JP2005249857A - Color filter - Google Patents
Color filter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005249857A JP2005249857A JP2004056370A JP2004056370A JP2005249857A JP 2005249857 A JP2005249857 A JP 2005249857A JP 2004056370 A JP2004056370 A JP 2004056370A JP 2004056370 A JP2004056370 A JP 2004056370A JP 2005249857 A JP2005249857 A JP 2005249857A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photocatalyst
- layer
- color filter
- containing layer
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 142
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 22
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000004040 coloring Methods 0.000 abstract description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 234
- 238000000034 method Methods 0.000 description 51
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 33
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 27
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 18
- 230000008859 change Effects 0.000 description 17
- 230000009471 action Effects 0.000 description 16
- 239000010408 film Substances 0.000 description 16
- 239000002585 base Substances 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 13
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 11
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 10
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 10
- -1 phenyl halide Chemical class 0.000 description 10
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 10
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 5
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 3
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 2-methoxyethyl acetate Chemical compound COCCOC(C)=O XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Natural products CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 101100422634 Postia placenta (strain ATCC 44394 / Madison 698-R) STS-02 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 125000004965 chloroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 125000004966 cyanoalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- ARYZCSRUUPFYMY-UHFFFAOYSA-N methoxysilane Chemical compound CO[SiH3] ARYZCSRUUPFYMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001420 photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007447 staining method Methods 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TUQLLQQWSNWKCF-UHFFFAOYSA-N trimethoxymethylsilane Chemical compound COC([SiH3])(OC)OC TUQLLQQWSNWKCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten trioxide Chemical compound O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、着色層をインクジェット方式で着色することにより得られる、カラー液晶ディスプレイに好適なカラーフィルタに関するものである。 The present invention relates to a color filter suitable for a color liquid crystal display, which is obtained by coloring a colored layer by an inkjet method.
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。 In recent years, with the development of personal computers, especially portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, particularly color liquid crystal displays, has been increasing. However, since this color liquid crystal display is expensive, there is an increasing demand for cost reduction, and in particular, there is a high demand for cost reduction for a color filter having a high specific gravity.
このようなカラーフィルタにおいては、通常赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３原色の着色パターンを備え、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれの画素に対応する電極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶がシャッタとして作動し、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われるものである。 In such a color filter, it is usually provided with coloring patterns of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), and electrodes corresponding to the respective pixels of R, G, and B are turned on, By turning it off, the liquid crystal operates as a shutter, and light passes through each of the R, G, and B pixels, and color display is performed.
従来より行われているカラーフィルタの製造方法としては、例えば染色法が挙げられる。この染色法は、まずガラス基板上に染色用の材料である水溶性の高分子材料を形成し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る。これを３回繰り返すことによりＲ、Ｇ、およびＢのカラーフィルタ層を形成する。 As a conventional method for producing a color filter, for example, a staining method can be mentioned. In this dyeing method, first, a water-soluble polymer material, which is a dyeing material, is formed on a glass substrate, patterned into a desired shape by a photolithography process, and then the obtained pattern is immersed in a dyeing bath. To get a colored pattern. By repeating this three times, R, G, and B color filter layers are formed.
また、他の方法としては顔料分散法がある。この方法は、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得る。さらにこの工程を３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、およびＢのカラーフィルタ層を形成する。
さらに他の方法としては、電着法や、熱硬化樹脂に顔料を分散させてＲ、Ｇ、およびＢの３回印刷を行った後、樹脂を熱硬化させる方法等を挙げることができる。しかしながら、いずれの方法も、Ｒ、Ｇ、およびＢの３色を着色するために、同一の工程を３回繰り返す必要があり、コスト高になるという問題や、工程を繰り返すため歩留まりが低下するという問題がある。
Another method is a pigment dispersion method. In this method, a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is first formed on a substrate, and this is patterned to obtain a monochromatic pattern. Further, this process is repeated three times to form R, G, and B color filter layers.
Still other methods include an electrodeposition method, a method in which a pigment is dispersed in a thermosetting resin, R, G, and B are printed three times, and then the resin is thermoset. However, in any method, it is necessary to repeat the same process three times in order to color the three colors of R, G, and B, and there is a problem that the cost is high, and the yield decreases because the process is repeated. There's a problem.
そこで、基材上に、光触媒と、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により特性が変化する材料とを含有する特性変化パターン形成用塗工液を用いて光触媒含有層を形成し、パターン状に露光することにより、特性が変化したパターンを形成し、着色層を形成するカラーフィルタの製造方法等が本発明者等において検討されてきた（特許文献１）。この方法によれば、上記光触媒含有層の特性を利用して、容易に着色層を形成することを可能とすることができる。 Therefore, a photocatalyst-containing layer is formed on the base material using a coating solution for property change pattern formation containing a photocatalyst and a material whose properties change due to the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation, and is exposed in a pattern. Thus, the inventors have studied a method for manufacturing a color filter that forms a pattern with changed characteristics and forms a colored layer (Patent Document 1). According to this method, it is possible to easily form a colored layer using the characteristics of the photocatalyst-containing layer.
ここで、一般的なカラーフィルタは、上記着色層上に透明電極としてＩＴＯ層が形成されることとなるが、着色層は有機物であり、ＩＴＯ層は無機物であるため、両者の接着性が低い。また、隣接する着色層間に形成される遮光部が、樹脂製遮光部である場合には、着色層間に露出した遮光部の一部とＩＴＯ層との接着性も低いといえる。したがってこの場合、着色層が形成されている領域において、ＩＴＯ層の接着点がない、もしくは接着点が少ないため、形成されたＩＴＯ層の接着性が悪く、カラーフィルタが大面積になればなるほど、ＩＴＯ層が剥離しやすい等の可能性があった。 Here, in a general color filter, an ITO layer is formed as a transparent electrode on the colored layer. However, since the colored layer is an organic material and the ITO layer is an inorganic material, the adhesion between the two is low. . Moreover, when the light shielding part formed between adjacent colored layers is a resin light shielding part, it can be said that the adhesiveness between a part of the light shielding part exposed between the colored layers and the ITO layer is low. Therefore, in this case, in the region where the colored layer is formed, because there is no adhesion point of the ITO layer or there are few adhesion points, the adhesiveness of the formed ITO layer is worse, and the larger the color filter, There was a possibility that the ITO layer easily peeled off.
そこで、着色層上に形成されるＩＴＯ層の密着性が高い、高品質なカラーフィルタの提供が望まれている。 Therefore, it is desired to provide a high-quality color filter in which the ITO layer formed on the colored layer has high adhesion.
本発明は、基材と、上記基材上に形成された遮光部と、上記基材および上記遮光部を覆うように形成され、光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層と、上記光触媒含有層上に形成された少なくとも２つ以上の着色層と、上記着色層を覆うように形成されたＩＴＯ層とを有するカラーフィルタであって、
隣接する２つの上記着色層間に間隙を有することを特徴とするカラーフィルタを提供する。
The present invention includes a base material, a light shielding part formed on the base material, a photocatalyst containing layer formed to cover the base material and the light shielding part, and containing a photocatalyst and an organopolysiloxane, and the photocatalyst containing A color filter having at least two or more colored layers formed on the layer and an ITO layer formed so as to cover the colored layers,
Provided is a color filter having a gap between two adjacent colored layers.
本発明によれば、上記光触媒含有層が遮光部を覆うように形成されており、隣接する着色層が間隙を有するように形成されていることから、着色層上に形成されたＩＴＯ層と光触媒含有層とが、隣接する着色層間で接触することとなる。これにより、無機物である光触媒が含有されている光触媒含有層と、無機物であるＩＴＯ層とが接着することが可能となり、カラーフィルタにおけるＩＴＯ層の接着性が高いものとすることができるのである。 According to the present invention, the photocatalyst-containing layer is formed so as to cover the light-shielding portion, and the adjacent colored layer is formed so as to have a gap, so that the ITO layer formed on the colored layer and the photocatalyst are formed. A containing layer will contact between adjacent coloring layers. As a result, the photocatalyst-containing layer containing the inorganic photocatalyst can be adhered to the inorganic ITO layer, and the adhesiveness of the ITO layer in the color filter can be made high.
また本発明においては、上記光触媒含有層が、光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有していることから、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の濡れ性が変化するものとすることができる。したがって、カラーフィルタを製造する際、着色層を形成する領域のみにエネルギーを照射することによって、この領域の濡れ性が変化したものとすることができ、この濡れ性の差を利用して、容易にインクジェット法等によって着色層が形成されたものとすることができるのである。 In the present invention, since the photocatalyst-containing layer contains a photocatalyst and an organopolysiloxane, the wettability of the surface can be changed by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation. Therefore, when manufacturing a color filter, the wettability of this region can be changed by irradiating energy only to the region where the colored layer is formed. In addition, a colored layer can be formed by an inkjet method or the like.
上記発明においては、上記遮光部が、少なくとも遮光材料および樹脂バインダを含有するものであってもよい。本発明によれば、上記遮光部が樹脂製遮光部であっても、この樹脂製遮光部上に無機物である光触媒が含有されている光触媒含有層が積層されるため、ＩＴＯ層の接着性を向上させることができ、高品質なカラーフィルタとすることができるからである。 In the said invention, the said light-shielding part may contain a light-shielding material and a resin binder at least. According to the present invention, even if the light shielding part is a resin light shielding part, the photocatalyst-containing layer containing the inorganic photocatalyst is laminated on the resin light shielding part. This is because the color filter can be improved and a high-quality color filter can be obtained.
上記発明においては、上記間隙が上記遮光部上に位置しているものとすることができる。これにより、遮光部上に形成されている光触媒含有層とＩＴＯ層との接着性を良好なものとすることができる。 In the said invention, the said gap | interval shall be located on the said light-shielding part. Thereby, the adhesiveness of the photocatalyst containing layer and ITO layer currently formed on the light-shielding part can be made favorable.
本発明によれば、カラーフィルタにおけるＩＴＯ層の接着性が高いものとすることができる。また、上記光触媒含有層のエネルギー照射に伴う光触媒の作用による濡れ性の変化を利用して、容易にインクジェット法等によって着色層が形成されたものとすることができる、という効果を奏する。 According to the present invention, the adhesiveness of the ITO layer in the color filter can be made high. In addition, there is an effect that the colored layer can be easily formed by an ink jet method or the like by utilizing the change in wettability due to the action of the photocatalyst accompanying the energy irradiation of the photocatalyst-containing layer.
本発明は、着色層をインクジェット方式で着色することにより得られるカラー液晶ディスプレイに好適なカラーフィルタおよびその製造方法に関するものである。本発明のカラーフィルタは、基材と、上記基材上に形成された遮光部と、上記基材および上記遮光部を覆うように形成され、光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する光触媒含有層と、上記光触媒含有層上に形成された少なくとも２つ以上の着色層と、上記着色層を覆うように形成されたＩＴＯ層とを有するカラーフィルタであって、
隣接する２つの上記着色層間に間隙を有することを特徴とするものである。
The present invention relates to a color filter suitable for a color liquid crystal display obtained by coloring a colored layer by an inkjet method and a method for producing the same. The color filter of the present invention includes a base material, a light shielding part formed on the base material, a photocatalyst containing layer formed to cover the base material and the light shielding part, and containing a photocatalyst and an organopolysiloxane, A color filter having at least two or more colored layers formed on the photocatalyst-containing layer and an ITO layer formed so as to cover the colored layer,
A gap is provided between two adjacent colored layers.
本発明のカラーフィルタは、例えば図１に示すように、基材１と、その基材１上に形成された遮光部２と、その遮光部２上を覆うように形成された光触媒含有層３と、光触媒含有層３上に形成された着色層４と、その着色層４上に形成されたＩＴＯ層５とを有するものであって、隣接する着色層４間に間隙ａを有するものである。
For example, as shown in FIG. 1, the color filter of the present invention includes a
本発明によれば、隣接する着色層間に間隙が形成されていることから、この隣接する着色層間では、着色層の下に設けられている光触媒含有層と、着色層上に形成されているＩＴＯ層とが接触して形成されることとなる。この際、光触媒含有層には、無機材料、すなわち光触媒が含有されていることから、その光触媒含有層と、無機材料からなるＩＴＯ層との密着性が高いものとすることができる。したがって、カラーフィルタの着色層が形成されている領域においても、ＩＴＯ層が接着点を有するものとすることができ、カラーフィルタにおいて、ＩＴＯ層が剥離等すること等のない、高品質なカラーフィルタとすることができるのである。 According to the present invention, since a gap is formed between the adjacent colored layers, the photocatalyst-containing layer provided below the colored layer and the ITO formed on the colored layer are disposed between the adjacent colored layers. It will be formed in contact with the layer. At this time, since the photocatalyst containing layer contains an inorganic material, that is, a photocatalyst, the adhesiveness between the photocatalyst containing layer and the ITO layer made of the inorganic material can be made high. Therefore, the ITO layer can have an adhesion point even in the region where the color layer of the color filter is formed, and the color filter is a high-quality color filter in which the ITO layer does not peel off. It can be.
また、本発明においては、光触媒含有層中にオルガノポリシロキサンが含有されていることから、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の濡れ性が変化するものとすることができ、この濡れ性の差を利用して、容易に着色層がインクジェット法等によって形成されたものとすることができる。このような光触媒の作用機構は、必ずしも明確なものではないが、光の照射によって生成したラジカルが、近傍の化合物との直接反応、あるいは、酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有機物の化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。本発明においては、このラジカルや活性酸素種が光触媒含有層内のオルガノポリシロキサンに作用を及ぼし、その表面の濡れ性を変化させるものであると考えられる。
以下、本発明のカラーフィルタの各構成ごとに詳しく説明する。
In the present invention, since the organopolysiloxane is contained in the photocatalyst-containing layer, the wettability of the surface can be changed by the action of the photocatalyst accompanying the energy irradiation. The colored layer can be easily formed by an ink jet method or the like. The mechanism of action of such a photocatalyst is not necessarily clear, but radicals generated by light irradiation are reacted directly with nearby compounds, or by active oxygen species generated in the presence of oxygen and water, It is thought to change the chemical structure of organic matter. In the present invention, it is considered that these radicals and active oxygen species act on the organopolysiloxane in the photocatalyst containing layer to change the wettability of the surface.
Hereinafter, each configuration of the color filter of the present invention will be described in detail.
１．光触媒含有層
まず、本発明に用いられる光触媒含有層について説明する。本発明に用いられる光触媒含有層は、光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有するものであり、また後述する基材および遮光部を覆うように形成され、基材およびＩＴＯ層とそれぞれ接着性が良好なものであれば特に限定されるものではない。通常、光触媒含有層中においては、光触媒微粒子がオルガノポリシロキサンにより一部または全部被覆されたものの混合物の状態で形成されており、光触媒微粒子が部分的に表面に露出することとなる。
1. Photocatalyst containing layer First, the photocatalyst containing layer used for this invention is demonstrated. The photocatalyst-containing layer used in the present invention contains a photocatalyst and an organopolysiloxane, and is formed so as to cover the base material and the light-shielding portion described later, and has good adhesion to the base material and the ITO layer, respectively. If it is, it will not specifically limit. Usually, in the photocatalyst-containing layer, the photocatalyst fine particles are formed in a mixture of a part or all of the photocatalyst fine particles coated with organopolysiloxane, and the photocatalyst fine particles are partially exposed on the surface.
ここで上記光触媒含有層には、オルガノポリシロキサンが含有されていることから、エネルギー照射された際に、光触媒の作用によって表面の濡れ性を変化させることができ、エネルギー照射された領域を親液性領域、エネルギー照射されていない領域を撥液性領域とすることができる。 Here, since the photocatalyst-containing layer contains an organopolysiloxane, the wettability of the surface can be changed by the action of the photocatalyst when irradiated with energy. The water-repellent region and the region not irradiated with energy can be used as the liquid repellent region.
本発明においては、エネルギー照射されていない部分、すなわち撥液性領域においては、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が、１０°以上、中でも表面張力３０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上、特に表面張力２０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上であることが好ましい。これは、エネルギー照射されていない部分が、撥液性が要求される部分であることから、上記液体との接触角が小さい場合は、撥液性が十分でなく、例えば後述する着色層を形成する着色層形成用塗工液をインクジェット方式等により塗布し、硬化させて形成する場合等に、撥液性領域にも着色層形成用塗工液が付着する可能性があることから、高精細に着色層を形成することが困難となるからである。 In the present invention, the contact angle with a liquid having a surface tension of 30 mN / m is 10 ° or more in a contact angle with a liquid with a surface tension of 30 mN / m in a portion not irradiated with energy, that is, a liquid repellent region. In particular, the contact angle with a liquid having a surface tension of 20 mN / m is preferably 10 ° or more. This is because the part that is not irradiated with energy is a part that requires liquid repellency, so when the contact angle with the liquid is small, the liquid repellency is not sufficient. For example, a colored layer described later is formed. When the colored layer forming coating liquid is applied by an inkjet method and cured, the colored layer forming coating liquid may adhere to the liquid-repellent region. This is because it becomes difficult to form a colored layer.
また、上記光触媒含有層は、エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域においては、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９°未満、好ましくは表面張力５０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下、特に表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下となるような層であることが好ましい。エネルギー照射された部分、すなわち親液性領域における液体との接触角が高い場合は、例えば着色層を形成する着色層形成用塗工液を、親液性領域においてもはじいてしまう可能性があり、例えばインクジェット法により着色層形成用塗工液を塗布した際等に、着色層形成用塗工液が十分に塗れ広がらず、着色層を形成することが難しくなる可能性があるからである。 The photocatalyst-containing layer has a contact angle with a liquid of 40 mN / m of less than 9 °, preferably a liquid with a surface tension of 50 mN / m, in a portion irradiated with energy, that is, a lyophilic region. The layer is preferably such that the contact angle with a liquid having a surface tension of 10 ° or less, particularly 60 mN / m, is 10 ° or less. When the contact angle with the liquid in the energy irradiated part, that is, the lyophilic region is high, for example, the colored layer forming coating liquid for forming the colored layer may be repelled in the lyophilic region. This is because, for example, when the coating liquid for forming a colored layer is applied by an ink jet method, the coating liquid for forming a colored layer is not sufficiently spread and spread, and it may be difficult to form a colored layer.
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。 In addition, the contact angle with the liquid here is measured using a contact angle measuring instrument (Kyowa Interface Science Co., Ltd. CA-Z type) with a liquid having various surface tensions (from the microsyringe to the liquid. 30 seconds after dropping), and the result was obtained or the result was graphed. In this measurement, as a liquid having various surface tensions, a wetting index standard solution manufactured by Pure Chemical Co., Ltd. was used.
本発明に用いられる光触媒含有層は、この光触媒含有層中にフッ素が含有され、さらにこの光触媒含有層表面のフッ素含有量が、光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するように上記光触媒含有層が形成されていてもよく、またエネルギー照射による光触媒の作用により分解され、これにより光触媒含有層上の濡れ性を変化させることができる分解物質を含むように形成されていてもよい。 The photocatalyst-containing layer used in the present invention contains fluorine in the photocatalyst-containing layer, and when the fluorine content on the surface of the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy to the photocatalyst-containing layer, The photocatalyst-containing layer may be formed so as to be lower than that before energy irradiation, and is decomposed by the action of the photocatalyst by energy irradiation, thereby changing the wettability on the photocatalyst-containing layer. You may form so that a substance may be included.
以下、このような光触媒含有層を構成する、光触媒、オルガノポリシロキサン、およびその他の成分について説明する。 Hereinafter, the photocatalyst, organopolysiloxane, and other components constituting such a photocatalyst-containing layer will be described.
ａ．光触媒
まず、本発明に用いられる光触媒について説明する。本発明に用いられる光触媒としては、光半導体として知られる例えば二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、および酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を挙げることができ、これらから選択して１種または２種以上を混合して用いることができる。
a. Photocatalyst First, the photocatalyst used in the present invention will be described. Examples of the photocatalyst used in the present invention include titanium dioxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), which are known as photo semiconductors. Bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) can be mentioned, and one or a mixture of two or more selected from these can be used.
本発明においては、特に二酸化チタンが、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性もなく、入手も容易であることから好適に使用される。二酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型の二酸化チタンが好ましい。アナターゼ型二酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にある。 In the present invention, titanium dioxide is particularly preferably used because it has a high band gap energy, is chemically stable, has no toxicity, and is easily available. Titanium dioxide includes an anatase type and a rutile type, and both can be used in the present invention, but anatase type titanium dioxide is preferred. Anatase type titanium dioxide has an excitation wavelength of 380 nm or less.
このようなアナターゼ型二酸化チタンとしては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））等を挙げることができる。 Examples of such anatase type titanium dioxide include hydrochloric acid peptizer type anatase type titania sol (STS-02 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. (average particle size 7 nm), ST-K01 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), nitric acid solution An anatase type titania sol (TA-15 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. (average particle size 12 nm)) and the like can be mentioned.
また光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径が５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。 The smaller the particle size of the photocatalyst, the more effective the photocatalytic reaction occurs. The average particle size is preferably 50 nm or less, and it is particularly preferable to use a photocatalyst of 20 nm or less.
本発明に用いられる光触媒含有層中の光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。これにより、後述するＩＴＯ層と接着性を良好なものとすることができるからである。 The content of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer used in the present invention can be set in the range of 5 to 60% by weight, preferably 20 to 40% by weight. This is because the adhesiveness to the ITO layer described later can be improved.
ｂ．オルガノポリシロキサン
次に、本発明に用いられるオルガノポリシロキサンについて説明する。本発明に用いられるオルガノポリシロキサンは、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、光触媒含有層表面の濡れ性を変化させることが可能なものであれば、特に限定されるものではなく、特に主骨格が上記の光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものであって、光触媒の作用により分解されるような有機置換基を有するものが好ましい。具体的には、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
b. Organopolysiloxane Next, the organopolysiloxane used in the present invention will be described. The organopolysiloxane used in the present invention is not particularly limited as long as it can change the wettability of the surface of the photocatalyst-containing layer by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation. Those having a high binding energy that is not decomposed by photoexcitation of the photocatalyst and having an organic substituent that is decomposed by the action of the photocatalyst are preferable. Specifically, (1) an organopolysiloxane that exerts a high strength by hydrolyzing and polycondensing chloro or alkoxysilane by sol-gel reaction or the like, and (2) a reactive silicone excellent in water repellency and oil repellency. Cross-linked organopolysiloxanes can be mentioned.
上記の（１）の場合、一般式：
ＹｎＳｉＸ（４−ｎ）
（ここで、Ｙはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基、クロロアルキル基、イソシアネート基、もしくはエポキシ基、またはこれらを含む有機基であり、Ｘはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）
で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。なお、ここでＸで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。また、Ｙで示される有機基全体の炭素数は１〜２０の範囲内、中でも５〜１０の範囲内であることが好ましい。
In the case of (1) above, the general formula:
Y n SiX (4-n)
(Where Y is an alkyl group, fluoroalkyl group, vinyl group, amino group, phenyl group, chloroalkyl group, isocyanate group, or epoxy group, or an organic group containing these, and X is an alkoxyl group, acetyl group, or Represents halogen, n is an integer from 0 to 3)
It is preferable that it is the organopolysiloxane which is a 1 type, or 2 or more types of hydrolysis condensate or cohydrolysis condensate of the silicon compound shown by these. Here, the alkoxy group represented by X is preferably a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group. Moreover, it is preferable that the carbon number of the whole organic group shown by Y exists in the range of 1-20, especially in the range of 5-10.
これにより、上記光触媒含有層を形成した際に、オルガノポリシロキサンを構成するＹにより表面を撥液性とすることができ、またエネルギー照射に伴う光触媒の作用により、そのＹが分解等されることによって、親液性とすることが可能となるからである。 Thus, when the photocatalyst-containing layer is formed, the surface can be made liquid-repellent by Y constituting the organopolysiloxane, and the Y is decomposed by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation. This is because it can be made lyophilic.
また、特に上記オルガノポリシロキサンを構成するＹがフルオロアルキル基であるオルガノポリシロキサンを用いた場合には、エネルギー照射前の光触媒含有層を、特に撥液性の高いものとすることができることから、高い撥液性が要求される場合等には、これらのフルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンを用いることが好ましい。このようなオルガノポリシロキサンとして、具体的には、下記のフルオロアルキルシランの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られたものを使用することができる。
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ ＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ ＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）５（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）７（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）Ｃ２Ｈ４ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３ 。
In particular, when an organopolysiloxane in which Y constituting the organopolysiloxane is a fluoroalkyl group is used, the photocatalyst-containing layer before energy irradiation can be made particularly high in liquid repellency. When high liquid repellency is required, it is preferable to use an organopolysiloxane having these fluoroalkyl groups. Specific examples of such organopolysiloxanes include one or more of the following hydroalkyl silanes, co-hydrolysis condensates, and are generally known as fluorine-based silane coupling agents. Can be used.
CF 3 (CF 2) 3 CH 2
CF 3 (CF 2) 5 CH 2
CF 3 (CF 2) 7 CH 2
CF 3 (CF 2) 9 CH 2
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ;
(CF 3) 2 CF (CF 2) 6
(CF 3) 2 CF (CF 2) 8
CF 3 (C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 3 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 5 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 7 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 3 CH 2
CF 3 (CF 2) 5 CH 2
CF 3 (CF 2) 7 CH 2
CF 3 (CF 2) 9 CH 2
(CF 3) 2 CF (CF 2) 4
(CF 3) 2 CF (CF 2) 6
(CF 3) 2 CF (CF 2) 8
CF 3 (C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 3 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 5 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 7 ( C 6 H 4) C 2
CF 3 (CF 2) 3 CH 2
CF 3 (CF 2) 5 CH 2
CF 3 (CF 2) 7 CH 2
CF 3 (CF 2) 9 CH 2
CF 3 (CF 2) 7 SO 2 N (C 2 H 5) C 2
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。 Examples of the reactive silicone (2) include compounds having a skeleton represented by the following general formula.
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。 However, n is an integer of 2 or more, R 1, R 2 are each a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl, aryl or cyanoalkyl group, the total molar ratio of 40% or less Vinyl, phenyl and phenyl halide. Further, those in which R 1 and R 2 are methyl groups are preferable because the surface energy becomes the smallest, and the methyl groups are preferably 60% or more by molar ratio. In addition, the chain end or side chain has at least one reactive group such as a hydroxyl group in the molecular chain.
上記オルガノポリシロキサンは、光触媒含有層中に、５重量％〜９０重量％、中でも３０重量％〜６０重量％程度含有されることが好ましい。 The organopolysiloxane is preferably contained in the photocatalyst-containing layer in an amount of 5 to 90% by weight, especially about 30 to 60% by weight.
ｃ．その他の物質
また、本発明に用いられる光触媒含有層中には、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしない安定なオルガノシリコン化合物をバインダに混合してもよい。またさらに、バインダとして、主骨格が上記光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有する、有機置換基を有しない、もしくは有機置換基を有するポリシロキサンを挙げることができ、具体的にはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等を加水分解、重縮合したものを含有させてもよい。
c. Other Substances In the photocatalyst-containing layer used in the present invention, a stable organosilicon compound that does not undergo a crosslinking reaction, such as dimethylpolysiloxane, may be mixed with a binder together with the organopolysiloxane. Furthermore, examples of the binder include polysiloxanes having a high binding energy that does not cause the main skeleton to be decomposed by photoexcitation of the photocatalyst, or that do not have an organic substituent, or have an organic substituent. You may contain what hydrolyzed and polycondensed methoxysilane, tetraethoxysilane, etc.
またさらに、上記オルガノポリシロキサンの濡れ性を変化させる機能を補助するため等に、エネルギー照射に伴い、分解される分解物質を含有させてもよい。このような分解物質としては、光触媒の作用により分解し、かつ分解されることにより光触媒含有層表面の濡れ性を変化させる機能を有する界面活性剤を挙げることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫＯＬ ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができ、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。 Furthermore, in order to assist the function of changing the wettability of the organopolysiloxane, a decomposition substance that is decomposed by energy irradiation may be included. Examples of such a decomposing substance include a surfactant having a function of decomposing by the action of a photocatalyst and changing the wettability of the photocatalyst-containing layer surface by decomposing. Specifically, hydrocarbons such as NIKKOL BL, BC, BO, BB series manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd., ZONYL FSN, FSO manufactured by DuPont, Surflon S-141, 145 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., Dainippon Megafac F-141, 144 manufactured by Ink Chemical Industry Co., Ltd., Footgent F-200, F251 manufactured by Neos Co., Ltd., Unidyne DS-401, 402 manufactured by Daikin Industries, Ltd., Fluorard FC-170 manufactured by 3M Co., Ltd. Fluorine-based or silicone-based nonionic surfactants such as 176, and cationic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants can also be used.
また、界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ナイロン、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を挙げることができる。 Besides surfactants, polyvinyl alcohol, unsaturated polyester, acrylic resin, polyethylene, diallyl phthalate, ethylene propylene diene monomer, epoxy resin, phenol resin, polyurethane, melamine resin, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyamide, polyimide Styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, polypropylene, polybutylene, polystyrene, polyvinyl acetate, nylon, polyester, polybutadiene, polybenzimidazole, polyacrylonitrile, epichlorohydrin, polysulfide, polyisoprene, oligomers, polymers, and the like.
ｄ．フッ素の含有
また、本発明においては、光触媒含有層がフッ素を含有し、さらにこの光触媒含有層表面のフッ素含有量が、光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するように上記光触媒含有層が形成されていることが好ましい。これにより、エネルギーをパターン照射することにより、後述するように容易にフッ素の含有量の少ない部分からなるパターンを形成することができる。ここで、フッ素は極めて低い表面エネルギーを有するものであり、このためフッ素を多く含有する物質の表面は、臨界表面張力がより小さくなる。したがって、フッ素の含有量の多い部分の表面の臨界表面張力に比較してフッ素の含有量の少ない部分の臨界表面張力は大きくなる。これはすなわち、フッ素含有量の少ない部分はフッ素含有量の多い部分に比較して親液性領域となっていることを意味する。よって、周囲の表面に比較してフッ素含有量の少ない部分からなるパターンを形成することは、撥液性域内に親液性領域のパターンを形成することとなる。
d. In addition, in the present invention, when the photocatalyst containing layer contains fluorine, and the fluorine content on the surface of the photocatalyst containing layer is irradiated with energy to the photocatalyst containing layer, the photocatalyst containing layer is irradiated with energy by the action of the photocatalyst. It is preferable that the photocatalyst-containing layer is formed so as to be lower than before. Thereby, the pattern which consists of a part with little content of fluorine can be easily formed by irradiating energy with a pattern so that it may mention later. Here, fluorine has an extremely low surface energy. Therefore, the surface of a substance containing a large amount of fluorine has a smaller critical surface tension. Therefore, the critical surface tension of the portion having a small fluorine content is larger than the critical surface tension of the surface of the portion having a large fluorine content. This means that the portion with a low fluorine content is a lyophilic region compared to the portion with a high fluorine content. Therefore, forming a pattern composed of a portion having a lower fluorine content than the surrounding surface forms a pattern of a lyophilic region in the liquid repellent region.
したがって、このような光触媒含有層を用いた場合は、エネルギーをパターン照射することにより、撥液性領域内に親液性領域のパターンを容易に形成することができるので、例えばインクジェット法等により、着色層形成用塗工液を塗布した場合に、高精細な着色層を形成することが可能となるからである。 Therefore, when such a photocatalyst-containing layer is used, the pattern of the lyophilic region can be easily formed in the liquid-repellent region by irradiating the pattern with energy. This is because a high-definition colored layer can be formed when the colored layer forming coating solution is applied.
上述したような、フッ素を含む光触媒含有層中に含まれるフッ素の含有量としては、エネルギーが照射されて形成されたフッ素含有量が低い親液性領域におけるフッ素含有量が、エネルギー照射されていない部分のフッ素含有量を１００とした場合に１０以下、好ましくは５以下、特に好ましくは１以下である。 As described above, the fluorine content contained in the photocatalyst containing layer containing fluorine is not irradiated with energy in the lyophilic region having a low fluorine content formed by energy irradiation. When the fluorine content of the part is 100, it is 10 or less, preferably 5 or less, particularly preferably 1 or less.
このような範囲内とすることにより、エネルギー照射部分と未照射部分との親液性に大きな違いを生じさせることができる。したがって、このような光触媒含有層に、例えば着色層形成用塗工液を付着させることにより、フッ素含有量が低下した親液性領域のみに正確に着色層を形成することが可能となり、精度の良いカラーフィルタを得ることができるからである。なお、この低下率は重量を基準としたものである。 By setting it within such a range, it is possible to make a large difference in lyophilicity between the energy-irradiated portion and the unirradiated portion. Therefore, for example, by attaching a coating liquid for forming a colored layer to such a photocatalyst-containing layer, it becomes possible to accurately form a colored layer only in a lyophilic region having a reduced fluorine content. This is because a good color filter can be obtained. This rate of decrease is based on weight.
このような光触媒含有層中のフッ素含有量の測定は、一般的に行われている種々の方法を用いることが可能であり、例えばＸ線光電子分光法（X-ray Photoelectron Spectroscopy, ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)とも称される。）、蛍光Ｘ線分析法、質量分析法等の定量的に表面のフッ素の量を測定できる方法であれば特に限定されるものではない。 For the measurement of the fluorine content in the photocatalyst-containing layer, various commonly used methods can be used. For example, X-ray photoelectron spectroscopy (ES-ray photoelectron spectroscopy, ESCA) for Chemical Analysis)), and any method that can quantitatively measure the amount of fluorine on the surface, such as X-ray fluorescence analysis and mass spectrometry, is not particularly limited.
また、本発明においては、光触媒として上述したように二酸化チタンが好適に用いられるが、このように二酸化チタンを用いた場合の、光触媒含有層中に含まれるフッ素の含有量としては、Ｘ線光電子分光法で分析して定量化すると、チタン（Ｔｉ）元素を１００とした場合に、フッ素（Ｆ）元素が５００以上、このましくは８００以上、特に好ましくは１２００以上となる比率でフッ素（Ｆ）元素が光触媒含有層表面に含まれていることが好ましい。 In the present invention, as described above, titanium dioxide is preferably used as the photocatalyst. When titanium dioxide is used in this way, the fluorine content contained in the photocatalyst-containing layer is X-ray photoelectron. When analyzed and quantified by spectroscopy, when the titanium (Ti) element is defined as 100, the fluorine (F) element is in a ratio of 500 or more, preferably 800 or more, particularly preferably 1200 or more. It is preferable that the element is contained on the surface of the photocatalyst containing layer.
フッ素（Ｆ）が光触媒含有層にこの程度含まれることにより、光触媒含有層上における臨界表面張力を十分低くすることが可能となることから表面における撥液性を確保でき、これによりエネルギーをパターン照射してフッ素含有量を減少させたパターン部分における表面の親液性領域との濡れ性の差異を大きくすることができ、最終的に得られるカラーフィルタの精度を向上させることができるからである。 Fluorine (F) is included in the photocatalyst-containing layer to such an extent that the critical surface tension on the photocatalyst-containing layer can be sufficiently lowered, so that the liquid repellency on the surface can be secured, thereby irradiating the pattern with energy. This is because the difference in wettability with the lyophilic region on the surface of the pattern portion where the fluorine content is reduced can be increased, and the accuracy of the color filter finally obtained can be improved.
さらに、このようなカラーフィルタにおいては、エネルギーをパターン照射して形成される親液領域におけるフッ素含有量が、チタン（Ｔｉ）元素を１００とした場合にフッ素（Ｆ）元素が５０以下、好ましくは２０以下、特に好ましくは１０以下となる比率で含まれていることが好ましい。 Further, in such a color filter, the fluorine content in the lyophilic region formed by pattern irradiation with energy is 50 or less when the titanium (Ti) element is 100, preferably It is preferably contained in a ratio of 20 or less, particularly preferably 10 or less.
光触媒含有層中のフッ素の含有率をこの程度低減することができれば、カラーフィルタを形成するためには十分な親液性を得ることができ、上記エネルギーが未照射である部分の撥液性との濡れ性の差異により、カラーフィルタを精度良く形成することが可能となり、利用価値の高いカラーフィルタを得ることができる。 If the fluorine content in the photocatalyst-containing layer can be reduced to this extent, sufficient lyophilicity can be obtained for forming a color filter, and the liquid repellency of the portion where the energy is not irradiated can be obtained. Due to the difference in wettability, the color filter can be formed with high accuracy, and a color filter with high utility value can be obtained.
ｅ．光触媒含有層の形成方法
上述したような光触媒含有層の形成方法としては、上記光触媒とオルガノポリシロキサンとを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を基材上に塗布することにより形成することができる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより、光触媒含有層を形成することができる。この際、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内とされることが好ましい。上記範囲より薄い場合には、光触媒含有層の表面の濡れ性変化や、ＩＴＯ層との密着性を向上させる等の機能性が低くなることから好ましくなく、また上記範囲より厚い場合には、後述する遮光部と着色層との間の距離が離れるため、カラーフィルタを液晶表示装置に用いた場合、バックライトの光漏れ等の問題が生じる可能性があるため、好ましくないといえる。
e. Method for Forming Photocatalyst-Containing Layer As a method for forming the photocatalyst-containing layer as described above, a coating solution is prepared by dispersing the photocatalyst and organopolysiloxane in a solvent together with other additives as necessary. It can form by apply | coating a liquid on a base material. As the solvent to be used, alcohol-based organic solvents such as ethanol and isopropanol are preferable. The application can be performed by a known application method such as spin coating, spray coating, dip coating, roll coating, or bead coating. When an ultraviolet curable component is contained as a binder, the photocatalyst-containing layer can be formed by performing a curing treatment by irradiating ultraviolet rays. At this time, the thickness of the photocatalyst-containing layer is preferably in the range of 0.05 to 10 μm. If it is thinner than the above range, the wettability change of the surface of the photocatalyst-containing layer is not preferable because the functionality such as improving the adhesion with the ITO layer is lowered. Since the distance between the light shielding portion and the colored layer is increased, problems such as backlight light leakage may occur when the color filter is used in a liquid crystal display device.
ｆ．光触媒含有層上に濡れ性変化パターンを形成する方法
次に、上記光触媒含有層にエネルギーを照射して、後述する着色層を形成するパターン状に、濡れ性の変化した濡れ性変化パターンを形成する方法について説明する。本発明においては、上述したように光触媒含有層中のオルガノポリシロキサンがエネルギー照射に伴う光触媒の作用によって濡れ性が変化する。したがって、例えば図２に示すように、上記光触媒含有層２にフォトマスク６等を用いてエネルギー７を照射することによって（図２（ａ））、光触媒含有層２上に濡れ性の変化した濡れ性変化パターン８が形成されるのである（図２（ｂ））。光触媒含有層上に濡れ性変化パターンが形成されていることにより、後述する着色層を形成する着色層形成用塗工液をインクジェット法等によって塗布した際、エネルギーが照射されていない領域にはインクが付着せず、濡れ性が変化した濡れ性変化パターン８上にのみ、高精細に着色層形成用塗工液を付着させることができ、高精細な着色層を形成することができるのである。
f. Method for forming wettability change pattern on photocatalyst-containing layer Next, the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy, and a wettability change pattern with changed wettability is formed in a pattern that forms a colored layer described later. A method will be described. In the present invention, as described above, the wettability of the organopolysiloxane in the photocatalyst-containing layer changes due to the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation. Therefore, for example, as shown in FIG. 2, by irradiating the
ここで、上記光触媒含有層に照射されるエネルギーとしては、上記光触媒含有層の濡れ性を変化させることが可能なエネルギーを照射する方法であれば、その方法は特に限定されるものではない。本発明でいうエネルギー照射（露光）とは、光触媒含有層表面の濡れ性を変化させることが可能ないかなるエネルギー線の照射をも含む概念であり、可視光の照射に限定されるものではない。 Here, the energy irradiated to the photocatalyst containing layer is not particularly limited as long as it is a method of irradiating energy capable of changing the wettability of the photocatalyst containing layer. The energy irradiation (exposure) in the present invention is a concept including irradiation of any energy ray capable of changing the wettability of the surface of the photocatalyst-containing layer, and is not limited to irradiation with visible light.
通常このようなエネルギー照射に用いる光の波長は、４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは１５０ｎｍ〜３８０ｎｍ以下の範囲から設定される。これは、上述したように光触媒含有層に用いられる好ましい光触媒が二酸化チタンであり、この二酸化チタンにより光触媒作用を活性化させるエネルギーとして、上述した波長の光が好ましいからである。 Usually, the wavelength of light used for such energy irradiation is set in a range of 400 nm or less, preferably in a range of 150 nm to 380 nm or less. This is because, as described above, the preferred photocatalyst used in the photocatalyst-containing layer is titanium dioxide, and light having the above-described wavelength is preferable as the energy for activating the photocatalytic action by the titanium dioxide.
このようなエネルギー照射に用いることができる光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を挙げることができる。また、上述したような光源を用い、フォトマスクを介したパターン照射により行う方法の他、エキシマ、ＹＡＧ等のレーザを用いてパターン状に描画照射する方法を用いることも可能である。 Examples of light sources that can be used for such energy irradiation include mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, excimer lamps, and various other light sources. In addition to the method of performing pattern irradiation using a light mask using a light source as described above, it is also possible to use a method of drawing and irradiating in a pattern using a laser such as excimer or YAG.
なお、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、光触媒含有層中の光触媒の作用により光触媒含有層表面の濡れ性の変化が行われるのに必要な照射量とする。 In addition, the irradiation amount of energy at the time of energy irradiation is set to an irradiation amount necessary for changing the wettability of the surface of the photocatalyst containing layer by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer.
この際、光触媒含有層を加熱しながらエネルギー照射することにより、より感度を上昇させることが可能となり、効率的な濡れ性の変化を行うことができる点で好ましい。具体的には３０℃〜８０℃の範囲内で加熱することが好ましい。 At this time, it is preferable in that the sensitivity can be further increased by irradiating energy while heating the photocatalyst-containing layer, and the wettability can be changed efficiently. Specifically, it is preferable to heat within a range of 30 ° C to 80 ° C.
本発明におけるエネルギー照射方向は、後述する基材が透明である場合は、基材側および光触媒含有層側のいずれの方向からフォトマスクを介したパターンエネルギー照射もしくはレーザの描画照射を行っても良い。なお、本発明においては、基材上に後述する遮光部が形成されていることから、基材側からエネルギーを全面に照射した場合には、遮光部が形成された領域上の光触媒含有層の濡れ性が変化せず、遮光部の開口部のみの濡れ性を変化させることができる。したがって、フォトマスク等の位置合わせ等の工程が必要なく、効率よく上記濡れ性変化パターンを形成することができる、という利点も有する。一方、基材が不透明な場合は、光触媒含有層側からエネルギー照射を行なう必要がある。 In the energy irradiation direction in the present invention, when the substrate to be described later is transparent, pattern energy irradiation or laser drawing irradiation through a photomask may be performed from any direction on the substrate side and the photocatalyst containing layer side. . In the present invention, since the light shielding part described later is formed on the base material, when the entire surface is irradiated with energy from the base material side, the photocatalyst-containing layer on the region where the light shielding part is formed is used. The wettability does not change, and the wettability of only the opening of the light shielding part can be changed. Therefore, there is an advantage that the wettability change pattern can be efficiently formed without requiring a step of alignment of a photomask or the like. On the other hand, when the substrate is opaque, it is necessary to irradiate energy from the photocatalyst containing layer side.
２．ＩＴＯ層
次に、本発明に用いられるＩＴＯ層について説明する。本発明に用いられるＩＴＯ層は、後述する着色層上に形成されるものであり、隣接する着色層間では、上記光触媒含有層と接着して形成されるものである。
2. ITO layer Next, the ITO layer used in the present invention will be described. The ITO layer used in the present invention is formed on a colored layer described later, and is formed by adhering to the photocatalyst-containing layer between adjacent colored layers.
本発明において用いられるＩＴＯ層は、一般的なカラーフィルタに用いられるＩＴＯ層と同様とすることができる。このようなＩＴＯ層の形成方法としては、例えばインライン低温スパッタ法や、インライン高温スパッタ法、バッチ式低温スパッタ法、バッチ式高温スパッタ法、真空蒸着法、およびプラズマＣＶＤ法等が挙げられ、特にカラーフィルタに対するダメージを少なくするため、低温スパッタ法が好ましく用いられる。また、高い製膜速度が求められる場合には、高温スパッタ法が好ましく用いられる。 The ITO layer used in the present invention can be the same as the ITO layer used in a general color filter. Examples of such an ITO layer forming method include in-line low-temperature sputtering method, in-line high-temperature sputtering method, batch-type low-temperature sputtering method, batch-type high-temperature sputtering method, vacuum deposition method, and plasma CVD method. In order to reduce damage to the filter, a low temperature sputtering method is preferably used. Further, when a high film forming speed is required, a high temperature sputtering method is preferably used.
また、本発明に用いられるＩＴＯ層の膜厚は、５００Å〜３０００Å程度、中でも１０００Å〜２５００Å程度とされることが好ましい。上記範囲より薄い場合には、ＩＴＯ膜の抵抗値が高くなりすぎるため、電極としての性能を発現することが困難となる場合があるため好ましくなく、また上記範囲より厚い場合には、ＩＴＯ層の歪み応力が強くなるため、細かい割れが発生する場合等があるからである。 The thickness of the ITO layer used in the present invention is preferably about 500 to 3000 mm, more preferably about 1000 to 2500 mm. If it is thinner than the above range, the resistance value of the ITO film becomes too high, so it may be difficult to express the performance as an electrode, and if it is thicker than the above range, it is not preferable. This is because the strain stress becomes strong and fine cracks may occur.
ここで、一般的なカラーフィルタにおいては、上記ＩＴＯ層の膜厚は１６００Å〜１７００Å程度とされ、抵抗値は約２０Ω／□、透過率が９５％以上／４００ｎｍとされる。一方、本発明のカラーフィルタにおいては、上記光触媒含有層に無機成分である光触媒微粒子が含有されており、上記ＩＴＯ層と部分的に接触していることから、通常のカラーフィルタのＩＴＯ層より膜厚を厚くし、ＩＴＯ層に歪み応力がかかった場合であっても、ＩＴＯ層の密着性を良好なものとすることができる。したがって、例えば２０００〜２５００Å程度の膜厚を有するＩＴＯ層とすることもできる。ＩＴＯ層の膜厚をこのような範囲とした場合、通常のカラーフィルタのＩＴＯ層の抵抗値が約２０Ω／□であるのに対して、１０Ω／□〜１Ω／□抵抗値を下げることができる。なおこの際、ＩＴＯ層の膜厚が厚くなることによって、透過率が低下することとなるが、この範囲内の膜厚における透過率の低下であれば、カラーフィルタとして問題を生じないものであるといえる。 Here, in a general color filter, the thickness of the ITO layer is about 1600 to 1700 mm, the resistance value is about 20Ω / □, and the transmittance is 95% or more / 400 nm. On the other hand, in the color filter of the present invention, the photocatalyst-containing layer contains photocatalyst fine particles that are inorganic components, and is in partial contact with the ITO layer. Even when the thickness is increased and strain stress is applied to the ITO layer, the adhesion of the ITO layer can be improved. Therefore, for example, an ITO layer having a thickness of about 2000 to 2500 mm can be formed. When the thickness of the ITO layer is in such a range, the resistance value of the ITO layer of a normal color filter is about 20Ω / □, but the resistance value can be lowered from 10Ω / □ to 1Ω / □. . At this time, the transmittance is lowered by increasing the thickness of the ITO layer. However, if the transmittance is reduced in the thickness within this range, there is no problem as a color filter. It can be said.
ここで、上記ようなＩＴＯ層の抵抗値を下げたカラーフィルタは、例えば４０インチ以上の大型の液晶ディスプレイ装置に用いられることが効果的である。これは、ＩＴＯ層の抵抗値が低いことによって、画像領域におけるＩＴＯ層のシート抵抗が低減されるため、電気駆動回路の駆動速度が向上し、より高速電気駆動対応が可能となる。したがって、高速液晶駆動に対応することができ、画像領域面内の電気的応答性がより均一になり、画像の面内均一性が向上するからである。 Here, it is effective to use the color filter having a reduced resistance value of the ITO layer as described above for a large-sized liquid crystal display device of, for example, 40 inches or more. This is because the sheet resistance of the ITO layer in the image region is reduced due to the low resistance value of the ITO layer, so that the driving speed of the electric driving circuit is improved and higher speed electric driving can be supported. Therefore, it is possible to cope with high-speed liquid crystal driving, the electric responsiveness in the image area plane becomes more uniform, and the in-plane uniformity of the image is improved.
３．遮光部
次に、本発明に用いられる遮光部について説明する。本発明に用いられる遮光部は、後述する基材上に形成されるものであり、カラーフィルタとした際に、照射されるエネルギーを遮蔽するものであれば、特に限定されるものではない。このような遮光部の形成方法は、必要とするエネルギーに対する遮蔽性等に応じて適宜選択されて用いられる。
3. Next, the light shielding part used in the present invention will be described. The light-shielding part used in the present invention is formed on a base material to be described later, and is not particularly limited as long as it shields the irradiated energy when a color filter is formed. Such a method for forming the light shielding portion is appropriately selected and used depending on the shielding property against the required energy.
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てもよい。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。 For example, it may be formed by forming a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 1000 to 2000 mm by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like, and patterning the thin film. As this patterning method, a normal patterning method such as sputtering can be used.
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層をパターン状に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。このような樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。 Alternatively, a method may be used in which a layer containing light-shielding particles such as carbon fine particles, metal oxides, inorganic pigments, and organic pigments in a resin binder is formed in a pattern. As the resin binder to be used, polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, gelatin, casein, cellulose, or a mixture of one or more kinds, photosensitive resin, or O / A W emulsion type resin composition, for example, an emulsion of a reactive silicone can be used. The thickness of such a resin light-shielding portion can be set within a range of 0.5 to 10 μm. As a method for patterning such a resin light shielding portion, a generally used method such as a photolithography method or a printing method can be used.
またさらに本発明においては、遮光部が熱転写法により形成されたものとすることもできる。遮光部を形成する熱転写法とは、通常、透明なフィルム基材の片面に光熱変換層と遮光部転写層を設けた熱転写シートを基材上に配置し、遮光部を形成する領域にエネルギーを照射することによって、遮光部転写層が基材上に転写されて遮光部が形成されることとなるものである。このような熱転写法により形成される遮光部の膜厚としては、通常０．５μｍ〜１０．０μｍ、特に０．８μｍ〜５．０μｍ程度とすることができる。 Furthermore, in the present invention, the light shielding portion may be formed by a thermal transfer method. The thermal transfer method for forming a light-shielding part is usually a thermal transfer sheet having a light-to-heat conversion layer and a light-shielding part transfer layer provided on one side of a transparent film base material, and energy is applied to the area where the light-shielding part is formed. By irradiating, the light shielding part transfer layer is transferred onto the substrate to form the light shielding part. The thickness of the light-shielding portion formed by such a thermal transfer method can usually be about 0.5 μm to 10.0 μm, particularly about 0.8 μm to 5.0 μm.
熱転写法により転写される遮光部は、通常、遮光材料と結着剤により構成されるものであり、遮光性材料としては、カーボンブラック、チタンブラック等の無機粒子等を用いることができる。このような遮光性材料の粒子径としては、０．０１μｍ〜１．０μｍ、中でも０．０３μｍ〜０．３μｍの範囲内であることが好ましい。 The light shielding part transferred by the thermal transfer method is usually composed of a light shielding material and a binder, and inorganic particles such as carbon black and titanium black can be used as the light shielding material. The particle diameter of such a light-shielding material is preferably 0.01 μm to 1.0 μm, and more preferably 0.03 μm to 0.3 μm.
また、結着剤としては、熱可塑性と熱硬化性とを有する樹脂組成とすることが好ましく、熱硬化性官能基を有し、かつ軟化点が５０℃〜１５０℃の範囲内、中でも６０℃〜１２０℃の範囲内である樹脂材料および硬化剤等により構成されることが好ましい。このような材料として具体的には、１分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ化合物またはエポキシ樹脂とその潜在性硬化剤との組み合わせ等が挙げられる。またエポキシ樹脂の潜在性硬化剤としては、ある一定の温度まではエポキシ基との反応性を有さないが、加熱により活性化温度に達するとエポキシ基との反応性を有する分子構造に変化する硬化剤を用いることができる。具体的には、エポキシ樹脂との反応性を有する酸性または塩基性化合物の中性塩や錯体、ブロック化合物、高融点体、マイクロカプセル封入物が挙げられる。また、上記遮光部中に、上記の材料の他に、離型剤、接着補助剤、酸化防止剤、分散剤等を含有させることもできる。 Further, the binder is preferably a resin composition having thermoplasticity and thermosetting properties, has a thermosetting functional group, and has a softening point in the range of 50 ° C to 150 ° C, particularly 60 ° C. It is preferable to be comprised by the resin material which exists in the range of -120 degreeC, a hardening | curing agent, etc. Specific examples of such a material include a combination of an epoxy compound or epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule and a latent curing agent thereof. As a latent curing agent for epoxy resins, it does not have reactivity with epoxy groups up to a certain temperature, but when it reaches the activation temperature by heating, it changes to a molecular structure with reactivity with epoxy groups. A curing agent can be used. Specific examples include neutral salts and complexes of acidic or basic compounds having reactivity with epoxy resins, block compounds, high melting point bodies, and microcapsules. In addition to the above materials, the light-shielding part may contain a release agent, an adhesion assistant, an antioxidant, a dispersant, and the like.
ここで、本発明のカラーフィルタにおいては、特に上記樹脂製の遮光部が用いられることが好ましい。一般的なカラーフィルタに樹脂製の遮光部を用いた場合には、特にＩＴＯ層と遮光部とが接着することが困難であり、ＩＴＯ層の剥離等の問題が生じやすいといえる。本発明においては上記遮光部が樹脂からなるものであっても、上述したように、光触媒含有層がＩＴＯ層と遮光部との間に形成されることとなるため、ＩＴＯ層の接着性を良好なものとすることができ、より本発明の利点を活かすことができるといえるからである。 Here, in the color filter of the present invention, it is particularly preferable to use the resin light-shielding portion. When a resin light-shielding part is used for a general color filter, it is particularly difficult to bond the ITO layer and the light-shielding part, and it can be said that problems such as peeling of the ITO layer are likely to occur. In the present invention, even if the light shielding part is made of resin, as described above, the photocatalyst-containing layer is formed between the ITO layer and the light shielding part, so that the adhesion of the ITO layer is good. This is because the advantages of the present invention can be further utilized.
また、本発明においては、上記光触媒含有層と遮光部との間にプライマー層を形成してもよい。このプライマー層の作用・機能は必ずしも明確なものではないが、プライマー層を形成することにより、光触媒含有層の上記濡れ性変化を阻害する要因となる遮光部および遮光部間に存在する開口部からの不純物、特に、遮光部をパターニングする際に生じる残渣や、不純物の拡散を防止する機能を示すものと考えられる。したがって、プライマー層を形成することにより、高感度で光触媒含有層の濡れ性を変化させることができ、その結果、高解像度のパターンを得ることが可能となるのである。 In the present invention, a primer layer may be formed between the photocatalyst containing layer and the light shielding part. Although the action and function of this primer layer are not necessarily clear, by forming the primer layer, it becomes a factor that inhibits the above-mentioned wettability change of the photocatalyst-containing layer from the light-shielding part and the opening existing between the light-shielding parts. This is considered to exhibit a function of preventing diffusion of impurities, particularly residues generated when the light shielding portion is patterned, and impurities. Therefore, by forming the primer layer, the wettability of the photocatalyst containing layer can be changed with high sensitivity, and as a result, a high resolution pattern can be obtained.
なお、本発明においてプライマー層は、遮光部のみならず遮光部間に形成された開口部に存在する不純物が光触媒の作用に影響することを防止するものであるので、プライマー層は開口部を含めた遮光部全面にわたって形成されていることが好ましい。 In the present invention, the primer layer prevents the impurities present in the openings formed between the light shielding portions as well as the light shielding portions from affecting the action of the photocatalyst. Therefore, the primer layer includes the openings. It is preferable that it is formed over the entire light shielding portion.
本発明におけるプライマー層は、上記遮光部と上記光触媒含有層とが接触しないようにプライマー層が形成された構造であれば特に限定されるものではない。 The primer layer in the present invention is not particularly limited as long as the primer layer is formed so that the light-shielding portion and the photocatalyst-containing layer are not in contact with each other.
このプライマー層を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、光触媒の作用により分解されにくい無機材料が好ましい。具体的には無定形シリカを挙げることができる。このような無定形シリカを用いる場合には、この無定形シリカの前駆体は、一般式ＳｉＸ４で示され、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基、またはアセチル基等であるケイ素化合物であり、それらの加水分解物であるシラノール、または平均分子量３０００以下のポリシロキサンが好ましい。 The material constituting the primer layer is not particularly limited, but an inorganic material that is not easily decomposed by the action of the photocatalyst is preferable. Specific examples include amorphous silica. When such amorphous silica is used, the precursor of the amorphous silica is represented by the general formula SiX 4 and X is a silicon compound such as halogen, methoxy group, ethoxy group, or acetyl group, Silanol which is a hydrolyzate thereof or polysiloxane having an average molecular weight of 3000 or less is preferable.
また、プライマー層の膜厚は、０．００１μｍから１μｍの範囲内であることが好ましく、特に０．００１μｍから０．１μｍの範囲内であることが好ましい。 The thickness of the primer layer is preferably in the range of 0.001 μm to 1 μm, particularly preferably in the range of 0.001 μm to 0.1 μm.
４．着色層
次に、本発明に用いられる着色層について説明する。本発明に用いられる着色層は、上述した光触媒含有層上に形成されるものであり、かつ隣接する着色層間に間隙を有するように形成されるものである。上記間隙は、通常遮光部上に形成されることとなる。
4). Next, the colored layer used in the present invention will be described. The colored layer used in the present invention is formed on the above-described photocatalyst-containing layer and is formed so as to have a gap between adjacent colored layers. The gap is usually formed on the light shielding portion.
ここで、上記隣接する着色層間の間隙は、上述した遮光部の種類や、目的とするカラーフィルタの種類等によって、適宜選択されるものであるが、遮光部が、例えばクロム等の無機材料からなるものである場合には、間隙の幅は２μｍ〜８０μｍ、中でも１０μｍ〜３０μｍとされることが好ましい。また、遮光部が、樹脂製のものである場合には、間隙の幅は２μｍ〜８０μｍ、中でも１０μｍ〜３０μｍとされることが好ましい。これにより、上記着色層間で光触媒含有層と上記ＩＴＯ層とが接着することができ、高品質なカラーフィルタとすることができるからである。 Here, the gap between the adjacent colored layers is appropriately selected depending on the type of the light-shielding part described above, the type of the target color filter, and the like. The light-shielding part is made of an inorganic material such as chromium, for example. In such a case, the width of the gap is preferably 2 μm to 80 μm, more preferably 10 μm to 30 μm. Moreover, when the light shielding part is made of resin, the width of the gap is preferably 2 μm to 80 μm, and more preferably 10 μm to 30 μm. Thereby, the photocatalyst-containing layer and the ITO layer can be bonded between the colored layers, and a high-quality color filter can be obtained.
ここで、本発明においては、上述したように光触媒含有層の濡れ性が変化した濡れ性変化パターンに沿って形成されたものとすることができる。
このような着色層は、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成される。この着色層における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
本発明において、この着色層を着色する方法としても特に限定されるものではなく、例えば、公知の塗料をスプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の方法で塗布する塗布方式や、真空薄膜形式等を挙げることができるが、本発明においては、インクジェット方式により着色されることが好ましい。これにより、上記濡れ性変化パターン上に高精細に着色層を形成することができるからである。
Here, in the present invention, as described above, the photocatalyst containing layer can be formed along the wettability change pattern in which the wettability has changed.
Such a colored layer is usually formed of three colors of red (R), green (G), and blue (B). The colored pattern shape in the colored layer can be a known arrangement such as a stripe type, a mosaic type, a triangle type, or a four-pixel arrangement type, and the colored area can be arbitrarily set.
In the present invention, it is not particularly limited as a method for coloring this colored layer, for example, a coating method in which a known coating is applied by a known method such as spray coating, dip coating, roll coating, bead coating, Although a vacuum thin film form etc. can be mentioned, in this invention, it is preferable to be colored with an inkjet system. This is because a colored layer can be formed with high definition on the wettability change pattern.
ここで、このような着色層の形成に用いられる着色層形成用塗工液等としては、一般的なカラーフィルタの着色層に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。 Here, since the coating liquid for forming a colored layer used for forming such a colored layer can be the same as that used for the colored layer of a general color filter, detailed description here Is omitted.
５．基材
次に、本発明に用いられる基材について説明する。本発明に用いられる基材としては、上記遮光部および光触媒含有層を形成可能なものであれば、特に限定されるものではなく従来よりカラーフィルタに用いられているもの等を用いることができる。具体的には石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等を挙げることができる。この中で特にコーニング社製７０５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに適している。本発明において、基材は通常透明なものを用いるが、反射性の基板や白色に着色した基板でも用いることは可能である。また、基材は、必要に応じてアルカリ溶出防止用やガスバリア性付与その他の目的の表面処理を施したものを用いてもよい。
5). Next, the substrate used in the present invention will be described. As a base material used for this invention, if the said light-shielding part and a photocatalyst content layer can be formed, it will not specifically limit and what was conventionally used for the color filter etc. can be used. Specifically, transparent flexible materials such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, and synthetic quartz plates, or flexible flexible materials such as transparent resin films and optical resin plates, etc. Can be mentioned. Among them, Corning 7059 glass is a material having a small coefficient of thermal expansion, excellent dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is an alkali-free glass containing no alkali component in the active matrix. Suitable for color filters for color liquid crystal display devices. In the present invention, a transparent substrate is usually used, but a reflective substrate or a white colored substrate can also be used. Further, the substrate may be subjected to surface treatment for preventing alkali elution, imparting a gas barrier property or other purposes as required.
６．カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、上記基材と、その基材上に形成された遮光部と、その基材および遮光部を覆うように形成された光触媒含有層と、その光触媒含有層上に形成された着色層とを有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば他に保護層やＩＴＯ層等が形成されているものであってもよい。
6). Color filter The color filter of the present invention comprises the above-described base material, a light shielding part formed on the base material, a photocatalyst containing layer formed so as to cover the base material and the light shielding part, and the photocatalyst containing layer. If it has the formed colored layer, it will not specifically limit, For example, a protective layer, an ITO layer, etc. may be formed in addition.
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。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
＜実施例１＞
１．遮光層の形成
先ず、厚さ１．１ｍｍのソーダガラス基板上に、下記の組成からなる、遮光材料を塗布した後、１００℃で１５分間プリベークして遮光材料を乾燥させて成膜した。この際、遮光材料は、スピンコート法により塗布した。スピンコートの条件は、１５００ｒｐｍ／ｍｉｎとした。
・カーボンブラック（黒色顔料） ２８．５％
・部分環化ポリイソプレン（ネガ型フォトポリマー） １５．０％
・芳香族ビスアジド（感光剤） １．５％
・その他添加剤 ０．３％
・ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（溶剤）
５４．７％
次に、上記のようにして形成した遮光性材料の薄膜に、フォトマスクを介して紫外線を照射して、３００ｍＪ／ｃｍ2の露光量で露光した後、現像、リンスして遮光層を形成した。現像には、現像液として、０．１％、ＮａＣＯ3水溶液を用いた。その後、上記遮光層を乾燥した後、２００℃で１０分間ポストベークすることにより、膜厚１．２μｍ、線幅３０μｍ、間隔１００μｍの遮光層が得られた。
<Example 1>
1. Formation of light shielding layer First, a soda glass substrate having a thickness of 1.1 mm was coated with a light shielding material having the following composition, and then prebaked at 100 ° C. for 15 minutes to dry the light shielding material to form a film. At this time, the light shielding material was applied by spin coating. The spin coating conditions were 1500 rpm / min.
・ Carbon black (black pigment) 28.5%
-Partially cyclized polyisoprene (negative photopolymer) 15.0%
・ Aromatic bisazide (photosensitive agent) 1.5%
・ Other additives 0.3%
・ Polyethylene glycol monomethyl ether acetate (solvent)
54.7%
Next, the light-shielding material thin film formed as described above was irradiated with ultraviolet rays through a photomask, exposed at an exposure amount of 300 mJ / cm 2 , then developed and rinsed to form a light-shielding layer. . For development, a 0.1% NaCO 3 aqueous solution was used as a developer. Thereafter, the light shielding layer was dried and then post-baked at 200 ° C. for 10 minutes to obtain a light shielding layer having a film thickness of 1.2 μm, a line width of 30 μm, and an interval of 100 μm.
２．光触媒含有層の形成
イソプロピルアルコール３０ｇとフルオロアルキルシランが主成分であるＭＦ−１６０Ｅ（トーケムプロダクツ（株）製）０．４ｇとトリメトキシメチルシラン（東芝シリコーン（株）製、ＴＳＬ８１１３）３ｇと、光触媒である酸化チタン水分散体であるＳＴ−Ｋ０１（石原産業（株）製）２０ｇとを混合し、１００℃で２０分間撹拌した。これをイソプロピルアルコールにより３倍に希釈し光触媒含有層用組成物とした。
上述した樹脂製遮光層が形成されたソーダガラス製の透明基板上に、上記組成物をスピンコーターにより塗布し、１５０℃で１０分間の乾燥処理を行うことにより、透明な光触媒含有層（厚み０．２μｍ）を形成した。
2. Formation of a photocatalyst-containing layer 30 g of isopropyl alcohol and 0.4 g of MF-160E (manufactured by Tochem Products Co., Ltd.) and 3 g of trimethoxymethylsilane (manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd., TSL8113), 20 g of ST-K01 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), which is a titanium oxide aqueous dispersion that is a photocatalyst, was mixed and stirred at 100 ° C. for 20 minutes. This was diluted 3 times with isopropyl alcohol to obtain a composition for a photocatalyst-containing layer.
A transparent photocatalyst-containing layer (thickness 0) is obtained by applying the composition to a transparent substrate made of soda glass on which the above-described resin light-shielding layer is formed using a spin coater and performing a drying treatment at 150 ° C. for 10 minutes. .2 μm).
３．露光による親インク性領域の形成の確認
この光触媒含有層にマスクを介して水銀灯（波長３６５ｎｍ）により７０ｍＷ／ｃｍ2の照度で５０秒間パターン露光を行い、非露光部及び露光部との液体との接触角を測定した。非露光部においては、表面張力３０ｍＮ／ｍの液体（純正化学株式会社製、エチレングリコールモノエチルエーテル）との接触角を接触角測定器（協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定（マイクロシリンジから液滴を滴下して３０秒後）した結果、３０度であった。また露光部では、表面張力５０ｍＮ／ｍの液体（純正化学株式会社製、ぬれ指数標準液Ｎｏ．５０）との接触角を同様にして測定した結果、７度であった。したがって、非露光部に対して、露光部が親インク性領域となり、露光部と非露光部との濡れ性の相違によるパターン形成が可能なことが確認された。
3. Confirmation of formation of ink-philic region by exposure Pattern exposure of this photocatalyst-containing layer with a mercury lamp (wavelength 365 nm) with an illuminance of 70 mW / cm 2 is performed for 50 seconds through a mask. The contact angle was measured. In the non-exposed area, a contact angle measuring device (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) is used for the contact angle with a liquid having a surface tension of 30 mN / m (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd., ethylene glycol monoethyl ether). As a result of measurement (30 seconds after dropping a droplet from the microsyringe), it was 30 degrees. In the exposed area, the contact angle with a liquid having a surface tension of 50 mN / m (manufactured by Junsei Co., Ltd., wetting index standard solution No. 50) was measured in the same manner, and as a result, it was 7 degrees. Therefore, it was confirmed that the exposed portion becomes an ink-philic region with respect to the non-exposed portion, and a pattern can be formed by the difference in wettability between the exposed portion and the non-exposed portion.
４．画素部の形成
次に、遮光部が形成された上記光触媒含有層上に線幅１１０μｍ、間隔２０μｍ（線幅１１０μmの内、両サイド５μｍは樹脂BM層上に形成）の露光部を形成し、画素部用露光部を親インキ性とした。次に、RGB用各インクジェット装置を用いて、顔料５重量部、溶剤２０重量部、アクリル酸／ベンシルアクリレート共重合体７０重量部、および２官能エポキシ含有モノマー５重量部を含むＲＧＢ各色の熱硬化型ポリエポキシアクリレートインクを、親インク性とした画素部用露光部に付着させ着色し、１５０℃、３０分加熱処理を行い硬化させた。ここで、赤色、緑色、および青色の各インクについて、溶剤としてはポリエチレングリコールモノメチルエチルアセテート、顔料としては、赤色インクについてはC. I. Pigment Red 177、緑色インクについてはC. I. Pigment Green 36、青色インクについてはC. I. Pigment Blue 15+ C. I. Pigment Violet 23をそれぞれ用いた。これにより、線幅１００μｍ、遮光部３０μmのRGBストライプカラーフィルターが得られた。
4). Next, an exposed portion having a line width of 110 μm and an interval of 20 μm (of which the side width of 5 μm is formed on the resin BM layer) is formed on the photocatalyst-containing layer on which the light-shielding portion is formed. The exposed portion for the pixel portion was made ink-philic. Next, using each inkjet apparatus for RGB, heat of each color of RGB including 5 parts by weight of pigment, 20 parts by weight of solvent, 70 parts by weight of acrylic acid / benzyl acrylate copolymer, and 5 parts by weight of bifunctional epoxy-containing monomer The curable polyepoxy acrylate ink was attached to the exposed portion of the pixel portion, which was made ink-philic, and colored, and was cured by heating at 150 ° C. for 30 minutes. Here, for each of the red, green, and blue inks, the solvent is polyethylene glycol monomethyl ethyl acetate, the pigment is CI Pigment Red 177 for red ink, CI Pigment Green 36 for green ink, and CI Pigment Green 36 for blue ink Pigment Blue 15+ CI Pigment Violet 23 was used. As a result, an RGB stripe color filter having a line width of 100 μm and a light shielding portion of 30 μm was obtained.
５．ＩＴ０膜の形成
得られたカラーフィルターの表面を下向きにセットして、スパッタリング控え室にセットし、予め中真空（１×１０−４Ｔｏｒｒ）に排気した後、圧力を１×１０‐6Ｔｏｒｒに排気したスパッタリング室に搬送し、基板を２１０℃に加熱した。その後、スパッタリング室に１．５ｖｏｌ％Ｏ2を含むＡｒガスを導入し、放電ガス圧力１．８×１０‐4Ｔｏｒｒに制御し、サイズ：１５０×４５７ｍｍ、抵抗率：１．９×１０‐4Ω・ｃｍでＳｎＯ2１０ｗｔ％を含むＩＴＯターゲットを用い、ターゲット表面磁場９００Ｇとしてターゲット電流密度２０ｍＡ／ｃｍ2、放電インピーダンス１０Ωでスパッタリングを行い、膜厚１７０ｎｍ、抵抗値２０Ω／□のＩＴＯ膜を形成した。得られたＩＴＯ膜はテープ剥離強度試験機（TPM-200：CNC社製）において、テープ幅２０ｍｍ、剥離速度300mm/min、剥離強度２００ｇの条件で全く剥離が見られず、良好なカラーフィルターとの密着性を示した。
5). Formation of IT0 film Set the surface of the obtained color filter downward, set it in the sputtering waiting room, exhaust it in advance to medium vacuum (1 × 10 −4 Torr), and then exhaust the pressure to 1 × 10 −6 Torr Then, the substrate was heated to 210 ° C. Thereafter, Ar gas containing 1.5 vol% O 2 was introduced into the sputtering chamber, and the discharge gas pressure was controlled to 1.8 × 10 −4 Torr. Size: 150 × 457 mm, resistivity: 1.9 × 10 −4 Using an ITO target containing 10 wt% SnO 2 at Ω · cm, sputtering is performed with a target surface magnetic field of 900 G at a target current density of 20 mA / cm 2 and a discharge impedance of 10 Ω to form an ITO film having a thickness of 170 nm and a resistance value of 20 Ω / □. did. The obtained ITO film was not peeled at all in the tape peel strength tester (TPM-200: manufactured by CNC) under the conditions of a tape width of 20 mm, a peel speed of 300 mm / min, and a peel strength of 200 g. The adhesion was shown.
＜実施例２＞
実施例１と同様のカラーフィルター基板、装置およびＩＴＯターゲットを用い、ターゲット表面磁場９５０Ｇとしてターゲット電流密度２５ｍＡ／ｃｍ2、放電インピーダンス１０Ωでスパッタリングを行い、膜厚２５０ｎｍ、抵抗値５Ω／□のＩＴＯ膜を形成した。
実施例１と同様の剥離試験を行ったが剥離は起こらず、良好なカラーフィルターとの密着性を示した。
<Example 2>
Using the same color filter substrate, apparatus and ITO target as in Example 1, sputtering was performed with a target surface magnetic field of 950 G at a target current density of 25 mA / cm 2 and a discharge impedance of 10Ω, and a film thickness of 250 nm and a resistance value of 5Ω / □ Formed.
The same peeling test as in Example 1 was performed, but peeling did not occur and good adhesion to the color filter was shown.
＜比較例１＞
光触媒含有層を形成することなく、従来のフォトレジスト法によりＲＧＢ着色層を作製したカラーフィルターを作製し、ＩＴＯ膜の作製条件は実施例１と同様にして、１７０ｎｍの膜厚とし、実施例１と同様のＩＴＯ膜の剥離試験を行った。この場合、カラーフィルターの端部において、ＩＴＯの剥離が見られた。
<Comparative Example 1>
A color filter in which an RGB colored layer was prepared by a conventional photoresist method without forming a photocatalyst-containing layer was prepared, and the ITO film was prepared under the same conditions as in Example 1 with a film thickness of 170 nm. The same ITO film peeling test was performed. In this case, the ITO was peeled off at the end of the color filter.
＜比較例２＞
比較例１のカラーフィルターを用い、ＩＴＯ膜の作製条件を実施例２と同様にして２５０ｎｍの成膜を行った。しかし、スパッタ−装置からカラーフィルターを取り出した途端、ＩＴＯ膜にクラックが生じ、使用に耐えないものであった。
<Comparative example 2>
Using the color filter of Comparative Example 1, a 250 nm film was formed under the same ITO film production conditions as in Example 2. However, as soon as the color filter was taken out from the sputtering apparatus, a crack was generated in the ITO film, which was unusable.
１…基材
２…遮光部
３…光触媒含有層
４…着色層
５…ＩＴＯ層
DESCRIPTION OF
Claims (3)
隣接する２つの前記着色層間に間隙を有することを特徴とするカラーフィルタ。 A base material, a light-shielding part formed on the base material, a photocatalyst-containing layer containing a photocatalyst and an organopolysiloxane formed so as to cover the base material and the light-shielding part, and formed on the photocatalyst-containing layer A color filter having at least two or more colored layers formed, and an ITO layer formed to cover the colored layers,
A color filter having a gap between two adjacent colored layers.
The color filter according to claim 1, wherein the gap is located on the light shielding portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004056370A JP2005249857A (en) | 2004-03-01 | 2004-03-01 | Color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004056370A JP2005249857A (en) | 2004-03-01 | 2004-03-01 | Color filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005249857A true JP2005249857A (en) | 2005-09-15 |
Family
ID=35030418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004056370A Pending JP2005249857A (en) | 2004-03-01 | 2004-03-01 | Color filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005249857A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011061982A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-26 | シャープ株式会社 | Transparent electrode substrate, precursor transparent electrode substrate, and method for manufacturing transparent electrode substrate |
-
2004
- 2004-03-01 JP JP2004056370A patent/JP2005249857A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011061982A1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-05-26 | シャープ株式会社 | Transparent electrode substrate, precursor transparent electrode substrate, and method for manufacturing transparent electrode substrate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4844016B2 (en) | Color filter and manufacturing method thereof | |
| US7369196B2 (en) | Color filter | |
| JP2001074928A (en) | Color filter and its production | |
| US7371486B2 (en) | Color filter | |
| JP4289924B2 (en) | Pattern forming body | |
| JP2006337803A (en) | Color filter | |
| JP3381146B2 (en) | Color filter and method of manufacturing the same | |
| US7439196B2 (en) | Method for manufacturing pattern formed structure | |
| JP2005165073A (en) | Color filter and method of manufacturing color filter | |
| JP2008020517A (en) | Color filter | |
| JP4451187B2 (en) | Color filter | |
| JP4401213B2 (en) | Color filter | |
| JP4459682B2 (en) | Manufacturing method of color filter | |
| JP4188007B2 (en) | Manufacturing method of color filter | |
| JP2005249857A (en) | Color filter | |
| JP4515699B2 (en) | Manufacturing method of color filter | |
| JP4094217B2 (en) | Composition for variable wettability film and variable wettability film | |
| JP2005186005A (en) | Production method for photocatalyst-containing layer substrate and pattern formed body | |
| JP2005249881A (en) | Color filter | |
| JP4629370B2 (en) | Color filter and manufacturing method thereof | |
| JP2005283892A (en) | Color filter and manufacturing method of color filter | |
| JP2006010883A (en) | Color filter and manufacturing method therefor | |
| JP4601367B2 (en) | Manufacturing method of color filter | |
| JP4408392B2 (en) | Method for producing pattern forming body | |
| JP2005292337A (en) | Color filter and its manufacturing method |