JP2001215898A

JP2001215898A - 画像表示媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001215898A
Application number: JP2000024798A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shirai; 賢治白井; Ritsu Saito; 律斎藤; Manabu Yamamoto; 学山本; Hironori Kobayashi; 弘典小林
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-08-10
Anticipated expiration: 2020-01-28
Also published as: JP4533489B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡便な工程で精度良く形成され、かつ基材が
可撓性を有するものであっても問題が生じないスペーサ
を有する画像表示媒体を提供することを目的とするもの
である。【解決手段】少なくとも一方が透明であり、かつ少な
くとも一方に画像表示手段が設けられた２枚の基材と、
上記２枚の基材の間隙を一定に保つスペーサとからな
り、上記スペーサが上記２枚の基材の内、少なくとも１
枚の基材上に形成された濡れ性可変層上に形成されてい
ることを特徴とする画像表示媒体およびその製造方法を
提供することにより上記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２枚の基材の間隔
を均一に保つスペーサが、基材上に精度良くかつ簡便な
工程で形成された画像表示媒体およびその製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶パネルやプラズマディスプレ
イ等の画像表示媒体は、例えばカラーフィルタを構成す
る着色層やブラックマトリックス、その他電極やスイッ
チング素子等の種々の画像表示手段を具備した２枚の基
材からなり、この２枚の基材間に液晶等の画像表示機能
材を充填して通常構成されるものである。このような２
枚の基材は、スペーサによりその間隔を均一に保たれて
いるが、現在、このスペーサとしては、プラスチックビ
ーズ、シリカビーズ、ガラスビーズ等の真球状粒子が用
いられている場合が多い。このようなスペーサ用ビーズ
は、２枚の基材間に適当に分散され配置される。

【０００３】しかしながら、この方法では上記スペーサ
用ビーズを均一に分散させることが難しく、また、カラ
ー液晶パネルの場合は、画素部分（ブラックマトリック
スの開口部）にもスペーサ用ビーズが存在することにな
るため、液晶パネルのバックライトを透過させたり反射
させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起す。こ
れがカラー表示ではホワイトスポットとして画面に表わ
れ、表示コントラストを大幅に下げる原因となってい
る。

【０００４】また、基材にＰＥＴ等の可撓性を有する材
料を用いた場合は、画像表示媒体自体も可撓性を有する
ものとなることから、画像表示媒体を曲げて使用する等
のケースが多くなる。この場合、上述したようなビーズ
を用いた場合は、基材間でビーズが移動して集合してし
まい、結果的に基材間のギャップを一定に保つことがで
きない等の問題が生じる場合がある。

【０００５】これらの問題点を解決するために、いずれ
かの基材上に柱状のスペーサを形成する試みも行われて
いる。しかしながら、その形成に際してはフォトレジス
トを用いる方法が一般的であるため、露光、現像、洗浄
等の工程を経なければならず、工程上煩雑であるといっ
た問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、簡便な工程で精度良く形成さ
れ、かつ基材が可撓性を有するものであっても問題が生
じないスペーサを有する画像表示媒体を提供することを
主目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は請求項１において、少なくとも一方が透明
であり、かつ少なくとも一方に画像表示手段が設けられ
た２枚の基材と、上記２枚の基材の間隙を一定に保つス
ペーサとからなり、上記スペーサが上記２枚の基材の
内、少なくとも１枚の基材上に形成された濡れ性可変層
上に形成されていることを特徴とする画像表示媒体を提
供する。

【０００８】このように、本発明は、スペーサが濡れ性
可変層上に形成されているため、濡れ性可変層の濡れ性
の変化を利用してスペーサを精度良く形成することがで
きる。したがって、スペーサとしてビーズを用いた場合
に生じる問題点を回避することができ、かつ少ない手間
で精度の高いスペーサを基材上に形成することができ
る。

【０００９】上記請求項１に記載された発明は、請求項
２に示すように、上記２枚の基材間に画像表示機能材が
充填されている画像表示媒体に適用されることが好まし
い。画像表示媒体としては、例えば平面型電子線表示パ
ネルのように基材間を真空とするものもあるが、一般的
には液晶パネルやプラズマディスプレイ等のように２枚
の基材間に画像表示機能材が充填されて用いられるもの
が多く、これらの画像表示媒体に本発明を適用すること
が、本発明の特徴をより有効に発揮することができるか
らである。

【００１０】さらに、上記請求項２に記載された発明に
おいては、請求項３に記載するように、上記画像表示機
能材が液晶であることが好ましい。画像表示機能材が液
晶である、すなわち画像表示媒体が液晶パネルである場
合、スペーサとしてビーズを用いると、画素部分にもス
ペーサ用ビーズが存在する可能性がある。これは、上述
したように液晶パネルのバックライトを透過させたり反
射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起す等
の問題が生じる。したがって、特に画像表示機能材が液
晶の場合に本発明を有効に適用することができるからで
ある。

【００１１】上記請求項１から請求項３までのいずれか
の請求項に記載の画像表示媒体においては、請求項４に
記載するように、上記濡れ性可変層が、少なくとも光触
媒とバインダとからなる光触媒含有層であり、かつ露光
により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化す
る層であることが好ましい。このように、露光により液
体との接触角が低下するように濡れ性の変化する光触媒
含有層が形成されれば、パターン露光等を行うことによ
り容易にこの層の濡れ性を変化させ、液体との接触角の
小さい親インク性領域を形成とすることができ、スペー
サが形成される部分のみ容易に親インク性領域とするこ
とが可能となる。したがって、効率的にスペーサを有す
る画像表示媒体が製造でき、コスト的に有利となるから
である。

【００１２】本発明に用いられる光触媒含有層は、請求
項４に記載するように少なくとも光触媒とバインダとか
らなるものが好ましいが、このうち光触媒は、請求項５
に記載するように酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化亜鉛
（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、チタン酸ストロン
チウム（ＳｒＴｉＯ₃）、酸化タングステン（ＷＯ₃）、
酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、および酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）
から選択される１種または２種以上の物質であることが
好ましい。中でも請求項６に記載するように酸化チタン
（ＴｉＯ₂）であることが好ましい。これは、酸化チタ
ンのバンドギャップエネルギーが高いため光触媒として
有効であり、かつ化学的にも安定で毒性もなく、入手も
容易だからである。

【００１３】一方、請求項４に記載する光触媒含有層を
構成する他の成分であるバインダは、請求項７に記載す
るように、Ｙ_nＳｉＸ_(4-n)（ここで、Ｙはアルキル基、
フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基
またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシル基またはハ
ロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）で示さ
れる珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物
もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサ
ンであることが好ましい。

【００１４】上記請求項４から請求項７までのいずれか
の請求項に記載された発明においては、請求項８に記載
するように（後述する請求項１０または請求項１１に記
載された発明においては、請求項１２に記載するよう
に）、上記光触媒含有層上における表面張力４０mN/mの
液体との接触角が、露光されていない部分において１０
度以上であり、露光された部分において１０度未満であ
ることが好ましい。露光されていない部分は、撥インク
性が要求される部分であることから、表面張力４０mN/m
の液体との接触角が１０度未満である場合は、撥インク
性が十分でなく、スペーサ形成用塗料が残存する可能性
が生じるため好ましくない。また、露光された部分の表
面張力４０mN/mの液体との接触角が１０度以上である場
合は、この部分でのスペーサ形成用塗料の広がりが劣る
可能性があり、精度良くスペーサを形成できない可能性
があるからである。

【００１５】さらに、上記請求項１から請求項８までの
いずれかの請求項に記載された発明においては、請求項
９に記載するように、上記スペーサが、ＵＶ硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂、および熱硬化性樹脂からなる群から
選択される材料で形成されていることが好ましい。

【００１６】また、本発明においては、上記目的を達成
するために、請求項１０に記載するように、（１）少な
くとも一方が透明であり、かつ少なくとも一方に画像表
示手段が設けられた２枚の基材の内、少なくとも一方に
露光部分の濡れ性が液体の接触角が低下する方向に変化
する光触媒含有層を設ける工程と、（２）上記光触媒含
有層上のスペーサが形成される部位であるスペーサ形成
部を露光して、スペーサ用露光部を形成する工程と、
（３）このスペーサ用露光部にスペーサを形成する工程
と、（４）上記２枚の基材を組み合わせる工程とを含む
ことを特徴とする画像表示媒体の製造方法を提供する。

【００１７】このように、本発明の製造方法では、露光
により濡れ性が液体の接触角が低下する方向に変化する
光触媒含有層を基材上に形成し、その上にスペーサを形
成する。したがって、単に光触媒含有層上のスペーサ形
成部を露光してスペーサ用露光部とし、このスペーサ用
露光部にスペーサ形成用塗料を塗布するのみで、スペー
サを形成することができるので、スペーサを簡便な工程
で精度良く形成することができる。また、スペーサとし
てビーズを用いた場合に生じる問題点を回避することが
できる。

【００１８】上記請求項１０に記載された発明におい
て、上記スペーサ用露光部にスペーサを形成する工程と
して種々の方法により行うことが可能であるが、中でも
請求項１１に記載するように、スペーサ用露光部に対し
スペーサ形成用塗料をインクジェット方式もしくはディ
ップコーティング法により付着させる工程であることが
好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像表示媒体およ
びその製造方法について詳細に説明する。

【００２０】Ａ．画像表示媒体について本発明の画像表示媒体は、少なくとも一方が透明であ
り、かつ少なくとも一方に画像表示手段が設けられた２
枚の基材と、上記２枚の基材の間隙を一定に保つスペー
サとからなり、上記スペーサが上記２枚の基材の内、少
なくとも１枚の基材上に形成された濡れ性可変層上に形
成されていることを特徴とするものである。

【００２１】このように、本発明は、スペーサが濡れ性
可変層上に形成されているため、濡れ性可変層の濡れ性
の変化を利用してスペーサを精度良く形成することがで
きる。したがって、スペーサとしてビーズ等を用いた場
合に生じる問題点を回避することができ、かつ少ない手
間で位置精度の高いスペーサを基材上に形成することが
できる。

【００２２】図１は、本発明の画像表示媒体の一例であ
って、画像表示媒体がカラー液晶パネル１である場合を
示すものである。このカラー液晶パネル１は、カラーフ
ィルタ側基板２上に形成された赤、青、および緑の三色
で構成される画素部３とこの画素部３の境界部分に形成
された遮光部（ブラックマトリックス）４、およびこの
画素部３および遮光部４上に形成されたＩＴＯ電極層５
とから構成されるカラーフィルタと、アレイ側基板６上
にスイッチング素子部７が形成されたアレイとから概略
構成されるものである。上記カラーフィルタのＩＴＯ電
極層５上には、光触媒含有層８が設けられ、この光触媒
含有層８上には、所定の間隔をおいてスペーサ９が形成
されている。このスペーサ９により所定の間隔に隔てら
れたカラーフィルタとアレイとの間には液晶１０が充填
されている。

【００２３】以下、このような画像表示媒体（図１に示
す例ではカラー液晶パネル）を構成する各部分について
それぞれ説明する。

【００２４】（スペーサ）本発明の特徴は、２枚の基材
の間隔を一定に保つスペーサが、濡れ性可変層上に形成
されている点にある。ここでスペーサとは、画像表示手
段の二つの基材間の空隙（セルギャップ）を均一に保つ
ことを目的として形成されるもので、図１に示す例で
は、二つの基材（この場合はカラーフィルタとアレイ）
の間に充填された液晶１０の厚みを均一にする目的で形
成されるものである。

【００２５】本発明において、このスペーサが形成され
る位置は、上述したように濡れ性可変層上であり、かつ
二つの基材間の間隔を均一に保つことができる程度の間
隔で配置されていれば特に限定されるものではない。例
えば、ストライプ状であっても、千鳥状であってもよ
い。また、画像表示手段がカラー液晶パネルである場合
は、図１に示すように遮光部４上にスペーサ９を形成す
るように構成してもよい。このように構成することによ
り、スペーサ９によりバックライトが屈折する等して生
じる不具合を防止することができるからである。

【００２６】このようなスペーサの一般的な高さは、画
像表示媒体の種類によって大きく異なるものであるが、
通常は０．５〜５０μｍの範囲内とされている。また、
形成されたスペーサは通常透明であるが、これに限定さ
れることはなく、必要に応じて黒色等に着色されたもの
であってもよい。具体的には、例えば画像表示手段がカ
ラー液晶パネルである場合は、黒色に着色して遮光部と
共用するようにしてもよい。

【００２７】上述したようなスペーサを形成する材料と
しては、通常、ＵＶ硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、ＰＶ
Ａ、ＥＢ硬化性樹脂、ガラスペースト等を用いることが
できるが、硬化が迅速である等の理由からＵＶ硬化性樹
脂が好ましい。

【００２８】本発明で用いられるＵＶ硬化性樹脂として
は、少なくとも１個以上の官能基を有し、光重合開始剤
に硬化エネルギー線を照射することにより発生するイオ
ンまたはラジカルによりイオン重合、ラジカル重合を行
い分子量の増加や架橋構造の形成を行うモノマーやオリ
ゴマーなどからなるものが用いられる。ここでいう官能
基とは、ビニル基、カルボキシル基、水酸基などの反応
の原因となる原子団または結合様式である。

【００２９】このようなモノマー、オリゴマーとして
は、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポ
リエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、
シリコンアクリレートなどのアクリル型、および不飽和
ポリエステル／スチレン系、ポリエン／スチレン系など
の非アクリル系が挙げられるが、中でも、硬化速度、物
性選択の幅の広さからアクリル型が好ましい。このよう
なアクリル型の代表例を以下に示す。

【００３０】まず、単官能基のものとしては、２−エチ
ルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルＥＯ付加
物アクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリ
レート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルア
クリレートのカプロラクトン付加物、２−フェノキシエ
チルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールア
クリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物アクリレー
ト、ノニルフェノールＥＯ付加物にカプロラクトン付加
したアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプ
ロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレ
ート、フルフリルアルコールのカプロラクトン付加物ア
クリレート、アクリロイルモルホリン、ジシクロペンテ
ニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、
ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イソボ
ルニルアクリレート、４，４−ジメチル−１，３−ジオ
キソランのカプロラクトン付加物のアクリレート、３−
メチル−５，５−ジメチル−１，３−ジオキソランのカ
プロラクトン付加物のアクリレート等を挙げることがで
きる。

【００３１】また、多官能基のものとしては、ヘキサン
ジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、
トリプロピレングリコールジアクリレート、ヒドロキシ
ピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレ
ート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエ
ステルのカプロラクトン付加物ジアクリレート、１，６
−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテルのアクリル
酸付加物、ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロー
ルプロパンのアセタール化合物のジアクリレート、２，
２−ビス［４−（アクリロイロキシジエトキシ）フェニ
ル］プロパン、２，２−ビス［４−（アクリロイロキシ
ジエトキシ）フェニル］メタン、水添ビスフェノールエ
チレンオキサイド付加物のジアクリレート、トリシクロ
デカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリア
クリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサ
イド付加物トリアクリレート、グリセリンプロピレンオ
キサイド付加物トリアクリレート、ジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレートペンタアクリレート混合物、ジ
ペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物アクリレ
ート、トリス（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレ
ート、２−アクリロイロキシエチルフォスフェート等を
挙げることができる。

【００３２】本発明に用いられるＵＶ硬化性樹脂に含有
される光重合開始剤としては、特に限定されるものでは
なく、公知のものから選択して用いることができる。具
体的には、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ミヒ
ラーケトン系、ベンジル系、ベンゾイン系、ベンゾイン
エーテル系、ベンジルジメチルケタール、ベンゾインベ
ンゾエート系、α−アシロキシムエステル等のカルボニ
ル化合物、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チ
オキサントン類等のイオウ化合物、２，４，６−トリメ
チルベンゾイルジフェニルフォスフィノキシド等のリン
化合物等を挙げることができる。

【００３３】本発明においては、このようなＵＶ硬化性
樹脂の他、上述したように熱硬化性樹脂を用いても良
い。本発明に用いられる熱硬化性樹脂組成物としては、
熱エネルギーが付加されることにより硬化し、硬化後の
強度がスペーサとしての機能を有するものを挙げること
ができる。代表例としては、ポリカーボネイト、ポリメ
チルメタクリレート、メチルフタレート単独重合体また
は共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレ
ン、ジエチレングリコールビスアリルカーボネイト、ア
クリロニトリル／スチレン共重合体、ポリ（−４−メチ
ルペンテン−１）等を挙げることができる。

【００３４】このようなスペーサの形成方法としては、
後述するように濡れ性の変化を用いて形成する場合は、
インクジェット方式でスペーサ形成用塗料を付着させる
方法や、ディッピング法やスピナー法等を挙げることが
できる。

【００３５】本発明において、スペーサはいずれか一方
の基材に形成されたものであっても、両方の基材に形成
されたものであってもよく、その機能、コスト等を考慮
して、その態様が決定される。

【００３６】（濡れ性可変層）上記スペーサがその上に
形成される濡れ性可変層は、その表面の濡れ性を、外か
らの刺激、例えば物理的刺激、化学的刺激等により変化
させることができる層であれば特に限定されるものでは
ない。例えば、酸またはアルカリ等により表面の粗さの
状態が変化し、濡れ性が変化する層等であってもよい
し、また紫外線や可視光、さらには熱等のエネルギーの
照射により濡れ性可変層内の物質が変化して濡れ性が変
化する層等であってもよい。

【００３７】また濡れ性の変化に関しては、刺激が加え
られる前が液体との接触角が大きく、刺激が加えられた
後に液体との接触角が小さくなるように変化するような
濡れ性可変層であってもよいし、また逆に刺激が加えら
れる前が液体との接触角が小さく、刺激が加えられた後
に液体との接触角が大きく変化するような濡れ性可変層
であってもよい。

【００３８】具体的には、後述する光触媒含有層が好ま
しい例ではあるが、他にも酸やアルカリ等により表面粗
さが変化するプラスチックや金属等を挙げることができ
る。

【００３９】また、本発明において、この濡れ性可変層
は、基材上に直に設けられている必要はなく、基材とこ
の濡れ性可変層の間に必要な層、例えば後述する画像表
示手段等が形成され、この上に濡れ性可変層が形成され
ていてもよい。図１に示す例では、濡れ性可変層（図１
では光触媒含有層８）が、カラーフィルタ側基板２上に
形成されたＩＴＯ電極層５上に形成されている。

【００４０】さらに、本発明において、両基材にスペー
サを形成する場合は、両基材上に濡れ性可変層が形成さ
れていてもよいし、一方にのみ濡れ性可変層が形成され
ており、他方の基材上のスペーサは他の方法、例えばフ
ォトリソグラフィ法等により形成されたものであっても
よい。

【００４１】（光触媒含有層）本発明においては、この
濡れ性可変層が、露光により液体との接触角が低下する
ように濡れ性が変化する光触媒含有層であることが好ま
しい。このように、露光により液体との接触角が低下す
るように濡れ性が変化する光触媒含有層を設けた場合
は、パターン露光等を行うことにより容易に濡れ性を変
化させ、液体との接触角の小さい親インク性領域のパタ
ーンを形成することができ、例えばスペーサが形成され
る部分のみ容易に親インク性領域とすることが可能とな
る。したがって、効率的に画像表示媒体が製造でき、コ
スト的に有利となるからである。なお、この場合の光と
しては、通常紫外光を含む光が用いられる。

【００４２】ここで、親インク性領域とは、液体との接
触角が小さい領域であり、スペーサ形成用塗料等に対す
る濡れ性の良好な領域をいうこととする。また、撥イン
ク性領域とは、液体との接触角が大きい領域領域であ
り、スペーサ形成用塗料に対する濡れ性が悪い領域をい
うこととする。

【００４３】上記光触媒含有層は、露光していない部分
においては、表面張力４０mN/mの液体との接触角が１０
度以上、好ましくは表面張力３０mN/mの液体との接触角
が１０度以上、特に表面張力２０mN/mの液体との接触角
が１０度以上であることが好ましい。これは、露光して
いない部分は、本発明においては撥インク性が要求され
る部分であることから、液体との接触角が小さい場合
は、撥インク性が十分でなく、スペーサ形成用塗料が残
存する可能性が生じるため好ましくないからである。

【００４４】また、上記光触媒含有層は、露光すると液
体との接触角が低下して、表面張力４０mN/mの液体との
接触角が１０度未満、好ましくは表面張力５０mN/mの液
体との接触角が１０度以下、特に表面張力６０mN/mの液
体との接触角が１０度以下となるような層であることが
好ましい。露光した部分の液体との接触角が高いと、こ
の部分でのスペーサ形成用塗料の広がりが劣る可能性が
あり、スペーサがうまく形成できない場合があるからで
ある。

【００４５】なお、ここでいう液体との接触角は、種々
の表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器（協
和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定（マイク
ロシリンジから液滴を滴下して３０秒後）し、その結果
から、もしくはその結果をグラフにして得たものであ
る。また、この測定に際して、種々の表面張力を有する
液体としては、純正化学株式会社製のぬれ指数標準液を
用いることができる。

【００４６】本発明に用いられる光触媒含有層は、少な
くとも光触媒とバインダとから構成されていることが好
ましい。このような層とすることにより、露光に際して
の光触媒の作用により臨界表面張力を高くすることが可
能となり、液体との接触角を低くすることができるから
である。

【００４７】このような光触媒含有層における、後述す
るような酸化チタンに代表される光触媒の作用機構は、
必ずしも明確なものではないが、露光によって生成した
キャリアが、近傍の化合物との直接反応、あるいは、酸
素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有機物の
化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。

【００４８】本発明において濡れ性可変層として光触媒
含有層を用いた場合、光触媒により、バインダの一部で
ある有機基や添加剤の酸化、分解等の作用を用いて、露
光部の濡れ性を変化させて親インク性とし、未露光部と
の濡れ性に大きな差を生じさせることができる。よっ
て、スペーサ形成用塗料との受容性（親インク性）およ
び反撥性（撥インク性）を高めることによって、品質の
良好でかつコスト的にも有利なスペーサを具備する画像
表示媒体を得ることができる。

【００４９】本発明で使用する光触媒としては、光半導
体として知られる例えば酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化
亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、チタン酸スト
ロンチウム（ＳｒＴｉＯ₃）、酸化タングステン（Ｗ
Ｏ₃）、酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、および酸化鉄（Ｆ
ｅ₂Ｏ₃）等を挙げることができ、これらから選択して１
種または２種以上を混合して用いることができる。

【００５０】本発明においては、特に酸化チタンが、バ
ンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性も
なく、入手も容易であることから好適に使用される。酸
化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発明で
はいずれも使用することができるが、アナターゼ型の酸
化チタンが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは励起波
長が３８０ｎｍ以下にある。

【００５１】このようなアナターゼ型酸化チタンとして
は、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル
（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、
石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナタ
ーゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平
均粒径１２ｎｍ））等を挙げることができる。

【００５２】光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効
果的に起こるので好ましく、平均粒径か５０ｎｍ以下が
好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用することが特に
好ましい。また、光触媒の粒径が小さいほど、形成され
た光触媒含有層の表面粗さが小さくなるので好ましく、
光触媒の粒径が１００ｎｍを越えると光触媒含有層の中
心線平均表面粗さが粗くなり、光触媒含有層の未露光部
の撥インク性が低下し、また露光部の親インク性の発現
が不十分となるため好ましくない。

【００５３】本発明において、光触媒含有層に使用する
バインダは、主骨格が上記の光触媒の光励起により分解
されないような高い結合エネルギーを有するものが好ま
しく、例えば、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまた
はアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強
度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）撥水牲や
撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポ
リシロキサン等を挙げることができる。

【００５４】上記の（１）の場合、一般式：Ｙ_nＳｉＸ_(4-n) （ここで、Ｙはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニ
ル基、アミノ基、フェニル基またはエポキシ基を示し、
Ｘはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示
す。ｎは０〜３までの整数である。）で示される珪素化
合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共
加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであるこ
とが好ましい。なお、ここでＹとして示される基の炭素
数は１〜２０の範囲内であることが好ましく、また、Ｘ
として示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。

【００５５】具体的には、メチルトリクロルシラン、メ
チルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシ
ラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロ
ルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキ
シシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソ
プロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ
−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロム
シラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピ
ルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキ
シシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−
ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−へキシルトリブロムシ
ラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシル
トリエトキシシラン、ｎ−へキシルトリイソプロポキシ
シラン、ｎ−へキシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デ
シルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、
ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキ
シシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−
デシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリ
クロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ
−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシル
トリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポ
キシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラ
ン；フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシ
ラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェ
ニルトリｔ−ブトキシシラン；テトラクロルシラン、テ
トラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエト
キシシラン；ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロ
ムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエト
キシシラン；ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジ
ブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニ
ルジエトキシシラン；フェニルメチルジクロルシラン、
フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメト
キシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン；トリク
ロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメト
キシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイ
ソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシ
ラン；ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ
−ブトキシシラン；トリフルオロプロピルトリクロルシ
ラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフ
ルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロ
ピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイ
ソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブ
トキシシラン；γ−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−
メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−
メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラ
ン；γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；
γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリ
ｔ−ブトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン；お
よび、それらの部分加水分解物；および、それらの混合
物を使用することができる。

【００５６】また、バインダとして、特にフルオロアル
キル基を含有するポリシロキサンが好ましく用いること
ができ、具体的には、下記に示すフルオロアルキルシラ
ンの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解
縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング
剤として知られたものを使用することができる。

【００５７】ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃；（ＣＦ₃）₂ＣＦ（ＣＦ₂）₄ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（Ｏ
ＣＨ₃）₃；（ＣＦ₃）₂ＣＦ（ＣＦ₂）₆ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ
（ＯＣＨ₃）₃；（ＣＦ₃）₂ＣＦ（ＣＦ₂）₈ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓ
ｉ（ＯＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ
₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣ
Ｈ₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ
₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣ
Ｈ₃）₂；（ＣＦ₃）₂ＣＦ（ＣＦ₂）₄ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ
₃（ＯＣＨ₃）₂；（ＣＦ₃）₂ＣＦ（ＣＦ₂）₆ＣＨ₂ＣＨ₂
ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；（ＣＦ₃）₂ＣＦ（ＣＦ₂）₈Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；ＣＦ₃（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂
Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃（Ｃ
₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅
（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ
₂）₇（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃；ＣＦ₃
（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃；ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₇ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃；ＣＦ₃
（ＣＦ₂）₉ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃；ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）Ｃ₂Ｈ₄ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃ 上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキ
サンをバインダとして用いることにより、光触媒含有層
の未露光部の撥インク性が大きく向上し、スペーサ形成
用塗料の付着を妨げる機能を発現すると共に、露光され
た部分との濡れ性の差を大きく取ることが可能となり、
スペーサをより高く形成することが可能となる。

【００５８】また、上記の（２）の反応性シリコーンと
しては、下記一般式で表される骨格をもつ化合物を挙げ
ることができる。

【００５９】

【化１】

【００６０】ただし、ｎは２以上の整数であり、Ｒ¹，
Ｒ²はそれぞれ炭素数１〜１０の置換もしくは非置換の
アルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキ
ル基であり、モル比で全体の４０％以下がビニル、フェ
ニル、ハロゲン化フェニルである。また、Ｒ¹、Ｒ²がメ
チル基のものを用いると表面エネルギーが最も小さくな
るので好ましく、モル比でメチル基が６０％以上である
ことが好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子
鎖中に少なくとも１個以上の水酸基等の反応性基を有す
る。

【００６１】また、上記のオルガノポリシロキサンとと
もに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしな
い安定なオルガノシリコン化合物をバインダに混合して
もよい。

【００６２】本発明において光触媒含有層には上記の光
触媒、バインダの他に、界面活性剤を含有させることが
できる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫ
ＯＬＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素
系、デュポン社製ＺＯＮＹＬＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子
（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ
化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネ
オス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダ
イキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、
スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等
のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤
を挙げることかでき、また、カチオン系界面活性剤、ア
ニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもで
きる。

【００６３】また、光触媒含有層には上記の界面活性剤
の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステ
ル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレー
ト、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポ
リカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイ
ミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポ
リプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸
ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイ
ミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリ
ン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマ
ー、ポリマー等を含有させることができる。

【００６４】光触媒含有層中の光触媒の含有量は、５〜
６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定
することができる。また、光触媒含有層の厚みは、０．
０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。

【００６５】上記光触媒含有層は、光触媒とバインダを
必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布
液を調製し、この塗布液を塗布することにより形成する
ことができる。使用する溶剤としては、エタノール、イ
ソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好まし
い。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディッブコ
ート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法
により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型
の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理
を行うことにより光触媒含有層を形成することができ
る。

【００６６】（基材）本発明の画像表示媒体には、少な
くとも一方が透明であり、かつ少なくとも一方に画像表
示手段が設けられた２枚の基材が用いられる。

【００６７】図１に示す例では、画像表示媒体がカラー
液晶パネルであるので、２枚の基材、すなわちカラーフ
ィルタ側基板２およびアレイ側基板６のいずれもが透明
なガラス製の基材であるが、本発明はこれに限定される
ものではなく、画像表示媒体の種類や用途に応じて、目
視等が可能なように少なくとも一方の基材が透明であれ
ばよい。また、材質も図１に示す例のようにガラス等の
材質に限定されるものではなく、例えば、ＰＥＴ（ポリ
エチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネー
ト）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＳ（ポリエーテルサ
ルホン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、
ノルボルネン系樹脂、ＰＥＮ（ポリエーテルニトリ
ル）、アクリル系樹脂、フマレート系樹脂等のプラスチ
ックであってもよい。また、透明でない方の基材には、
金属等を用いてもよい。

【００６８】また、本発明においては、例えば石英ガラ
ス、パイレックスガラス、合成石英板といった可撓性を
有さない基材あっても、透明樹脂フィルム、光学用樹脂
板等の可撓性を有する透明な基材であっても用いいるこ
とが可能であり、画像表示媒体の種類、用途等に応じて
適宜選択されて用いられる。

【００６９】なお、コーニング社製７０５９ガラスは、
熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱
処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ
成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティ
ブマトリックス方式によるカラー液晶パネル用の基材と
して特に適しているとされている。

【００７０】また、本発明の基材には、上述したよう
に、少なくとも一方に画像表示手段が設けられている。
この画像表示手段とは、例えば図１に示すカラー液晶パ
ネルでは、カラーフィルタ側の画素部３や遮光部４、Ｉ
ＴＯ電極層５等、アレイ側のスイッチング素子部７等が
を挙げることができる。これらの画像表示手段は、画像
表示媒体の種類により、もしくはその用途により、種々
のものが適宜選択されて基材上に設けられる。

【００７１】この画像表示手段は、図１に示す例では、
両基材に設けられているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、少なくとも一方の基材に画像表示手段が
形成されていればよい。

【００７２】（画像表示機能材）本発明は、上述した２
枚の基材間に画像表示機能材が充填されている画像表示
媒体に適用されることが好ましい。これは、例えば平面
型電子線表示パネルのように基材間を真空とする画像表
示媒体に関しては、基材間に画像表示機能材が充填され
ていないが、液晶パネルやプラズマディスプレイ等のよ
うな一般的で且つ汎用されている画像表示媒体において
は、２枚の基材間に画像表示機能材が充填され、この画
像表示機能材と基材に設けられた画像表示手段との作用
により画像が表示されるように構成されている。また、
このような画像表示機能材が基材間に充填されたものほ
ど、２枚の基材間のギャップの均一性が求められる場合
が多い。したがって、これらの画像表示媒体、すなわち
２枚の基材間に画像表示機能材が充填された画像表示媒
体に本発明を適用することが、本発明の特徴をより有効
に発揮することができる点で好ましいのである。

【００７３】このような画像表示機能材としては、例え
ば画像表示媒体がカラー液晶パネルである場合は、液晶
であり、より具体的にはネマチック液晶、スメクティッ
ク液晶、コレステリック液晶、強誘電性液晶などを挙げ
ることができる。また、画像表示手段がプラズマディス
プレイである場合は、Ｎｅ＋Ａｒ、Ｎｅ＋Ｘｅ、Ｈｅ＋
Ｘｅなどのペニング混合ガスが挙げられる。さらに、電
気泳動ディスプレイの場合の画像表示機能材は、着色さ
れた分散媒中に電気泳動粒子が分散されてなるものであ
り、用いられる分散媒としては、キシレン、パークロル
エチレン、塩素化フッ素化炭化水素などを挙げることが
でき、着色剤としては、マクロレスブルー、オイルレッ
ド、ファットイエロー、電気泳動粒子としては、ＴｉＯ
₂などの高屈折率無機顔料、ベンジンエローなどの有機
顔料、カプセル粒子等を挙げることができる。

【００７４】（画像表示媒体）本発明でいう画像表示媒
体とは、視覚で捉えることができる情報を表示すること
ができる媒体であれば特に限定されるものではなく、所
定の駆動装置に連結されて、随時画像を変化させること
ができるようなものであってもよく、また静止画像を示
すことができるようなものであってもよい。

【００７５】このような画像表示媒体として、具体的に
は、液晶パネル、プラズマディスプレイ、電気泳動ディ
スプレイ、電子線表示パネル等を挙げることができる。

【００７６】本発明においては、中でも汎用されている
等の観点から、画像表示媒体が液晶パネルであることが
好ましい。

【００７７】Ｂ．画像表示媒体の製造方法について次に、本発明の画像表示媒体の製造方法について説明す
る。

【００７８】本発明の画像表示媒体の製造方法は、
（１）少なくとも一方が透明であり、かつ少なくとも一
方に画像表示手段が設けられた２枚の基材の内、少なく
とも一方に露光部分の濡れ性が液体の接触角が低下する
方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、（２）上
記光触媒含有層上のスペーサが形成される部位であるス
ペーサ形成部を露光して、スペーサ用露光部を形成する
工程と、（３）このスペーサ用露光部にスペーサを形成
する工程と、（４）上記２枚の基材を組み合わせる工程
とを有するものである。

【００７９】本発明の画像表示媒体の製造方法は、画像
表示媒体の種類によって、それぞれ基材に形成される画
像表示手段や、基材間に充填される画像表示機能材の種
類等が変化するため、その製造方法も大きく変化するも
のである。ここでは、基材上にスペーサを形成する部分
に焦点を当てて説明するが、それ以外の部分の製造方
法、すなわち例えば画像表示媒体がカラー液晶パネルで
ある場合は、カラーフィルタの画素部や遮光部、スイッ
チング素子等の製造方法に関しては、それぞれの画像表
示媒体を製造するに際して、通常用いられている方法に
より製造することができるものとする。

【００８０】以下、上記各工程について説明する。

【００８１】本発明における第１の工程は、少なくとも
一方が透明であり、かつ少なくとも一方に画像表示手段
が設けられた２枚の基材の内、少なくとも一方に露光部
分の濡れ性が液体の接触角が低下する方向に変化する光
触媒含有層を設ける工程である。

【００８２】この光触媒含有層の形成は、上述したよう
な光触媒とバインダとを必要に応じて他の添加剤ととも
に溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を塗布
した後、加水分解、重縮合反応を進行させてバインダ中
に光触媒を強固に固定することにより形成することがで
きる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロル
パノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましく、塗布
はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロ
ールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行
うことかできる。

【００８３】なお、例えば図１に示すように種々の画像
表示手段、すなわち画素部や遮光部等が基材上に形成さ
れており、光触媒含有層のみでは表面の平坦性が確保で
きない場合は、保護層等の平坦性層を形成して平坦性を
確保し、その上に光触媒含有層を形成することが好まし
い。

【００８４】ここで用いられる基材の種類、画像表示手
段に関しては、上述したものと同様であるので、ここで
の説明は省略する。

【００８５】次に、第２の工程として、上記光触媒含有
層上のスペーサが形成される部位であるスペーサ形成部
を露光して、スペーサ用露光部を形成する工程を行う。

【００８６】この光触媒含有層に対する露光には、紫外
光を含む光を用いることができる。このような紫外光を
含む光源としては、例えば、水銀ランプ、メタルハライ
ドランプ、キセノンランプ等を挙げることができる。こ
の露光に用いる光の波長は４００ｎｍ以下の範囲、好ま
しくは３８０ｎｍ以下の範囲から設定することができ、
また、露光に際しての光の照射量は、露光された部位が
光触媒の作用により親インク性を発現するのに必要な照
射量とすることができる。

【００８７】露光に際してパターン露光が必要な場合
は、上述したような光源を用い、フォトマスクを介した
パターン照射により行うことができるが、他の方法とし
て、エキシマ、ＹＡＧ等のレーザーを用いてパターン状
に描画照射する方法を用いることも可能である。

【００８８】本発明におけるスペーサ形成部は、スペー
サをその位置に形成することにより、２枚の基材間のギ
ャップを均一に保つことができる間隔、位置で形成され
ていればよく、特に限定されるものではない。このパタ
ーン形成部の位置等は、得られる画像表示媒体の種類、
用途により適宜選択され、設計される。

【００８９】このようにパターン露光を行うことによ
り、露光されたスペーサ形成部は光触媒含有層の作用に
より親インク性領域となる。

【００９０】そして、第３の工程として、このスペーサ
用露光部にスペーサを形成する工程を行う。この際のス
ペーサ用露光部へのスペーサ形成用塗料の塗布方法とし
ては、特に限定されるものではないが、具体的には、デ
ィップコーティング、ロールコーティング、ビードコー
ティング、スピンコーティング、エアドクターコーティ
ング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、ロ
ッドコーティング、グラビアコーティング、ロータリー
スクリーンコーティング、キスコーティング、スロット
オリフィスコーティング、スプレーコーティング、キャ
ストコーティング、押出コーティングなどの方法を用い
ることができ、中でもディップコーテイングが得られる
スペーサの高さの点で好ましい。

【００９１】さらに、本発明においては、ディップコー
ティングを繰り返して行うことが好ましい。繰り返しデ
ィップコーティングを行うことにより、スペーサの高さ
を高くすることが可能となるからである。具体的な繰り
返しの回数としては、２回以上５回以下程度が好まし
い。５回以下としたのは、５回を越えてディップコーテ
ィングを行ってもスペーサの高さを高くする効果がそれ
ほど大きくなく、また５回を越えてディップコーティン
グを行うことは、線幅が太くなったり、工程が煩雑にな
りコスト面で問題が生じる場合がある等の種々の不具合
が生じる可能性があるからである。

【００９２】また、ディップコーティングによりスペー
サを形成する場合の引き上げ速度を速くさせることによ
り、スペーサの高さを高くさせることが可能である。具
体的な引き上げ速度は、基材の材質や線幅等により大き
く異なるものであるが、好ましい引き上げ速度として
は、１．０ｍｍ／秒〜２．０ｍｍ／秒の範囲内とするこ
とができる。引き上げ速度が速いほど高さは高くなるの
であるが、引き上げ速度をあまり高くすると、基材に衝
撃が加わる等の種々の不具合が生じるため好ましくない
ことから、上記範囲内とした。

【００９３】なお、スペーサの高さを高くする他の方法
としては、スペーサ形成部にスペーサ形成用塗料を塗布
した後、塗布面を下方に向け、その後硬化させる方法も
効果的である。

【００９４】また、本発明においては、上記スペーサ形
成用塗料をスペーサ用露光部に塗布する際して、ノズル
吐出による方法を用いてもよい。このようなノズル吐出
方法としては、例えばマイクロシリンジ、ディスペンサ
ー、インクジェット、針先よりスペーサ形成用塗料を電
界などの外部刺激により飛ばす方法、外部刺激により振
動するピエゾ素子などの振動素子を用いて素子よりスペ
ーサ形成用塗料を飛ばす方法、針先に付着させたスペー
サ形成用塗料を基材表面に付着させる方法等を用いるこ
とができる。このようなノズル吐出による方法を用いた
場合は、特に高さの高いスペーサを形成できる点で好ま
しい。

【００９５】本発明では、塗布の正確性および迅速性等
の観点、さらには得られるスペーサの高さの観点から、
インクジェット方式でスペーサ形成用塗料を付着させる
ことが好ましい。この場合用いられるインクジェット装
置としては、特に限定されるものではないが、帯電した
インクを連続的に噴射し磁場によって制御する方法、圧
電素子を用いて間欠的にインクを噴射する方法、インク
を加熱しその発泡を利用して間欠的に噴射する方法等の
各種の方法を用いたインクジェット装置を挙げることが
できる。

【００９６】このようにしてスペーサ用露光部内に塗布
されたスペーサ形成用塗料を硬化させることによりスペ
ーサが基材上に形成される。本発明において、スペーサ
形成用塗料の硬化は用いる原料の種類により種々の方法
により行われる。例えば、溶剤に溶解した塗料であれば
加熱等することにより溶剤を除去して固化が行われる。

【００９７】このスペーサ形成用塗料の硬化工程を考慮
すると、本発明に用いられるスペーサの材料の種類とし
ては、光硬化性樹脂、中でもＵＶ硬化性樹脂であること
が好ましい。これは、ＵＶ硬化性樹脂を用いたスペーサ
形成用塗料でであれば光を照射することにより、素早く
スペーサ形成用塗料を硬化することができるので、画像
表示媒体の製造時間を短縮することができるからであ
る。

【００９８】本発明に用いられるスペーサ形成用塗料
は、上述したスペーサの組成を塗料にしたものであり、
具体的には上述したようなＵＶ硬化性樹脂や、熱硬化性
樹脂等を挙げることができる。この際、塗布に際して粘
度面で問題が生じる場合は、上述した樹脂等を溶媒に溶
解して用いることも可能である。

【００９９】このような溶媒としては、Ｎ−メチル−ピ
ロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート、シクロヘキサノン、３−メトキシブチルアセ
テート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、β−
メトキシイソブチル酸メチルエステル、エチル３−エト
キシプロピオネート、２−ブトキシエタノール、３−メ
チル−３−メトキシブタノール、エチルラクテート、合
成イソパラフィン系炭化水素、メチル−ｎ−ヘキシルケ
トン、２，２，４−トリメチル−１，３ペンタジオー
ル、イソホロン、プロピレングリコールモノメチルエー
テル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリ
コールモノプロピルエーテル、Ｎ，Ｎジメチルホルムア
マイド、酢酸Ｎプロピル、エチレングリコール、グリセ
リン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、メチルエ
チルケトン、アセトン、シクロヘキサン、シクロヘキサ
ノール、ノルマルヘキサン、キシレン、トルエン、ｉ−
プロパノール、ｉ−ブタノール、ｎ−ブタノール、メタ
ノール、エタノール、１，４−ブタンジオール、テトラ
ヒドロフラン等を挙げることができる。

【０１００】このようにして得られるスペーサは、塗布
するスペーサ形成用塗料の塗布量により高さを調整する
ことが可能である。したがって、塗布量の誤差を少なく
することにより、高さの誤差を抑えることが可能であ
り、基材間の間隔を精度良く均一に保つことができるス
ペーサとすることができる。

【０１０１】そして、最後に第４の工程として、上記２
枚の基材を組み合わせることにより、画像表示媒体が製
造される。この際、２枚の基材間に画像表示機能材を充
填する場合は、上記２枚の基材が組合された後、その空
隙を気密にして充填される。

【０１０２】このようにして得られた画像表示媒体は、
２枚の基材間の距離を均一に保つスペーサが、精度良
く、かつ簡便に形成することができることから、安価で
あり、かつスペーサが固定していることから、例えば基
材に可撓性があり、湾曲して使用されたような場合で
も、スペーサの移動が起こらず、２枚の基材間の間隙を
均一に保持することが可能となる。

【０１０３】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【０１０４】

【実施例】以下、本発明について、実施例を通じてさら
に詳しく説明する。

【０１０５】（実施例１）１．光触媒含有層の形成２−プロパノール（ＩＰＡ）（純正化学社製）３ｇ、フ
ルオロアルコキシシラン（トーケムプロダクツ社製）
０．０１４ｇ、光触媒無機コーティング剤ＳＴ−Ｋ０１
（商品名：石原産業（株）製）２ｇを３０ｃｃスクリュ
ー瓶で合成した。なお、予めスクリュー瓶の中に攪拌子
を入れておき、エアーで噴いておいた。合成に際しての
攪拌時間は２０分であり、攪拌温度は９５〜１００℃と
した。その後室温に戻るまで放置し、新しい３０ｃｃ瓶
に移し替え、これにＩＰＡ２．４ｇ添加し、Ａ液とし
た。

【０１０６】一方、シリカゾル（商品名：グラスカＨＰ
Ｃ７００２、日本合成ゴム社製）３ｇとメチルトリメト
キシシラン（商品名：グラスカＨＰＣ７０２Ｈ、日本合
成ゴム社製）１ｇとを２０ｃｃスクリュー瓶で合成し
た。なお、予めスクリュー瓶の中に攪拌子を入れてお
き、エアーで噴いておいた。合成に際しての攪拌時間は
２０分であり、攪拌温度は９５〜１００℃とした。室温
に戻るまで放置してＢ液とした。

【０１０７】上記Ａ液とＢ液とを重量比で５：１の割合
で混合し、室温（２０℃）で攪拌して合成した。合成
後、１．２μｍのフィルタにて濾過を行い、光触媒含有
層形成用塗料とした。

【０１０８】上記光触媒含有層形成用塗料を、ガラス基
板上にスピンコータを用いて塗布した。回転数は１５０
０ｒｐｍ、時間は２秒であった。その後、２７℃で１分
間程度乾燥させてから１５０℃で１０分間熱処理を行
い、ガラス基板上に光触媒含有層を形成した。

【０１０９】２．パターン露光パターン露光を行う前に、光触媒含有層の感度を向上さ
せ、かつ感度を均一化させるために、ガラスを５〜１０
分間純水に浸漬した。そして、さらに光触媒含有層の感
度を向上させるために、下記に示す露光は、１００℃で
加熱しながら行った。

【０１１０】露光はＵＶ露光機を用いて行われ、照度３
０ｍＷ／ｃｍ²（２６３ｎｍ）にてＵＶ照射した。露光
時間は１５分間であった。本実施例においては、露光部
が２０μｍの幅のライン、未露光部が３００μｍの幅の
ラインとなるようなマスクパターンのマスクを用いてパ
ターン露光を行った。

【０１１１】露光部と未露光部との水に対する接触角を
接触角測定器（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）を用
いて測定（マイクロシリンジから水滴を滴下して３０秒
後）した結果、未露光部における水の接触角は７４度で
あるのに対し、露光部における水の接触角は１０度以下
であり、露光部が親インク性領域となり、露光部と未露
光部との濡れ性の相違によるパターン形成が可能なこと
が確認された。

【０１１２】３．スペーサの形成紫外線硬化型モノマーＰＥＧ−４００ＤＡ（２官能アク
リレートモノマー、日本化薬社製、商品名：ＫＡＹＡＲ
ＡＤＰＥＧ−４００ＤＡ）を用い、これに光重合開始剤
（チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名：ダロキ
ュア１１７３）を５ｗｔ％加え、これをスペーサ形成用
塗料として用いた。

【０１１３】ディップコーティングは、図２に示すよう
に、樹脂（スペーサ形成用塗料）の入った容器１１に上
記パターン露光で得られた光触媒含有層が形成された基
板１２を浸漬し、これを１．２５ｍｍ／秒の速度で引き
上げることにより行われた。浸漬回数によるスペーサの
高さの相違を求めるため、浸漬回数は１回から３回まで
それぞれ行った。

【０１１４】このようにして、光触媒含有層上のスペー
サ用露光部（スペーサ形成部）にスペーサ形成用塗料が
付着した基板に対し、ＵＶ露光機を用い、窒素置換を行
いながらＵＶを照射して硬化させた。手順としては、窒
素注入９０秒後にＵＶを３０秒照射した。

【０１１５】４．結果浸漬回数（コーティング回数）と高さの関係を図３に示
す。図３から明らかなように、浸漬回数が１回では高さ
が１μｍ程度しか形成されていないが、２回、３回と繰
り返すことにより、高さが高くなり、３回浸漬した場合
は、ライン幅２０μｍに対して、２μｍ以上のスペーサ
高さが得られることが分かった。

【０１１６】なお、スペーサの高さは触針型形状測定装
置（Sloan TECHNOLOGY CORPORATION製、商品名；Dektak
3030）を用い、針を測定物表面に接触させて走査し測
定した。

【０１１７】（実施例２）パターン露光の幅を、露光部
幅４０μｍ、未露光部幅５６０μｍとし、露光時間を２
５分とした以外は、実施例１と同様にしてスペーサを形
成した。

【０１１８】スペーサの高さを実施例１と同様にして測
定したところ、３．５μｍであった。この結果からライ
ン幅を増加させるとスペーサ高さを高くすることができ
ることが分かった。

【０１１９】（実施例３）樹脂を硬化させる前に樹脂面
を下方に向けた点、および樹脂硬化のためのＵＶ照射時
間を１２分にした以外は、実施例２と同様にしてスペー
サを形成した。

【０１２０】スペーサの高さを実施例１と同様にして測
定したところ、約４．５μｍであった。この結果から、
硬化前に樹脂面を下方に向けることによりスペーサの高
さを高くすることができることが分かった。

【０１２１】（実施例４）次に、ＩＴＯ電極層上へのス
ペーサの形成を試みた。基板上にＩＴＯ電極層が形成さ
れた基板を用いた点、光触媒含有層の形成に際してのス
ピンコータの回転数を１０００ｒｐｍとした点、および
光触媒含有層のパターン露光の露光時間を４５分にした
点を除いて、実施例２と同様にしてスペーサを形成し
た。

【０１２２】実施例１と同様にしてスペーサの高さを測
定したところ、約４．０μｍであった。この結果から、
ＩＴＯ電極上でも光触媒含有層の露光時間等を最適化す
ることによりアスペクト比（ライン幅と高さの比率）の
高いスペーサを形成することができることが分かった。

【０１２３】（実施例５）実施例４で得たＩＴＯ電極層
上にスペーサが形成された基板と、別途形成したＩＴＯ
電極層が形成された基板とをＩＴＯ電極層が向かい合う
ようにして組合せ、周囲をエポキシ系の接着剤を用いて
封止した。これにより、２枚の基板がスペーサにより隔
てられた状態で組み合わせ、セルを形成する状態とし
た。液晶Ｅ−７（商品名、メルクジャパン製）を用い、
これに色素のＳ−４２８（商品名、三井東圧化学
（株））を上記液晶に対して３ｗｔ％添加して、１００
℃で加熱しながら上記セル内部に注入した。

【０１２４】注入後、液晶セル全体を観察すると、色素
の色むらが観察されなかったことから、上下基材のギャ
ップが均一に保たれていることが確認された。

【０１２５】さらに、上下基材間に５Ｖ（交流）の電圧
を印加して動作確認を行った。その結果、表示のＯＮ−
ＯＦＦが可能であることが確認された。

【０１２６】（実施例６）次にスペーサの面内における
均一性について測定した。ＵＶ洗浄を５分間行った点、
および引き上げ速度が１．２５ｍｍ／秒である点を除い
て、実施例１と同様にしてガラス基板上にスペーサを形
成した。中央部と四隅の計５点について測定した結果、
スペーサの高さの誤差はわずか４％であり、スペーサと
して用いるのに十分な高さの精度を有していることが分
かった。

【０１２７】なお、スペーサ高さの測定は、実施例１と
同様にして行われ、また基板の大きさは、４．５×７．
５ｃｍであった。

【０１２８】（実施例７）この実施例においては、基材
としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いた
場合について検討した。

【０１２９】基材をＰＥＴとした点、露光部の線幅を１
００μｍとした点、光触媒含有層のスピンコーティング
の条件を１０００ｒｐｍとした点、光触媒含有層の加熱
処理条件を８０℃、１５分間とした点、光触媒含有層の
パターン露光を１２５秒間行った点、ディップコーティ
ングの引き上げ速度を０．１７ｍｍ／秒とした点を除い
て、実施例６と同様にしてＰＥＴ基板上にスペーサを形
成した。

【０１３０】実施例１と同様にしてスペーサの高さを測
定したところ、４．０μｍであり、ＰＥＴを基材として
用いた場合でも、スペーサが形成できることが確認され
た。

【０１３１】（実施例８）露光部の線幅を２０、４０、
１００μｍと変化させてそれぞれの露光部にスペーサを
形成し、露光部の線幅とスペーサ高さの関係を検討し
た。

【０１３２】露光部の線幅、およびそれに伴う光触媒含
有層に対するパターン露光時間を変更した以外は、実施
例１と同様にしてスペーサを形成した。結果を表１に示
す。

【０１３３】

【表１】

【０１３４】表１から明らかなように、露光部の線幅を
変更しても、アスペクト比が約１：１０の高さを有する
スペーサが形成できることが確認された。

【０１３５】

【発明の効果】本発明の画像表示媒体は、少なくとも一
方が透明であり、かつ少なくとも一方に画像表示手段が
設けられた２枚の基材と、上記２枚の基材の間隙を一定
に保つスペーサとからなり、上記スペーサが上記２枚の
基材の内、少なくとも１枚の基材上に形成された濡れ性
可変層上に形成されていることを特徴とする。したがっ
て、スペーサが濡れ性可変層上に形成されているため、
濡れ性可変層の濡れ性の変化を利用してスペーサを精度
良くかつ簡便な工程で形成することができる。よって、
スペーサとしてビーズを用いた場合に生じる問題点を回
避することができ、かつ少ない手間で精度の高いスペー
サを基材上に形成することができるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像表示媒体の一例であるカラー液晶
パネルを示す概略断面図である。

【図2】ディップコーティングの方法を説明するため
の、概略斜視図である。

【図３】ディップコーティングにおける浸漬回数と、高
さとの関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…カラー液晶パネル２…カラーフィルタ側基板６…アレイ側基板８…光触媒含有層９…スペーサ１０…液晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 9/02 Ｈ０１Ｊ 9/02 Ｆ 11/02 11/02 Ｂ (72)発明者山本学東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者小林弘典東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 2H089 LA03 LA09 MA07X NA05 NA15 QA14 RA13 TA12 TA13 5C027 AA09 5C040 GF18 GF19 JA02 JA11 JA28 KA04 KA16 KB02 KB13 KB19 KB29 MA24 MA26 5C094 AA03 AA06 AA16 AA43 BA43 CA24 EB02 EC03 EC04 ED12 ED20 GB01 GB10 5G435 AA17 BB06 BB12 HH01 KK02 KK05 KK07 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明であり、かつ少な
くとも一方に画像表示手段が設けられた２枚の基材と、
前記２枚の基材の間隙を一定に保つスペーサとからな
り、前記スペーサが前記２枚の基材の内、少なくとも１
枚の基材上に形成された濡れ性可変層上に形成されてい
ることを特徴とする画像表示媒体。
【請求項２】前記２枚の基材間に画像表示機能材が充
填されていることを特徴とする請求項１記載の画像表示
媒体。
【請求項３】前記画像表示機能材が、液晶であること
を特徴とする請求項２記載の画像表示媒体。
【請求項４】前記濡れ性可変層が、少なくとも光触媒
とバインダとからなる光触媒含有層であり、かつ露光に
より液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する
層であることを特徴とする請求項１から請求項３までの
いずれかの請求項に記載の画像表示媒体。
【請求項５】前記光触媒が、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、チ
タン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ₃）、酸化タングス
テン（ＷＯ₃）、酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、および酸
化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）から選択される１種または２種以上の
物質であることを特徴とする請求項４記載の画像表示媒
体。
【請求項６】前記光触媒が酸化チタン（ＴｉＯ₂）で
あることを特徴とする請求項５記載の画像表示媒体。
【請求項７】前記バインダが、Ｙ_nＳｉＸ_(4-n)（ここ
で、Ｙはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、
アミノ基、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはア
ルコキシル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの
整数である。）で示される珪素化合物の１種または２種
以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物である
オルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項
４から請求項６までのいずれかの請求項に記載の画像表
示媒体。
【請求項８】前記光触媒含有層上における表面張力４
０mN/mの液体との接触角が、露光されていない部分にお
いて１０度以上であり、露光された部分において１０度
未満であることを特徴とする請求項４から請求項７まで
のいずれかの請求項に記載の画像表示媒体。
【請求項９】前記スペーサが、ＵＶ硬化性樹脂、熱可
塑性樹脂、および熱硬化性樹脂からなる群から選択され
る材料で形成されていることを特徴とする請求項１から
請求項８までのいずれかの請求項に記載の画像表示媒
体。
【請求項１０】（１）少なくとも一方が透明であり、
かつ少なくとも一方に画像表示手段が設けられた２枚の
基材の内、少なくとも一方に露光部分の濡れ性が液体の
接触角が低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける
工程と、（２）前記光触媒含有層上のスペーサが形成さ
れる部位であるスペーサ形成部を露光して、スペーサ用
露光部を形成する工程と、（３）このスペーサ用露光部
にスペーサを形成する工程と、（４）前記２枚の基材を
組み合わせる工程とを含むことを特徴とする画像表示媒
体の製造方法。
【請求項１１】前記スペーサ用露光部にスペーサを形
成する工程が、スペーサ用露光部に対しスペーサ形成用
塗料をインクジェット方式またはディップコーティング
法により付着させる工程であることを特徴とする請求項
１０記載の画像表示媒体の製造方法。
【請求項１２】前記光触媒含有層上における表面張力
４０mN/mの液体との接触角が、露光されていない部分に
おいて１０度以上であり、露光された部分において１０
度未満であることを特徴とする請求項１０または請求項
１１に記載の画像表示媒体の製造方法。