JP2006003571A

JP2006003571A - Ｉｐｓ用カラーフィルタおよび液晶表示装置

Info

Publication number: JP2006003571A
Application number: JP2004178942A
Authority: JP
Inventors: Hironori Kobayashi; 弘典小林
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2006-01-05
Also published as: US20050280753A1; US7362394B2

Abstract

【課題】本発明は、電気力線の乱れの少ないＩＰＳ用カラーフィルタ、およびそのＩＰＳ用カラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することを主目的としている。
【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、基材と、上記基材上に形成された遮光部と、上記基材および遮光部を覆うように形成され、少なくとも半導体光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する半導体光触媒含有層と、上記半導体光触媒含有層上の上記遮光部の開口部に形成された着色層とを有するＩＰＳ用カラーフィルタであって、上記半導体光触媒含有層の比抵抗値が１０^６Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするＩＰＳ用カラーフィルタを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置に用いられるＩＰＳ用カラーフィルタおよびそのＩＰＳ用カラーフィルタを用いたＩＰＳ方式の液晶表示装置に関するものである。

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。このような液晶ディスプレイとしては、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略記する）を画素のスイッチング素子として用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が、高品位の画質を有し、省スペースのデスクトップコンピュータのモニター等として幅広く用いられている。一般に、液晶表示装置の動作モードには、配向した液晶分子を透明基板に対して垂直な方向に回転させるツイステッド・ネマティック（Twisted Nematic：ＴＮ）方式や、透明基板に対して平行な方向に回転させるＩＰＳ（In-Plane Switching）方式（例えば特許文献１）等がある。

ここで、ＩＰＳ方式の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、通常、基材とその基材上に形成された遮光部と、その遮光部の開口部に形成された着色層とを有するものである。このようなＩＰＳ方式に用いられるカラーフィルタを例えば図１３に示すように、ＩＰＳ用カラーフィルタ５と液晶駆動側基板１１とを対向させて配置して液晶表示装置とした際、ＩＰＳ用カラーフィルタ５中に形成された遮光部２の比抵抗値が低い場合には、液晶駆動側基板１１から印加された電圧の電気力線が遮光部２に引き寄せられてしまい、傾斜した乱れたパターンとなることがあった。これにより、液晶を目的とする方向に配向させることができず、同一画素内での光の透過率が異なるものとなることから、液晶表示装置に色ムラ等が生じる、という問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、比抵抗値の高い遮光部を用いる方法等が、提案されている（特許文献２）。しかしながら、このような比抵抗値の高い遮光部を用いた場合であっても、電気力線が乱れる場合があるため、十分ではなく、さらなる改良の必要性があった。

特開平９−３１１３３４号公報特開平９−４３５８９号公報

そこで、電気力線の乱れの少ないＩＰＳ用カラーフィルタ、およびそのＩＰＳ用カラーフィルタを用いた液晶表示装置の提供が望まれている。

本発明は、基材と、上記基材上に形成された屈曲した遮光部と、上記基材および遮光部を覆うように形成され、少なくとも半導体光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する半導体光触媒含有層と、上記半導体光触媒含有層上の上記遮光部の開口部に形成された屈曲した着色層とを有するＩＰＳ用カラーフィルタであって、上記半導体光触媒含有層の比抵抗値が１０^６Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするＩＰＳ用カラーフィルタを提供する。

本発明によれば、上記遮光部を覆うように形成され、かつＩＰＳ用カラーフィルタ上に均一に形成されている半導体光触媒含有層の比抵抗値が上記値以上であることから、ＩＰＳ用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際、液晶駆動側基板から印加された電圧の電気力線が乱れることを防止することができ、色ムラ等のない、高品質なものとすることができる。また本発明によれば、上記半導体光触媒含有層が上記半導体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、例えば上記半導体光触媒含有層に基材側からエネルギーを照射した場合、遮光部が形成されている領域以外、すなわち遮光部の開口部の半導体光触媒含有層の濡れ性が変化したものとすることができる。したがって、この濡れ性の差を利用して、例えばインクジェット法等により、容易に着色層を形成する着色層形成用塗工液を塗布することができる。また、ＩＰＳ用カラーフィルタは、一般的に表面の平坦性が求められるものであるが、本発明によれば上記インクジェット法等により着色層を形成することができることから、平坦性の高いものとすることができる、という利点も有する。

また、上記遮光部の比抵抗値１０^６Ω・ｃｍ以上であり、かつ上記半導体光触媒含有層の比抵抗値が上記遮光部の比抵抗値より高いことが好ましい。これにより、より液晶表示装置とした際に、電気力線等の乱れのないものとすることができるからである。

またさらに、上記着色層上にオーバーコート層が形成されており、上記オーバーコート層の比抵抗値が１０^６Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。この場合、オーバーコート層によっても、上記電気力線の乱れを防止することができるからである。

また、上記着色層が形成されている側と反対側の上記基材上に、透明導電層が形成されていることが好ましい。これにより、ＩＰＳ用カラーフィルを製造する際や、液晶表示装置とした際、ＩＰＳ用カラーフィルタが帯電することを防止することができ、より電気力線の乱れを防止すること等ができるからである。

またさらに、上記発明においては、上記着色層がインクジェット法により形成されていることが好ましい。これにより、着色層を上記半導体光触媒含有層の濡れ性が変化したパターンに沿って、高精細に形成されたものとすることができるとともに、ＩＰＳ用カラーフィルタの平坦性を高いものとすることができるからである。

また、本発明は、上述したインクジェット法により着色層が形成されるＩＰＳ用カラーフィルタを製造するためのＩＰＳ用カラーフィルタの製造方法であって、上記インクジェット法による着色層の形成に際して、上記基板と、上記着色層を形成するためのインクジェット装置のヘッドとは相対的に移動され、かつ上記ヘッドから吐出されるインクは、屈曲した着色層に対して直線状に滴下され、滴下されたインクが濡れ広がることにより、上記屈曲した着色層が形成されることを特徴とするＩＰＳ用カラーフィルタの製造方法を提供する。

本発明においては、上述したＩＰＳ用カラーフィルタの作用効果に加え、上記半導体光触媒含有層上で、インクジェット法により吐出された着色層形成用インクが濡れ広がることから、ＩＰＳ用の屈曲した着色層に対して、直線状に着色層形成用のインクを吐出した場合でも、カラーフィルタを製造することができる。したがって、作業が容易であることから、高精細なものも製造が可能であり、かつ歩留まりを向上させることができる。

さらに、本発明は、上述したいずれかのＩＰＳ用カラーフィルタと、上記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された電極を有する液晶駆動側基板と、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび上記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、上記液晶層の比抵抗値が１０^９Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

本発明によれば、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび、上記比抵抗値を有する液晶層を用いた液晶表示装置とすることから、液晶駆動側基板からの電気力線が乱れることなく、色ムラ等のない、高品質な液晶表示装置とすることができる。

またさらに、本発明は、上述したいずれかのＩＰＳ用カラーフィルタと、上記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび上記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
上記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、上記画素電極、上記走査線および、上記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、上記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、上記映像信号配線および画素電極が、液晶配向方向に対し、±１度〜±３０度の角度の範囲で、屈曲している構造配置になっていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

また、本発明は、上述したいずれかのＩＰＳ用カラーフィルタと、上記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび上記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
上記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、上記画素電極、上記走査線および、上記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、上記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、上記走査線および画素電極が、液晶配向方向に対し、±１度〜±３０度の角度の範囲で、屈曲している構造配置になっていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

またさらに、本発明は、上述したいずれかのＩＰＳ用カラーフィルタと、上記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび上記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
上記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、上記画素電極、上記走査線および、上記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、上記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、上記映像信号配線および画素電極が、液晶配向方向に対し、９０度を除く６０度〜１２０度の範囲で屈曲している構造配置になっていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

また、本発明は、上述したいずれかのＩＰＳ用カラーフィルタと、上記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび上記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
上記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、上記画素電極、上記走査線および、上記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、上記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、上記走査線および画素電極が、液晶配向方向に対し、９０度を除く６０度〜１２０度の範囲で屈曲している構造配置になっていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

上記いずれの態様においても、上記ＩＰＳ用カラーフィルタを用いた液晶表示装置とすることから、液晶駆動側基板からの電気力線の乱れのないものとすることができる。また、上記走査線または映像信号配線と画素電極とが、液晶方向に対し上記角度を有するように屈曲した構造であることから、電圧を印加した際、２方向に液晶を回転させることができ、高い視野角を有する液晶表示装置とすることができる。

本発明によれば、ＩＰＳ用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際、液晶駆動側基板から印加された電圧の電気力線の乱れが少なく、色ムラ等のない、高品質なものとすることができる。また、半導体光触媒含有層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り、着色層を形成する着色層形成用塗工液が塗布されたものとすることができ、平坦性や製造効率等の面からも優れたＩＰＳ用カラーフィルタとすることができる。

本発明は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置に用いられるＩＰＳ用カラーフィルタおよびそのＩＰＳ用カラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置、さらには上記ＩＰＳ用カラーフィルタの製造方法に関するものである。以下、それぞれについて詳しく説明する。

Ａ．ＩＰＳ用カラーフィルタ
まず、本発明のＩＰＳ用カラーフィルタについて説明する。本発明のＩＰＳ用カラーフィルタは、基材と、上記基材上に形成された屈曲した遮光部と、上記基材および遮光部を覆うように形成され、少なくとも半導体光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する半導体光触媒含有層と、上記半導体光触媒含有層上の上記遮光部の開口部に形成された屈曲した着色層とを有するＩＰＳ用カラーフィルタであって、上記半導体光触媒含有層の比抵抗値が１０^６Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするものである。

本発明のＩＰＳ用カラーフィルタは、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、その基材１および遮光部２を覆うように形成された半導体光触媒含有層３と、遮光部２の開口部上の半導体光触媒含有層３上に形成された着色層４とを有するものであり、上記半導体光触媒含有層３の比抵抗値が、所定の値以上となるものである。

ここで、遮光部を有する一般的なＩＰＳ用カラーフィルタにおいては、他の部材に比べて遮光部の比抵抗値が低く、ＩＰＳ用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた場合、ＩＰＳ用カラーフィルタと対向する液晶駆動側基板からの電気力線が、上述したように遮光部側にひっぱられ、傾斜した乱れたパターンとなる。これにより、液晶の配向性が乱れ、同一画素内での透過率が異なることとなり、色ムラ等の原因となっていた。

一方、本発明によれば、上記遮光部上に上記値以上の比抵抗値を有する半導体光触媒含有層が形成される。これにより、ＩＰＳ用カラーフィルタ全面の比抵抗値を均一なものとすることができ、また上記値以上の比抵抗値を有するものであれば電界に影響を与えないものとすることができることから、例えば図２に示すように、液晶表示装置に用いた際、電気力線の乱れが少ないものとすることができるのである。

また、本発明においては、上記半導体光触媒含有層が半導体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半導体光触媒の作用により、半導体光触媒含有層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、例えばＩＰＳ用カラーフィルタを形成する際、半導体光触媒含有層に基材側からエネルギーを照射することにより、遮光部が形成されていない領域の半導体光触媒含有層の濡れ性のみを変化させることができる。これにより、この濡れ性の変化した領域に例えばインクジェット法等により着色層を形成する着色層形成用塗工液を塗布することによって、容易に着色層が形成されたものとすることができるのである。

また、液晶表示装置として用いた際の液晶の配向性の制御の面から、一般的にＩＰＳ用カラーフィルタには表面の平坦性が求められている。しかしながら、フォトリソグラフィー法を用いて、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等、複数回にわたって着色層を形成した場合、平坦性を有する形状に着色層を形成することが困難であった。これは、例えば図３に示すように、遮光部２が形成された基材１の開口部に、遮光部２を一部被覆するように一色目の着色層４Ｒをフォトリソグラフィー法等により形成する（図３（ａ））。続いて、その着色層４Ｒが形成された基材１上に２色目の着色層を形成する着色層形成用組成物１４Ｂを塗布し（図３（ｂ））、目的とする領域のみ硬化させて、着色層４Ｂを形成する（図３（ｃ））。ここで、上記着色層形成用組成物１４Ｂを塗布した際、基材１上には着色層４Ｒが形成されており、着色層４Ｒが形成されている領域の近傍では、その上に塗布された着色層形成用組成物１４Ｂの膜厚が厚くなる。したがって、この着色層形成用組成物１４Ｂを硬化させることにより形成される着色層４Ｂの着色層４Ｒ側の膜厚が、着色層４Ｒの膜厚より高くなる。同様に３色目に形成される着色層形成用組成物１４Ｇを塗布した場合（図３（ｄ））、この着色層を形成する領域の両隣には、すでに着色層４Ｒ、および４Ｂが形成されているため、この近傍での着色層形成用組成物１４Ｇの膜厚が高くなり、硬化等させて着色層４Ｇとした際には、着色層４Ｒおよび４Ｂと比較して、遮光部２と積層されている領域の膜厚が高くなるのである（図３（ｅ））。したがって、フォトリソグラフィー法等により着色層を形成した場合には、着色層の平坦性が低く、この着色層上にオーバーコート層を形成することにより、平坦化を図っていた。

一方、本発明によれば、上述したように、着色層をインクジェット法等により形成することができることから、上記工程を行う必要がなく、着色層の平坦性が高いものとすることができる。したがって、オーバーコート層を形成する必要がないものとすることや、オーバーコート層により容易に平坦化をすることができる、という利点も有する。
以下、本発明のＩＰＳ用カラーフィルタの各構成ごとに詳しく説明する。

１．半導体光触媒含有層
まず、本発明のＩＰＳ用カラーフィルタに用いられる半導体光触媒含有層について説明する。本発明のＩＰＳ用カラーフィルタに用いられる半導体光触媒含有層は、半導体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、比抵抗値が所定の値以上のものであれば、特に限定されるものではない。通常、半導体光触媒含有層中においては、半導体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、半導体光触媒微粒子が部分的に表面に露出することとなる。

上記半導体光触媒含有層の比抵抗値として、具体的には１０^６Ω・ｃｍ以上、中でも１０^７Ω・ｃｍ〜１０^１６Ω・ｃｍ、特に１０^９Ω・ｃｍ〜１０^１５Ω・ｃｍの範囲内であることが好ましい。これにより、本発明のＩＰＳ用カラーフィルタと液晶駆動側基板とを対向させて液晶表示装置とした際、液晶駆動側基板からの電気力線に対して影響を及ぼすことがなく、また後述する遮光部の比抵抗値の影響を受けて電気力線が乱れることを防止こともできるからである。なお、本発明においては、後述する遮光部の比抵抗値より半導体光触媒含有層の比抵抗値の方が高いものであることが好ましい。これにより、電気力線に対する遮光部の影響をより少ないものとすることができるからである。

ここで、上記比抵抗値の値は、以下のようにして測定される値である。予め１ｃｍ角の測定面積を有し、かつ幅１ｍｍ、長さ１０ｍｍの電極取り出しパターンを形成したＩＴＯ電極を有するガラス基板上に、半導体光触媒含有層を形成する材料をコーティングし、乾燥焼成させて膜厚が０．３μｍとなる光触媒含有層を形成する。この光触媒含有層に真空蒸着法で、半導体光触媒含有層を介して上記ＩＴＯ電極の測定面と重なるように０．１μｍの金電極を形成し、サンドイッチセルを形成する。上記金電極には、上記ＩＴＯ電極と同様の形状、かつ上記ＩＴＯ電極の取り出しパターンと重ならない位置に電極取り出しパターンを形成する。その後、ケースレー社製の微小電流計モデル２３７型を用い、一定電圧を印加し、得られる電流値から電極面積、半導体光触媒含有層の厚みを計算し、導電率から換算して求めた値である。

また、上記半導体光触媒含有層には、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、半導体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。

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。

また、上記半導体光触媒含有層は、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。

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。

本発明に用いられる半導体光触媒含有層は、この半導体光触媒含有層中にフッ素が含有され、さらにこの半導体光触媒含有層表面のフッ素含有量が、半導体光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記半導体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半導体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半導体光触媒の作用により分解され、これにより半導体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。

以下、このような半導体光触媒含有層を構成する、半導体光触媒、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。

ａ．半導体光触媒
まず、本発明に用いられる半導体光触媒について説明する。本発明に用いられる半導体光触媒としては、光半導体として知られる例えば二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）、酸化タングステン（ＷＯ_３）、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）、および酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）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。

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。

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。

また半導体光触媒の粒径は小さいほど半導体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以下の半導体光触媒を使用するのが特に好ましい。

本発明に用いられる半導体光触媒含有層中の半導体光触媒の含有量は、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。

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半導体光触媒の作用により、半導体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半導体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、半導体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。

上記の（１）の場合、一般式：
Ｙ_ｎＳｉＸ_{（４−ｎ）}
（ここで、Ｙはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基、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。

これにより、上記半導体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半導体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。

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半導体光触媒含有層を、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、例えば特開２００１−０７４９２８号公報に記載されているようなものを用いることができる。

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。

ただし、ｎは２以上の整数であり、Ｒ^１，Ｒ^２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、Ｒ^１、Ｒ^２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。

上記オルガノポリシロキサンは、半導体光触媒含有層中に、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。

ｃ．その他の物質
また、本発明に用いられる半導体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、主骨格が上記半導体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。

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、半導体光触媒の作用により分解し、かつ分解されることにより半導体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。またこのような界面活性剤の他にも必要に応じて各種添加剤を含有させてもよい。このような界面活性剤や添加剤は、例えば特開２００１−０７４９２８号公報に記載されているようなものを用いることができる。

ｄ．フッ素の含有
また、本発明においては、半導体光触媒含有層がフッ素を含有し、さらにこの半導体光触媒含有層表面のフッ素含有量が、半導体光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記半導体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半導体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。

したがって、このような半導体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。

上述したような、フッ素を含む半導体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。

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、このような半導体光触媒含有層に、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ＩＰＳ用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。

このような半導体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。

また、本発明においては、半導体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、半導体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）元素が半導体光触媒含有層表面に含まれていることが好ましい。

フッ素（Ｆ）が半導体光触媒含有層にこの程度含まれることにより、半導体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ＩＰＳ用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。

さらに、このようなＩＰＳ用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。

半導体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、ＩＰＳ用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、ＩＰＳ用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ＩＰＳ用カラーフィルタを得ることができる。

ｅ．半導体光触媒含有層の形成方法
上述したような半導体光触媒含有層の形成方法としては、上記半導体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、この塗布液を遮光部が形成された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、半導体光触媒含有層を形成することができる。この際、半導体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、電気力線の乱れを防止することが困難となったり、半導体光触媒含有層の表面の濡れ性変化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、ＩＰＳ用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。

ｆ．半導体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、上記半導体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、上述したように半導体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半導体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４に示すように、上記半導体光触媒含有層３に、基材１側エネルギー６を照射することによって（図４（ａ））、遮光部２が形成されていない領域の半導体光触媒含有層３のみの濡れ性を変化させることができ、半導体光触媒含有層３上に濡れ性が変化した濡れ性変化パターン７を形成することができるのである（図４（ｂ）））。これにより、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７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。

ここで、上記半導体光触媒含有層に照射されるエネルギーとしては、上記半導体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、半導体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。

通常このようなエネルギー照射には、紫外光を用いることができ、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、上述したように半導体光触媒含有層に用いられる好ましい半導体光触媒が二酸化チタンであり、この二酸化チタンにより半導体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。

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。

なお、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、半導体光触媒含有層中の半導体光触媒の作用により半導体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。

この際、半導体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。

２．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、ＩＰＳ用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り、比抵抗値が高いものであれば、特に限定されるものではない。

本発明において、このような遮光部の比抵抗値として具体的には、１０^６Ω・ｃｍ以上、中でも１０^７Ω・ｃｍ〜１０^１６Ω・ｃｍ、特に１０^９Ω・ｃｍ〜１０^１５Ω・ｃｍの範囲内であることが好ましい。上記値より低い場合には、上述した半導体光触媒含有層が形成されていた場合であっても、遮光部が上記電気力線に影響を及ぼす可能性があることから好ましくないからである。また、上記値より高い場合には、遮光部の絶縁性が高くなりすぎ、静電気の発生が起こりやすくなるため、静電破壊やゴミ付着の原因となり好ましくないからである。上記比抵抗値は、上述した半導体光触媒含有層の項で説明した方法と同様の方法により測定された値である。

このような遮光部としては、樹脂製の遮光部とすることができ、このような樹脂製の遮光部の形成方法としては、例えば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等とすることができる。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。

また、遮光部を熱転写法により形成することもできる。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。

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。

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。

ここで、本発明においては、上記半導体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、半導体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、高感度で半導体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。

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半導体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。

本発明におけるプライマー層は、上記遮光部と上記半導体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。

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、半導体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ＳｉＸ_４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。

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。

３．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、上記遮光部の開口部に形成された半導体光触媒含有層上に形成されるものであり、上述したように半導体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。また、本発明に用いられる着色層のパターン形状は、液晶表示装置に用いられる際、ＩＰＳ用カラーフィルタと対向して配置される液晶駆動側基板の画素電極の形状等により、適宜選択されるものであり、例えば図５（ａ）に示すようなストライプ状のパターンや、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すような屈曲したパターン等とすることができる。また、上記以外の公知の配列とすることもでき、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、特に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、また着色層の平坦性を高いものとすることができるからである。また本発明においては、上記半導体光触媒含有層のエネルギー照射された部分が親液性、具体的には４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９°未満となっていることから、インクジェット法により着色層形成用塗工液を滴下する際、例えば図５（ｂ）や図５（ｃ）で示したような屈曲パターンに対して、インクヘッドをその屈曲パターンに追従させることなく着色層形成用塗工液を塗布することができる。これは、通常、着色層が形成される幅が１００μｍ程度であるのに対し、インクヘッドから吐出される着色層形成用塗工液の液滴が３０μｍ程度である。したがって、例えばインクヘッドを固定し、上記濡れ性変化パターンが形成された半導体光触媒含有層を、インクヘッドと一定の間隙を保ちながら着色層を形成するパターンの長手方向に移動させ、屈曲パターンが重なる部分、すなわちパターンの中央部に各色用の着色層形成用塗工液をインクヘッドから吐出すること等により、屈曲したパターン全体に着色層形成用塗工液を濡れ広がらせることができるからである。

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ＩＰＳ用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。

４．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、上記遮光部および半導体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ＩＰＳ用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、ＩＰＳ用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．ＩＰＳ用カラーフィルタ
本発明のＩＰＳ用カラーフィルタは、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半導体光触媒含有層と、その半導体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、例えば上記着色層上にオーバーコート層が形成されているものや、また上記着色層が形成されている側と反対側の基材上に透明導電層が形成されているもの等としてもよい。

上記着色層上にオーバーコート層が形成されている場合には、より遮光部の電界への影響を小さいものとすることができる、という利点を有する。また、ＩＰＳ用カラーフィルタの平坦化を図ったり、ＩＰＳ用カラーフィルタ上に設けられる液晶層へ、遮光部や着色層から不純物が混入することを防止すること等もできる。

このようなオーバーコート層としては、上記着色層や遮光部上に形成された半導体光触媒含有層との接着性や、不純物の遮断性、、耐光性、平滑性、耐熱性、耐湿熱性、耐薬品性、耐溶剤性、透明性、強靭性等、様々な体制が必要とされる。また、本発明においては、特に比抵抗値が１０^６Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。このようなオーバーコート層を用いることにより、ＩＰＳ用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際、上述した半導体光触媒含有層だけでなく、オーバーコート層によっても、遮光部の電界への影響を小さいものとすることができるからである。

このようなオーバーコート層として、具体的にはアクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル・エポキシ樹脂、シロキサン樹脂前駆体、シリコーンポリイミド樹脂前駆体等を使用することができる。またさらに、本発明において、上記オーバーコート層は、膨潤率が低いことが好ましい。これは、ＩＰＳ用カラーフィルタが液晶表示装置に用いられる際、オーバーコート層がシール材と直接接する場合があるからである。オーバーコート層の膨潤率を低くする方法としては、オーバーコート層の架橋密度や極性をコントロールする方法が挙げられる。上記架橋密度を向上させる方法としては、構造的に架橋点を多くする方法が挙げられ、例えば多官能アクリル、多官能エポキシ、トリアルコキシシラン等を用いる方法が挙げられる。また、架橋反応を十分に進めるような条件で塗膜形成反応を行う方法を用いてもよく、例えばオーバーコート層が分解や着色等の変質を生じない範囲で、高温で長時間反応させる方法等が挙げられる。また、構造的には芳香族より脂肪族の化合物を用いることが好ましい。

なお、本発明において上記オーバーコート層は、着色層上、および隣接する着色層間から露出した半導体光触媒含有層上に形成されることとなるが、この際、上記半導体光触媒含有層にエネルギーを照射し、半導体光触媒含有層の濡れ性を変化させてからオーバーコート層を形成してもよい。これにより、ＩＰＳ用カラーフィルタ内でのオーバーコート層の密着性を向上させることができるからである。

また、本実施態様においては、上述したように、着色層が形成されている側と反対側の基材上に、透明導電層が形成されていることが好ましい。ＩＰＳ用カラーフィルタにおいては、ＴＮ方式の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタと異なり、電極層が構成上特に必要とされない。しかしながらこの場合、ＩＰＳ用カラーフィルタの形成時や、液晶表示装置に用いた際に、ＩＰＳ用カラーフィルタに帯電した電気が放出されないことから、この電気が液晶駆動側基板からの電解に影響を及ぼしたり、異物が付着しやすくなったり、搬送不良が生じたりする場合がある。そこで、上記透明導電層が形成されていることにより、ＩＰＳ用カラーフィルタを製造する際や、ＩＰＳ用カラーフィルタを液晶表示装置として用いた際に、ＩＰＳ用カラーフィルタが帯電することを防止することができるからである。

このような透明導電層としては、可視光に対して透過性を有し、かつＩＰＳ用カラーフィルタが帯電することを防止す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、例えば比抵抗値が、２０００Ω・ｃｍ以下、中でも６００Ω・ｃｍ以下、好ましくは３００Ω・ｃｍ以下となるようなものを用いることができる。

また、透明導電層を形成する材料としては、アルミニウム、モリブデン、クロム、タンタル、銅、タングステン、チタン、金、銀、インジウム、ゲルマニウム、テルビウム、ＩＴＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ、ＺｎＯ−Ｇａ、ニッケル、クロム等、公知の金属または金属の酸化物を用いることができ、中でもＩＴＯ層が好適に用いられる。また、このような透明導電層は、上述した基材にディッピング法や、ＣＶＤ法やＰＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができ、膜厚としては、通常１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度、中でも１５ｎｍ〜８０ｎｍ程度とすることができる。

Ｂ．液晶表示装置
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。本発明の液晶表示装置は、５つの実施態様があるが、いずれの実施態様の液晶表示装置も、上述したＩＰＳ用カラーフィルタを用いたＩＰＳ方式の液晶表示装置である。以下、それぞれの実施態様ごとに詳しく説明する。

１．第１実施態様
まず、本発明の液晶表示装置の第１実施態様は、上述したいずれかのＩＰＳ用カラーフィルタと、上記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された電極を有する液晶駆動側基板と、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび上記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、上記液晶層の比抵抗値が所定の値以上であることを特徴とするものである。

本実施態様の液晶表示装置は、例えば図６に示すように、ＩＰＳ用カラーフィルタ５と、そのＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板１１と、そのＩＰＳ用カラーフィルタ５と液晶駆動側基板１１との間に挟持された液晶層１２とを有するものであり、液晶層の比抵抗値が、所定の値以上となるものである。

本実施態様によれば、上記ＩＰＳ用カラーフィルタ中に、上述した比抵抗値を有する半導体光触媒含有層が形成されており、また上記液晶層が所定の値以上の比抵抗値を有することから、液晶駆動側基板からかけられた電界による電気力線が乱れることのないものとすることができ、高品質な液晶表示を行うことができる液晶表示装置とされる。
以下、本実施態様の液晶表示装置の各構成ごとに説明する。なお、ＩＰＳ用カラーフィルタについては、「Ａ．ＩＰＳ用カラーフィルタ」の項で説明したものと同様であるので、ここでの詳しい説明は省略する。

（液晶層）
本実施態様に用いられる液晶層は、上記ＩＰＳ用カラーフィルタと後述する液晶駆動側基板との間に、挟持されるものであって、比抵抗値が１０^９Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０^１３Ω・ｃｍ以上とされるものである。

ここで、上記液晶層の比抵抗値の値は、以下のようにして測定される値である。予め１ｃｍ角の測定面積を有し、かつ幅１ｍｍ、長さ１０ｍｍの電極取り出しパターンを金電極で形成したガラス基板を２枚準備し、それぞれ金電極が内側となるように対向して配置する。このガラス基板を、シール材およびギャップ剤によって貼り合わせ、上記２枚のガラス基板間の間隙が１０μｍである測定セルを作製し、比抵抗を求める液晶材料を上記間隙に封入することにより、液晶材料が上記電極間に満たされるようにする。その後、上記電極の端子を取り出し、ソーラトロン社製の型番１２６０で両電極間に測定周波数１ｋＨｚ、印加電圧１０ｍＶで交流電圧を印加し、得られる電流から導電率を求め、比抵抗を求めた値である。

このような液晶層としては、後述する液晶駆動側基板から電圧が印加されていない場合には、液晶組成物が一定の方向に配列しており、上記液晶駆動側基板から電圧が印加されることにより、液晶組成物の分子の配列方向が回転し、光の透過率を変化させるようなものとされる。

なお、このような液晶層を構成する液晶組成物としては、一般的なＩＰＳ液晶表示装置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。

（液晶駆動側基板）
次に、本実施態様に用いられる液晶駆動側基板について説明する。本実施態様に用いられる液晶駆動側基板としては、上記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向して配置されるものであり、電界を印加し、上記液晶層中の液晶を所定の方向に配向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い。このような液晶駆動側基板としては、液晶層の界面に対して、主として平行な電界を形成するように電極群が形成されるものであり、例えば図７に示すように、複数の走査線２１と、映像信号配線２２と、画素電極２３（共通電極２５の一部）と、その画素電極２３と対をなす画素電極２４（液晶駆動電極）と、上記走査線２１、映像信号配線２２、および画素電極（２３および２４）と接続されたアクティブ素子（図示せず）とが形成されたもの等とすることができる。

なお、これらの電極構造は、上記ＩＰＳ用カラーフィルタの形状や、目的とする液晶の配向方法等に合わせて、適宜選択されるものであり、一般的なＩＰＳ方式の液晶表示装置とすることができる。また、上記アクティブ素子や、上記各電極が形成される基板等についても、一般的なＩＰＳ方式の液晶表示装置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。

（液晶表示装置）
本実施態様の液晶表示装置は、上記ＩＰＳ用カラーフィルタ、液晶駆動側基板、および液晶層を有するものであれば、特に限定されるものではないが、通常、液晶を所定の配向させるための配向膜や、偏光手段等が形成されることとなる。これらの配向膜や偏光手段等については、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。また、必要に応じて他の部材を有していてもよい。

２．第２実施態様
次に、本発明の液晶表示装置の第２実施態様について説明する。本実施態様の液晶表示装置は、上述したＩＰＳ用カラーフィルタと、上記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび上記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
上記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、上記画素電極、上記走査線および、上記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、上記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、上記映像信号配線および画素電極が、液晶配向方向に対し、±１度〜±３０度の角度の範囲で、屈曲している構造配置になっていることを特徴とするものである。ここで、上記一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行とは、液晶駆動側基板から電圧を印加した際、生じる電気力線をカラーフィルタに対して水平なものとすることができ、この電気力線が乱れることのないものとすることができる程度平行であればよいものとする。

本実施態様の液晶表示装置は、例えば図６に示すように、ＩＰＳ用カラーフィルタ５と、そのＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板１１と、そのＩＰＳ用カラーフィルタ５と液晶駆動側基板１１との間に挟持された液晶層１２とを有するものであり、この液晶駆動側基板は、例えば図８に示すように、複数の走査線２１と、映像信号配線２２と、短冊状の画素電極２３（共通電極２５の一部）と、その画素電極２３と対をなす短冊状の画素電極２４（液晶駆動電極）と、これらの走査線２１、映像信号配線２２、および画素電極（２３および２４）と接続されたアクティブ素子（図示せず）とを有するものである。またさらにこの際、例えば図９に示すように、対をなす画素電極（２３および２４）および映像信号配線（図示せず）は、液晶層中の液晶３１の配向方向ｘに対して、所定の角度αとなるように屈曲して形成される。なお、本実施態様においては、液晶層中の液晶として、正の誘電率異方性液晶（ｐ型液晶）が用いられる。また、通常、液晶表示装置には２枚の偏光板が用いられることとなるが、これらの偏光板は、一方の偏光板の偏光軸がｘ方向、もう一方の偏光板の偏光軸がｙ方向となるように対向させて用いられる。

本実施態様によれば、上記ＩＰＳ用カラーフィルタを用いることから、液晶駆動側基板からかけられた電界が乱されることなく、目的とする方向に液晶を配向させることができ、色ムラ等のない、高品質な液晶表示装置とすることができる。また、上記映像信号配線および対をなす画素電極が、液晶の配向方向と上記角度をなすように屈曲して形成されていることから、液晶駆動側基板から電界を印加した際、例えば図９に示すように、２方向の液晶の回転運動が発生することとなる。したがって、視野角が向上し、液晶の応答速度等も向上させることができるのである。

ここで、本実施態様においては、上記映像信号配線および画素電極が、液晶配向方向に対し、±１度〜±３０度の範囲内、中でも±１０度〜±２５度の範囲内で屈曲していることが好ましい。これにより、視野角の広い液晶表示装置とすることが可能となるからである。この際、上記映像信号配線および画素電極が屈曲する回数は特に限定されるものではなく、例えば図１０に示すように、対をなす画素電極（２３および２４）および映像信号配線（図示せず）が、複数回屈曲したもの等であってもよい。

なお、本実施態様の液晶表示装置に用いられるＩＰＳ用カラーフィルタは、上述した「Ａ．ＩＰＳ用カラーフィルタ」の項で説明したものと同様であり、また液晶層については、上述した第１実施態様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。

また、本実施態様の液晶表示装置は、上記ＩＰＳ用カラーフィルタ、液晶駆動側基板、および液晶層を有するものであれば、特に限定されるものではないが、通常、液晶を所定の配向させるための配向膜や、偏光手段等が形成されることとなる。これらの配向膜や偏光手段等についても、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。また、必要に応じて他の部材を有していてもよい。

３．第３実施態様
次に、本発明の液晶表示装置の第３実施態様について説明する。本実施態様の液晶表示装置は、、上述したＩＰＳ用カラーフィルタと、そのＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび上記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
上記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、上記画素電極、上記走査線および、上記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、上記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、上記走査線および画素電極が、液晶配向方向に対し、±１度〜±３０度の角度の範囲で、屈曲している構造配置になっていることを特徴とするものである。ここで、上記一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行とは、液晶駆動側基板から電圧を印加した際、生じる電気力線をカラーフィルタに対して水平なものとすることができ、この電気力線が乱れることのないものとすることができる程度平行であればよいものとする。

本実施態様の液晶表示装置は、例えば図６に示すように、ＩＰＳ用カラーフィルタ５と、そのＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板１１と、そのＩＰＳ用カラーフィルタ５と液晶駆動側基板１１との間に挟持された液晶層１２とを有するものであり、この液晶駆動側基板は、例えば図１１に示すように、複数の走査線２１と、映像信号配線２２と、短冊状の画素電極２３（共通電極２５の一部）と、その画素電極２３と対をなす短冊状の画素電極２４（液晶駆動電極）と、これらの走査線２１、映像信号配線２２、および画素電極（２３および２４）と接続されたアクティブ素子（図示せず）とを有するものである。またさらにこの際、液晶層中の液晶の配向方向に対して、対をなす画素電極および走査線が、所定の角度で屈曲しているものである。なお、本実施態様においては、液晶層中の液晶として、正の誘電率異方性液晶（ｐ型液晶）が用いられる。

本実施態様によれば、上記ＩＰＳ用カラーフィルタを用いることから、液晶駆動側基板からかけられた電界が乱されることなく、目的とする方向に液晶を配向させることができ、色ムラ等のない、高品質な液晶表示装置とすることができる。また、上記走査線および対をなす画素電極が、液晶の配向方向と上記角度をなすように屈曲していることによって、液晶駆動側基板から電界を印加した際、例えば図９に示すように、２方向の液晶の回転運動が発生することとなる。したがって、視野角が向上し、液晶の応答速度等も向上させることができるのである。

ここで、本実施態様においては、上記走査線および画素電極が、液晶配向方向に対し、±１度〜±３０度の範囲内、中でも±１０度〜±２５度の範囲内で屈曲していることが好ましい。これにより、視野角の広い液晶表示装置とすることが可能となるからである。また、本実施態様においても、対をなす画素電極および走査線が複数回屈曲したものであってもよい。

また、本実施態様の液晶表示装置においても、上記ＩＰＳ用カラーフィルタ、液晶駆動側基板、および液晶層を有するものであれば、特に限定されるものではないが、通常、液晶を所定の配向させるための配向膜や、偏光手段等が形成されることとなる。これらの配向膜や偏光手段等についても、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。また、必要に応じて他の部材を有していてもよい。

４．第４実施態様
次に、本発明の液晶表示装置の第４実施態様について説明する。本発明の液晶表示装置の第４実施態様は、上述したＩＰＳ用カラーフィルタと、そのＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび上記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
上記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、上記画素電極、上記走査線および、上記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、上記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、上記映像信号配線および画素電極が、液晶配向方向に対し、９０度を除く６０度〜１２０度の範囲で屈曲している構造配置になっていることを特徴とするものである。ここで、上記一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行とは、液晶駆動側基板から電圧を印加した際、生じる電気力線をカラーフィルタに対して水平なものとすることができ、この電気力線が乱れることのないものとすることができる程度平行であればよいものとする。

本実施態様の液晶表示装置は、例えば図６に示すように、ＩＰＳ用カラーフィルタ５と、そのＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板１１と、そのＩＰＳ用カラーフィルタ５と液晶駆動側基板１１との間に挟持された液晶層１２とを有するものであり、この液晶駆動側基板は、例えば図８に示すように、複数の走査線２１と、映像信号配線２２と、短冊状の画素電極２３（共通電極２５の一部）と、その画素電極２３と対をなす短冊状の画素電極２４（液晶駆動電極）と、これらの走査線２１、映像信号配線２２、および画素電極（２３および２４）と接続されたアクティブ素子（図示せず）とを有するものである。またさらにこの際、例えば図１２に示すように、液晶層中の液晶３１の配向方向ｘに対して、対をなす画素電極（２３および２４）および映像信号配線（図示せず）が、所定の角度αで屈曲しているものである。なお、本実施態様においては、液晶層中の液晶として、負の誘電率異方性液晶（ｎ型液晶）が用いられる。また、通常、液晶表示装置には２枚の偏光板が用いられることとなるが、これらの偏光板は、一方の偏光板の偏光軸がｘ方向、もう一方の偏光板の偏光軸がｙ方向となるように対向させて用いられる。

本実施態様によれば、上記ＩＰＳ用カラーフィルタを用いることから、液晶駆動側基板からかけられた電界が乱されることなく、目的とする方向に液晶を配向させることができ、色ムラ等のない、高品質な液晶表示装置とすることができる。また、上記映像信号配線および対をなす画素電極が、液晶の配向方向と上記角度をなすように屈曲して形成されていることによって、液晶駆動側基板から電界を印加した際、例えば図１２に示すように、２方向の液晶の回転運動が発生することとなる。したがって、視野角が向上し、液晶の応答速度等も向上させることができるのである。

ここで、本実施態様においては、上記映像信号配線および画素電極が、液晶配向方向に対し、９０度を除く６０度〜１２０度の範囲内、中でも９０度を除く７０度〜１１０度の範囲内で屈曲していることが好ましい。これにより、視野角の広い液晶表示装置とすることが可能となるからである。この際、例えば図１０に示すように、対をなす画素電極（２３および２４）および映像信号配線（図示せず）が、複数回屈曲したものであってもよい。

５．第５実施態様
次に、本発明の液晶表示装置の第５実施態様について説明する。本実施態様の液晶表示装置は、上述したＩＰＳ用カラーフィルタと、そのＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、上記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび上記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
上記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、上記画素電極、上記走査線および、上記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、上記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、上記走査線および画素電極が、液晶配向方向に対し、９０度を除く６０度〜１２０度の範囲で屈曲している構造配置になっていることを特徴とするものである。ここで、上記一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行とは、液晶駆動側基板から電圧を印加した際、生じる電気力線をカラーフィルタに対して水平なものとすることができ、この電気力線が乱れることのないものとすることができる程度平行であればよいものとする。

本実施態様の液晶表示装置は、例えば図６に示すように、ＩＰＳ用カラーフィルタ５と、そのＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板１１と、そのＩＰＳ用カラーフィルタ５と液晶駆動側基板１１との間に挟持された液晶層１２とを有するものであり、この液晶駆動側基板は、例えば図１１に示すように、複数の走査線２１と、映像信号配線２２と、短冊状の画素電極２３（共通電極２５の一部）と、その画素電極２３と対をなす短冊状の画素電極２４（液晶駆動電極）と、これらの走査線２１、映像信号配線２２、および画素電極（２３および２４）と接続されたアクティブ素子（図示せず）とを有するものである。またさらにこの際、液晶層中の液晶の配向方向に対して、対をなす画素電極および走査線が、所定の角度で屈曲しているものである。なお、本実施態様においては、液晶層中の液晶として、負の誘電率異方性液晶（ｎ型液晶）が用いられる。

本実施態様によれば、上記ＩＰＳ用カラーフィルタを用いることから、液晶駆動側基板からかけられた電界が乱されることなく、目的とする方向に液晶を配向させることができ、色ムラ等のない、高品質な液晶表示装置とすることができる。また、上記走査線および対をなす画素電極が、液晶の配向方向と上記角度をなすように屈曲していることによって、液晶駆動側基板から電界を印加した際、例えば図１２に示すように、２方向の液晶の回転運動が発生することとなる。したがって、視野角が向上し、液晶の応答速度等も向上させることができるのである。

ここで、本実施態様においては、上記走査線および画素電極が、液晶配向方向に対し、９０度を除く６０度〜１２０度の範囲内、中でも９０度を除く７０度〜１１０度の範囲内で屈曲していることが好ましい。これにより、視野角の広い液晶表示装置とすることが可能となるからである。本実施態様においても、対をなす画素電極および走査線が複数回屈曲したものであってもよい。

Ｃ．ＩＰＳ用カラーフィルタの製造方法
最後に、本発明のＩＰＳ用カラーフィルタの製造方法について説明する。本発明のＩＰＳ用カラーフィルタの製造方法は、上述したインクジェット法により着色層が形成されるＩＰＳ用カラーフィルタを製造するためのＩＰＳ用カラーフィルタの製造方法であって、上記インクジェット法による着色層の形成に際して、上記基板と、上記着色層を形成するためのインクジェット装置のヘッドとは相対的に移動され、かつ上記ヘッドから吐出されるインクは、屈曲した着色層に対して直線状に滴下され、滴下されたインクが濡れ広がることにより、上記屈曲した着色層が形成されることを特徴とするものである。

本発明においては、上述したＩＰＳ用カラーフィルタの作用効果に加え、上記半導体光触媒含有層上で、インクジェット法により吐出された着色インクが濡れ広がることから、ＩＰＳ用の屈曲した着色層に対して、直線状に着色層形成用のインクを吐出した場合でも、カラーフィルタを製造することができる。したがって、作業が容易であることから、高精細なものも製造が可能であり、かつ歩留まりを向上させることができる。
本発明のＩＰＳ用カラーフィルタの製造方法における各構成に関しては、上記「Ａ．ＩＰＳ用カラーフィルタ」の欄で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。

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。

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、半導体光触媒含有層形成インキ、光硬化性樹脂組成物インキ、遮光部用インキ、および着色層形成用塗工液については、以下のものを用いた。

＜半導体光触媒含有層形成インキの調整＞
イソプロピルアルコール３０ｇとフルオロアルキルシランとが主成分であるＭＦ−１６０Ｅ（トーケムプロダクツ（株）製）０．５ｇとトリメトキシメチルシラン（東芝シリコーン（株）製、ＴＳＬ８１１３）３．５ｇと、半導体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）２１ｇ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３．５倍に希釈し半導体光触媒含有層用組成物とした。

＜光硬化性樹脂組成物インキの調整＞
（共重合樹脂溶液の合成）
ジシクロヘキシルフマレート（ＤＣＨＦ）５２９ｇ、およびアクリル酸（ＡＡ）１７１ｇを、パーブチルＯ（商品名、日本油脂（株）製の有機過酸化物）１４ｇと共に、３００ｇのジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）に溶解した溶液を、８０℃に温度調整した１０００ｇのＤＭＤＧを入れた窒素雰囲気の重合槽中に６時間かけて滴下した後、同温度で４時間熟成して重合させ、共重合樹脂溶液を得た。
（光硬化性樹脂組成物インキの調製）
下記分量の下記材料を室温で攪拌、混合し、光硬化性樹脂組成物インキを得た。
・上記共重合樹脂溶液（固形分３５％）：６９．０重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＳＲ３９９、サートマー社製）：１１．０重量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（商品名エピコート１８０Ｓ７０、油化シェルエポキシ社製）：１５．０重量部
・２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノプロパノン−１：１．５重量部
・２，２’−ビス（Ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール：１．０重量部
ＤＭＤＧ：６６．０重量部

＜遮光部用インキの調整＞
先ず、下記分量の各成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調製した。
・黒色顔料：２３部
・高分子分散剤（商品名Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１、ビックケミー・ジャパン（株）製）：２重量部
・溶剤（ＤＭＤＧ）：７５重量部
次に下記分量の各成分を十分混合して、光硬化性遮光部用インキを得た。
・上記の黒色顔料分散液：６１重量部
・上記の光硬化性樹脂組成物インキ１：２０重量部
・溶剤（ＤＭＤＧ）：３０重量部

＜着色層形成用塗工液の調整＞
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、２官能エポキシ含有モノマー５重量部を混合し、ＲＧＢ各色の熱硬化型ポリエポキシアクリレートインク調整した。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。

［実施例１］
＜ＩＰＳ用液晶駆動側基板の電極の形態＞
ＩＰＳ用液晶駆動側基板の形態を図８に示すように、単位画素が、走査線２１、映像信号配線２２、画素電極（共通電極の一部）、画素電極（液晶駆動電極）、共通電極２５、およびＴＦＴ２６を有するものとした。また、この際、映像信号配線および画素電極は、例えば図９に示すように、形成される液晶層の無電界時の正の誘電率異方性液晶の分子３１（Ｐ型液晶分子）と、±１５度となるように、屈曲させて形成するものとした。また、この際、単位画素中で画素電極を２回屈曲させるものとした。

＜カラーフィルタの作製＞
厚み１．１ｍｍのガラス基板（旭硝子（株）製ＡＬ材）上に上記光硬化性遮光部用インキをスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥させ、膜厚約１μｍの光硬化性遮光部層を形成した。当該光硬化性遮光部を、超高圧水銀ランプで上記ＩＰＳ用液晶駆動側基板の画素電極（液晶駆動電極）、および画素電極（共通電極の一部）に対応したマスク（開口部が画素電極に対応し、線幅３０μｍ）を用いてパターン露光した後、０．０５％水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を１８０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して遮光部を形成した。
次に上記半導体光触媒含有インキを上記遮光部が形成されたソーダガラス製の透明基板上にそれぞれ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、透明な半導体光触媒含有層（厚み０．３μｍ）を形成した。

（露光による親液性領域の形成の確認）
この半導体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露光部を形成し、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。このように、露光部が非露光部と比較して親液性領域となり、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。

（着色層の形成）
次に、上記半導体光触媒含有層上にそれぞれの上記遮光部に対応したフォトマスクを用いて、線幅１１０μｍ、間隔２０μｍ（線幅１１０μｍの内、両サイド５μｍは遮光部上に形成）の露光（露光による親液性領域の形成の確認と同一露光条件）を行い、着色層用露光部を親液性とした。次に、ＲＧＢ用各インクジェット装置を用い、親液性とした着色層用露光部に上記着色層形成用塗工液を開口部に対して、直線状に付着させた。その結果、付着したインキは開口部全面に濡れ広がり、１５０℃、３０分加熱処理を行い硬化させることにより、線幅１００μｍ、遮光部３０μｍの屈曲したＲＧＢストライプ型のＩＰＳ用カラーフィルタが得られた。

［実施例２］
ＩＰＳ用液晶駆動側基板の電極の形態を、下記のものとし、カラーフィルタの遮光部のパターンをＩＰＳ用液晶駆動側基板の電極の形態の画素電極（液晶駆動電極）、および画素電極（共通電極の一部）に対応したパターンとした以外は、実施例１と同様に行った。

＜ＩＰＳ用液晶駆動側基板の電極の形態＞
ＩＰＳ用液晶駆動側基板の電極の形態を、例えば図１１に示すように、単位画素が、走査線２１、映像信号配線２２、画素電極（共通電極の一部）２３、画素電極（液晶駆動電極）２４、共通電極２５、およびＴＦＴ２６を有するものとした。この際、走査線および画素電極が、例えば図９に示すように、形成される液晶層の無電界時の正の誘電率異方性液晶の分子３１（Ｐ型液晶分子）と、角度±１７度となるように、屈曲させて形成するものとした。また、この際、単位画素中で画素電極を２回屈曲させるものとした。

［実施例３］
ＩＰＳ用液晶駆動側基板の電極の形態を、下記のものとし、カラーフィルタの遮光部のパターンをＩＰＳ用液晶駆動側基板の電極の形態の画素電極（液晶駆動電極）、および画素電極（共通電極の一部）に対応したパターンとした以外は、実施例１と同様に行った。

＜ＩＰＳ用液晶駆動側基板の形成＞
映像信号配線および画素電極を、例えば図１２に示すように、形成される液晶層の無電界時の負の誘電率異方性液晶の分子３１（Ｎ型液晶分子）と、所定の角度αとなるように、屈曲させて形成するものとした以外は、実施例１と同様のものした。この際、屈曲角αは７０度と１１０度を選択した。また、この際、単位画素中で画素電極を２回屈曲させるものとした。

［実施例４］
ＩＰＳ用液晶駆動側基板の電極の形態を、下記のものとし、カラーフィルタの遮光部のパターンをＩＰＳ用液晶駆動側基板の画素電極（液晶駆動電極）、および画素電極（共通電極の一部）に対応したパターンとした以外は、実施例１と同様に行った。

＜ＩＰＳ用液晶駆動側基板の形成＞
走査線および画素電極を、例えば図１２に示すように、形成される液晶層の無電界時の負の誘電率異方性液晶の分子３１（Ｎ型液晶分子）と、所定の角度αとなるように、屈曲させて形成するものとした以外は、実施例２と同様のものとした。この際、屈曲角αは６０度と１２０度とを選択した。また、この際、単位画素中で画素電極を１回屈曲させるものとした。

［実施例５］
実施例１で得られたＩＰＳ用カラーフィルタの着色層側の表面に、上記光硬化性樹脂組成物インキをスピンコーターで塗布した後、１００℃で３分間乾燥させ、膜厚約１μｍの透明なオーバーコート層を形成した。

［実施例６］
実施例２で得られたＩＰＳ用カラーフィルタの着色層側の表面に、実施例５と同様に、オーバーコート層を形成した。

［実施例７］
実施例３で得られたＩＰＳ用カラーフィルタの着色層側の表面に、実施例５と同様に、オーバーコート層を形成した。

［実施例８］
実施例４で得られたＩＰＳ用カラーフィルタの着色層側の表面に、実施例５と同様に、オーバーコート層を形成した。

［実施例９］
＜液晶表示装置の作製＞
実施例１の液晶駆動側基板の電極の形態の電極を有する液晶駆動側基板を形成した。その後、実施例１のＩＰＳ用カラーフィルタと、上記液晶駆動側基板とを２μｍのギャップを介して対向させ（カラーフィルタ形成面と駆動回路面を内側に対向）、正の誘電異方性を有する液晶（Ｐ型ＬＣ）を封入し、着色層を囲むように非画素領域を封止材で封止し液晶セルを形成した。
この際、先立ってカラーフィルタ面と、液晶駆動回路面にはポリイミド膜を設けラビング処理を施した。ラビング方向は、図９に示すｘ軸方向に対して行った。
また、２枚のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）基板を偏向板として用い、得られた液晶セルに対して、１枚は偏向方向をx軸に、他の偏向板は偏向軸をｙ軸にして互いに偏向方向を直交させ、横電界方式の液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置は視野角の広い鮮明な画像が得られた。

［実施例１０］
実施例２の液晶駆動側基板の電極の形態の電極を有する液晶駆動側基板を形成した。その後、実施例２のＩＰＳ用カラーフィルタを用いた以外は、実施例９と同様に液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置は、視野角の広い鮮明な画像が得られた。

［実施例１１］
実施例３の液晶駆動側基板の電極の形態の電極を有する液晶駆動側基板を形成した。その後、実施例３のＩＰＳ用カラーフィルタを用い、負の誘電異方性を有する液晶（Ｎ型ＬＣ）を用いた以外は、実施例９と同様に液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置は、視野角の広い鮮明な画像が得られた。

［実施例１２］
実施例４の液晶駆動側基板の電極の形態の電極を有する液晶駆動側基板を形成した。その後、実施例４のＩＰＳ用カラーフィルタを用い、負の誘電異方性を有する液晶（Ｎ型ＬＣ）を用いた以外は、実施例９と同様に液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置は、視野角の広い鮮明な画像が得られた。

［実施例１３］
実施例１の液晶駆動側基板の電極の形態の電極を有する液晶駆動側基板を形成した。その後、実施例５のＩＰＳ用カラーフィルタを用いた以外は、実施例９と同様に液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置は、視野角の広い鮮明な画像が得られた。

［実施例１４］
実施例２の液晶駆動側基板の電極の形態の電極を有する液晶駆動側基板を形成した。その後、実施例６のＩＰＳ用カラーフィルタを用いた以外は、実施例９と同様に液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置は、視野角の広い鮮明な画像が得られた。

［実施例１５］
実施例３の液晶駆動側基板の電極の形態の電極を有する液晶駆動側基板を形成した。その後、実施例７のＩＰＳ用カラーフィルタを用い、負の誘電異方性を有する液晶（Ｎ型ＬＣ）を用いた以外は、実施例９と同様に液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置は、視野角の広い鮮明な画像が得られた。

［実施例１６］
実施例４の液晶駆動側基板の電極の形態の電極を有する液晶駆動側基板を形成した。その後、実施例８のＩＰＳ用カラーフィルタを用い、負の誘電異方性を有する液晶（Ｎ型ＬＣ）を用いた以外は、実施例９と同様に液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置は、視野角の広い鮮明な画像が得られた。

［実施例１７］
実施例１のカラーフィルタを用い、更にそのガラス基板のカラーフィルタが形成されていない面に、以下の条件でＩＴＯ透明導電膜付きカラーフィルタを得た。
＜ＩＴ０膜の形成＞
得られたカラーフィルタ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。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。
得られたカラーフィルタは裏面帯電が起こらず、静電気によるゴミ等の付着が無く、液晶表示装置の組み立て工程において安定した製造が可能であり、歩留まりがさらに向上した。

［比較例１〜４］
実施例５〜８で形成したＩＰＳ用カラーフィルタに対して、着色層形成用インクを滴下する屈曲した領域に対して、それに追随するように基板を非直線状に動かして滴下した。その結果、着色層形成用インク滴下されるべき領域を外れて、他の色の着色領域に滴下され、色の混色が起こり、良好なＩＰＳカラーフィルタが得られなかった。

［比抵抗値の測定］
ここで、実施例１から実施例８までのＩＰＳ用カラーフィルタの上記遮光部、半導体光触媒含有層、およびオーバーコート層の比抵抗値の測定を行った。それぞれの比抵抗の算出は以下のようにして行った。
予め１ｃｍ角の測定面積を有し、１ｍｍ幅、長さ１０ｍｍの電極取出しパターンを形成したＩＴＯ電極を有するガラス基板上に実施例１〜８とそれぞれ同一条件でそれぞれ、上記遮光部、半導体光触媒含有層、またはオーバーコート層のいずれかの層を形成した。次に、測定する上記いずれかの層に真空蒸着法で、上記層を介して上記ＩＴＯ電極の測定面と重なるように０．１μｍの金電極を形成し、サンドイッチセルを形成した。上記金電極には、上記ＩＴＯ電極と同様の形状、かつ上記ＩＴＯ電極の取り出しパターンと重ならない位置に電極取り出しパターンを形成した。続いて、ケースレー社製の微小電流計モデル２３７型を用い、一定電圧を印加し、得られる電流値から電極面積、各層の厚みを計算し、導電率から換算して比抵抗を求めた。
その結果、いずれの実施例においても、半導体光触媒含有層は１０¹⁴Ω・ｃｍ、遮光部は１０¹⁰Ω・ｃｍ、オーバーコート層は１０¹²Ω・ｃｍであった。

［液晶材料の比抵抗の測定］
また、実施例９から実施例１６までに用いられる各液晶材料の比抵抗値を測定した。それぞれの比抵抗の算出は以下のようにして行った。
予め１ｃｍ角の測定面積を有し、１ｍｍ幅長さ１０ｍｍの電極取出しパターンを金電極で形成したガラス基板を２枚用意し、それぞれが内側で対向するようにして、１０μｍの間隙をシール剤とギャップ材を用いて測定セルを作製した。続いて、比抵抗を求める液晶材料をそのギャップに封入し、電極間に満たされるようにした。それぞれの電極の端子を取出し、ソーラトロン社製の型番１２６０で両電極間に測定周波数１ＫHz、印加電圧１０ｍＶをの交流電圧を印加し、得られる電流値から導電率を求め、比抵抗を求めた。得られた比抵抗値は、１０^１０Ω・ｃｍであった。

本発明のＩＰＳ用カラーフィルタの一例を示す工程図である。本発明のＩＰＳ用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際の電気力線を示す説明図である。従来のフォトリソグラフィー法による着色層の形成工程について説明するための工程図である。本発明に用いられる半導体光触媒含有層の濡れ性を変化させる工程を説明するための説明図である。本発明のＩＰＳ用カラーフィルタの着色層のパターンを説明するための説明図である。本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。本発明の液晶表示装置に用いられる液晶駆動側基板に形成される電極の一例を説明するための説明図である。本発明の液晶表示装置の第２実施態様または第４実施態様に用いられる液晶駆動側基板に形成される電極の一例を説明するための説明図である。本発明の液晶表示装置の第２実施態様における画素電極および映像信号配線と、液晶配向方向とを説明するための説明図である。本発明の液晶表示装置の第２実施態様に用いられる液晶駆動側基板に形成される電極の他の例を説明するための説明図である。本発明の液晶表示装置の第３実施態様または第５実施態様に用いられる液晶駆動側基板に形成される電極の一例を説明するための説明図である。本発明の液晶表示装置の第４実施態様における画素電極および映像信号配線と、液晶配向方向とを説明するための説明図である。従来のＩＰＳ用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際の電気力線を示す説明図である。

符号の説明

１ …基材
２ …遮光部
３ …半導体光触媒含有層
４ …着色層
５ …ＩＰＳ用カラーフィルタ
１１…液晶駆動側基板
１２…液晶層
２１…走査線
２２…映像信号配線
２３…画素電極（共通電極の一部）
２４…画素電極（液晶駆動電極）
２５…共有電極
２６…ＴＦＴ
３１…液晶

Claims

基材と、前記基材上に形成された屈曲した遮光部と、前記基材および遮光部を覆うように形成され、少なくとも半導体光触媒およびオルガノポリシロキサンを含有する半導体光触媒含有層と、前記半導体光触媒含有層上の前記遮光部の開口部に形成された屈曲した着色層とを有するＩＰＳ用カラーフィルタであって、前記半導体光触媒含有層の比抵抗値が１０^６Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするＩＰＳ用カラーフィルタ。
前記遮光部の比抵抗値１０^６Ω・ｃｍ以上であり、かつ前記半導体光触媒含有層の比抵抗値が前記遮光部の比抵抗値より高いことを特徴とする請求項１に記載のＩＰＳ用カラーフィルタ。
前記着色層上にオーバーコート層が形成されており、前記オーバーコート層の比抵抗値が１０^６Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＩＰＳ用カラーフィルタ。
前記着色層が形成されている側と反対側の前記基材上に、透明導電層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３に記載のＩＰＳ用カラーフィルタ。
前記着色層がインクジェット法により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４に記載のＩＰＳ用カラーフィルタ。
請求項５に記載のＩＰＳ用カラーフィルタを製造するためのＩＰＳ用カラーフィルタの製造方法であって、
前記インクジェット法による着色層の形成に際して、前記基板と、前記着色層を形成するためのインクジェット装置のヘッドとは相対的に移動され、かつ前記ヘッドから吐出されるインクは、屈曲した着色層に対して直線状に滴下され、滴下されたインクが濡れ広がることにより、前記屈曲した着色層が形成されることを特徴とするＩＰＳ用カラーフィルタの製造方法。
請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のＩＰＳ用カラーフィルタと、前記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された電極を有する液晶駆動側基板と、前記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび前記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、前記液晶層の比抵抗値が１０^９Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のＩＰＳ用カラーフィルタと、前記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、前記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび前記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
前記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、前記画素電極、前記走査線および、前記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、前記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、前記映像信号配線および画素電極が、液晶配向方向に対し、±１度〜±３０度の角度の範囲で、屈曲している構造配置になっていることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のＩＰＳ用カラーフィルタと、前記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、前記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび前記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
前記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、前記画素電極、前記走査線および、前記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、前記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、前記走査線および画素電極が、液晶配向方向に対し、±１度〜±３０度の角度の範囲で、屈曲している構造配置になっていることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のＩＰＳ用カラーフィルタと、前記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、前記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび前記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
前記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、前記画素電極、前記走査線および、前記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、前記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、前記映像信号配線および画素電極が、液晶配向方向に対し、９０度を除く６０度〜１２０度の範囲で屈曲している構造配置になっていることを特徴とする液晶表示装置。
請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のＩＰＳ用カラーフィルタと、前記ＩＰＳ用カラーフィルタと対向するように配置された液晶駆動側基板と、前記ＩＰＳ用カラーフィルタおよび前記液晶駆動側基板の間に挟持された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
前記液晶駆動側基板が、マトリクス状に配置された、複数の走査線と、映像信号配線と、対をなす画素電極と、前記画素電極、前記走査線および、前記映像信号配線に接続されたアクティブ素子とを備えており、前記対をなす画素電極が、短冊状の形状であり、その一方の画素電極の長辺方向が他方の画素電極の長辺方向とほぼ平行であって、前記走査線および画素電極が、液晶配向方向に対し、９０度を除く６０度〜１２０度の範囲で屈曲している構造配置になっていることを特徴とする液晶表示装置。