DE60034512T2

DE60034512T2 - Farbfilter und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE60034512T2
Application number: DE60034512T
Authority: DE
Inventors: Masato Okabe; Manabu Yamamoto; Hironori Kobayashi
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2020-07-01
Also published as: KR20010082506A; EP1065533A3; KR100687835B1; US20050042385A1; EP1065533B1; EP1065533A2; DE60034512D1; US6815125B1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Farbfilter, das erhalten wird, indem ein Teil eines Bildelements mit einem Tintenstrahlsystem gefärbt wird, und das für ein Farbflüssigkristalldisplay geeignet ist, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
In jüngster Zeit gab es eine Tendenz, dass sich ein Bedarf an einem Flüssigkristalldisplay, insbesondere einem Farbflüssigkristalldisplay, mit der Entwicklung eines Personal Computers, insbesondere eines tragbaren Personal Computers, erhöht. Da jedoch dieses Farbflüssigkristalldisplay teuer ist, wird ein Bedarf für die Kostensenkung höher und insbesondere ein Bedarf für die Kostensenkung eines Farbfilters, das im Hinblick auf die Kosten schwer wiegt, ist hoch.
Bei einem solchen Farbfilter arbeitet ein Flüssigkristall üblicherweise als ein Verschluss, indem er mit den drei Primärfarben von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) ausgerüstet ist und von einer Elektrode, die jedem Teil eines Bildelements von R, G und B entspricht, AN und AUS geschaltet wird, und das Farbdisplay funktioniert mittels Transmission des Lichts durch jeden Teil eines Bildelements von R, G und B.
Als ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters, welches bislang durchgeführt worden ist, gibt es beispielsweise ein Färbeverfahren. Bei diesem Färbeverfahren wird ein wasserlösliches Polymermaterial, welches ein Material zum Färben ist, zuerst auf einem Glassubstrat erzeugt, welches durch einen Photolithographieschritt zu der gewünschten Gestalt geformt wird, und das resultierende Muster wird in ein Färbebad getaucht, um ein gefärbtes Muster zu erhalten.
Dies wird dreimal wiederholt, wodurch eine Farbfilterschicht erzeugt wird, die aus Teilen eines Bildelements von R, G und B besteht.
Alternativ gibt es als ein weiteres Verfahren ein Pigmentdispergierverfahren (Farbresistverfahren). Bei diesem Verfahren wird eine lichtempfindliche Harzschicht, in welcher ein Pigment dispergiert ist, zuerst auf einem Substrat erzeugt, und mit diesem wird eine Musterbildung durchgeführt, wodurch ein einfarbiges Muster erhalten wird. Weiter wird dieser Schritt dreimal wiederholt, wodurch eine Farbfilterschicht erzeugt wird, die aus Teilen eines Bildelements von R, G und B besteht.
Als noch ein weiteres Verfahren gibt es ein Elektrodenpositionsverfahren und ein Verfahren zum Dispergieren eines Pigments in einem wärmehärtbaren Harz und zum dreimaligen Durchführen des Bedruckens von R, G und B und danach des thermischen Härtens des Harzes. Jedoch muss bei jedem Verfahren derselbe Schritt dreimal wiederholt werden, um die drei Farben von R, G und B zu färben, und es gibt ein Problem, dass die Kosten hoch sind und sich eine Ausbeute wegen der Wiederholung eines Schritts verringert.
Als ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters, das diese Probleme gelöst hat, wird ein Verfahren des Spritzens einer färbenden Tinte mit einem Tintenstrahlsystem, wodurch eine gefärbte Schicht (Teil eines Bildelements) erzeugt wird, vorgeschlagen ( JP-A-59-75205 ). In der Veröffentlichung werden ein Verfahren, bei dem ein konvexes Teil, das eine Grenze ist, im Voraus mit einem Material, das die schlechtere Benetzbarkeit an einer Tinte aufweist, bedruckt wird, wenn eine Tinte, die die bessere Benetzbarkeit an einem Glassubstrat aufweist, verwendet wird, und ein Verfahren, bei dem ein Muster im Voraus mit einem Material erzeugt wird, das die bessere Benetzbarkeit an einer Tinte aufweist, wodurch die Fixierung der Tinte unterstützt wird, wenn eine Tinte verwendet wird, die die schlechtere Benetzbarkeit an einem Glas aufweist, offenbart. Jedoch gibt es keine Beschreibung im Hinblick darauf, wie genau ein Material, das die bessere Benetzbarkeit aufweist, und ein Material, das die schlechtere Benetzbarkeit aufweist, aufzutragen ist.
Andererseits wird als ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters, indem eine färbende Tinte mit einem Tintenstrahlsystem gespritzt wird, um eine gefärbte Schicht (Teil eines Bildelements) zu erzeugen, ein Verfahren des Behandelns eines konkaven Teils mit einem tintophilen Behandlungsmittel in JP-A-9-203803 offenbart. Bei diesem Verfahren wird im Voraus ein konvexes Teil auf einem Substrat erzeugt, und dieses konvexe Teil wird tintenabweisend gemacht, und danach wird das gesamte Substrat mit dem tintophilen Behandlungsmittel oberflächenbehandelt. Jedoch gibt es bei diesem Verfahren, da ein konvexes Teil im Voraus vor der tintophilen Behandlung tintenabweisend sein muss, ein Problem, dass zweimalige Behandlungen der Tintenabweisungsbehandlung und der tintophilen Behandlung durchgeführt werden müssen.
Außerdem wird als ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters, indem eine gefärbte Schicht mit einem Tintenstrahlsystem erzeugt wird, ein Verfahren des Erzeugens einer gefärbten Schicht (Teil eines Bildelements), indem eine Schicht, die Tinte absorbiert, an einem Substrat bereitgestellt wird und ein Unterschied in der Absorbierbarkeit der Tinte dieser absorbierenden Schicht zwischen einem belichteten Teil und einem nicht belichteten Teil hergestellt wird, in JP-A-8-230314 und JP-A-8-227012 beschrieben. Jedoch gibt es bei diesem Verfahren, da eine gefärbte Schicht durch Erzeugen einer absorbierenden Schicht und Absorbieren einer Tinte in dieser absorbierenden Schicht erzeugt wird, ein Problem, dass ein Unterschied in der Färbung zwischen einem zentralen Teil eines Tintenpunktes und einem umgebenden Teil davon vorhanden ist, was zu Uneinheitlichkeit der Farbe führt. Außerdem gibt es auch ein Problem, dass diese absorbierende Schicht die vorgegebene Dicke benötigt, die aus ihrer Funktion des Absorbierens einer Tinte resultiert.
Andererseits wird bei einem Farbfilter im Allgemeinen ein Abdunkelungsteil, das eine schwarze Matrix genannt wird, auf einem Umrandungsabschnitt eines Teils eines Bildelements bereitgestellt. Das Abdunkelungsteil wird im Allgemeinen auf der Seite des Farbfilters erzeugt. Jedoch gibt es im Falle des Verwendens als ein Flüssigkristall-Panel einige Fälle, dass das Abdunkelungsteil auf der Seite eines Substrats erzeugt wird, die dem Farbfilter gegenüberliegt. Wenn das Abdunkelungsteil auf der Seite eines Substrats erzeugt wird, die dem Farbfilter gegenüberliegt, wird ein Farbfilter erzeugt, bei dem ein Abdunkelungsteil nicht bereitgestellt wird. Die vorstehend beschriebenen Probleme treten auch bei dem Farbfilter auf, das kein Abdunkelungsteil aufweist.
EP0932081 beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen eines Farbfilters unter Verwendung von Tintenstrahldrucken, wobei die Benetzbarkeit der Oberfläche des transparenten Substrats durch Bestrahlen einer Photokatalysatorschicht, die auf der Oberfläche des Substrats bereitgestellt wird, eingestellt wird. Eine Abdunkelungs-(Lichtabschirm-) schickt wird dann auf dem Filter an der Umrandung der Bildelemente bereitgestellt, um als eine schwarze Matrix zu fungieren. Es wird auch die Erzeugung einer Anordnung von Mikrolinsen offenbart, indem ein Material, das Linsen erzeugt, auf der Schicht mit variabler Benetzbarkeit des transparenten Substrats abgeschieden und gehärtet wird. Es wird offenbart, dass dies als ein Farbfilter in einem Display verwendet werden kann, bei dem eine getrennte schwarze Matrix auf der Seite des Filters, die näher zum Betrachter liegt, bereitgestellt wird.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf die vorstehenden Probleme, und eine Hauptaufgabe davon ist es, ein Farbfilter, das kein Abdunkelungsteil aufweist, bei dem ein Teil, das die bessere Benetzbarkeit aufweist, und ein Teil, das die schlechtere Benetzbarkeit aufweist, auf einer einzigen Schicht erzeugt werden können, was die Benetzbarkeit eines Substrats betrifft, die bei der Erzeugung eines Teils eines Bildelements mit einem Tintenstrahlsystem problematisch wird, und ein Muster, das auf dem Teil, das die bessere Benetzbarkeit aufweist, und dem Teil, das die schlechtere Benetzbarkeit aufweist, erzeugt wurde, kann in wenigen Schritten erzeugt werden, und ferner ist eine Schicht, die Tinte absorbiert, nicht notwendig, und welches die bessere Qualität aufweist und welches bei geringen Kosten hergestellt werden kann, und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Farbfilter für ein Flüssigkristalldisplay bereit, wobei das Filter ein transparentes Substrat, ein Muster aus mehreren gefärbten Bildelementen, welche kein Abdunkelungsteil aufweisen, das darum herum eine Umrandung erzeugt, wobei die mehreren gefärbten Bildelemente direkt oder indirekt auf dem transparenten Substrat mit einem Tintenstrahlsystem bereitgestellt werden, und eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, die zum Regulieren der Erzeugung der gefärbten Bildelemente bereitgestellt wird, wobei die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mindestens den Photokatalysator und ein Bindemittel umfasst und die Benetzbarkeit der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, durch Bestrahlung mit Energie veränderbar ist, um so den Kontaktwinkel davon mit einer flüssigen Tinte zu verringern, umfasst, wobei entweder:

(a) die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf dem transparenten Substrat bereitgestellt wird, und die gefärbten Bildelemente auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, bereitgestellt werden, und ein tintenabweisendes konvexes Teil auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, an einem Umrandungsabschnitt von jedem gefärbten Bildelement erzeugt wird; oder
(b) die gefärbten Bildelemente auf dem transparenten Substrat bereitgestellt werden, und die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf einem Randabschnitt zwischen den gefärbten Bildelementen bereitgestellt wird.

Wie vorstehend beschrieben weist das Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, auf, wodurch die Erzeugung der gefärbten Bildelemente reguliert wird. Deshalb können, indem die Änderung in der Benetzbarkeit einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit ausgenutzt wird, gefärbte Bildelemente mit besserer Präzision erzeugt werden, und ein Farbfilter von hoher Qualität, das kein Problem, wie Fehlen von Farbe und Uneinheitlichkeit der Farbe, aufweist, kann bereitgestellt werden.
In diesem Falle kann der Aufbau so sein, dass die Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, auf dem transparenten Substrat bereitgestellt wird und die gefärbten Bildelemente auf der Schicht mit variabler Benetzbarkeit bereitgestellt werden. Durch Erzeugen eines solchen Aufbaus kann eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit eines Teils, auf dem gefärbte Bildelemente erzeugt werden, im Voraus zu einem tintophilen Bereich, der einen kleinen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, gemacht werden, und das andere Teil der Schicht mit variabler Benetzbarkeit kann zu einem tintenabweisenden Bereich, der einen großen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, gemacht werden. Durch Färben des tintophilen Bereichs, wo die gefärbten Bildelemente erzeugt werden, mit einem Tintenstrahlsystem wird eine Tinte mit lediglich dem tintophilen Bereich, der einen kleinen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, verklebt. Demgemäß wird die Tinte einheitlich innerhalb der gesamten Oberfläche des gefärbten Bildelements aufgetragen. Deshalb kann ein Farbfilter, das keinen Nachteil, wie Uneinheitlichkeit der Farbe und Fehlen von Farbe aufweist, bereitgestellt werden.
In der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Abstand (Entfernung) zwischen den gefärbten Bildelementen höchstens 2 μm beträgt. Da ein Farbfilter der vorliegenden Erfindung keine schwarze Matrix (Abdunkelungsteil) aufweist, ist es notwendig, wenn es tatsächlich für ein Flüssigkristall-Panel verwendet wird, es zusammen mit einem Substrat mit seitlicher Hintergrundbeleuchtung, das eine schwarze Matrix aufweist, zu verwenden. In diesem Falle ist es, wenn ein Abstand zwischen gefärbten Bildelemente weit ist, notwendig, eine hohe Präzision zu haben, was das Positionieren mit dem Substrat mit seitlicher Hintergrundbeleuchtung, welches eine schwarze Matrix aufweist, betrifft. Wenn es nicht so ist, dringt eine Hintergrundbeleuchtung durch den Abstand zwischen den gefärbten Bildelementen durch, und als Folge kann das so genannte Fehlen von Farbe auftreten. Demgemäß wird es bevorzugt, dass der Abstand zwischen den gefärbten Bildelementen so klein wie möglich ist, konkret wird es bevorzugt, dass der Abstand zwischen den gefärbten Bildelementen höchstens 2 μm beträgt. Ferner kann eine gefärbte Schicht, die aus den gefärbten Bildelementen besteht, eine Oberflächenglätte erlangen, wenn der Abstand zwischen den gefärbten Bildelementen derartig klein ist.
In der vorliegenden Erfindung kann ein tintenabweisendes konvexes Teil auf einer Oberfläche einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, an einem Umrandungsabschnitt des gefärbten Bildelements erzeugt werden. Da ein tintenabweisendes konvexes Teil auf einem Umrandungsabschnitt zwischen den Bereichen, die ein gefärbtes Bildelement erzeugen, erzeugt wird, wenn das gefärbte Bildelement durch Verkleben einer Tinte mit einem Tintenstrahlsystem erzeugt wird, treten die Nachteile, wie Mischen von Tinten während des Färbens, nicht auf.
Andererseits kann in der vorliegenden Erfindung der Aufbau so sein, dass das gefärbte Bildelement auf dem transparenten Substrat bereitgestellt wird, und die Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, wird auf einem Randabschnitt zwischen den gefärbten Bildelementen bereitgestellt.
Indem die Benetzbarkeit einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit auf einem Randteil eines gefärbten Bildelements zu einem tintenabweisenden Bereich, der einen größeren Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist als derjenige von Teilen eines transparenten Substrats, auf dem ein gefärbtes Bildelement erzeugt werden soll, gemacht wird, kann, da es beim Färben eines Teils, auf dem ein gefärbtes Bildelement bereitgestellt werden soll (Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt) mit einem Tintenstrahlsystem für eine Tinte schwierig ist, über ein Randteil eines gefärbten Bildelements, das tintenabweisende Eigenschaften aufweist, zu wandern, ein Farbfilter, das keine Nachteile, wie Tintenvermischung und dergleichen aufweist, bereitgestellt werden. Außerdem kann, indem eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, eines Randteils eines gefärbten Bildelements zu einem tintophilen Bereich, der den kleinen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, gemacht wird, danach leicht das Abdecken des Gesamten mit einer Schutzschicht durchgeführt werden, und somit kann ein Farbfilter, das die hohe Qualität aufweist, erhalten werden.
Es wird bevorzugt, dass die Benetzbarkeit auf dem transparenten Substrate weniger als 10° beträgt, ausgedrückt als der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist. Dies ist so, weil sich, wenn eine Tinte mit dem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, auf dem transparenten Substrat mit einem Tintenstrahlsystem verklebt wird, die Tinte für das gefärbte Bildelement einheitlich in einem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, ausbreitet, das Farbfilter von besserer Qualität, das keine Nachteile, wie Uneinheitlichkeit der Farbe und dergleichen, aufweist, bereitgestellt werden kann.
In der vorliegenden Erfindung ist die Schicht mit variabler Benetzbarkeit eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, welche mindestens einen Photokatalysator und ein Bindemittel enthält und die Benetzbarkeit aufweist, welche sich so ändert, dass sich der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit durch Bestrahlen mit der Energie verringert.
Derart kann, indem eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erzeugt wird, die die Benetzbarkeit aufweist, welche derart variiert, dass der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit durch Bestrahlung mit der Energie verringert wird, die Benetzbarkeit dieser Schicht variiert werden, indem die Musterbestrahlung der Energie und dergleichen durchgeführt wird, und ein tintophiler Bereich, der den kleinen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, kann einfach erzeugt werden, und beispielsweise wird es möglich, in einfacher Weise lediglich ein Teil, auf dem ein gefärbtes Bildelement erzeugt wird, zu einem tintophilen Bereich zu machen. Demgemäß kann, wenn kein Abdunkelungsteil zwischen den gefärbten Bildelementen bereitgestellt wird, das gefärbte Bildelement leicht erzeugt werden, und ein Farbfilter ohne ein Abdunkelungsteil kann effizient hergestellt werden.
Bei einem vorstehend beschriebenen Farbfilter wird es bevorzugt, dass die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, Fluor enthält und die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, derart erzeugt wird, dass der Gehalt an Fluor an der Oberfläche der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, durch die Wirkung des Photokatalysator beim Bestrahlen der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit der Energie, verglichen zu vor der Energiebestrahlung, verringert wird.
Wie vorstehend erwähnt kann, da ein Farbfilter der vorliegenden Erfindung derart aufgebaut ist, dass der Fluorgehalt des mit Energie bestrahlten Teils auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält und auf einem transparenten Substrat erzeugt wurde, verringert wird, ein Muster, umfassend ein Teil, bei dem der Fluorgehalt verringert wird, durch die Musterbestrahlung der Energie erzeugt werden. Da das Teil, wenn der Fluorgehalt verringert wird, ein Bereich wird, der verglichen mit anderen Teilen die hohe Tintophilie aufweist, wird es möglich, auf einfache Weise lediglich ein Teil, auf dem ein gefärbtes Bildelement und dergleichen erzeugt wird, zu einem tintophilen Bereich zu machen, und ein Farbfilter kann auf einfache Weise hergestellt werden.
Ferner wird es bei einem vorstehend beschriebenen Farbfilter bevorzugt, dass der Fluorgehalt eines Teils, bei dem der Fluorgehalt durch Bestrahlen der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit der Energie verringert wird, 10 oder weniger beträgt, relativ zu 100 des Fluorgehalts eines Teils, das nicht mit der Energie bestrahlt wurde.
Wenn derart der Fluorgehalt eines Teils, das den niedrigeren Fluorgehalt aufweist, welches durch Bestrahlen der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit der Energie erzeugt wurde, 10 oder weniger beträgt, bezogen auf das Gewicht relativ zu 100 des Fluorgehalts eines Teils, der nicht mit der Energie bestrahlt wurde, kann ein großer Unterschied in der Tintophilie zwischen einem Teil, das mit der Energie bestrahlt wurde, und einem Teil, das nicht mit der Energie bestrahlt wurde, hervorgerufen werden. Deshalb wird es, indem ein gefärbtes Bildelement und dergleichen auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf der das Muster erzeugt wird, erzeugt wird, möglich, in präziser Weise ein gefärbtes Bildelement und dergleichen auf lediglich einem tintophilen Bereich, der den verringerten Fluorgehalt aufweist, zu erzeugen, und ein Farbfilter kann mit der besseren Präzision hergestellt werden.
Der Photokatalysator, der in der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, enthalten ist, ist vorzugsweise einer oder mehrere, ausgewählt aus Titanoxid (TiO₂), Zinkoxid (ZnO), Zinnoxid (SnO₂), Strontiumtitanat (SrTiO₃), Wolframoxid (WO₃), Bismutoxid (Bi₂O₃) und Eisenoxid (Fe₂O₃). Titanoxid (TiO₂) wird am stärksten bevorzugt. Dies liegt daran, dass Titanoxid, da es die hohe Bandlückenenergie aufweist, als ein Photokatalysator effektiv ist, chemisch stabil ist, kein Toxizität aufweist und leicht verfügbar ist.
In dem Falle eines Farbfilters, bei dem ein Photokatalysator Titanoxid ist, wird es bevorzugt, dass es eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, aufweist, in der Fluorelement in der Oberfläche der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf einem Niveau von 500 oder mehr, relativ zu 100 des Elements Ti, enthalten ist, wie durch ein Röntgen-photoelektronenspektroskopisches Verfahren quantifiziert.
Dies liegt daran, dass, wenn ein solcher Grad an Fluorelement (F) enthalten ist, die tintenabweisenden Eigenschaften eines Teils, das nicht mit der Energie bestrahlt wurde, ausreichen und wenn ein Muster eines Teils, das den verringerten Gehalt an Fluorelement (F) aufweist, durch die Energiebestrahlung erzeugt wird und gefärbtes Bildelement und dergleichen darauf erzeugt werden, eine Tinte und dergleichen nicht in einen anderen Teil als den Teil, auf dem ein gefärbtes Bildelement erzeugt wird, herausfallen und ein Farbfilter präziser hergestellt werden kann.
Andererseits umfasst bei einem vorstehend beschriebenen Farbfilter das Bindemittel vorzugsweise ein Organopolysiloxan, das einen Fluoralkylrest aufweist.
Die Gründe sind wie folgt. Bei einem Farbfilter der vorliegenden Erfindung können als ein Verfahren zum Einschließen von Fluorelement in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, verschiedene Verfahren erwähnt werden. Jedoch kann, indem Organopolysiloxan, das einen Fluoralkylrest aufweist, als ein Bindemittel verwendet wird, Fluorelement leicht in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, enthalten sein, und der Gehalt davon kann leicht durch die Energiebestrahlung verringert werden.
Außerdem wird bei einem vorstehend beschriebenen Farbfilter bevorzugt, dass ein Bindemittel, welches die andere Komponente ist, aus der eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, besteht, aus Organopolysiloxan erzeugt wird, welches eines oder mehrere aus einer hydrolysierten und kondensierten Verbindung oder einer cohydrolysierten und -kondensierten Verbindung aus einer oder mehreren Siliciumverbindungen der Formel Y_nSiXi_(4-n) ist (wobei Y für einen Alkylrest, Fluoralkylrest, Vinylgruppe, Aminogruppe, Phenylgruppe oder Epoxidgruppe steht, X für einen Alkoxyrest oder Halogen steht und n eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist).
Bei einem vorstehend beschriebenen Farbfilter wird es bevorzugt, dass eine Siliciumverbindung, die einen Fluoralkylrest aufweist, von den vorstehend erwähnten Siliciumverbindungen, aus denen das vorstehend erwähnte Organopolysiloxan besteht, in einer Menge von 0,01 mol% oder mehr enthalten ist.
Die Gründe sind wie folgt. Wenn eine Siliciumverbindung, die einen Fluoralkylrest aufweist, in einer Menge von 0,01 mol% oder mehr enthalten ist, ist Fluorelement ausreichend in der Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, enthalten, und es ist möglich, den Unterschied in der Benetzbarkeit zwischen einem tintophilen Bereich auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält und die den verringerten Gehalt an Fluorelement, der von der Energiebestrahlung herrührt, aufweist, und einem tintenabweisenden Bereich auf der Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält und die nicht mit der Energie bestrahlt wurde, größer zu machen. Demgemäß kann eine Tinte und dergleichen bei der Erzeugung eines gefärbten Bildelements und dergleichen auf einem tintophilen Bereich präzise in einem tintenabweisenden Bereich ohne Herausfallen befestigt werden, und ein Farbfilter, das die bessere Qualität aufweist, kann hergestellt werden.
In der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, wenigstens 10° an einem Teil, das nicht mit der Energie bestrahlt wurde, und weniger als 10° in einem Teil, das mit der Energie bestrahlt wurde, beträgt. Da ein Teil, das nicht mit der Energie bestrahlt wurde, ein Teil ist, das die tintenabweisenden Eigenschaften erfordert, sind, wenn der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung 40 mN/m aufweist, weniger als 10° beträgt, die tintenabweisenden Eigenschaften nicht ausreichend, und es gibt eine Möglichkeit, dass eine Tinte und dergleichen zurückbleiben, was nicht bevorzugt ist. Andererseits gibt es, wenn der Kontaktwinkel eines Teils, das mit der Energie bestrahlt wurde, mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, 10° oder mehr beträgt, eine Möglichkeit, dass die Ausbreitung einer Tinte schlechter ist, Fehlen von Farbe und dergleichen bei einem gefärbten Bildelement auftreten kann.
Ferner wird es in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass ein gefärbtes Bildelement, das mit dem vorstehend erwähnten Tintenstrahlsystem gefärbt wurde, ein gefärbtes Bildelement ist, das mit einem Tintenstrahlsystem, das eine UV-härtende Tinte verwendet, gefärbt wurde. Dies liegt daran, dass, nachdem ein gefärbtes Bildelement mit einem Tintenstrahlsystem durch Verwenden einer UV-härtenden Tinte gefärbt wurde, UV bestrahlt wird und dadurch eine Tinte rasch gehärtet werden kann, welche zu einem nächsten Schritt geschickt werden kann, was im Hinblick auf die Effektivität bevorzugt wird.
Ein Flüssigkristall-Panel, das das vorstehend erwähnte Farbfilter und ein gegenüberliegendes Substrat aufweist, das ein Abdunkelungsteil aufweist, und welches durch Verkapseln einer Flüssigkristallverbindung zwischen beiden Substraten erhalten wird, weist die Vorteile des vorstehend erwähnten Farbfilters auf, das heißt, die Vorteile, dass Fehlen von Farbe und Uneinheitlichkeit der Farbe eines gefärbten Bildelements nicht vorhanden sind, und es ist im Hinblick auf die Kosten vorteilhaft.
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters für ein Flüssigkristalldisplay bereit, bei dem die gefärbten Bildelemente kein Abdunkelungsteil aufweisen, das darum herum eine Umrandung erzeugt, welches umfasst: (1) einen Schritt des Bereitstellens einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält und die eine Benetzbarkeit aufweist, welche sich in eine Richtung der Verringerung des Kontaktwinkels mit einer Flüssigkeit, wenn sie bestrahlt wird, verändert, auf einem transparenten Substrat; (2) einen Schritt des Erzeugens eines belichteten Teils für ein tintenabweisendes konvexes Teil durch Musterbestrahlen mit Energie auf einem Abschnitt der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, um so ein belichtetes Teil zu erzeugen, auf dem das tintenabweisende konvexe Teil erzeugt werden soll; (3) einen Schritt des Erzeugens eines tintenabweisenden konvexen Teils durch Auftragen einer Tinte auf das belichtete Teil; (4) einen Schritt des Erzeugens eines belichteten Abschnitts für ein gefärbtes Bildelement auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält und auf dem transparenten Substrat erzeugt wurde, durch Musterbestrahlen mit Energie auf einem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, um einen belichteten Abschnitt zu erzeugen, auf dem das gefärbte Bildelement erzeugt werden soll; und (5) einen Schritt des Färbens des belichteten Abschnitts mit einem Tintenstrahlsystem, wodurch das gefärbte Bildelement erzeugt wird.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters in der vorliegenden Erfindung, indem eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf einem transparenten Substrat bereitgestellt und diese Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit der Energie bestrahlt wird, kann ein belichtetes Teil für ein gefärbtes Bildelement, auf dem der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit des mit Energie bestrahlten Teils verringert ist, erzeugt werden. Durch Färben des belichteten Teils für ein gefärbtes Bildelement mit einem Tintenstrahlsystem kann leicht das gefärbte Bildelement erzeugt werden. Demgemäß ist es möglich, das gefärbte Bildelement mit dem Tintenstrahlsystem mit Vorteilen im Hinblick auf die Kosten trotz des Fehlens eines Abdunkelungsteils auf dem transparenten Substrat zu erzeugen.
Wenn ein gefärbtes Bildelement auf einem transparenten Substrat ohne ein Abdunkelungsteil erzeugt wird, ist es nicht möglich, das Abdunkelungsteil als eine Trennwand während des Färbens eines gefärbten Bildelements zu verwenden. Deshalb gibt es im Fall des Erzeugens eines gefärbten Bildelements durch Färben eines belichteten Teils für ein gefärbtes Bildelement, das durch Bestrahlen mit der Energie zu einem tintophilen Bereich umgewandelt wurde, und wenn ein Abstand zwischen den belichteten Teilen für ein gefärbtes Bildelement eng ist, das heißt, wenn eine Breite eines tintenabweisenden Bereichs, der nicht belichtet wurde, eng ist, einige Möglichkeiten des Mischens einiger Sorten von Tinte für benachbarte gefärbte Bildelemente durch Wanderung über einen tintenabweisenden Bereich während des Erzeugens eines gefärbten Bildelements. Demgemäß ist es wünschenswert, benachbarte gefärbte Bildelemente so weit auseinander wie möglich während der Erzeugung des gefärbten Bildelements zu erzeugen. Wenn ein Verfahren derart eingesetzt wird, dass das zweite gefärbte Bildelement erzeugt wird, nachdem das erste gefärbte Bildelement erzeugt wurde, können die benachbarten Teile eines Bildelements an weit auseinander liegenden Positionen während der Erzeugung des ersten gefärbten Bildelements erzeugt werden, da die Energie derart musterbestrahlt werden kann, dass das gefärbte Bildelement abwechselnd während der Erzeugung des ersten gefärbten Bildelements erzeugt wird. Da das belichtete Teil für ein erstes gefärbtes Bildelement derart unter der Bedingung erzeugt wird, dass ein verhältnismäßig breiter tintenabweisender Bereich zwischen den gefärbten Bereichen vorliegt, und mit einem Tintenstrahlsystem gefärbt wird, gibt es keine Möglichkeit des Mischens einiger Sorten von Tinte für benachbarte gefärbte Bildelemente. Dann wird das belichtete Teil für ein zweites gefärbtes Bildelement durch wiederum Belichten zwischen den derart erzeugten ersten gefärbten Bildelementen erzeugt und wird dann mit dem Tintenstrahlsystem gefärbt, als Folge kann ein Farbfilter, das keinen Mangel, wie Tintenmischung, aufweist, erhalten werden. Ferner gibt es, was ein Farbfilter, welches kein Abdunkelungsteil aufweist, einigen Bedarf derart, dass kein Abstand zwischen gefärbten Bildelementen vorliegt. In diesem Falle ist es notwendig, das Verfahren derart einzusetzen, dass sich die die Erzeugung der gefärbten Bildelemente auf zwei Mal aufteilt, wie vorstehend beschrieben.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein belichtetes Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil, wo ein tintenabweisendes konvexes Teil erzeugt werden soll, vor der Erzeugung des belichteten Teils für ein gefärbtes Bildelement erzeugt werden, und dann kann ein tintenabweisendes konvexes Teil auf dem belichteten Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil durch Verwenden einer Harzzusammensetzung erzeugt werden. Indem derart ein tintenabweisendes konvexes Teil erzeugt wird, beispielsweise wenn das tintenabweisende konvexe Teil um den Bereich herum, wo ein gefärbtes Bildelement erzeugt werden soll, erzeugt wird, ist es möglich, das Problem, wie dass ein gefärbtes Bildelement nicht präzise erzeugt werden kann, da Tinte an dem Abschnitt um ein Farbfilter herum ausfließt, zu verhindern. Insbesondere in dieser Erfindung wird es bevorzugt, das tintenabweisende konvexe Teil zwischen den gefärbten Bildelementen zu erzeugen. Der Grund dafür, dies derart zu tun, ist, dass das vorstehend erwähnte Problem, das heißt, Mischen einiger Sorten von Tinte für benachbarte gefärbte Bildelemente, kaum auftreten wird.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters bereit, bei dem die gefärbten Bildelemente kein Abdunkelungsteil, das eine Umrandung darum herum erzeugt, aufweisen, welches umfasst: (1) einen Schritt des Bereitstellens einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, deren Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit verringert wird, wenn sie bestrahlt wird, bei einem Umrandungsabschnitt eines Bereichs, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, auf dem das gefärbte Bildelement erzeugt werden soll, auf einem transparenten Substrat; und (2) einen Schritt des Erzeugens des gefärbten Bildelements auf dem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, auf dem transparenten Substrat.
Gemäß diesem Verfahren wird zuerst eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, an dem Umrandungsabschnitt des gefärbten Bildelements auf dem transparenten Substrat bereitgestellt. Wenn das Material, welches den größeren Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit vor dem Bestrahlen der Energie aufweist als den der Oberfläche des transparenten Substrats, als die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, eingesetzt wird, ist der Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, ein tintophiler Bereich, welcher einen kleineren Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit als den des Umrandungsabschnitts aufweist, auf dem die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erzeugt wird. Demgemäß fungiert der Umrandungsabschnitt des Bereichs, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, als ein tintenabweisender Bereich. Wenn also Tinte mit dem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, welcher ein tintophiler Bereich ist, mit einem Tintenstrahlsystem in dem nächsten Schritt verklebt wird, wandert die verklebte Tinte nicht über den Umrandungsabschnitt hinaus, der als ein tintenabweisender Bereich fungiert. Folglich ist es schwierig, das Problem, wie Tintenmischung während der Erzeugung eines Farbfilters, hervorzurufen.
Ferner wird es in diesem Fall bevorzugt, dass die Benetzbarkeit auf dem transparenten Substrate weniger als 10° als ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, beträgt. Da die Benetzbarkeit der Oberfläche des transparenten Substrats tintophil ist, breitet sich eine Tinte einheitlich und gleichmäßig aus, wenn eine Tinte auf einem transparenten Substrat mit einem Tintenstrahlsystem verklebt wird. Somit bilden sich kein Fehlen von Farbe und keine Uneinheitlichkeit der Farbe, und ein Farbfilter, das die hohe Qualität aufweist, kann erhalten werden.
Vorzugsweise beträgt der Kontaktwinkel auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit einer Flüssigkeit, die eine Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, 10° oder mehr an einem Teil, das nicht mit der Energie bestrahlt wurde, und weniger als 10° an einem Teil, das mit der Energie bestrahlt wurde.
Vorzugsweise verwendet das Tintenstrahlsystem eine UV-härtende Tinte.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel für die erste Ausführungsform des Farbfilters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel für die zweite Ausführungsform des Farbfilters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Skizze eines Verfahrens, um die gemeinsamen Schritte von Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters gemäß der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
4 ist eine schematische Draufsicht, die Beispiele der Verwendung einer Photomaske zeigt, die in einem Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
5 ist eine Skizze eines Verfahrens, um ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
6 ist eine Skizze eines Verfahrens, um ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird ausführlich erläutert, und ein Farbfilter wird zuerst erläutert, und dann wird ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters erläutert.
A. Farbfilter
Zuerst wird das Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Das Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein transparentes Substrat, ein gefärbtes Bildelement, in welchem mehrere Farben in einem vorgegebenen Muster mit einem Tintenstrahlsystem auf dem transparenten Substrat bereitgestellt werden, und eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, die in der Lage ist, die Benetzbarkeit zu variieren, welche zum Erzeugen der gefärbten Bildelemente bereitgestellt wird.
Die vorliegende Erfindung weist eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, auf, um ein gefärbtes Bildelement, wie vorstehend beschrieben, zu erzeugen. Deshalb kann, da ein gefärbtes Bildelement leicht durch Variieren der Benetzbarkeit einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit erzeugt werden kann, ein Farbfilter, der die hohe Qualität aufweist, bei geringen Kosten erhalten werden. „Um ein gefärbtes Bildelement zu erzeugen" schließt hier die Bedeutung ein, dass ein gefärbtes Bildelement auf einem transparenten Substrat positioniert wird.
Das Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung, das eine solche Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, aufweist, wird nachstehend ausführlich mittels einiger Ausführungsformen erläutert.
1. Die erste Ausführungsform
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Farbfilter, bei dem das gefärbte Bildelement auf einem vorgegebenen Abschnitt auf der Schicht mit variabler Benetzbarkeit, welche auf dem transparenten Substrat erzeugt wird, bereitgestellt wird. Dies zeigt ein Beispiel für ein Farbfilter, bei dem ein gefärbtes Bildelement durch eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit positioniert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein gefärbtes Bildelement auf einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, welche in der Lage ist, die Benetzbarkeit in einem Farbfilter ohne ein Abdunkelungsteil zu variieren, bereitgestellt. Deshalb kann die Benetzbarkeit eines Teils, auf dem ein gefärbtes Bildelement bereitgestellt werden soll, zu einem tintophilen Bereich, der den kleinen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, gemacht werden, und das andere Teil kann zu einem tintenabweisenden Bereich, der einen großen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, gemacht werden. Da eine Tinte lediglich mit einem tintophilen Bereich, der den kleinen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, durch Färben des Bereichs, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, auf welchem ein gefärbtes Bildelement bereitgestellt werden soll, mit einem Tintenstrahlsystem verklebt wird, breitet sich trotz einer Oberfläche eines transparenten Substrats ohne ein Abdunkelungsteil eine Tinte einheitlich über das gesamte gefärbte Bildelement aus, und ein Bereich, der keine Tinte aufweist, ist nicht vorhanden, und Uneinheitlichkeit der Farbe und dergleichen treten in einem gefärbten Bildelement nicht auf, und eine Tinte wird nicht mit dem anderen tintenabweisenden Bereich verklebt.
Bei einem Farbfilter der vorliegenden Ausführungsform wird es bevorzugt, dass ein Abstand zwischen den gefärbten Bildelementen 4 eng ist. Da ein Farbfilter der vorliegenden Ausführungsform ein Typ von Farbfilter ist, bei dem keine schwarze Matrix (Abdunkelungsteil) bereitgestellt wird, ist es notwendig, wenn es tatsächlich für ein Flüssigkristalldisplay verwendet wird, es zusammen mit einem Substrat mit seitlicher Hintergrundbeleuchtung, das eine schwarze Matrix aufweist, zu verwenden. In diesem Falle ist es, wenn ein Abstand zwischen gefärbten Bildelemente weit ist, notwendig, eine hohe Präzision zu haben, was das Positionieren mit dem Substrat mit seitlicher Hintergrundbeleuchtung, auf welchem die schwarze Matrix bereitgestellt wird, betrifft. Wenn es nicht so ist, dringt eine Hintergrundbeleuchtung durch den Abstand zwischen den gefärbten Bildelementen durch, als Folge kann das so genannte Fehlen von Farbe auftreten, so wird es nicht bevorzugt.
Ferner gibt es einen Vorteil, dass eine gefärbte Schicht, die aus den gefärbten Bildelementen besteht, glatt sein kann dadurch, dass der Abstand zwischen den Teilen eines Bildelements derart eng ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird es konkret bevorzugt, dass eine Entfernung zwischen den gefärbten Bildelementen höchstens 2 μm, insbesondere höchstens 1 μm beträgt.
1 zeigt ein Beispiel für ein Farbfilter der vorliegenden Ausführungsform. In diesem Beispiel umfasst ein Farbfilter eine Schicht 3 mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält und auf einem transparenten Substrat 2 erzeugt wurde, und ein gefärbtes Bildelement 4, das auf der Schicht mit variabler Benetzbarkeit 3 erzeugt wurde. Bei einem Farbfilter der vorliegenden Ausführungsform kann eine Schutzschicht auf dem gefärbten Bildelement 4 je nach Bedarf erzeugt werden. Ferner wird ein tintenabweisendes konvexes Teil 5, welches eine tintenabweisende Eigenschaft aufweist, auf einem Abschnitt zwischen den gefärbten Bildelementen 4 erzeugt. Da ein tintenabweisendes konvexes Teil 5 derart in einem Farbfilter 1 dieses Beispiels erzeugt wird, fließt keine Tinte beim Verkleben einer Tinte mit einem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, mit einem Tintenstrahlsystem über dieses tintenabweisende konvexe Teil 5 aus, und somit kann ein Farbfilter, das ein gefärbtes Bildelement, welches sich nicht mit einer Tinte einer anderen Farbe mischt, aufweist, erhalten werden.
Jedes Teil, aus dem dieses Farbfilter aufgebaut ist, wird nachstehend erläutert.
(Schicht mit variabler Benetzbarkeit)
Die Schicht mit variabler Benetzbarkeit ist eine Schicht, bei der eine Substanz in der Schicht mit variabler Benetzbarkeit durch Bestrahlung der Energie, wie das ultraviolette Licht, das sichtbare Licht und die Wärme, verändert wird und wodurch sich die Benetzbarkeit verändert.
Außerdem ist, was die Änderung in der Benetzbarkeit angeht, die Schicht eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit, bei der ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit vor der Bestrahlung groß ist und sich ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit derart ändert, dass er nach der Bestrahlung klein wird.
(Schicht, die einen Photokatalysator enthält)
In der vorliegenden Erfindung ist die Schicht mit variabler Benetzbarkeit eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, bei der sich die Benetzbarkeit derart ändert, dass ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit durch die Energiebestrahlung verringert wird. Die Gründe sind wie folgt. Durch Bereitstellen einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, bei der sich die Benetzbarkeit derart ändert, dass ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit derart durch Belichtung (was nicht nur die Lichtbestrahlung, sondern auch die Energiebestrahlung in der vorliegenden Erfindung bedeutet) verringert wird, kann die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, zu einem tintophilen Bereich, der den kleinen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, durch Musterbestrahlen mit der Energie gemacht werden, wodurch sich leicht die Benetzbarkeit ändert, und beispielsweise kann lediglich ein Teil, auf dem ein gefärbtes Bildelement erzeugt werden soll, leicht zu einem tintophilen Bereich gemacht werden. Deshalb kann effizient ein Farbfilter hergestellt werden, und es wird im Hinblick auf die Kosten vorteilhaft. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass das Licht, das die ultravioletten Strahlen einschließt, als die Energie verwendet wird.
Ein tintophiler Bereich ist hier ein Bereich, der den kleinen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, und soll einen Bereich bezeichnen, der die bessere Benetzbarkeit aufweist, relativ zu einer Tinte für einen Tintenstrahl, und dergleichen. Außerdem ist ein tintenabweisender Bereich ein Bereich, der den großen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, und soll einen Bereich bezeichnen, der die schlechtere Benetzbarkeit aufweist, relativ zu einer Tinte für einen Tintenstrahl, und dergleichen.
Es wird bevorzugt, dass in der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, 10° oder mehr in einem nicht belichteten Teil beträgt, vorzugsweise ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 30 mN/m aufweist, 10° oder mehr beträgt und insbesondere ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 20 mN/m aufweist, 10° oder mehr beträgt. Dies liegt daran, dass, da ein nicht belichtetes Teil in der vorliegenden Erfindung tintenabweisend sein muss, wenn ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit klein ist, die tintenabweisenden Eigenschaften nicht ausreichen und eine Möglichkeit auftritt, dass eine Tinte zurückbleibt, was nicht bevorzugt wird.
Außerdem wird es bevorzugt, dass die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, eine Schicht ist, bei der ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit verringert wird, wenn sie belichtet wird, und ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, weniger als 10° wird, vorzugsweise ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 50 mN/m aufweist, 10° oder weniger wird und insbesondere ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 60 mN/m aufweist, 10° oder weniger wird. Wenn ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit eines belichteten Teils hoch ist, gibt es eine Möglichkeit, dass die Ausbreitung einer Tinte in diesem Teil schlecht ist, und Fehlen von Farbe oder dergleichen tritt in einem gefärbten Bildelement auf.
Ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit wird hier aus den Ergebnissen erhalten, indem ein Kontaktwinkel mit Flüssigkeiten, die verschiedene Oberflächenspannungen aufweisen, unter Verwendung eines Messgeräts für Kontaktwinkel (Typ CA-Z, hergestellt von Kyowa Interface science Co., Ltd.) gemessen wird (nach 30 Sekunden ab dem Auftropfen eines Tröpfchens aus einer Mikrospritze) oder aus den Ergebnissen ein Diagramm erstellt wird. Außerdem können als Flüssigkeiten, die verschiedene Oberflächenspannungen aufweisen, bei dieser Messung die Benetzbarkeitsindex-Standardlösungen, hergestellt von Junsei Science Co., Ltd., verwendet werden.
Eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, umfasst in der vorliegenden Erfindung mindestens einen Photokatalysator und ein Bindemittel. Indem eine solche Schicht gewählt wird, wird es möglich, die kritische Oberflächenspannung durch die Wirkung der Energiebestrahlung höher zu machen, und ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit kann verringert werden.
Auch wenn der Wirkungsmechanismus eines nachstehend beschriebenen Photokatalysators, für den Titanoxid steht, einer solchen Schicht, die einen Photokatalysator enthält, nicht notwendigerweise klar ist, wird in Betracht gezogen, dass eine Trägersubstanz, die durch die Lichtbestrahlung hergestellt wurde, Einflüsse auf die chemische Struktur von organischen Substanzen durch die direkte Reaktion mit einer benachbarten Verbindung oder aktiven Sauerstoffspezies in Gegenwart von Sauerstoff und Wasser aufweist.
Wenn eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, als eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann die Schicht tintophil gemacht werden, indem die Benetzbarkeit eines belichteten Teils unter Verwendung der Wirkung von Oxidation, Abbau und dergleichen eines organischen Restes, welcher ein Abschnitt des Bindemittels oder von Zusatzstoffen ist, mit einem Photokatalysator verändert wird, und wodurch es zu dem großen Unterschied in der Benetzbarkeit zwischen einem belichteten Teil und einem nicht belichteten Teil kommen kann. Folglich kann, indem die Verträglichkeit (Tintophilie) und die abweisenden Eigenschaften (tintenabweisende Eigenschaften) mit einer Tinte eines Tintenstrahlsystems verstärkt werden, ein Farbfilter, das die bessere Qualität aufweist und welches auch im Hinblick auf die Kosten von Vorteil ist, erhalten werden.
Außerdem kann, wenn eine solche Schicht, die einen Photokatalysator enthält, in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, derart erzeugt werden, dass sie mindestens einen Photokatalysator und Fluor enthält und ferner der Gehalt an Fluor in der Oberfläche dieser Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit der vorstehend erwähnten Wirkung eines Photokatalysators, verglichen mit vor der Energiebestrahlung, beim Bestrahlen der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit der Energie verringert wird.
Bei einem Farbfilter, das solche Merkmale aufweist, kann leicht ein Muster, umfassend ein Teil, das einen kleinen Gehalt an Fluor aufweist, durch Musterbestrahlen mit Energie erzeugt werden. Hier weist Fluor eine äußerst geringe Oberflächenenergie auf, und aus diesem Grund wird die kritische Oberflächenspannung der Oberfläche einer Substanz, die eine große Menge an Fluor aufweist, kleiner. Deshalb wird die kritische Oberflächenspannung eines Teils, das eine kleine Menge an Fluor enthält, größer, verglichen mit der kritischen Oberflächenspannung der Oberfläche eines Teils, das eine große Menge an Fluor enthält. Dies bedeutet, dass ein Teil, das eine kleine Menge an Fluor enthält, ein tintophiler Bereich wird, verglichen mit einem Teil, das eine große Menge an Fluor enthält. Folglich führt die Erzeugung eines Musters, umfassend ein Teil, das eine kleine Menge an Fluor aufweist, verglichen mit der umgebenden Oberfläche, zur Erzeugung eines Musters aus tintophilen Bereichen in einem tintenabweisenden Bereich.
Deshalb wird es, wenn eine solche Schicht, die einen Photokatalysator enthält, verwendet wird, da das Muster eines tintophilen Bereichs leicht innerhalb eines tintenabweisenden Bereichs durch Musterbestrahlung der Energie erzeugt werden kann, möglich, auf einfache Weise ein gefärbtes Bildelement und dergleichen in lediglich diesem tintophilen Bereich zu zeugen, und ein Farbfilter, das die bessere Qualität aufweist, kann erhalten werden.
Es wird bevorzugt, dass im Hinblick auf den Gehalt an Fluor, das in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, die wie vorstehend beschrieben Fluor enthält, enthalten ist, der Gehalt an Fluor in einem tintophilen Bereich, der den niedrigeren Gehalt an Fluor aufweist und der durch die Energiebestrahlung erzeugt wurde, 10 oder weniger, vorzugsweise 5 oder weniger, besonders bevorzugt 1 oder weniger beträgt, wenn der Fluorgehalt in einem Teil, das nicht mit der Energie bestrahlt wurde, 100 beträgt.
Die Gründe sind wie folgt. Durch Wählen des Fluorgehalts in einem solchen Bereich wird es möglich, einen großen Unterschied in den tintophilen Eigenschaften zwischen dem mit Energie bestrahlten Teil und dem nicht mit Energie bestrahlten Teil hervorzurufen. Deshalb wird es, indem ein gefärbtes Bildelement und dergleichen auf einer solchen Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erzeugt wird, möglich, in präziser Weise ein gefärbtes Bildelement und dergleichen in lediglich einem tintophilen Bereich, der den verringerten Fluorgehalt aufweist, zu erzeugen, und ein Farbfilter kann mit der besseren Präzision erhalten werden. Diese Rate der Verringerung ist auf das Gewicht bezogen.
Verschiedene Verfahren, die allgemein durchgeführt werden, können verwendet werden, um den Fluorgehalt in einer solchen Schicht, die einen Photokatalysator enthält, zu messen, und beispielsweise kann ein Verfahren, das quantitativ die Fluormenge in der Oberfläche messen kann, wie Röntgenphotoelektronenspektroskopie, auch ESCA (Elektronenspektroskopie zur chemischen Analyse) genannt, Röntgenfluoreszenzanalyse und Massenspektroskopie, verwendet werden, was nicht begrenzend ist.
Als ein Photokatalysator, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können Photohalbleiter, wie Titanoxid (TiO₂), Zinkoxid (ZnO), Zinnoxid (SnO₂), Strontiumtitanat (SrTiO₃), Wolframoxid (WO₃), Bismutoxid (Bi₂O₃) und Eisenoxid (Fe₂O₃), erwähnt werden. Einer oder mehrere können davon gewählt und zur Verwendung gemischt werden.
In der vorliegenden Erfindung wird insbesondere Titanoxid geeigneterweise verwendet, da Titanoxid die hohe Bandlückenenergie aufweist, chemisch stabil und nicht toxisch ist und einfach erhalten werden kann. Es gibt zwei Typen von Titanoxid, Anatas und Rutil. Auch wenn beide in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wird Titanoxid vom Anatas-Typ bevorzugt. Titanoxid vom Anatas-Typ weist eine Anregungswellenlänge von höchstens 380 nm auf.
Als solches Titanoxid vom Anatas-Typ können Titanoxidsol vom Anatas-Typ vom mit Salzsäure entflockten Typ (STS-02 (mittlere Teilchengröße 7 nm), hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, LTD., ST-K01, hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, LTD.) und Titanoxidsol vom Anatas-Typ vom mit Salpetersäure entflockten Typ (TA-15 (mittlere Teilchengröße 12 nm), hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) erwähnt werden.
Die kleine Teilchengröße eines Photokatalysators wird bevorzugt, da die photokatalytische Reaktion effizient eintritt. Die mittlere Teilchengröße von 50 nm oder weniger wird bevorzugt, und es wird besonders bevorzugt, einen Photokatalysator, der die mittlere Teilchengröße von höchstens 20 nm aufweist, zu verwenden. Wenn die Teilchengröße eines Photokatalysators kleiner ist, wird die Oberflächenrauheit einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, kleiner, was bevorzugt wird. Wenn die Teilchengröße eines Photokatalysators 100 nm übersteigt, wird die mittlere Oberflächenrauheit der Mittellinie größer, die tintenabweisenden Eigenschaften eines nicht belichteten Teils einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, werden verringert und die Manifestation der tintophilen Eigenschaften eines belichteten Teils wird ungenügend, was nicht bevorzugt wird.
Das Farbfilter der vorliegenden Erfindung kann ein Farbfilter sein, das erhalten wird, indem Fluor in die Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, wie vorstehend beschrieben, eingebracht wird, der Fluorgehalt in der Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, durch Musterbestrahlen der Oberfläche dieser Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit der Energie verringert wird und dadurch das Muster eines tintophilen Bereichs in einem tintenabweisenden Bereich erzeugt wird und ein gefärbtes Bildelement und dergleichen darauf erzeugt wird. Selbst in diesem Fall wird Titanoxid vorzugsweise als ein Photokatalysator verwendet. Der Gehalt an Fluor, das in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, enthalten ist, wenn Titanoxid derart verwendet wird, ist vorzugsweise derart, dass Fluorelement (F) in der Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, in einer Menge von wenigstens 50, vorzugsweise wenigstens 800, besonders bevorzugt 1200 relativ zu 100 an Titanelement (Ti), wie quantitativ durch Analysieren mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie bestimmt, enthalten ist.
Die Gründe sind wie folgt. Da es möglich wird, die kritische Oberflächenspannung in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, durch Einschluss eines solchen Grades an Fluor (F) in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, in ausreichendem Maße zu verringern, können die tintenabweisenden Eigenschaften in der Oberfläche beibehalten werden, und dadurch kann der Unterschied in der Benetzbarkeit zwischen dem tintenabweisenden Bereich und einem tintophilen Bereich in der Oberfläche in dem Musterteil, das den verringerten Fluorgehalt durch die Musterbestrahlung der Energie aufweist, und die Qualität des schließlich erhaltenen Farbfilters verbessert werden.
Ferner wird es bei einem solchen Farbfilter bevorzugt, dass der Fluorgehalt in einem tintophilen Bereich, der durch Musterbestrahlung der Energie erzeugt wurde, derart ist, dass Fluorelement (F) mit einer Rate von höchstens 50, vorzugsweise höchstens 20, besonders bevorzugt höchstens 10 relativ zu 100 an Titanelement (Ti) enthalten ist.
Wenn der Fluorgehalt in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf einen solchen Grad verringert werden kann, dass die ausreichenden tintophilen Eigenschaften erhalten werden können, um ein gefärbtes Bildelement und dergleichen zu erzeugen, wird es möglich, ein gefärbtes Bildelement und dergleichen mit der besseren Präzision auf Grund des Unterschieds in der Benetzbarkeit zwischen dem tintophilen Bereich und dem tintenabweisenden Bereich, der nicht mit der Energie bestrahlt wurde, zu erzeugen, und ein Farbfilter, das die bessere Qualität aufweist, kann erhalten werden.
In der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Bindemittel, das in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, verwendet wird, solch eine hohe Bindungsenergie aufweist, dass die Hauptkette nicht durch Photoanregung des vorstehend erwähnten Photokatalysators abgebaut wird, beispielsweise können (1) Organopolysiloxan, welches die große Festigkeit ausübt und welches durch Hydrolysieren und Polymerisationskondensieren von Chlor- oder Alkoxysilan mittels einer Sol-Gel-Reaktion oder dergleichen erhalten wird, und (2) Organopolysiloxan, das durch Vernetzen von reaktivem Silikon, das die ausgezeichnete Wasserabstoßung und Ölabstoßung aufweist, erhalten wird, erwähnt werden.
In dem Falle des vorstehend erwähnten (1), Organopolysiloxan, welches durch Hydrolysieren und Kondensieren oder Cohydrolysieren und -kondensieren einer oder mehrerer Siliciumverbindungen der allgemeinen Formel: Y_nSiX_(4-n) erhalten wird (wobei Y für einen Alkylrest, Fluoralkylrest, eine Vinylgruppe, Aminogruppe, Phenylgruppe oder Epoxidgruppe steht, X für einen Alkoxylrest oder Halogen steht und n eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist). Die Anzahl der Kohlenstoffe in einem Rest, der mit Y bezeichnet wird, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 20, und der Alkoxylrest, der mit X bezeichnet wird, ist vorzugsweise eine Methoxygruppe, Ethoxygruppe, Propoxygruppe und Butoxygruppe.
Insbesondere können Methyltrichlorsilan, Methyltribromsilan, Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Methyltriisopropoxysilan, Methyltri- t-butoxysilan; Ethyltrichlorsilan, Ethyltribromsilan, Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Ethyltriisopropoxysilan, Ethyltri-t-butoxysilan; n-Propyltrichlorsilan, n-Propyltribromsilan, Propyltrimethoxysilan, n-Propyltriethoxysilan, n-Propyltriisopropoxysilan, n-Propyltri-t-butoxysilan; n-Hexyltrichlorsilan, n-Hexyltribromsilan, n-Hexyltrimethoxysilan, n-Hexyltriethoxysilan, Hexyltriisopropoxysilan, n-Hexyltri-t-butoxysilan; n-Decyltrichiorsilan, n-Decyltribromsilan, n-Decyltrimethoxysilan, n-Decyltriethoxysilan, n-Decyltriisopropoxysilan, n-Decyltri-t-butoxysilan; Octadecyltrichlorsilan, n-Octadecyltribromsilan, n-Octadecyltrimethoxysilan, n-Octadecyltriethoxysilan, n-Octadecyltriisopropoxysilan, n-Octadecyltri-t-butoxysilan; Phenyltrichlorsilan, Phenyltribromsilan, Phenyltrimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenyltriisopropoxysilan, phenyltri-t-butoxysilan, Tetrachiorsilan, Tetrabromsilan, Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetrabutoxysilan, Dimethoxydiethoxysilan; Dimethyldichiorsilan, Dimethyldibromsilan, Dimethyldimethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan; Dipheriyldichlorsilan, Diphenyldibromsilan, Diphenyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan; Phenylmethyldichlorsilan, Phenylmethyldibromsilan, Phenylmethyldimethoxysilan, Phenylmethyldiethoxysilan; Trichlorhydrosilan, Tribromhydrosilan, Trimethoxyhyrosilan, Triethoxyhydrosilan, Triisopropoxyhydrosilan, Tri-t-butoxyhydrosilan; Vinyltrichlorsilan, Vinyltribromsilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltriisopropoxysilan, Vinyltri-t-butoxysilan; Trifluorpropyltrichlorsilan, Trifluorpropyltribromsilan, Trifluorpropyltrimethoxysilan, Trifluorpropyltriethoxysilan, Trifluorpropyltriisopropoxysilan, Trifluorpropyltri-t-butoxysilan; ☐-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, γ- Glycidoxypropyltrimethoxysilan, Glycidoxypropyltriethoxysilan, Glycidoxypropyltriisopropoxysilan, γ-Glycidoxypropyltri-t-butoxysilan; γ-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan, γ-Methacryloxypropylmethyldiethoxysilan, Methacryloxypropyltrimethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltriethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltriisopropoxysilan, Methacryloxypropyltri-t-butoxysilan; Aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-Aminopropylmethyldiethoxysilan, γ-Aminopropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltriethoxysilan, γ-Aminopropyltriisopropoxysilan, γ-Aminopropyltri-t-butoxysilan; γ-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan, γ-Mercaptopropylmethyldiethoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltriethoxysilan, Mercaptopropyltriisopropoxysilan, γ-Mercaptopropyltri-t-butoxysilan; γ-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, γ-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilan; und Teilhydrolysate davon; und Gemische davon verwendet werden.
Außerdem können als ein Bindemittel insbesondere Polysiloxan, das Fluoralkylrest enthält, vorzugsweise verwendet werden. Genauer gesagt können hydrolysierte und kondensierte Verbindungen und cohydrolysierte und -kondensierte Verbindungen eines oder mehrerer der folgenden Fluoralkylsilane erwähnt werden. Im Allgemeinen können die bekannten, Fluor enthaltenden Silan-Kupplungsmittel verwendet werden.
CF₃(CF₂)₃Cl₂Cl₂Si(OCl₃)₃; CF₃(CF₂)SCl₂Cl₂Si(OCl₃)₃;
CF₃(CF₂)₇CH₂CH₂Si(OCl₃)₃; CF₃(CF₂)₉Cl₂Cl₂Si(OCl₃)₃;
(CF₃)₂CF(CF₂)₄Cl₂Cl₂Si(OCl₃)₃ _; (CF₃)₂CF(CF₂)₆Cl₂Cl₂Si(OCl₃)₃; (CF₃)₂CF(CF₂)₈Cl₂Cl₂Si(OCl₃)₃, CF₃(C₆H₄)C₂H₄Si(OCl₃)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)₆Cl₂Cl₂SiCl₃(OCH₃)₂;
(CF₃)₂CF(CF₂)₈CH₂CH₂SiCH₃(OCH₃)₂; CF₃(C₆H₄)C₂H₄SiCH₃(OCH₃)₂;
CF₃(CF₂)₃(C₆H₄)C₂H₄SiCH₃(OCH₃)₂; CF₃(CF₂)₅(C₆H₄)C₂H₄SiCH₃(OCH₃)₂;
CF₃(CF₂)(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
Indem Polysiloxan, das den vorstehend erwähnten Fluoralkylrest enthält, als ein Bindemittel verwendet wird, werden die tintenabweisenden Eigenschaften in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, beträchtlich verbessert, und die Funktion des Verhinderns, dass eine Tinte für ein Tintenstrahlsystem verklebt, zeigt sich.
Außerdem können als ein reaktives Silikon des vorstehend erwähnten Punktes (2) Verbindungen, die eine chemische Struktur der folgenden allgemeinen Formel:
aufweisen, erwähnt werden, wobei n eine ganze Zahl von mindestens 2 ist, R¹ und R² jeweils ein substituierter oder unsubstituierter Alkyl-, Alkenyl-, Aryl- bzw. Cyanoalkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffen sind und höchstens 40 % des Gesamten in mol Vinyl, Phenyl oder halogeniertes Phenyl ist. Außerdem werden die Verbindungen, wobei R¹ und R² Methylgruppen sind, bevorzugt, da die Oberflächenenergie am kleinsten wird. Eine Menge von mindestens 60 %, ausgedrückt als Molverhältnis der Methylgruppe, wird bevorzugt. Außerdem weist eine Molekülkette mindestens eine reaktive Gruppe, wie eine Hydroxygruppe, an einem Ende einer Kette und einer Seitenkette auf.
Außerdem kann eine stabile Organosiliciumverbindung, welche keine Vernetzungsreaktion durchführt, wie Dimethylpolysiloxan, in ein Bindemittel zusammen mit dem vorstehend erwähnten Organopolysilicium gemischt werden.
In dem Farbfilter der Erfindung können verschiedene Bindemittel, wie Organopolysiloxan und dergleichen, in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, derart verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung kann, wie vorstehend beschrieben, Fluor in der Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, verringert werden, und dadurch kann ein tintophiler Bereich innerhalb eines tintenabweisenden Bereichs erzeugt werden, indem Fluor in eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält und die das Bindemittel und den Photokatalysator enthält, eingebracht wird und mit der Energie musterbestrahlt wird. Daraufhin muss Fluor in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, enthalten sein, und als ein Verfahren des Einbringens von Fluor in eine solche Schicht, die einen Photokatalysator enthält und ein Bindemittel enthält, kann ein Verfahren des Bindens einer Fluorverbindung mit einem Bindemittel, welches üblicherweise eine hohe Bindungsenergie aufweist, unter Verwendung der verhältnismäßig schwachen Bindungsenergie und ein Verfahren des Mischens einer Fluorverbindung, welche von einer verhältnismäßig schwachen Bindungsenergie gebunden wird, in eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erwähnt werden. Durch Einführen von Fluor mit einem solchen Verfahren wird, wenn die Energie bestrahlt wird, eine an Fluor gebundene Stelle, die eine verhältnismäßig kleine Bindungsenergie aufweist, zuerst abgebaut, und dadurch kann Fluor aus einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, entfernt werden.
Als das vorstehend erwähnte erste Verfahren, das heißt, ein Verfahren des Bindens einer Fluorverbindung mit einem Bindemittel, welches eine hohe Bindungsenergie aufweist, unter Verwendung der verhältnismäßig schwachen Bindungsenergie, kann ein Verfahren des Einführens eines Fluoralkylrestes als ein Substituent in das vorstehend erwähnte Organopolysiloxan erwähnt werden.
Beispielsweise kann als ein Verfahren des Erhaltens von Organopolysiloxan Organopolysiloxan, das die große Festigkeit ausübt, durch Hydrolysieren und Polymerizationskondensieren von Chlor- oder Alkoxysilan und dergleichen mit einer Sol-Gel-Reaktion, welche als (1) beschrieben ist, erhalten werden. Hier in diesem Verfahren wird Organopolysiloxan durch Hydrolysieren und Kondensieren oder Cohydrolysieren und -kondensieren einer oder mehrerer Siliciumverbindungen der allgemeinen Formel: Y_nSiX_(4-n) erhalten (wobei Y für einen Alkylrest, Fluoralkylrest, eine Vinylgruppe, Aminogruppe, Phenylgruppe oder Epoxidgruppe steht, X für einen Alkoxylrest oder Halogen steht und n eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist), wie vorstehend beschrieben. Indem eine Siliciumverbindung, die einen Fluoralkylrest als einen Substituenten Y in dieser allgemeinen Formel aufweist, verwendet wird, kann Organopolysiloxan, das einen Fluoralkylrest als einen Substituenten aufweist, erhalten werden. Wenn dieses Organopolysiloxan, das einen Fluoralkylrest als eine Substituentengruppe aufweist, als ein Bindemittel verwendet wird, kann, da ein Teil einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung eines Fluoralkylrests durch die Wirkung eines Photokatalysators in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, nach der Energiebestrahlung abgebaut wird, der Fluorgehalt eines Teils der Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält und mit der Energie bestrahlt wurde, verringert werden.
Als eine Siliciumverbindung, die einen Fluoralkylrest aufweist und daraufhin verwendet, wird geeigneterweise eine Siliciumverbindung, die mindestens einen Fluoralkylrest aufweist und bei der eine Anzahl eines Kohlenstoffelements in diesem Fluoralkylrest 4 bis 30, vorzugsweise 6 bis 20, besonders bevorzugt 6 bis 16 ist, verwendet, was nicht begrenzend ist. Spezifische Beispiele für diese Siliciumverbindung sind wie vorstehend beschrieben, und inter alia wird die Siliciumverbindung, die einen Fluoralkylrest aufweist, bei dem eine Anzahl des Kohlenstoffelements 6 bis 8 ist, bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung kann eine solche Siliciumverbindung, die einen Fluoralkylrest aufweist, durch Mischen mit einer Siliciumverbindung, die keinen Fluoralkylrest, wie vorstehend beschrieben, aufweist, verwendet werden, und eine cohydrolysierte und -kondensierte Verbindung davon kann als das Organopolysiloxan verwendet werden. Alternativ kann eine oder mehrere dieser Siliciumverbindungen, die den Fluoralkylrest aufweisen, verwendet werden, und eine hydrolysierte und kondensierte Verbindung oder eine cohydrolysierte und -kondensierte Verbindung davon kann als das Organopolysiloxan verwendet werden.
Beim so erhaltenen Organopolysiloxan, das einen Fluoralkylrest aufweist, wird es bevorzugt, dass unter den Siliciumverbindungen, die dieses Organopolysiloxan aufbauen, die Siliciumverbindung, die einen Fluoralkylrest aufweist, in einer Menge von wenigstens 0,01 mol%, vorzugsweise wenigstens 0,1 mol% enthalten ist.
Die Gründe sind wie folgt. Durch Einbringen eines solchen Grades an Fluoralkylrest könne die tintenabweisenden Eigenschaften auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, verstärkt werden, und der Unterschied in der Benetzbarkeit zwischen einem Teil eines tintenabweisenden Bereichs und einem Teil, der durch die Energiebestrahlung in einen tintophilen Bereich umgewandelt wurde, kann größer gemacht werden.
Außerdem wird bei dem Verfahren, das im vorstehenden Punkt (2) gezeigt wird, Organopolysiloxan durch Vernetzen eines reaktiven Silikons, das die ausgezeichnete Wasserabstoßung und Ölabstoßung aufweist, erhalten. Gleichermaßen kann auch in diesem Fall, indem ein Substituent, der Fluor enthält, wie ein Fluoralkylrest und dergleichen, als entweder R¹ oder R² in der vorstehenden allgemeinen Formel oder beides verwendet wird, Fluor in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, enthalten sein. Außerdem kann, da ein Teil eines Fluoralkylrests, der die kleinere Bindungsenergie als die Siloxanbindung aufweist, abgebaut wird, wenn die Energie bestrahlt wird, der Fluorgehalt in der Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, durch die Energiebestrahlung verringert werden.
Andererseits kann als eine Beispiel für letzteres, das heißt ein Verfahren des Einführens einer Fluorverbindung, welche durch die schwächere Energie als die Bindungsenergie eines Bindemittels gebunden ist, ein Verfahren des Einmischens eines Fluor enthaltenden Surfactanten, wenn eine Fluorverbindung, die ein niedriges Molekulargewicht aufweist, eingeführt wird, erwähnt werden, und als ein Verfahren des Einführens einer Fluorverbindung, die ein hohes Molekulargewicht aufweist, kann ein Verfahren des Mischens eines Fluor enthaltenden Harzes, der die hohe Verträglichkeit mit einem Bindemittelharz aufweist, erwähnt werden.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, neben dem vorstehend erwähnten Photokatalysator und Bindemittel einen Surfactanten enthalten. Genauer gesagt können ein nicht ionischer Kohlenwasserstoffsurfactant, wie NIKKOL BL, BC, BO, BB Reihe, hergestellt von Nikko Chemicals Co., ltd., und ein Fluor enthaltender oder Silikon enthaltender nicht ionischer Surfactant, wie ZONYL FSN, FSO, hergestellt von Dupont Co., Ltd., Surfron S-141 und 145, hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd., Megafack F-141 und 144, hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd., Ftagent F-200 und F251, hergestellt von Neos Co., Ltd., Unidyne DS-401 und 402, hergestellt von Daikin Industries, Ltd., Florad FC-170 und 176, hergestellt von 3M Co., Ltd., erwähnt werden. Alternativ können kationischer Surfactant, anionischer Surfactant und amphoterer Surfactant verwendet werden.
Außerdem kann eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, ein Oligomer und ein Polymer, wie Polyvinylalkohol, ungesättigten Polyester, Acrylharz, Polyethylen, Diallylphthalat, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer, Epoxidharz, Phenolharz, Polyurethan, Melaminharz, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polyimid, Styrol-Butadien-Kautschuk, Chloroprenkautschuk, Polypropylen, Polybutylen, Polystyrol, Polyvinylacetat, Polyester, Polybutadien, Polybenzimidazol, Polyacrylnitril, Epichlorhydrin, Polysulfid, Polyisopren und dergleichen zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Surfactanten enthalten.
Der Gehalt an einem Photokatalysator in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, kann auf einen Bereich von 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-% eingestellt werden. Außerdem liegt die Dicke einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, vorzugsweise in einem Bereich von 0,05 bis 10 μm.
Die vorstehend erwähnte Schicht, die einen Photokatalysator enthält, kann durch Dispergieren eines Photokatalysators und eines Bindemittels und, falls erforderlich, anderer Zusatzstoffe in einem Lösemittel, wodurch eine Beschichtungslösung hergestellt wird, und Auftragen dieser Beschichtungslösung erzeugt werden. Als ein verwendetes Lösemittel wird ein alkoholisches organisches Lösemittel, wie Ethanol, Isopropanol und dergleichen, bevorzugt. Das Auftragen kann mit den bekannten Auftragungsverfahren durchgeführt werden, wie Schleuderbeschichten, Sprühbeschichten, Tauchbeschichten, Walzenbeschichten, Sickenbeschichten oder dergleichen. Wenn ein Bindemittel vom ultraviolett härtenden Typ als ein Bindemittel enthalten ist, kann eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erzeugt werden, indem die Härtungsbehandlung durch die Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung durchgeführt wird.
(Gefärbtes Bildelement)
In der vorliegenden Erfindung wird ein gefärbtes Bildelement 4 auf einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit 3, inter alia die vorstehend erwähnte Schicht, die einen Photokatalysator enthält, bereitgestellt, wie in 1 gezeigt. In der vorliegenden Erfindung wird ein gefärbtes Bildelement in einem tintophilen Bereich erzeugt, welcher durch Belichten der vorstehend erwähnten Schicht, die einen Photokatalysator enthält und den geringen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, in dem vorgegebenen Muster mit mehreren Farben von Tinten mit einem Tintenstrahlsystem erzeugt wird. Ein gefärbtes Bildelement wird üblicherweise aus den drei Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) erzeugt. Das Farbmuster und eine Fläche, die gefärbt werden soll, können bei diesem gefärbten Bildelement willkürlich festgelegt werden. Bei einem Farbfilter der vorliegenden Erfindung gibt es kein Abdunkelungsteil (eine schwarze Matrix) zwischen gefärbten Bildelementen. Deshalb können zwei Fälle gefunden werden, wobei einer davon der Fall ist, bei dem es einen Abstand zwischen gefärbten Bildelementen gibt, und ein anderer davon der Fall ist, wo ein gefärbtes Bildelement kontinuierlich erzeugt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist der erste davon annehmbar.
Ferner ist es, wie in 1 gezeigt, annehmbar, dass ein tintenabweisendes konvexes Teil bereitgestellt wird.
Tinten für ein Tintenstrahlsystem zum Erzeugen eines solchen gefärbten Bildelements werden grob in eine wässrige Tinte und eine Tinte auf Ölbasis eingeteilt. Auch wenn jede Tinte in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird eine wässrige Tinte auf der Basis von Wasser im Hinblick auf die Oberflächenspannung bevorzugt.
Wasser allein oder ein gemischtes Lösemittel aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösemittel können als ein Lösemittel für eine wässrige Tinte, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, verwendet werden. Andererseits wird eine Tinte, die auf einem Lösemittel, das einen hohen Siedepunkt aufweist, basiert, vorzugsweise für eine Tinte auf Ölbasis verwendet, um das Verstopfen eines Kopfes zu verhindern. Als ein Färbemittel, das für eine solche Tinte für ein Tintenstrahlsystem verwendet wird, werden weit verbreitet die bekannten Pigmente und Farbstoffe verwendet. Außerdem können unlösliche oder lösliche Harze in einem Lösemittel enthalten sein, um die Dispergierbarkeit und die Fixiereigenschaften zu verbessern. Andere Komponenten, wie Surfactant, der nicht ionischen Surfactant, kationischen Surfactant und amphoteren Surfactant enthält; Konservierungsmittel; Antimykotikum; Mittel zum Einstellen des pH-Werts; Schaumverhütungsmittel; Ultraviolett-Absorptionsmittel; Mittel zum Einstellen der Viskosität; Mittel zum Einstellen der Oberflächenspannung und dergleichen können dazu gegeben werden, wie es der Anlass erfordert.
Außerdem ist es, auch wenn die herkömmliche Tinte für ein Tintenstrahlsystem auf Grund der niedrigen geeigneten Viskosität keine große Menge an einem Bindemittelharz enthalten kann, möglich, einem Färbemittel selbst die Fixierbarkeit zu verleihen, indem es granuliert wird, um so einem Färbemittelteilchen mit einem Harz in einer Tinte zu umwickeln. Eine solche Tinte kann auch in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Ferner können so genannte Heißschmelztinte und UV-härtende Tinte verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung wird inter alia eine UV-härtende Tinte vorzugsweise verwendet. Indem eine UV-härtende Tinte verwendet wird, wird ein gefärbtes Bildelement durch Färben mit einem Tintenstrahlsystem erzeugt, und danach wird UV bestrahlt, und dadurch kann eine Tinte rasch gehärtet werden, welche unmittelbar zu einem nächsten Schritt geschickt werden kann. Deshalb kenn effizient ein Farbfilter hergestellt werden.
Eine solche UV-härtende Tinte weist ein Präpolymer, ein Monomer, einen Photopolymerisationsinitiator und ein Färbemittel als eine Hauptkomponente auf. Als ein Präpolymer kann jedes Präpolymer, wie Polyesteracrylat, Polyurethanacrylat, Epoxidacrylat, Polyetheracrylat, Oligoacrylat, Alkydacrylat, Polyolacrylat, Silikonacrylat und dergleichen ohne Begrenzung verwendet werden.
Als ein Monomer können Vinylmonomer, wie Styrol, Vinylacetat und dergleichen; monofunktionelles Acrylmonomer, wie n-Hexylacrylat und Phenoxyethylacrylat; und multifunktionelles Acrylmonomer, wie Diethylenglykoldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Hydroxypiperinesterneopentylglykoldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Dipentaerythrithexanacrylat und dergleichen, verwendet werden. Die vorstehend erwähnten Präpolymere und Monomere können allein oder in einem Gemisch aus zwei oder mehreren davon verwendet werden.
Als ein Photopolymerisationsinitiator kann ein Initiator, welcher die gewünschten Härtungseigenschaften und die gewünschten Aufzeichnungseigenschaften verleiht, zur Verwendung unter Isobutylbenzoinether, Isopropylbenzoin ether, Benzoinethylether, Benzoinmethylether, 1-Phenyl-1,2-propadion-2-oxim, 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon, Benzil, Hydroxycyclohexylphenylketon, Diethoxyacetophenon, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on, Benzophenon, Chlorthioxanthon, 2-Chlorthioxanthon, Isopropylthioxanthon, 2-Methylthioxanthon, chlorsubstituiertem Benzophenon, halogensubstituiertem Alkyl-allylketon und dergleichen gewählt werden. Andere Komponenten, wie Photoinitiatorhilfsmittel, wie aliphatisches Amin, aromatisches Amin und dergleichen; Photosensibilisator, wie Thioxanthoson und dergleichen, können dazu gegeben werden, wie es der Anlass erfordert.
(Transparentes Substrat)
In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, 3 auf einem transparenten Substrat 2, wie in 1 gezeigt, bereitgestellt.
Als dieses transparente Substrat können Substrate, welche bislang für ein Farbfilter verwendet wurde, ohne Begrenzung verwendet werden, wie ein transparentes steifes Material, das keine Flexibilität aufweist, wie Quarzglas, Pyrexglas, synthetisches Quarzglas und dergleichen, oder ein transparentes flexibles Material, das die Flexibilität aufweist, wie ein transparenter Harzfilm, eine Harzplatte für Optiken und dergleichen. Darunter ist 7059 Glas, hergestellt von Corning Co., Ltd., ein Material, das den kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, und ist hinsichtlich der Maßhaltigkeit und der Bearbeitbarkeit bei Wärmebehandlung bei einer erhöhten Temperatur ausgezeichnet, und außerdem ist es, da es ein alkalifreies Glas ist, das keine alkalische Komponente in einem Glas enthält, geeignet für ein Farbfilter für eine Farbflüssigkristalldisplayvorrichtung mittels eines Aktivmatrixsystems. In der vorliegenden Erfindung wird üblicherweise ein transparentes Material als ein transparentes Substrat verwendet, und ein reflektierendes Substrat und weiß gefärbtes Substrat können verwendet werden. Alternativ können als ein transparentes Substrat Substrate, welche die behandelte Oberfläche zum Verhindern des Alkalilösens oder zum Verleihen der Gassperreigenschaften oder für andere Aufgaben aufweisen, verwendet werden.
(Tintenabweisendes konvexes Teil)
In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein tintenabweisendes konvexes Teil 5 zwischen gefärbten Bildelementen 4, wie in 1 gezeigt, erzeugt. Die Zusammensetzung eines solchen tintenabweisenden konvexen Teils ist nicht besonders begrenzt, solange es eine Harzzusammensetzung ist, die tintenabweisende Eigenschaften aufweist. Außerdem ist die Zusammensetzung nicht notwendigerweise transparent und kann gefärbt sein. Beispielsweise kann ein Material, welches für eine schwarze Matrix (Abdunkelungsteil) verwendet wird und welches ein Material ist, in dem kein schwarzes Material eingebracht ist, verwendet werden. Genauer gesagt können eine Zusammensetzung aus einem wasserlöslichen Harz, wie Polyacrylamid, Polyvinylalkohol, Gelatine, Casein, Cellulose und dergleichen, allein oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren davon und eine Harzzusammensetzung, wie O/W-Emulsion, beispielsweise ein emulgiertes reaktives Silikon, erwähnt werden. In der vorliegenden Erfindung wird geeignet ein photohärtendes Harz aus den Gründen der einfachen Handhabung und Härtung verwendet. Außerdem kann, da dieses tintenabweisende konvexe Teil in dem Maße bevorzugt ist, wie es tintenabweisend wird, die Oberfläche davon mit einem tintenabweisenden Behandlungsmittel behandelt werden, wie eine Silikonverbindung und eine Fluor enthaltende Verbindung.
Ein tintenabweisendes konvexes Teil in der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform ist vorzugsweise relativ höher, da es bereitgestellt wird, um zu verhindern, dass eine Tinte sich beim Färben mit einem Tintenstrahlsystem vermischt, aber im Hinblick auf die Flachheit des Ganzen, wenn es zu einem Farbfilter gemacht wird, wird die Dicke in der Nähe derjenigen eines gefärbten Bildelements bevorzugt. Genauer gesagt liegt sie üblicherweise vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 2 μm, auch wenn sie in Abhängigkeit von der angesammelten Menge an ausgespritzter Tinte unterschiedlich ist.
(Schutzschicht)
Eine Schutzschicht kann ferner auf einer Oberfläche eines Farbfilters 1 erzeugt werden, wie es der Anlass erfordert, auch wenn es in 1 nicht gezeigt wird. Diese Schutzschicht wird bereitgestellt, um ein Farbfilter glatt zu machen und gleichzeitig zu verhindern, dass sich Komponenten, die in einem gefärbten Bildelement oder einem gefärbten Bildelement und einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, enthalten sind, in eine Flüssigkristallschicht lösen.
Die Dicke einer Schutzschicht kann im Hinblick auf die Lichtdurchlässigkeit eines verwendeten Materials, den Oberflächenzustand eines Farbfilters und dergleichen festgelegt werden, und sie kann beispielsweise in einem Bereich von 0,1 bis 2,0 μm festgelegt werden. Eine Schutzschicht kann erzeugt werden, indem ein Harz, das die Lichtdurchlässigkeit aufweist, die für eine transparente Schutzschicht erforderlich ist, von den bekannten transparenten lichtempfindlichen Harzen, zweikomponentig härtenden transparenten Harzen und dergleichen verwendet wird.
2. Die zweite Ausführungsform
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Farbfilter bei dem ein gefärbtes Bildelement auf einem transparenten Substrat erzeugt wird, und die Schicht mit variabler Benetzbarkeit wird auf einem Umrandungsabschnitt der gefärbten Bildelemente erzeugt. Dies zeigt das andere Beispiel für ein Farbfilter, bei dem ein gefärbtes Bildelement durch eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit positioniert wird.
2 zeigt ein Beispiel für die zweite Ausführungsform. Dieses Farbfilter 1 wird auf einem transparenten Substrat 2 erzeugt, ein gefärbtes Bildelement 4 auf dem transparenten Substrat 2 erzeugt und eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit 3 zwischen den gefärbten Bildelementen 4 erzeugt. Eine Schutzschicht, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann auf dem Teil eines Bildelements 4 und der Schicht mit variabler Benetzbarkeit 3 bereitgestellt werden, wie es der Anlass erfordert.
Die Merkmale dieser Ausführungsform sind, dass eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit 3 auf lediglich einem Umrandungsabschnitt eines gefärbten Bildelements 4 auf einem transparenten Substrat 2 bereitgestellt wird und ein gefärbtes Bildelement 4 direkt auf dem transparenten Substrat 2 erzeugt wird. Da derart in der zweiten Ausführungsform eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit 3 auf lediglich einem Umrandungsabschnitt eines gefärbten Bildelements 4 erzeugt wird, kann, wenn die Benetzbarkeit durch Bestrahlen einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit 3 verändert wird, die Bestrahlung über der gesamten Seite sein, und die Bestrahlung ist nicht notwendigerweise in einem musterartigen Zustand. Deshalb gibt es Auswirkungen, dass Schritte nach der Erzeugung einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit vereinfacht sein können.
Bei dieser Ausführungsform wird es, da ein gefärbtes Bildelement 4 genau auf einem transparenten Substrat 2 bereitgestellt wird, bevorzugt, dass eine Oberfläche eines transparenten Substrat 2 tintophil ist. Insbesondere wenn eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit 3 in einem musterartigen Zustand erzeugt wird und danach ein gefärbtes Bildelement 4 auf einem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, dazwischen erzeugt wird, wird es bevorzugt, dass eine Oberfläche eines transparenten Substrats 2 ein tintophiler Bereich ist, verglichen mit einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit 3, welche vor der Änderung in der Benetzbarkeit im Hinblick auf die Erzeugung eines gefärbten Bildelements 4 ein tintenabweisender Bereich ist. Deshalb wird es in der zweiten Ausführungsform bevorzugt, dass die Benetzbarkeit auf einem transparenten Substrat 2 als der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, weniger als 10°, stärker bevorzugt höchstens 5°, besonders bevorzugt höchstens 1° beträgt.
Als ein transparentes Substrat, dessen Oberfläche ein tintophiler Bereich ist, gibt es ein Substrat, das aus einem tintophilen Material erzeugt wurde, ein Substrat, das durch Behandeln der Oberfläche eines Materials, um so die Oberfläche tintophil zu machen, erhalten wurde, und eine tintophile Schicht wird auf einer transparenten Oberfläche erzeugt, was in dieser Ausführungsform nicht begrenzend ist.
Als ein Beispiel, bei dem die Oberfläche eines Materials behandelt wird, um so die Oberfläche tintophil zu machen, kann die tintophile Oberflächenbehandlung mit der Plasmabehandlung, bei der Argon und Wasser genutzt werden, erwähnt werden, und als eine tintophile Schicht, die auf einem transparenten Substrat bereitgestellt wird, kann eine Siliciumdioxidmembran erwähnt werden, die mit einem Sol- Gel-Verfahren unter Verwendung von Tetraethoxysilan erhalten wird.
Da die Materialien und dergleichen außer einem transparenten Substrat 2, die in dieser Ausführungsform verwendet werden, das heißt eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit 3, ein gefärbtes Bildelement 4, eine Schutzschicht und dergleichen, denjenigen aus der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform gleich sind, werden sie hier nicht erläutert.
B. Ein Verfahren zum Herstellen eine Farbfilters
Dann wird ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters der vorliegenden Erfindung erläutert.
Die vorliegende Erfindung stellt Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters gemäß den vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung bereit, und die Verfahren umfassen gemeinsam;

(1) einen Schritt des Erzeugens einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält und die Benetzbarkeit eines Teils, der mit der Energie bestrahlt wurde, aufweist, welche in einer Richtung der Verringerung eines Kontaktwinkels mit einer Flüssigkeit verändert wurde, auf einem transparenten Substrat;
(2) einen Schritt des einen Abschnitt, der ein Teil eines Bildelements erzeugt, Musterbestrahlens mit der Energie auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf welcher ein Teil eines Bildelements erzeugt werden soll, wodurch ein belichtetes Teil für ein Teil eines Bildelements erzeugt wird; und
(3) einen Schritt des Färbens des belichteten Teils für ein Teil eines Bildelements mit einem Tintenstrahlsystem, wodurch ein Teil eines Bildelements erzeugt wird.

(Erläuterung jedes Schritts)
3 ist zum Erläutern der vorstehenden gemeinsamen Schritte (1) bis (3) der Verfahren der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel wird, wie in 3(A) gezeigt, zuerst eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 auf einem transparenten Substrat 2 erzeugt. Diese Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 wird erzeugt, indem der vorstehend erwähnte Photokatalysator und Bindemittel in einem Lösemittel, falls notwendig, zusammen mit weiteren Zusatzstoffen dispergiert werden, wodurch eine Beschichtungslösung hergestellt wird, diese Beschichtungslösung aufgetragen wird und die Hydrolysier- und Polymerisationskondensierreaktion vor sich geht, wodurch ein Photokatalysator fest in einem Bindemittel fixiert wird. Als ein Lösemittel, das verwendet werden soll, werden alkoholische organische Lösemittel, wie Ethanol, Isopropylalkohol und dergleichen bevorzugt, und das Auftragen kann mit den bekannten Auftragungsverfahren durchgeführt werden, wie Schleuderbeschichten, Sprühbeschichten, Tauchbeschichten, Walzenbeschichten, Sickenbeschichten oder dergleichen.
Als Nächstes wird ein belichtetes Teil 8 für ein gefärbtes Bildelement auf einem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 durch Musterbestrahlung mit der Energie unter Verwendung einer Photomaske 7 erzeugt. Das belichtete Teil 8 für ein gefärbtes Bildelement ist ein Abschnitt, auf dem der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit durch die Wirkung eines Photokatalysators, welcher in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 enthalten ist, verringert ist und der in einen tintophilen Bereich (3(B)) umgewandelt ist.
Unter Verwendung eines Tintenstrahlgeräts 9 wird eine Tinte 10 auf ein belichtetes Teil 8 für ein gefärbtes Bildelement, welches durch die Energiebestrahlung in einen tintophilen Bereich umgewandelt wird, gespritzt, wodurch das Teil mit Rot, Grün und Blau (3(C)) gefärbt wird. In diesem Fall breitet sich, da das Innere eines belichteten Teils 8 für ein gefärbtes Bildelement durch die Energiebestrahlung zu einem tintophilen Bereich, der den kleinen Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit aufweist, wie vorstehend beschrieben gemacht wurde, eine Tinte 10, die aus einem Tintenstrahlgerät 9 gespritzt wurde, einheitlich in einem belichteten Teil 8 für ein gefärbtes Bildelement aus.
Ein Tintenstrahlgerät, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht besonders begrenzt, aber ein Tintenstrahlgerät kann verwendet werde, das verschiedene Verfahren verwendet, wie ein Verfahren, bei dem kontinuierlich eine geladene Tinte gespritzt und mit dem magnetischen Feld gesteuert wird, ein Verfahren, bei dem eine Tinte intermittierend unter Verwendung eines Piezoelements gespritzt wird, ein Verfahren, bei dem eine Tinte intermittierend durch Erhitzen der Tinte und Ausnutzen ihrer Blasenbildung gespritzt wird.
Ein gefärbtes Bildelement 4 wird erzeugt, indem die Tinte, die derart mit einem belichteten Teil für ein gefärbtes Bildelement 12 verklebt wurde, verfestigt wird ( 3(D)). In der vorliegenden Erfindung wird die Verfestigung einer Tinte mit verschiedenen Verfahren in Abhängigkeit von einer Art einer verwendeten Tinte durchgeführt. Beispielsweise wird in dem Falle einer wasserlöslichen Tinte die Verfestigung durch Entfernen von Wasser mittels Erhitzen oder dergleichen durchgeführt.
Im Hinblick auf diesen Schritt des Verfestigens einer Tinte ist als eine Art einer Tinte, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine Tinte vorzugsweise eine UV-härtende Tinte. Dies liegt daran, dass, da eine UV-härtende Tinte rasch durch die UV-Bestrahlung verfestigt werden kann, eine Zeitdauer zum Herstellen eines Farbfilters verkürzt werden kann.
Wie vorstehend beschrieben kann, da sich eine Tinte in einem belichteten Teil 8 für ein gefärbtes Bildelement einheitlich ausbreitet, wenn eine solche Tinte verfestigt wird, wodurch ein gefärbtes Bildelement 4 erzeugt wird, ein Farbfilter, welches weder Fehlen von Farbe noch Uneinheitlichkeit der Farbe aufweist, erzeugt werden.
(Was das Erzeugungsverfahren für ein tintenabweisendes konvexes Teil betrifft)
In der vorliegenden Erfindung kann, bevor ein gefärbtes Bildelement erzeugt wird, ein tintenabweisendes konvexes Teil erzeugt werden. Beispielsweise kann, wenn das tintenabweisende konvexe Teil erzeugt, so dass es einen Bereich gefärbter Bildelemente umgibt, wo alle gefärbten Bildelemente erzeugt werden sollen, ein solches Problem verhindert werden, dass ein gefärbtes Bildelement nicht präzise erzeugt werden kann, da Tinte aus einem Abschnitt, der einen Bereich gefärbter Bildelemente umgibt, herausfließt.
Ein solches tintenabweisendes konvexes Teil kann erzeugt werden, indem die Schritte befolgt werden; Erzeugen eines belichteten Teils für ein tintenabweisendes konvexes Teil, bevor ein belichtetes Teil für ein gefärbtes Bildelement erzeugt wird, und Erzeugen eines tintenabweisenden konvexen Teils durch Auftragen einer Harzzusammensetzung auf das belichtete Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil. Als die Photomaske zum Erzeugen des vorstehend beschriebenen tintenabweisenden konvexen Teils kann eine eingesetzt werden, die beispielsweise in 5 als (C-1) oder (D-1) gezeigt wird. Zuerst wird ein belichtetes Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil durch Verwenden einer solchen Photomaske und Belichten auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erzeugt. Im Fall der Verwendung der Photomaske, die in 5 als (C-1) gezeigt wird, wird das belichtete Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil an der oberen Endseite und an der unteren Endseite des Bereichs für das Teil eines Bildelements erzeugt. Im Fall der Verwendung der Photomaske, die als (D-1) gezeigt wird, wird das belichtete Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil erzeugt, so dass es den Bereich gefärbter Bildelemente umgibt. Dann wird eine Harzzusammensetzung mit dem belichteten Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil verklebt und gehärtet, wodurch ein tintenabweisendes konvexes Teil erzeugt wird.
Nach dem Erzeugen eines solchen tintenabweisenden konvexen Teils wird durch Verwenden des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Erzeugen eines gefärbten Bildelements (beispielsweise wird das erste gefärbte Bildelement durch Verwenden der Photomaske erzeugt, die in 5 als (C-2) oder (D-2) gezeigt wird, und dann wird das zweite gefärbte Bildelement durch Verwenden der Photomaske, die als (A-2) oder (B-2) gezeigt wird, erzeugt oder Bestrahlen der gesamten Oberfläche) ein gefärbtes Bildelement erzeugt, und ein Farbfilter wird erzeugt.
In der vorliegenden Erfindung ein Bereich, wo das tintenabweisende konvexe Teil sowohl zwischen gefärbten Bildelementen erzeugt als auch am oberen und unteren Endteil eines Bereichs gefärbter Bildelemente oder einen Bereich gefärbter Bildelemente umgebend erzeugt werden kann.
Ein Schritt des Erzeugens dieses tintenabweisenden konvexen Teils wird unter Verwendung von 6 erläutert. Gemäß derselben Weise wie in der vorstehend erwähnten 3 gezeigt, wird eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 derart erzeugt, dass sie ein transparentes Substrat 2 (6(A)) abdeckt, und das so erhaltene Bauteil wird mit der Energie mittels einer Photomaske für ein tintenabweisendes konvexes Teil 15 bestrahlt. Durch Musterbestrahlen der Energie mittels einer Photomaske für ein tintenabweisendes konvexes Teil wird ein belichtetes Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil 16 auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 auf einem Umrandungsabschnitt für ein gefärbtes Bildelement ( 6(B)) erzeugt.
Tinte für ein tintenabweisendes konvexes Teil 17, wie ein UV-härtendes Harzmonomer, wird mit diesem belichteten Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil 16 durch ein Tintenstrahlgerät 9 (6(C)) verklebt. Ein Verfahren zum Auftragen der Tinte für ein tintenabweisendes konvexes Teil ist nicht auf ein Verfahren durch ein Tintenstrahlgerät begrenzt, sondern andere Verfahren, beispielsweise Tauchbeschichten und dergleichen, können verwendet werden.
Und durch Härten einer Tinte für ein tintenabweisendes konvexes Teil 17 durch UV-Bestrahlung oder dergleichen wird ein tintenabweisendes konvexes Teil 5 auf der Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 erzeugt (6(C)).
Durch Bestrahlen der ganzen Oberfläche oder Musterbestrahlen mit der Energie von einer Seite einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 auf das so erzeugte Bauteil, bei dem ein tintenabweisendes konvexes Teil 5 auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 erzeugt wird, wird ein anderes Teil als ein Teil, auf dem ein tintenabweisendes konvexes Teil 5 erzeugt wird, oder lediglich ein Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, belichtet und zu einem belichteten Teil für ein gefärbtes Bildelement (6(D)) gemacht, und, danach wird gemäß der vorstehend erwähnten Weise eine Tinte 10 auf dieses Teil unter Verwendung eines Tintenstrahlgeräts 9 gespritzt und damit verklebt und gehärtet, wodurch ein gefärbtes Bildelement 4 erzeugt wird, und somit kann ein Farbfilter 1 mit einem darauf bereitgestellten tintenabweisenden konvexen Teil 5 hergestellt werden (6(E)).
Bei diesem Verfahren kann, da ein belichtetes Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil durch Musterbestrahlen einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, zwischen gefärbten Bildelementen mit der Energie bereitgestellt wird, ein tintenabweisendes konvexes Teil, das eine beliebige Breite aufweisen kann, erzeugt werden. Deshalb kann durch Auftragen einer Tinte für ein tintenabweisendes konvexes Teil darauf ein tintenabweisendes konvexes Teil, das eine beliebige Breite aufweist, erzeugt werden. Folglich kann durch Einstellen der Breite einer Photomaske für ein tintenabweisendes konvexes Teil 15 das Einstellen der Breite zwischen gefärbten Bildelementen durchgeführt werden.
(Energie, mit der bestrahlt werden soll)
In der vorliegenden Erfindung kann das Licht, das ultraviolettes Licht enthält, als die Energie, mit der auf eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, bestrahlt werden soll, verwendet werden. Als ein Lichtquelle, die das ultraviolette Licht enthält, können beispielsweise eine Quecksilberlampe, eine Metallhalogenidlampe, eine Xenonlampe und dergleichen erwähnt werden. Die Wellenlänge des Lichts, das für diese Belichtung verwendet wird, kann auf einen Bereich von höchstens 400 nm, vorzugsweise höchstens 380 nm eingestellt werden. Außerdem kann eine Menge des Lichts, die beim Belichten bestrahlt werden soll, eine Menge an Bestrahlung sein, die für ein belichtetes Teil notwendig ist, dass es die tintophilen Eigenschaften durch die Wirkung eines Photokatalysators zeigt.
Wenn Musterbestrahlung bei der Energiebestrahlung notwendig ist, kann die Musterbestrahlung mittels einer Photomaske unter Verwendung der vorstehend erwähnten Lichtquelle durchgeführt werden. Alternativ kann als ein anderes Verfahren auch ein Verfahren des Bildbestrahlens in einem musterartigen Zustand unter Verwendung eines Lasers, wie Excimer, YAG und dergleichen, verwendet werden. Jedoch kann ein solches Verfahren zu einem Problem dahingehend führen, dass ein Gerät teuer ist, die Handhabung schwierig ist und ferner kein kontinuierlicher Ausstoß durchgeführt werden kann.
Deshalb kann in der vorliegenden Erfindung das Muster eines tintophilen Bereichs durch Zugeben der Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion zu einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, und Zugeben der Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, zu einem Bereich, der die Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion aufgenommen hat, in einem musterartigen Zustand erzeugt werden. Die Gründe sind wie folgt. Durch Erzeugen des Musters unter Verwendung solcher Verfahren zum Bestrahlen mit Energie kann die Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, wie der Infrarotlaser, welcher verhältnismäßig billig und einfach zu handhaben ist, verwendet werden und das vorstehend erwähnte Problem tritt nicht auf.
Das Muster eines tintophilen Bereichs, der die veränderte Benetzbarkeit aufweist, kann durch die Zugabe dieser Energie basierend auf den folgenden Gründen erzeugt werden. Das heißt, zuerst wird durch Zugeben der Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion zu einem Bereich, auf welchem das Muster erzeugt werden soll, die photokatalytische Reaktion auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, gestartet. Dann wird die Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, in einem Bereich zugegeben, der die Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion aufnimmt. Indem derart die Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, zugegeben wird, wird rasch eine Reaktion in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf welche die Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion bereits zugegeben wurde und in welcher eine Reaktion durch die katalytische Wirkung eines Photokatalysators gestartet wurde, beschleunigt. Dann wird durch Zugeben der Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, für die vorgegebene Zeitdauer die Änderung der Benetzbarkeit in der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, in den gewünschten Bereich geändert, und somit kann das Muster, auf das die Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, zugegeben wurde, zu dem Muster eines tintophilen Bereichs, der die veränderte Benetzbarkeit aufweist, gemacht werden.
a. Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion
Die Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion, die für dieses Energiebestrahlungsverfahren verwendet wird, bezieht sich auf die Energie, bei der ein Photokatalysator eine katalytische Reaktion zum Ändern der Eigenschaften einer Verbindung in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, startet.
Eine Menge der Bestrahlungsenergie für die photokatalytische Reaktion, die zugegeben werden soll, ist ein solches Ausmaß einer Menge, das nicht die rasche Änderung in der Benetzbarkeit in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, bewirkt. Wenn eine Menge der Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion, die zugegeben werden soll, gering ist, da die Empfindlichkeit bei der Erzeugung des Musters durch Zugeben der Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, verringert wird, was nicht bevorzugt wird. Wenn andererseits diese Menge zu groß ist, wird das Ausmaß der Änderung in den Eigenschaften in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf welche die Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion zugegeben wurde, zu groß, und der Unterschied zwischen Bereichen, auf welche die Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, zugegeben wurde und nicht zugegeben wurde, wird unklar, was nicht bevorzugt wird. Eine Menge der Energie, die zugegeben werden soll, wird bestimmt, indem ein vorbereitendes Experiment hinsichtlich einer Menge der Energie, die zugegeben werden soll, und der Änderung in der Benetzbarkeit in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, durchgeführt wird.
Die Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion ist bei diesem Verfahren nicht besonders begrenzt, solange die Energie die photokatalytische Reaktion starten kann, und inter alia wird das Licht bevorzugt.
Ein Photokatalysator, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weist in Abhängigkeit von seiner Bandlücke die unterschiedliche Wellenlänge des Lichts, welches eine katalytische Reaktion startet, auf. Beispielsweise ist die Wellenlänge im Fall von Cadmiumsulfid 496 nm, und im Fall von Eisenoxid ist die Wellenlänge 593 nm des sichtbaren Lichts, und im Fall von Titanoxid ist die Wellenlänge 388 nm des ultravioletten Lichts. Deshalb kann das Licht in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, egal ob das sichtbare Licht oder das ultraviolette Licht, solange es das Licht ist. Jedoch ist in dem Zusammenhang, dass Titanoxid geeigneterweise als ein Photokatalysator verwendet wird, da es auf Grund der hohen Bandlückenenergie als ein Photokatalysator wirksam ist, wie vorstehend beschrieben, chemisch stabil ist, keine Toxizität aufweist und leicht verfügbar ist, das Licht vorzugsweise das Licht, das das ultraviolette Licht enthält, welches eine katalytische Reaktion dieses Titanoxids startet. Genauer gesagt wird es bevorzugt, dass das ultraviolette licht in einem Bereich von höchstens 400 nm, vorzugsweise höchstens 380 nm enthalten ist.
Als die Lichtquelle für ein solches Licht, das das ultraviolette Licht enthält, können verschiedene Ultraviolettquellen erwähnt werden, wie eine Quecksilberlampe, eine Metallhalogenidlampe, eine Xenonlampe, eine Excimerlampe und dergleichen.
In der vorliegenden Erfindung kann ein Bereich, auf den diese Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion zugegeben werden soll, ein Teil einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, sein. Beispielsweise ist es, indem diese Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion in einem musterartigen Zustand zugegeben wird und ferner die Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, auch in einem musterartigen Zustand zugegeben wird, möglich, das Muster eines tintophilen Bereichs, der die veränderte Benetzbarkeit aufweist, zu erzeugen. Jedoch wird aus den Gründen der Angleichung der Schritte und dergleichen bevorzugt, dass diese Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion zu der ganzen Oberfläche eines Bereichs, auf welchem ein Muster erzeugt werden soll, zugegeben wird. Es wird bevorzugt, dass durch Zugeben der Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, zu einem Bereich, auf dessen ganze Oberfläche die Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion in einem musterartigen Zustand zugegeben wurde, das Muster eines tintophilen Bereichs auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erzeugt wird.
b. Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht
Dann wird die Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, welche bei diesem Verfahren verwendet wird, erläutert. Die Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, welche bei diesem Verfahren verwendet wird, bezieht sich auf die Energie zum Erhöhen einer Reaktionsgeschwindigkeit einer Reaktion, die die Benetzbarkeit einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, verändert, welche durch die vorstehend erwähnte Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion gestartet wurde. In der vorliegenden Erfindung kann jede Energie verwendet werden, solange es die Energie ist, die eine solche Wirkung aufweist, und inter alia wird vorzugsweise die Wärmeenergie verwendet.
Ein Verfahren des Zugebens dieser Wärmeenergie zu einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, in einem musterartigen Zustand ist nicht besonders begrenzt, solange es das Muster durch die Wärme auf einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erzeugen kann, aber ein Verfahren mittels des Infrarotlasers, ein Verfahren mittels eines wärmeempfindlichen Kopfes und dergleichen können erwähnt werden. Als dieser Infrarotlaser können der Infrarot-YAG-laser (1064 nm), der die Vorteile, wie die starke Richtwirkung und der lange Bestrahlungsabstand, aufweist, ein Diodenlaser (LED; 830 nm, 1064 nm, 1100 nm), der die Vorteile, wie die verhältnismäßig niedrigen Kosten, aufweist, ein Halbleiterlaser, ein He-Ne-Laser, ein Kohlendioxidgaslaser und dergleichen erwähnt werden.
Bei diesem Verfahren kann das Muster eines tintophilen Bereichs basierend auf dem Unterschied in der Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Bereichen, auf welche die Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, zugegeben wurde, und einem Bereich, auf den die Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, nicht zugegeben wurde, durch Zugeben der vorstehend erwähnten Initiationsenergie für die photokatalytische Reaktion und Aktivieren eines Photokatalysators, um die Änderung in der Benetzbarkeit durch die katalytische Reaktion in einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, zu starten, und Zugeben der Energie, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, zu einem Teil, das die veränderte Benetzbarkeit aufweist, um die katalytische Reaktion des Teils zu fördern, erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters der vorstehend erwähnten zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereit, umfassend:

(1) einen Schritt des Erzeugens einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, die die Benetzbarkeit des mit Energie bestrahlten Teils auf einem transparenten Substrat aufweist, welche sich in einer Richtung der Verringerung des Kontaktwinkels mit einer Flüssigkeit ändert, auf einem Umrandungsabschnitt eines Bereichs, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, welcher ein Teil ist, auf dem ein gefärbtes Bildelement erzeugt werden soll; und
(2) einen Schritt des Erzeugens des gefärbten Bildelements auf dem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, auf dem transparenten Substrat.

Dieses Verfahren wird unter Verwendung von 7 erläutert. Eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 wird zuerst auf einem Umrandungsabschnitt eines Bereichs, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, auf dem ein gefärbtes Bildelement erzeugt werden soll, auf einem transparenten Substrat 2 erzeugt. Als ein Verfahren zum Erzeugen einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, in einem musterartigen Zustand können beispielsweise ein Verfahren, das die Schicht mittels einer Photolithographie unter Verwendung einer lichtempfindlichen Sol-Gel-Lösung erzeugt, ein Verfahren mittels Bedrucken und dergleichen erwähnt werden.
Die Tinte 10 wird unter Verwendung eines Tintenstrahlgeräts 9 auf ein Teil (Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt), auf welchem eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 nicht erzeugt ist, auf einem transparenten Substrat 2, auf welchem die so erzeugte Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 erzeugt wird, verklebt (7(B)). Daraufhin wurde die Benetzbarkeit der Oberfläche eines transparenten Substrats 2 tintophiler, verglichen mit der Benetzbarkeit einer Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 gemacht. Deshalb wird bei der Erzeugung eines gefärbten Bildelements 4 die Tinte 10 nicht mit einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, welche die tintenabweisenden Eigenschaften zeigt, verklebt und wird lediglich mit einem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, auf einem transparenten Substrat 2 verklebt, wodurch ein gefärbtes Bildelement erzeugt wird. Dann wird die verklebte Tinte gehärtet, wodurch ein gefärbtes Bildelement 4 zwischen einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 erzeugt wird (7(C)).
Nach dem Erzeugen eines gefärbten Bildelements 4 wird die Energie von einer Seite, auf der ein gefärbtes Bildelement 4 erzeugt wird, bestrahlt (7(D)). In diesem Fall kann leicht eine Schutzschicht (in der Zeichnung nicht gezeigt), die je nach Bedarf erzeugt wird, erzeugt werden, da eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, 6 in einen tintophilen Bereich umgewandelt wird.
In dieser Ausführungsform wird es, da die Tinte 10 direkt auf dem transparenten Substrat 2 verklebt wird, bevorzugt, dass die Benetzbarkeit auf einem transparenten Substrat 2 tintophil ist. Genauer gesagt wird es bevorzugt, dass die Benetzbarkeit weniger als 10° als der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, stärker bevorzugt höchstens 5° als der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, besonders bevorzugt höchstens 1° beträgt. Dies liegt daran, dass sich, indem eine Oberfläche eines transparenten Substrats 2 zu einem tintophilen Bereich gemacht wird, eine Tinte 10 einheitlich über ein transparentes Substrat ausbreitet, und Nachteile, wie Uneinheitlichkeit der Farbe und dergleichen, treten nicht auf.
Auch wird in dieser Ausführungsform, da die Energie, die bestrahlt werden soll, Tintenstrahlgerät und verschiedene Tinten denjenigen aus den vorstehend erwähnten Ausführungsformen gleich sind, die Erläuterung davon weggelassen.
C. Farbflüssigkristall-Panel
Ein Farbflüssigkristall-Panel kann erzeugt werden, indem die so erhaltenen Farbfilter und ein gegenüberliegendes Substrat, welches diesem Farbfilter gegenüberliegt und eine schwarze Matrix aufweist, kombiniert werden und eine Flüssigkristallverbindung dazwischen verkapselt wird. Das so erhaltene Farbflüssigkristall-Panel weist die Vorteile auf, die von dem Farbfilter der vorliegenden Erfindung herstammen, das heißt Vorteile, dass Uneinheitlichkeit der Farbe und Fehlen von Farbe nicht auftreten, und es ist im Hinblick auf die Kosten vorteilhaft.
Beispiele
Die Techniken, die zum Herstellen von Farbfiltern der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden ausführlich mittels der folgenden Beispiele erläutert.
[Beispiel 1]
1. Erzeugung einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält
30 g Isopropylalkohol, 0,4 g MF-160E (hergestellt von Tohchem Products Co.), dessen Hauptkomponente Fluoralkylsilan ist, 3 g Trimethoxymethylsilan (hergestellt von Toshiba Silicone Co., Ltd., TSL8113) und 20 g einer Dispersion von Titanoxid, welches ein Photokatalysator ist, in Wasser ST-K01 (hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.) wurden gemischt und 20 Minuten lang bei 100 °C gerührt. Dies wurde dreifach mit Isopropylalkohol verdünnt, wodurch eine Zusammensetzung für eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erhalten wurde.
Die Zusammensetzung wurde mit einem Schleuderbeschichtungsgerät auf ein transparentes Glassubstrat aufgetragen und 10 Minuten lang bei 50 °C getrocknet, wodurch eine transparente Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erzeugt wurde (Dicke 0,2 μm).
2. Bestätigung der Erzeugung eines tintophilen Bereichs durch Belichten
Das Musterbelichten wurde 50 Sekunden lang auf dieser Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit einer Beleuchtungsstärke von 70 mW/cm² mit einer Quecksilberlampe (Wellenlänge 365 nm) mittels einer Photomaske durchgeführt, ein belichtetes Teil wurde erzeugt, und die Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit eines nicht belichteten Teils und eines belichteten Teils wurden gemessen. Am nicht belichteten Teil wurde der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 30 mN/m aufwies (hergestellt von Junsei Chemical Co., Ltd., Ethylenglykolmonoethylether) gemessen (nach 30 Sekunden ab dem Auftropfen eines Tröpfchens aus einer Mikrospritze), wobei ein Messapparat für Kontaktwinkel (hergestellt von Kyowa Interface Science co., Ltd., Typ CA-Z) verwendet wurde, und zu 30° gefunden. Als ein belichtetes Teil wurde der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 50 mN/m (hergestellt von Junsei Chemical Co., Ltd., Benetzbarkeitsindex-Standardlösung Nr. 50) aufwies, mit einem gleichen Verfahren gemessen und zu 7° gefunden. Derart wurde ein belichtetes Teil in einen tintophilen Bereich umgewandelt, und es wurde bestätigt, dass die Mustererzeugung auf Grund des Unterschieds in der Benetzbarkeit zwischen einem belichteten Teil und einem nicht belichteten Teil möglich ist.
3. Erzeugung eines ersten gefärbten Bildelements
Dann wurde eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf einem transparenten Substrat gemäß derselben Weise, wie die vorstehend beschriebene, erzeugt. Diese Schicht, die einen Photokatalysator enthält, wurde mit einer Quecksilberlampe (Wellenlänge 365 nm) mittels einer Photomaske, welche ein Öffnungsmuster, wie in 5 als (B-1) gezeigt, aufweist, belichtet (50 Sekunden lang mit einer Beleuchtungsstärke von 70 mW/cm²), um ein belichtetes Teil für das erste gefärbte Bildelement in einen tintophilen Bereich umzuwandeln (höchstens 7° ausgedrückt als der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 50 m³/m aufweist).
Dann wurde eine Tinte aus multifunktionellem Acrylatmonomer vom UV-härtenden Typ für jede RGB-Farbe, die 5 Gew.-% eines Pigments, 20 Gew.-% eines Lösemittels, 5 Gew.-% eines Initiators und 70 Gew.-% eines UV-härtenden Harzes enthielt, für das erste gefärbte Bildelement verwendet, um es mit einer entsprechenden Farbe unter Verwendung eines Tintenstrahlgeräts zu färben, und UV-behandelt, um sie zu härten, und das erste gefärbte Bildelement wird erzeugt. Hier wurden, was jeweils rote, grüne und blaue Tinte betrifft, als ein Lösemittel Polyethylenglykolmonomethylethylacetat verwendet, und als ein Initiator wurde Ilgacular 369 (Handelsname, hergestellt von Chiba Speciality Chemicals Co., Ltd.) verwendet, und als ein UV-härtendes Harz wurde DPHA (Dipentaerythrithexaacrylat, hergestellt von Nippon Kayaku, Ltd.) verwendet. Außerdem wurde, was das Pigment betrifft, als eine rote Tinte C.I. Pigment Red 177 verwendet, und als eine grüne Tinte wurde C.I. Pigment Green 36 verwendet, und als eine blaue Tinte wurde C.I. Pigment Blue 15 + C.I. Pigment violet 23 verwendet.
4. Erzeugung eines zweiten gefärbten Bildelements
Als Nächstes wurde die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit einer Quecksilberlampe (Wellenlänge 365 nm) mittels einer Photomaske, welche ein Öffnungsmuster, wie in 5 als (B-2) gezeigt, aufweist, belichtet (50 Sekunden lang mit einer Beleuchtungsstärke von 70 mW/cm²), um ein belichtetes Teil für das zweite gefärbte Bildelement in einen tintophilen Bereich umzuwandeln (höchstens 7° ausgedrückt als der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 50 mN/m aufweist). Und dann wurde das zweite gefärbte Bildelement zwischen den ersten gefärbten Bildelementen ähnlich wie beim Verfahren zum Erzeugen des ersten gefärbten Bildelements erzeugt.
5. Erzeugung einer Schutzschicht
Eine Schutzschicht wurde durch Auftragen eines zweikomponentigen thermischen Härters vom Mischtyp (SS7265, hergestellt von Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) mit einem Schleuderbeschichtungsgerät erzeugt und 30 Minuten lang bei 200 °C härtungsbehandelt, wodurch ein Farbfilter erhalten wurde. Auch wenn das resultierende Farbfilter nicht mit einer schwarzen Matrix versehen war, war es von der hohen Qualität, die frei von Fehlen von Farbe oder Uneinheitlichkeit der Farbe bei einem gefärbten Bildelement ist.
[Beispiel 2]
Gemäß derselben Weise wie die in Beispiel 1 wurde die gleiche Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf einem transparenten Substrat erzeugt. Dann wurde wie folgt ein tintenabweisendes konvexes Teil auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, erzeugt.
Zuerst wurden 10 g Harz des UV-härtenden Typs (Esteracrylatharz, hergestellt von Arakawa Chemical Co., Ltd., Handelsname; AQ-11), 0,5 g Initiator (hergestellt von Chiba Speciality Chemicals Co., Ltd. Handelsname; Ilgacular 184) und 1,25 g destilliertes Wasser 3 Minuten lang gerührt, dann wurde eine Zusammensetzung für ein tintenabweisendes konvexes Teil erhalten.
Als Nächstes wurde die so erzeugte Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mittels einer Photomaske, welche ein Öffnungsmuster aufwies, wie in 5 als (C-1) gezeigt, in gleicher Weise wie die in Beispiel 1 belichtet, und die Benetzbarkeit wurde verändert, wodurch ein belichtetes Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil erhalten wurde. Dann wurde die Zusammensetzung für ein tintenabweisendes konvexes Teil auf das belichtete Teil für ein tintenabweisendes konvexes Teil mit einem Tauchbeschichter bei einer Geschwindigkeit von 5 cm/s aufgetragen, danach mittels UV belichtet, wodurch das tintenabweisende konvexe Teil, das eine Dicke von 1,7 μm aufwies, erzeugt wurde.
Auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, auf welcher das tintenabweisende konvexe Teil erzeugt wurde, wurde das erste gefärbte Bildelement in der gleichen Weise wie die in Beispiel 1 erzeugt, ausgenommen dass eine Photomaske, auf welcher ein Öffnungsmuster, wie in 5 als (C-2) gezeigt, bereitgestellt war, verwendet wurde.
Dann wurde das zweite gefärbte Bildelement in gleicher Weise wie die in Beispiel 1 erzeugt, ausgenommen dass eine Photomaske, welche ein Öffnungsmuster, wie in 5 als (A-2) gezeigt, aufwies, verwendet wurde, um einen Platz zwischen den ersten gefärbten Bildelementen zu belichten, und eine Schutzschicht wurde in der gleichen Weise wie die in Beispiel 1 erzeugt.
Wegen des Aufweisens des tintenabweisenden konvexen Teils hatten die so erhaltenen Farbfilter kein Problem derart, dass ein gefärbtes Bildelement nicht präzise erzeugt werden kann, da Tinte aus einem Abschnitt, der einen Farbfilter umgibt, ausfloss, und es war von der hohen Qualität, die frei von Fehlen von Farbe oder Uneinheitlichkeit der Farbe bei einem gefärbten Bildelement ist, gleich wie das aus Beispiel 1.
[Beispiel 3]
1. Erzeugung einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält
3 g Isopropylalkohol, 0,014 g Fluoralkylsilan (hergestellt von Tohchem Products Co.; MF-160E (Handelsname), eine 50 gew.%ige Lösung von Isopropylether von N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]-N-ethylperfluoroctansulfonamid), 2 g Titanoxidsol (hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.; STS-01 (Handelsname)), 0,6 g Siliciumdioxidsol (hergestellt von Nippon synthetic Rubber, Ltd.; Glaska HPC7002 (Handelsname)) und 0,2 g Alkylalkoxysilan (hergestellt von Nippon synthetic Rubber, Ltd.; HPC402II (Handelsname)) wurden gemischt und 20 Minuten lang bei 100 °C gerührt. Diese Lösung wurde auf ein alkalifreies Glassubstrat, das die Dicke von 0,7 mm aufwies, mit einem Schleuderbeschichtungsverfahren aufgetragen, wodurch eine Schicht, die einen Photokatalysator enthält und die Dicke von 0,15 μm aufwies, erhalten wurde.
2. Bestätigung der Erzeugung eines tintophilen Bereichs Durch Belichten und Verringerung einer Menge an Fluor
Die Oberfläche dieser Schicht, die einen Photokatalysator enthält, wurde 2 Minuten lang mit dem ultravioletten Licht bei einer Beleuchtungsstärke von 70 mW/cm² (365 nm) durch eine Superhochdruck-Quecksilberlampe mittels einer gitterartigen Photomaske bestrahlt, und ein Kontaktwinkel mit n-Octan (Oberflächenspannung von 21 mN/m) wurde mit einem Messapparat für Kontaktwinkel (hergestellt von Kyowa Interface Science Co., Ltd., Typ CA-Z) gemessen und zu 52° an einem nicht belichteten Teil und 0° an einem belichteten Teil gefunden.
An einem nicht belichteten Teil und einem belichteten Teil wurde mit einem Gerät zur Röntgenphotoelektronenspektroskopie (V.G. Scientific Co., Ltd., ESCLAB220-I-XL) eine Elementaranalyse durchgeführt. Die quantitative Berechnung wurde mit der Sherry-Korrektur und der Scofield-Korrektur für die relative Empfindlichkeit durchgeführt, wodurch die Ergebnisse erhalten wurden, die als ein relativer Wert des Gewichts relativ zu 100 von Titan (Ti) ausgedrückt wurden und zu Fluor (F) 1279 relativ zu Titan (Ti) 100 an einem nicht belichteten Teil und Fluor (F) 6 relativ zu Titan (Ti) 100 an einem belichteten Teil gefunden wurden.
Aus diesen Ergebnissen wurde gefunden, dass durch Belichten einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, ein Anteil von Fluor in der Oberfläche einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, verringert wird, und dadurch die Oberfläche von tintenabweisend zu tintophil umgewandelt wird.

Claims

Farbfilter (1) für ein Flüssigkristalldisplay, wobei das Filter ein transparentes Substrat (2), ein Muster aus mehreren gefärbten Bildelementen (4, 12), welche kein Abdunkelungsteil aufweisen, das darum herum eine Umrandung erzeugt, wobei die mehreren gefärbten Bildelemente direkt oder indirekt auf dem transparenten Substrat mit einem Tintenstrahlsystem (9) bereitgestellt werden, und eine Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6), die zum Regulieren der Erzeugung der gefärbten Bildelemente (4, 12) bereitgestellt wird, wobei die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mindestens den Photokatalysator und ein Bindemittel umfasst, und die Benetzbarkeit der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, durch Bestrahlung mit Energie veränderbar ist, um so den Kontaktwinkel davon mit einer flüssigen Tinte zu verringern, umfasst, wobei entweder: (a) die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6) auf dem transparenten Substrat (2) bereitgestellt wird, und die gefärbten Bildelemente (4, 12) auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3) bereitgestellt werden, und ein tintenabweisendes konvexes Teil (5) auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3) an einem Umrandungsabschnitt von jedem gefärbten Bildelement (4, 12) erzeugt wird; oder (b) die gefärbten Bildelemente (4, 12) auf dem transparenten Substrat (2) bereitgestellt werden, und die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6) auf einem Randabschnitt zwischen den gefärbten Bildelementen bereitgestellt wird.
Farbfilter (1) nach Anspruch 1, wobei die Benetzbarkeit auf dem transparenten Substrate (2) weniger als 10° beträgt, ausgedrückt als der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist.
Farbfilter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6) Fluor enthält und die Schicht, die einen Photokatalysator enthält, derart erzeugt wird, dass der Fluorgehalt in der Oberfläche der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, durch eine Wirkung des Photokatalysators beim Bestrahlen der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, mit der Energie, verglichen zu vor der Energiebestrahlung, verringert wird.
Farbfilter (1) nach Anspruch 3, wobei Fluorgehalt in einem Teil, bei dem der Fluorgehalt durch Bestrahlen der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6) mit der Energie verringert wird, 10 oder weniger beträgt, relativ zu 100 des Fluorgehalts eines Teils, das nicht mit der Energie bestrahlt wurde.
Farbfilter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Photokatalysator eine oder mehrere Substanzen, ausgewählt aus Titanoxid (TiO₂), Zinkoxid (ZnO), Zinnoxid (SnO₂), Strontiumtitanat (SrTiO₃), Wolframoxid (WO₃), Bismutoxid (Bi₂O₃) und Eisenoxid (Fe₂O₃), ist.
Farbfilter (1) nach Anspruch 5, wobei der Photokatalysator Titanoxid (TiO₂) ist.
Farbfilter (1) nach Anspruch 6, wobei Fluor in der Oberfläche der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6) auf einem Niveau von 500 oder mehr relativ zu 100 des Elements Ti, enthalten ist, wie durch Röntgenphotoelektronenspektroskopie bestimmt.
Farbfilter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Bindemittel ein Organopolysiloxan, das einen Fluoralkylrest aufweist, umfasst.
Farbfilter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Bindemittel ein Organopolysiloxan umfasst, welches hydrolysierte und kondensierte Verbindung oder cohydrolysierte und -kondensierte Verbindung aus einer oder mehreren Siliciumverbindungen der Formel Y_nSiX_(4-n) ist, wobei Y für einen Alkylrest, Fluoralkylrest, Vinylgruppe, Aminogruppe, Phenylgruppe oder Epoxidgruppe steht, X für einen Alkoxylrest oder Halogen steht und n eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist.
Farbfilter (1) nach Anspruch 9, wobei eine Siliciumverbindung, die einen Fluoralkylrest aufweist, unter den Siliciumverbindungen, aus denen das Organopolysiloxan besteht, in einer Menge von 0,01 mol% oder mehr enthalten ist.
Farbfilter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6) wenigstens 10° an einem Teil, das nicht mit der Energie bestrahlt wurde, und weniger als 10° in einem Teil, das mit der Energie bestrahlt wurde, beträgt.
Farbfilter (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die gefärbten Bildelemente (4, 12) mit einem Tintenstrahlsystem gefärbt werden, welches eine UV-härtende Tinte verwendet.
Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters (1) für ein Flüssigkristalldisplay, bei dem die gefärbten Bildelemente (4, 12) kein Abdunkelungsteil aufweisen, das darum herum eine Umrandung erzeugt, welches umfasst: (1) einen Schritt des Bereitstellens einer Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6), welche eine Benetzbarkeit aufweist, die sich in einer Richtung der Verringerung des Kontaktwinkels mit einer Flüssigkeit ändert, wenn sie bestrahlt wird, auf einem transparenten Substrat (2); (2) einen Schritt des Erzeugens eines belichteten Teils (16) für ein tintenabweisendes konvexes Teil (5) durch Musterbestrahlen mit Energie auf einem Abschnitt der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6), um so ein belichtetes Teil (16) zu erzeugen, auf dem das tintenabweisende konvexe Teil (5) erzeugt werden soll; (3) einen Schritt des Erzeugens eines tintenabweisenden konvexen Teils (5) durch Auftragen einer Tinte auf das belichtete Teil (16); (4) einen Schritt des Erzeugens eines belichteten Abschnitts (8, 11) für ein gefärbtes Bildelement (4, 12) auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6), welche auf dem transparenten Substrat (2) erzeugt wurde, durch Musterbestrahlen mit Energie auf einen Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6), um so einen belichteten Abschnitt (8, 11) zu erzeugen, auf dem das gefärbte Bildelement (4, 12) erzeugt werden soll; und (5) einen Schritt des Färbens des belichteten Abschnitts (8, 11) mit einem Tintenstrahlsystem (9), wodurch das gefärbte Bildelement (4, 12) erzeugt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters (1) nach Anspruch 13, wobei das tintenabweisende konvexe Teil (5) zwischen den gefärbten Bildelementen (4, 12) erzeugt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters (1), bei dem die gefärbten Bildelemente (4, 12) kein Abdunkelungsteil aufweisen, das darum herum eine Umrandung erzeugt, welches umfasst: (1) einen Schritt des Bereitstellens einer Schicht mit variabler Benetzbarkeit, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6), deren Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit verringert wird, wenn sie bestrahlt wird, an einem Umrandungsabschnitt eines Bereichs, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, (8, 11), auf dem das gefärbte Bildelement (4, 12) erzeugt werden soll, auf einem transparenten Substrat (2); und (2) einen Schritt des Erzeugens des gefärbten Bildelements (4, 12) auf dem Bereich, der ein gefärbtes Bildelement erzeugt, (8, 11) auf dem transparenten Substrat (2).
Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters (1) nach Anspruch 15, wobei die Benetzbarkeit auf dem transparenten Substrate (2) weniger als 10° als ein Kontaktwinkel mit einer Flüssigkeit, die die Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, beträgt.
Verfahren zum Herstellen eines Farbfilters (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei der Kontaktwinkel auf der Schicht, die einen Photokatalysator enthält, (3, 6) mit einer Flüssigkeit, die eine Oberflächenspannung von 40 mN/m aufweist, 10° oder mehr an einem Teil, das nicht mit der Energie bestrahlt wurde, und weniger als 10° an einem Teil, das mit der Energie bestrahlt wurde, beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Tintenstrahlsystem (9) eine UV-härtende Tinte verwendet.
Flüssigkristall-Panel, umfassend ein Farbfilter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und ein Substrat, das gegenüberliegend zum Farbfilter angeordnet ist und mit einem Abdunkelungsteil versehen ist, wobei eine Flüssigkristallverbindung zwischen beiden Substraten verkapselt ist.