(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連続して形成され、この連続した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、前記連続した親液性領域のストライプに対して垂直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】
前記ストライプ状の親液性領域にインクを塗布する際に、少なくとも２以上のヘッドを前記親液性領域のストライプに対して垂直方向に並列に配置して用い、前記親液性領域に少なくとも２以上のヘッドからインクを塗布する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】
前記親液性領域にインクを塗布する少なくとも２以上のヘッドのうち、先にインクを塗布するヘッドにおけるインクのドロップサイズより、次にインクを塗布するヘッドにおけるインクのドロップサイズの方が相対的に小さいことを特徴とする請求項２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記インクの前記親液性領域に対する接触角が、３０°以下であることを特徴とする、請求項２または請求項３に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におけるオリフィスの間隔が、１０〜１００μｍの範囲内である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６】
前記インクジェット装置の駆動部分からのインク流路を分岐させるインクジェット装置を用いることを特徴とする請求項５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流路に複数のオリフィスを形成したインクジェット装置を用いることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
前記光触媒含有層が、フッ素を含有し、エネルギー照射によって表面のフッ素含有量が低下するものであることを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項９】
前記光触媒含有層が、光触媒と、フルオロアルキル基を含有するポリシロキサンとを含むものであることを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
しかしながら、このような方法ではヘッドに形成されたオリフィスの間隔と、インクを塗布する親液性領域のストライプの間隔を一致させる必要があることから、図４に示すようにヘッド１をストライプ状の親液性領域２に対して斜めに配置し、オリフィス３の間隔とストライプ状の親液性領域２の間隔とが一致するように調整する必要があり、この角度の調整が煩雑であるという問題がある。
【０００６】
また、通常インクジェット装置においては、各オリフィスから吐出されるインクの吐出量は若干相違するものであることから、画素部間において、色むらが生じる可能性がある。
【０００７】
【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する際に、ヘッドの角度の調整等が必要なく、かつ画素部間で色むらが生じる等の問題の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。
【０００８】
【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、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、上記親液性領域のストライプに対して垂直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。
【０００９】
このように、親液性領域のストライプに対して垂直方向にインクジェット装置のヘッドを相対的に動かしてインクを塗布するようにすることにより、インクの塗布時にインクジェット装置のヘッドを斜めに配置し、角度の調整をする必要がない。したがって、インクの塗布に際して手間がかからず効率的である。また、各ストライプ状の親液性領域に塗布されるインクは単一のオリフィスからのものとはならないことから、オリフィス間のバラツキが各画素部間のバラツキに直結しない。したがって、画素部間で色の濃淡等のバラツキを抑えることが可能である。
【００１０】
本発明においては、上記ストライプ状の親液性領域にインクを塗布する際に、少なくとも２以上のヘッドを前記親液性領域のストライプに対して垂直方向に並列に配置して用い、前記親液性領域に２以上のヘッドからインクを塗布するにしてもよい。
【００１１】
ストライプに対して垂直方向にインクジェット装置のヘッドを相対的に移動させてインクを塗布する際に、通常のヘッドでは各オリフィスの間隔が広く、またオリフィスからのインクのドロップの大きさを大きくしすぎると、画素部からはみだしてしまうという不都合があることから、大きくするのにも限度がある。このため、単一のヘッドでは各ストライプ状の親液性領域へのインクの塗布量が不足してしまうおそれがある。したがって、同一のストライプ状の親液性領域を塗布するに際して少なくとも２以上のヘッドを用い、これを上記親液性領域のストライプに対して垂直方向に並列に並べ、同一領域を２以上のヘッドにより塗布することにより、各ストライプ状の親液性領域に対して十分な量のインクを塗布することができる。
【００１２】
本発明においては、上記親液性領域にインクを塗布する少なくとも２以上のヘッドのうち、最初にインクを吐出するヘッドにより上記親液性領域にインクを塗布した後、最後にインクを吐出するヘッドで上記親液性領域にインクを塗布する際の、上記最初にインクを吐出するヘッドによって塗布されたインクの粘度が、１００ｃｐｓ以下であることが好ましい。最初のヘッドを用いてインクを塗布した後、インクの粘度が上記範囲を超えて上昇してしまったのでは、最後のヘッドでインクを塗布した場合に各ストライプ状の親液性領域において、画素部を平坦化することができず、各ストライプ状の画素部内での色むらの原因となるからである。
【００１３】
本発明においては、上記親液性領域にインクを塗布する少なくとも２以上のヘッドのうち、先にインクを塗布するヘッドにおけるインクのドロップサイズより、次にインクを塗布するヘッドにおけるインクのドロップサイズの方が相対的に小さいことが好ましい。同じサイズのドロップとした場合は、先に滴下したドロップがある程度塗れ広がった後に次ぎのドロップが滴下されるため、後に滴下された部分のインクの膜厚が大きくなってしまうおそれがある。ドロップサイズを徐々に小さくすることにより、上述したような不具合を防止することができるからである。
【００１４】
本発明においては、上記ストライプ状の親液性領域と交差するように遮光部が透明基板上に形成されており、上記遮光部上に形成された光触媒含有層の一部がエネルギー未照射部とされていることが好ましい。
【００１５】
このように、ストライプ状の親液性領域内にエネルギー未照射部、すなわち撥液性領域を形成することにより、一つの親液性領域の面積を小さくすることができる。したがって、この親液性領域内にインクが均一に塗れ広がることが可能となり、インクの膜厚のバラツキ、すなわち色むらを防止することができるからである。
【００１６】
本発明においては、上記インクの前記親液性領域に対する接触角が、３０°以下であることが好ましい。このようなインクであれば、先のインクジェット装置のヘッドにより塗布されたインクが親液性領域全面に塗れ広がっているため、次のヘッドによりインクが塗布された場合でもムラが生じにくいからである。
【００１７】
本発明においては、上記インクジェット装置のヘッドにおけるオリフィスの間隔が、１０〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００１８】
オリフィスの間隔をこの範囲内とすることにより、ストライプに対して垂直方向にインクジェット装置のヘッドを相対的に移動させてインクを塗布する際に、単一のヘッドでも各ストライプ状の親液性領域へ十分な塗布量でインクを塗布することができるからである。
【００１９】
本発明においては、上記インクジェット装置の駆動部分からのインク流路を分岐させたインクジェット装置を用いてもよく、また上記インクジェット装置の流路に複数のオリフィスを形成したインクジェット装置を用いてもよく、さらにはこれらを組み合わせたインクジェット装置を用いてもよい。
【００２０】
【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、上記親液性領域のストライプに対して垂直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ことを特徴とするものである。
【００２１】
したがって、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。なお、本発明においては、遮光部（ブラックマトリックス）が形成されていてもよく、この場合は通常透明基板上に遮光部が形成され、その上に全面にわたって光触媒含有層が形成される。
【００２２】
本発明は、このように光触媒含有層上にストライプ状の親液性領域が形成されており、このストライプ状の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垂直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点に最も大きな特徴を有する。図１は、この状態を示すものであり、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２に対して垂直方向にインクジェット装置のヘッド１が動き、ヘッド１のオリフィス３は、例えば青色のインクを塗布する場合は、青色の画素部が形成される領域２Ｂ（通常は２つおき）上において青色インクのドロップを吐出することにより、青色画素部を形成するものである。なお、ここで「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、基板が移動する場合、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。
【００２３】
本発明においては、図１から明らかなように、ヘッド１は画素部が形成されるストライプ状の親液性領域２に対して平行に配置されればよいことから、図４に示すような従来のストライプ状の親液性領域に沿って塗布する方法の場合に必要であった、ヘッド１の角度の調整が必要ない。したがって、煩雑な角度の調整作業が不要であり、塗布の制御が複雑になる等の問題が生じない。また、本発明においては、各ストライプ状の親液性領域２に対し、ヘッド１の複数のオリフィス３からのインクドロップが吐出されて塗布される。したがって、各ストライプ状の親液性領域２が一つのオリフィスからのインクにより塗布される従来の方法と比較して、各画素部間の膜厚のバラツキが少なく、画素部間の色むらの発生を防止することができる。
【００２４】
本発明においては、このようにストライプ状の親液性領域に垂直方向にヘッドを動かしてインクを塗布して画素部を形成することを特徴とするものであるが、図１にも示すように、通常のヘッド１においてはそれほど高い密度でオリフィス３が形成されていない。また、一つのオリフィスからの吐出量を増やそうとした場合、インクのドロップの大きさを大きくする必要があるが、ドロップの大きさをあまりに大きくしすぎると、インクが画素部からはみ出してしまうという不都合が生じる。したがって、このような通常ヘッド１をストライプ状の親液性領域に対して垂直に相対的に移動させてインクを塗布する場合、各ストライプ状の親液性領域に十分な量のインクを塗布することができない可能性が生じるという問題点がある。
【００２５】
本発明においては、このような問題点に対して、▲１▼複数のヘッドを並列に並べて対応する方法（第１の方法）、および▲２▼ヘッドにオリフィスを密に形成する方法（第２の方法）の二つの方法を用いることにより対処することができる。以下、それぞれの方法について説明する。
【００２６】
１．第１の方法
図２は、第１の方法によるインクの塗布方法を示すものである。第１の方法は、図２に示すように、ストライプ状の親液性領域に平行に配置されたヘッド１が並列に配置されており（この例では２つのヘッドが用いられている。）、この並列に配置されたヘッド１が所定の間隔を保ちつつストライプ状の親液性領域２に対して垂直に移動する。これにより、例えば青色の画素部が形成される親液性領域に青色インクを複数のヘッドにより吐出することができるので、親液性領域に十分なインクを塗布することができ、品質の良好な青色画素部を形成することができる。
【００２７】
第１の方法におけるヘッドの数は、少なくとも２以上であれば特に限定されるものではないが、通常２〜１０の範囲内で用いられる。
【００２８】
このように複数のヘッドを並列に配置して塗布する第１の方法においては、少なくとも２回以上に分けてインクを塗布することになることから、一度に塗布する場合と比較して、同一のストライプ状の親液性領域内でのインクの膜厚にバラツキが生じる可能性がある。したがって、本発明においては、以下のような方法を単独で、もしくは組み合わせて用いることにより、同一のストライプ状の親液性領域内でのインク膜厚のバラツキが生じる可能性を低減するようにしている。
【００２９】
▲１▼経時的な粘度変化の少ないインクの使用
最初のヘッドにより親液性領域にインクを塗布した後、最後のヘッドで親液性領域にインクを塗布する際の上記インクの粘度が、１００ｃｐｓ以下、好ましくは５０ｃｐｓ以下であるインクを使用する方法である。最初のヘッドにより親液性領域にインクを塗布した後、最後のヘッドでインクを塗布する際に、最初のヘッドで塗布されたインクの粘度が高いと、親液性領域内でのインクのレベリングが行われず、同一親液性領域内でのインクの膜厚のばらつきが大きくなってしまうからである。なお、この場合の粘度の測定は、振動式粘度測定法により行われ、具体的には、秩父セメント株式会社製のVIBRO振動式VISCOMETER、CJV-5000（商品名）を用いることができる。
【００３０】
このようなインクとしては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−エトキシプロピオン酸エチル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートといった高沸点の溶媒を主成分とするインクを挙げることができる。高沸点の溶媒を主成分とすることにより、経時的な粘度の増加を防止することができるからである。具体的には、沸点が１４０℃以上のものが好適に用いられる。
【００３１】
▲２▼インクのドロップサイズの変更
先にインクを塗布するインクジェット装置のヘッドにおけるインクのドロップサイズより、次にインクを塗布するヘッドにおけるインクのドロップサイズの方が相対的に小さいくなるようにする方法である。ヘッドが二つである場合は、最初のヘッドのオリフィスが吐出するインクのドロップサイズより２番目のヘッドのオリフィスが吐出するインクのドロップサイズの方が小さくなるようにされる。ヘッドが３つ以上の場合は、１番目のヘッドと２番目のヘッド、もしくは２番目のヘッドと３番目のヘッド等の連続するヘッド間において上述したような関係であればよく、必ずしも最初のヘッドから最後のヘッドまで徐々にインクのドロップサイズを小さくする必要はない。しかしながら、徐々にインクのドロップサイズを小さくすることにより、同一画素部内でのインクの膜厚のバラツキを大きく低減することができる点から、ヘッドが３つ以上ある場合は、各ヘッドにおけるインクドロップサイズは徐々に小さくすることが好ましい。
【００３２】
このように各ヘッドにおけるインクのドロップサイズを、先のヘッドよりも後のヘッドの方を小さくすることにより、同一親液性領域内でのインクの膜厚を均一にできるのは、以下の理由による。
【００３３】
すなわち、先のヘッドでインクが吐出される位置と、次のヘッドでインクが吐出される位置とは通常異なる位置に設定されている。したがって、先のヘッドでインクを吐出した場合、吐出されたインクは吐出された親液性領域上の位置から徐々にレベリングされ塗れ広がる。したがって、次のヘッドでインクを吐出する位置まで塗れ広がってしまう場合がある。このような状態で、先のヘッドにおいて吐出されたインクのドロップサイズと同様なドロップサイズのインクを次のヘッドで吐出した場合は、先のヘッドで吐出され塗れ広がったインク上にさらにインクが吐出されることになるため、この部分のインクの膜厚が厚くなる可能性が生じる。したがって、次のヘッドで吐出するインクのドロップサイズを小さくすれば、このような膜厚の厚い部分を形成することがないので、インクの膜厚を均一とすることができるのである。
【００３４】
本発明においては、インクの種類、粘度、濡れ性等の条件により大きく変化するものではあるが、先のヘッドにより吐出されるインクのドロップサイズが、次のヘッドにより吐出されるインクのドロップサイズの３０％〜７０％、好ましくは４０％〜５０％の範囲内であることが均一化のため好ましい。
【００３５】
▲３▼撥液性領域の形成
ストライプ状の細長い親液性領域内にエネルギー未照射部、すなわち撥液性領域を形成することにより、インクが塗れ広がる範囲をある程度限定し、同一親液性領域内の膜厚の均一性を挙げようとするものである。
【００３６】
この場合の撥液性領域は、上記ストライプ状の親液性領域と交差するように形成された遮光部上に形成される。これは、遮光部上は原則として画素部が形成されなくてもよい領域だからである。
【００３７】
本発明においては、上記ストライプ状の親液性領域と交差するように形成された遮光部の一部に撥液性領域が形成されていればよいが、特に上記遮光部の全てに撥液性領域が形成されていることが好ましい。親液性領域内の膜厚を均一とするためには、対象となる親液性領域の面積が小さければ小さいほど良いからである。
【００３８】
この撥液性領域の幅は、遮光部の幅より小さくすることが好ましいことから、上限は遮光部の幅であり、かつ２〜１０μｍの範囲内の幅とすることが好ましい。上記範囲より幅が狭い場合は、親液性領域を分離させることができず、上記範囲より幅が広い場合は色抜け等の不具合が生じる可能性があるからである。なお、本発明でいう親液性領域および撥液性領域に関しては、後で詳述する。
【００３９】
このような撥液性領域の形成は、光触媒含有層に対するエネルギーのパターン照射に際して、上記撥液性が必要とされる部分にエネルギーが照射されないようにマスクを形成する等することにより行うことができる。
【００４０】
なお、このように撥液性領域を形成する場合は、インクの塗布に際してこの撥液性領域にインクが滴下されないようにすることが好ましい。
【００４１】
▲４▼インクの親液性領域に対する濡れ性
先のインクジェット装置のヘッドにより塗布されたインクが、次のヘッドによりインクが塗布されるまでの間に、塗布された親液性領域の全面に塗れ広がることができるような濡れ性を有するインクを用いる方法である。
【００４２】
本発明においては、中でも次のヘッドによりインクが塗布されるまでの間に、ほぼ均一に親液性領域全面に塗れ広がっていることが好ましい。ここで、ほぼ均一に全面に塗れ広がるとは、インクの膜厚のバラツキが、次のヘッドによりインクが塗布されるまでの間に、平均膜厚を基準として±５％程度の範囲内となることをいう。
【００４３】
このようにインクが塗布された後、次のヘッドによるインクが塗布されるまでの間に親液性領域内に全面に塗れ広がることにより、次のヘッドによるインクが塗布される際、親液性領域内に塗れ広がったインクの膜厚に大きなバラツキが無いことから、次のヘッドによりインクを塗布した場合でも、インクの膜厚に大きなバラツキが生じない。
【００４４】
この場合のインクの親液性領域に対する濡れ性は、インクの塗布量等によっても大きくことなるものではあるが、親液性領域との接触角が、少なくとも３０°以下、好ましくは２０°以下、特に５°以下であるインクを選択することが好ましい。
【００４５】
親液性領域との接触角が３０°を越えるインクを用いると、通常インクが塗布された後、次のヘッドによるインクが塗布されるまでの時間である１秒が経過した際に、必要量の６０％を越える量を吐出しなければインクを親液性領域全体に塗れ広がらせることができない。このように最初の吐出量が必要量の６０％を越える量である場合は、画素部を形成するために二つ以上のヘッドを並列に用いるメリットを生かすことが難しくなることから好ましくない。したがって、上述したように親液性領域との接触角が少なくとも３０°以下のインクを用いることが好ましいのである。なお、ここでいう必要量とは、画素部を形成するために必要なインクの量を示すものである。
【００４６】
また、この方法は、特に親液性領域の面積が小さい方が親液性領域全面に塗れ広がることが容易である点で好ましい。したがって、特に上記▲３▼に示す撥液性領域を遮光部上に形成する方法と組み合わせて用いることが好ましく、特にストライプ状の親液性領域と交差する全ての遮光部上に撥液性領域が形成されていることが好ましい。
【００４７】
▲５▼その他
本発明においては、上記▲１▼〜▲４▼までの各方法を単独で用いることにより、インクジェット装置のヘッドを複数・並列で用いることの不具合、すなわち各画素部内におけるインクの膜厚のバラツキを低減させるようにしてもよいが、これらを組み合わせることによりさらに効果的にバラツキを低減させることができる。したがって、本発明においては、上記▲１▼〜▲４▼までの各方法のいずれか２つもしくは３つを組み合わせて用いる方法、さらには４つ全ての方法を組み合わせて用いる方法等を採ることができる。
【００４８】
２．第２の方法
本発明における第２の方法は、ヘッドにオリフィスを密に形成する方法であり、具体的には、インクジェット装置のヘッドにおけるオリフィスの間隔が、１０〜１００μｍの範囲内としたインクジェット装置を用いる方法である。このようにオリフィスの間隔を上述したような範囲とすることにより、ストライプ状の各親液性領域内に十分な量のインクを塗布することができるからである。
【００４９】
本発明においては、オリフィスの間隔を、特に１０〜１００μｍの範囲内、中でも２０〜５０μｍの範囲内とすることが、ストライプ状の各親液性領域内に十分にインクを吐出させるとの観点、およびヘッドの製造が容易であるとの観点の両方から考慮した場合に好ましい。
【００５０】
このようなオリフィスの間隔を有するヘッドを形成するためには、例えばピエゾ素子等の駆動部１個に対して１個のオリフィスとしたのでは、十分な密度でオリフィスを形成することができない。したがって、本発明においては、ピエゾ素子等の駆動部１個に対して複数のオリフィスを対応させる方法を採用する。
【００５１】
このように駆動部１個に対して複数のオリフィスを対応させる方法としては、ピエゾ素子等の駆動部からの流路を複数に分岐させる方法を挙げることができる。この際の分岐の数は、２〜４とすることが可能であるが、通常は２つに分岐させる。このように駆動部からの流路を複数に分岐させることにより、各駆動部に対して複数のオリフィスとすることができる。また、さらにこの各流路に対して複数のオリフィスを形成する方法を用いてもよい。この場合の一つの流路に形成するオリフィスの数は、２〜１６とすることが可能であるが、２個から３個形成されることが好ましい。本発明においては、このように流路を複数に分岐させる方法、流路に複数のオリフィスを形成する方法、さらには、これらを組み合わせる方法により駆動部１個に対して複数のオリフィスを形成し、各オリフィス間の距離を上述した範囲とすることができるのである。
【００５２】
図３は、上述したように駆動部１個に対して複数のオリフィスが形成されたインクジェット装置の一例を示すものであり、この例では一つのピエゾ素子４からの流路５が二つに分岐され、さらに各流路５に３つのオリフィス３が形成された例を示すものである。よって、この例では駆動部１個に対して計６個のオリフィスが対応することになり、ストライプ状の親液性領域に対して十分な量のインクを塗布することが可能となる。
【００５３】
３．組合せ
本発明においては、上述したような第１の方法と第２の方法とを組み合わせて用いてもよい。すなわち、駆動部１個に対して複数のオリフィスを有するヘッドを複数・並列に組み合わせたインクジェット装置を用いる方法である。この場合でも、上述したように各親液性領域内でのインクの膜厚のバラツキが生じる可能性があることから、上記第１の方法のところで説明した▲１▼〜▲４▼までの対策を採るようにしてもよい。
【００５４】
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。
【００５５】
（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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
【化１】
0004972820.tif 000002
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
（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。
【００９８】
（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。
【００９９】
（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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
なお、上述したように粘度の上昇を抑える必要がある場合は、上述したようなインクを用いることが好ましい。
【０１０９】
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。
【０１１０】
（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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
（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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
【実施例】
以下、本発明について、実施例を通じてさらに詳述する。
【０１１７】
［実施例１：経時的な粘度変化の少ないインクの使用］
下記の組成のインクを調整した。このインクの粘度を振動式粘度測定法（秩父セメント株式会社製、VIBRO振動式VISCOMETER、CJV-5000（商品名））により測定した結果、１０ｃｐｓであった。下記のインク組成から明らかなように、このインクは溶剤である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するものであり、この溶剤の沸点は２４０℃程度である。したがって、このインクが複数のヘッドが並列に並べられ、これらにより同一のストライプ状の画素部が形成される場合に、
最初のヘッドで塗布された後、最後のヘッドでインクが塗布されるまでの間に生じる粘度の上昇は極めて少ないものと思われる。したがって、この際の粘度も上述した粘度と同様に１０ｃｐｓであるものと推定される。
【０１１８】
（インク組成およびその調製法）
・青色顔料（C.I.ピグメントブルー１５：６）：５重量部
・高分子分散剤（AVECIA社製、ソルスパース24000）：２重量部
・バインダー（ベンジルメタクリレート−メタクリル酸共重合体）：３重量部
・モノマー１（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート）：２重量部
・モノマー２（トリプロピレングリコールジアクリレート）：５重量部
・開始剤（２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モンフォリオプロパン）−１−オン：２重量部
・溶剤（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート：８１重量部
上記青色顔料、５重量部、上記高分子分散剤、２重量部、および溶剤、８１重量部を混合し、３本ロールとビーズミルを用いて顔料分散液を得た。このようにして調製された顔料分散液に、上記バインダー、３重量部、モノマー１、２重量部、モノマー２、５重量部および開始剤、２重量部を攪拌しながら徐々に加えることによりインクを調製した。
【０１１９】
［実施例２：インクのドロップサイズの変更］
ピエゾ素子を用いたインクジェット装置のヘッドに、印加電圧９５Ｖ、パルス幅６マイクロ秒のパルス電圧を印加し、液滴サイズを測定したところ、約２５ピコリットルであった。また、同じ仕様のインクジェット装置のヘッドに、印加電圧９５Ｖ、パルス幅３マイクロ秒のパルス電圧を印加し、液滴のサイズを測定したところ１１ピコリットルであった。図５は、パルス幅と液滴サイズとの関係を示すものであり、パルス幅を変化させることにより液滴のサイズを変化させることが可能であることがわかる。
【０１２０】
［実施例３：インクの接触角の変更］
親液性領域との接触角が２０°、３０°および４０°のインクを各々調製し、これを親液性領域内に滴下した。まず、画素部形成に必要なインクの必要量の３０％を滴下した。１秒後に親液性領域を観察した結果、親液性領域との接触角が２０°のインクは親液性領域全面にインクが塗れ広がっていた。しかしながら、親液性領域との接触角が３０°および４０°のインクは、親液性領域の隅に未塗布の部分が生じ、均一に塗布することができなかった。
【０１２１】
次に、画素部形成に必要なインクの量の６０％を親液性領域内に滴下した。１秒後に親液性領域を観察した結果、親液性領域との接触角が２０°および３０°のインクは親液性領域全面にほぼ均一に塗れ広がったが、親液性領域との接触角が４０°のインクでは、親液性領域の隅に未塗布の部分が残り、均一に塗布することができなかった。
【０１２２】
【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に対して垂直方向にインクジェット装置のヘッドを相対的に動かしてインクを塗布するようにすることにより、インクの塗布時にインクジェット装置のヘッドを斜めに配置し、角度の調整をする必要がない。したがって、インクの塗布に際して手間がかからず効率的である。また、各ストライプに塗布されるインクは単一のオリフィスからのものとはならないことから、オリフィス間のバラツキが各ストライプ状の画素部間のバラツキに直結しない。したがって、画素部間で色の濃淡等のバラツキを抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示す概略平面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の例を示す概略平面図である。
【図３】本発明に用いられるインクジェット装置の一例を示す概略図である。
【図４】従来のカラーフィルタの製造法を説明するための概略平面図である。
【図５】インクジェット装置におけるパルス幅と液滴サイズとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…ヘッド
２…親液性領域
３…オリフィス
【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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