JP4244933B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、機能基板の製造方法、カラーフィルタ基板、液晶表示装置、および電子機器に関する。

液晶表示装置において、液晶の厚さ（セルギャップともいう）の保持は、表示の高精細化に欠かせない要素である。このセルギャップは、液晶表示装置の表示面に亘って均一に保持される必要がある。セルギャップの精度は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をスイッチング素子として備える液晶表示装置の場合には±０．１μｍ程度であり、ＳＴＮ液晶表示装置の場合には±０．０３μｍ程度である。

均一なセルギャップを得るために、液晶材料中にスペーサ用微小粒子を混入させて、基板間に散布させることが行われる。ところがこの方法では、スペーサ用微小粒子が画素部位に混入する場合がある。そして、画素部位にスペーサ用微小粒子が位置する場合には、液晶材料と、スペーサ用微小粒子と、の界面で散乱光が発生するので、表示画像に影響を及ぼす。また、液晶表示装置の表示面（表示画面）が大型化すると、表示面の全面に亘って均一にスペーサ用微小粒子を散布することが難しくなる。

そこで、フォトレジストを利用して、ブラックマトリクスに対応する部分上に選択的にフォトレジストを残し、残されたフォトレジストをスペーサとして利用する技術が提案されている。このような残されたフォトレジストからなるスペーサは、貝柱スペーサとも呼ばれる。なお、この技術でも、表示面が大型化すると、レジスト自体を均一に塗布することが困難になる。

また、下記の特許文献１は、透明基板上の複数の画素部位の間に対応する隙間部位に遮光層が位置しているとともに、複数の画素部位にそれぞれの透明着色層が位置しているカラーフィルタの製造方法において、次のような製造方法を開示している。特許文献１によれば、透明着色層上に光硬化型接着剤層を一面に形成して、形成された光硬化型接着剤層上にスペーサ用微小粒子を散布する。そして、遮光層に対応する部分の光硬化型接着剤層を選択的に露光したうえで光硬化型接着剤層を現像することで、画素部位の光硬化型接着剤層と、光硬化型接着剤層上のスペーサ用微小粒子と、を除去する。

特開平５−１８８２１１号公報

ところが、上記のいずれの製造方法でも、画素部位（画素領域）に位置する残渣を洗浄する必要が生じる。例えば、貝柱スペーサの場合には、パターニングによってフォトレジストが除去された後に有機物の残渣が残ってしまう。また、特許文献１の場合でも、光硬化型接着剤層およびスペーサ用微小粒子を現像によって画素部位から除去しても、そこに光硬化型接着剤層の残渣が残ってしまう。

そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的の一つは、残渣を洗浄する工程を含まずに、ブラックマトリクスに対応する部分だけにスペーサを配置する方法を提供することである。

本発明によれば、ブラックマトリクスが設けられた液晶表示装置において用いられる機能基板の製造方法が、基体の表面を覆う撥液層を形成するステップＡと、マスクパターンを介して前記ブラックマトリクスに対応した前記撥液層の第１部分に光を照射して、前記第１部分の撥液性を前記撥液層の他の部分の撥液性より低下させるステップＢと、スペーサが分散された分散液で前記光照射後の前記撥液層を覆うステップＣと、を包含する。

上記特徴によれば、ブラックマトリクスに対応する部分（上記第１部分）の撥液性が、他の部分の撥液性よりも低い。このため、スペーサが分散された分散液は、上記他の部分からブラックマトリクスに対応する部分に集まる。ここで、ブラックマトリクスとは、画素領域を規定する遮光パターンであり、上記他の部分は画素領域に対応する。つまり、画素領域にはスペーサも分散液の残渣も残らない。

本発明のある態様によれば、上記機能基板の製造方法が、前記基体の表面上に光触媒層を設けるステップＤをさらに備えている。そして、前記ステップＡは、前記光触媒層上に前記撥液層を形成するステップを含んでいる。そして、好ましくは、前記ステップＤは、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、チタン酸ストロンチウム、酸化タングステン、酸化ビスマス、および酸化鉄から選択される１種以上の物質から構成される微粒子を前記表面に付与して前記光触媒層を形成するステップを含んでいる。

上記特徴によれば、撥液層のパターニングが容易になる。

さらに、前記ステップＡは、前記撥液層として、前記基体の前記表面にフッ素を含有する高分子化合物の膜を形成するステップを含んでいてもよい。また、前記ステップＡは、前記撥液層として、前記基体の前記表面にフッ素を含有する有機分子からなる有機膜を形成するステップを含んでいてもよい。さらに、前記ステップＡは、フルオロカーボン系化合物を反応ガスに用いて、前記基体の前記表面にフッ素を導入して前記撥液層を形成するステップを含んでいてもよい。

また、前記ステップＡは、前記撥液層として、前記基体の前記表面に炭素が４つ以上の炭化水素鎖を含有する有機分子からなる有機膜を形成するステップを含んでいてもよい。
そしてさらに、前記ステップＡは、前記撥液層として、前記基体の前記表面に感光性分子膜を形成するステップを含んでいてもよい。

また本発明のカラーフィルタ基板は、上記機能基板の製造方法で製造されている。また、本発明の液晶表示装置は、上記カラーフィルタ基板を備えている。また、本発明の電子機器は、上記液晶表示装置を備えている。

以下の実施形態１から４では、機能基板としてのカラーフィルタ基板の製造方法を説明する。なお、実施形態１から４を通して同様な構成要素には同じ参照符号が付されており、同様な構成要素についての重複する説明は省略されている。

（実施形態１）
図１（ａ）に示す基体１ａは、後述する処理を経て、カラーフィルタ基板１００ａ（図２（ｄ））となる構造を備えている。具体的には、基体１ａは、偏光板３と、光透過性を有する基板４と、基板４上に位置するブラックマトリクス５と、バンクパターン６と、複数のカラーフィルタエレメント７と、オーバーコート層８と、オーバーコート層８上の対向電極１１と、を備えている。

ブラックマトリクス５は、複数の光透過部５ａを規定する遮光パターンである。また、ブラックマトリクス５は、液晶表示装置における複数の画素領域Ｇを規定している。具体的には、複数の光透過部５ａのそれぞれが、後述する素子基板１００ｂにおける複数の画素電極６６（図３）のそれぞれに対応している。より具体的には、液晶表示装置が組み立てられた場合に、複数の光透過部５ａのそれぞれが、対応する画素電極６６に重なる。なお、本実施形態の複数の光透過部５ａのそれぞれは、ブラックマトリクス５に設けられた開口部である。

バンクパターン６はブラックマトリクス５上に位置している。そして、バンクパターン６は、複数の開口部６ａを規定する形状を有している。ここで、複数の開口部６ａのそれぞれは、ブラックマトリクス５が規定する複数の光透過部５ａのそれぞれに重なっている。

複数のカラーフィルタエレメント７のそれぞれは、バンクパターン６が規定する複数の開口部６ａのそれぞれの内に位置している。本実施形態の複数のカラーフィルタエレメント７のそれぞれは、インクジェット法を用いて設けられている。インクジェット法を用いてカラーフィルタエレメント７を形成する場合には、カラーフィルタエレメント７の原料である液状のフィルタ材料をバンクパターン６が受け止めるので、バンクパターン６を設けることは有利である。しかしながら、複数のカラーフィルタエレメント７がインクジェット法以外の方法にしたがって形成される場合には、バンクパターン６はなくてもよい。

オーバーコート層８は、複数のカラーフィルタエレメント７と、バンクパターン６と、を覆っている。ここで、オーバーコート層８の厚さは、オーバーコート層８がカラーフィルタエレメント７とバンクパターン６とによって形成される段差を吸収するように、設定されている。このため、下地の段差にもかかわらず、オーバーコート層８の表面はほぼ平坦である。

対向電極１１は、オーバーコート層８上に位置している。ここで、対向電極１１は、ＩＴＯからなる電極であり、このため対向電極１１は光透過性を有している。そして、対向電極１１は、液晶表示装置における複数の画素電極６６（図３）の全てに対応するべた電極（１枚の電極）である。つまり、液晶表示装置が組み立てられた場合には、対向電極１１は、複数の画素電極６６の全てに対向することになる。

偏光板３は、基板４のブラックマトリクス５とは反対側の面に位置する。本実施形態では、基体１ａに偏光板３が含まれている。ただし、基体１ａの構成要素として偏光板３は必須ではない。つまり、基体１ａと偏光板３とが、分離した構成要素として構成されてもよい。

（製造方法）
図１および図２を参照しながら、カラーフィルタ基板の製造方法を説明する。まず、図１（ａ）に示すように、スパッタ蒸着法を用いてオーバーコート層８上に対向電極１１を形成する。

次に、図１（ｂ）に示すように、対向電極１１を覆う撥液層１３を設ける。具体的には、スピンコート法を用いて、対向電極１１上に撥液性高分子を含む溶液を塗布して、撥液性高分子層、つまり有機膜、を形成する。ここで、このような撥液性高分子を含む溶液として、ダイキン工業株式会社から入手可能な「ユニダイン」が利用可能である。さて、塗布された撥液性高分子層を、１２０℃で２分間熱処理をして、約２００ｎｍの厚さの撥液層１３を得る。以下では、説明の便宜上、撥液層１３のうち、ブラックマトリクス５に対応する部分を「第１部分１３ａ」と表記する。一方、撥液層１３のうち、ブラックマトリクス５が規定する光透過部５ａに対応する部分を「第２部分１３ｂ」と表記する。なお、撥液性高分子を含む溶液を塗布してなる有機膜は、本発明のフッ素を含有する高分子化合物の膜の一例である。また、撥液層１３の厚さは、５０ｎｍから１０００ｎｍの範囲内であればよい。

このようなフッ素を含有する高分子化合物として、分子内にフッ素原子を含有するオリゴマーまたはポリマーを用いることができる。具体例を挙げるならば、フッ素を含有する高分子化合物には、ポリ４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン−４フッ化エチレン共重合体、６フッ化プロピレン−４フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリ（ペンタデカフルオロヘプチルエチルメタクリレート）（ＰＰＦＭＡ）、ポリ（パーフルオロオクチルエチルアクリレート）等の長鎖パーフルオロアルキル構造を有するエチレン、エステル、アクリレート、メタクリレート、ビニル、ウレタン、シリコン、イミド、カーボネート系ポリマーがある。

次に、図１（ｃ）および（ｄ）に示すように、撥液層１３をパターニングして、撥液パターン１３ｐを形成する。具体的には、第１部分１３ａの撥液性の程度を第２部分１３ｂの撥液性の程度よりも低下させることで、撥液パターン１３ｐを形成する。

より具体的には、マスクパターン９を介して撥液層１３に１７２ｎｍまたは２５４ｎｍの波長の光Ｌ１を照射する。ここで、マスクパターン９は、ブラックマトリクス５に対応する光透過部９ａと、複数の画素領域Ｇに対応する遮光部９ｂと、を有している。そこで、このようなマスクパターン９の光透過部９ａをブラックマトリクス５に重ねたうえで、光Ｌ１を照射する。この結果、撥液層１３の第１部分１３ａは１７２ｎｍまたは２５４ｎｍの波長の光Ｌ１によって照射される。一方、撥液層１３の第２部分１３ｂはなんら光Ｌ１に照射されない。

図１（ｄ）に示すように、第１部分１３ａに上記波長の光が照射されることによって、第１部分１３ａの撥液性の程度が第２部分１３ｂの撥液性の程度より低くなる。具体的には、後述の分散液ＤＳ１（図２）と第１部分１３ａとがなす接触角と、分散液ＤＳ１と第２部分１３ｂとがなす接触角と、の差が１０°以上になる。

より具体的には、上記波長の光によって、第１部分１３ａにおける分子の分解、開裂、転移、酸化、第１部分１３ａにおける分子同士の結合、または第１部分１３ａにおける分子への水分子または酸素の結合が生じる。そして、第１部分１３ａにおけるこのような化学反応によって、分散液ＤＳ１（図２）に対して第１部分１３ａが親液性を呈するようになる。本実施形態では、上記波長の光によって、第１部分１３ａの水に対する接触角は８０°以下になる。一方、第２部分１３ｂの水に対する接触角は、９０°以上を維持している。

次に、図２（ａ）に示すように、撥液パターン１３ｐ上に分散液ＤＳ１を付与または塗布する。ここで、分散液ＤＳ１は、分散媒として機能する水と、水に分散された４μｍ径のスペーサＳ１と、を含んでいる。このようなスペーサＳ１として積水化学工業株式会社製の熱硬化性表面処理のビーズが利用可能である。さて、分散液ＤＳ１が撥液パターン１３ｐを覆うように付与されると、図２（ｂ）に示すように、撥液パターン１３ｐに応じて、分散液ＤＳ１の自己組織化、または分散液ＤＳ１のセルフアライメントが生じる。具体的には、分散液ＤＳ１の表面張力によって分散液ＤＳ１の殆ど全てが、相対的に撥液性の低い第１部分１３ａに集合する。この際、分散媒である水と共に、スペーサＳ１も第１部分１３ａに集合する。一方、撥液性が高い第２部分１３ｂには、分散媒もスペーサＳ１も残らない。しかも、分散媒が水なので、画素領域Ｇまたは第２部分１３ｂに、なんら残渣が残らない。

このように、画素領域Ｇに対応する部分（第２部分１３ｂ）に撥液性が残っているので、たとえ撥液パターン１３ｐ上に分散液ＤＳ１が一様に塗布されても、スペーサＳ１が残るべきでない部分（第２部分１３ｂ）からスペーサＳ１を取り除くことができる。以上のことから、画素領域ＧにスペーサＳ１が残留していないので、液晶表示装置が画像を表示する際に、スペーサＳ１による光の散乱が生じない。

その後、図２（ｃ）に示すように、スペーサＳ１が設けられた基体１ａを加熱して、分散媒（水）を蒸発させる。さらに、この加熱によって、スペーサＳ１の表面を構成する熱硬化性樹脂を硬化させる。そうすると、スペーサＳ１同士が第１部分１３ａ上で互いに固着されるだけでなく、スペーサＳ１が第１部分１３ａの表面にも固着される。

そして、図２（ｄ）に示すように、第１部分１３ａ上のスペーサＳ１と、第２部分１３ｂと、を覆う配向膜１５を形成する。配向膜１５の厚さは約３０ｎｍである。そして、得られた配向膜１５にラビング処理をすると、基体１ａはカラーフィルタ基板１００ａとなる。

その後、別途作製した素子基板１００ｂとカラーフィルタ基板１００ａとを張り合わせる。この場合、カラーフィルタ基板１００ａの配向膜１５と、素子基板１００ｂの配向膜７１と、が互いに向き合うように、カラーフィルタ基板１００ａと素子基板１００ｂとを位置合せする。ここで、第１部分１３ａに対応する部分の配向膜１５は、下地のスペーサＳ１の直径に相当する距離だけ、第２部分１３ｂに対応する部分の配向膜１５よりも張り出している。このため、カラーフィルタ基板１００ａと素子基板１００ｂとを張り合わせると、ほぼスペーサＳ１の直径に相当するギャップが、カラーフィルタ基板１００ａと素子基板１００ｂとの間に生まれる。そこで、このギャップに液晶材料を充填して液晶層１００ｃを形成する。そうすると、図３に示す液晶表示装置１００が得られる。

さて、図３に示すように、液晶表示装置１００は、上記構成要素に加えて２つの紫外線フィルタＵＦを備えてもよい。この場合には、２つの紫外線フィルタＵＦの間に、カラーフィルタ基板１００ａと、素子基板１００ｂと、液晶層１００ｃと、が位置するように、これら２つの紫外線フィルタＵＦが設けられる。そうすれば、光源からの光に含まれる紫外光および外光に含まれる紫外光によって偏光板３、６１が劣化すること、を防止できる。なお、外光に含まれる紫外光が無視できる強度であれば、外光が入射する側の紫外線フィルタＵＦが省略されてもよい。また、ＬＥＤ光源の場合のように、光源からの光に含まれる紫外光が無視できるのであれば、光源側の紫外線フィルタＵＦが省略されてもよい。

（素子基板）
図３に示す素子基板１００ｂは、光透過性を有する基板６２と、図示しない複数のソース信号線および複数のゲート信号線と、基板上に位置する複数のスイッチング素子７４と、複数のスイッチング素子７４による段差を吸収する層間絶縁膜７５と、層間絶縁膜７５上に位置する複数の画素電極６６と、複数の画素電極６６を覆う配向膜７１と、を備えている。層間絶縁膜７５には、図示しないスルーホールが設けられていて、スルーホールを介して複数のスイッチング素子７４のそれぞれと、複数の画素電極６６のそれぞれと、が電気的に接続されている。

図３に示すように、本実施形態の製造方法によれば、ギャップを維持するスペーサＳ１が、ブラックマトリクス５に対応する部分にのみに集合することが保証される。つまり、スペーサＳ１が画素領域Ｇには入り込まない。また、画素領域ＧにスペーサＳ１が入り込まないので、スペーサＳ１による光の散乱が起こらない。しかも、分散媒が水なので、画素領域Ｇに残渣が残る可能性がなく、そしてこのため、画素領域Ｇにおける残渣を洗浄する必要がない。したがって、これらのことから、本実施形態によれば、良好な表示を実現できる液晶表示装置１００が得られる。

さらに、本実施形態では、ブラックマトリクス５がカラーフィルタ基板１００ａにおいて設けられている。しかしながら、このような構成に代えて、ブラックマトリクス５が、素子基板１００ｂに設けられていてもよい。さらに、素子基板１００ｂにおいて、複数のソース信号線自体および複数のゲート信号線自体がブラックマトリクス５として機能する場合には、本実施形態で説明するようなブラックマトリクス５は省略されてもよい。このような場合には、複数のソース信号線および複数のゲート信号線が、本発明のブラックマトリクスに対応する。

また、分散液ＤＳ１が素子基板１００ｂに付与されてもよい。この場合には、層間絶縁膜７５の表面および複数の画素電極６６の表面のどちらもが、本発明の基体の表面に対応する。さらに、このような場合には、図３に示すような素子基板１００ｂが、本発明の機能基板に対応する。このように、カラーフィルタ基板１００ａおよび素子基板１００ｂのどちらも、本発明の機能基板に対応する。

（実施形態２）
実施形態２では、図４（ａ）に示すように、まず、オーバーコート層８上にスパッタ蒸着法を用いて対向電極２１を形成する。そして、図４（ｂ）に示すように、対向電極２１を覆う配向膜２５を形成する。具体的には、厚さ約３０ｎｍのポリイミド膜を対向電極２１上に形成して、そして、得られたポリイミド膜にラビング処理を行うことで、配向膜２５を得る。

本実施形態の基体１ｂは、偏光板３と、基板４と、カラーフィルタエレメント７と、ブラックマトリクス５と、バンクパターン６と、オーバーコート層８と、対向電極２１と、配向膜２５と、を含む。そして、配向膜２５の表面が、本発明の基体の表面に対応する。

次に、図４（ｃ）および（ｄ）に示すように、配向膜２５を覆う撥液層２３を設ける。具体的には、配向膜２５の表面に対して、フルオロカーボン系ガスを反応ガスに用いるプラズマ処理を行うことで、配向膜２５の表面にフッ素原子を導入する。ここで、本実施形態の反応ガスはＣＦ₄である。また、本実施形態では、フッ素原子が導入された配向膜２５の表面が撥液層２３に対応する。そして、実施形態１と同様に、撥液層２３のうち、ブラックマトリクス５に対応する部分を「第１部分２３ａ」と表記する。また、撥液層２３のうち、ブラックマトリクス５が規定する光透過部５ａに対応する部分を「第２部分２３ｂ」と表記する。

ここで、配向膜２５上に撥液層２３を形成する方法は、プラズマ処理に代えて、配向膜２５上にＦＡＳ（フルオロアルキルシラン）膜を形成する処理を含んでもよい。この場合には、配向膜２５が設けられた基体を、密閉されたＦＡＳ雰囲気下に放置すればよい。そうすれば、化学気相吸着によって配向膜２５上にＦＡＳ膜が形成される。そして、このように形成されたＦＡＳ膜が分散液ＤＳ２に対して撥液性を呈するので、この場合にはＦＡＳ膜が、本実施形態の撥液層２３である。なお、ＦＡＳ膜は、フッ素を含有する有機分子からなる有機膜の一例である。また、ＦＡＳ膜の厚さは、１００ｎｍ以下になるように制御されている。

フッ素を含有する有機分子としては、分子の末端官能基が、基体の表面を構成する原子に選択的に化学的吸着するシランカップリング剤（有機ケイ素化合物）または界面活性剤を使用することができる。ＦＡＳとは、これらの化合物の総称を指すものである。

ここで、シランカップリング剤とは、Ｒ¹ＳｉＸ¹ _mＸ² _(3-m)で表される化合物であり、Ｒ¹は有機基を表し、Ｘ¹およびＸ²はどちらも−ＯＲ²、−Ｒ²、または−Ｃｌを表し、Ｒ²は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｍは１から３の整数である。

シランカップリング剤は基体の表面における水酸基に対して化学的に吸着する。さらに、シランカップリング剤は、金属や絶縁体などの幅広い材料の酸化物表面に反応性を示すため、撥液剤として好適に用いることができる。そして、Ｒ¹がパ−フルオロアルキル構造Ｃ_nＦ_2n+1、またはパーフルオロアルキルエーテル構造Ｃ_pＦ_2p+1Ｏ（Ｃ_pＦ_2pＯ）_rを有している場合には、そのようなシランカップリング剤から形成された有機膜上の表面自由エネルギーは２５ｍＪ／ｍ²よりも低くなり、極性を持った材料との親和性が小さくなる。したがって、Ｒ¹がパ−フルオロアルキル構造Ｃ_nＦ_2n+1、またはパーフルオロアルキルエーテル構造Ｃ_pＦ_2p+1Ｏ（Ｃ_pＦ_2pＯ）_rを有しているシランカップリング剤が好適に用いられる。

より具体的には、シランカップリング剤としてはＣＦ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₁₁−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣＨ₃）₂、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣＨ₃）₂、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₈−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₈−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（Ｃ₂Ｈ₅）（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、ＣＦ₃Ｏ（ＣＦ₂Ｏ）₆−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₃Ｆ₆Ｏ）₄−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₃Ｆ₆Ｏ）₂（ＣＦ₂Ｏ）₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₃Ｆ₆Ｏ）₈−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₄Ｆ₉Ｏ）₅−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₄Ｆ₉Ｏ）₅−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₃Ｆ₆Ｏ）₄−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓｉ（Ｃ₂Ｈ₅）（ＯＣＨ₃）₂等が挙げられる。ただし、これらの構造に限定されるものではない。

また、シランカップリング剤以外には、フッ素を含有する有機分子として界面活性剤を利用することもできる。界面活性剤とはＲ¹Ｙ¹で表される化合物であり、Ｙ¹は親水性の極性基、−ＯＨ、−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_nＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＫ、−ＣＯＯＮａ、−ＣＯＮＨ₂、−ＳＯ₃Ｈ、−ＳＯ₃Ｎａ、−ＯＳＯ₃Ｈ、−ＯＳＯ₃Ｎａ、−ＰＯ₃Ｈ₂、−ＰＯ₃Ｎａ₂、−ＰＯ₃Ｋ₂、−ＮＯ₂、−ＮＨ₂、−ＮＨ₃Ｃｌ（アンモニウム塩）、−ＮＨ₃Ｂｒ（アンモニウム塩）、≡ＮＨＣｌ（ピリジニウム塩）、≡ＮＨＢｒ（ピリジニウム塩）等である。Ｒ¹は疎水性の官能基で構成されているが、特にパ−フルオロアルキル構造Ｃ_nＦ_2n+1、またはパーフルオロアルキルエーテル構造Ｃ_pＦ_2p+1Ｏ（Ｃ_pＦ_2pＯ）_rを有する場合には、そのような界面活性剤から形成される有機膜上の表面自由エネルギーは２５ｍＪ／ｍ²よりも低くなり、極性を持った材料との親和性が小さくなる。したがって、Ｒ¹がパ−フルオロアルキル構造Ｃ_nＦ_2n+1、またはパーフルオロアルキルエーテル構造Ｃ_pＦ_2p+1Ｏ（Ｃ_pＦ_2pＯ）_rを有する界面活性剤が好適に用いられる。

界面活性剤として、より具体的には、ＣＦ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＣＯＯＮａ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＣＯＯＮａ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＮＨ₃Ｂｒ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＮＨ₃Ｂｒ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＮＨ₃Ｂｒ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＯＳＯ₃Ｎａ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₁₁−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＮＨ₃Ｂｒ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₈−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＯＳＯ₃Ｎａ、ＣＦ₃Ｏ（ＣＦ₂Ｏ）₆−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＯＳＯ₃Ｎａ、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₃Ｆ₆Ｏ）₂（ＣＦ₂Ｏ）₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＯＳＯ₃Ｎａ、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₃Ｆ₆Ｏ）₄−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＯＳＯ₃Ｎａ、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₄Ｆ₉Ｏ）₅−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＯＳＯ₃Ｎａ、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₃Ｆ₆Ｏ）₈−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＯＳＯ₃Ｎａ等が挙げられる。ただし、これらの構造に限定されるものではない。

次に、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、撥液層２３をパターニングして、撥液パターン２３ｐを形成する。具体的には、第１部分２３ａの撥液性の程度を第２部分２３ｂの撥液性の程度よりも低下させることで、撥液パターン２３ｐを形成する。

より具体的には、マスクパターン９を介して撥液層２３に１７２ｎｍまたは２５４ｎｍの波長の光Ｌ１を照射する。ここで、マスクパターン９は、ブラックマトリクス５に対応する光透過部９ａと、複数の画素領域Ｇに対応する遮光部９ｂと、を有している。そこで、このようなマスクパターン９の光透過部９ａをブラックマトリクス５に重ねたうえで、光Ｌ１を照射する。この結果、撥液層２３の第１部分２３ａは１７２ｎｍまたは２５４ｎｍの波長の光Ｌ１によって照射される。一方、撥液層２３の第２部分２３ｂはなんら光Ｌ１に照射されない。

図５（ｂ）に示すように、第１部分２３ａに上記波長の光が照射されることによって、第１部分２３ａの撥液性の程度が第２部分２３ｂの撥液性の程度より低くなる。具体的には、後述の分散液ＤＳ２（図５（ｃ））と第１部分２３ａとがなす接触角と、分散液ＤＳ２と第２部分２３ｂとがなす接触角と、の差が１０°以上になる。

より具体的には、上記波長の光によって、第１部分２３ａにおける分子の分解、開裂、転移、酸化、第１部分２３ａにおける分子同士の結合、または第１部分２３ａにおける分子への水分子または酸素の結合が生じる。そして、第１部分２３ａにおけるこのような化学反応によって、分散液ＤＳ２に対して第１部分２３ａが親液性を呈するようになる。本実施形態では、上記波長の光によって、第１部分２３ａの水に対する接触角は８０°以下になる。一方、第２部分２３ｂの水に対する接触角は、９０°以上を維持する。

次に、図５（ｃ）に示すように、撥液パターン２３ｐ上に分散液ＤＳ２を付与または塗布する。ここで、分散液ＤＳ２は、分散媒として機能する水と、水に分散された２μｍ径のスペーサＳ２と、を含んでいる。このようなスペーサＳ２としてナトコ株式会社製のナトコスペーサが利用可能である。さて、分散液ＤＳ２が撥液パターン２３ｐを覆うように付与されると、図５（ｄ）に示すように、撥液パターン２３ｐに応じて、分散液ＤＳ２の自己組織化、または分散液ＤＳ２のセルフアライメントが生じる。具体的には、分散液ＤＳ２の表面張力によって分散液ＤＳ２の殆ど全てが、相対的に撥液性の低い第１部分２３ａに集合する。この際、分散媒である水と共に、スペーサＳ２も第１部分２３ａに集合する。一方、撥液性が高い第２部分２３ｂには、分散媒もスペーサＳ２も残らない。しかも、分散媒が水なので、画素領域Ｇまたは第２部分２３ｂに、なんら残渣が残らない。

このように、画素領域Ｇに対応する部分（第２部分２３ｂ）に撥液性が残っているので、撥液パターン２３ｐ上に分散液ＤＳ２が一様に塗布されても、スペーサＳ２が残るべきでない部分（第２部分２３ｂ）からスペーサＳ２を取り除くことができる。以上のことから、画素領域ＧにスペーサＳ２が残留していないので、液晶表示装置が画像を表示する際に、スペーサＳ２による光の散乱が生じない。

その後、図６に示すように、スペーサＳ２が設けられた基体１ｂを加熱して、分散媒（水）を蒸発させる。このことで、第１部分２３ａには、スペーサＳ２のみが残る。

以上の工程を経て、本実施形態のカラーフィルタ基板１００ｄが形成される。その後、実施形態１で説明した素子基板１００ｂと、上記カラーフィルタ基板１００ｄとを張り合わせる。そして、素子基板１００ｂとカラーフィルタ基板１００ｄとの間に生じるギャップに液晶材料を充填して液晶層１００ｃを形成すると、液晶表示装置が得られる。

（実施形態３）
実施形態３では、図７（ａ）に示すように、まず、オーバーコート層８上にスパッタ蒸着法を用いてＩＴＯからなる対向電極３１を形成する。そして、図７（ｂ）に示すように、対向電極３１上に光触媒微粒子を塗布して、対向電極３１を覆う光触媒層３２を形成する。なお、光触媒微粒子として、石原産業株式会社から入手可能な「ＳＴ−Ｋ２１１」が利用できる。

ここで、本実施形態の光触媒層３２は、酸化チタン（ＴｉＯ₂）とシリカ（ＳｉＯ₂）とを主成分とする微粒子を含んでいる。しかしながら、シリカ（ＳｉＯ₂）、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（ＳｒＴｉ₃）、酸化タングステン（ＷＯ₃）、酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、および酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）から選択される１種以上の物質から構成される微粒子からなってもよい。このような微粒子を用いる場合には、該当する微粒子をオーバーコート層８上に塗布すればよい。

さて、図７（ｂ）に示すように、本実施形態の基体１ｃは、偏光板３と、基板４と、カラーフィルタエレメント７と、ブラックマトリクス５と、バンクパターン６と、オーバーコート層８と、対向電極３１と、光触媒層３２と、を含む。そして、光触媒層３２の表面が、本発明の基体の表面に対応する。

光触媒層３２を形成した後、図７（ｃ）および（ｄ）に示すように、ＯＤＳ（オクタデシルシラン）雰囲気下に基体１ｃを位置させて、光触媒層３２を覆うＯＤＳ膜を形成する。本実施形態では、光触媒層３２上のＯＤＳ膜を、撥液層３３と表記する。そして、実施形態１と同様に、撥液層３３のうち、ブラックマトリクス５に対応する部分を「第１部分３３ａ」と表記する。また、撥液層３３のうち、ブラックマトリクス５が規定する光透過部５ａに対応する部分を「第２部分３３ｂ」と表記する。なお、ＯＤＳ膜は、炭素１８個からなる炭素鎖を有するシラン化合物であり、炭素４つ以上の炭化水素鎖を含有する有機分子からなる有機膜の一例である。

次に、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、撥液層３３をパターニングして、撥液パターン３３ｐを形成する。具体的には、第１部分３３ａの撥液性の程度を第２部分３３ｂの撥液性の程度よりも低下させることで、撥液パターン３３ｐを形成する。

より具体的には、マスクパターン９を介して撥液層３３に２５４ｎｍの波長の光Ｌ２を照射する。ここで、マスクパターン９は、ブラックマトリクス５に対応する光透過部９ａと、複数の画素領域Ｇに対応する遮光部９ｂと、を有している。そこで、このようなマスクパターン９の光透過部９ａをブラックマトリクス５に重ねたうえで、光Ｌ２を照射する。この結果、撥液層３３の第１部分３３ａは２５４ｎｍの波長の光Ｌ２によって照射される。一方、撥液層３３の第２部分３３ｂはなんら光Ｌ２に照射されない。

図８（ｂ）に示すように、第１部分３３ａに上記波長の光が照射されることによって、第１部分３３ａの撥液性の程度が第２部分３３ｂの撥液性の程度より低くなる。具体的には、後述の分散液ＤＳ３と第１部分３３ａとがなす接触角と、分散液ＤＳ３と第２部分３３ｂとがなす接触角と、の差が１０°以上になる。

より具体的には、上記波長の光によって、光触媒層３２における光触媒が活性化し、そしてこのため、第１部分３３ａにおける分子の分解、開裂、転移、酸化、第１部分３３ａにおける分子同士の結合、または第１部分３３ａにおける分子への水分子や酸素分子の結合が生じる。そして、第１部分３３ａにおけるこのような化学反応によって、分散液ＤＳ３に対して第１部分３３ａが親液性を呈するようになる。本実施形態では、上記波長の光によって、第１部分３３ａの水に対する接触角は８０°以下になる。一方、第２部分３３ｂの水に対する接触角は、９０°以上を維持する。

次に、図８（ｃ）に示すように、撥液パターン３３ｐ上に分散液ＤＳ３を付与または塗布する。ここで、分散液ＤＳ３は、分散媒として機能する水と、水に分散された４μｍ径のスペーサＳ３と、を含んでいる。このようなスペーサＳ３として積水化学工業株式会社製の熱硬化性表面処理のビーズが利用可能である。さて、分散液ＤＳ３が撥液パターン３３ｐを覆うように付与されると、図８（ｄ）に示すように、撥液パターン３３ｐに応じて、分散液ＤＳ３の自己組織化、または分散液ＤＳ３のセルフアライメントが生じる。具体的には、分散液ＤＳ３の表面張力によって分散液ＤＳ３の殆ど全てが、相対的に撥液性の低い第１部分３３ａに集合する。この際、分散媒である水と共に、スペーサＳ３も第１部分３３ａに集合する。一方、撥液性が高い第２部分３３ｂには、分散媒もスペーサＳ３も残らない。しかも、分散媒が水なので、画素領域Ｇまたは第２部分３３ｂに、なんら残渣が残らない。

このように、画素領域Ｇに対応する部分（第２部分３３ｂ）に撥液性が残っているので、撥液パターン３３ｐ上に分散液ＤＳ３が一様に塗布されても、スペーサＳ３が残るべきでない部分（第２部分３３ｂ）からスペーサＳ３を取り除くことができる。以上のことから、画素領域ＧにスペーサＳ３が残留していないので、液晶表示装置が画像を表示する際に、スペーサＳ３による光の散乱が生じない。

その後、図９（ａ）に示すように、スペーサＳ３が設けられた基体１ｃを加熱して、分散媒（水）を蒸発させる。さらに、この加熱によって、スペーサＳ３の表面を構成する熱硬化性樹脂を硬化させる。そうすると、スペーサＳ３同士が第１部分３３ａ上で互いに固着されるだけでなく、スペーサＳ３が第１部分３３ａの表面にも固着される。

そして、図９（ｂ）に示すように、第１部分３３ａ上のスペーサＳ３と、第２部分３３ｂとを覆う配向膜３５を形成する。配向膜３５の厚さは約３０ｎｍである。そして、得られた配向膜３５にラビング処理をして、カラーフィルタ基板１００ｅを得る。

以上の工程を経て、本実施形態のカラーフィルタ基板１００ｅが形成される。その後、実施形態１で説明した素子基板１００ｂと、上記カラーフィルタ基板１００ｅと、を張り合わせる。そして、素子基板１００ｂとカラーフィルタ基板１００ｅとの間に生じるギャップに液晶材料を充填して液晶層１００ｃを形成すると、図９（ｃ）に示す液晶表示装置３００が得られる。

さて、図９（ｃ）に示すように、液晶表示装置３００は、上記構成要素に加えて２つの紫外線フィルタＵＦを備えてもよい。この場合には、２つの紫外線フィルタＵＦの間に、カラーフィルタ基板１００ｅと、素子基板１００ｂと、液晶層１００ｃと、が位置するように、これら２つの紫外線フィルタＵＦが設けられる。そうすれば、光源（不図示）からの光に含まれる紫外光も、外光に含まれる紫外光も、光触媒層３２に入射しないので、配向膜３５などの有機層において光反応が生じず、この結果、光触媒層３２が、カラーフィルタ基板１００ｅにおける有機層を劣化させることがない。なお、外光に含まれる紫外光が無視できる強度であれば、外光が入射する側の紫外線フィルタＵＦが省略されてもよい。また、ＬＥＤ光源の場合ように、光源からの光に含まれる紫外光が無視できるのであれば、光源側の紫外線フィルタＵＦが省略されてもよい。

（実施形態４）
実施形態４では、まず、図１０（ａ）に示すように、オーバーコート層８に紫外光ＵＶを照射して、オーバーコート層８の表面を洗浄する。ここで、本実施形態の基体１ｄは、偏光板３と、基板４と、カラーフィルタエレメント７と、ブラックマトリクス５と、バンクパターン６と、オーバーコート層８と、を含む。そして、オーバーコート層８の表面が、本発明の基体の表面に対応する。

次に、図１０（ｂ）に示すように、オーバーコート層８を覆う感光性分子膜（好適には単分子膜）を形成する。感光性分子膜の厚さは１００ｎｍ以下であればよい。ここで、感光性分子膜の材料は、特開２００３−３２１４７９号公報に開示されている光分解性シランカップリング剤、または特開平６−２０２３４３号公報に開示されている感光性シラン等である。本実施形態では、オーバーコート層８上の感光性分子膜を、撥液層４３と表記する。そして、実施形態１と同様に、撥液層４３のうち、ブラックマトリクス５に対応する部分を「第１部分４３ａ」と表記する。また、撥液層４３のうち、ブラックマトリクス５が規定する光透過部５ａに対応する部分を「第２部分４３ｂ」と表記する。

次に、図１０（ｃ）および（ｄ）に示すように、撥液層４３をパターニングして、撥液パターン４３ｐを形成する。具体的には、第１部分４３ａの撥液性の程度を第２部分４３ｂの撥液性の程度よりも低下させることで、撥液パターン４３ｐを形成する。

より具体的には、マスクパターン９を介して撥液層４３に３６５ｎｍまたは２５４ｎｍの波長の光Ｌ３を照射する。ここで、マスクパターン９は、ブラックマトリクス５に対応する光透過部９ａと、複数の画素領域Ｇに対応する遮光部９ｂと、を有している。そこで、このようなマスクパターン９の光透過部９ａをブラックマトリクス５に重ねたうえで、光Ｌ３を照射する。この結果、撥液層４３の第１部分４３ａは３６５ｎｍまたは２５４ｎｍの波長の光Ｌ３によって照射される。一方、撥液層４３の第２部分４３ｂはなんら光Ｌ３に照射されない。

さて、図１０（ｄ）に示すように、第１部分４３ａに上記波長の光が照射されることによって、第１部分４３ａの撥液性の程度が第２部分４３ｂの撥液性の程度より低くなる。具体的には、後述の分散液ＤＳ４（図１１）と第１部分４３ａとがなす接触角と、分散液ＤＳ４と第２部分４３ｂとがなす接触角と、の差が１０°以上になる。

より具体的には、上記波長の光によって、第１部分４３ａにおける分子の分解、開裂、転移、酸化、第１部分４３ａにおける分子同士の結合、または第１部分４３ａにおける分子への水分子または酸素分子の結合が生じる。そして、第１部分４３ａにおけるこのような化学反応によって、分散液ＤＳ４に対して第１部分４３ａが親液性を呈するようになる。本実施形態では、上記波長の光によって、第１部分４３ａの水に対する接触角は８０°以下になる。一方、第２部分４３ｂの水に対する接触角は、９０°以上を維持する。

次に、図１１（ａ）に示すように、撥液パターン４３ｐ上に分散液ＤＳ４を付与または塗布する。ここで、分散液ＤＳ４は、分散媒として機能する水と、水に分散された５μｍ径のスペーサＳ４と、を含んでいる。このようなスペーサＳ４としてナトコ株式会社製のナトコスペーサが利用可能である。さて、分散液ＤＳ４が撥液パターン４３ｐを覆うように付与されると、図１１（ｂ）に示すように、撥液パターン４３ｐに応じて、分散液ＤＳ４の自己組織化、または分散液ＤＳ４のセルフアライメントが生じる。具体的には、分散液ＤＳ４の表面張力によって分散液ＤＳ４の殆ど全てが、相対的に撥液性の低い第１部分４３ａに集合する。この際、分散媒である水と共に、スペーサＳ４も第１部分４３ａに集合する。一方、撥液性が高い第２部分４３ｂには、分散媒もスペーサＳ４も残らない。しかも、分散媒が水なので、画素領域Ｇまたは第２部分４３ｂに、なんら残渣が残らない。

このように、画素領域Ｇに対応する部分（第２部分４３ｂ）に撥液性が残っているので、たとえ撥液パターン４３ｐ上に分散液ＤＳ４が一様に塗布されても、スペーサＳ４が残るべきでない部分（第２部分４３ｂ）からスペーサＳ４を取り除くことができる。以上のことから、画素領域ＧにスペーサＳ４が残留していないので、液晶表示装置が画像を表示する際に、スペーサＳ４による光の散乱が生じない。

その後、図１１（ｃ）に示すように、スペーサＳ４が設けられた基体１ｄを加熱して、分散媒（水）を蒸発させる。このことで、第１部分４３ａには、スペーサＳ４のみが残る。

次に、図１１（ｄ）に示すように、第１部分４３ａ上のスペーサＳ４と、第２部分４３ｂと、を覆う対向電極４１を設ける。具体的には、スペーサＳ４が設けられた基体に、スパッタ蒸着法でＩＴＯからなる対向電極４１を設ける。次に、図１２に示すように、対向電極４１を覆う配向膜４５を設ける。なお、配向膜４５は、厚さ約３０ｎｍのポリイミド膜である。この後、得られた配向膜４５にラビング処理を行って、カラーフィルタ基板１００ｆを得る。

以上の工程を経て、本実施形態のカラーフィルタ基板１００ｆが形成される。その後、実施形態１で説明した素子基板１００ｂと、上記カラーフィルタ基板１００ｆとを張り合わせる。そして、素子基板１００ｂとカラーフィルタ基板１００ｆとの間に生じるギャップに液晶材料を充填して液晶層１００ｃを形成すると、液晶表示装置が得られる。

さて、上記実施形態１から４で説明した製造方法は、種々の電子機器の製造方法に適用され得る。例えば、本実施形態の製造方法は、図１３に示すような、液晶表示装置５２０を備えた携帯電話機５００の製造方法にも適用されるし、図１４に示すような、液晶表示装置６２０を備えたパーソナルコンピュータ６００の製造方法にも適用される。

（ａ）から（ｄ）は実施形態１の製造方法を示す図である。 （ａ）から（ｄ）は実施形態１の製造方法を示す図である。 本実施形態の液晶表示装置を示す模式図。 （ａ）から（ｄ）は実施形態２の製造方法を示す図である。 （ａ）から（ｄ）は実施形態２の製造方法を示す図である。 実施形態２のカラーフィルタ基板を示す模式図。 （ａ）から（ｄ）は実施形態３の製造方法を示す図である。 （ａ）から（ｄ）は実施形態３の製造方法を示す図である。 （ａ）から（ｃ）は実施形態３の製造方法を示す図である。 （ａ）から（ｄ）は実施形態４の製造方法を示す図である。 （ａ）から（ｄ）は実施形態４の製造方法を示す図である。 実施形態４のカラーフィルタ基板を示す模式図。 実施形態１から４の液晶表示装置を備えた携帯電話を示す模式図。 実施形態１から４の液晶表示装置を備えたパーソナルコンピュータを示す模式図。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…基体、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…光、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…スペーサ、ＤＳ１，ＤＳ２，ＤＳ３，ＤＳ４…分散液、３…偏光板、４…基板、５…ブラックマトリクス、５ｂ…遮光部、６…バンクパターン、６ａ…開口部、７…カラーフィルタエレメント、８…オーバーコート層、９…マスクパターン、９ａ…光透過部、９ｂ…遮光部、１１…対向電極、１３…撥液層、１３ａ…第１部分、１３ｂ…第２部分、１３ｐ…撥液パターン、１５…配向膜、２１…対向電極、２３…撥液層、２３ａ…第１部分、２３ｂ…第２部分、２３ｐ…撥液パターン、２５…配向膜、３１…対向電極、３２…光触媒層、３３…撥液層、３３ａ…第１部分、３３ｂ…第２部分、３３ｐ…撥液パターン、３５…配向膜、４１…対向電極、４３…撥液層、４３ａ…第１部分、４３ｂ…第２部分、４３ｐ…撥液パターン、４５…配向膜、６２…基板、６６…画素電極、７１…配向膜、７４…スイッチング素子、７５…層間絶縁膜、１００…液晶表示装置、１００ａ…カラーフィルタ基板、１００ｂ…素子基板、１００ｃ…液晶層、１００ｄ…カラーフィルタ基板、１００ｅ…カラーフィルタ基板、５００…携帯電話機、５２０…液晶表示装置、６００…パーソナルコンピュータ、６２０…液晶表示装置。

Claims (3)

1. 一対の基板の間にブラックマトリックスと、カラーフィルタと、スペーサと、液晶層とを有する液晶表示装置であって、
   前記カラーフィルタと前記スペーサとの間に光触媒層と撥液層とを有し、
   前記撥液層は、前記撥液層の他の部分より撥液性が低い第１部分を有し、
   前記スペーサは前記第１部分に対応する位置に選択的に配置されており、
   紫外線フィルタをさらに備え、
   前記第１部分は前記ブラックマトリックスに対応する位置に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記一対の基板は前記紫外線フィルタを各々有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記光触媒層は、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、チタン酸ストロンチウム、酸化タングステン、酸化ビスマス、および酸化鉄から選択される１種以上の物質から構成される微粒子を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。

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