JP2002174718A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 カラーフィルタ全体として見た場合に各画素
部間の色の濃淡が目立たないカラーフィルタの製造方法
を提供する。 【解決手段】 光触媒含有層が表面に形成された透明基
板の光触媒含有層側表面にストライプ状にエネルギーを
パターン照射することにより、ストライプ状の親液性領
域２が形成され、この親液性領域２にインクジェット装
置でインクを塗布することにより画素部を形成する工程
を少なくとも有するカラーフィルタの製造方法におい
て、上記インクジェット装置でインクを塗布する工程
が、上記ストライプ状の親液性領域２に対して平行方向
に上記インクジェット装置のヘッド１が相対的に動いて
インクを塗布する工程であり、さらにこの工程で塗布さ
れたインクがストライプ状の親液性領域のストライプに
沿って所定の濃淡を有するように塗布される工程である
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面の濡れ性をエ
ネルギー照射により容易にパターン状に変化させること
が可能な光触媒含有層を用い、この光触媒含有層上にイ
ンクジェット装置を用いて画素部を形成するカラーフィ
ルタの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピューターの発
達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴
い、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレ
イの需要が増加する傾向にある。しかしながら、このカ
ラー液晶ディスプレイが高価であることから、コストダ
ウンの要求が高まっており、特にコスト的に比重の高い
カラーフィルタに対するコストダウンの要求が高い。

【０００３】カラーフィルタを効率的にかつ高品質に製
造する方法として、エネルギーの照射により表面の濡れ
性が変化する光触媒含有層を用いたカラーフィルタの製
造方法が本発明者等により提案されている（例えば、特
開平１１−３３７７２６号）。この方法によれば、光触
媒とバインダーとを少なくとも有する光触媒含有層を透
明基板上に塗布し、この光触媒含有層をパターン露光す
ることにより親液性のパターンを形成し、この親液性の
パターン上にインクを塗布することにより、画素部等を
形成してカラーフィルタを製造するものである。

【０００４】この親液性のパターン上にインクを塗布す
る方法としては、インクジェット装置を用いる方法を挙
げることができる。このインクジェット装置を用いて例
えばストライプ状の親液性領域にインクを塗布し画素部
を形成する場合、通常ストライプ状に形成された親液性
領域に沿ってインクジェット装置のヘッドを移動させ、
このストライプ状の親液性領域内にインクを次々と塗布
することにより画素部を形成する方法が採られる。

【０００５】このような方法でカラーフィルタを製造し
た場合は、各ストライプ状の親液性領域に対して、イン
クジェット装置の一つのノズルが対応することになる。
したがって、各ノズルにおける吐出量、すなわち吐出さ
れるインクのドロップの大きさが一定でない場合は、各
ストライプ状の親液性領域に形成される画素部の色の濃
さ等にバラツキが生じる。一方、上述したように一つの
ストライプ状の親液性領域に対して一つのノズルが対応
することから、ストライプ方向の色の濃さ等のバラツキ
はほとんど無い状態となる。このため、上記ストライプ
間のバラツキが目立ってしまうことになり、カラーフィ
ルタとした場合に色むらとされてしまうという問題点が
あった。この問題を解決する方法としては、ノズル間の
インクの吐出量のバラツキを調整する方法が挙げられる
が、この方法は現状では極めて困難である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、インクジェット装置を用い
て、光触媒含有層上に形成されたストライプ状の親液性
領域にインクを塗布して画素部を形成してカラーフィル
タを製造する方法において、カラーフィルタ全体として
見た場合に各画素部間の色の濃淡が目立たないカラーフ
ィルタの製造方法を提供することを主目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は請求項１において、光触媒含有層が表面に
形成された透明基板の光触媒含有層側表面にストライプ
状にエネルギーをパターン照射することにより、ストラ
イプ状の親液性領域が形成され、この親液性領域にイン
クジェット装置でインクを塗布することにより画素部を
形成する工程を少なくとも有するカラーフィルタの製造
方法において、上記インクジェット装置でインクを塗布
する工程が、上記ストライプ状の親液性領域に対して平
行方向に上記インクジェット装置のヘッドが相対的に動
いてインクを塗布する工程であり、さらにこの工程で塗
布されたインクがストライプ状の親液性領域のストライ
プに沿って所定の濃淡を有するように塗布される工程で
あることを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供
する。

【０００８】このように、ストライプ状の親液性領域の
ストライプに沿って所定の濃淡を有するようにインクを
塗布することにより、ストライプ状に形成された画素部
の長手方向にもムラが生じることになる。したがって、
各ストライプの画素部間にインクジェット装置における
ノズル間の吐出量の差に基づく色ムラがあった場合で
も、それを目立たなくすることが可能である。

【０００９】上記請求項１に記載された発明において
は、請求項２に記載するように、上記インクをストライ
プ状の親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有
するように塗布する方法が、上記インクジェット装置の
ヘッドから吐出されるインクの量を変化させることによ
り行うことも可能であり、また請求項３に記載するよう
に、上記ストライプ状の親液性領域の面積を変化させる
ことにより行うことも可能であり、さらには請求項４に
記載するようにこれらを組み合わせて行うことも可能で
ある。このような方法により、ストライプ状の画素部の
長手方向に沿って色の濃淡を容易に形成することが可能
となり、カラーフィルタ全体としての色むらが生じるこ
とを防止することが可能となるからである。

【００１０】上記請求項２または請求項４に記載された
発明において、上記インクジェット装置のヘッドから吐
出されるインクの量を変化させる方法としては、請求項
５に記載するように、インクジェット装置のヘッドから
のインクのドロップ数を変化させることにより行う方
法、また請求項６に記載するように、インクジェット装
置のヘッドからのインクのドロップの大きさ変化させる
ことにより行う方法、さらには、請求項７に記載するよ
うにこれらを組み合わせる方法を挙げることができる。
いずれの方法においても、インクジェット装置のヘッド
を制御することにより容易に行うことが可能であり、容
易にカラーフィルタ全体としての色むらを防止すること
ができる。

【００１１】上記請求項６または請求項７に記載された
発明においては、請求項８に記載するように、上記イン
クジェット装置が、ピエゾ方式のインクジェット装置で
あり、上記ピエゾ方式のインクジェット装置のピエゾ素
子に対する電圧を変調させることにより、ヘッドからの
インクのドロップの大きさを変化させる方法であること
が好ましい。このようにピエゾ素子に対する電圧を変調
させる方法によりドロップの大きさを変化させれば、吐
出されたインクのドロップの大きさを容易に制御するこ
とが可能となるからである。

【００１２】一方、同様に請求項６または請求項７に記
載された発明においては、請求項９に記載するように、
上記インクジェット装置が、一つのストライプ状の親液
性領域を塗布するために、吐出するインクにおけるドロ
ップの大きさの異なる複数のヘッドを有するインクジェ
ット装置であり、上記複数のヘッドから吐出するヘッド
を選択することによりインクのドロップの大きさを変化
させる方法であってもよい。例えば、吐出するインクの
ドロップの大きさを調整することが困難なインクジェッ
ト装置においては、このような方法により吐出するイン
クのドロップの大きさを制御することが可能となる。

【００１３】また、上記請求項３または請求項４に記載
された発明において、上記ストライプ状の親液性領域の
面積を変化させる方法としては、請求項１０に記載する
ように、上記ストライプ状の親液性領域の面積を変化さ
せる方法が、上記ストライプ状の親液性領域の幅を変化
させることにより行う方法、請求項１１に記載するよう
に、上記ストライプ状の親液性領域の長手方向に所定の
間隔をおいて親液性領域を区切る撥液性領域を形成し、
この撥液性領域により区切られた親液性領域の長さを変
化させることにより行う方法、および請求項１２に記載
するようにこれらの組合せによる方法であってもよい。
光触媒含有層を露光する際のマスクの設計を変更するこ
とにより、ストライプ状の親液性領域の幅や、長さを容
易に変更することが可能である。したがって、このよう
な方法を採ることにより、容易にカラーフィルタ全体と
しての色むらを防止することが可能となる。

【００１４】本発明は、さらに請求項１３に記載するよ
うに、透明基板と、上記透明基板上に形成された光触媒
含有層と、上記光触媒含有層上にストライプ状に形成さ
れた親液性領域上にインクを塗布して形成される画素部
とを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記ス
トライプ状の親液性領域に塗布されるインクの幅がその
長手方向に沿って変化するように形成されていることを
特徴とするカラーフィルタ、請求項１４に記載するよう
に、透明基板と、上記透明基板上に形成された光触媒含
有層と、上記光触媒含有層上にストライプ状に形成され
た親液性領域上にインクを塗布して形成される画素部と
を少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記スト
ライプ状の親液性領域に塗布されたインクが所定の間隔
をおいて撥液性領域により区切られており、その間隔が
変化するように形成されていることを特徴とするカラー
フィルタ、さらには、請求項１５に記載するように、透
明基板と、上記透明基板上に形成された光触媒含有層
と、上記光触媒含有層上にストライプ状に形成された親
液性領域上にインクが塗布されて形成された画素部とを
少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記ストラ
イプ状の親液性領域に塗布されるインクの幅がその長手
方向に沿って変化するように形成され、さらに上記スト
ライプ状に形成された親液性領域上に塗布されたインク
が所定の間隔をおいて撥液性領域により区切られてお
り、その間隔が変化するように形成されていることを特
徴とするカラーフィルタを提供する。これらのカラーフ
ィルタは、ストライプ状の親液性領域内に塗布されたイ
ンクに濃淡を有し、その結果、ストライプ状に並ぶ各画
素部の長手方向に濃淡を有するものであるので、全体と
して色むらのないカラーフィルタとすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明のカラーフィルタの製造方法は、光触媒含
有層が表面に形成された透明基板の光触媒含有層側表面
にストライプ状にエネルギーをパターン照射することに
より、ストライプ状の親液性領域が形成され、この親液
性領域にインクジェット装置でインクを塗布することに
より画素部を形成する工程を少なくとも有するカラーフ
ィルタの製造方法において、上記インクジェット装置で
インクを塗布する工程が、上記ストライプ状の親液性領
域に対して平行方向に上記インクジェット装置のヘッド
が相対的に動いてインクを塗布する工程であり、さらに
この工程で塗布されたインクがストライプ状の親液性領
域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布
される工程であることを特徴とするものである。

【００１６】本発明のカラーフィルタの製造方法におい
ては、まず、透明基板上に少なくとも光触媒含有層が形
成されており、さらにこの光触媒含有層表面がストライ
プ状にエネルギーがパターン照射されているものであ
る。これらの各要素については、後で詳述する。

【００１７】本発明においては、このように光触媒含有
層上にストライプ状に形成された親液性領域内にインク
ジェット装置でインクを塗布して画素部を形成する工程
が、上記親液性領域のストライプに対して平行方向にイ
ンクジェット装置のヘッドが相対的に動いてインクを塗
布するものである。

【００１８】図１は、この状態を示すもので、ヘッド１
が、ストライプ状に形成された親液性領域２に対して平
行方向に移動することにより、ヘッド１のノズル３から
吐出されたインクのドロップが上記親液性領域２内に吐
出される。

【００１９】この際、上記インクジェット装置のヘッド
１に形成された各ノズル３からのインクの吐出量にバラ
ツキがある場合は、親液性領域２上に形成されたストラ
イプ状の各画素部に濃淡が生じることになり、これが色
むらとして非常に目立つことになる。したがって、この
ようなカラーフィルタは不良品とされ、カラーフィルタ
製造に際しての歩留まりを低下させる要因となる。

【００２０】本発明はこのような問題点を解決したもの
で、ストライプ状の均一な各画素部に濃淡があるため、
この濃淡が目立つことになり不良品とされる点に着目
し、このストライプ状の画素部の長手方向に濃淡を形成
することにより、カラーフィルタ全体として見た場合に
ストライプ状の各画素部の濃淡が目立たなくなり不良品
とされることが少なくなる。これによりカラーフィルタ
の製造に際しての歩留まりを向上させたものである。

【００２１】なお、「ヘッドが相対的に動く」とは、イ
ンクの塗布に際してヘッドが固定され、透明基板が移動
する場合、透明基板が固定されヘッドが動く場合、さら
には両者が動く場合の全ての場合を含む旨である。

【００２２】本発明において、インクをストライプ状の
親液性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するよ
うに塗布する方法としては、大きく分けて以下の二つの
方法を挙げることができる。

【００２３】第１の方法としては、インクジェット装置
のヘッドから吐出されるインクの量を変化させることに
より行う方法であり、第２の方法としては、ストライプ
状の親液性領域の面積を変化させることにより行う方法
である。以下、第１の方法および第２の方法に分けて説
明する。

【００２４】１．第１の方法 本発明における第１の方法は、上述したように、インク
ジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変化
させることにより、インクをストライプ状の親液性領域
のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布す
る方法である。

【００２５】ここで、インクの量を変化させる方法に
は、吐出するインクのドロップの大きさを変化させる方
法と吐出するインクのドロップの数を変化させる方法と
の二つの方法が含まれる。以下、それぞれについて説明
する。

【００２６】ａ．インクのドロップの大きさを変化させ
る方法 インクジェット装置のヘッドのノズルからのインクのド
ロップの大きさを変化させる方法としては、一つのヘッ
ドを用いて、そのノズルから吐出されるドロップの大き
さを何らかの方法により調製する方法と、ノズルの開口
の大きさの異なる複数のヘッドを用い、吐出するヘッド
を選択することによりインクのドロップの大きさを変化
させる方法の二つの方法を挙げることができる。

【００２７】一つのヘッドを用い、そのヘッドから吐出
されるドロップの大きさを調整する方法としては、特に
限定されるものではないが、例えばインクジェット装置
がピエゾ方式のインクジェット装置であり、このピエゾ
方式のインクジェット装置のピエゾ素子に対する電圧を
変調させることにより、各ノズルから吐出されるインク
の大きさを変化させる方法を挙げることができる。

【００２８】また、ノズルの開口の大きさの異なる複数
のヘッドを用いる方法としては、一つのストライプ状の
親液性領域を塗布するために、その親液性領域内にイン
クを吐出することができる位置にノズルが配されたヘッ
ドを複数配置し、かつこの同一の親液性領域内にインク
を吐出することができるノズルの開口の大きさがヘッド
毎にそれぞれ異なるようにしたインクジェット装置を用
いる方法が挙げられる。この方法によれば、インクを吐
出するヘッドを適宜選択することにより、吐出されるイ
ンクの大きさを変化させることが可能となる。

【００２９】本発明においては、吐出するインクのドロ
ップの大きさをランダムに変化させることにより、スト
ライプ状の親液性領域に塗布されたインクに対し、ラン
ダムに濃淡が形成される。したがって、吐出するノズル
毎に吐出量が異なることによりストライプ毎に濃淡が生
じこれが目立つことによる不具合を、このようにストラ
イプ状の親液性領域に形成された画素部の長手方向に沿
って濃淡を形成することにより目立たなくすることが可
能となる。この際、各画素部の濃淡は、それぞれ別にラ
ンダムに制御されることが好ましい。各画素部が同じよ
うに濃淡を形成したのでは、今度はストライプ状の画素
部の長手方向において濃淡が目立つことになり、不具合
とされる可能性があるからである。

【００３０】ｂ．インクのドロップの数を変化させる方
法 吐出するインクのドロップの数を変化させる方法とは、
ノズルから吐出されるインクの吐出回数を制御すること
により親液性領域内に滴下されるインクのドロップの数
を変化させ、これによりストライプ状の画素部の長手方
向に濃淡を形成する方法である。この場合、所定の単位
長さ当たりにおけるインクの量は一定にするように制御
することが好ましい。このように制御することにより、
各ストライプ状の親液性領域に形成された画素部がスト
ライプ全体として濃淡を生じてしまうことを防止するこ
とができるからである。

【００３１】この方法においても、上述した吐出するイ
ンクのドロップの大きさを変化させる場合と同様の理由
から不具合を防止することが可能となる。また、同様の
理由から各画素部の濃淡は、それぞれ別にランダムに制
御されることが好ましい。

【００３２】ｃ．インクのドロップの大きさを変化させ
る方法とインクのドロップの数を変化させる方法の組合
せ 本発明においては、上述したインクのドロップの大きさ
を変化させる方法と、インクのドロップの数を変化させ
る方法とを組み合わせて用いることも可能である。この
際のインクのドロップの大きさおよび数を変化させる方
法に関しては、上述した方法を用いて行うことができ
る。このように両者を組み合わせて用いることにより、
より画素部におけるインクの濃淡を明確に出すことが可
能となる。

【００３３】ｄ．その他 このようにインクジェット装置のヘッドからのインクの
ドロップ大きさまたは数を変化させ、またこの両者を組
み合わせて変化させることにより、ヘッドのノズル毎の
吐出量のバラツキによるストライプ状の画素部のムラを
目立たなくすることができるのであるが、この場合に、
さらにインクが塗布されるストライプ状の親液性領域に
対し垂直に交差する撥液性領域（すなわち、光触媒含有
層上の未露光部）を形成し、画素部間でインクが混ざら
ないようにしてもよい。このように、一つのストライプ
状の親液性領域においてその長手方向の距離を短くする
ことにより、ストライプ状の画素部の長手方向におい
て、濃淡をより明確につけることが可能となるからであ
る。

【００３４】なお、この撥液性領域は、遮光部（ブラッ
クマトリックス）が形成されるカラーフィルタの場合
は、遮光部上に形成されていることが好ましい。

【００３５】２．第２の方法 本発明における第２の方法は、ストライプ状の親液性領
域の面積を変化させることにより、形成されたストライ
プ状の画素部の長手方向に濃淡をつける方法である。こ
の場合、上記ストライプ状の親液性領域の面積を変化さ
せる方法としては、上記ストライプ状の親液性領域の幅
を変化させる方法と、上記ストライプ状の親液性領域の
長手方向に所定の間隔をおいて親液性領域を区切る撥液
性領域を形成し、この撥液性領域により区切られた親液
性領域の長さを変化させることにより行う方法とを挙げ
ることができる。

【００３６】ａ．親液性領域の幅を変化させる方法 親液性領域の幅を変化させることにより、親液性領域に
インクを塗布し画素部を形成した際に濃淡を形成するこ
とができるのは、以下の理由によるものである。すなわ
ち、カラーフィルタ上もしくは対向する基板上には遮光
部（ブラックマトリックス）が形成されており、図２に
示すように画素部はこの遮光部が形成されていない開口
部４に形成されることになる。一方、親液性領域２は、
この開口部４を覆うように形成されるものであり、親液
性領域２の幅Ａは通常色抜けを防止するために開口部４
の幅より広く形成される。この親液性領域の幅Ａをその
ストライプに沿って変化させることにより、幅Ａを広く
した場合は同じインク量で被覆する親液性領域の面積が
大きくなることから、塗布されるインクの膜厚が薄くな
る。一方、幅Ａを狭くした場合は同じインク量で被覆す
る親液性領域の面積が小さくなることからインクの膜厚
は厚くなる。よって、親液性領域の幅Ａを変化させるこ
とのよりインクが硬化して形成される画素部に対して濃
淡を設けることができるのである。

【００３７】この場合、親液性領域２の幅Ａは少なくと
も開口部２の幅より大きく形成されることが好ましい。
一方、当然のことではあるが、隣接する開口部２を覆う
ほど幅広く形成することはできない。

【００３８】上記親液性領域２の幅Ａの大きさはランダ
ムに変化されることが好ましく、隣接する親液性領域２
とは異なるパターンでランダムに変化されることが好ま
しい。同一のパターンで変化したのでは、このパターン
が目立ってしまい、結果として不良品とされる可能性が
あるからである。

【００３９】このように、ストライプ状の親液性領域の
幅Ａをランダムに変化させることにより、上述した理由
からストライプ状に形成された画素部の濃淡が、ストラ
イプに沿ってランダムに変化する。したがって、例えイ
ンクジェット装置のノズル毎に吐出量が異なり、ストラ
イプ状の画素部のストライプ毎の濃淡が目立つような場
合であっても、画素部のストライプに沿ってランダムに
濃淡が形成されることから、上記ストライプ毎の濃淡が
目立たなくなり、得られるカラーフィルタの歩留まりを
向上させることができる。

【００４０】ｂ．親液性領域の長さを変化させる方法 親液性領域の長さを変化させる方法とは、具体的には図
３に示すように、ストライプ状の親液性領域２を区切る
ように撥液性領域５を形成し、この撥液性領域５により
区切られた親液性領域２の長さＢを変化させる方法であ
る。ここで、この撥液性領域５は画素部となる開口部４
と重ならない位置に形成され、カラーフィルタ側に遮光
部（ブラックマトリックス）が形成される場合は、この
遮光部上に通常形成されるものである。上記親液性領域
の長さＢは、図３に示すように一つの開口部４を覆うよ
うに撥液性領域５により区切られ、形成されていてもよ
いが、これに限定されるものではなく複数の開口部４を
覆うように撥液性領域５により区切られ、形成されたも
のであってもよい。

【００４１】この親液性領域２の長さＢを変化させるた
めには、例えば上記撥液性領域５の幅を変化させる等の
方法がある。このようにして親液性領域２の長さＢを変
化させることにより、親液性領域２の長さＢが長い場合
は同じインク量で被覆する親液性領域２の面積が大きく
なることから、塗布されるインクの膜厚が薄くなる。一
方、長さＢを狭くした場合は同じインク量で被覆する親
液性領域の面積が小さくなることからインクの膜厚は厚
くなる。よって、親液性領域の幅Ａを変化させることの
よりインクが硬化して形成される画素部に対して濃淡を
設けることができるのである。

【００４２】親液性領域の長さを変化させる場合も、そ
の幅を変化させる場合と同様に、ストライプ毎にランダ
ムに長さの変化が設けられることが好ましい。統一した
パターンで親液性領域の長さを変化させた場合は、この
パターンが目立ってしまい不良品とされる可能性がある
からである。

【００４３】このように親液性領域の長さを変化させる
ことにより、形成される画素部がそのストライプに沿っ
てランダムに濃淡を有することになり、上記親液性領域
の幅を変化させる場合と同様の理由により得られるカラ
ーフィルタの歩留まりを向上させることができる。

【００４４】ｃ．親液性領域の幅と長さとの両方を変化
させる方法 本発明においては、上記親液性領域の幅を変化させ、さ
らに長さをも変化させる方法を用いてもよい。このよう
に両者を変化させることにより、親液性領域の面積を大
きく変化させることができることから、より得られる画
素部のインクの濃淡を設けることができるからである。

【００４５】３．第１の方法と第２の方法との組合せ 本発明においては、上述した第１の方法、すなわちイン
クジェット装置のヘッドから吐出されるインクの量を変
化させることにより、インクをストライプ状の親液性領
域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布
する方法と、第２の方法、すなわちストライプ状の親液
性領域の面積を変化させることにより、形成されたスト
ライプ状の画素部の長手方向に濃淡をつける方法とを組
み合わせて用いるようにしてもよい。

【００４６】この場合は、第１の方法は上述したインク
のドロップの数を変化させる方法であってもまたドロッ
プの大きさを変化させる方法であっても、さらにはこれ
らの組合せであってもよく、また第２の方法は上述した
親インク性領域の幅を変化させる方法であっても、親イ
ンク性領域の長さを変化させる方法であっても、さらに
はこれらを組み合わせたモノであってもよい。

【００４７】このように第１の方法と第２の方法を組み
合わせることにより、得られる画素部のインクの濃淡を
より大きくつけることが可能となり、各ノズルの吐出量
のバラツキによって生じるストライプ間の濃淡のバラツ
キをより目立たなくすることが可能となり、最終的に得
られるカラーフィルタの歩留まりを向上させることが可
能となる。

【００４８】４．各構成について 以下、本発明のカラーフィルタの製造方法に用いられる
各構成について、それぞれ説明する。

【００４９】（光触媒含有層）本発明において用いられ
る光触媒含有層は、少なくとも光触媒とバインダーとか
らなり、エネルギーの照射により液体との接触角が低下
するように形成された層である。このように、露光（本
発明においては、光が照射されたことのみならず、エネ
ルギーが照射されたことをも意味するものとする。）に
より液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する
光触媒含有層を設けることにより、エネルギーのパター
ン照射等を行うことにより容易に濡れ性を変化させ、液
体との接触角の小さい親液性領域とすることができ、例
えば上記ストライプ状の画素部が形成される部分のみ容
易に親液性領域とすることが可能となる。したがって、
効率的にカラーフィルタが製造でき、コスト的に有利と
なるからである。なお、この場合のエネルギーとして
は、通常紫外光を含む光が用いられる。

【００５０】ここで、親液性領域とは、上記光触媒含有
層において露光された領域であって液体との接触角が小
さい領域であり、インクジェット装置によるインクに対
する濡れ性の良好な領域をいうこととする。また、撥液
性領域とは、上記光触媒含有層において未露光の領域で
あって液体との接触角が大きい領域であり、インクジェ
ット装置によるインクに対する濡れ性が悪い領域をいう
こととする。

【００５１】上記光触媒含有層は、露光していない部分
においては、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が
１０度以上、好ましくは表面張力３０ｍＮ／ｍの液体と
の接触角が１０度以上、特に表面張力２０ｍＮ／ｍの液
体との接触角が１０度以上であることが好ましい。これ
は、露光していない部分は、本発明においては撥液性が
要求される部分であることから、液体との接触角が小さ
い場合は、撥液性が十分でなく、インクが残存する可能
性が生じるため好ましくないからである。

【００５２】また、上記光触媒含有層は、露光すると液
体との接触角が低下して、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体
との接触角が１０度未満、好ましくは表面張力５０ｍＮ
／ｍの液体との接触角が１０度以下、特に表面張力６０
ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０度以下となるような層
であることが好ましい。露光した部分の液体との接触角
が高いと、この部分でのインクの広がりが劣る可能性が
あり、画素部での色抜け等が生じる可能性があるからで
ある。

【００５３】なお、ここでいう液体との接触角は、種々
の表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器（協
和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定（マイク
ロシリンジから液滴を滴下して３０秒後）し、その結果
から、もしくはその結果をグラフにして得たものであ
る。また、この測定に際して、種々の表面張力を有する
液体としては、純正化学株式会社製のぬれ指数標準液を
用いた。

【００５４】本発明の光触媒含有層は、上述したように
少なくとも光触媒とバインダとから構成されていること
が好ましい。このような層とすることにより、光照射に
よって光触媒の作用で臨界表面張力を高くすることが可
能となり、液体との接触角を低くすることができる。

【００５５】また、本発明においてこのような光触媒含
有層を用いた場合、この光触媒含有層が少なくとも光触
媒とフッ素とを含有し、さらにこの光触媒含有層表面の
フッ素含有量が、光触媒含有層に対しエネルギーを照射
した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に
比較して低下するように上記光触媒含有層が形成されて
いてもよい。

【００５６】このような特徴を有するカラーフィルタの
製造方法においては、エネルギーをパターン照射するこ
とにより、容易にフッ素の含有量の少ない部分からなる
パターンを形成することができる。ここで、フッ素は極
めて低い表面エネルギーを有するものであり、このため
フッ素を多く含有する物質の表面は、臨界表面張力がよ
り小さくなる。したがって、フッ素の含有量の多い部分
の表面の臨界表面張力に比較してフッ素の含有量の少な
い部分の臨界表面張力は大きくなる。これはすなわち、
フッ素含有量の少ない部分はフッ素含有量の多い部分に
比較して親液性領域となっていることを意味する。よっ
て、周囲の表面に比較してフッ素含有量の少ない部分か
らなるパターンを形成することは、撥液性域内に親液性
領域のパターンを形成することとなる。

【００５７】したがって、このような光触媒含有層を用
いた場合は、エネルギーをパターン照射することによ
り、撥液性領域内に親液性領域のパターンを容易に形成
することができるので、この親液性領域のみに画素部等
を形成することが容易に可能となり、品質の良好なカラ
ーフィルタを製造することができる。

【００５８】上述したような、フッ素を含む光触媒含有
層中に含まれるフッ素の含有量において、エネルギーが
照射されて形成されたフッ素含有量が低い親液性領域に
おけるフッ素含有量は、エネルギー照射されていない部
分のフッ素含有量を１００とした場合に１０以下、好ま
しくは５以下、特に好ましくは１以下であることが好ま
しい。

【００５９】このような範囲内とすることにより、エネ
ルギー照射部分と未照射部分との親液性に大きな違いを
生じさせることができる。したがって、このような光触
媒含有層に画素部等を形成することにより、フッ素含有
量が低下した親液性領域のみに正確に画素部等を形成す
ることが可能となり、精度良くカラーフィルタを製造す
ることができるからである。なお、この低下率は重量を
基準としたものである。

【００６０】このような光触媒含有層中のフッ素含有量
の測定は、一般的に行われている種々の方法を用いるこ
とが可能であり、例えばＸ線光電子分光法（X-ray Phot
oelectron Spectroscopy, ESCA(Electron Spectroscop
y for Chemical Analysis)とも称される。）、蛍光Ｘ線
分析法、質量分析法等の定量的に表面のフッ素の量を測
定できる方法であれば特に限定されるものではない。

【００６１】本発明で使用する光触媒としては、光半導
体として知られる例えば酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化
亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、チタン酸スト
ロンチウム（ＳｒＴｉＯ₃）、酸化タングステン（Ｗ
Ｏ₃）、酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、および酸化鉄（Ｆ
ｅ₂Ｏ₃）を挙げることができ、これらから選択して１種
または２種以上を混合して用いることができる。

【００６２】本発明においては、特に酸化チタンが、バ
ンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性も
なく、入手も容易であることから好適に使用される。酸
化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発明で
はいずれも使用することができるが、アナターゼ型の酸
化チタンが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは励起波
長が３８０ｎｍ以下にある。

【００６３】このようなアナターゼ型酸化チタンとして
は、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル
（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、
石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナタ
ーゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平
均粒径１２ｎｍ））等を挙げることができる。

【００６４】光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効
果的に起こるので好ましく、平均粒径か５０ｎｍ以下が
好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好
ましい。また、光触媒の粒径が小さいほど、形成された
光触媒含有層の表面粗さが小さくなるので好ましく、光
触媒の粒径が１００ｎｍを越えると光触媒含有層の中心
線平均表面粗さが粗くなり、光触媒含有層の非露光部の
撥液性が低下し、また露光部の親液性の発現が不十分と
なるため好ましくない。

【００６５】本発明のカラーフィルタは、上述したよう
に光触媒含有層表面にフッ素を含有させ、この光触媒含
有層表面にエネルギーをパターン照射することにより光
触媒含有層表面のフッ素含有量を低下させ、これにより
撥液性領域中に親液性領域のパターンを形成し、ここに
画素部等を形成して得られるカラーフィルタであっても
よい。この場合であっても、光触媒として上述したよう
な二酸化チタンを用いることが好ましいが、このように
二酸化チタンを用いた場合の、光触媒含有層中に含まれ
るフッ素の含有量としては、Ｘ線光電子分光法で分析し
て定量化すると、チタン（Ｔｉ）元素を１００とした場
合に、フッ素（Ｆ）元素が５００以上、このましくは８
００以上、特に好ましくは１２００以上となる比率でフ
ッ素（Ｆ）元素が光触媒含有層表面に含まれていること
が好ましい。

【００６６】フッ素（Ｆ）が光触媒含有層にこの程度含
まれることにより、光触媒含有層上における臨界表面張
力を十分低くすることが可能となることから表面におけ
る撥液性を確保でき、これによりエネルギーをパターン
照射してフッ素含有量を減少させたパターン部分におけ
る表面の親液性領域との濡れ性の差異を大きくすること
ができ、最終的に得られるカラーフィルタの品質を向上
させることができるからである。

【００６７】さらに、このようなカラーフィルタにおい
ては、エネルギーをパターン照射して形成される親イン
ク領域におけるフッ素含有量が、チタン（Ｔｉ）元素を
１００とした場合にフッ素（Ｆ）元素が５０以下、好ま
しくは２０以下、特に好ましくは１０以下となる比率で
含まれていることが好ましい。

【００６８】光触媒含有層中のフッ素の含有率をこの程
度低減することができれば、画素部等を形成するために
は十分な親液性を得ることができ、上記エネルギーが未
照射である部分の撥液性との濡れ性の差異により、画素
部等を精度良く形成することが可能となり、品質の良好
なカラーフィルタを得ることができる。

【００６９】本発明において、光触媒含有層に使用する
バインダは、主骨格が上記の光触媒の光励起により分解
されないような高い結合エネルギーを有するものが好ま
しく、例えば、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまた
はアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強
度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）撥水牲や
撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポ
リシロキサン等を挙げることができる。

【００７０】上記の（１）の場合、一般式： 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で示される基の炭素数は
１〜２０の範囲内であることが好ましく、また、Ｘで示
されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロ
ポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。

【００７１】具体的には、メチルトリクロルシラン、メ
チルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシ
ラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロ
ルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキ
シシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソ
プロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ
−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロム
シラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピ
ルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキ
シシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−
ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−へキシルトリブロムシ
ラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシル
トリエトキシシラン、ｎ−へキシルトリイソプロポキシ
シラン、ｎ−へキシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デ
シルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、
ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキ
シシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−
デシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリ
クロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ
−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシル
トリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポ
キシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラ
ン；フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシ
ラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェ
ニルトリｔ−ブトキシシラン；テトラクロルシラン、テ
トラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエト
キシシラン；ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロ
ムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエト
キシシラン；ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジ
ブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニ
ルジエトキシシラン；フェニルメチルジクロルシラン、
フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメト
キシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン；トリク
ロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメト
キシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイ
ソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシ
ラン；ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ
−ブトキシシラン；トリフルオロプロピルトリクロルシ
ラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフ
ルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロ
ピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイ
ソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブ
トキシシラン；γ−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−
メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−
メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラ
ン；γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；
γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリ
ｔ−ブトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン；お
よび、それらの部分加水分解物；および、それらの混合
物を使用することができる。

【００７２】また、バインダとして、特にフルオロアル
キル基を含有するポリシロキサンが好ましく用いること
ができ、具体的には、下記のフルオロアルキルシランの
１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合
物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤と
して知られたものを使用することができる。 ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ
₂）₇ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；（ＣＦ₃）₂ＣＦ（ＣＦ₂）₄
ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；（ＣＦ₃）₂ＣＦ（Ｃ
Ｆ₂）₆ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；（ＣＦ₃）₂ＣＦ
（ＣＦ₂）₈ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（Ｃ₆Ｈ
₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃（Ｃ
₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（Ｃ₆
Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（Ｃ₆
Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂
ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇ＣＨ₂ＣＨ
₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉ＣＨ₂ＣＨ₂
ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；（ＣＦ₃）₂ＣＦ（ＣＦ₂）₄Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；（ＣＦ₃）₂ＣＦ（Ｃ
Ｆ₂）₆ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ ＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；（ＣＦ₃）
₂ＣＦ（ＣＦ₂）₈ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ ＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
ＣＦ₃（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；ＣＦ₃
（ＣＦ₂）₃（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣ
Ｈ₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ
₃（ＯＣＨ₃）₂；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₂ＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ
₂ＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂
ＣＨ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂Ｃ
Ｈ₃）₃；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）Ｃ₂Ｈ₄ＣＨ
₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃ 上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキ
サンをバインダとして用いることにより、光触媒含有層
の非露光部の撥液性が大きく向上し、遮光部用塗料やイ
ンクジェット方式用インクの付着を妨げる機能を発現す
る。

【００７３】また、上記の（２）の反応性シリコーンと
しては、下記一般式で表される骨格をもつ化合物を挙げ
ることができる。

【００７４】

【化１】

【００７５】ただし、ｎは２以上の整数であり、Ｒ¹，
Ｒ²はそれぞれ炭素数１〜１０の置換もしくは非置換の
アルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキ
ル基であり、モル比で全体の４０％以下がビニル、フェ
ニル、ハロゲン化フェニルである。また、Ｒ¹、Ｒ²がメ
チル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので好
ましく、モル比でメチル基が６０％以上であることが好
ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子鎖中に少
なくとも１個以上の水酸基等の反応性基を有する。

【００７６】また、上記のオルガノポリシロキサンとと
もに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしな
い安定なオルガノシリコン化合物をバインダに混合して
もよい。

【００７７】本発明のカラーフィルタにおいては、この
ようにオルガノポリシロキサン等の種々のバインダを光
触媒含有層に用いることができる。本発明においては、
上述したように、このようなバインダおよび光触媒を含
む光触媒含有層にフッ素を含有させ、エネルギーをパタ
ーン照射することにより光触媒含有層表面のフッ素を低
減させ、これにより撥液性領域内に親液性領域を形成す
るようにしてもよい。この際、光触媒含有層中にフッ素
を含有させる必要があるが、このようなバインダを含む
光触媒含有層にフッ素を含有させる方法としては、通常
高い結合エネルギーを有するバインダに対し、フッ素化
合物を比較的弱い結合エネルギーで結合させる方法、比
較的弱い結合エネルギーで結合されたフッ素化合物を光
触媒含有層に混入させる方法等を挙げることができる。
このような方法でフッ素を導入することにより、エネル
ギーが照射された場合に、まず結合エネルギーが比較的
小さいフッ素結合部位が分解され、これによりフッ素を
光触媒含有層中から除去することができるからである。

【００７８】上記第１の方法、すなわち、高い結合エネ
ルギーを有するバインダに対し、フッ素化合物を比較的
弱い結合エネルギーで結合させる方法としては、上記オ
ルガノポリシロキサンにフルオロアルキル基を置換基と
して導入する方法等を挙げることができる。

【００７９】例えば、オルガノポリシロキサンを得る方
法として、上記（１）として記載したように、ゾルゲル
反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分
解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロ
キサンを得ることができる。ここで、この方法において
は、上述したように上記一般式： 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種以上を、加水分解縮合物もしくは
共加水分解縮合することによりオルガノポリシロキサン
を得るのであるが、この一般式において、置換基Ｙとし
てフルオロアルキル基を有する珪素化合物を用いて合成
することにより、フルオロアルキル基を置換基として有
するオルガノポリシロキサンを得ることができる。この
ようなフルオロアルキル基を置換基として有するオルガ
ノポリシロキサンをバインダとして用いた場合は、エネ
ルギーが照射された際、光触媒含有層中の光触媒の作用
により、フルオロアルキル基の炭素結合の部分が分解さ
れることから、光触媒含有層表面にエネルギーを照射し
た部分のフッ素含有量を低減させることができる。

【００８０】この際用いられるフルオロアルキル基を有
する珪素化合物としては、フルオロアルキル基を有する
ものであれば特に限定されるものではないが、少なくと
も１個のフルオロアルキル基を有し、このフルオロアル
キル基の炭素数が４から３０、好ましくは６から２０、
特に好ましくは６から１６である珪素化合物が好適に用
いられる。このような珪素化合物の具体例は上述した通
りであるが、中でも炭素数が６から８であるフルオロア
ルキル基を有する上記珪素化合物、すなわちフルオロア
ルキルシランが好ましい。

【００８１】本発明においては、このようなフルオロア
ルキル基を有する珪素化合物を上述したフルオロアルキ
ル基を有さない珪素化合物と混合して用い、これらの共
加水分解縮合物を上記オルガノポリシロキサンとして用
いてもよいし、このようなフルオロアルキル基を有する
珪素化合物を１種または２種以上用い、これらの加水分
解縮合物、共加水分解縮合物を上記オルガノポリシロキ
サンとして用いてもよい。

【００８２】このようにして得られるフルオロアルキル
基を有するオルガノポリシロキサンにおいては、このオ
ルガノポリシロキサンを構成する珪素化合物の内、上記
フルオロアルキル基を有する珪素化合物が０．０１モル
％以上、好ましくは０．１モル％以上含まれていること
が好ましい。

【００８３】フルオロアルキル基がこの程度含まれるこ
とにより、光触媒含有層上の撥液性を高くすることがで
き、エネルギーを照射して親液性領域とした部分との濡
れ性の差異を大きくすることができるからである。

【００８４】また、上記（２）に示す方法では、撥水牲
や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋することによ
りオルガノポリシロキサンを得るのであるが、この場合
も同様に、上述した一般式中のＲ¹，Ｒ²のいずれかもし
くは両方をフルオロアルキル基等のフッ素を含有する置
換基とすることにより、光触媒含有層中にフッ素を含ま
せることが可能であり、またエネルギーが照射された場
合に、シロキサン結合より結合エネルギーの小さいフル
オロアルキル基の部分が分解されるため、エネルギー照
射により光触媒含有層表面におけるフッ素の含有量を低
下させることができる。

【００８５】一方、後者の例、すなわち、バインダの結
合エネルギーより弱いエネルギーで結合したフッ素化合
物を導入させる方法としては、例えば、低分子量のフッ
素化合物を導入させる場合は、フッ素系の界面活性剤を
混入する方法等を挙げることができ、また高分子量のフ
ッ素化合物を導入させる方法としては、バインダ樹脂と
の相溶性の高いフッ素樹脂を混合する等の方法を挙げる
ことができる。

【００８６】本発明において光触媒含有層には上記の光
触媒、バインダの他に、界面活性剤を含有させることが
できる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫ
ＯＬＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素
系、デュポン社製ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子
（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ
化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネ
オス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダ
イキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、
スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等
のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤
を挙げることかでき、また、カチオン系界面活性剤、ア
ニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもで
きる。

【００８７】また、光触媒含有層には上記の界面活性剤
の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステ
ル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレー
ト、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポ
リカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイ
ミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポ
リプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸
ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイ
ミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリ
ン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマ
ー、ポリマー等を含有させることができる。

【００８８】光触媒含有層中の光触媒の含有量は、５〜
６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定
することができる。また、光触媒含有層の厚みは、０．
０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。

【００８９】上記光触媒含有層は、光触媒とバインダを
必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布
液を調製し、この塗布液を塗布することにより形成する
ことができる。使用する溶剤としては、エタノール、イ
ソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好まし
い。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディッブコ
ート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法
により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型
の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理
を行うことにより光触媒含有層を形成することかでき
る。

【００９０】（透明基板）本発明のカラーフィルタの製
造方法に用いられる透明基板としては、従来よりカラー
フィルタに用いられているものであれば特に限定される
ものではないが、例えば石英ガラス、パイレックス（登
録商標）ガラス、合成石英板等の可とう性のない透明な
リジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板
等の可とう性を有する透明なフレキシブル材を用いるこ
とができる。この中で特にコーニング社製７０５９ガラ
スは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高
温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にア
ルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、ア
クティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用
のカラーフィルタに適している。本発明において、透明
基板は通常透明なものを用いるが、反射性の基板や白色
に着色した基板でも用いることは可能である。また、透
明基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止用やガスバリ
ア性付与その他の目的の表面処理を施したものを用いて
もよい。

【００９１】（インクジェット装置）本発明に用いられ
るインクジェット装置としては、特に限定されるもので
はないが、帯電したインクを連続的に噴射し磁場によっ
て制御する方法、圧電素子を用いて間欠的にインクを噴
射する方法、インクを加熱しその発泡を利用して間欠的
に噴射する方法等の各種の方法を用いたインクジェット
装置を用いることができる。中でも、上記圧電素子（ピ
エゾ素子）を用いたインクジェット装置が好適に用いら
れる。

【００９２】（画素部）本発明のカラーフィルタの製造
方法においては、上記光触媒含有層に対してエネルギー
をパターン照射することにより、画素部を形成する位置
を親液性領域とし、ここに上述したような方法によりイ
ンクジェット装置を用いてインクを塗布して画素部を形
成するところに特徴を有する。

【００９３】このようなインクジェット装置により形成
される画素部は、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青
（Ｂ）の３色で形成される。本発明において、画素部は
ストライプ状の画素部が好適に用いられる。また必要に
応じてこのストライプ状の画素部は、開口部以外の場
所、すなわち遮光部に該当する場所において区切られて
いてもよい。

【００９４】そして、上述したようなインクジェット装
置に用いられるインクとしては、大きく水性、油性に分
類される。本発明においてはいずれのインクであっても
用いることができる。本発明において好ましい溶剤とし
ては、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ートを主成分としたものや、インク反発性を向上させる
ためジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテー
トを主成分としたものが好適に用いられる。

【００９５】本発明で用いられる水性インクには、溶媒
として、水単独または水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒
を用いることがきる。一方、油性インクにはへッドのつ
まり等を防ぐために高沸点の溶媒をベースとしたものが
好ましく用いられる。このようなインクジェット方式の
インクに用いられる着色剤は、公知の顔料、染料が広く
用いられる。また、分散性、定着性向上のために溶媒に
可溶・不溶の樹脂類を含有させることもできる。その
他、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界
面活性剤などの界面活性剤；防腐剤；防黴剤；ｐＨ調整
剤；消泡剤；紫外線吸収剤；粘度調整剤：表面張力調整
剤などを必要に応じて添加しても良い。

【００９６】また、通常のインクジェット方式のインク
は適性粘度が低いためバインダ樹脂を多く含有できない
が、インク中の着色剤粒子を樹脂で包むかたちで造粒さ
せることで着色剤自身に定着能を持たせることができ
る。このようなインクも本発明においては用いることが
できる。さらに、所謂ホットメルトインクやＵＶ硬化性
インクを用いることもできる。

【００９７】本発明においては、中でもＵＶ硬化性イン
クを用いることが好ましい。ＵＶ硬化性インクを用いる
ことにより、インクジェット方式により着色して画素部
を形成後、ＵＶを照射することにより、素早くインクを
硬化させることができ、すぐに次の工程に送ることがで
きる。したがって、効率よくカラーフィルタを製造する
ことができるからである。

【００９８】このようなＵＶ硬化性インクは、プレポリ
マー、モノマー、光開始剤及び着色剤を主成分とするも
のである。プレポリマーとしては、ポリエステルアクリ
レート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレ
ート、ポリエーテルアクリレート、オリゴアクリレー
ト、アルキドアクリレート、ポリオールアクリレート、
シリコンアクリレート等のプレポリマーのいずれかを特
に限定することなく用いることができる。

【００９９】モノマーとしては、スチレン、酢酸ビニル
等のビニルモノマー；ｎ−ヘキシルアクリレート、フェ
ノキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマ
ー；ジエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘ
キサンジオールジアクリレート、ヒドロキシピペリン酸
エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリス
トールヘキサアクリレート等の多官能アクリルモノマー
を用いることができる。上記プレポリマー及びモノマー
は単独で用いても良いし、２種以上混含しても良い。

【０１００】光重合開始剤は、イソブチルベンゾインエ
ーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、ベンゾイン
エチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、１−フェ
ニル−ｌ，２−プロパジオン−２−オキシム、２，２−
ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ベンジル、
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシ
アセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フ
ェニルプロパン−１−オン、ベンゾフェノン、クロロチ
オキサントン、２−クロロチオキサントン、イソプロピ
ルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、塩素置
換ベンゾフェノン、ハロゲン置換アルキル−アリルケト
ン等の中から所望の硬化特性、記録特性が得られるもの
を選択して用いることができる。その他必要に応じて脂
肪族アミン、芳香族アミン等の光開始助剤；チオキサン
ソン等の光鋭感剤等を添加しても良い。

【０１０１】５．その他 本発明のカラーフィルタの製造方法においては、その他
必要に応じて種々のカラーフィルタを構成する部材を製
造する工程を有するものであってもよい。

【０１０２】（遮光部形成工程）本発明のカラーフィル
タの製造方法においては、遮光部（ブラックマトリック
ス）を形成する遮光部形成工程を有するものであっても
よい。この遮光部形成工程は、上述した画素部形成工程
より前に行われてもよいし、画素部形成工程が行われた
後に行われてもよい。

【０１０３】このような遮光部形成工程としては、例え
ばスパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００
〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この
薄膜をパターニングすることにより形成される方法であ
ってもよく、このパターニングの方法としては、スパッ
タ等の通常のパターニング方法を用いることができる。

【０１０４】また、樹脂バインダ中にカーボン微粒子、
金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有
させた遮光部を形成する方法であってもよい。用いられ
る樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルア
ルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を
１種または２種以上混合したものや、感光性樹脂、さら
にはＯ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応
性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いること
ができる。このような樹脂製遮光部の厚みとしては、
０．５〜１０μｍの範囲内で設定することができる。こ
のよう樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリ
ソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いるこ
とができる。

【０１０５】（保護層形成工程）本発明のカラーフィル
タの製造方法においては、さらに画素部上に保護層を形
成する保護層形成工程を行ってもよい。この保護層は、
カラーフィルタを平坦化するとともに、画素部、あるい
は、画素部と光触媒含有層に含有される成分の液晶層へ
の溶出を防止するために設けられるものである。

【０１０６】保護層の厚みは、使用される材料の光透過
率、カラーフィルタの表面状態等を考慮して設定するこ
とができ、例えば、０．１〜２．０μｍの範囲で設定す
ることができる。保護層は、例えば、公知の透明感光性
樹脂、二液硬化型透明樹脂等の中から、透明保護層とし
て要求される光透過率等を有するものを用いて形成する
ことができる。

【０１０７】６．カラーフィルタについて 本発明のカラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板
上に形成された光触媒含有層と、上記光触媒含有層上に
ストライプ状に形成された親液性領域上にインクを塗布
して形成される画素部とを少なくとも有するカラーフィ
ルタにおいて、上記ストライプ状の親液性領域に塗布さ
れるインクの幅がその長手方向に沿って変化するように
形成されていることを特徴とするものである。

【０１０８】このようにストライプ状の親液性領域に塗
布されるインクの幅がその長手方向に沿って変化するよ
うに形成することにより、上述したようにインクの厚み
を変化させることが可能となり、その結果画素部のイン
クの濃淡をそのストライプ方向に沿って変化させること
ができる。これにより、インクジェット装置のヘッドの
ノズルからのインクの吐出量にバラツキがあり、各スト
ライプのムラが目立つ場合であっても、このストライプ
に沿ったインクの濃淡のバラツキによりこの各ストライ
プのムラを目立たなくすることができ、最終的に得られ
るカラーフィルタの歩留まりを向上させることができ
る。

【０１０９】ここで、上記親液性領域上に塗布されるイ
ンクの幅、すなわち親液性領域における幅の変化の割合
としては、ヘッドのノズルからのインクの吐出量のバラ
ツキによる色の濃淡のバラツキと同様のバラツキとなる
ような割合とすることが好ましい。一般に、ノズル間の
インクの吐出量のバラツキは概ね５％程度とされている
ことから、本発明においては、画素部の大きさ等により
大きく異なるものではあるが、最も狭い部分を１００と
した場合に、最も幅の広い部分が、１０２〜１１０の範
囲内、特に１０４〜１０６の範囲内であることが好まし
い。

【０１１０】本発明におけるその他の構成は、上述した
説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。

【０１１１】また、本発明のカラーフィルタの他の実施
態様としては、透明基板と、上記透明基板上に形成され
た光触媒含有層と、上記光触媒含有層上にストライプ状
に形成された親液性領域上にインクを塗布して形成され
る画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおい
て、上記ストライプ状の親液性領域に塗布されたインク
が所定の間隔をおいて撥液性領域により区切られてお
り、その間隔が変化するように形成されているものを挙
げることができる。この場合も上述したように、親液性
領域を区切る撥液性領域の間隔を変化させることにより
インクが塗布されている親液性領域の面積を変化させる
ことが可能となり、これにより画素部のインクの濃淡を
ストライプに沿って変化させることが可能となり、上述
したようにカラーフィルタの歩留まりを向上させること
が可能となる。

【０１１２】この場合、親液性領域を区切る撥液性領域
は、上述したようにカラーフィルタ上もしくは対向基板
上に形成された遮光部（ブラックマトリックス）と重な
る位置に形成されるものであり、画素部となる開口部分
には通常形成されない。この場合の撥液性領域の間隔、
すなわち親液性領域の長さは、画素部の大きさにより異
なるものではあるが、上記親液性領域の幅の場合と同様
の理由により、通常最も短いものを１００とした場合
に、１０２〜１１０の範囲内、特に１０４〜１０６の範
囲内であることが好ましい。

【０１１３】この場合もその他の構成は、上述した説明
と同様であるので、ここでの説明は省略する。

【０１１４】さらに、本発明においては、上記ストライ
プ状の親液性領域に塗布されるインクの幅がその長手方
向に沿って変化するように形成され、さらに上記ストラ
イプ状に形成された親液性領域上に塗布されたインクが
所定の間隔をおいて撥液性領域により区切られており、
その間隔が変化するように形成されているもの、すなわ
ち、上述した二つのカラーフィルタが組み合わされたも
のであってもよい。

【０１１５】ここで、上記親液性領域に塗布されたイン
クの幅、長さに関しては、上記説明と同様であるのでこ
こでの説明は省略する。またその他の構成に関しても上
述したものと同様であるので、ここでの説明は省略す
る。

【０１１６】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【０１１７】

【発明の効果】本発明においては、ストライプ状の親液
性領域のストライプに沿って所定の濃淡を有するように
インクを塗布することにより、ストライプ状に形成され
た画素部の長手方向にもムラが生じることになる。した
がって、各ストライプ状の画素部間にインクジェット装
置のノズル間の吐出量の差に基づく色ムラがあった場合
でも、それを目立たなくすることが可能である。これに
より、カラーフィルタの製造に際しての歩留まりを向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット装置のヘッドがストライプ状の
親液性領域に平行に移動してカラーフィルタを製造する
方法の一例を示す概略平面図である。

【図2】本発明の一実施態様を説明するための概略平面
図である。

【図３】本発明の他の実施態様を説明するための概略平
面図である。

【符号の説明】

１…ヘッド ２…親液性領域 ３…ノズル ４…開口部

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光触媒含有層が表面に形成された透明基
   板の光触媒含有層側表面にストライプ状にエネルギーを
   パターン照射することにより、ストライプ状の親液性領
   域が形成され、この親液性領域にインクジェット装置で
   インクを塗布することにより画素部を形成する工程を少
   なくとも有するカラーフィルタの製造方法において、 前記インクジェット装置でインクを塗布する工程が、前
   記ストライプ状の親液性領域に対して平行方向に前記イ
   ンクジェット装置のヘッドが相対的に動いてインクを塗
   布する工程であり、さらにこの工程で塗布されたインク
   がストライプ状の親液性領域のストライプに沿って所定
   の濃淡を有するように塗布される工程であることを特徴
   とするカラーフィルタの製造方法。
2. 【請求項２】 前記インクをストライプ状の親液性領域
   のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布す
   る方法が、前記インクジェット装置のヘッドから吐出さ
   れるインクの量を変化させることにより行うことを特徴
   とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
3. 【請求項３】 前記インクをストライプ状の親液性領域
   のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布す
   る方法が、前記ストライプ状の親液性領域の面積を変化
   させることにより行うことを特徴とする請求項１記載の
   カラーフィルタの製造方法。
4. 【請求項４】 前記インクをストライプ状の親液性領域
   のストライプに沿って所定の濃淡を有するように塗布す
   る方法が、前記インクジェット装置のヘッドから吐出さ
   れるインクの量を変化させ、さらに前記ストライプ状の
   親液性領域の面積を変化させることにより行うことを特
   徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
5. 【請求項５】 前記インクジェット装置のヘッドから吐
   出されるインクの量を変化させる方法が、前記インクジ
   ェット装置のヘッドからのインクのドロップの数を変化
   させることにより行うことを特徴とする請求項２または
   請求項４記載のカラーフィルタの製造方法。
6. 【請求項６】 前記インクジェット装置のヘッドから吐
   出されるインクの量を変化させる方法が、インクジェッ
   ト装置のヘッドからのインクのドロップの大きさを変化
   させることにより行うことを特徴とする請求項２または
   請求項４記載のカラーフィルタの製造方法。
7. 【請求項７】 前記インクジェット装置のヘッドから吐
   出されるインクの量を変化させる方法が、さらにインク
   ジェット装置のヘッドからのインクのドロップの数を変
   化させることにより行うことを特徴とする請求項６に記
   載のカラーフィルタの製造方法。
8. 【請求項８】 前記インクジェット装置が、ピエゾ方式
   のインクジェット装置であり、前記ピエゾ方式のインク
   ジェット装置のピエゾ素子に対する電圧を変調させるこ
   とにより、ヘッドからのインクのドロップの大きさを変
   化させることを特徴とする請求項６または請求項７に記
   載のカラーフィルタの製造方法。
9. 【請求項９】 前記インクジェット装置が、一つのスト
   ライプ状の親液性領域を塗布するために、吐出するイン
   クにおけるドロップの大きさの異なる複数のヘッドを有
   するインクジェット装置であり、前記複数のヘッドから
   吐出するヘッドを選択することによりインクのドロップ
   の大きさを変化させることを特徴とする請求項６または
   請求項７に記載のカラーフィルタの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記ストライプ状の親液性領域の面積
    を変化させる方法が、前記ストライプ状の親液性領域の
    幅を変化させることにより行うことを特徴とする請求項
    ３または請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記ストライプ状の親液性領域の面積
    を変化させる方法が、前記ストライプ状の親液性領域の
    長手方向に所定の間隔をおいて親液性領域を区切る撥液
    性領域を形成し、この撥液性領域により区切られた親液
    性領域の長さを変化させることにより行うことを特徴と
    する請求項３または請求項４に記載のカラーフィルタの
    製造方法。
12. 【請求項１２】 前記ストライプ状の親液性領域の面積
    を変化させる方法が、さらに前記ストライプ状の親液性
    領域の幅も変化させることにより行うことを特徴とする
    請求項１１記載のカラーフィルタの製造方法。
13. 【請求項１３】 透明基板と、前記透明基板上に形成さ
    れた光触媒含有層と、前記光触媒含有層上にストライプ
    状に形成された親液性領域上にインクを塗布して形成さ
    れる画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおい
    て、前記ストライプ状の親液性領域に塗布されるインク
    の幅がその長手方向に沿って変化するように形成されて
    いることを特徴とするカラーフィルタ。
14. 【請求項１４】 透明基板と、前記透明基板上に形成さ
    れた光触媒含有層と、前記光触媒含有層上にストライプ
    状に形成された親液性領域上にインクを塗布して形成さ
    れる画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにおい
    て、前記ストライプ状の親液性領域に塗布されたインク
    が所定の間隔をおいて撥液性領域により区切られてお
    り、その間隔が変化するように形成されていることを特
    徴とするカラーフィルタ。
15. 【請求項１５】 透明基板と、前記透明基板上に形成さ
    れた光触媒含有層と、前記光触媒含有層上にストライプ
    状に形成された親液性領域上にインクが塗布されて形成
    された画素部とを少なくとも有するカラーフィルタにお
    いて、前記ストライプ状の親液性領域に塗布されるイン
    クの幅がその長手方向に沿って変化するように形成さ
    れ、さらに前記ストライプ状に形成された親液性領域上
    に塗布されたインクが所定の間隔をおいて撥液性領域に
    より区切られており、その間隔が変化するように形成さ
    れていることを特徴とするカラーフィルタ。