカラーフィルタを製造するものである。
【０００４】
この親液性のパターン上にインクを塗布する方法としては、インクジェット装置を用いる方法を挙げることができる。このインクジェット装置を用いて例えばストライプ状の親液性領域にインクを塗布し画素部を形成する場合、通常ストライプ状に形成された親液性領域に沿ってインクジェット装置のヘッドを移動させ、このストライプ状の親液性領域内にインクを次々と塗布することにより画素部を形成する方法が採られる。
【０００５】
このような方法でカラーフィルタを製造した場合は、各ストライプ状の親液性領域に対して、インクジェット装置の一つのノズルが対応することになる。したがって、各ノズルにおける吐出量、すなわち吐出されるインクのドロップの大きさが一定でない場合は、各ストライプ状の親液性領域に形成される画素部の色の濃さ等にバラツキが生じる。一方、上述したように一つのストライプ状の親液性領域に対して一つのノズルが対応することから、ストライプ方向の色の濃さ等のバラツキはほとんど無い状態となる。このため、上記ストライプ間のバラツキが目立ってしまうことになり、カラーフィルタとした場合に色むらとされてしまうという問題点があった。この問題を解決する方法としては、ノズル間のインクの吐出量のバラツキを調整する方法が挙げられるが、この方法は現状では極めて困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、インクジェット装置を用いて、光触媒含有層上に形成されたストライプ状の親液性領域にインクを塗布して画素部を形成してカラーフィルタを製造する方法において、カラーフィルタ全体として見た場合に各画素部間の色の濃淡が目立たないカラーフィルタの製造方法を提供することを主目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は請求項１において、光触媒含有層が表面に形成された透明基板の光触媒含有層側表面にストライプ状にエネルギーをパターン照射することにより、ストライプ状の親液性領域が形成され、この親液性領域にインクジェット装置でインクを塗布することにより画素部を形成する工程を少なくとも有するカラーフィルタの製造方法において、上記インクジェット装置でインクを塗布する工程が、上記ストライプ状の親液性領域に対して平行方向に上記インクジェット装置のヘッドが相対的に動いてインクを塗布する工程であり、さらにこの工程で塗布されたインクがストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布される工程であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。
【０００８】
このように、ストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するようにインクを塗布することにより、ストライプ状に形成された画素部の長手方向にもムラが生じることになる。したがって、各ストライプの画素部間にインクジェット装置におけるノズル間の吐出量の差に基づく色ムラがあった場合でも、それを目立たなくすることが可能である。
【０００９】
上記請求項１に記載された発明においては、請求項２に記載するように、上記インクをストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布する方法が、上記インクジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化させることにより行うことも可能であり、また請求項３に記載するように、上記ストライプ状の親液性領域の面積を変化させることにより行うことも可能であり、さらには請求項４に記載するようにこれらを組み合わせて行うことも可能である。このような方法により、ストライプ状の画素部の長手方向に沿って色の濃淡を容易に形成することが可能となり、カラーフィルタ全体としての色むらが生じることを防止することが可能となるからである。
【００１０】
上記請求項２または請求項４に記載された発明において、上記インクジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化させる方法としては、請求項５に記載するように、インクジェット装置のヘッドからのインクのドロップ数を変化させることにより行う方法、また請求項６に記載するように、インクジェット装置のヘッドからのインクのドロップの大きさ変化させることにより行う方法、さらには、請求項７に記載するようにこれらを組み合わせる方法を挙げることができる。いずれの方法においても、インクジェット装置のヘッドを制御することにより容易に行うことが可能であり、容易にカラーフィルタ全体としての色むらを防止することができる。
【００１１】
上記請求項６または請求項７に記載された発明においては、請求項８に記載するように、上記インクジェット装置が、ピエゾ方式のインクジェット装置であり、上記ピエゾ方式のインクジェット装置のピエゾ素子に対する電圧を変調させることにより、ヘッドからのインクのドロップの大きさを変化させる方法であることが好ましい。このようにピエゾ素子に対する電圧を変調させる方法によりドロップの大きさを変化させれば、吐出されたインクのドロップの大きさを容易に制御することが可能となるからである。
【００１２】
一方、同様に請求項６または請求項７に記載された発明においては、請求項９に記載するように、上記インクジェット装置が、一つのストライプ状の親液性領域を塗布するために、吐出するインクにおけるドロップの大きさの異なる複数のヘッドを有するインクジェット装置であり、上記複数のヘッドから吐出するヘッドを選択することによりインクのドロップの大きさを変化させる方法であってもよい。例えば、吐出するインクのドロップの大きさを調整することが困難なインクジェット装置においては、このような方法により吐出するインクのドロップの大きさを制御することが可能となる。
【００１３】
また、上記請求項３または請求項４に記載された発明において、上記ストライプ状の親液性領域の面積を変化させる方法としては、請求項１０に記載するように、上記ストライプ状の親液性領域の面積を変化させる方法が、上記ストライプ状の親液性領域の幅を変化させることにより行う方法、請求項１１に記載するように、上記ストライプ状の親液性領域の長手方向に所定の間隔をおいて親液性領域を区切る撥液性領域を形成し、この撥液性領域により区切られた親液性領域の長さを変化させることにより行う方法、および請求項１２に記載するようにこれらの組合せによる方法であってもよい。光触媒含有層を露光する際のマスクの設計を変更することにより、ストライプ状の親液性領域の幅や、長さを容易に変更することが可能である。したがって、このような方法を採ることにより、容易にカラーフィルタ全体としての色むらを防止することが可能となる。
【００１４】
本発明は、さらに請求項１３に記載するように、透明基板と、上記透明基板上に形成された光触媒含有層と、上記光触媒含有層上にストライプ状に形成された親液性領域上にインクを塗布して形成される画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記ストライプ状の親液性領域に塗布されるインクの幅がその長手方向に沿って変化するように形成されていることを特徴とするカラーフィルタ、請求項１４に記載するように、透明基板と、上記透明基板上に形成された光触媒含有層と、上記光触媒含有層上にストライプ状に形成された親液性領域上にインクを塗布して形成される画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記ストライプ状の親液性領域に塗布されたインクが所定の間隔をおいて撥液性領域により区切られており、その間隔が変化するように形成されていることを特徴とするカラーフィルタ、さらには、請求項１５に記載するように、透明基板と、上記透明基板上に形成された光触媒含有層と、上記光触媒含有層上にストライプ状に形成された親液性領域上にインクが塗布されて形成された画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記ストライプ状の親液性領域に塗布されるインクの幅がその長手方向に沿って変化するように形成され、さらに上記ストライプ状に形成された親液性領域上に塗布されたインクが所定の間隔をおいて撥液性領域により区切られており、その間隔が変化するように形成されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。これらのカラーフィルタは、ストライプ状の親液性領域内に塗布されたインクに濃淡を有し、その結果、ストライプ状に並ぶ各画素部の長手方向に濃淡を有するものであるので、全体として色むらのないカラーフィルタとすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明のカラーフィルタの製造方法は、光触媒含有層が表面に形成された透明基板の光触媒含有層側表面にストライプ状にエネルギーをパターン照射することにより、ストライプ状の親液性領域が形成され、この親液性領域にインクジェット装置でインクを塗布することにより画素部を形成する工程を少なくとも有するカラーフィルタの製造方法において、上記インクジェット装置でインクを塗布する工程が、上記ストライプ状の親液性領域に対して平行方向に上記インクジェット装置のヘッドが相対的に動いてインクを塗布する工程であり、さらにこの工程で塗布されたインクがストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布される工程であることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、まず、透明基板上に少なくとも光触媒含有層が形成されており、さらにこの光触媒含有層表面がストライプ状にエネルギーがパターン照射されているものである。これらの各要素については、後で詳述する。
【００１７】
本発明においては、このように光触媒含有層上にストライプ状に形成された親液性領域内にインクジェット装置でインクを塗布して画素部を形成する工程が、上記親液性領域のストライプに対して平行方向にインクジェット装置のヘッドが相対的に動いてインクを塗布するものである。
【００１８】
図１は、この状態を示すもので、ヘッド１が、ストライプ状に形成された親液性領域２に対して平行方向に移動することにより、ヘッド１のノズル３から吐出されたインクのドロップが上記親液性領域２内に吐出される。
【００１９】
この際、上記インクジェット装置のヘッド１に形成された各ノズル３からのインクの吐出量にバラツキがある場合は、親液性領域２上に形成されたストライプ状の各画素部に濃淡が生じることになり、これが色むらとして非常に目立つことになる。したがって、このようなカラーフィルタは不良品とされ、カラーフィルタ製造に際しての歩留まりを低下させる要因となる。
【００２０】
本発明はこのような問題点を解決したもので、ストライプ状の均一な各画素部に濃淡があるため、この濃淡が目立つことになり不良品とされる点に着目し、このストライプ状の画素部の長手方向に濃淡を形成することにより、カラーフィルタ全体として見た場合にストライプ状の各画素部の濃淡が目立たなくなり不良品とされることが少なくなる。これによりカラーフィルタの製造に際しての歩留まりを向上させたものである。
【００２１】
なお、「ヘッドが相対的に動く」とは、インクの塗布に際してヘッドが固定され、透明基板が移動する場合、透明基板が固定されヘッドが動く場合、さらには両者が動く場合の全ての場合を含む旨である。
【００２２】
本発明において、インクをストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布する方法としては、大きく分けて以下の二つの方法を挙げることができる。
【００２３】
第１の方法としては、インクジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化させることにより行う方法であり、第２の方法としては、ストライプ状の親液性領域の面積を変化させることにより行う方法である。以下、第１の方法および第２の方法に分けて説明する。
【００２４】
１．第１の方法
本発明における第１の方法は、上述したように、インクジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化させることにより、インクをストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布する方法である。
【００２５】
ここで、インクの量を変化させる方法には、吐出するインクのドロップの大きさを変化させる方法と吐出するインクのドロップの数を変化させる方法との二つの方法が含まれる。以下、それぞれについて説明する。
【００２６】
ａ．インクのドロップの大きさを変化させる方法
インクジェット装置のヘッドのノズルからのインクのドロップの大きさを変化させる方法としては、一つのヘッドを用いて、そのノズルから吐出されるドロップの大きさを何らかの方法により調製する方法と、ノズルの開口の大きさの異なる複数のヘッドを用い、吐出するヘッドを選択することによりインクのドロップの大きさを変化させる方法の二つの方法を挙げることができる。
【００２７】
一つのヘッドを用い、そのヘッドから吐出されるドロップの大きさを調整する方法としては、特に限定されるものではないが、例えばインクジェット装置がピエゾ方式のインクジェット装置であり、このピエゾ方式のインクジェット装置のピエゾ素子に対する電圧を変調させることにより、各ノズルから吐出されるインクの大きさを変化させる方法を挙げることができる。
【００２８】
また、ノズルの開口の大きさの異なる複数のヘッドを用いる方法としては、一つのストライプ状の親液性領域を塗布するために、その親液性領域内にインクを吐出することができる位置にノズルが配されたヘッドを複数配置し、かつこの同一の親液性領域内にインクを吐出することができるノズルの開口の大きさがヘッド毎にそれぞれ異なるようにしたインクジェット装置を用いる方法が挙げられる。この方法によれば、インクを吐出するヘッドを適宜選択することにより、吐出されるインクの大きさを変化させることが可能となる。
【００２９】
本発明においては、吐出するインクのドロップの大きさをランダムに変化させることにより、ストライプ状の親液性領域に塗布されたインクに対し、ランダムに濃淡が形成される。したがって、吐出するノズル毎に吐出量が異なることによりストライプ毎に濃淡が生じこれが目立つことによる不具合を、このようにストライプ状の親液性領域に形成された画素部の長手方向に沿って濃淡を形成することにより目立たなくすることが可能となる。この際、各画素部の濃淡は、それぞれ別にランダムに制御されることが好ましい。各画素部が同じように濃淡を形成したのでは、今度はストライプ状の画素部の長手方向において濃淡が目立つことになり、不具合とされる可能性があるからである。
【００３０】
ｂ．インクのドロップの数を変化させる方法
吐出するインクのドロップの数を変化させる方法とは、ノズルから吐出されるインクの吐出回数を制御することにより親液性領域内に滴下されるインクのドロップの数を変化させ、これによりストライプ状の画素部の長手方向に濃淡を形成する方法である。この場合、所定の単位長さ当たりにおけるインクの量は一定にするように制御することが好ましい。このように制御することにより、各ストライプ状の親液性領域に形成された画素部がストライプ全体として濃淡を生じてしまうことを防止することができるからである。
【００３１】
この方法においても、上述した吐出するインクのドロップの大きさを変化させる場合と同様の理由から不具合を防止することが可能となる。また、同様の理由から各画素部の濃淡は、それぞれ別にランダムに制御されることが好ましい。
【００３２】
ｃ．インクのドロップの大きさを変化させる方法とインクのドロップの数を変化させる方法の組合せ
本発明においては、上述したインクのドロップの大きさを変化させる方法と、インクのドロップの数を変化させる方法とを組み合わせて用いることも可能である。この際のインクのドロップの大きさおよび数を変化させる方法に関しては、上述した方法を用いて行うことができる。このように両者を組み合わせて用いることにより、より画素部におけるインクの濃淡を明確に出すことが可能となる。
【００３３】
ｄ．その他
このようにインクジェット装置のヘッドからのインクのドロップ大きさまたは数を変化させ、またこの両者を組み合わせて変化させることにより、ヘッドのノズル毎の吐出量のバラツキによるストライプ状の画素部のムラを目立たなくすることができるのであるが、この場合に、さらにインクが塗布されるストライプ状の親液性領域に対し垂直に交差する撥液性領域（すなわち、光触媒含有層上の未露光部）を形成し、画素部間でインクが混ざらないようにしてもよい。このように、一つのストライプ状の親液性領域においてその長手方向の距離を短くすることにより、ストライプ状の画素部の長手方向において、濃淡をより明確につけることが可能となるからである。
【００３４】
なお、この撥液性領域は、遮光部（ブラックマトリックス）が形成されるカラーフィルタの場合は、遮光部上に形成されていることが好ましい。
【００３５】
２．第２の方法
本発明における第２の方法は、ストライプ状の親液性領域の面積を変化させることにより、形成されたストライプ状の画素部の長手方向に濃淡をつける方法である。この場合、上記ストライプ状の親液性領域の面積を変化させる方法としては、上記ストライプ状の親液性領域の幅を変化させる方法と、上記ストライプ状の親液性領域の長手方向に所定の間隔をおいて親液性領域を区切る撥液性領域を形成し、この撥液性領域により区切られた親液性領域の長さを変化させることにより行う方法とを挙げることができる。
【００３６】
ａ．親液性領域の幅を変化させる方法
親液性領域の幅を変化させることにより、親液性領域にインクを塗布し画素部を形成した際に濃淡を形成することができるのは、以下の理由によるものである。すなわち、カラーフィルタ上もしくは対向する基板上には遮光部（ブラックマトリックス）が形成されており、図２に示すように画素部はこの遮光部が形成されていない開口部４に形成されることになる。一方、親液性領域２は、この開口部４を覆うように形成されるものであり、親液性領域２の幅Ａは通常色抜けを防止するために開口部４の幅より広く形成される。この親液性領域の幅Ａをそのストライプに沿って変化させることにより、幅Ａを広くした場合は同じインク量で被覆する親液性領域の面積が大きくなることから、塗布されるインクの膜厚が薄くなる。一方、幅Ａを狭くした場合は同じインク量で被覆する親液性領域の面積が小さくなることからインクの膜厚は厚くなる。よって、親液性領域の幅Ａを変化させることのよりインクが硬化して形成される画素部に対して濃淡を設けることができるのである。
【００３７】
この場合、親液性領域２の幅Ａは少なくとも開口部２の幅より大きく形成されることが好ましい。一方、当然のことではあるが、隣接する開口部２を覆うほど幅広く形成することはできない。
【００３８】
上記親液性領域２の幅Ａの大きさはランダムに変化されることが好ましく、隣接する親液性領域２とは異なるパターンでランダムに変化されることが好ましい。同一のパターンで変化したのでは、このパターンが目立ってしまい、結果として不良品とされる可能性があるからである。
【００３９】
このように、ストライプ状の親液性領域の幅Ａをランダムに変化させることにより、上述した理由からストライプ状に形成された画素部の濃淡が、ストライプに沿ってランダムに変化する。したがって、例えインクジェット装置のノズル毎に吐出量が異なり、ストライプ状の画素部のストライプ毎の濃淡が目立つような場合であっても、画素部のストライプに沿ってランダムに濃淡が形成されることから、上記ストライプ毎の濃淡が目立たなくなり、得られるカラーフィルタの歩留まりを向上させることができる。
【００４０】
ｂ．親液性領域の長さを変化させる方法
親液性領域の長さを変化させる方法とは、具体的には図３に示すように、ストライプ状の親液性領域２を区切るように撥液性領域５を形成し、この撥液性領域５により区切られた親液性領域２の長さＢを変化させる方法である。ここで、この撥液性領域５は画素部となる開口部４と重ならない位置に形成され、カラーフィルタ側に遮光部（ブラックマトリックス）が形成される場合は、この遮光部上に通常形成されるものである。上記親液性領域の長さＢは、図３に示すように一つの開口部４を覆うように撥液性領域５により区切られ、形成されていてもよいが、これに限定されるものではなく複数の開口部４を覆うように撥液性領域５により区切られ、形成されたものであってもよい。
【００４１】
この親液性領域２の長さＢを変化させるためには、例えば上記撥液性領域５の幅を変化させる等の方法がある。このようにして親液性領域２の長さＢを変化させることにより、親液性領域２の長さＢが長い場合は同じインク量で被覆する親液性領域２の面積が大きくなることから、塗布されるインクの膜厚が薄くなる。一方、長さＢを狭くした場合は同じインク量で被覆する親液性領域の面積が小さくなることからインクの膜厚は厚くなる。よって、親液性領域の幅Ａを変化させることのよりインクが硬化して形成される画素部に対して濃淡を設けることができるのである。
【００４２】
親液性領域の長さを変化させる場合も、その幅を変化させる場合と同様に、ストライプ毎にランダムに長さの変化が設けられることが好ましい。統一したパターンで親液性領域の長さを変化させた場合は、このパターンが目立ってしまい不良品とされる可能性があるからである。
【００４３】
このように親液性領域の長さを変化させることにより、形成される画素部がそのストライプに沿ってランダムに濃淡を有することになり、上記親液性領域の幅を変化させる場合と同様の理由により得られるカラーフィルタの歩留まりを向上させることができる。
【００４４】
ｃ．親液性領域の幅と長さとの両方を変化させる方法
本発明においては、上記親液性領域の幅を変化させ、さらに長さをも変化させる方法を用いてもよい。このように両者を変化させることにより、親液性領域の面積を大きく変化させることができることから、より得られる画素部のインクの濃淡を設けることができるからである。
【００４５】
３．第１の方法と第２の方法との組合せ
本発明においては、上述した第１の方法、すなわちインクジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化させることにより、インクをストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布する方法と、第２の方法、すなわちストライプ状の親液性領域の面積を変化させることにより、形成されたストライプ状の画素部の長手方向に濃淡をつける方法とを組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００４６】
この場合は、第１の方法は上述したインクのドロップの数を変化させる方法であってもまたドロップの大きさを変化させる方法であっても、さらにはこれらの組合せであってもよく、また第２の方法は上述した親インク性領域の幅を変化させる方法であっても、親インク性領域の長さを変化させる方法であっても、さらにはこれらを組み合わせたモノであってもよい。
【００４７】
このように第１の方法と第２の方法を組み合わせることにより、得られる画素部のインクの濃淡をより大きくつけることが可能となり、各ノズルの吐出量のバラツキによって生じるストライプ間の濃淡のバラツキをより目立たなくすることが可能となり、最終的に得られるカラーフィルタの歩留まりを向上させることが可能となる。
【００４８】
４．各構成について
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法に用いられる各構成について、それぞれ説明する。
【００４９】
（光触媒含有層）
本発明において用いられる光触媒含有層は、少なくとも光触媒とバインダーとからなり、エネルギーの照射により液体との接触角が低下するように形成された層である。このように、露光（本発明においては、光が照射されたことのみならず、エネルギーが照射されたことをも意味するものとする。）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光触媒含有層を設けることにより、エネルギーのパターン照射等を行うことにより容易に濡れ性を変化させ、液体との接触角の小さい親液性領域とすることができ、例えば上記ストライプ状の画素部が形成される部分のみ容易に親液性領域とすることが可能となる。したがって、効率的にカラーフィルタが製造でき、コスト的に有利となるからである。なお、この場合のエネルギーとしては、通常紫外光を含む光が用いられる。
【００５０】
ここで、親液性領域とは、上記光触媒含有層において露光された領域であって液体との接触角が小さい領域であり、インクジェット装置によるインク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、上記光触媒含有層において未露光の領域であって液体との接触角が大きい領域であり、インクジェット装置によるインクに対する濡れ性が悪い領域をいうこととする。
【００５１】
上記光触媒含有層は、露光していない部分においては、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０度以上、好ましくは表面張力３０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０度以上、特に表面張力２０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０度以上であることが好ましい。これは、露光していない部分は、本発明においては撥液性が要求される部分であることから、液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、インクが残存する可能性が生じるため好ましくないからである。
【００５２】
また、上記光触媒含有層は、露光すると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１０度未満、好ましくは表面張力５０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０度以下、特に表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０度以下となるような層であることが好ましい。露光した部分の液体との接触角が高いと、この部分でのインクの広がりが劣る可能性があり、画素部での色抜け等が生じる可能性があるからである。
【００５３】
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。
【００５４】
本発明の光触媒含有層は、上述したように少なくとも光触媒とバインダとから構成されていることが好ましい。このような層とすることにより、光照射によって光触媒の作用で臨界表面張力を高くすることが可能となり、液体との接触角を低くすることができる。
【００５５】
また、本発明においてこのような光触媒含有層を用いた場合、この光触媒含有層が少なくとも光触媒とフッ素とを含有し、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てもよい。
【００５６】
このような特徴を有するカラーフィルタの製造方法においては、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、撥液性域内に親液性領域のパターンを形成することとなる。
【００５７】
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、この親液性領域のみに画素部等を形成することが容易に可能となり、品質の良好なカラーフィルタを製造することができる。
【００５８】
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において、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。
【００５９】
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画素部等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画素部等を形成することが可能となり、精度良くカラーフィルタを製造す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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
本発明においては、特に酸化チタンが、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。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、アナターゼ型の酸化チタンが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にある。
【００６３】
このようなアナターゼ型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。
【００６４】
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。また、光触媒の粒径が小さいほど、形成された光触媒含有層の表面粗さが小さくなるので好ましく、光触媒の粒径が１００ｎｍを越えると光触媒含有層の中心線平均表面粗さが粗くなり、光触媒含有層の非露光部の撥液性が低下し、また露光部の親液性の発現が不十分となるため好ましくない。
【００６５】
本発明のカラーフィルタは、上述したように光触媒含有層表面にフッ素を含有させ、この光触媒含有層表面にエネルギーをパターン照射することにより光触媒含有層表面のフッ素含有量を低下させ、これにより撥液性領域中に親液性領域のパターンを形成し、ここに画素部等を形成して得られるカラーフィルタであってもよい。この場合であっても、光触媒として上述したような二酸化チタンを用いることが好ましいが、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。
【００６６】
フッ素（Ｆ）が光触媒含有層にこの程度含まれることにより、光触媒含有層上における臨界表面張力を十分低くすることが可能となることから表面における撥液性を確保でき、これによりエネルギーをパターン照射してフッ素含有量を減少させたパターン部分における表面の親液性領域との濡れ性の差異を大きくすることができ、最終的に得られるカラーフィルタの品質を向上させることができるからである。
【００６７】
さらに、このようなカラーフィルタにおいては、エネルギーをパターン照射して形成される親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。
【００６８】
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、画素部等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、画素部等を精度良く形成することが可能となり、品質の良好なカラーフィルタを得ることができる。
【００６９】
本発明において、光触媒含有層に使用するバインダは、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。
【００７０】
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。
【００７１】
具体的には、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロムシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−へキシルトリブロムシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−へキシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−へキシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デシルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−デシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラン；フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリｔ−ブトキシシラン；テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン；ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン；ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン；フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン；トリクロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシラン；ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ−ブトキシシラン；トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン��γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリｔ−ブトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン；および、それらの部分加水分解物；および、それらの混合物を使用することができる。
【００７２】
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、光触媒含有層の非露光部の撥液性が大きく向上し、遮光部用塗料やインクジェット方式用インクの付着を妨げる機能を発現する。
【００７３】
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。
【００７４】
【化１】
0004736181.tif 000002
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
本発明のカラーフィルタにおいては、このようにオルガノポリシロキサン等の種々のバインダを光触媒含有層に用いることができる。本発明においては、上述したように、このようなバインダおよび光触媒を含む光触媒含有層にフッ素を含有させ、エネルギーをパターン照射することにより光触媒含有層表面のフッ素を低減させ、これにより撥液性領域内に親液性領域を形成するようにしてもよい。この際、光触媒含有層中にフッ素を含有させる必要があるが、このようなバインダを含む光触媒含有層にフッ素を含有させる方法としては、通常高い結合エネルギーを有するバインダに対し、フッ素化合物を比較的弱い結合エネルギーで結合させる方法、比較的弱い結合エネルギーで結合されたフッ素化合物を光触媒含有層に混入させる方法等を挙げることができる。このような方法でフッ素を導入することにより、エネルギーが照射された場合に、まず結合エネルギーが比較的小さいフッ素結合部位が分解され、これによりフッ素を光触媒含有層中から除去することができるからである。
【００７８】
上記第１の方法、すなわち、高い結合エネルギーを有するバインダに対し、フッ素化合物を比較的弱い結合エネルギーで結合させる方法としては、上記オルガノポリシロキサンにフルオロアルキル基を置換基として導入する方法等を挙げることができる。
【００７９】
例えば、オルガノポリシロキサンを得る方法として、上記（１）として記載したように、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を得ることができる。ここで、この方法においては、上述したように上記一般式：
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種以上を、加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合することによりオルガノポリシロキサンを得るのであるが、この一般式において、置換基Ｙとしてフルオロアルキル基を有する珪素化合物を用いて合成することにより、フルオロアルキル基を置換基として有するオルガノポリシロキサンを得ることができる。このようなフルオロアルキル基を置換基として有する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、エネルギーが照射された際、光触媒含有層中の光触媒の作用により、フルオロアルキル基の炭素結合の部分が分解されることから、光触媒含有層表面にエネルギーを照射した部分のフッ素含有量を低減させることができる。
【００８０】
この際用いられるフルオロアルキル基を有する珪素化合物としては、フルオロアルキル基を有するものであれば特に限定されるものではないが、少なくとも１個のフルオロアルキル基を有し、このフルオロアルキル基の炭素数が４から３０、好ましくは６から２０、特に好ましくは６から１６である珪素化合物が好適に用いられる。このような珪素化合物の具体例は上述した通りであるが、中でも炭素数が６から８であるフルオロアルキル基を有する上記珪素化合物、すなわちフルオロアルキルシランが好ましい。
【００８１】
本発明においては、このようなフルオロアルキル基を有する珪素化合物を上述したフルオロアルキル基を有さない珪素化合物と混合して用い、これらの共加水分解縮合物を上記オルガノポリシロキサンとして用いてもよいし、このようなフルオロアルキル基を有する珪素化合物を１種または２種以上用い、これらの加水分解縮合物、共加水分解縮合物を上記オルガノポリシロキサンとして用いてもよい。
【００８２】
このようにして得られるフルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンにおいては、このオルガノポリシロキサンを構成する珪素化合物の内、上記フルオロアルキル基を有する珪素化合物が０．０１モル％以上、好ましくは０．１モル％以上含まれていることが好ましい。
【００８３】
フルオロアルキル基がこの程度含まれることにより、光触媒含有層上の撥液性を高くすることができ、エネルギーを照射して親液性領域とした部分との濡れ性の差異を大きくすることができるからである。
【００８４】
また、上記（２）に示す方法では、撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋することによりオルガノポリシロキサンを得るのであるが、この場合も同様に、上述した一般式中のＲ1，Ｒ2のいずれかもしくは両方をフルオロアルキル基等のフッ素を含有する置換基とすることにより、光触媒含有層中にフッ素を含ませることが可能であり、またエネルギーが照射された場合に、シロキサン結合より結合エネルギーの小さいフルオロアルキル基の部分が分解されるため、エネルギー照射により光触媒含有層表面におけるフッ素の含有量を低下させることができる。
【００８５】
一方、後者の例、すなわち、バインダの結合エネルギーより弱いエネルギーで結合したフッ素化合物を導入させる方法としては、例えば、低分子量のフッ素化合物を導入させる場合は、フッ素系の界面活性剤を混入する方法等を挙げることができ、また高分子量のフッ素化合物を導入させる方法としては、バインダ樹脂との相溶性の高いフッ素樹脂を混合する等の方法を挙げることができる。
【００８６】
本発明において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ＮＩＫＫＯＬＢＬ、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かでき、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。
【００８７】
また、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。
【００８８】
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。
【００８９】
上記光触媒含有層は、光触媒とバインダ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かできる。
【００９０】
（透明基板）
本発明のカラーフィルタの製造方法に用いられる透明基板としては、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、パイレックスガラス、合成石英板等の可とう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とう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。本発明において、透明基板は通常透明なものを用いるが、反射性の基板や白色に着色した基板でも用いることは可能である。また、透明基板は、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。
【００９１】
（インクジェット装置）
本発明に用いられるインクジェット装置としては、特に限定されるものではないが、帯電したインクを連続的に噴射し磁場によって制御する方法、圧電素子を用いて間欠的にインクを噴射する方法、インクを加熱しその発泡を利用して間欠的に噴射する方法等の各種の方法を用いたインクジェット装置を用いることができる。中でも、上記圧電素子（ピエゾ素子）を用いたインクジェット装置が好適に用いられる。
【００９２】
（画素部）
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、上記光触媒含有層に対してエネルギーをパターン照射することにより、画素部を形成する位置を親液性領域とし、ここに上述したような方法によりインクジェット装置を用いてインクを塗布して画素部を形成するところに特徴を有する。
【００９３】
このようなインクジェット装置により形成される画素部は、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成される。本発明において、画素部はストライプ状の画素部が好適に用いられる。また必要に応じてこのストライプ状の画素部は、開口部以外の場所、すなわち遮光部に該当する場所において区切られていてもよい。
【００９４】
そして、上述したようなインクジェット装置に用いられるインクとしては、大きく水性、油性に分類される。本発明においてはいずれのインクであっても用いることができる。本発明において好ましい溶剤としては、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートを主成分としたものや、インク反発性を向上させるためジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを主成分としたものが好適に用いられる。
【００９５】
本発明で用いられる水性インクには、溶媒として、水単独または水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒を用いることがきる。一方、油性インクにはへッドのつまり等を防ぐために高沸点の溶媒をベースとしたものが好ましく用いられる。このようなインクジェット方式のインクに用いられる着色剤は、公知の顔料、染料が広く用いられる。また、分散性、定着性向上のために溶媒に可溶・不溶の樹脂類を含有させることもできる。その他、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤などの界面活性剤；防腐剤；防黴剤；ｐＨ調整剤；消泡剤；紫外線吸収剤；粘度調整剤：表面張力調整剤などを必要に応じて添加しても良い。
【００９６】
また、通常のインクジェット方式のインクは適性粘度が低いためバインダ樹脂を多く含有できないが、インク中の着色剤粒子を樹脂で包むかたちで造粒させることで着色剤自身に定着能を持たせることができる。このようなインクも本発明においては用いることができる。さらに、所謂ホットメルトインクやＵＶ硬化性インクを用いることもできる。
【００９７】
本発明においては、中でもＵＶ硬化性インクを用いることが好ましい。ＵＶ硬化性インクを用いることにより、インクジェット方式により着色して画素部を形成後、ＵＶを照射することにより、素早くインクを硬化させることができ、すぐに次の工程に送ることができる。したがって、効率よくカラーフィルタを製造することができるからである。
【００９８】
このようなＵＶ硬化性インクは、プレポリマー、モノマー、光開始剤及び着色剤を主成分とするものである。プレポリマーとしては、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート、オリゴアクリレート、アルキドアクリレート、ポリオールアクリレート、シリコンアクリレート等のプレポリマーのいずれかを特に限定することなく用いることができる。
【００９９】
モノマーとしては、スチレン、酢酸ビニル等のビニルモノマー；ｎ−ヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマー；ジエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ヒドロキシピペリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリストールヘキサアクリレート等の多官能アクリルモノマーを用いることができる。上記プレポリマー及びモノマーは単独で用いても良いし、２種以上混含しても良い。
【０１００】
光重合開始剤は、イソブチルベンゾインエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、１−フェニル−ｌ，２−プロパジオン−２−オキシム、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ベンジル、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンゾフェノン、クロロチオキサントン、２−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、塩素置換ベンゾフェノン、ハロゲン置換アルキル−アリルケトン等の中から所望の硬化特性、記録特性が得られるものを選択して用いることができる。その他必要に応じて脂肪族アミン、芳香族アミン等の光開始助剤；チオキサンソン等の光鋭感剤等を添加しても良い。
【０１０１】
５．その他
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、その他必要に応じて種々のカラーフィルタを構成する部材を製造する工程を有するものであってもよい。
【０１０２】
（遮光部形成工程）
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、遮光部（ブラックマトリックス）を形成する遮光部形成工程を有するものであってもよい。この遮光部形成工程は、上述した画素部形成工程より前に行われてもよいし、画素部形成工程が行われた後に行われてもよい。
【０１０３】
このような遮光部形成工程としては、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る方法であってもよく、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。
【０１０４】
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遮光部を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。
【０１０５】
（保護層形成工程）
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、さらに画素部上に保護層を形成する保護層形成工程を行ってもよい。この保護層は、カラーフィルタを平坦化するとともに、画素部、あるいは、画素部と光触媒含有層に含有される成分の液晶層への溶出を防止するために設けられるものである。
【０１０６】
保護層の厚みは、使用される材料の光透過率、カラーフィルタの表面状態等を考慮して設定することができ、例えば、０．１〜２．０μｍの範囲で設定することができる。保護層は、例えば、公知の透明感光性樹脂、二液硬化型透明樹脂等の中から、透明保護層として要求される光透過率等を有するものを用いて形成することができる。
【０１０７】
６．カラーフィルタについて
本発明のカラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上に形成された光触媒含有層と、上記光触媒含有層上にストライプ状に形成された親液性領域上にインクを塗布して形成される画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記ストライプ状の親液性領域に塗布されるインクの幅がその長手方向に沿って変化するように形成されていることを特徴とするものである。
【０１０８】
このようにストライプ状の親液性領域に塗布されるインクの幅がその長手方向に沿って変化するように形成することにより、上述したようにインクの厚みを変化させることが可能となり、その結果画素部のインクの濃淡をそのストライプ方向に沿って変化させることができる。これにより、インクジェット装置のヘッドのノズルからのインクの吐出量にバラツキがあり、各ストライプのムラが目立つ場合であっても、このストライプに沿ったインクの濃淡のバラツキによりこの各ストライプのムラを目立たなくすることができ、最終的に得られるカラーフィルタの歩留まりを向上させることができる。
【０１０９】
ここで、上記親液性領域上に塗布されるインクの幅、すなわち親液性領域における幅の変化の割合としては、ヘッドのノズルからのインクの吐出量のバラツキによる色の濃淡のバラツキと同様のバラツキとなるような割合とすることが好ましい。一般に、ノズル間のインクの吐出量のバラツキは概ね５％程度とされていることから、本発明においては、画素部の大きさ等により大きく異なるものではあるが、最も狭い部分を１００とした場合に、最も幅の広い部分が、１０２〜１１０の範囲内、特に１０４〜１０６の範囲内であることが好ましい。
【０１１０】
本発明におけるその他の構成は、上述した説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１１】
また、本発明のカラーフィルタの他の実施態様としては、透明基板と、上記透明基板上に形成された光触媒含有層と、上記光触媒含有層上にストライプ状に形成された親液性領域上にインクを塗布して形成される画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記ストライプ状の親液性領域に塗布されたインクが所定の間隔をおいて撥液性領域により区切られており、その間隔が変化するように形成されているものを挙げることができる。この場合も上述したように、親液性領域を区切る撥液性領域の間隔を変化させることによりインクが塗布されている親液性領域の面積を変化させることが可能となり、これにより画素部のインクの濃淡をストライプに沿って変化させることが可能となり、上述したようにカラーフィルタの歩留まりを向上させることが可能となる。
【０１１２】
この場合、親液性領域を区切る撥液性領域は、上述したようにカラーフィルタ上もしくは対向基板上に形成された遮光部（ブラックマトリックス）と重なる位置に形成されるものであり、画素部となる開口部分には通常形成されない。この場合の撥液性領域の間隔、すなわち親液性領域の長さは、画素部の大きさにより異なるものではあるが、上記親液性領域の幅の場合と同様の理由により、通常最も短いものを１００とした場合に、１０２〜１１０の範囲内、特に１０４〜１０６の範囲内であることが好ましい。
【０１１３】
この場合もその他の構成は、上述した説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１４】
さらに、本発明においては、上記ストライプ状の親液性領域に塗布されるインクの幅がその長手方向に沿って変化するように形成され、さらに上記ストライプ状に形成された親液性領域上に塗布されたインクが所定の間隔をおいて撥液性領域により区切られており、その間隔が変化するように形成されているもの、すなわち、上述した二つのカラーフィルタが組み合わされたものであってもよい。
【０１１５】
ここで、上記親液性領域に塗布されたインクの幅、長さに関しては、上記説明と同様であるのでここでの説明は省略する。またその他の構成に関しても上述したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１６】
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。
【０１１７】
【発明の効果】
本発明においては、ストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するようにインクを塗布することにより、ストライプ状に形成された画素部の長手方向にもムラが生じることになる。したがって、各ストライプ状の画素部間にインクジェット装置のノズル間の吐出量の差に基づく色ムラがあった場合でも、それを目立たなくすることが可能である。これにより、カラーフィルタの製造に際しての歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット装置のヘッドがストライプ状の親液性領域に平行に移動してカラーフィルタを製造する方法の一例を示す概略平面図である。
【図２】本発明の一実施態様を説明するための概略平面図である。
【図３】本発明の他の実施態様を説明するための概略平面図である。
【符号の説明】
１…ヘッド
２…親液性領域
３…ノズル
４…開口部
【図１】
0004736181.tif 000003
【図２】
0004736181.tif 000004
【図３】
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