(57)【要約】【課題】  本発明は、着色層の白抜けや色ムラ等がない、高品質なカラーフィルタおよびその製造方法を提供することを主目的としている。【解決手段】  上記目的を達成するために、本発明は、基材と、前記基材上に形成された遮光材料および樹脂を含有する遮光部と、前記基材および前記遮光部を覆うように形成された光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層と、前記遮光部の開口部および前記遮光部の一部を被覆するように前記光触媒含有層上に形成された着色層とを有するカラーフィルタであって、  前記遮光部の膜厚をＸ、前記遮光部の開口部端部に形成された前記着色層の膜厚をＹ、前記着色層の中央部に位置する最大膜厚部の膜厚をＺとした場合に、Ｘ＜Ｙ＜Ｚであり、かつ前記着色層および前記遮光部が、０．１μｍ＜Ｚ‐Ｙ＜１．０μｍ、１．６μｍ＜Ｚ＜３．０μｍ、１．０μｍ＜Ｘ＜１．５μｍとな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。【選択図】  図１
2005283892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成された遮光材料および樹脂を含有する遮光部と、前記基材および前記遮光部を覆うように形成された光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層と、前記遮光部の開口部および前記遮光部の一部を被覆するように前記光触媒含有層上に形成された着色層とを有するカラーフィルタであって、
前記遮光部の膜厚をＸ、前記遮光部の開口部端部に形成された前記着色層の膜厚をＹ、前記着色層の中央部に位置する最大膜厚部の膜厚をＺとした場合に、Ｘ＜Ｙ＜Ｚであり、かつ前記着色層および前記遮光部が、
０．１μｍ＜Ｚ‐Ｙ＜１．０μｍ、
１．６μｍ＜Ｚ＜３．０μｍ、
１．０μｍ＜Ｘ＜１．５μｍ
とな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２】
基材上に、膜厚が１．０μｍ〜１．５μｍの範囲内となるように、遮光材料および樹脂を含有する遮光部を形成する遮光部形成工程と、
前記基材および前記遮光部を覆うように光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層を形成する光触媒含有層形成工程と、
前記光触媒含有層に、所定の方向からエネルギーを照射することにより、前記光触媒含有層表面の液体との接触角が低下した濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、
前記濡れ性変化パターン上に、インクジェット法により、前記光触媒含有層１μｍ２当たりに、１０ｆｌ（フェムトリットル）〜１００ｆｌの範囲内の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程と
を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色層をインクジェット方式で着色することにより得られる、カラー液晶ディスプレイに好適なカラーフィルタおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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】
このようなカラーフィルタにおいては、通常赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３原色の着色パターンを備え、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれの画素に対応する電極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶がシャッタとして作動し、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われるものである。
【０００４】
従来より行われているカラーフィルタの製造方法としては、例えば染色法が挙げられる。この染色法は、まずガラス基板上に染色用の材料である水溶性の高分子材料を形成し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る。これを３回繰り返すことによりＲ、Ｇ、およびＢのカラーフィルタ層を形成する。
【０００５】
また、他の方法としては顔料分散法がある。この方法は、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得る。さらにこの工程を３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、およびＢのカラーフィルタ層を形成する。
さらに他の方法としては、電着法や、熱硬化樹脂に顔料を分散させてＲ、Ｇ、およびＢの３回印刷を行った後、樹脂を熱硬化させる方法等を挙げることができる。しかしながら、いずれの方法も、Ｒ、Ｇ、およびＢの３色を着色するために、同一の工程を３回繰り返す必要があり、コスト高になるという問題や、工程を繰り返すため歩留まりが低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、基材上に、光触媒と、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材料とを含有する特性変化パターン形成用塗工液を用いて光触媒含有層を形成し、パターン状に露光することにより、特性が変化したパターンを形成し、着色層を形成するカラーフィルタの製造方法等が本発明者等において検討されてきた（特許文献１）。この方法によれば、上記光触媒含有層の特性を利用して、容易に着色層を形成することを可能とすることができる。
【０００７】
ここで、通常このようなカラーフィルタの着色層と着色層との間には、遮光部が形成される。上記遮光部の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等により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方法や、遮光性微粒子を感光性樹脂に含有させて、フォトリソグラフィー法等によりパターニングする方法等が挙げられる。
【０００８】
ここで、カラーフィルタに例えば金属薄膜からなる遮光部を用いた場合には、着色層の膜厚と比較して、遮光部の膜厚が薄く、例えば図４に示すように遮光部２の開口部の中心付近における着色層４の膜厚と比較して、遮光部２の近傍に形成された着色層４の膜厚が薄いものとなる。これにより、遮光部２の近傍の着色層４の色が薄く、白抜け等の原因となる場合があった。また逆に、着色層を形成する着色層形成用塗工液の盛り量が少ない場合等には、例えば図５に示すように、遮光部２近傍での着色層４の膜厚が厚くなり、色ムラ等の原因となる場合があった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−０７４９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、着色層の白抜けや色ムラ等がない、高品質なカラーフィルタおよびその製造方法の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、基材と、上記基材上に形成された遮光材料および樹脂を含有する遮光部と、上記基材および上記遮光部を覆うように形成された光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層と、上記遮光部の開口部および上記遮光部の一部を被覆するように上記光触媒含有層上に形成された着色層とを有するカラーフィルタであって、
上記遮光部の膜厚をＸ、上記遮光部の開口部端部に形成された上記着色層の膜厚をＹ、上記着色層の中央部に位置する最大膜厚部の膜厚をＺとした場合に、Ｘ＜Ｙ＜Ｚであり、かつ上記着色層および上記遮光部が、
０．１μｍ＜Ｚ‐Ｙ＜１．０μｍ、
１．６μｍ＜Ｚ＜３．０μｍ、
１．０μｍ＜Ｘ＜１．５μｍ
とな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。
【００１２】
本発明によれば、上記着色層の中央部に位置する最大膜厚部の膜厚Ｚと、遮光部の開口部端部における着色層の膜厚Ｙとの差が、上記の範囲内となるように着色層が形成されていることから、開口部端部において、着色層の白抜けや色ムラ等のない、高品質なカラーフィルタとすることができる。またさらに、本発明においては、上記光触媒含有層が形成されていることから、カラーフィルタを形成する際、この光触媒含有層に着色層を形成するパターン状にエネルギーを照射することによって、この着色層を形成する領域の表面の液体との接触角が低下したものとすることができる。したがって、この光触媒含有層上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着色層が形成されたものとすることができる。またこの際、着色層を形成する着色層形成用塗工液を、最適な盛り量で着色層を形成する領域に塗布することができ、上記の形状の着色層を容易に形成することができる、という利点も有する。
【００１３】
また、本発明は、基材上に、膜厚が１．０μｍ〜１．５μｍの範囲内となるように、遮光材料および樹脂を含有する遮光部を形成する遮光部形成工程と、
上記基材および上記遮光部を覆うように光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層を形成する光触媒含有層形成工程と、
上記光触媒含有層に、所定の方向からエネルギーを照射することにより、上記光触媒含有層表面の液体との接触角が低下した濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、
上記濡れ性変化パターン上に、インクジェット法により上記光触媒含有層１μｍ２当たりに、１０ｆｌ（フェムトリットル）〜１００ｆｌの範囲内の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程と
を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法も提供する。
【００１４】
本発明によれば、上記光触媒含有層にエネルギーを照射して、濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程を行うことから、上記着色層形成用塗工液塗布工程において、上記光触媒含有層の濡れ性の差を利用して、インクジェット法により上記の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができる。したがって、着色層の中央部における最大膜厚部の膜厚と、遮光部の開口部端部における着色層の膜厚との膜厚を少ないものとすることができ、白抜けや色ムラ等のない、高品質なカラーフィルタを製造することができるのである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、開口部端部において、着色層の白抜けや色ムラ等のない、高品質なカラーフィルタとすることができる。また、本発明においては、光触媒含有層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、目的とする形状に着色層が形成されたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、着色層をインクジェット方式で着色することにより得られる、カラー液晶ディスプレイに好適なカラーフィルタおよびその製造方法に関するものである。以下、それぞれについてわけて説明する。
【００１７】
Ａ．カラーフィルタ
まず、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、基材と、上記基材上に形成された遮光材料および樹脂を含有する遮光部と、上記基材および上記遮光部を覆うように形成された光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層と、上記遮光部の開口部および上記遮光部の一部を被覆するように上記光触媒含有層上に形成された着色層とを有するカラーフィルタであって、
上記遮光部の膜厚をＸ、上記遮光部の開口部端部に形成された上記着色層の膜厚をＹ、上記着色層の中央部に位置する最大膜厚部の膜厚をＺとした場合に、Ｘ＜Ｙ＜Ｚであり、かつ上記着色層および上記遮光部が、
０．１μｍ＜Ｚ‐Ｙ＜１．０μｍ、
１．６μｍ＜Ｚ＜３．０μｍ、
１．０μｍ＜Ｘ＜１．５μｍ
となるように形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明のカラーフィルタは、例えば図１（ａ）に示すように、基材１と、その基材１上に形成された遮光部２と、基材１および遮光部２を覆うように形成された光触媒含有層３と、その光触媒含有層３上に形成された着色層４とを有するものであり、例えば図１（ｂ）に示すように、遮光部２の膜厚をＸ、遮光部２の開口部端部に形成された着色層４の膜厚をＹ、着色層４の中央部において、着色層４の膜厚が最大となる最大膜厚部の膜厚をＺとした場合のＸ、Ｙ、Ｚが上記関係を有するように形成されているものである。ここで、着色層の中央部に位置する最大膜厚部とは、遮光部の開口部の幅を４等分した際の、中央の２つの領域、すなわち開口部の幅の中央の５０％の領域において膜厚が最大となる部分をいうこととする。また、上記開口部端部の着色層の膜厚とは、通常、遮光部の側面と接する領域の着色層の膜厚をいうものであるが、本発明においては上記遮光部上に光触媒含有層が形成されていることから、光触媒含有層が遮光部の側面側にも形成されていることとなる。したがって、開口部端部の着色層の膜厚とは、光触媒含有層が基材と平行に形成されている領域のうち、最も遮光部側の領域の光触媒含有層上に形成された着色層の膜厚をいうこととする。
【００１９】
本発明においては、上記遮光部の膜厚Ｘおよび、上記最大膜厚部の膜厚Ｚが所定の範囲内とされており、かつ上記最大膜厚部の膜厚Ｚと、開口部端部の着色層の膜厚Ｙとの差が所定の範囲内であることから、開口部端部の着色層の膜厚が薄く、カラーフィルタに白抜けが生じることや、開口部端部の着色層の膜厚が厚く、色ムラとなること等を防ぐことができ、高品質なカラーフィルタとすることができる。
【００２０】
また、本発明においては、上記光触媒含有層が光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有することから、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の濡れ性が変化するものとすることができ、この濡れ性の差を利用して、容易に着色層がインクジェット法等によって形成されたものとすることができる。
【００２１】
またさらに、この光触媒含有層の濡れ性の差を利用して、着色層を形成することにより、濡れ性の変化していない光触媒含有層上には着色層を形成する着色層形成用塗工液が濡れ広がることがなく、最適な盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができ、目的とする形状とすることが可能となるのである。
以下、本発明のカラーフィルタの各構成ごとに詳しく説明する。
【００２２】
１．着色層
まず、本発明のカラーフィルタに用いられる着色層について説明する。本発明のカラーフィルタに用いられる着色層は、後述する光触媒含有層上に形成され、遮光部の開口部および上記遮光部の一部を被覆するように形成されるものであって、着色層の膜厚が最大となる着色層の中央部に位置する最大膜厚部の膜厚Ｚと、遮光部の開口部端部における着色層の膜厚Ｙとの差が所定の範囲内となるものであれば特に限定されるものではない。
【００２３】
上記最大膜厚部の膜厚Ｚと、遮光部の開口部端部における膜厚Ｙとの差として具体的には、０．１μｍ＜Ｚ‐Ｙ＜１．０μｍ、中でも０．１μｍ＜Ｚ−Ｙ＜０．８μｍ、特に０．１μｍ＜Ｚ−Ｙ＜０．６μｍとなることが好ましい。これにより、カラーフィルタとした際、遮光部の開口部端部で着色層が白抜けしたり、色ムラが発生したりすることを防止することができるからである。
【００２４】
ここで、上記着色層の中央部に位置する最大膜厚部の膜厚Ｚは、カラーフィルタの種類や用途等により、適宜選択されるものであるが、通常１．６μｍ＜Ｚ＜３．０μｍ、中でも１．７μｍ＜Ｚ＜２．８μｍ、特に１．８μｍ＜Ｚ＜２．５μｍの範囲内とされる。これは、一般的な着色層中には顔料とバインダ等が含有されており、着色層の薄膜化のため、着色層中における顔料の含有量がＰ（ピグメント）／Ｖ（バインダー）比（重量％での比）で、０．２〜０．４程度、好ましくは０．３程度とされる。したがって、着色層としての機能を果たすために、上記程度の膜厚が一般的に必要とされるからである。
【００２５】
また、本発明に用いられる着色層は、遮光部の開口部および上記遮光部の一部を被覆するように形成されるものであり、通常遮光部の端部から、５μｍ〜３０μｍ程度、中でも１０μｍ〜２０μｍ程度着色層が遮光部を被覆するように形成されることが好ましい。これにより、着色層と遮光部との間で白抜け等が生じないものとすることができるからである。
【００２６】
ここで、上記着色層は、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成される。この着色層における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
【００２７】
また、上述したような膜厚を有するような着色層は、後述する光触媒含有層の濡れ性の差、および後述する遮光部の膜厚を利用して、インクジェット法等により、最適の盛り量で着色層を形成する着色層形成用塗工液を塗布することにより形成することができる。本発明においては、上記光触媒含有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ものであり、エネルギー照射部とエネルギー未照射部における濡れ性の差を一定以上のものとすることができる。したがって、着色層を形成する領域、すなわち遮光部の開口部に着色層を形成する着色層形成用塗工液を塗布した際、着色層を形成する領域の外側に着色層が濡れ広がることがなく、最適の盛り量で上記着色層形成用塗工液を塗布することができるのである。また、後述する遮光部が樹脂製の遮光部であることから、この膜厚も利用して上述したような形状に着色層を形成することができるのである。
【００２８】
このように上記光触媒含有層の濡れ性の差を利用して着色層を形成する方法としては、上述した形状となるように、盛り量を調整して着色層形成用塗工液を塗布す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いが、本発明においては、特にインクジェット方式を用いて着色層を形成することが好ましい。これにより、上記濡れ性が変化したパターン上に最適な盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができ、また高精細に着色層を形成することができ、上記形状とすることも容易となるからである。
【００２９】
このような着色層を形成するインクジェット方式のインクとしては、大きく水性、油性に分類されるが、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が、表面張力の関係から水をベースとした水性のインクが好ましい。
【００３０】
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、油性インクにはヘ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。
【００３１】
また、通常のインクジェット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。
【００３２】
本発明においては、中でも硬化型インクを用いることが好ましく、特に少なくとも紫外線硬化樹脂と、染料もしくは顔料とを含有するＵＶ硬化性インク、または熱硬化樹脂と、染料もしくは顔料とを含有する熱硬化性インクを用いることが好ましい。
【００３３】
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着色層を形成後、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。
【００３４】
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。
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。
【００３５】
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。
【００３６】
また、熱硬化性インクとしては、バインダ、及び、２官能または３官能のエポキシ基含有モノマーを少なくとも含有することを特徴とするものである。また、本発明に用いられる熱硬化性インクには、必要に応じて、着色剤、分散剤、硬化促進剤、或いは、その他の添加剤を含有するものであってもよい。ここで、上記熱硬化性インキ組成物に、インクジェット方式に適用するための適切な流動性、吐出性を付与するために、上記の各成分を溶剤（希釈剤）に溶解又は分散させてもよい。また、本発明に用いられる熱硬化性インクは、さらに上記熱硬化性インキ組成物に、上記２官能または３官能のエポキシ基含有モノマーと共に、４官能以上のエポキシ基含有樹脂を組み合わせたものであってもよい。
【００３７】
上記バインダとしては、それ自体は重合反応性のない樹脂、及び、それ自体が重合反応性を有する樹脂のいずれを用いてもよく、また、２種以上のバインダを組み合わせて用いても良い。
【００３８】
例えば重合反応性のない樹脂をバインダとして用いる場合には、熱硬化性インキ組成物中の２官能または３官能のエポキシ基含有モノマー、その他の熱硬化性成分等が、加熱により重合して硬化する。このような非重合性バインダとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、ポリスチレンマクロモノマー、及びポリメチルメタクリレートマクロモノマーの２種以上からなる共重合体等を用いることができる。
【００３９】
より具体的には、アクリル酸／ベンジルアクリレート共重合体、アクリル酸／メチルアクリレート／スチレン共重合体、アクリル酸／ベンジルアクリレート／スチレン共重合体、アクリル酸／メチルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／メチルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸／ベンジルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／ベンジルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸／２−ヒドロキシエチルアクリレート／ベンジルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／２−ヒドロキシエチルアクリレート／ベンジルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、アクリル酸／メチルメタクリレート／スチレン共重合体、アクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、アクリル酸／メチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／メチルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸／ベンジルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／ベンジルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体等のアクリル酸共重合体類を用いることができる。
【００４０】
またさらに、メタクリル酸／ベンジルアクリレート共重合体、メタクリル酸／メチルアクリレート／スチレン共重合体、メタクリル酸／ベンジルアクリレート／スチレン共重合体、メタクリル酸／メチルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／メチルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／ベンジルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／ベンジルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／２−ヒドロキシエチルアクリレート／ベンジルアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／２−ヒドロキシエチルアクリレート／ベンジルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸／メチルメタクリレート／スチレン共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、メタクリル酸／メチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／メチルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体等のメタクリル酸共重合体類等を挙げることができる。
【００４１】
上記の非重合性バインダの中でも、特に、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレートマクロモノマー／スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート／スチレンマクロモノマー共重合体などが好ましい。
【００４２】
一方、それ自体が重合性を有するバインダとしては、非重合性バインダの分子に、エポキシ基のような熱重合性の官能基を導入してなるオリゴマー又はオリゴマーよりも大分子量のポリマーを用いることができる。重合性バインダの分子は、バインダ同士で重合すると共に、２官能または３官能の多官能モノマー、及びその他の重合性モノマーとも重合して熱硬化する。
【００４３】
熱重合性のバインダとしては、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−プロピルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−３，４−エポキシブチル、メタクリル酸−３，４−エポキシブチル、メタクリル酸−４，５−エポキシペンチル、アクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、メタクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−６，７−エポキシヘプチルなどの（メタ）アクリレート類；ｏ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどのビニルグリシジルエーテル類；２，３−ジグリシジルオキシスチレン、３，４−ジグリシジルオキシスチレン、２，４−ジグリシジルオキシスチレン、３，５−ジグリシジルオキシスチレン、２，６−ジグリシジルオキシスチレン、５−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、４−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、ビニルフロログリシノールトリグリシジルエーテル、２，３−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，５−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，６−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，３，４−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル、及び、１，３，５−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル等のエチレン性不飽和結合とエポキシ基を含有するモノマーの１種または２種以上を重合させた単独重合体または共重合体を用いることができる。
【００４４】
また、上記のようなエチレン性不飽和結合とエポキシ基を含有するモノマーの１種または２種以上と、下記のようなエポキシ基を含有しないモノマーを重合させた共重合体も、熱重合性のバインダとして用いることができる。エポキシ基を含有しないモノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、ポリスチレンマクロモノマー、及びポリメチルメタクリレートマクロモノマー等が挙げられる。
【００４５】
また、バインダは、熱硬化性インキ組成物の固形分全量に対して、通常、１〜５０重量％の割合で配合する。ここで、配合割合を特定するための熱硬化性インキ組成物の固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性モノマーも固形分に含まれるものとする。
【００４６】
２．光触媒含有層
次に、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、光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有するものであり、また後述する基材および遮光部を覆うように形成されるものであれば特に限定されるものではない。通常、光触媒含有層中においては、光触媒微粒子がオルガノポリシロキサンにより一部または全部被覆されたものの混合物の状態で形成されており、光触媒微粒子が部分的に表面に露出することとなる。
【００４７】
ここで上記光触媒含有層には、オルガノポリシロキサンが含有されていることから、エネルギー照射された際に、光触媒の作用によって表面の濡れ性を変化させることができ、エネルギー照射された領域を親液性領域、エネルギー照射されていない領域を撥液性領域とすることができる。
【００４８】
本発明においては、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、中でも表面張力３０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上、特に表面張力２０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上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、例えば上述した着色層を形成する着色層形成用塗工液をインクジェット方式等により塗布し、硬化させて形成する場合等に、撥液性領域にも着色層形成用塗工液が付着する可能性があることから、高精細に着色層を形成することが困難となるからである。
【００４９】
また、上記光触媒含有層は、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、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９°未満、好ましくは表面張力５０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下、特に表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下となるよう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、例えば着色層を形成する着色層形成用塗工液を、親液性領域においてもはじいてしまう可能性があり、例えばインクジェット法により着色層形成用塗工液を塗布した際等に、着色層形成用塗工液が十分に塗れ広がらず、着色層を形成することが難しくなる可能性があるからである。
【００５０】
またさらに、本発明においては、上記親液性領域と撥液性領域との表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角の差が１０°以上、中でも２０°〜６０°の範囲内であることが好ましい。上記親液性領域と撥液性領域との濡れ性の差が小さい場合には、上述した着色層の形状となるような盛り量で着色層形成用塗工液を塗布した際に、親液性領域のみに着色層形成用塗工液を留めることができず、着色層を目的とする形状に形成することが困難となるからである。
【００５１】
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。
【００５２】
本発明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。
【００５３】
以下、このような光触媒含有層を構成する、光触媒、オルガノポリシロキサン、およびその他の成分について説明する。
【００５４】
ａ．光触媒
まず、本発明に用いられる光触媒について説明する。本発明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。
【００５５】
このような光触媒の作用機構は、必ずしも明確なものではないが、光の照射によって生成したラジカルが、近傍の化合物との直接反応、あるいは、酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有機物の化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。本発明においては、このラジカルまたは活性酸素種が光触媒含有層内のオルガノポリシロキサンに作用を及ぼし、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
また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以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。
【００５９】
本発明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。
【００６０】
ｂ．オルガノポリシロキサン
次に、本発明に用いられるオルガノポリシロキサンについて説明する。本発明に用いられるオルガノポリシロキサンは、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、光触媒含有層表面の濡れ性を変化させることが可能なものであれば、特に限定されるものではなく、特に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い。具体的には、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）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。
【００６１】
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、クロロアルキル基、イソシアネート基、もしくはエポキシ基、またはこれらを含む有機基であり、Ｘはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）
で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。なお、ここでＸで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。また、Ｙで示される有機基全体の炭素数は１〜２０の範囲内、中でも５〜１０の範囲内であることが好ましい。
【００６２】
これにより、上記光触媒含有層を形成した際に、オルガノポリシロキサンを構成するＹにより表面を撥液性とすることができ、またエネルギー照射に伴う光触媒の作用により、そのＹが分解等されることによって、親液性とすることが可能となるからである。
【００６３】
また、特に上記オルガノポリシロキサンを構成するＹがフルオロアルキル基であるオルガノポリシロキサンを用いた場合には、エネルギー照射前の光触媒含有層を、特に撥液性の高いものとすることができることから、高い撥液性が要求される場合等には、これらのフルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンを用いることが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンとして、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  。
【００６４】
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。
【００６５】
【化１】
2005283892.tif 000003
【００６６】
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。
【００６７】
上記オルガノポリシロキサンは、光触媒含有層中に、５重量％〜９０重量％、中でも３０重量％〜６０重量％程度含有されることが好ましい。
【００６８】
ｃ．その他の物質
また、本発明に用いられる光触媒含有層中には、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。またさらに、バインダとして、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、有機置換基を有しない、もしくは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、具体的に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、重縮合したものを含有させてもよい。
【００６９】
またさらに、上記オルガノポリシロキサンの濡れ性を変化させる機能を補助するため等に、エネルギー照射に伴い、分解される分解物質を含有させてもよい。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。
【００７０】
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。
【００７１】
ｄ．フッ素の含有
また、本発明においては、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。これにより、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。
【００７２】
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、最適な盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができ、上述したような形状を有する着色層を形成することが可能となるからである。
【００７３】
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。
【００７４】
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、例えば着色層形成用塗工液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着色層を形成することが可能となり、精度の良い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。
【００７５】
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。
【００７６】
また、本発明においては、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。
【００７７】
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精度を向上させることができるからである。
【００７８】
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液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。
【００７９】
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、カラーフィルタ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、カラーフィルタを精度良く形成することが可能となり、利用価値の高いカラーフィルタを得ることができる。
【００８０】
ｅ．光触媒含有層の形成方法
上述したような光触媒含有層の形成方法としては、上記光触媒とオルガノポリシロキサンとを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を基材上に塗布することにより形成することができる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより、光触媒含有層を形成することができる。この際、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内とされることが好ましい。上記範囲より薄い場合には、光触媒含有層の表面の濡れ性変化等の機能が低くなることから好ましくなく、また上記範囲より厚い場合には、後述する遮光部と上記着色層との間の距離が遠くなるため、カラーフィルタを液晶表示装置に用いた場合、バックライトの光漏れ等が生じる可能性があるからである。
【００８１】
ｆ．光触媒含有層上に濡れ性変化パターンを形成する方法
次に、上記光触媒含有層にエネルギーを照射して、後述する着色層を形成するパターン状に、濡れ性の変化した濡れ性変化パターンを形成する方法について説明する。本発明においては、上述したように光触媒含有層中のオルガノポリシロキサンがエネルギー照射に伴う光触媒の作用によって濡れ性が変化する。したがって、例えば図２に示すように、上記光触媒含有層２にフォトマスク５等を用いてエネルギー６を照射することによって（図２（ａ））、光触媒含有層２上に濡れ性の変化した濡れ性変化パターン７が形成されるのである（図２（ｂ））。光触媒含有層上に濡れ性変化パターンが形成されていることにより、後述する着色層を形成する着色層形成用塗工液をインクジェット法等によって塗布した際、エネルギーが照射されていない領域にはインクが付着せず、濡れ性が変化した濡れ性変化パターン７上にのみ、高精細に着色層形成用塗工液を付着させることができる。また、上述したような形状の着色層を形成することができるのである。
【００８２】
ここで、上記光触媒含有層に照射されるエネルギーとしては、上記光触媒含有層の濡れ性を変化させることが可能なエネルギーを照射する方法であれば、その方法は特に限定されるものではない。本発明でいうエネルギー照射（露光）とは、光触媒含有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。
【００８３】
通常このようなエネルギー照射に用いる光の波長は、４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは１５０ｎｍ〜３８０ｎｍ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。
【００８４】
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。また、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。
【００８５】
なお、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、光触媒含有層中の光触媒の作用により光触媒含有層表面の濡れ性の変化が行われるのに必要な照射量とする。
【００８６】
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、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。
【００８７】
本発明におけるエネルギー照射方向は、後述する基材が透明である場合は、基材側および光触媒含有層側のいずれ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を行っても良い。なお、本発明においては、基材上に後述する遮光部が形成されていることから、基材側からエネルギーを全面に照射した場合には、遮光部が形成された領域上の光触媒含有層の濡れ性が変化せず、遮光部の開口部のみの濡れ性を変化させることができる。したがって、フォトマスク等の位置合わせ等の工程が必要なく、効率よく上記濡れ性変化パターンを形成することができる、という利点も有する。一方、基材が不透明な場合は、光触媒含有層側からエネルギー照射を行なう必要がある。
【００８８】
３．遮光部
次に、本発明に用いられる遮光部について説明する。本発明に用いられる遮光部は、後述する基材上に形成され、遮光材料および樹脂を含有するものであり、カラーフィルタとした際に、照射されるエネルギーを遮蔽するものであり、かつ所定の膜厚で形成されるものであれば、特に限定されるものではない。このような遮光部の形成方法は、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。
【００８９】
このような遮光部の膜厚Ｘとしては、１．０μｍ＜Ｘ＜１．５μｍ中でも１．０μｍ＜Ｘ＜１．４μｍ、特に１．０μｍ＜Ｘ＜１．２μｍの範囲内で設定することが好ましい。本発明においては、上記着色層の最大膜厚部の膜厚が、上述したような範囲内とされることから、遮光部の膜厚を上記範囲内とすることにより、この遮光部の膜厚と、上記光触媒含有層の濡れ性の差をを利用して、上記着色層の最大膜厚部の膜厚と遮光部の開口部端部における膜厚とを所定の範囲内とすることが可能となるからである。
【００９０】
本発明において、このような遮光部を形成する方法としては、例えば、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層をパターン状に形成する方法等が挙げられる。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を１種または２種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはＯ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。
【００９１】
またさらに本発明においては、遮光部が熱転写法により形成されたものとすることもできる。遮光部を形成する熱転写法とは、通常、透明なフィルム基材の片面に光熱変換層と遮光部転写層を設けた熱転写シートを基材上に配置し、遮光部を形成する領域にエネルギーを照射することによって、遮光部転写層が基材上に転写されて遮光部が形成されることとなるものである。
【００９２】
熱転写法により転写される遮光部は、通常、遮光材料と結着剤により構成されるものであり、遮光性材料としては、カーボンブラック、チタンブラック等の無機粒子等を用いることができる。このような遮光性材料の粒子径としては、０．０１μｍ〜１．０μｍ、中でも０．０３μｍ〜０．３μｍの範囲内であることが好ましい。
【００９３】
また、結着剤としては、熱可塑性と熱硬化性とを有する樹脂組成とすることが好ましく、熱硬化性官能基を有し、かつ軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲内、中でも６０℃〜１２０℃の範囲内である樹脂材料および硬化剤等により構成されることが好ましい。このような材料として具体的には、１分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ化合物またはエポキシ樹脂とその潜在性硬化剤との組み合わせ等が挙げられる。またエポキシ樹脂の潜在性硬化剤としては、ある一定の温度まではエポキシ基との反応性を有さないが、加熱により活性化温度に達するとエポキシ基との反応性を有する分子構造に変化する硬化剤を用いることができる。具体的には、エポキシ樹脂との反応性を有する酸性または塩基性化合物の中性塩や錯体、ブロック化合物、高融点体、マイクロカプセル封入物が挙げられる。また、上記遮光部中に、上記の材料の他に、離型剤、接着補助剤、酸化防止剤、分散剤等を含有させることもできる。
【００９４】
また、本発明においては、上記光触媒含有層と遮光部との間にプライマー層を形成してもよい。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、プライマー層を形成することにより、光触媒含有層の上記濡れ性変化を阻害する要因となる遮光部および遮光部間に存在する開口部からの不純物、特に、遮光部をパターニングする際に生じる残渣や、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、高感度で光触媒含有層の濡れ性を変化させることができ、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。
【００９５】
なお、本発明においてプライマー層は、遮光部のみならず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遮光部全面にわたって形成されていることが好ましい。
【００９６】
本発明におけるプライマー層は、上記遮光部と上記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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
４．基材
次に、本発明に用いられる基材について説明する。本発明に用いられる基材としては、上記遮光部および光触媒含有層を形成可能なものであれば、特に限定されるものではなく従来よりカラーフィルタに用いられているもの等を用いることができる。具体的には石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、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。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、基材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、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。
【０１００】
５．カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、上記基材と、その基材上に形成された遮光部と、その基材および遮光部を覆うように形成された光触媒含有層と、その光触媒含有層上に形成された上記形状を有する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、例えば他に保護層やＩＴＯ層等が形成されているものであってもよい。
【０１０１】
Ｂ．カラーフィルタの製造方法
次に、本発明のカラーフィルタの製造方法について説明する。本発明のカラーフィルタの製造方法は、基材上に、膜厚が所定の範囲内となるように、遮光材料および樹脂を含有する遮光部を形成する遮光部形成工程と、
上記基材および上記遮光部を覆うように光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層を形成する光触媒含有層形成工程と、
上記光触媒含有層に、所定の方向からエネルギーを照射することにより、上記光触媒含有層表面の液体との接触角が低下した濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、
上記濡れ性変化パターン上に、インクジェット法により上記光触媒含有層の所定の面積に対して、所定の範囲内の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程と
を有することを特徴とするものである。
【０１０２】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、例えば図３に示すように、基材１上に所定の膜厚を有する遮光部２を形成する遮光部形成工程（図３（ａ））を行い、その遮光部２が形成された基材１を覆うように光触媒含有層３を形成する光触媒含有層形成工程（図３（ｂ））を行う。
【０１０３】
次に、この光触媒含有層３に、所定の方向から例えばフォトマスク５を用いてエネルギー６を照射することにより（図３（ｃ））、光触媒含有層３の表面の濡れ性が変化した濡れ性変化パターン７を形成する濡れ性変化パターン形成工程（図３（ｄ））を行う。続いて、この濡れ性変化パターン７に、インクジェット装置８等によって着色層形成用塗工液９を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程（図３（ｅ））を行い、着色層４を形成する（図３（ｆ））ものである。
【０１０４】
本発明によれば、上記光触媒含有層にエネルギーを照射して、濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程を行うことから、上記着色層形成用塗工液塗布工程においてインクジェット法により、上記の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができる。これにより、着色層の中央部における最大膜厚部の膜厚と、遮光部の開口部端部における着色層の膜厚との差を小さいものとすることができ、白抜けや色ムラ等のない、高品質なカラーフィルタを製造することができるのである。
以下、それぞれの工程ごとに詳しく説明する。
【０１０５】
１．遮光部形成工程
まず、本発明における遮光部形成工程について説明する。本発明における遮光部形成工程は、基材上に所定の膜厚で遮光材料および樹脂を含有する遮光部を形成する工程である。
【０１０６】
本発明において形成される遮光部の膜厚としては、通常１．０μｍ〜１．５μｍ、中でも１．０μｍ〜１．４μｍ、特に１．０μｍ〜１．２μｍの範囲内とされることが好ましい。これにより、後述する着色層形成用塗工液塗布工程において、所定の盛り量で着色層形成用塗工液が塗布された場合に、着色層の中心部における膜厚と、遮光部端部における着色層の膜厚との差を所定の範囲内とすることができ、遮光部の開口部端部において、白抜け等が発生することのない、高品質なカラーフィルタとすることができるからである。
【０１０７】
ここで、本工程における遮光部の形成方法は、上述したような遮光部が形成可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば樹脂バインダ中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層を、フォトリソ法や印刷法等によりパターン状に形成する方法や、熱転写法等により行うことができる。このような遮光部に用いられる材料等としては、上述した「Ａ．カラーフィルタ」の遮光部の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１０８】
２．光触媒含有層形成工程
次に、本発明における光触媒含有層形成工程について説明する。本発明の光触媒含有層形成工程は、上記基材および上記遮光部を覆うように光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層を形成する工程であれば、特に限定されるものではない。本工程は、「Ａ．カラーフィルタ」の項で説明した光触媒と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。上記塗布液の塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。また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。この際、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内とされることが好ましい。
【０１０９】
３．エネルギー照射工程
次に、本発明におけるエネルギー照射工程について説明する。本発明におけるエネルギー照射工程は、上記光触媒含有層形成工程で形成された光触媒含有層に所定の方向からエネルギーを照射することにより、光触媒含有層表面の液体との接触角が低下した濡れ性変化パターンを形成する工程である。本工程により、着色層を形成するパターン状に光触媒含有層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンを形成することによって、後述する着色層形成用塗工液塗布工程において、この濡れ性変化パターンに沿って着色層を形成することができ、高精細なパターン状に着色層を形成することができるのである。また本発明においては、この濡れ性変化パターンに沿って着色層形成用塗工液が塗布されることから、塗布された着色層形成用塗工液は、濡れ性変化パターン以外には濡れ広がらず、後述する着色層形成用塗工液塗布工程において、所定の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができる。これにより、目的とする形状に着色層を形成することができ、上記遮光部の端部で白抜けや色ムラ等の生じない、高品質なカラーフィルタを製造することができるのである。
【０１１０】
ここで、本発明においては、エネルギー照射により、濡れ性が変化した濡れ性変化パターンの液体との接触角と、エネルギーが未照射であり、濡れ性が未変化の領域との表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角の差が１０°以上、中でも２０°〜６０°の範囲内であることが好ましい。これにより、後述する着色層形成用塗工液塗布工程において、所定の盛り量で着色層形成用塗工液を塗布することができ、目的とする形状の着色層を形成することができるからである。
【０１１１】
なお、本工程におけるエネルギーの照射方法は、上述した「Ａ．カラーフィルタ」の光触媒含有層の項で説明したのと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１１２】
４．着色層形成用塗工液塗布工程
次に、本発明における着色層形成用塗工液塗布工程について説明する。本発明における着色層形成用塗工液塗布工程は、上記濡れ性変化パターン形成工程により形成された上記濡れ性変化パターン上に、光触媒含有層の所定の面積に対して、所定の盛り量でインクジェット法により着色層形成用塗工液を塗布する工程である。本発明においては、上記濡れ性変化パターン形成工程において、上記濡れ性変化パターンが形成されていることから、所定の盛り量で上記濡れ性変化パターン上に着色層形成用塗工液を塗布することができ、遮光部の開口部の中央部における着色層の膜厚と、遮光部の開口部端部における着色層の膜厚との差を少ないものとすることができる。
【０１１３】
ここで、着色層形成用塗工液の盛り量として具体的には、光触媒含有層１μｍ２当たりに、１０ｆｌ（フェムトリットル）〜１００ｆｌ、中でも２０ｆｌ〜５０ｆｌの範囲内で塗布されることが好ましい。これにより、形成される着色層の膜厚を通常１．５μｍ〜３μｍ、中でも１．７μｍ〜２．８μｍ程度とすることができ、上述した遮光部の開口部の中央部における着色層の膜厚と、遮光部の開口部端部における着色層の膜厚との差を少ないものとすることができるため、着色層の白抜けや色ムラ等のないものとすることができるからである。
【０１１４】
なお、本工程に用いられる着色層形成用塗工液としては、一般的なカラーフィルタの着色層を形成する際に用いられる着色層形成用塗工液を用いることができるが、特に着色層形成用塗工液の固形分濃度が１５重量％〜３０重量％程度、好ましくは２０重量％程度であり、その固形分中に顔料がＰ（ピグメント）／Ｖ（バインダー）比（重量％での比）で、０．２〜０．４程度、好ましくは０．３程度含有されたものが用いられることが好ましい。これにより、上記盛り量で上記膜厚とすることができ、また発色の良好な着色層とすることができるからである。
【０１１５】
また、本工程において形成される着色層の中央部における最大膜厚部の膜厚をＺ、遮光部の開口部端部に形成される着色層の膜厚をＹとした場合、０．１μｍ＜Ｚ‐Ｙ＜１．０μｍ、中でも０．１μｍ＜Ｚ−Ｙ＜０．８μｍ、特に０．１μｍ＜Ｚ−Ｙ＜０．６μｍとされることが好ましい。これにより、白抜けや色ムラ等のない、高品質なカラーフィルタとすることができるからである。
【０１１６】
なお、本工程において、着色層形成用塗工液の塗布の際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く、例えば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。
【０１１７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１１８】
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【０１１９】
［実施例１］
１．遮光層の形成
先ず、厚さ１．１ｍｍのソーダガラス基板上に、下記の組成からなる、遮光材料を塗布した後、１００℃で１５分間プリベークして遮光材料を乾燥させて成膜した。この際、遮光材料は、スピンコート法により塗布した。スピンコートの条件は、１５００ｒｐｍ／ｍｉｎとした。
・カーボンブラック（黒色顔料）                                        ２８．５％
・部分環化ポリイソプレン（ネガ型フォトポリマー）                      １５．０％
・芳香族ビスアジド（感光剤）                                            １．５％
・その他添加剤                                                          ０．３％
・ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（溶剤）          ５４．７％
次に、上記のようにして形成した遮光材料の薄膜に、フォトマスクを介して紫外線を照射して、３００ｍＪ／ｃｍ2の露光量で露光した後、現像、リンスした。現像には、現像液として、０．１％、ＮａＣＯ3水溶液を用いた。その後、上記で得られた遮光層を乾燥した後、２００℃で１０分間ポストベークして膜厚（Ｘ）１．２μｍ、線幅３０μｍ、間隔１００μｍの遮光層が得られた。
【０１２０】
２．光触媒含有層の形成
イソプロピルアルコール３０ｇとフルオロアルキルシランが主成分であるＭＦ−１６０Ｅ（トーケムプロダクツ（株）製）０．４ｇとトリメトキシメチルシラン（東芝シリコーン（株）製、ＴＳＬ８１１３）３ｇと、光触媒である酸化チタン水分散体であるＳＴ−Ｋ０１（石原産業（株）製）２０ｇとを混合し、１００℃で２０分間撹拌した。これをイソプロピルアルコールにより３倍に希釈し光触媒含有層用組成物とした。
上記組成物を上記遮光層が形成されたソーダガラス製の透明基板上にスピンコーターにより塗布し、１５０℃で１０分間の乾燥処理を行うことにより、透明な光触媒含有層（厚み０．２μｍ）を形成した。
【０１２１】
３．露光による親インク性領域の形成の確認
この光触媒含有層にマスクを介して水銀灯（波長３６５ｎｍ）により７０ｍＷ／ｃｍ2の照度で５０秒間パターン露光を行い露光部を形成し、非露光部及び露光部との液体との接触角を測定した。非露光部においては、表面張力３０ｍＮ／ｍの液体（純正化学株式会社製、エチレングリコールモノエチルエーテル）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）した結果、３０度であった。また露光部では、表面張力５０ｍＮ／ｍの液体（純正化学株式会社製、ぬれ指数標準液Ｎｏ．５０）との接触角を同様にして測定した結果、７度であった。このように、露光部が非露光部と比較して親インク性領域となり、露光部と非露光部との濡れ性の相違によるパターン形成が可能なことが確認された。
【０１２２】
４．画素部の形成
次に、遮光部が形成された光触媒含有層上にフォトマスクを用いて、線幅１１０μｍ、間隔２０μｍ（線幅１１０μｍの内、両サイド５μｍは上記遮光層上）の露光（３と同一露光条件）を行い、画素部用露光部を親インキ性とした。次に、ＲＧＢ用各インクジェット装置を用いて、顔料５重量部、溶剤２０重量部、アクリル酸／ベンシルアクリレート共重合体７０重量部、２官能エポキシ含有モノマー５重量部を含むＲＧＢ各色の熱硬化型ポリエポキシアクリレートインクを、親インク性とした画素部用露光部に付着させ着色し、150℃、３０分加熱処理を行い硬化させた。ここで、赤色、緑色、および青色の各インクについて、溶剤としてはポリエチレングリコールモノメチルエチルアセテート、顔料としては、赤色インクについてはC. I. Pigment Red 177、緑色インクについてはC. I. Pigment Green 36、青色インクについてはC. I. Pigment Blue 15+ C. I. Pigment Violet 23をそれぞれ用いた。盛り量は１μｍ2当たりに３５ｆｌで滴下した。これにより、線幅１００μｍ、遮光部３０μｍのＲＧＢストライプカラーフィルターが得られた。着色部Ｒ，Ｇ，Ｂ各色について、その最大膜厚部と遮光部端部の着色層の膜厚とを膜厚計（デクタック）で計ったところ、それぞれ最大膜厚部の膜厚Ｚは２．３μｍ、２．４μｍ、２．３μｍ、遮光部端部の膜厚Ｙは２．１μｍ、２．２μｍ、２．１μｍであり、それぞれ（Ｚ−Ｙ）は０．２μｍであった。
【０１２３】
［比較例１］
実施例１の樹脂ＢＭに対して、スパッタ−により形成した金属クロムを透明基板上に形成し、膜厚０．１μｍ線幅３０μｍ、間隔１００μｍの遮光層のものを用いた以外は実施例１と同様にカラーフィルターを形成した。
【０１２４】
この場合、着色層の最大膜厚部の膜厚Ｚは変化が無かったが、遮光部端部における着色層の膜厚Ｙが全て０．３μｍとなり、Ｚ−Ｙは２．０あるいは２．１となった。これにより、遮光部周辺部が極端に膜厚の減少が生じ、白ぬけ減少が起こり、均一な色濃度のカラーフィルターとならなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明のカラーフィルタの一例を示す説明図である。
【図２】本発明に用いられる光触媒含有層の濡れ性を変化させる工程を示した説明図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示したを示した工程図である。
【図４】従来のカラーフィルタを示したを示した概略断面図である。
【図５】従来のカラーフィルタを示したを示した概略断面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１…基材
２…遮光部
３…光触媒含有層
４…着色層
【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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