JP4365489B2 - カラーフィルタおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶ディスプレーのセルギャップを制御するためのスペーサーを具備する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。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶ディスプレー用スペーサとは、ディスプレーの２枚の基板間隔を均一に保つためのものであって、現在、このスペーサとしては、プラスチックビーズ、シリカビーズ、ガラスビーズ等の真球状粒子が用いられている。このようなスペーサ用ビーズは、２枚の基板間に適当に分散され配置される。
【０００３】
しかしながら、この方法では上記スペーサ用ビーズを均一に分散させることが難しく、また、画素部分（ブラックマトリックスの開口部）にもスペーサ用ビーズが存在することになるため、液晶ディスプレーのバックライトを透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起す。これがカラー表示ではホワイトスポットとして画面に表われ、表示コントラストを大幅に下げる原因となっている。
【０００４】
また、これらの問題点を解決するために、カラーフィルタ上に柱状のスペーサを形成する試みも行われている。しかしながら、その形成に際してはフォトレジストを用いる方法が一般的であるため、露光、現像、洗浄等に手間がかかるといった問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、手間がかからず、かつ正確な位置にスペーサが形成されたカラーフィルタを提供することを主目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は請求項１において、透明基板と、この透明基板の一方の面側に設けられた複数色を所定のパターンで形成した画素部と、この画素部の境界部分に設けられた遮光部と、上記透明基板の上記画素部および遮光部が形成された面と同一面側に形成され、液晶ディスプレイを構成するもう一方の基板との間隔を一定に保つスペーサとを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記スペーサが濡れ性を変化させることができる濡れ性可変層上で、かつ上記遮光部が形成された部位の上方に形成されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【０００７】
このように、本発明は、スペーサが濡れ性可変層上に形成されているため、濡れ性可変層の濡れ性の変化を利用してスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサとしてビーズを用いた場合に生じる問題点を回避することができ、かつ少ない手間で精度の高いスペーサをカラーフィルタ上に形成することができる。さらにこのスペーサが、上記遮光部が形成された部位の上方に形成されているので、液晶ディスプレーのバックライトがこのスペーサ部分を透過することがなく、バックライト光を透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起すことがない。
【０００８】
本発明においては、請求項２に示すように、カラーフィルタの画素部が上記スペーサを形成するための濡れ性可変層上に形成されていてもよい（第１実施態様）。
【０００９】
この場合は、スペーサおよび画素部が、濡れ性可変層上に形成されていることにより、スペーサのみならず画素部も濡れ性可変層上の濡れ性の変化により形成することができ、画素部の形成を精度良くかつ容易に行うことができる。
【００１０】
上記第１実施態様の場合は、請求項３に記載するように、上記遮光部により形成される開口の幅より、上記画素部の幅が大きくなるように形成されていることが好ましい。このように、遮光部の開口の幅より広くなるように画素部の幅を形成することにより、画素部が形成されていない部分をバックライト光が通過してしまうといった色抜け等の不具合を防止することができるからである。
【００１１】
また、本発明においては、請求項４に記載するように、上記画素部が上記透明基板と上記スペーサを形成するための濡れ性可変層との間に形成されていてもよい（第２実施態様）。
【００１２】
この場合は、従来の工程によりカラーフィルタを形成し、この上に濡れ性可変層を設け、そしてこの濡れ性可変層上にスペーサを精度良く形成することができる。したがって、カラーフィルタの製造工程を大幅に変更することなく、最終工程として濡れ性可変層の塗布工程およびスペーサの形成工程を追加すれば足りるので、従来の工程を活かして本発明のカラーフィルタを製造する場合に好ましい態様であるといえる。
【００１３】
上記第２実施態様の場合は、請求項５に記載するように、上記画素部および遮光部上に透明電極層が形成され、この透明電極層上に上記スペーサを形成するための濡れ性可変層が形成されていてもよい。このように、画素部および遮光部上に透明電極層を形成することにより、画素部および遮光部を形成した面の平坦性を向上させることができる。したがって、濡れ性可変層をより平坦な平面上に形成することが可能となり、精度良くスペーサを形成することができる。
【００１４】
本発明においては、請求項６に記載するように、上記スペーサが上記遮光部の上方に相当する部位の一部に形成されていることが好ましい。透明基板ともう一方のアレイ側基板との間隔を一定に保つことができる程度のスペーサが形成されていれば、遮光部上の全ての位置にスペーサを設ける必要性はないからである。
【００１５】
本発明においては、請求項７に記載するように、上記濡れ性可変層が、少なくとも光触媒とバインダとからなる光触媒含有層であり、かつエネルギーの照射により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する層であることが好ましい。このように、エネルギーの照射により液体との接触角が低下するように濡れ性の変化する光触媒含有層が形成されれば、エネルギーのパターン照射等を行うことにより容易にこの層の濡れ性を変化させ、液体との接触角の小さい親インク性領域を形成とすることができ、スペーサが形成される部分のみ容易に親インク性領域とすることが可能となる。したがって、効率的にスペーサを有するカラーフィルタが製造でき、コスト的に有利となるからである。
【００１６】
本発明に用いられる光触媒含有層は、上述したように少なくとも光触媒とバインダとからなるものであるが、このうち光触媒は、請求項８に記載するように酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、および酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）から選択される１種または２種以上の物質であることが好ましい。中でも請求項９に記載するように酸化チタン（ＴｉＯ2）であることが好ましい。これは、酸化チタンのバンドギャップエネルギーが高いため光触媒として有効であり、かつ化学的にも安定で毒性もなく、入手も容易だからである。
【００１７】
一方、光触媒含有層を構成する他の成分であるバインダは、請求項１０に記載するように、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、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
【００１８】
本発明においては、上記光触媒含有層上における表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が、エネルギーが照射されていない部分において１０度以上であり、エネルギーが照射された部分において１０度未満であることが好ましい（請求項１１および請求項２４）。エネルギーが照射されていない部分は、撥インク性が要求される部分であることから、表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が１０度未満である場合は、撥インク性が十分でなく、インクやスペーサ形成用塗料等が残存する可能性が生じるため好ましくない。また、エネルギーが照射された部分の表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が１０度以上である場合は、この部分でのインクやスペーサ形成用塗料の広がりが劣る可能性があり、画素部での色抜け等が生じる可能性があるからである。
【００１９】
さらに、本発明においては、上記スペーサが、インクジェット方式のインクが付着されて形成されたものであり、このインクがＵＶ硬化性インクをであることが好ましい（請求項１２）。インクジェット方式でスペーサ形成用インクを付着させてスペーサを形成することがきれば、スペーサの形成が容易となるからであり、ＵＶ硬化性インクを用いることにより、インクジェット方式によりスペーサ形成用インクを付着させた後、ＵＶを照射することにより、素早くインクを硬化させることができ、スペーサの形成が迅速に行えることができるので、効率面で好ましいからである。
【００２０】
上述したようなカラーフィルタと、これに対向する基板とを有し、両基板間に液晶化合物を封入することにより得られる液晶パネルは、手間がかからず、かつ正確な位置にスペーサが形成されたカラーフィルタを用いた液晶パネルであるので、品質面およびコスト面に優れた液晶パネルとすることができる（請求項２５）。
【００２１】
また、本発明においては、上記目的を達成するために、請求項１３に記載するように、（１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、（２）上記透明基板の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、（３）上記遮光部上方の位置で、かつ上記光触媒含有層上にスペーサを形成する工程と、（４）このスペーサが形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、画素部用露光部を形成する工程と、（５）この画素部用露光部にインクジェット方式でインクを付着させて画素部を形成する工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法（以下、第３実施態様とする。）を提供する。
【００２２】
このように、本実施態様では、光触媒含有層上であって遮光部上方にスペーサを形成する。したがって、スペーサを精度良く形成することができ、さらにスペーサをビーズを用いて形成した場合に生じる問題点を回避することができ、かつ少ない手間で精度の高いスペーサをカラーフィルタ上に形成することができる。さらにこのスペーサを、上記遮光部が形成された部位の上方に形成するものであるので、液晶ディスプレーのバックライトがこのスペーサ部分を透過することがなく、バックライト光を透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起すことがない。さらに、光触媒含有層上にエネルギーを照射して画素部用露光部を形成し、画素部を形成するものであるので、スペーサのみならず画素部も光触媒含有層上の濡れ性の変化により形成することができ、画素部の形成を精度良くかつ容易に行うことができる。
【００２３】
上記第３実施態様の場合、請求項１４に記載するように、上記スペーサを形成する工程が、（ａ）上記遮光部の上方であって、上記光触媒含有層上のスペーサが形成される部位であるスペーサ形成部にエネルギーを照射してスペーサ用露光部を形成する工程と、（ｂ）このスペーサ用露光部に、スペーサを形成する工程とを含む工程とすることができる。このように、光触媒含有層にエネルギーを照射して濡れ性を変化させてスペーサ用露光部を形成し、これによりスペーサを形成することにより、簡単な工程でスペーサを形成することができる。
【００２４】
一方、上記第３実施態様の場合、請求項１５に記載するように、上記スペーサを形成する工程が、（ａ）上記光触媒含有層上の全面に、スペーサを形成するためのレジストを含むスペーサ形成用塗料を塗布する工程と、（ｂ）塗布されたスペーサ形成用塗料に対して、上記遮光部の上方にスペーサが形成されるように露光・現像を行って、上記光触媒含有層上にスペーサを形成する工程とを含む工程とすることもできる。このようにしてスペーサを形成することにより、平坦度や高さの均一性の高いスペーサを形成することができる。
【００２５】
また、上記課題を解決するために、本発明は請求項１６に記載するように、（１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、（２）上記透明基板の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、（３）この光触媒含有層上の画素部が形成される部位である画素部形成部にエネルギーを照射して画素部用露光部を形成する工程と、（４）この画素部用露光部に、画素部をインクジェット方式で形成する工程と、（５）この画素部が形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、遮光部上方にスペーサ用露光部を形成する工程と、（６）このスペーサ用露光部にスペーサを形成する工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法（以下、第４実施態様とする。）を提供する。このように、本発明においては、先に画素部を形成し、その後スペーサを形成するようにしてもよい。
【００２６】
この第４実施態様の場合、請求項１７に記載するように、上記画素部用露光部を形成する工程において、上記遮光部をフォトマスクとして透明基板側から露光することにより画素部用露光部を形成するようにしてもよい。透明基板側、すなわち遮光部が形成されていない面側から全面露光することにより、遮光部の上方に形成された部分の光触媒含有層のみ露光されず、他の部分、すなわち画素部形成部のみを露光することができる。したがって、フォトマスク等を用いることなくエネルギーのパターン照射を行うことができるため、コスト的に有利である。
【００２７】
さらに、本発明は上記課題を解決するために、請求項１８に記載するように、（１）透明基板上に、複数色でかつ所定のパターンを有する画素部と、この画素部の境界部分に設けられる遮光部とを形成する工程と、（２）この画素部および遮光部上にエネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を形成する工程と、（３）この光触媒含有層上の上記遮光部上方に相当する部位にエネルギーを照射して、スペーサ用露光部を形成する工程と、（４）上記スペーサ用露光部にスペーサを形成する工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法（以下、第５実施態様とする。）を提供する。このような方法で製造すれば、従来のスペーサを具備しないカラーフィルタの製造工程によりカラーフィルタを形成し、この上に光触媒含有層を設け、そしてこの光触媒含有層上にスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサを具備しないカラーフィルタの製造工程を大幅に変更することなく、最終工程として光触媒含有層の塗布工程およびスペーサの形成工程を追加すれば足りるので、従来の工程を活かして本発明のカラーフィルタを製造する場合に好ましい態様であるといえる。
【００２８】
上記第５実施態様の場合、請求項１９に記載するように、上記画素部を形成する工程が、透明基板上に光触媒含有層を形成し、この光触媒含有層上の濡れ性の変化により上記画素部を形成する工程であることが好ましい。このように、画素部を形成する工程が光触媒含有層上の濡れ性の変化により画素部を形成することにより、画素部の形成が精度良くかつ容易に行うことができるからである。
【００２９】
また、この第５実施態様の場合、請求項２０に記載するように、上記画素部と遮光部とを形成する工程の後に、透明電極層を形成する工程を有し、この透明電極層を形成する工程の後にスペーサ形成用の光触媒含有層を形成する工程を行うようにしてもよい。透明電極層を画素部および遮光部の形成工程後に形成することにより、平坦性の良好な面を形成することが可能となることから、その後の光触媒含有層の形成およびこの光触媒含有層を用いたスペーサの形成を精度良く行うことができるからである。
【００３０】
本発明においては、光触媒含有層に照射して露光させるためのエネルギーとしては、請求項２１に記載するように、通常は紫外光を含む光であることが好ましいが、光描画照射によるパターンの形成等を行う場合は、請求項２２に記載するように、このエネルギーとして光触媒反応開始エネルギーおよび反応速度増加エネルギーを用い、上記光触媒反応開始エネルギーを照射した部分に上記反応速度増加エネルギーを照射することにより、露光部分を形成するようにしてもよい。
【００３１】
これは、光触媒含有層に対し、光触媒反応開始エネルギーを加え、この光触媒反応開始エネルギーが加えられた領域内に反応速度増加エネルギーをパターン状に加えることにより露光部分のパターンを形成するものである。すなわち、いままで発明者等によって提案されてきた光描画照射によるパターンの形成は、上記紫外線等の光触媒反応開始エネルギーを用いるものであったため、装置が高価、取り扱いが困難、さらには連続出力ができない等の問題を有する場合があった。しかしながら、この方法においては紫外線等の光触媒反応開始エネルギーを加え、この光触媒反応開始エネルギーが加えられた領域に対して赤外線等の反応速度増加エネルギーを用いてパターンを形成するようにしたものであるので、パターン形成に際して、赤外線レーザ等の比較的安価で取り扱いが容易である反応速度増加エネルギーを用いることができるという利点を有するのである。
【００３２】
本発明においては、このように光触媒反応開始エネルギーおよび反応速度増加エネルギーの二つのエネルギーを用いる場合は、請求項２３に記載するように、上記光触媒反応開始エネルギーが紫外光を含む光であり、上記反応速度増加エネルギーが赤外線レーザで加えられる熱エネルギーであることが好ましい。これは、本発明においては二酸化チタンが光触媒として好適に用いられるのであるが、この二酸化チタンのバンドギャップの関係から光触媒反応開始エネルギーとしては紫外光が好ましいからである。また、反応速度増加エネルギーが熱であることが好ましく、この熱エネルギーは赤外線レーザにより加えられることが好ましい。赤外線レーザを用いる方法は、比較的安価でかつ取り扱いが容易であるからである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスペーサが形成されたカラーフィルタについて詳細に説明するが、まずカラーフィルタについて説明した後、カラーフィルタの製造方法について説明する。
【００３４】
Ａ．カラーフィルタについて
まず、本発明のカラーフィルタについて詳細に説明する。本発明のカラーフィルタは、透明基板と、この透明基板の一方の面側に設けられた複数色を所定のパターンで形成した画素部と、この画素部の境界部分に設けられた遮光部と、上記透明基板の上記画素部および遮光部が形成された面と同一面側に形成され、液晶ディスプレイを構成するもう一方の基板との間隔を一定に保つスペーサとを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記スペーサが濡れ性を変化させることができる濡れ性可変層上で、かつ上記遮光部が形成された部位の上方に形成されていることを特徴とするものである。
【００３５】
このように、本発明は、スペーサが濡れ性可変層上に形成されているため、濡れ性可変層の濡れ性の変化を利用してスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサとしてビーズ等を用いた場合に生じる問題点を回避することができ、かつ少ない手間で精度の高いスペーサをカラーフィルタ上に形成することができる。さらにこのスペーサが、上記遮光部が形成された部位の上方に形成されているので、液晶ディスプレーのバックライトがこのスペーサ部分を透過することがなく、バックライト光を透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起すことがない。ここで、スペーサが「遮光部が形成された部位の上方」に形成されるとは、遮光部が形成された側の透明基板の面を上側に向けた状態で、その遮光部の鉛直上方にスペーサが形成されていることを示すものであり、遮光部上に直にスペーサが形成された場合や、遮光部上に幾層かの層が形成され、その上にスペーサが形成された場合を指すものである。
【００３６】
このようなスペーサが形成されたカラーフィルタの具体的な位置関係としては、例えば、画素部が、スペーサを形成するための濡れ性可変層上に形成されている場合（第１実施態様）と、画素部が、透明基板とスペーサを形成するための濡れ性可変層との間に形成されている場合（第２実施態様）とに分けることができる。以下、第１実施態様および第２実施態様とに分けて説明する。
【００３７】
１．第１実施態様について
本発明の第１実施態様は、上述したように、画素部が、スペーサを形成するための濡れ性可変層上に形成されている場合であり、具体的には、遮光部が透明基板の一方の表面上に形成され、濡れ性可変層が上記遮光部の形成された透明基板上に設けられ、セルギャップを均一に保つためのスペーサが上記濡れ性可変層上の上記遮光部の上方に相当する部位に設けられ、上記画素部が上記濡れ性可変層上の所定の位置に設けられているカラーフィルタである。
【００３８】
第１実施態様においては、スペーサおよび画素部が、濡れ性可変層上に形成されていることにより、スペーサのみならず画素部も濡れ性可変層上の濡れ性の変化により形成することができ、画素部の形成を精度良くかつ容易に行うことができるという利点を有する。
【００３９】
図１は、本発明のスペーサにおける第１実施態様の一例を示すものである。このカラーフィルタ１は、透明基板２上に設けられた遮光部３、さらにこの遮光部３上に設けられた濡れ性可変層４と、この濡れ性可変層４上に形成されたスペーサ５と遮光部３の開口を塞ぐ位置に形成された画素部６とから構成されている。ここで遮光部３とはブラックマトリックスとも称されるもので、画素部６の境界部分に通常形成されるものである。
【００４０】
この第１実施態様のカラーフィルタにおいては、濡れ性可変層４上の画素部６を形成する領域である画素部形成部にエネルギー照射することにより、濡れ性可変層４上の画素部形成部を濡れ性の低い親インク性領域とすることができる。したがって、この領域にインクジェット方式でインクを着色することにより、均一で色むらの無い画素部６を有する高品質なカラーフィルタとすることができる。また、濡れ性可変層４上のスペーサ５が形成される領域であるスペーサ形成部にも同様にエネルギー照射することにより、スペーサ形成部を濡れ性の低い親インク領域とすることができるので、この親インク領域にスペーサ形成用インクを例えばインクジェット方式で付着させることにより、簡単な工程でスペーサを形成することができる。
【００４１】
本発明の第１実施態様においては、遮光部３により形成される開口の幅より、画素部６の幅がより広く形成されていることが好ましい。このような構成とすることにより、このカラーフィルタが実装されてバックライトが照射された際に、画素部が形成されていない部分をバックライトが透過することが無く、色抜けの無い高品質なスペーサを具備するカラーフィルタとすることができるからである。
【００４２】
以下、このようなカラーフィルタを構成する各部分についてそれぞれ説明する。
【００４３】
（スペーサ）
本発明の特徴は、スペーサが形成されたカラーフィルタにおいて、このスペーサが濡れ性可変層上に形成されている点にある。ここでスペーサとは、カラーフィルタ側の基板と、もう一方のアレイ側の基板との空隙（セルギャップ）を均一に保ち、液晶パネル（セル）中の液晶層の厚みを均一にする目的で形成されるものである。
【００４４】
本発明において、このスペーサが形成される位置は、上述したように濡れ性可変層上で、かつ透明基板上に形成された遮光部の上方であれば特に限定されるものではないが、上記二つの基板の間の空隙を均一に保つ程度の間隔で設けられていれば、遮光部上方の全ての位置に形成される必要はない。例えば、図２に示すように画素部６が縦横に整列したモザイクタイプのカラーフィルタにおいては、遮光部３が交差する位置に所定の間隔をおいてスペーサ５形成されていてもよい。また、図３に示すようなストライプタイプの画素部６を有するカラーフィルタにおいては、画素部６の長手方向の境界部分に形成された遮光部３上にスペーサ３が形成されていてもよい。
【００４５】
このようなスペーサの一般的な高さは約５μｍ程度である。また、形成されたスペーサは通常透明であるが、これに限定されることはなく、黒色等に着色されたものであってもよい。
【００４６】
上述したようなスペーサを形成する材料としては、通常、ＵＶ硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等を用いることができる。これらの樹脂について、以下具体的に説明する。
【００４７】
▲１▼ＵＶ硬化性樹脂
まず、ＵＶ硬化性樹脂について説明する。本発明で用いられるＵＶ硬化性樹脂としては、少なくとも１個以上の官能基を有し、光重合開始剤に硬化エネルギー線を照射することにより発生するイオンまたはラジカルによりイオン重合、ラジカル重合を行い分子量の増加や架橋構造の形成を行うモノマーやオリゴマーなどからなるものが用いられる。ここでいう官能基とは、ビニル基、カルボキシル基、水酸基などの反応の原因となる原子団または結合様式である。
【００４８】
このようなモノマー、オリゴマーとしては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、シリコンアクリレートなどのアクリル型、および不飽和ポリエステル／スチレン系、ポリエン／スチレン系などの非アクリル系が挙げられるが、中でも、硬化速度、物性選択の幅の広さからアクリル型が好ましい。このようなアクリル型の代表例を以下に示す。
【００４９】
まず、単官能基のものとしては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルＥＯ付加物アクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートのカプロラクトン付加物、２−フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物アクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物にカプロラクトン付加したアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フルフリルアルコールのカプロラクトン付加物アクリレート、アクリロイルモルホリン、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート、３−メチル−５，５−ジメチル−１，３−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート等を挙げることができる。
【００５０】
また、多官能基のものとしては、ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン付加物ジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物、ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンのアセタール化合物のジアクリレート、２，２−ビス［４−（アクリロイロキシジエトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス［４−（アクリロイロキシジエトキシ）フェニル]メタン、水添ビスフェノールエチレンオキサイド付加物のジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパンプロビレンオキサイド付加物トリアクリレート、グリセリンプロピレンオキサイド付加物トリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートペンタアクリレート混合物、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物アクリレート、トリス（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、２−アクリロイロキシエチルオスフェート等を挙げることができる。
【００５１】
本発明に用いられるＵＶ硬化性樹脂に含有される光重合開始剤としては、特に限定されるものではなく、公知のものから選択して用いることができる。具体的には、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ミヒラーケトン系、ベンジル系、ベンゾイン系、ベンゾインエーテル系、ベンジルジメチルケタール、ベンゾインベンゾエート系、α−アシロキシムエステル等のカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類等のイオウ化合物、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィノキシド等のリン化合物等を挙げることができる。
【００５２】
▲２▼ 熱硬化性樹脂
次に、熱硬化性樹脂について説明する。本発明に用いられる熱硬化性樹脂組成物としては、熱エネルギーが付加されることにより硬化し、硬化後の強度がスペーサとしての機能を有するものを挙げることができる。代表例としては、ポリカーボネイト、ポリメチルメタクリレート、メチルフタレート単独重合体または共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ジエチレングリコールビスアリルカーボネイト、アクリロニトリル／スチレン共重合体、ポリ（−４−メチルペンテン−１）等を挙げることができる。
【００５３】
このようなスペーサの形成方法としては、後述するように濡れ性の変化を用いて形成する場合は、インクジェット方式でスペーサ形成用インクを付着させる方法や、ディピング法やスピナー法等を挙げることができ、また濡れ性の変化を用いないで形成する方法として、フォトリソ法を用いることも可能である。
【００５４】
本発明においては、工程数が少なく容易に形成することができることから、スペーサがインクジェット方式のインクが付着して形成されたものであることが好ましく、特に工程の短縮化等の理由からＵＶ硬化性インクが付着して形成されたスペーサであることが好ましい。
【００５５】
（濡れ性可変層）
上記スペーサ５がその上に形成される濡れ性可変層４は、その表面の濡れ性を、外からの刺激、例えば物理的刺激、化学的刺激等により変化させることができる層であれば特に限定されるものではない。例えば、酸またはアルカリ等により表面の粗さの状態が変化し、濡れ性が変化する層等であってもよいし、また紫外線や可視光、さらには熱等のエネルギーの照射により濡れ性可変層内の物質が変化して濡れ性が変化する層等であってもよい。
【００５６】
また濡れ性の変化に関しては、刺激が加えられる前が液体との接触角が大きく、刺激が加えられた後に液体との接触角が小さくなるように変化するような濡れ性可変層であってもよいし、また逆に刺激が加えられる前が液体との接触角が小さく、刺激が加えられた後に液体との接触角が大きく変化するような濡れ性可変層であってもよい。
【００５７】
具体的には、後述する光触媒含有層が好ましい例ではあるが、他にも酸やアルカリ等により表面粗さが変化するプラスチックや金属等を挙げることができる。
【００５８】
（光触媒含有層）
本発明においては、この濡れ性可変層が、エネルギーの照射により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する光触媒含有層であることが好ましい。このように、露光（本発明においては、光が照射されたことのみならず、エネルギーが照射されたことをも意味するものとする。）により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する光触媒含有層を設けることにより、エネルギーのパターン照射等を行うことにより容易に濡れ性を変化させ、液体との接触角の小さい親インク性領域のパターンを形成することができ、例えばスペーサが形成される部分のみ容易に親インク性領域とすることが可能となる。したがって、効率的にカラーフィルタが製造でき、コスト的に有利となるからである。なお、この場合のエネルギーとしては、通常紫外光を含む光が用いられる。
【００５９】
ここで、親インク性領域とは、液体との接触角が小さい領域であり、インクジェット用インクやスペーサ形成用塗料等に対する濡れ性の良好な領域をいうこととする。また、撥インク性領域とは、液体との接触角が大きい領域領域であり、インクジェット用インクやスペーサ形成用塗料に対する濡れ性が悪い領域をいうこととする。
【００６０】
上記光触媒含有層は、露光していない部分においては、表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が１０度以上、好ましくは表面張力３０dyne/cmの液体との接触角が１０度以上、特に表面張力２０dyne/cmの液体との接触角が１０度以上であることが好ましい。これは、露光していない部分は、本発明においては撥インク性が要求される部分であることから、液体との接触角が小さい場合は、撥インク性が十分でなく、インクやスペーサ形成用塗料が残存する可能性が生じるため好ましくないからである。
【００６１】
また、上記光触媒含有層は、露光すると液体との接触角が低下して、表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が１０度未満、好ましくは表面張力５０dyne/cmの液体との接触角が１０度以下、特に表面張力６０dyne/cmの液体との接触角が１０度以下となるような層であることが好ましい。露光した部分の液体との接触角が高いと、この部分でのインクやスペーサ形成用塗料の広がりが劣る可能性があり、スペーサがうまく形成できなかったり、画素部での色抜け等が生じる可能性があるからである。
【００６２】
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。
【００６３】
本発明に用いられる光触媒含有層は、少なくとも光触媒とバインダとから構成されていることが好ましい。このような層とすることにより、エネルギー照射によって光触媒の作用で臨界表面張力を高くすることが可能となり、液体との接触角を低くすることができるからである。
【００６４】
このような光触媒含有層における、後述するような酸化チタンに代表される光触媒の作用機構は、必ずしも明確なものではないが、エネルギーの照射によって生成したキャリアが、近傍の化合物との直接反応、あるいは、酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有機物の化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。
【００６５】
このような光触媒の作用を用いて、油性汚れを光照射によって分解し親水化して水により洗浄可能なものとしたり、ガラス等の表面に親水性膜を形成して防曇性を付与したり、あるいは、タイル等の表面に光触媒の含有層を形成して空気中の浮遊菌の数を減少させるいわゆる抗菌タイル等が提案されている。
【００６６】
本発明において濡れ性可変層として光触媒含有層を用いた場合、光触媒により、バインダの一部である有機基や添加剤の酸化、分解等の作用を用いて、露光部の濡れ性を変化させて親インク性とし、非露光部との濡れ性に大きな差を生じさせることができる。よって、スペーサ形成用塗料やインクジェット方式のインクとの受容性（親インク性）および反撥性（撥インク性）を高めることによって、品質の良好でかつコスト的にも有利なスペーサを具備するカラーフィルタを得ることができる。
【００６７】
本発明で使用する光触媒としては、光半導体として知られる例えば酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、および酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）等を挙げることができ、これらから選択して１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００６８】
本発明においては、特に酸化チタンが、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性もなく、入手も容易であることから好適に使用される。酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型の酸化チタンが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にある。
【００６９】
このようなアナターゼ型酸化チタンとしては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））等を挙げることができる。
【００７０】
光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径か５０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。また、光触媒の粒径が小さいほど、形成された光触媒含有層の表面粗さが小さくなるので好ましく、光触媒の粒径が１００ｎｍを越えると光触媒含有層の中心線平均表面粗さが粗くなり、光触媒含有層の非露光部の撥インク性が低下し、また露光部の親インク性の発現が不十分となるため好ましくない。
【００７１】
本発明において、光触媒含有層に使用するバインダは、主骨格が上記の光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものが好ましく、例えば、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
【００７２】
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、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）
で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。なお、ここでＹで示される基の炭素数は１〜２０の範囲内であることが好ましく、また、Ｘで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。
【００７３】
具体的には、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロムシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−へキシルトリブロムシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−へキシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−へキシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デシルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−デシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラン；フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリｔ−ブトキシシラン；テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン；ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン；ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン；フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン；トリクロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシラン；ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ−ブトキシシラン；トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブトキシシラン；
γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリｔ−ブトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン；および、それらの部分加水分解物；および、それらの混合物を使用することができる。
【００７４】
また、バインダとして、特にフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンが好ましく用いることができ、具体的には、下記のフルオロアルキルシランの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られたものを使用することができる。
【００７５】
ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（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）8（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）6ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）8ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（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；および
ＣＦ3（ＣＦ2）7ＳＯ2Ｎ（Ｃ2Ｈ5）Ｃ2Ｈ4ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
【００７６】
上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンをバインダとして用いることにより、光触媒含有層の非露光部の撥インク性が大きく向上し、スペーサ形成用塗料やインクジェット方式用インクの付着を妨げる機能を発現する。
【００７７】
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。
【００７８】
【化１】
【００７９】
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。
【００８０】
また、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしない安定なオルガノシリコン化合物をバインダに混合してもよい。
【００８１】
本発明において光触媒含有層には上記の光触媒、バインダの他に、界面活性剤を含有させることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫＯＬＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることかでき、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。
【００８２】
また、光触媒含有層には上記の界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を含有させることができる。
【００８３】
光触媒含有層中の光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。また、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【００８４】
上記光触媒含有層は、光触媒とバインダを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を塗布することにより形成することができる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディッブコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより光触媒含有層を形成することができる。
【００８５】
（画素部）
上記第１実施態様においては、図１に示すように濡れ性可変層４、中でも上述した光触媒含有層上に画素部６が設けられている。第１実施態様では、上記光触媒含有層に対して露光され、液体との接触角が低い親インク性領域に、インクジェット方式により複数色のインクにより所定のパターンで画素部が形成される。通常画素部は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成される。この画素部における着色パターン、着色面積は任意に設定することができる。
【００８６】
このような画素部を形成するインクジェット方式のインクとしては、大きく水性、油性に分類されるが、本発明においてはいずれのインクであっても用いることができる。
【００８７】
本発明で用いられる水性インクには、溶媒として、水単独または水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒を用いることがきる。一方、油性インクにはへッドのつまり等を防ぐために高沸点の溶媒をベースとしたものが好ましく用いられる。このようなインクジェット方式のインクに用いられる着色剤は、公知の顔料、染料が広く用いられる。また、分散性、定着性向上のために溶媒に可溶・不溶の樹脂類を含有させることもできる。その他、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤などの界面活性剤；防腐剤；防黴剤；ｐＨ調整剤；消泡剤；紫外線吸収剤；粘度調整剤：表面張力調整剤などを必要に応じて添加しても良い。
【００８８】
また、通常のインクジェット方式のインクは適性粘度が低いためバインダ樹脂を多く含有できないが、インク中の着色剤粒子を樹脂で包むかたちで造粒させることで着色剤自身に定着能を持たせることができる。このようなインクも本発明においては用いることができる。さらに、所謂ホットメルトインクやＵＶ硬化性インクを用いることもできる。
【００８９】
本発明においては、中でもＵＶ硬化性インクを用いることが好ましい。ＵＶ硬化性インクを用いることにより、インクジェット方式により着色して画素部を形成後、ＵＶを照射することにより、素早くインクを硬化させることができ、すぐに次の工程に送ることができる。したがって、効率よくカラーフィルタを製造することができるからである。
【００９０】
このようなＵＶ硬化性インクは、プレポリマー、モノマー、光開始剤及び着色剤を主成分とするものである。プレポリマーとしては、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート、オリゴアクリレート、アルキドアクリレート、ポリオールアクリレート、シリコンアクリレート等のプレポリマーのいずれかを特に限定することなく用いることができる。
【００９１】
モノマーとしては、スチレン、酢酸ビニル等のビニルモノマー；ｎ−ヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマー；ジエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ヒドロキシピペリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリストールヘキサアクリレート等の多官能アクリルモノマーを用いることができる。上記プレポリマー及びモノマーは単独で用いても良いし、２種以上混含しても良い。
【００９２】
光重合開始剤は、イソブチルベンゾインエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、１−フェニル−ｌ，２−プロパジオン−２−オキシム、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ベンジル、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンゾフェノン、クロロチオキサントン、２−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、塩素置換ベンゾフェノン、ハロゲン置換アルキル−アリルケトン等の中から所望の硬化特性、記録特性が得られるものを選択して用いることができる。その他必要に応じて脂肪族アミン、芳香族アミン等の光開始助剤；チオキサンソン等の光鋭感剤等を添加しても良い。
【００９３】
（遮光部）
本発明の第１実施態様においては、図１に示すように透明基板２上であって、上記画素部６の境界部分に相当する位置に遮光部３が形成されている。
【００９４】
第１実施態様における遮光部は、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成される。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。
【００９５】
また、上記遮光部としては、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であってもよい。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を１種または２種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはＯ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部の厚みとしては、０．５〜１０μｍの範囲内で設定することができる。このよう樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。また、上記濡れ性可変層を設け、濡れ性の変化したパターンを用いてパターニングすることも可能である。
【００９６】
（透明基板）
本発明の第１実施態様においては、図１に示すように、透明基板２上に上記遮光部３や濡れ性可変層４、中でも上述した光触媒含有層が設けられる。
【００９７】
この透明基板としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、パイレックスガラス、合成石英板等の可とう性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可とう性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製７０５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに適している。本発明において、透明基板は通常透明なものを用いるが、反射性の基板や白色に着色した基板でも用いることは可能である。また、透明基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止用やガスバリア性付与その他の目的の表面処理を施したものを用いてもよい。
【００９８】
（保護層）
図１においては図示されていないが、第１実施態様においては画素部６上にさらに保護層を形成してもよい。この保護層は、画素部、あるいは、画素部と光触媒含有層に含有される成分の液晶層への溶出を防止するために設けられるものである。また、遮光部３が樹脂製ブラックマトリックス等の比較的厚く形成された場合は、光触媒含有層４の平滑性を担保するために、遮光部３が形成された透明基板上に保護層が形成され、平坦化した後光触媒含有層４を形成するようにしてもよい。
【００９９】
保護層の厚みは、使用される材料の光透過率、カラーフィルタの表面状態等を考慮して設定することができ、例えば、０．１〜２．０μｍの範囲で設定することができる。保護層は、例えば、公知の透明感光性樹脂、二液硬化型透明樹脂等の中から、透明保護層として要求される光透過率等を有するものを用いて形成することができる。具体的には、耐薬品性・耐熱性に優れたアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等が用いられる。
【０１００】
（透明電極層）
また、図１には示されていないが、第１実施態様においては、画素部６上にさらに透明電極層を形成してもよい。この透明電極層とは、アレイ側の電極に対応する電極であり、例えばＩＴＯ膜やネサ膜等が知られており、全面成膜されたりマスキング方式、リフトオフ方式、レジスト方式等によりパターニングされて形成される。
【０１０１】
２．第２実施態様について
本発明の第２実施態様は、上述したように画素部が、透明基板とスペーサを形成するための濡れ性可変層との間に形成されている場合であり、具体的には、遮光部が透明基板の一方の表面上に形成され、画素部が少なくとも上記遮光部により形成される開口を覆うように形成され、上記濡れ性可変層が上記遮光部および上記画素部を覆うように形成され、上記スペーサがこの濡れ性可変層上であって、上記遮光部の上方に相当する部位に形成されているカラーフィルタである。
【０１０２】
このようなカラーフィルタは、従来の工程によりカラーフィルタを形成し、この上に濡れ性可変層を設け、そしてこの濡れ性可変層上にスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサを具備しないカラーフィルタの製造工程を大幅に変更することなく、最終工程として濡れ性可変層の塗布工程およびスペーサの形成工程を追加すれば足りるので、従来の工程を活かして本発明のカラーフィルタを製造する場合に好ましい態様であるといえる。
【０１０３】
図４は、本発明のカラーフィルタにおける第２実施態様の一例を示すものである。このカラーフィルタ１は、透明基板２上に設けられた遮光部３およびこの遮光部３が形成する開口を覆うように形成された画素部６、さらにこの遮光部３および画素部６の表面を平坦化するために形成された保護層７、およびこの保護層７上に形成された透明電極層８、この透明電極層８上に形成された濡れ性可変層４、濡れ性可変層４上であって遮光部３の上方に形成されたスペーサ５とから概略構成されている。
【０１０４】
この例においては、遮光部３および画素部６上に保護層７および透明電極層８が形成されているが、本実施態様においてはこれに限定されるものではなく、例えば、保護層７によらず、透明電極層８のみを形成することにより画素部６および遮光部３上の面を平坦化することができるのであれば、保護層７を形成する必要はない。さらに、画素部６を平坦性が良好に形成できる場合は、この透明電極層８が形成されていなくてもよい。この場合の透明電極層８は、濡れ性可変層４上に形成されることになる。
【０１０５】
本実施態様においては、上記画素部６が従来より行われている、染色法、顔料分散法（感光性顔料分散法および非感光性顔料分散法）、印刷法および電着法等により形成されたものであってもよい。しかしながら、このような従来の方法は、例えば顔料分散法の場合は感光性レジストインクを用いて、露光、現像、硬化を三色分繰り返して形成しなければならない等の種々の問題がある。したがって、本実施態様においては、この画素部６が濡れ性可変層上に形成され、濡れ性可変層の濡れ性の変化により形成されたものが好ましい。すなわち、本実施態様においては、少なくとも画素部６が図示されていない画素部用濡れ性可変層上に形成されていることが好ましいのである。
【０１０６】
このような画素部用濡れ性可変層としては、上述したように光触媒含有層が好ましく、具体的には上述した光触媒含有層と同様の組成を有するものである。
【０１０７】
この場合、遮光部３は透明基板２上にスパッタ等により形成した単層クロムや低反射クロム等であってもよく、また画素部６同様に画素部濡れ性可変層上に形成された樹脂製ブラックマトリックス等であってもよい。
【０１０８】
この実施態様で用いられる透明基板２、遮光部３、濡れ性可変層４、スペーサ５、画素部６、保護層７，および透明電極層８の材料等に関しては、上記第１実施態様のものと同様であるので、ここでの説明を省略する。
【０１０９】
Ｂ．カラーフィルタの製造方法について
次に、本発明のスペーサが形成されたカラーフィルタの製造方法について、いくつかの実施態様を用いて説明する。
【０１１０】
１．第３実施態様について
本発明の第３実施態様は、上記本発明における第１実施態様であるカラーフィルタを製造するための製造方法であり、
（１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、
（２）上記透明基板の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、
（３）上記遮光部上方で、かつ上記光触媒含有層上にスペーサを形成する工程と、
（４）このスペーサが形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、画素部用露光部を形成する工程と、
（５）この画素部用露光部にインクジェット方式でインクを付着させて画素部を形成する工程とを有するものである。
【０１１１】
本実施態様においては、光触媒含有層上でのスペーサの形成方法に関しては種々の方法がある。ここでは、濡れ性の相違によりスペーサを形成した第１の例とフォトリソグラフィー法を用いてスペーサを形成した第２の例とについて説明する。
【０１１２】
２．第３実施態様の第１の例について
上記第３実施態様の第１の例の具体的工程は、
（１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、
（２）上記透明基板上の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、
（３）上記遮光部の上方であって、上記光触媒含有層上のスペーサが形成される部位であるスペーサ形成部にエネルギーを照射してスペーサ用露光部を形成する工程と、
（４）このスペーサ用露光部に、スペーサを形成する工程と
（５）このスペーサが形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、画素部用露光部を形成する工程と、
（６）この画素部用露光部にインクジェット方式でインクを付着させて画素部を形成する工程
を含む工程である。これらの各工程について、以下に説明する。
【０１１３】
（各工程の説明）
図５は、上記第３実施態様の第１の例の各工程を説明するためのものである。この例においては、まず、従来の方法により透明基板２上に遮光部３が形成される（図５（Ａ））。この遮光部３の製造方法は特に限定されるものではなく、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する方法等を挙げることができる。次いで、この遮光部３が形成された透明基板２に光触媒含有層９が形成される（図５（Ａ））。この光触媒含有層９の形成は、上述したような光触媒とバインダとを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を塗布した後、加水分解、重縮合反応を進行させてバインダ中に光触媒を強固に固定することにより形成される。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロルパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましく、塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことかできる。
【０１１４】
なお、遮光部３の厚みが厚く光触媒含有層９のみでは表面の平坦性が確保できない場合は、遮光部３上に保護層を形成しその上に光触媒含有層を形成してもよい。
【０１１５】
このようにして光触媒含有層９が形成された透明基板２に対して、紫外光等のエネルギー１０をフォトマスク１１によりパターン照射する。これにより、遮光部３上方でかつ光触媒含有層９上のスペーサが形成される部位であるスペーサ形成部を、光触媒含有層９内の光触媒の作用により親インク性領域としたスペーサ用露光部１２が形成される（図５（Ｂ））。
【０１１６】
このようにスペーサ用露光部１２を形成するためにフォトマスク１１を用いて露光を行う場合は、エネルギーの照射により形成されるスペーサ用露光部１２の幅、すなわち形成されるスペーサの幅が、遮光部３の幅よりも狭くとるようにすることが好ましい。このようにすることにより、液晶パネルとして完成した後、バックライトが照射された場合に、遮光部により形成される開口の幅より画素部の幅が広くなり、画素部が形成されていない部分をバックライトが透過する可能性が低くなることから色抜け等の不都合が生じないためである。
【０１１７】
このようにして形成されたスペーサ用露光部１２内に、インクジェット装置１３を用いて、エネルギー照射により親インク性領域となったスペーサ用露光部１２内にスペーサ形成用インク１５’を噴射して、スペーサ形成用インクを付着させる。（図５（Ｃ））。この場合、スペーサ用露光部１２内は上述したようにエネルギーの照射により液体との接触角の小さい親インク性領域となっており、他の部分は撥インク性であることから、インクジェット装置１３から噴出されたスペーサ形成用インク１５’は、スペーサ用露光部１２内に均一に広がると共に、所定の高さを有する台形形状を形成する。そして、例えばＵＶ硬化性のインクが用いられていた場合は、ＵＶを照射することにより、横断面が台形形状の均一な高さを有するスペーサを形成することができる（図５（Ｄ））。
【０１１８】
ここで用いられるスペーサ形成用インク１５’としては、上述したスペーサを形成するためのＵＶ硬化性樹脂、光重合開始剤もしくは熱硬化性樹脂等を単独もしくは混合溶媒に溶解もしくは分散したもの等を用いることができる。
【０１１９】
このような溶媒としては、Ｎ−メチル−ピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、３−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、β−メトキシイソブチル酸メチルエステル、エチル３−エトキシプロピオネート、２−ブトキシエタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、エチルラクテート、合成イソパラフィン系炭化水素、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、２，２，４−トリメチル−１，３ペンタジオール、イソホロン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、Ｎ，Ｎジメチルホルムアマイド、酢酸Ｎプロピル、エチレングリコール、グリセリン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサン、シクロヘキサノール、ノルマルヘキサン、キシレン、トルエン、ｉ−プロパノール、ｉ−ブタノール、ｎ−ブタノール、メタノール、エタノール、１，４−ブタンジオール、テトラヒドロフラン等を挙げることができる。
【０１２０】
本発明に用いられるインクジェット装置１３としては、特に限定されるものではなく、帯電したインクを連続的に噴射し磁場によって制御する方法、圧電素子を用いて間欠的にインクを噴射する方法、インクを加熱しその発泡を利用して間欠的に噴射する方法等の各種の方法を用いたインクジェット装置を用いることができる。
【０１２１】
なお、上述した説明では、スペーサ用露光部１２にスペーサ形成用インクを付着させる手段としてインクジェット装置による方法を挙げたが、本発明ではこの方法に限定されるものではなく、例えばディップコート法や、スピンナー法等の他の手段を用いることも可能である。
【０１２２】
次に、スペーサ５が形成された光触媒含有層９の全面にエネルギー１０を照射することにより、スペーサが形成されていない領域が親インク性領域とされ、画素部用露光部１４とされる（図５（Ｅ））。この画素部用露光部１４内に、インクジェット装置１３を用いてインク１５を噴射して、それぞれ赤、緑、および青に着色する（図５（Ｆ））。この場合、画素部用露光部１４内は上述したようにエネルギーの照射により液体との接触角の小さい親インク性領域となっているため、インクジェット装置１３から噴出されたインク１５は、画素部用露光部１４内に均一に広がる。また、画素部境界部分にはスペーサが形成されているため、インクが混じり合うことがない。
【０１２３】
このようにして画素部用露光部１４内に付着したインクを固化させることにより画素部６が形成される（図５（Ｇ））。本発明において、インクの固化は用いるインクの種類により種々の方法により行われる。例えば、水溶性のインクであれば加熱等することにより水を除去して固化が行われる。
【０１２４】
このインクの固化工程を考慮すると、本発明に用いられるインクの種類としては、インクがＵＶ硬化性インクであることが好ましい。これは、ＵＶ硬化性インクであればＵＶを照射することにより、素早くインクを固化することができるので、カラーフィルタの製造時間を短縮することができるからである。
【０１２５】
上述したように、画素部用露光部１４内のインクは均一に広がっているため、このようにインクを固化した場合、色抜けや色むらのない画素部６を形成することができる。そして、必要に応じてこの上に保護層や透明電極層を設けてもよい。
【０１２６】
このような各工程を行うことにより、図１に示すような本発明の第１実施態様のカラーフィルタ１を製造することができる。
【０１２７】
なお、上記例においては、スペーサ５を形成後全面にわたってエネルギー照射し、画素部用露光部１４を形成したが（図５（Ｅ））、この例は遮光部３の上方の部分全てにスペーサを形成する例に限られるものである。すなわち、例えば図２に示すように、遮光部３の一部の上方にのみスペーサ５を形成する場合は、画素部用露光部１４を形成するためのエネルギー照射方法が異なってくる。
【０１２８】
このように、スペーサ５が遮光部３の上方の一部に形成される場合のエネルギー照射方法としては、まず画素部形成部のみが露光するようなフォトマスクを設計し、これを用いてエネルギーをパターン照射する方法を挙げることができる。この場合、バックライトが画素部が形成されていない部分を通過するいわゆる色抜けが生じないように、画素部用露光部１４の幅が、遮光部３により形成される開口の幅より大きくなるように形成されることが好ましい。
【０１２９】
また、他の画素部用露光部の形成方法としては、透明基板２の遮光部３が形成されていない面から全面にわたってエネルギーを照射して、画素部用露光部１４を形成する方法を挙げることができる。この方法によれば、遮光部３がフォトマスクとしての作用をして、遮光部３が無い部分にのみ露光が行われることになり、画素部形成用のフォトマスク等を用いることなくエネルギーの照射を行うことができるので、コスト的に有利であるといえる。なお、このように透明基板２側からエネルギーを照射する場合は、透明基板２にエネルギーを透過する材料を用いることが好ましく、例えばエネルギーとして紫外光を含む光を用いた場合は、石英等の紫外光を透過す材料を用いることが好ましい。
【０１３０】
（照射するエネルギーについて）
本発明においては、光触媒含有層に照射するエネルギーとしては、紫外光を含む光を用いることができる。このような紫外光を含む光源としては、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を挙げることができる。この露光に用いる光の波長は４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは３８０ｎｍ以下の範囲から設定することができ、また、露光に際しての光の照射量は、露光された部位が光触媒の作用により親インク性を発現するのに必要な照射量とすることができる。
【０１３１】
エネルギーの照射に際してパターン照射が必要な場合は、上述したような光源を用い、フォトマスクを介したパターン照射により行うことができるが、他の方法として、エキシマ、ＹＡＧ等のレーザーを用いてパターン状に描画照射する方法を用いることも可能である。しかしながら、このようなレーザを用いた方法は、装置が高価、取り扱いが困難、さらには連続出力ができない等の問題を有する場合がある。
【０１３２】
したがって、本発明においては、光触媒含有層に対し、光触媒反応開始エネルギーを加え、この光触媒反応開始エネルギーが加えられた領域内に反応速度増加エネルギーをパターン状に加えることにより親インク性領域のパターンを形成するようにしてもよい。このようなエネルギーの照射方法を用いてパターンを形成することにより、パターン形成に際して、赤外線レーザ等の比較的安価で取り扱いが容易である反応速度増加エネルギーを用いることができ、これにより上述したような問題が生じないからである。
【０１３３】
このようなエネルギーを加えることにより濡れ性の変化した親インク性領域のパターンが形成できるのは、以下の理由による。すなわち、まずパターンを形成する領域に対して光触媒反応開始エネルギーを加えることにより、光触媒含有層に対する光触媒の触媒反応を開始させる。そして、この光触媒反応開始エネルギーが加えられた領域内に、反応速度増加エネルギーを加える。このように反応速度増加エネルギーを加えることにより、既に光触媒反応開始エネルギーが加えられ、光触媒の触媒作用により反応が開始されている光触媒含有層内の反応が、急激に促進される。そして所定の時間、反応速度増加エネルギーを加えることにより、特性変化層内の特性の変化を所望の範囲まで変化させ、反応速度増加エネルギーが加えられたパターンを濡れ性の変化した親インク性領域のパターンとすることができるのである。
【０１３４】
ａ．光触媒反応開始エネルギーについて
このエネルギー照射方法に用いられる光触媒反応開始エネルギーとは、光触媒が光触媒含有層中の化合物に対して、その特性を変化させるための触媒反応を開始させるエネルギーをいう。
【０１３５】
ここで加える光触媒反応開始エネルギーの量は、光触媒含有層中の濡れ性の変化を急激に生じない程度の量である。加えられる光触媒反応開始エネルギーの量が少ない場合は、反応速度増加エネルギーを加えてパターンを形成する際の感度が低下するため好ましくなく、またこの量が多すぎると、光触媒反応開始エネルギーを加えた光触媒含有層の特性の変化の度合いが大きくなりすぎて、反応速度増加エネルギーを加えた領域との差異が不明確となってしまうため好ましくない。この加えるエネルギーの量に関しては、予めエネルギーを加える量と光触媒含有層中の濡れ性の変化量とを予備実験等を行うことにより決定される。
【０１３６】
この方法における光触媒反応開始エネルギーとしては、光触媒反応を開始させることができるエネルギーであれば特に限定されるものではないが、中でも光であることが好ましい。
【０１３７】
本発明において用いられる光触媒は、そのバンドギャップによって触媒反応を開始する光の波長が異なる。例えば、硫化カドニウムであれば４９６ｎｍ、また酸化鉄であれば５３９ｎｍの可視光であり、二酸化チタンであれば３８８ｎｍの紫外光である。したがって、光であれば可視光であれ紫外光であれ本発明で用いることができる。しかしながら、上述したようにバンドギャップエネルギーが高いため光触媒として有効であり、かつ化学的にも安定で毒性もなく、入手も容易といった理由から光触媒としては二酸化チタンが好適に用いられる関係上、この二酸化チタンの触媒反応を開始させる紫外光を含む光であることが好ましい。具体的には、４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは３８０ｎｍ以下の範囲の紫外光が含まれることが好ましい。
【０１３８】
このような紫外光を含む光の光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の紫外線光源を挙げることができる。
【０１３９】
本発明においては、この光触媒反応開始エネルギーが加えられる範囲は、光触媒含有層の一部分であってもよく、例えばこの光触媒反応開始エネルギーをパターン状に加え、さらに後述する反応速度増加エネルギーもパターン状に加えることにより、濡れ性が変化した親インク性領域のパターンを形成することも可能であるが、工程の簡略化、単純化等の理由から、この光触媒反応開始エネルギーをパターンを形成する領域全面にわたって加えることが好ましく、このように全面にわたって光触媒反応開始エネルギーが加えられた領域に反応速度増加エネルギーをパターン状に加えることにより、光触媒含有層上に親インク性領域のパターンを形成するようにすることが好ましい。
【０１４０】
ｂ．反応速度増加エネルギーについて
次に、この方法に用いられる反応速度増加エネルギーについて説明する。この方法に用いられる反応速度増加エネルギーとは、上記光触媒反応開始エネルギーによって開始された光触媒含有層の濡れ性を変化させる反応の反応速度を増加させるためのエネルギーをいう。本発明においては、このような作用を有するエネルギーであればいかなるエネルギーであっても用いることができるが、中でも熱エネルギーを用いることが好ましい。
【０１４１】
このような熱エネルギーをパターン状に光触媒含有層に加える方法としては、光触媒含有層上に熱によるパターンが形成できる方法であれば特に限定されるものではないが、赤外線レーザによる方法や感熱ヘッドによる方法等を挙げることができる。このような赤外線レーザとしては、例えば指向性が強く、照射距離が長いという利点を有する赤外線ＹＡＧレーザ（１０６４ｎｍ）や、比較的安価であるという利点を有するダイオードレーザ（ＬＥＤ；８３０ｎｍ、１０６４ｎｍ、１１００ｎｍ）等の他、半導体レーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、炭酸ガスレーザ等を挙げることができる。
【０１４２】
この方法においては、上述した光触媒反応開始エネルギーを加えることにより、光触媒を活性化させて光触媒含有層内の触媒反応による濡れ性の変化を開始させ、この濡れ性の変化が生じた部分に反応速度増加エネルギーを加えてその部分の触媒反応を促進させることにより、反応速度増加エネルギーが加えられた領域と、加えられなかった領域との反応速度の差により、親インク性領域のパターンを形成することができる。
【０１４３】
３．第３実施態様の第２の例について
上記第３実施態様の第２の例の具体的工程は、上記第１の例における（３）および（４）の工程を以下の工程とした以外は、上記第１の例と同様である。
（３）上記光触媒含有層上の全面に、スペーサを形成するためのレジストを含むスペーサ層を形成する工程。
（４）このスペーサ層に対して、上記遮光部の上方にスペーサが形成されるように露光・現像を行って、上記光触媒含有層上にスペーサを形成する工程。
【０１４４】
上記第１の例と変更のあった（３）工程および（４）工程について、図６を用いて説明する。
【０１４５】
図６は、上記第２の例の工程（４）までを説明するためのものである。この例においては、まず上記第１の例と同様にして、表面に遮光部３および光触媒含有層９が形成された透明基板２を準備する（図６（Ａ））。透明基板２、遮光部３および光触媒含有層９に関しては上述した例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１４６】
次いで、上記光触媒含有層９上にレジストを含むスペーサ形成用塗料１６を均一に塗布する（図６（Ｂ））。ここで用いられるレジストとしては、ネガ型であってもポジ型であってもよく、また光、Ｘ線、電子ビーム等のエネルギー感応性であれば特に限定されるものではない。中でも光硬化性のレジストがその操作の簡易性の観点から好ましい。
【０１４７】
具体的にはネガ型フォトレジストの例としては、光重合開始剤、多官能性重合モノマー、バインダー、必要に応じて熱重合禁止剤からなる光重合型材料、ポリケイ皮酸ビニル、ポリシンナミリデン酢酸ビニル、重クロム酸塩と水溶性ポリマーとの混合物に代表される光架橋型材料、化学増幅系ネガ型のフォトレジストが挙げられる。光重合型材料はビニル基を有するモノマー、オリゴマー、特にビニル基のなかでもアクリロイル基が最もよく使用されるが、具体的な材料名については上述のＵＶ硬化性樹脂の項で記載したモノマー、オリゴマーが挙げられる。
【０１４８】
一方、ポジ型フォトレジストの例としては、ｏ−ナフトキノンジアジド化合物とクレゾール樹脂との混合物、ｏ−ニトロベンジルエステル化合物とアルカリ可溶性バインダーとの混合物、ジヒドロピリジン化合物とノボラック樹脂との混合物、２−ジアゾ−１，３−ジケド化合物、ポリ（ｐ−ホルミロキシスチレン）、光酸発生剤と酸分解性ポリマーで構成される２成分系化学増幅型ポジ型フォトレジスト、光酸発生剤と酸分解性溶解阻止剤とアルカリ可溶性樹脂で構成される３成分系化学増幅型ポジ型フォトレジスト等が挙げられる。
【０１４９】
このようなレジストを含むスペーサ形成用の塗料としては、上述したスペーサの材料を有機溶剤に溶解したもの等を挙げることができる。
【０１５０】
上記スペーサ形成用塗料１６を光触媒含有層９上に均一に塗布する方法としては、スピンコート法やバーコート法等を挙げることができる。
【０１５１】
このようにして光触媒含有層９上にスペーサ形成用塗料１６が均一に塗布された透明基板２上に、その上方からフォトマスク１１を介してエネルギー１０を照射する（図６（Ｃ））。このフォトマスク１１は、スペーサ５が遮光部３の上方の全部もしくは一部に形成されるように設計されたものである。
【０１５２】
エネルギー１０がパターン照射されたスペーサ形成用塗料１６を現像することにより、スペーサ５が光触媒含有層９上に形成される（図６（Ｄ））。その後の工程および照射されるエネルギーや用いられる材料等は、上述した第１の例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１５３】
４．第４実施態様について
本発明の第４実施態様は、上記本発明における第１実施態様であるカラーフィルタを製造するための製造方法の一つであり、
（１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、
（２）上記透明基板の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、
（３）この光触媒含有層上の画素部が形成される部位である画素部形成部にエネルギーを照射して画素部用露光部を形成する工程と、
（４）この画素部用露光部に、画素部をインクジェット方式で形成する工程と、
（５）この画素部が形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、遮光部上方にスペーサ用露光部を形成する工程と、
（６）このスペーサ用露光部にスペーサを形成する工程と
を含むことを特徴とするものである。
【０１５４】
（各工程の説明）
図７は、本発明の第４実施態様を説明するためのものである。まず、上記第３実施態様の第１の例と同様にして透明基板２上に遮光部３および光触媒含有層９を形成する（図７（Ａ））。次いで、この光触媒含有層９が形成された透明基板２に対して、紫外光等のエネルギー１０をフォトマスク１１によりパターン照射する。これにより、光触媒含有層９上の画素部が形成される部位である画素部形成部を、光触媒含有層９内の光触媒の作用により親インク性領域とした画素部用露光部１４が形成される（図７（Ｂ））。
【０１５５】
このように画素部用露光部１４を形成するためのフォトマスク１１を用いて露光を行う場合は、エネルギーの照射により形成される画素部用露光部１４の幅、すなわち形成される画素部の幅が、遮光部３により形成される開口の幅よりも広くとるようにすることが好ましい。このようにすることにより、液晶パネルとして完成した後、バックライトが照射された場合に、画素部の形成されていない部分をバックライトが透過する可能性がなくなり、色抜け等の不都合が生じないためである。
【０１５６】
このエネルギーの照射は、透明基板２の遮光部３が形成されていない面側からエネルギーを全面照射することにより行うことも可能である。この場合は、遮光部３がフォトマスクとしての作用をして、遮光部３が無い部分にのみエネルギーの照射が行われることになり、画素部形成部のみをエネルギー照射することができる。この方法によれば、画素部形成用のフォトマスク等を用いることなくエネルギーの照射を行うことができるので、コスト的に有利であるといえる。
【０１５７】
なお、このように透明基板２側からエネルギーを照射する場合は、透明基板２にエネルギーを透過する材料を用いることが好ましく、例えばエネルギーとして紫外光を含む光を用いた場合は、石英等の紫外光を透過す材料を用いることが好ましいことは上述した通りである。
【０１５８】
このようにして形成された画素部用露光部１４内に、インクジェット装置１３を用いて、エネルギー照射により親インク性領域となった画素部用露光部１４内にインク１５を噴射して、それぞれ赤、緑、および青に着色する（図７（Ｃ））。この場合、画素部用露光部１４内は上述したようにエネルギーの照射により液体との接触角の小さい親インク性領域となっているため、インクジェット装置１３から噴出されたインク１５は、画素部用露光部１４内に均一に広がる。また、露光が行われていない光触媒含有層の領域は、撥インク性領域となっているため、インクはこの領域でははじかれて除去されることになる。このようにして画素部用露光部１４内に付着したインクを固化させることにより画素部６が形成される（図７（Ｄ））。なお、用いられるインクジェット装置、インクの種類等は、上述した実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１５９】
そして、このように画素部６が形成された光触媒含有層９上にエネルギー１０を全面照射することにより、遮光部３上方の光触媒含有層９を親インク性領域のスペーサ用露光部とする（図７（Ｅ））。なお、スペーサ５を遮光部３上方の全面にわたって形成しない場合は、上述したようにここでもスペーサ形成用のフォトマスクを用いてパターン照射する必要がある。
【０１６０】
このようにして形成されたスペーサ用露光部に、例えばインクジェット装置１３を用いてスペーサ形成用インク１５’を付着させ（図７（Ｆ））、例えばスペーサ形成用インク１５’がＵＶ硬化性樹脂であればＵＶ照射を行う等して硬化してスペーサ５を形成する（図７（Ｇ））。
【０１６１】
本実施態様に用いられる材料や部材の形成方法、さらには照射されるエネルギー等については、上述した第３実施態様と同等であるので、ここでは説明を省略する。
【０１６２】
（画素部の形成方法について）
本実施態様においては、上述したように画素部６を一回のエネルギーの照射と露光部へのインクの付着で形成してもよいが、これではインクの付着に際してエネルギーが照射された親インク性領域である画素部用露光部間の距離が短い。したがって、画素部の形成に際してインクが混ざる等の問題が生じる可能性がある。このような問題を回避する方法として、以下に示すようなエネルギー照射および画素部の形成を少なくとも２回に分けて行う方法を挙げることができる。
【０１６３】
すなわち、上記図７（Ｂ）では画素部６に対応する全ての画素部形成部に対してエネルギー照射するようなフォトマスク１１を用いてエネルギー照射を行ったが、まず画素部形成部の一つおきに画素部が形成されるように、エネルギー１０を照射するようなフォトマスクを用いて、エネルギーをパターン照射して画素部形成用露光部１４とする。この画素部用露光部１４にインクジェット装置１３を用いてインク１５を付着させることにより、画素部形成部の一つおきの部分に画素部６を形成する。なお、ここで形成された画素部は、この画素部上に２回目のインクジェット装置によるインクの着色を防止するため、画素部自体が撥インク性であることが好ましく、またその表面をシリコーン化合物や含フッ素化合物等の撥インク処理剤で処理するようにしてもよい。
【０１６４】
そして、画素部６が一つおきに形成された光触媒含有層５側から再度エネルギー１０を照射することにより、画素部６の間の画素部形成部を露光して画素部形成用露光部１４とし、ここにインクジェット装置１３を用いてインク１５を付着させることにより、カラーフィルタを得ることができる。この場合のエネルギー照射は、光触媒含有層９上のスペーサを形成する部位を残してパターン形成されることが好ましい。
【０１６５】
この方法によれば、スペーサを形成する部位を残して各画素部間の距離を少なくするもしくは無くすことも可能であるので、平滑性に優れた着色層（画素部の集合体）を形成することができる。また、第１回目の画素部の形成に際して、形成される画素部の間が広いため、この部分を超えてインクが混じり合うことはない。したがって、インクの混色等の無い高品質なカラーフィルタを得ることができる。
【０１６６】
なお、上述した方法では、一回目で形成する画素部６は一つおきとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、最初に形成される画素部が隣接しないようにするのであれば、例えば千鳥状等、カラーフィルタの画素部の形状によって変更してもよい。また、上述した説明では、２回に分けて画素部を形成するようにしたが、必要であれば、３回もしくはそれ以上の回数で画素部を形成するようにしてもよい。
【０１６７】
５．第５実施態様について
本発明の第５実施態様は、上記本発明における第２実施態様であるカラーフィルタを製造するための製造方法の一つであり、
（１）透明基板上に、複数色でかつ所定のパターンを有する画素部と、この画素部の境界部分に設けられる遮光部とを形成する工程と、
（２）この画素部および遮光部上にエネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を形成する工程と、
（３）この光触媒含有層上の上記遮光部上方に相当する部位にエネルギーを照射して、スペーサ用露光部を形成する工程と、
（４）上記スペーサ用露光部にスペーサを形成する工程と
を含むものである。以下、この第５実施態様のカラーフィルタの製造方法の各工程について図８を用いて説明する。
【０１６８】
図８は、本発明の第５実施態様の各工程を説明するためのものである。図８（Ａ）に示すように、まず、透明基板２上に遮光部３および画素部６を設ける。この遮光部３および画素部６の形成方法は本発明では特に限定されるものでなく、従来行われているいかなる方法を用いたものであってもよい。
【０１６９】
例えば画素部の形成方法としては、顔料分散法や染色法、電着法等を用いることができる。しかしながら、従来の画素部の形成法は、青、赤、および緑の三色の画素部を形成する際に、それぞれ別途形成する必要性があることから、計３回もの画素部形成工程を行う必要がある等種々の問題点がある。したがって、本発明においては、画素部形成に際して、光触媒含有層上に画素部を形成するようにすることが好ましい。
【０１７０】
これは、このように、光触媒含有層上に画素部を形成することにより、上述したスペーサの形成と同様に、画素部を形成する領域にエネルギーを照射して画素部形成部を親インク性とし、ここにインクジェット方式で各色のインクを付着させることができる。したがって、一回の露光と着色の工程により画素部を形成することが可能となり、大幅に画素部形成工程を簡略化することが可能となるという利点を有するからである。
【０１７１】
一方、遮光部の形成方法としては、クロムブラックマトリックス法や、樹脂ブラックマトリックス法等により形成することができる。なお、遮光部形成に際しても、必要であれば光触媒含有層上に形成する方法であってもよい。また画素部と遮光部とはいずれを先に形成するようにしてもよい。
【０１７２】
このようにして透明基板２上に遮光部３および画素部６を形成した後、さらにこの上に透明電極層８を塗布する（図８（Ａ））。このように透明電極層８を遮光部３および画素部６上に塗布するのは、その上に塗布される光触媒含有層の平坦性を向上させることが可能である点で好ましいからである。
【０１７３】
なお、この場合、図８（Ｂ）に示すように、画素部６および遮光部３の両者の上に保護層７を設け、この上に透明電極層８を設けてもよい。このように保護層７を塗布することにより、より平坦性を確保することができるからである。本発明においては、この透明電極層８および保護層７の形成は、必須の要件でなく必要無い場合は特にこの部位に設ける必要はない。すなわち、保護層７のみで平坦性を確保するようにした場合は、透明電極層８は後述する光触媒含有層９上に塗布されてもよい。
【０１７４】
また、光触媒含有層上に画素部を形成する場合に、画素部を２回に分けて塗布した場合等においては、画素部を平坦に形成することができることから（第４実施態様の「画素部の形成方法について」の欄参照）、このような場合は特に保護層７および透明電極層８を設ける必要はなく、直に画素部上に光触媒含有層を形成するようにしてもよい。
【０１７５】
本実施態様においては、さらにこの透明電極層８上に光触媒含有層９を形成する（図８（Ｃ））。そしてその後は、第３実施態様の第１の例と同様にしてスペーサ５を光触媒含有層９上に形成する（図８（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ））。
【０１７６】
このような方法で製造すれば、従来の工程によりカラーフィルタを形成し、この上に光触媒含有層を設け、そしてこの光触媒含有層上にスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサを具備しないカラーフィルタの製造工程を大幅に変更することなく、最終工程として光触媒含有層の形成工程およびスペーサの形成工程を追加すれば足りるので、従来の工程を活かしてスペーサを有する本発明のカラーフィルタを製造する場合に好ましい態様であるといえる。
【０１７７】
本実施態様においては、照射されるエネルギー、用いられるインクジェット装置や各種インク等に関しては、上述した他の実施態様で説明したものを用いることができるので、ここではその説明を省略する。
【０１７８】
Ｃ．カラー液晶パネルについて
上述したようなスペーサを具備するカラーフィルタと、このカラーフィルタに対向する対向基板とを組み合わせ、この間に液晶化合物を封入することによりカラー液晶パネルが形成される。このようにして得られるカラー液晶パネルは、本発明のカラーフィルタが有する利点、すなわちビーズ状の従来のスペーサを用いた場合に生じる上述したような問題点を解決し、かつ簡単な工程で精度良くスペーサが形成されているという利点を有するカラーフィルタを用いることができるため、液晶ディスプレーのバックライトを透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起すことがなく、かつ低コストでカラー液晶パネルを得ることができる。
【０１７９】
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。
【０１８０】
【実施例】
以下、本発明について、実施例を通じてさらに詳しく説明する。
【０１８１】
１．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（（株）トーケムムロダクツ製）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のＳＴ−Ｋ０１（石原産業（株）製）２０ｇとを混合し、１００℃で２０分間攪拌した。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。
【０１８２】
上記組成物を無アルカリガラスの透明基板（１４．１インチ）上にスピンコーターにより塗布し、１５０℃で１０分間の熱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。
【０１８３】
２．露光による親インク性領域の形成
この光触媒含有層にフォトマスク（７０μｍの遮光部および４０μｍの開口部のライン＆スペース）を介して水銀灯（３６５ｎｍ）により７０ｍＷ／ｃｍ2の照度で５０秒間パターン露光を行い、露光部を親インク性領域とした。この親インク性領域である露光部における４０dyne／cmの濡れ指数標準薬（純正化学社製Ｎｏ．４０）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、４１度であった。また撥インク性領域である未露光部において同様に測定した結果、７度であった。このように、露光部が親インク性領域となり、未露光部が撥インク性領域であることが確認された。
【０１８４】
３．スペーサの形成
次にインクジェット装置を用いて、紫外線硬化型モノマー（２官能アクリレートモノマー；日本化薬製ＫＡＹＡＲＡＤＰＥＧ４００ＤＡ）５００ｇ、重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ製ダロキュア１１７３）２５ｇを混合したスペーサ形成用インクを、上記親インク性領域に付着させこれにＵＶ処理を行い硬化させスペーサを形成した。
【０１８５】
４．スペーサ高さの測定
得られたスペーサの高さにおける面内精度を触針式膜厚測定装置により測定した。その結果、１４．１インチの面内精度は３±０．１μｍであり、スペーサとして用いるのに充分な高さの精度を有することがわかった。
【０１８６】
【発明の効果】
本発明は、スペーサが濡れ性可変層上に形成されているため、濡れ性可変層の濡れ性の変化を利用してスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサとしてビーズを用いた場合に生じる問題点を回避することができ、かつ少ない手間で精度の高いスペーサをカラーフィルタ上に形成することができる。さらにこのスペーサが、上記遮光部が形成された部位の上方に形成されているので、液晶ディスプレーのバックライトがこのスペーサ部分を透過することがなく、バックライト光を透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタにおける第１実施態様の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタにおけるスペーサの形成位置の一例を示す概略斜視図である。
【図３】本発明のカラーフィルタにおけるスペーサの形成位置の他の例を示す概略斜視図である。
【図４】本発明のカラーフィルタにおける第２実施態様の一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明のカラーフィルタの製造方法における第３実施態様の一例を説明するため工程図である。
【図６】本発明のカラーフィルタの製造方法における第３実施態様の他の例を説明するための工程図である。
【図７】本発明のカラーフィルタの製造方法における第４実施態様を説明するための工程図である。
【図８】本発明のカラーフィルタの製造方法における第５実施態様を説明するための工程図である。
【符号の説明】
１…カラーフィルタ
２…透明基板
３…遮光部
４…濡れ性可変層
５…スペーサ
６…画素部
７…保護層
８…透明電極層
９…光触媒含有層
１０…エネルギー
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶ディスプレーのセルギャップを制御するためのスペーサーを具備する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。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶ディスプレー用スペーサとは、ディスプレーの２枚の基板間隔を均一に保つためのものであって、現在、このスペーサとしては、プラスチックビーズ、シリカビーズ、ガラスビーズ等の真球状粒子が用いられている。このようなスペーサ用ビーズは、２枚の基板間に適当に分散され配置される。
【０００３】
しかしながら、この方法では上記スペーサ用ビーズを均一に分散させることが難しく、また、画素部分（ブラックマトリックスの開口部）にもスペーサ用ビーズが存在することになるため、液晶ディスプレーのバックライトを透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起す。これがカラー表示ではホワイトスポットとして画面に表われ、表示コントラストを大幅に下げる原因となっている。
【０００４】
また、これらの問題点を解決するために、カラーフィルタ上に柱状のスペーサを形成する試みも行われている。しかしながら、その形成に際してはフォトレジストを用いる方法が一般的であるため、露光、現像、洗浄等に手間がかかるといった問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、手間がかからず、かつ正確な位置にスペーサが形成されたカラーフィルタを提供することを主目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は請求項１において、透明基板と、この透明基板の一方の面側に設けられた複数色を所定のパターンで形成した画素部と、この画素部の境界部分に設けられた遮光部と、上記透明基板の上記画素部および遮光部が形成された面と同一面側に形成され、液晶ディスプレイを構成するもう一方の基板との間隔を一定に保つスペーサとを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記スペーサが濡れ性を変化させることができる濡れ性可変層上で、かつ上記遮光部が形成された部位の上方に形成されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【０００７】
このように、本発明は、スペーサが濡れ性可変層上に形成されているため、濡れ性可変層の濡れ性の変化を利用してスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサとしてビーズを用いた場合に生じる問題点を回避することができ、かつ少ない手間で精度の高いスペーサをカラーフィルタ上に形成することができる。さらにこのスペーサが、上記遮光部が形成された部位の上方に形成されているので、液晶ディスプレーのバックライトがこのスペーサ部分を透過することがなく、バックライト光を透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起すことがない。
【０００８】
本発明においては、請求項２に示すように、カラーフィルタの画素部が上記スペーサを形成するための濡れ性可変層上に形成されていてもよい（第１実施態様）。
【０００９】
この場合は、スペーサおよび画素部が、濡れ性可変層上に形成されていることにより、スペーサのみならず画素部も濡れ性可変層上の濡れ性の変化により形成することができ、画素部の形成を精度良くかつ容易に行うことができる。
【００１０】
上記第１実施態様の場合は、請求項３に記載するように、上記遮光部により形成される開口の幅より、上記画素部の幅が大きくなるように形成されていることが好ましい。このように、遮光部の開口の幅より広くなるように画素部の幅を形成することにより、画素部が形成されていない部分をバックライト光が通過してしまうといった色抜け等の不具合を防止することができるからである。
【００１１】
また、本発明においては、請求項４に記載するように、上記画素部が上記透明基板と上記スペーサを形成するための濡れ性可変層との間に形成されていてもよい（第２実施態様）。
【００１２】
この場合は、従来の工程によりカラーフィルタを形成し、この上に濡れ性可変層を設け、そしてこの濡れ性可変層上にスペーサを精度良く形成することができる。したがって、カラーフィルタの製造工程を大幅に変更することなく、最終工程として濡れ性可変層の塗布工程およびスペーサの形成工程を追加すれば足りるので、従来の工程を活かして本発明のカラーフィルタを製造する場合に好ましい態様であるといえる。
【００１３】
上記第２実施態様の場合は、請求項５に記載するように、上記画素部および遮光部上に透明電極層が形成され、この透明電極層上に上記スペーサを形成するための濡れ性可変層が形成されていてもよい。このように、画素部および遮光部上に透明電極層を形成することにより、画素部および遮光部を形成した面の平坦性を向上させることができる。したがって、濡れ性可変層をより平坦な平面上に形成することが可能となり、精度良くスペーサを形成することができる。
【００１４】
本発明においては、請求項６に記載するように、上記スペーサが上記遮光部の上方に相当する部位の一部に形成されていることが好ましい。透明基板ともう一方のアレイ側基板との間隔を一定に保つことができる程度のスペーサが形成されていれば、遮光部上の全ての位置にスペーサを設ける必要性はないからである。
【００１５】
本発明においては、請求項７に記載するように、上記濡れ性可変層が、少なくとも光触媒とバインダとからなる光触媒含有層であり、かつエネルギーの照射により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する層であることが好ましい。このように、エネルギーの照射により液体との接触角が低下するように濡れ性の変化する光触媒含有層が形成されれば、エネルギーのパターン照射等を行うことにより容易にこの層の濡れ性を変化させ、液体との接触角の小さい親インク性領域を形成とすることができ、スペーサが形成される部分のみ容易に親インク性領域とすることが可能となる。したがって、効率的にスペーサを有するカラーフィルタが製造でき、コスト的に有利となるからである。
【００１６】
本発明に用いられる光触媒含有層は、上述したように少なくとも光触媒とバインダとからなるものであるが、このうち光触媒は、請求項８に記載するように酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、および酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）から選択される１種または２種以上の物質であることが好ましい。中でも請求項９に記載するように酸化チタン（ＴｉＯ2）であることが好ましい。これは、酸化チタンのバンドギャップエネルギーが高いため光触媒として有効であり、かつ化学的にも安定で毒性もなく、入手も容易だからである。
【００１７】
一方、光触媒含有層を構成する他の成分であるバインダは、請求項１０に記載するように、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、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
【００１８】
本発明においては、上記光触媒含有層上における表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が、エネルギーが照射されていない部分において１０度以上であり、エネルギーが照射された部分において１０度未満であることが好ましい（請求項１１および請求項２４）。エネルギーが照射されていない部分は、撥インク性が要求される部分であることから、表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が１０度未満である場合は、撥インク性が十分でなく、インクやスペーサ形成用塗料等が残存する可能性が生じるため好ましくない。また、エネルギーが照射された部分の表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が１０度以上である場合は、この部分でのインクやスペーサ形成用塗料の広がりが劣る可能性があり、画素部での色抜け等が生じる可能性があるからである。
【００１９】
さらに、本発明においては、上記スペーサが、インクジェット方式のインクが付着されて形成されたものであり、このインクがＵＶ硬化性インクをであることが好ましい（請求項１２）。インクジェット方式でスペーサ形成用インクを付着させてスペーサを形成することがきれば、スペーサの形成が容易となるからであり、ＵＶ硬化性インクを用いることにより、インクジェット方式によりスペーサ形成用インクを付着させた後、ＵＶを照射することにより、素早くインクを硬化させることができ、スペーサの形成が迅速に行えることができるので、効率面で好ましいからである。
【００２０】
上述したようなカラーフィルタと、これに対向する基板とを有し、両基板間に液晶化合物を封入することにより得られる液晶パネルは、手間がかからず、かつ正確な位置にスペーサが形成されたカラーフィルタを用いた液晶パネルであるので、品質面およびコスト面に優れた液晶パネルとすることができる（請求項２５）。
【００２１】
また、本発明においては、上記目的を達成するために、請求項１３に記載するように、（１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、（２）上記透明基板の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、（３）上記遮光部上方の位置で、かつ上記光触媒含有層上にスペーサを形成する工程と、（４）このスペーサが形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、画素部用露光部を形成する工程と、（５）この画素部用露光部にインクジェット方式でインクを付着させて画素部を形成する工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法（以下、第３実施態様とする。）を提供する。
【００２２】
このように、本実施態様では、光触媒含有層上であって遮光部上方にスペーサを形成する。したがって、スペーサを精度良く形成することができ、さらにスペーサをビーズを用いて形成した場合に生じる問題点を回避することができ、かつ少ない手間で精度の高いスペーサをカラーフィルタ上に形成することができる。さらにこのスペーサを、上記遮光部が形成された部位の上方に形成するものであるので、液晶ディスプレーのバックライトがこのスペーサ部分を透過することがなく、バックライト光を透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起すことがない。さらに、光触媒含有層上にエネルギーを照射して画素部用露光部を形成し、画素部を形成するものであるので、スペーサのみならず画素部も光触媒含有層上の濡れ性の変化により形成することができ、画素部の形成を精度良くかつ容易に行うことができる。
【００２３】
上記第３実施態様の場合、請求項１４に記載するように、上記スペーサを形成する工程が、（ａ）上記遮光部の上方であって、上記光触媒含有層上のスペーサが形成される部位であるスペーサ形成部にエネルギーを照射してスペーサ用露光部を形成する工程と、（ｂ）このスペーサ用露光部に、スペーサを形成する工程とを含む工程とすることができる。このように、光触媒含有層にエネルギーを照射して濡れ性を変化させてスペーサ用露光部を形成し、これによりスペーサを形成することにより、簡単な工程でスペーサを形成することができる。
【００２４】
一方、上記第３実施態様の場合、請求項１５に記載するように、上記スペーサを形成する工程が、（ａ）上記光触媒含有層上の全面に、スペーサを形成するためのレジストを含むスペーサ形成用塗料を塗布する工程と、（ｂ）塗布されたスペーサ形成用塗料に対して、上記遮光部の上方にスペーサが形成されるように露光・現像を行って、上記光触媒含有層上にスペーサを形成する工程とを含む工程とすることもできる。このようにしてスペーサを形成することにより、平坦度や高さの均一性の高いスペーサを形成することができる。
【００２５】
また、上記課題を解決するために、本発明は請求項１６に記載するように、（１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、（２）上記透明基板の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、（３）この光触媒含有層上の画素部が形成される部位である画素部形成部にエネルギーを照射して画素部用露光部を形成する工程と、（４）この画素部用露光部に、画素部をインクジェット方式で形成する工程と、（５）この画素部が形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、遮光部上方にスペーサ用露光部を形成する工程と、（６）このスペーサ用露光部にスペーサを形成する工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法（以下、第４実施態様とする。）を提供する。このように、本発明においては、先に画素部を形成し、その後スペーサを形成するようにしてもよい。
【００２６】
この第４実施態様の場合、請求項１７に記載するように、上記画素部用露光部を形成する工程において、上記遮光部をフォトマスクとして透明基板側から露光することにより画素部用露光部を形成するようにしてもよい。透明基板側、すなわち遮光部が形成されていない面側から全面露光することにより、遮光部の上方に形成された部分の光触媒含有層のみ露光されず、他の部分、すなわち画素部形成部のみを露光することができる。したがって、フォトマスク等を用いることなくエネルギーのパターン照射を行うことができるため、コスト的に有利である。
【００２７】
さらに、本発明は上記課題を解決するために、請求項１８に記載するように、（１）透明基板上に、複数色でかつ所定のパターンを有する画素部と、この画素部の境界部分に設けられる遮光部とを形成する工程と、（２）この画素部および遮光部上にエネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を形成する工程と、（３）この光触媒含有層上の上記遮光部上方に相当する部位にエネルギーを照射して、スペーサ用露光部を形成する工程と、（４）上記スペーサ用露光部にスペーサを形成する工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法（以下、第５実施態様とする。）を提供する。このような方法で製造すれば、従来のスペーサを具備しないカラーフィルタの製造工程によりカラーフィルタを形成し、この上に光触媒含有層を設け、そしてこの光触媒含有層上にスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサを具備しないカラーフィルタの製造工程を大幅に変更することなく、最終工程として光触媒含有層の塗布工程およびスペーサの形成工程を追加すれば足りるので、従来の工程を活かして本発明のカラーフィルタを製造する場合に好ましい態様であるといえる。
【００２８】
上記第５実施態様の場合、請求項１９に記載するように、上記画素部を形成する工程が、透明基板上に光触媒含有層を形成し、この光触媒含有層上の濡れ性の変化により上記画素部を形成する工程であることが好ましい。このように、画素部を形成する工程が光触媒含有層上の濡れ性の変化により画素部を形成することにより、画素部の形成が精度良くかつ容易に行うことができるからである。
【００２９】
また、この第５実施態様の場合、請求項２０に記載するように、上記画素部と遮光部とを形成する工程の後に、透明電極層を形成する工程を有し、この透明電極層を形成する工程の後にスペーサ形成用の光触媒含有層を形成する工程を行うようにしてもよい。透明電極層を画素部および遮光部の形成工程後に形成することにより、平坦性の良好な面を形成することが可能となることから、その後の光触媒含有層の形成およびこの光触媒含有層を用いたスペーサの形成を精度良く行うことができるからである。
【００３０】
本発明においては、光触媒含有層に照射して露光させるためのエネルギーとしては、請求項２１に記載するように、通常は紫外光を含む光であることが好ましいが、光描画照射によるパターンの形成等を行う場合は、請求項２２に記載するように、このエネルギーとして光触媒反応開始エネルギーおよび反応速度増加エネルギーを用い、上記光触媒反応開始エネルギーを照射した部分に上記反応速度増加エネルギーを照射することにより、露光部分を形成するようにしてもよい。
【００３１】
これは、光触媒含有層に対し、光触媒反応開始エネルギーを加え、この光触媒反応開始エネルギーが加えられた領域内に反応速度増加エネルギーをパターン状に加えることにより露光部分のパターンを形成するものである。すなわち、いままで発明者等によって提案されてきた光描画照射によるパターンの形成は、上記紫外線等の光触媒反応開始エネルギーを用いるものであったため、装置が高価、取り扱いが困難、さらには連続出力ができない等の問題を有する場合があった。しかしながら、この方法においては紫外線等の光触媒反応開始エネルギーを加え、この光触媒反応開始エネルギーが加えられた領域に対して赤外線等の反応速度増加エネルギーを用いてパターンを形成するようにしたものであるので、パターン形成に際して、赤外線レーザ等の比較的安価で取り扱いが容易である反応速度増加エネルギーを用いることができるという利点を有するのである。
【００３２】
本発明においては、このように光触媒反応開始エネルギーおよび反応速度増加エネルギーの二つのエネルギーを用いる場合は、請求項２３に記載するように、上記光触媒反応開始エネルギーが紫外光を含む光であり、上記反応速度増加エネルギーが赤外線レーザで加えられる熱エネルギーであることが好ましい。これは、本発明においては二酸化チタンが光触媒として好適に用いられるのであるが、この二酸化チタンのバンドギャップの関係から光触媒反応開始エネルギーとしては紫外光が好ましいからである。また、反応速度増加エネルギーが熱であることが好ましく、この熱エネルギーは赤外線レーザにより加えられることが好ましい。赤外線レーザを用いる方法は、比較的安価でかつ取り扱いが容易であるからである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスペーサが形成されたカラーフィルタについて詳細に説明するが、まずカラーフィルタについて説明した後、カラーフィルタの製造方法について説明する。
【００３４】
Ａ．カラーフィルタについて
まず、本発明のカラーフィルタについて詳細に説明する。本発明のカラーフィルタは、透明基板と、この透明基板の一方の面側に設けられた複数色を所定のパターンで形成した画素部と、この画素部の境界部分に設けられた遮光部と、上記透明基板の上記画素部および遮光部が形成された面と同一面側に形成され、液晶ディスプレイを構成するもう一方の基板との間隔を一定に保つスペーサとを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、上記スペーサが濡れ性を変化させることができる濡れ性可変層上で、かつ上記遮光部が形成された部位の上方に形成されていることを特徴とするものである。
【００３５】
このように、本発明は、スペーサが濡れ性可変層上に形成されているため、濡れ性可変層の濡れ性の変化を利用してスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサとしてビーズ等を用いた場合に生じる問題点を回避することができ、かつ少ない手間で精度の高いスペーサをカラーフィルタ上に形成することができる。さらにこのスペーサが、上記遮光部が形成された部位の上方に形成されているので、液晶ディスプレーのバックライトがこのスペーサ部分を透過することがなく、バックライト光を透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起すことがない。ここで、スペーサが「遮光部が形成された部位の上方」に形成されるとは、遮光部が形成された側の透明基板の面を上側に向けた状態で、その遮光部の鉛直上方にスペーサが形成されていることを示すものであり、遮光部上に直にスペーサが形成された場合や、遮光部上に幾層かの層が形成され、その上にスペーサが形成された場合を指すものである。
【００３６】
このようなスペーサが形成されたカラーフィルタの具体的な位置関係としては、例えば、画素部が、スペーサを形成するための濡れ性可変層上に形成されている場合（第１実施態様）と、画素部が、透明基板とスペーサを形成するための濡れ性可変層との間に形成されている場合（第２実施態様）とに分けることができる。以下、第１実施態様および第２実施態様とに分けて説明する。
【００３７】
１．第１実施態様について
本発明の第１実施態様は、上述したように、画素部が、スペーサを形成するための濡れ性可変層上に形成されている場合であり、具体的には、遮光部が透明基板の一方の表面上に形成され、濡れ性可変層が上記遮光部の形成された透明基板上に設けられ、セルギャップを均一に保つためのスペーサが上記濡れ性可変層上の上記遮光部の上方に相当する部位に設けられ、上記画素部が上記濡れ性可変層上の所定の位置に設けられているカラーフィルタである。
【００３８】
第１実施態様においては、スペーサおよび画素部が、濡れ性可変層上に形成されていることにより、スペーサのみならず画素部も濡れ性可変層上の濡れ性の変化により形成することができ、画素部の形成を精度良くかつ容易に行うことができるという利点を有する。
【００３９】
図１は、本発明のスペーサにおける第１実施態様の一例を示すものである。このカラーフィルタ１は、透明基板２上に設けられた遮光部３、さらにこの遮光部３上に設けられた濡れ性可変層４と、この濡れ性可変層４上に形成されたスペーサ５と遮光部３の開口を塞ぐ位置に形成された画素部６とから構成されている。ここで遮光部３とはブラックマトリックスとも称されるもので、画素部６の境界部分に通常形成されるものである。
【００４０】
この第１実施態様のカラーフィルタにおいては、濡れ性可変層４上の画素部６を形成する領域である画素部形成部にエネルギー照射することにより、濡れ性可変層４上の画素部形成部を濡れ性の低い親インク性領域とすることができる。したがって、この領域にインクジェット方式でインクを着色することにより、均一で色むらの無い画素部６を有する高品質なカラーフィルタとすることができる。また、濡れ性可変層４上のスペーサ５が形成される領域であるスペーサ形成部にも同様にエネルギー照射することにより、スペーサ形成部を濡れ性の低い親インク領域とすることができるので、この親インク領域にスペーサ形成用インクを例えばインクジェット方式で付着させることにより、簡単な工程でスペーサを形成することができる。
【００４１】
本発明の第１実施態様においては、遮光部３により形成される開口の幅より、画素部６の幅がより広く形成されていることが好ましい。このような構成とすることにより、このカラーフィルタが実装されてバックライトが照射された際に、画素部が形成されていない部分をバックライトが透過することが無く、色抜けの無い高品質なスペーサを具備するカラーフィルタとすることができるからである。
【００４２】
以下、このようなカラーフィルタを構成する各部分についてそれぞれ説明する。
【００４３】
（スペーサ）
本発明の特徴は、スペーサが形成されたカラーフィルタにおいて、このスペーサが濡れ性可変層上に形成されている点にある。ここでスペーサとは、カラーフィルタ側の基板と、もう一方のアレイ側の基板との空隙（セルギャップ）を均一に保ち、液晶パネル（セル）中の液晶層の厚みを均一にする目的で形成されるものである。
【００４４】
本発明において、このスペーサが形成される位置は、上述したように濡れ性可変層上で、かつ透明基板上に形成された遮光部の上方であれば特に限定されるものではないが、上記二つの基板の間の空隙を均一に保つ程度の間隔で設けられていれば、遮光部上方の全ての位置に形成される必要はない。例えば、図２に示すように画素部６が縦横に整列したモザイクタイプのカラーフィルタにおいては、遮光部３が交差する位置に所定の間隔をおいてスペーサ５形成されていてもよい。また、図３に示すようなストライプタイプの画素部６を有するカラーフィルタにおいては、画素部６の長手方向の境界部分に形成された遮光部３上にスペーサ３が形成されていてもよい。
【００４５】
このようなスペーサの一般的な高さは約５μｍ程度である。また、形成されたスペーサは通常透明であるが、これに限定されることはなく、黒色等に着色されたものであってもよい。
【００４６】
上述したようなスペーサを形成する材料としては、通常、ＵＶ硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等を用いることができる。これらの樹脂について、以下具体的に説明する。
【００４７】
▲１▼ＵＶ硬化性樹脂
まず、ＵＶ硬化性樹脂について説明する。本発明で用いられるＵＶ硬化性樹脂としては、少なくとも１個以上の官能基を有し、光重合開始剤に硬化エネルギー線を照射することにより発生するイオンまたはラジカルによりイオン重合、ラジカル重合を行い分子量の増加や架橋構造の形成を行うモノマーやオリゴマーなどからなるものが用いられる。ここでいう官能基とは、ビニル基、カルボキシル基、水酸基などの反応の原因となる原子団または結合様式である。
【００４８】
このようなモノマー、オリゴマーとしては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、シリコンアクリレートなどのアクリル型、および不飽和ポリエステル／スチレン系、ポリエン／スチレン系などの非アクリル系が挙げられるが、中でも、硬化速度、物性選択の幅の広さからアクリル型が好ましい。このようなアクリル型の代表例を以下に示す。
【００４９】
まず、単官能基のものとしては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルＥＯ付加物アクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートのカプロラクトン付加物、２−フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物アクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物にカプロラクトン付加したアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フルフリルアルコールのカプロラクトン付加物アクリレート、アクリロイルモルホリン、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、４，４−ジメチル−１，３−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート、３−メチル−５，５−ジメチル−１，３−ジオキソランのカプロラクトン付加物のアクリレート等を挙げることができる。
【００５０】
また、多官能基のものとしては、ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン付加物ジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物、ヒドロキシピバルアルデヒドとトリメチロールプロパンのアセタール化合物のジアクリレート、２，２−ビス［４−（アクリロイロキシジエトキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス［４−（アクリロイロキシジエトキシ）フェニル]メタン、水添ビスフェノールエチレンオキサイド付加物のジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパンプロビレンオキサイド付加物トリアクリレート、グリセリンプロピレンオキサイド付加物トリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートペンタアクリレート混合物、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物アクリレート、トリス（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、２−アクリロイロキシエチルオスフェート等を挙げることができる。
【００５１】
本発明に用いられるＵＶ硬化性樹脂に含有される光重合開始剤としては、特に限定されるものではなく、公知のものから選択して用いることができる。具体的には、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ミヒラーケトン系、ベンジル系、ベンゾイン系、ベンゾインエーテル系、ベンジルジメチルケタール、ベンゾインベンゾエート系、α−アシロキシムエステル等のカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類等のイオウ化合物、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィノキシド等のリン化合物等を挙げることができる。
【００５２】
▲２▼ 熱硬化性樹脂
次に、熱硬化性樹脂について説明する。本発明に用いられる熱硬化性樹脂組成物としては、熱エネルギーが付加されることにより硬化し、硬化後の強度がスペーサとしての機能を有するものを挙げることができる。代表例としては、ポリカーボネイト、ポリメチルメタクリレート、メチルフタレート単独重合体または共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ジエチレングリコールビスアリルカーボネイト、アクリロニトリル／スチレン共重合体、ポリ（−４−メチルペンテン−１）等を挙げることができる。
【００５３】
このようなスペーサの形成方法としては、後述するように濡れ性の変化を用いて形成する場合は、インクジェット方式でスペーサ形成用インクを付着させる方法や、ディピング法やスピナー法等を挙げることができ、また濡れ性の変化を用いないで形成する方法として、フォトリソ法を用いることも可能である。
【００５４】
本発明においては、工程数が少なく容易に形成することができることから、スペーサがインクジェット方式のインクが付着して形成されたものであることが好ましく、特に工程の短縮化等の理由からＵＶ硬化性インクが付着して形成されたスペーサであることが好ましい。
【００５５】
（濡れ性可変層）
上記スペーサ５がその上に形成される濡れ性可変層４は、その表面の濡れ性を、外からの刺激、例えば物理的刺激、化学的刺激等により変化させることができる層であれば特に限定されるものではない。例えば、酸またはアルカリ等により表面の粗さの状態が変化し、濡れ性が変化する層等であってもよいし、また紫外線や可視光、さらには熱等のエネルギーの照射により濡れ性可変層内の物質が変化して濡れ性が変化する層等であってもよい。
【００５６】
また濡れ性の変化に関しては、刺激が加えられる前が液体との接触角が大きく、刺激が加えられた後に液体との接触角が小さくなるように変化するような濡れ性可変層であってもよいし、また逆に刺激が加えられる前が液体との接触角が小さく、刺激が加えられた後に液体との接触角が大きく変化するような濡れ性可変層であってもよい。
【００５７】
具体的には、後述する光触媒含有層が好ましい例ではあるが、他にも酸やアルカリ等により表面粗さが変化するプラスチックや金属等を挙げることができる。
【００５８】
（光触媒含有層）
本発明においては、この濡れ性可変層が、エネルギーの照射により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する光触媒含有層であることが好ましい。このように、露光（本発明においては、光が照射されたことのみならず、エネルギーが照射されたことをも意味するものとする。）により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する光触媒含有層を設けることにより、エネルギーのパターン照射等を行うことにより容易に濡れ性を変化させ、液体との接触角の小さい親インク性領域のパターンを形成することができ、例えばスペーサが形成される部分のみ容易に親インク性領域とすることが可能となる。したがって、効率的にカラーフィルタが製造でき、コスト的に有利となるからである。なお、この場合のエネルギーとしては、通常紫外光を含む光が用いられる。
【００５９】
ここで、親インク性領域とは、液体との接触角が小さい領域であり、インクジェット用インクやスペーサ形成用塗料等に対する濡れ性の良好な領域をいうこととする。また、撥インク性領域とは、液体との接触角が大きい領域領域であり、インクジェット用インクやスペーサ形成用塗料に対する濡れ性が悪い領域をいうこととする。
【００６０】
上記光触媒含有層は、露光していない部分においては、表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が１０度以上、好ましくは表面張力３０dyne/cmの液体との接触角が１０度以上、特に表面張力２０dyne/cmの液体との接触角が１０度以上であることが好ましい。これは、露光していない部分は、本発明においては撥インク性が要求される部分であることから、液体との接触角が小さい場合は、撥インク性が十分でなく、インクやスペーサ形成用塗料が残存する可能性が生じるため好ましくないからである。
【００６１】
また、上記光触媒含有層は、露光すると液体との接触角が低下して、表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が１０度未満、好ましくは表面張力５０dyne/cmの液体との接触角が１０度以下、特に表面張力６０dyne/cmの液体との接触角が１０度以下となるような層であることが好ましい。露光した部分の液体との接触角が高いと、この部分でのインクやスペーサ形成用塗料の広がりが劣る可能性があり、スペーサがうまく形成できなかったり、画素部での色抜け等が生じる可能性があるからである。
【００６２】
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。
【００６３】
本発明に用いられる光触媒含有層は、少なくとも光触媒とバインダとから構成されていることが好ましい。このような層とすることにより、エネルギー照射によって光触媒の作用で臨界表面張力を高くすることが可能となり、液体との接触角を低くすることができるからである。
【００６４】
このような光触媒含有層における、後述するような酸化チタンに代表される光触媒の作用機構は、必ずしも明確なものではないが、エネルギーの照射によって生成したキャリアが、近傍の化合物との直接反応、あるいは、酸素、水の存在下で生じた活性酸素種によって、有機物の化学構造に変化を及ぼすものと考えられている。
【００６５】
このような光触媒の作用を用いて、油性汚れを光照射によって分解し親水化して水により洗浄可能なものとしたり、ガラス等の表面に親水性膜を形成して防曇性を付与したり、あるいは、タイル等の表面に光触媒の含有層を形成して空気中の浮遊菌の数を減少させるいわゆる抗菌タイル等が提案されている。
【００６６】
本発明において濡れ性可変層として光触媒含有層を用いた場合、光触媒により、バインダの一部である有機基や添加剤の酸化、分解等の作用を用いて、露光部の濡れ性を変化させて親インク性とし、非露光部との濡れ性に大きな差を生じさせることができる。よって、スペーサ形成用塗料やインクジェット方式のインクとの受容性（親インク性）および反撥性（撥インク性）を高めることによって、品質の良好でかつコスト的にも有利なスペーサを具備するカラーフィルタを得ることができる。
【００６７】
本発明で使用する光触媒としては、光半導体として知られる例えば酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、および酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）等を挙げることができ、これらから選択して１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００６８】
本発明においては、特に酸化チタンが、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性もなく、入手も容易であることから好適に使用される。酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型の酸化チタンが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にある。
【００６９】
このようなアナターゼ型酸化チタンとしては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））等を挙げることができる。
【００７０】
光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径か５０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。また、光触媒の粒径が小さいほど、形成された光触媒含有層の表面粗さが小さくなるので好ましく、光触媒の粒径が１００ｎｍを越えると光触媒含有層の中心線平均表面粗さが粗くなり、光触媒含有層の非露光部の撥インク性が低下し、また露光部の親インク性の発現が不十分となるため好ましくない。
【００７１】
本発明において、光触媒含有層に使用するバインダは、主骨格が上記の光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものが好ましく、例えば、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
【００７２】
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、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）
で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。なお、ここでＹで示される基の炭素数は１〜２０の範囲内であることが好ましく、また、Ｘで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。
【００７３】
具体的には、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロムシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−へキシルトリブロムシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−へキシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−へキシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デシルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−デシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラン；フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリｔ−ブトキシシラン；テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン；ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン；ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン；フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン；トリクロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシラン；ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ−ブトキシシラン；トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブトキシシラン；
γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリｔ−ブトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン；および、それらの部分加水分解物；および、それらの混合物を使用することができる。
【００７４】
また、バインダとして、特にフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンが好ましく用いることができ、具体的には、下記のフルオロアルキルシランの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られたものを使用することができる。
【００７５】
ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3；
ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（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）8（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）6ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2；
（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）8ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（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；および
ＣＦ3（ＣＦ2）7ＳＯ2Ｎ（Ｃ2Ｈ5）Ｃ2Ｈ4ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
【００７６】
上記のようなフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンをバインダとして用いることにより、光触媒含有層の非露光部の撥インク性が大きく向上し、スペーサ形成用塗料やインクジェット方式用インクの付着を妨げる機能を発現する。
【００７７】
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。
【００７８】
【化１】
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。
【００８０】
また、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしない安定なオルガノシリコン化合物をバインダに混合してもよい。
【００８１】
本発明において光触媒含有層には上記の光触媒、バインダの他に、界面活性剤を含有させることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫＯＬＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることかでき、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。
【００８２】
また、光触媒含有層には上記の界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を含有させることができる。
【００８３】
光触媒含有層中の光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。また、光触媒含有層の厚みは、０．０５〜１０μｍの範囲内が好ましい。
【００８４】
上記光触媒含有層は、光触媒とバインダを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を塗布することにより形成することができる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディッブコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより光触媒含有層を形成することができる。
【００８５】
（画素部）
上記第１実施態様においては、図１に示すように濡れ性可変層４、中でも上述した光触媒含有層上に画素部６が設けられている。第１実施態様では、上記光触媒含有層に対して露光され、液体との接触角が低い親インク性領域に、インクジェット方式により複数色のインクにより所定のパターンで画素部が形成される。通常画素部は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成される。この画素部における着色パターン、着色面積は任意に設定することができる。
【００８６】
このような画素部を形成するインクジェット方式のインクとしては、大きく水性、油性に分類されるが、本発明においてはいずれのインクであっても用いることができる。
【００８７】
本発明で用いられる水性インクには、溶媒として、水単独または水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒を用いることがきる。一方、油性インクにはへッドのつまり等を防ぐために高沸点の溶媒をベースとしたものが好ましく用いられる。このようなインクジェット方式のインクに用いられる着色剤は、公知の顔料、染料が広く用いられる。また、分散性、定着性向上のために溶媒に可溶・不溶の樹脂類を含有させることもできる。その他、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤などの界面活性剤；防腐剤；防黴剤；ｐＨ調整剤；消泡剤；紫外線吸収剤；粘度調整剤：表面張力調整剤などを必要に応じて添加しても良い。
【００８８】
また、通常のインクジェット方式のインクは適性粘度が低いためバインダ樹脂を多く含有できないが、インク中の着色剤粒子を樹脂で包むかたちで造粒させることで着色剤自身に定着能を持たせることができる。このようなインクも本発明においては用いることができる。さらに、所謂ホットメルトインクやＵＶ硬化性インクを用いることもできる。
【００８９】
本発明においては、中でもＵＶ硬化性インクを用いることが好ましい。ＵＶ硬化性インクを用いることにより、インクジェット方式により着色して画素部を形成後、ＵＶを照射することにより、素早くインクを硬化させることができ、すぐに次の工程に送ることができる。したがって、効率よくカラーフィルタを製造することができるからである。
【００９０】
このようなＵＶ硬化性インクは、プレポリマー、モノマー、光開始剤及び着色剤を主成分とするものである。プレポリマーとしては、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート、オリゴアクリレート、アルキドアクリレート、ポリオールアクリレート、シリコンアクリレート等のプレポリマーのいずれかを特に限定することなく用いることができる。
【００９１】
モノマーとしては、スチレン、酢酸ビニル等のビニルモノマー；ｎ−ヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマー；ジエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ヒドロキシピペリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリストールヘキサアクリレート等の多官能アクリルモノマーを用いることができる。上記プレポリマー及びモノマーは単独で用いても良いし、２種以上混含しても良い。
【００９２】
光重合開始剤は、イソブチルベンゾインエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、１−フェニル−ｌ，２−プロパジオン−２−オキシム、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ベンジル、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンゾフェノン、クロロチオキサントン、２−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、塩素置換ベンゾフェノン、ハロゲン置換アルキル−アリルケトン等の中から所望の硬化特性、記録特性が得られるものを選択して用いることができる。その他必要に応じて脂肪族アミン、芳香族アミン等の光開始助剤；チオキサンソン等の光鋭感剤等を添加しても良い。
【００９３】
（遮光部）
本発明の第１実施態様においては、図１に示すように透明基板２上であって、上記画素部６の境界部分に相当する位置に遮光部３が形成されている。
【００９４】
第１実施態様における遮光部は、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成される。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。
【００９５】
また、上記遮光部としては、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であってもよい。用いられる樹脂バインダとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を１種または２種以上混合したものや、感光性樹脂、さらにはＯ／Ｗエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製遮光部の厚みとしては、０．５〜１０μｍの範囲内で設定することができる。このよう樹脂製遮光部のパターニングの方法は、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。また、上記濡れ性可変層を設け、濡れ性の変化したパターンを用いてパターニングすることも可能である。
【００９６】
（透明基板）
本発明の第１実施態様においては、図１に示すように、透明基板２上に上記遮光部３や濡れ性可変層４、中でも上述した光触媒含有層が設けられる。
【００９７】
この透明基板としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、パイレックスガラス、合成石英板等の可とう性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可とう性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製７０５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに適している。本発明において、透明基板は通常透明なものを用いるが、反射性の基板や白色に着色した基板でも用いることは可能である。また、透明基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止用やガスバリア性付与その他の目的の表面処理を施したものを用いてもよい。
【００９８】
（保護層）
図１においては図示されていないが、第１実施態様においては画素部６上にさらに保護層を形成してもよい。この保護層は、画素部、あるいは、画素部と光触媒含有層に含有される成分の液晶層への溶出を防止するために設けられるものである。また、遮光部３が樹脂製ブラックマトリックス等の比較的厚く形成された場合は、光触媒含有層４の平滑性を担保するために、遮光部３が形成された透明基板上に保護層が形成され、平坦化した後光触媒含有層４を形成するようにしてもよい。
【００９９】
保護層の厚みは、使用される材料の光透過率、カラーフィルタの表面状態等を考慮して設定することができ、例えば、０．１〜２．０μｍの範囲で設定することができる。保護層は、例えば、公知の透明感光性樹脂、二液硬化型透明樹脂等の中から、透明保護層として要求される光透過率等を有するものを用いて形成することができる。具体的には、耐薬品性・耐熱性に優れたアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等が用いられる。
【０１００】
（透明電極層）
また、図１には示されていないが、第１実施態様においては、画素部６上にさらに透明電極層を形成してもよい。この透明電極層とは、アレイ側の電極に対応する電極であり、例えばＩＴＯ膜やネサ膜等が知られており、全面成膜されたりマスキング方式、リフトオフ方式、レジスト方式等によりパターニングされて形成される。
【０１０１】
２．第２実施態様について
本発明の第２実施態様は、上述したように画素部が、透明基板とスペーサを形成するための濡れ性可変層との間に形成されている場合であり、具体的には、遮光部が透明基板の一方の表面上に形成され、画素部が少なくとも上記遮光部により形成される開口を覆うように形成され、上記濡れ性可変層が上記遮光部および上記画素部を覆うように形成され、上記スペーサがこの濡れ性可変層上であって、上記遮光部の上方に相当する部位に形成されているカラーフィルタである。
【０１０２】
このようなカラーフィルタは、従来の工程によりカラーフィルタを形成し、この上に濡れ性可変層を設け、そしてこの濡れ性可変層上にスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサを具備しないカラーフィルタの製造工程を大幅に変更することなく、最終工程として濡れ性可変層の塗布工程およびスペーサの形成工程を追加すれば足りるので、従来の工程を活かして本発明のカラーフィルタを製造する場合に好ましい態様であるといえる。
【０１０３】
図４は、本発明のカラーフィルタにおける第２実施態様の一例を示すものである。このカラーフィルタ１は、透明基板２上に設けられた遮光部３およびこの遮光部３が形成する開口を覆うように形成された画素部６、さらにこの遮光部３および画素部６の表面を平坦化するために形成された保護層７、およびこの保護層７上に形成された透明電極層８、この透明電極層８上に形成された濡れ性可変層４、濡れ性可変層４上であって遮光部３の上方に形成されたスペーサ５とから概略構成されている。
【０１０４】
この例においては、遮光部３および画素部６上に保護層７および透明電極層８が形成されているが、本実施態様においてはこれに限定されるものではなく、例えば、保護層７によらず、透明電極層８のみを形成することにより画素部６および遮光部３上の面を平坦化することができるのであれば、保護層７を形成する必要はない。さらに、画素部６を平坦性が良好に形成できる場合は、この透明電極層８が形成されていなくてもよい。この場合の透明電極層８は、濡れ性可変層４上に形成されることになる。
【０１０５】
本実施態様においては、上記画素部６が従来より行われている、染色法、顔料分散法（感光性顔料分散法および非感光性顔料分散法）、印刷法および電着法等により形成されたものであってもよい。しかしながら、このような従来の方法は、例えば顔料分散法の場合は感光性レジストインクを用いて、露光、現像、硬化を三色分繰り返して形成しなければならない等の種々の問題がある。したがって、本実施態様においては、この画素部６が濡れ性可変層上に形成され、濡れ性可変層の濡れ性の変化により形成されたものが好ましい。すなわち、本実施態様においては、少なくとも画素部６が図示されていない画素部用濡れ性可変層上に形成されていることが好ましいのである。
【０１０６】
このような画素部用濡れ性可変層としては、上述したように光触媒含有層が好ましく、具体的には上述した光触媒含有層と同様の組成を有するものである。
【０１０７】
この場合、遮光部３は透明基板２上にスパッタ等により形成した単層クロムや低反射クロム等であってもよく、また画素部６同様に画素部濡れ性可変層上に形成された樹脂製ブラックマトリックス等であってもよい。
【０１０８】
この実施態様で用いられる透明基板２、遮光部３、濡れ性可変層４、スペーサ５、画素部６、保護層７，および透明電極層８の材料等に関しては、上記第１実施態様のものと同様であるので、ここでの説明を省略する。
【０１０９】
Ｂ．カラーフィルタの製造方法について
次に、本発明のスペーサが形成されたカラーフィルタの製造方法について、いくつかの実施態様を用いて説明する。
【０１１０】
１．第３実施態様について
本発明の第３実施態様は、上記本発明における第１実施態様であるカラーフィルタを製造するための製造方法であり、
（１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、
（２）上記透明基板の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、
（３）上記遮光部上方で、かつ上記光触媒含有層上にスペーサを形成する工程と、
（４）このスペーサが形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、画素部用露光部を形成する工程と、
（５）この画素部用露光部にインクジェット方式でインクを付着させて画素部を形成する工程とを有するものである。
【０１１１】
本実施態様においては、光触媒含有層上でのスペーサの形成方法に関しては種々の方法がある。ここでは、濡れ性の相違によりスペーサを形成した第１の例とフォトリソグラフィー法を用いてスペーサを形成した第２の例とについて説明する。
【０１１２】
２．第３実施態様の第１の例について
上記第３実施態様の第１の例の具体的工程は、
（１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、
（２）上記透明基板上の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、
（３）上記遮光部の上方であって、上記光触媒含有層上のスペーサが形成される部位であるスペーサ形成部にエネルギーを照射してスペーサ用露光部を形成する工程と、
（４）このスペーサ用露光部に、スペーサを形成する工程と
（５）このスペーサが形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、画素部用露光部を形成する工程と、
（６）この画素部用露光部にインクジェット方式でインクを付着させて画素部を形成する工程
を含む工程である。これらの各工程について、以下に説明する。
【０１１３】
（各工程の説明）
図５は、上記第３実施態様の第１の例の各工程を説明するためのものである。この例においては、まず、従来の方法により透明基板２上に遮光部３が形成される（図５（Ａ））。この遮光部３の製造方法は特に限定されるものではなく、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する方法等を挙げることができる。次いで、この遮光部３が形成された透明基板２に光触媒含有層９が形成される（図５（Ａ））。この光触媒含有層９の形成は、上述したような光触媒とバインダとを必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を塗布した後、加水分解、重縮合反応を進行させてバインダ中に光触媒を強固に固定することにより形成される。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロルパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましく、塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により行うことかできる。
【０１１４】
なお、遮光部３の厚みが厚く光触媒含有層９のみでは表面の平坦性が確保できない場合は、遮光部３上に保護層を形成しその上に光触媒含有層を形成してもよい。
【０１１５】
このようにして光触媒含有層９が形成された透明基板２に対して、紫外光等のエネルギー１０をフォトマスク１１によりパターン照射する。これにより、遮光部３上方でかつ光触媒含有層９上のスペーサが形成される部位であるスペーサ形成部を、光触媒含有層９内の光触媒の作用により親インク性領域としたスペーサ用露光部１２が形成される（図５（Ｂ））。
【０１１６】
このようにスペーサ用露光部１２を形成するためにフォトマスク１１を用いて露光を行う場合は、エネルギーの照射により形成されるスペーサ用露光部１２の幅、すなわち形成されるスペーサの幅が、遮光部３の幅よりも狭くとるようにすることが好ましい。このようにすることにより、液晶パネルとして完成した後、バックライトが照射された場合に、遮光部により形成される開口の幅より画素部の幅が広くなり、画素部が形成されていない部分をバックライトが透過する可能性が低くなることから色抜け等の不都合が生じないためである。
【０１１７】
このようにして形成されたスペーサ用露光部１２内に、インクジェット装置１３を用いて、エネルギー照射により親インク性領域となったスペーサ用露光部１２内にスペーサ形成用インク１５’を噴射して、スペーサ形成用インクを付着させる。（図５（Ｃ））。この場合、スペーサ用露光部１２内は上述したようにエネルギーの照射により液体との接触角の小さい親インク性領域となっており、他の部分は撥インク性であることから、インクジェット装置１３から噴出されたスペーサ形成用インク１５’は、スペーサ用露光部１２内に均一に広がると共に、所定の高さを有する台形形状を形成する。そして、例えばＵＶ硬化性のインクが用いられていた場合は、ＵＶを照射することにより、横断面が台形形状の均一な高さを有するスペーサを形成することができる（図５（Ｄ））。
【０１１８】
ここで用いられるスペーサ形成用インク１５’としては、上述したスペーサを形成するためのＵＶ硬化性樹脂、光重合開始剤もしくは熱硬化性樹脂等を単独もしくは混合溶媒に溶解もしくは分散したもの等を用いることができる。
【０１１９】
このような溶媒としては、Ｎ−メチル−ピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、３−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、β−メトキシイソブチル酸メチルエステル、エチル３−エトキシプロピオネート、２−ブトキシエタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、エチルラクテート、合成イソパラフィン系炭化水素、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、２，２，４−トリメチル−１，３ペンタジオール、イソホロン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、Ｎ，Ｎジメチルホルムアマイド、酢酸Ｎプロピル、エチレングリコール、グリセリン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサン、シクロヘキサノール、ノルマルヘキサン、キシレン、トルエン、ｉ−プロパノール、ｉ−ブタノール、ｎ−ブタノール、メタノール、エタノール、１，４−ブタンジオール、テトラヒドロフラン等を挙げることができる。
【０１２０】
本発明に用いられるインクジェット装置１３としては、特に限定されるものではなく、帯電したインクを連続的に噴射し磁場によって制御する方法、圧電素子を用いて間欠的にインクを噴射する方法、インクを加熱しその発泡を利用して間欠的に噴射する方法等の各種の方法を用いたインクジェット装置を用いることができる。
【０１２１】
なお、上述した説明では、スペーサ用露光部１２にスペーサ形成用インクを付着させる手段としてインクジェット装置による方法を挙げたが、本発明ではこの方法に限定されるものではなく、例えばディップコート法や、スピンナー法等の他の手段を用いることも可能である。
【０１２２】
次に、スペーサ５が形成された光触媒含有層９の全面にエネルギー１０を照射することにより、スペーサが形成されていない領域が親インク性領域とされ、画素部用露光部１４とされる（図５（Ｅ））。この画素部用露光部１４内に、インクジェット装置１３を用いてインク１５を噴射して、それぞれ赤、緑、および青に着色する（図５（Ｆ））。この場合、画素部用露光部１４内は上述したようにエネルギーの照射により液体との接触角の小さい親インク性領域となっているため、インクジェット装置１３から噴出されたインク１５は、画素部用露光部１４内に均一に広がる。また、画素部境界部分にはスペーサが形成されているため、インクが混じり合うことがない。
【０１２３】
このようにして画素部用露光部１４内に付着したインクを固化させることにより画素部６が形成される（図５（Ｇ））。本発明において、インクの固化は用いるインクの種類により種々の方法により行われる。例えば、水溶性のインクであれば加熱等することにより水を除去して固化が行われる。
【０１２４】
このインクの固化工程を考慮すると、本発明に用いられるインクの種類としては、インクがＵＶ硬化性インクであることが好ましい。これは、ＵＶ硬化性インクであればＵＶを照射することにより、素早くインクを固化することができるので、カラーフィルタの製造時間を短縮することができるからである。
【０１２５】
上述したように、画素部用露光部１４内のインクは均一に広がっているため、このようにインクを固化した場合、色抜けや色むらのない画素部６を形成することができる。そして、必要に応じてこの上に保護層や透明電極層を設けてもよい。
【０１２６】
このような各工程を行うことにより、図１に示すような本発明の第１実施態様のカラーフィルタ１を製造することができる。
【０１２７】
なお、上記例においては、スペーサ５を形成後全面にわたってエネルギー照射し、画素部用露光部１４を形成したが（図５（Ｅ））、この例は遮光部３の上方の部分全てにスペーサを形成する例に限られるものである。すなわち、例えば図２に示すように、遮光部３の一部の上方にのみスペーサ５を形成する場合は、画素部用露光部１４を形成するためのエネルギー照射方法が異なってくる。
【０１２８】
このように、スペーサ５が遮光部３の上方の一部に形成される場合のエネルギー照射方法としては、まず画素部形成部のみが露光するようなフォトマスクを設計し、これを用いてエネルギーをパターン照射する方法を挙げることができる。この場合、バックライトが画素部が形成されていない部分を通過するいわゆる色抜けが生じないように、画素部用露光部１４の幅が、遮光部３により形成される開口の幅より大きくなるように形成されることが好ましい。
【０１２９】
また、他の画素部用露光部の形成方法としては、透明基板２の遮光部３が形成されていない面から全面にわたってエネルギーを照射して、画素部用露光部１４を形成する方法を挙げることができる。この方法によれば、遮光部３がフォトマスクとしての作用をして、遮光部３が無い部分にのみ露光が行われることになり、画素部形成用のフォトマスク等を用いることなくエネルギーの照射を行うことができるので、コスト的に有利であるといえる。なお、このように透明基板２側からエネルギーを照射する場合は、透明基板２にエネルギーを透過する材料を用いることが好ましく、例えばエネルギーとして紫外光を含む光を用いた場合は、石英等の紫外光を透過す材料を用いることが好ましい。
【０１３０】
（照射するエネルギーについて）
本発明においては、光触媒含有層に照射するエネルギーとしては、紫外光を含む光を用いることができる。このような紫外光を含む光源としては、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を挙げることができる。この露光に用いる光の波長は４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは３８０ｎｍ以下の範囲から設定することができ、また、露光に際しての光の照射量は、露光された部位が光触媒の作用により親インク性を発現するのに必要な照射量とすることができる。
【０１３１】
エネルギーの照射に際してパターン照射が必要な場合は、上述したような光源を用い、フォトマスクを介したパターン照射により行うことができるが、他の方法として、エキシマ、ＹＡＧ等のレーザーを用いてパターン状に描画照射する方法を用いることも可能である。しかしながら、このようなレーザを用いた方法は、装置が高価、取り扱いが困難、さらには連続出力ができない等の問題を有する場合がある。
【０１３２】
したがって、本発明においては、光触媒含有層に対し、光触媒反応開始エネルギーを加え、この光触媒反応開始エネルギーが加えられた領域内に反応速度増加エネルギーをパターン状に加えることにより親インク性領域のパターンを形成するようにしてもよい。このようなエネルギーの照射方法を用いてパターンを形成することにより、パターン形成に際して、赤外線レーザ等の比較的安価で取り扱いが容易である反応速度増加エネルギーを用いることができ、これにより上述したような問題が生じないからである。
【０１３３】
このようなエネルギーを加えることにより濡れ性の変化した親インク性領域のパターンが形成できるのは、以下の理由による。すなわち、まずパターンを形成する領域に対して光触媒反応開始エネルギーを加えることにより、光触媒含有層に対する光触媒の触媒反応を開始させる。そして、この光触媒反応開始エネルギーが加えられた領域内に、反応速度増加エネルギーを加える。このように反応速度増加エネルギーを加えることにより、既に光触媒反応開始エネルギーが加えられ、光触媒の触媒作用により反応が開始されている光触媒含有層内の反応が、急激に促進される。そして所定の時間、反応速度増加エネルギーを加えることにより、特性変化層内の特性の変化を所望の範囲まで変化させ、反応速度増加エネルギーが加えられたパターンを濡れ性の変化した親インク性領域のパターンとすることができるのである。
【０１３４】
ａ．光触媒反応開始エネルギーについて
このエネルギー照射方法に用いられる光触媒反応開始エネルギーとは、光触媒が光触媒含有層中の化合物に対して、その特性を変化させるための触媒反応を開始させるエネルギーをいう。
【０１３５】
ここで加える光触媒反応開始エネルギーの量は、光触媒含有層中の濡れ性の変化を急激に生じない程度の量である。加えられる光触媒反応開始エネルギーの量が少ない場合は、反応速度増加エネルギーを加えてパターンを形成する際の感度が低下するため好ましくなく、またこの量が多すぎると、光触媒反応開始エネルギーを加えた光触媒含有層の特性の変化の度合いが大きくなりすぎて、反応速度増加エネルギーを加えた領域との差異が不明確となってしまうため好ましくない。この加えるエネルギーの量に関しては、予めエネルギーを加える量と光触媒含有層中の濡れ性の変化量とを予備実験等を行うことにより決定される。
【０１３６】
この方法における光触媒反応開始エネルギーとしては、光触媒反応を開始させることができるエネルギーであれば特に限定されるものではないが、中でも光であることが好ましい。
【０１３７】
本発明において用いられる光触媒は、そのバンドギャップによって触媒反応を開始する光の波長が異なる。例えば、硫化カドニウムであれば４９６ｎｍ、また酸化鉄であれば５３９ｎｍの可視光であり、二酸化チタンであれば３８８ｎｍの紫外光である。したがって、光であれば可視光であれ紫外光であれ本発明で用いることができる。しかしながら、上述したようにバンドギャップエネルギーが高いため光触媒として有効であり、かつ化学的にも安定で毒性もなく、入手も容易といった理由から光触媒としては二酸化チタンが好適に用いられる関係上、この二酸化チタンの触媒反応を開始させる紫外光を含む光であることが好ましい。具体的には、４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは３８０ｎｍ以下の範囲の紫外光が含まれることが好ましい。
【０１３８】
このような紫外光を含む光の光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の紫外線光源を挙げることができる。
【０１３９】
本発明においては、この光触媒反応開始エネルギーが加えられる範囲は、光触媒含有層の一部分であってもよく、例えばこの光触媒反応開始エネルギーをパターン状に加え、さらに後述する反応速度増加エネルギーもパターン状に加えることにより、濡れ性が変化した親インク性領域のパターンを形成することも可能であるが、工程の簡略化、単純化等の理由から、この光触媒反応開始エネルギーをパターンを形成する領域全面にわたって加えることが好ましく、このように全面にわたって光触媒反応開始エネルギーが加えられた領域に反応速度増加エネルギーをパターン状に加えることにより、光触媒含有層上に親インク性領域のパターンを形成するようにすることが好ましい。
【０１４０】
ｂ．反応速度増加エネルギーについて
次に、この方法に用いられる反応速度増加エネルギーについて説明する。この方法に用いられる反応速度増加エネルギーとは、上記光触媒反応開始エネルギーによって開始された光触媒含有層の濡れ性を変化させる反応の反応速度を増加させるためのエネルギーをいう。本発明においては、このような作用を有するエネルギーであればいかなるエネルギーであっても用いることができるが、中でも熱エネルギーを用いることが好ましい。
【０１４１】
このような熱エネルギーをパターン状に光触媒含有層に加える方法としては、光触媒含有層上に熱によるパターンが形成できる方法であれば特に限定されるものではないが、赤外線レーザによる方法や感熱ヘッドによる方法等を挙げることができる。このような赤外線レーザとしては、例えば指向性が強く、照射距離が長いという利点を有する赤外線ＹＡＧレーザ（１０６４ｎｍ）や、比較的安価であるという利点を有するダイオードレーザ（ＬＥＤ；８３０ｎｍ、１０６４ｎｍ、１１００ｎｍ）等の他、半導体レーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、炭酸ガスレーザ等を挙げることができる。
【０１４２】
この方法においては、上述した光触媒反応開始エネルギーを加えることにより、光触媒を活性化させて光触媒含有層内の触媒反応による濡れ性の変化を開始させ、この濡れ性の変化が生じた部分に反応速度増加エネルギーを加えてその部分の触媒反応を促進させることにより、反応速度増加エネルギーが加えられた領域と、加えられなかった領域との反応速度の差により、親インク性領域のパターンを形成することができる。
【０１４３】
３．第３実施態様の第２の例について
上記第３実施態様の第２の例の具体的工程は、上記第１の例における（３）および（４）の工程を以下の工程とした以外は、上記第１の例と同様である。
（３）上記光触媒含有層上の全面に、スペーサを形成するためのレジストを含むスペーサ層を形成する工程。
（４）このスペーサ層に対して、上記遮光部の上方にスペーサが形成されるように露光・現像を行って、上記光触媒含有層上にスペーサを形成する工程。
【０１４４】
上記第１の例と変更のあった（３）工程および（４）工程について、図６を用いて説明する。
【０１４５】
図６は、上記第２の例の工程（４）までを説明するためのものである。この例においては、まず上記第１の例と同様にして、表面に遮光部３および光触媒含有層９が形成された透明基板２を準備する（図６（Ａ））。透明基板２、遮光部３および光触媒含有層９に関しては上述した例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１４６】
次いで、上記光触媒含有層９上にレジストを含むスペーサ形成用塗料１６を均一に塗布する（図６（Ｂ））。ここで用いられるレジストとしては、ネガ型であってもポジ型であってもよく、また光、Ｘ線、電子ビーム等のエネルギー感応性であれば特に限定されるものではない。中でも光硬化性のレジストがその操作の簡易性の観点から好ましい。
【０１４７】
具体的にはネガ型フォトレジストの例としては、光重合開始剤、多官能性重合モノマー、バインダー、必要に応じて熱重合禁止剤からなる光重合型材料、ポリケイ皮酸ビニル、ポリシンナミリデン酢酸ビニル、重クロム酸塩と水溶性ポリマーとの混合物に代表される光架橋型材料、化学増幅系ネガ型のフォトレジストが挙げられる。光重合型材料はビニル基を有するモノマー、オリゴマー、特にビニル基のなかでもアクリロイル基が最もよく使用されるが、具体的な材料名については上述のＵＶ硬化性樹脂の項で記載したモノマー、オリゴマーが挙げられる。
【０１４８】
一方、ポジ型フォトレジストの例としては、ｏ−ナフトキノンジアジド化合物とクレゾール樹脂との混合物、ｏ−ニトロベンジルエステル化合物とアルカリ可溶性バインダーとの混合物、ジヒドロピリジン化合物とノボラック樹脂との混合物、２−ジアゾ−１，３−ジケド化合物、ポリ（ｐ−ホルミロキシスチレン）、光酸発生剤と酸分解性ポリマーで構成される２成分系化学増幅型ポジ型フォトレジスト、光酸発生剤と酸分解性溶解阻止剤とアルカリ可溶性樹脂で構成される３成分系化学増幅型ポジ型フォトレジスト等が挙げられる。
【０１４９】
このようなレジストを含むスペーサ形成用の塗料としては、上述したスペーサの材料を有機溶剤に溶解したもの等を挙げることができる。
【０１５０】
上記スペーサ形成用塗料１６を光触媒含有層９上に均一に塗布する方法としては、スピンコート法やバーコート法等を挙げることができる。
【０１５１】
このようにして光触媒含有層９上にスペーサ形成用塗料１６が均一に塗布された透明基板２上に、その上方からフォトマスク１１を介してエネルギー１０を照射する（図６（Ｃ））。このフォトマスク１１は、スペーサ５が遮光部３の上方の全部もしくは一部に形成されるように設計されたものである。
【０１５２】
エネルギー１０がパターン照射されたスペーサ形成用塗料１６を現像することにより、スペーサ５が光触媒含有層９上に形成される（図６（Ｄ））。その後の工程および照射されるエネルギーや用いられる材料等は、上述した第１の例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１５３】
４．第４実施態様について
本発明の第４実施態様は、上記本発明における第１実施態様であるカラーフィルタを製造するための製造方法の一つであり、
（１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、
（２）上記透明基板の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、
（３）この光触媒含有層上の画素部が形成される部位である画素部形成部にエネルギーを照射して画素部用露光部を形成する工程と、
（４）この画素部用露光部に、画素部をインクジェット方式で形成する工程と、
（５）この画素部が形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、遮光部上方にスペーサ用露光部を形成する工程と、
（６）このスペーサ用露光部にスペーサを形成する工程と
を含むことを特徴とするものである。
【０１５４】
（各工程の説明）
図７は、本発明の第４実施態様を説明するためのものである。まず、上記第３実施態様の第１の例と同様にして透明基板２上に遮光部３および光触媒含有層９を形成する（図７（Ａ））。次いで、この光触媒含有層９が形成された透明基板２に対して、紫外光等のエネルギー１０をフォトマスク１１によりパターン照射する。これにより、光触媒含有層９上の画素部が形成される部位である画素部形成部を、光触媒含有層９内の光触媒の作用により親インク性領域とした画素部用露光部１４が形成される（図７（Ｂ））。
【０１５５】
このように画素部用露光部１４を形成するためのフォトマスク１１を用いて露光を行う場合は、エネルギーの照射により形成される画素部用露光部１４の幅、すなわち形成される画素部の幅が、遮光部３により形成される開口の幅よりも広くとるようにすることが好ましい。このようにすることにより、液晶パネルとして完成した後、バックライトが照射された場合に、画素部の形成されていない部分をバックライトが透過する可能性がなくなり、色抜け等の不都合が生じないためである。
【０１５６】
このエネルギーの照射は、透明基板２の遮光部３が形成されていない面側からエネルギーを全面照射することにより行うことも可能である。この場合は、遮光部３がフォトマスクとしての作用をして、遮光部３が無い部分にのみエネルギーの照射が行われることになり、画素部形成部のみをエネルギー照射することができる。この方法によれば、画素部形成用のフォトマスク等を用いることなくエネルギーの照射を行うことができるので、コスト的に有利であるといえる。
【０１５７】
なお、このように透明基板２側からエネルギーを照射する場合は、透明基板２にエネルギーを透過する材料を用いることが好ましく、例えばエネルギーとして紫外光を含む光を用いた場合は、石英等の紫外光を透過す材料を用いることが好ましいことは上述した通りである。
【０１５８】
このようにして形成された画素部用露光部１４内に、インクジェット装置１３を用いて、エネルギー照射により親インク性領域となった画素部用露光部１４内にインク１５を噴射して、それぞれ赤、緑、および青に着色する（図７（Ｃ））。この場合、画素部用露光部１４内は上述したようにエネルギーの照射により液体との接触角の小さい親インク性領域となっているため、インクジェット装置１３から噴出されたインク１５は、画素部用露光部１４内に均一に広がる。また、露光が行われていない光触媒含有層の領域は、撥インク性領域となっているため、インクはこの領域でははじかれて除去されることになる。このようにして画素部用露光部１４内に付着したインクを固化させることにより画素部６が形成される（図７（Ｄ））。なお、用いられるインクジェット装置、インクの種類等は、上述した実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１５９】
そして、このように画素部６が形成された光触媒含有層９上にエネルギー１０を全面照射することにより、遮光部３上方の光触媒含有層９を親インク性領域のスペーサ用露光部とする（図７（Ｅ））。なお、スペーサ５を遮光部３上方の全面にわたって形成しない場合は、上述したようにここでもスペーサ形成用のフォトマスクを用いてパターン照射する必要がある。
【０１６０】
このようにして形成されたスペーサ用露光部に、例えばインクジェット装置１３を用いてスペーサ形成用インク１５’を付着させ（図７（Ｆ））、例えばスペーサ形成用インク１５’がＵＶ硬化性樹脂であればＵＶ照射を行う等して硬化してスペーサ５を形成する（図７（Ｇ））。
【０１６１】
本実施態様に用いられる材料や部材の形成方法、さらには照射されるエネルギー等については、上述した第３実施態様と同等であるので、ここでは説明を省略する。
【０１６２】
（画素部の形成方法について）
本実施態様においては、上述したように画素部６を一回のエネルギーの照射と露光部へのインクの付着で形成してもよいが、これではインクの付着に際してエネルギーが照射された親インク性領域である画素部用露光部間の距離が短い。したがって、画素部の形成に際してインクが混ざる等の問題が生じる可能性がある。このような問題を回避する方法として、以下に示すようなエネルギー照射および画素部の形成を少なくとも２回に分けて行う方法を挙げることができる。
【０１６３】
すなわち、上記図７（Ｂ）では画素部６に対応する全ての画素部形成部に対してエネルギー照射するようなフォトマスク１１を用いてエネルギー照射を行ったが、まず画素部形成部の一つおきに画素部が形成されるように、エネルギー１０を照射するようなフォトマスクを用いて、エネルギーをパターン照射して画素部形成用露光部１４とする。この画素部用露光部１４にインクジェット装置１３を用いてインク１５を付着させることにより、画素部形成部の一つおきの部分に画素部６を形成する。なお、ここで形成された画素部は、この画素部上に２回目のインクジェット装置によるインクの着色を防止するため、画素部自体が撥インク性であることが好ましく、またその表面をシリコーン化合物や含フッ素化合物等の撥インク処理剤で処理するようにしてもよい。
【０１６４】
そして、画素部６が一つおきに形成された光触媒含有層５側から再度エネルギー１０を照射することにより、画素部６の間の画素部形成部を露光して画素部形成用露光部１４とし、ここにインクジェット装置１３を用いてインク１５を付着させることにより、カラーフィルタを得ることができる。この場合のエネルギー照射は、光触媒含有層９上のスペーサを形成する部位を残してパターン形成されることが好ましい。
【０１６５】
この方法によれば、スペーサを形成する部位を残して各画素部間の距離を少なくするもしくは無くすことも可能であるので、平滑性に優れた着色層（画素部の集合体）を形成することができる。また、第１回目の画素部の形成に際して、形成される画素部の間が広いため、この部分を超えてインクが混じり合うことはない。したがって、インクの混色等の無い高品質なカラーフィルタを得ることができる。
【０１６６】
なお、上述した方法では、一回目で形成する画素部６は一つおきとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、最初に形成される画素部が隣接しないようにするのであれば、例えば千鳥状等、カラーフィルタの画素部の形状によって変更してもよい。また、上述した説明では、２回に分けて画素部を形成するようにしたが、必要であれば、３回もしくはそれ以上の回数で画素部を形成するようにしてもよい。
【０１６７】
５．第５実施態様について
本発明の第５実施態様は、上記本発明における第２実施態様であるカラーフィルタを製造するための製造方法の一つであり、
（１）透明基板上に、複数色でかつ所定のパターンを有する画素部と、この画素部の境界部分に設けられる遮光部とを形成する工程と、
（２）この画素部および遮光部上にエネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を形成する工程と、
（３）この光触媒含有層上の上記遮光部上方に相当する部位にエネルギーを照射して、スペーサ用露光部を形成する工程と、
（４）上記スペーサ用露光部にスペーサを形成する工程と
を含むものである。以下、この第５実施態様のカラーフィルタの製造方法の各工程について図８を用いて説明する。
【０１６８】
図８は、本発明の第５実施態様の各工程を説明するためのものである。図８（Ａ）に示すように、まず、透明基板２上に遮光部３および画素部６を設ける。この遮光部３および画素部６の形成方法は本発明では特に限定されるものでなく、従来行われているいかなる方法を用いたものであってもよい。
【０１６９】
例えば画素部の形成方法としては、顔料分散法や染色法、電着法等を用いることができる。しかしながら、従来の画素部の形成法は、青、赤、および緑の三色の画素部を形成する際に、それぞれ別途形成する必要性があることから、計３回もの画素部形成工程を行う必要がある等種々の問題点がある。したがって、本発明においては、画素部形成に際して、光触媒含有層上に画素部を形成するようにすることが好ましい。
【０１７０】
これは、このように、光触媒含有層上に画素部を形成することにより、上述したスペーサの形成と同様に、画素部を形成する領域にエネルギーを照射して画素部形成部を親インク性とし、ここにインクジェット方式で各色のインクを付着させることができる。したがって、一回の露光と着色の工程により画素部を形成することが可能となり、大幅に画素部形成工程を簡略化することが可能となるという利点を有するからである。
【０１７１】
一方、遮光部の形成方法としては、クロムブラックマトリックス法や、樹脂ブラックマトリックス法等により形成することができる。なお、遮光部形成に際しても、必要であれば光触媒含有層上に形成する方法であってもよい。また画素部と遮光部とはいずれを先に形成するようにしてもよい。
【０１７２】
このようにして透明基板２上に遮光部３および画素部６を形成した後、さらにこの上に透明電極層８を塗布する（図８（Ａ））。このように透明電極層８を遮光部３および画素部６上に塗布するのは、その上に塗布される光触媒含有層の平坦性を向上させることが可能である点で好ましいからである。
【０１７３】
なお、この場合、図８（Ｂ）に示すように、画素部６および遮光部３の両者の上に保護層７を設け、この上に透明電極層８を設けてもよい。このように保護層７を塗布することにより、より平坦性を確保することができるからである。本発明においては、この透明電極層８および保護層７の形成は、必須の要件でなく必要無い場合は特にこの部位に設ける必要はない。すなわち、保護層７のみで平坦性を確保するようにした場合は、透明電極層８は後述する光触媒含有層９上に塗布されてもよい。
【０１７４】
また、光触媒含有層上に画素部を形成する場合に、画素部を２回に分けて塗布した場合等においては、画素部を平坦に形成することができることから（第４実施態様の「画素部の形成方法について」の欄参照）、このような場合は特に保護層７および透明電極層８を設ける必要はなく、直に画素部上に光触媒含有層を形成するようにしてもよい。
【０１７５】
本実施態様においては、さらにこの透明電極層８上に光触媒含有層９を形成する（図８（Ｃ））。そしてその後は、第３実施態様の第１の例と同様にしてスペーサ５を光触媒含有層９上に形成する（図８（Ｄ）、（Ｅ）および（Ｆ））。
【０１７６】
このような方法で製造すれば、従来の工程によりカラーフィルタを形成し、この上に光触媒含有層を設け、そしてこの光触媒含有層上にスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサを具備しないカラーフィルタの製造工程を大幅に変更することなく、最終工程として光触媒含有層の形成工程およびスペーサの形成工程を追加すれば足りるので、従来の工程を活かしてスペーサを有する本発明のカラーフィルタを製造する場合に好ましい態様であるといえる。
【０１７７】
本実施態様においては、照射されるエネルギー、用いられるインクジェット装置や各種インク等に関しては、上述した他の実施態様で説明したものを用いることができるので、ここではその説明を省略する。
【０１７８】
Ｃ．カラー液晶パネルについて
上述したようなスペーサを具備するカラーフィルタと、このカラーフィルタに対向する対向基板とを組み合わせ、この間に液晶化合物を封入することによりカラー液晶パネルが形成される。このようにして得られるカラー液晶パネルは、本発明のカラーフィルタが有する利点、すなわちビーズ状の従来のスペーサを用いた場合に生じる上述したような問題点を解決し、かつ簡単な工程で精度良くスペーサが形成されているという利点を有するカラーフィルタを用いることができるため、液晶ディスプレーのバックライトを透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起すことがなく、かつ低コストでカラー液晶パネルを得ることができる。
【０１７９】
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。
【０１８０】
【実施例】
以下、本発明について、実施例を通じてさらに詳しく説明する。
【０１８１】
１．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（（株）トーケムムロダクツ製）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のＳＴ−Ｋ０１（石原産業（株）製）２０ｇとを混合し、１００℃で２０分間攪拌した。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。
【０１８２】
上記組成物を無アルカリガラスの透明基板（１４．１インチ）上にスピンコーターにより塗布し、１５０℃で１０分間の熱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。
【０１８３】
２．露光による親インク性領域の形成
この光触媒含有層にフォトマスク（７０μｍの遮光部および４０μｍの開口部のライン＆スペース）を介して水銀灯（３６５ｎｍ）により７０ｍＷ／ｃｍ2の照度で５０秒間パターン露光を行い、露光部を親インク性領域とした。この親インク性領域である露光部における４０dyne／cmの濡れ指数標準薬（純正化学社製Ｎｏ．４０）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、４１度であった。また撥インク性領域である未露光部において同様に測定した結果、７度であった。このように、露光部が親インク性領域となり、未露光部が撥インク性領域であることが確認された。
【０１８４】
３．スペーサの形成
次にインクジェット装置を用いて、紫外線硬化型モノマー（２官能アクリレートモノマー；日本化薬製ＫＡＹＡＲＡＤＰＥＧ４００ＤＡ）５００ｇ、重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ製ダロキュア１１７３）２５ｇを混合したスペーサ形成用インクを、上記親インク性領域に付着させこれにＵＶ処理を行い硬化させスペーサを形成した。
【０１８５】
４．スペーサ高さの測定
得られたスペーサの高さにおける面内精度を触針式膜厚測定装置により測定した。その結果、１４．１インチの面内精度は３±０．１μｍであり、スペーサとして用いるのに充分な高さの精度を有することがわかった。
【０１８６】
【発明の効果】
本発明は、スペーサが濡れ性可変層上に形成されているため、濡れ性可変層の濡れ性の変化を利用してスペーサを精度良く形成することができる。したがって、スペーサとしてビーズを用いた場合に生じる問題点を回避することができ、かつ少ない手間で精度の高いスペーサをカラーフィルタ上に形成することができる。さらにこのスペーサが、上記遮光部が形成された部位の上方に形成されているので、液晶ディスプレーのバックライトがこのスペーサ部分を透過することがなく、バックライト光を透過させたり反射させたりするいわゆる「光漏れ」の現象を引き起すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタにおける第１実施態様の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタにおけるスペーサの形成位置の一例を示す概略斜視図である。
【図３】本発明のカラーフィルタにおけるスペーサの形成位置の他の例を示す概略斜視図である。
【図４】本発明のカラーフィルタにおける第２実施態様の一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明のカラーフィルタの製造方法における第３実施態様の一例を説明するため工程図である。
【図６】本発明のカラーフィルタの製造方法における第３実施態様の他の例を説明するための工程図である。
【図７】本発明のカラーフィルタの製造方法における第４実施態様を説明するための工程図である。
【図８】本発明のカラーフィルタの製造方法における第５実施態様を説明するための工程図である。
【符号の説明】
１…カラーフィルタ
２…透明基板
３…遮光部
４…濡れ性可変層
５…スペーサ
６…画素部
７…保護層
８…透明電極層
９…光触媒含有層
１０…エネルギー
Claims (25)
- 透明基板と、この透明基板の一方の面側に設けられた複数色を所定のパターンで形成した画素部と、この画素部の境界部分に設けられた遮光部と、前記透明基板の前記画素部および遮光部が形成された面と同一面側に形成され、液晶ディスプレイを構成するもう一方の基板との間隔を一定に保つスペーサとを少なくとも有するカラーフィルタにおいて、前記スペーサが濡れ性を変化させることができる濡れ性可変層上で、かつ前記遮光部が形成された部位の上方に形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
- 前記画素部が、前記スペーサを形成するための前記濡れ性可変層上に形成されていることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ。
- 前記遮光部により形成される開口の幅より、前記画素部の幅が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項２記載のカラーフィルタ。
- 前記画素部が、前記透明基板と前記スペーサを形成するための前記濡れ性可変層との間に形成されていることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ。
- 前記画素部および遮光部上に透明電極層が形成され、この透明電極層上に前記スペーサを形成するための濡れ性可変層が形成されていることを特徴とする請求項４記載のカラーフィルタ。
- 前記スペーサが前記遮光部の上方に相当する部位の一部に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。
- 前記濡れ性可変層が、少なくとも光触媒とバインダとからなる光触媒含有層であり、かつエネルギーの照射により液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する層であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。
- 前記光触媒が、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、および酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）から選択される１種または２種以上の物質であることを特徴とする請求項７記載のカラーフィルタ。
- 前記光触媒が酸化チタン（ＴｉＯ2）であることを特徴とする請求項８記載のカラーフィルタ。
- 前記バインダが、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、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項７から請求項９までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。
- 前記光触媒含有層上における表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が、エネルギーが照射されていない部分において１０度以上であり、エネルギーが照射された部分において１０度未満であることを特徴とする請求項７から請求項１０までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。
- 前記スペーサが、インクジェット方式のインクが付着されて形成されたものであり、このインクがＵＶ硬化性インクであることを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。
- （１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、
（２）前記透明基板の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、
（３）前記遮光部上方で、かつ前記光触媒含有層上にスペーサを形成する工程と、
（４）このスペーサが形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、画素部用露光部を形成する工程と、
（５）この画素部用露光部にインクジェット方式でインクを付着させて画素部を形成する工程と
を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記スペーサを形成する工程が、
（ａ）前記遮光部の上方であって、前記光触媒含有層上のスペーサが形成される部位であるスペーサ形成部にエネルギーを照射してスペーサ用露光部を形成する工程と、
（ｂ）このスペーサ用露光部に、スペーサを形成する工程と
を含む工程であることを特徴とする請求項１３記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記スペーサを形成する工程が、
（ａ）前記光触媒含有層上の全面に、スペーサを形成するためのレジストを含むスペーサ形成用塗料を塗布する工程と、
（ｂ）塗布されたこのスペーサ形成用塗料に対して、前記遮光部の上方にスペーサが形成されるように露光・現像を行って、前記光触媒含有層上にスペーサを形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項１３記載のカラーフィルタの製造方法。 - （１）透明基板上に遮光部を形成する工程と、
（２）前記透明基板の遮光部が形成された側の面上に、エネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、
（３）この光触媒含有層上の画素部が形成される部位である画素部形成部にエネルギーを照射して画素部用露光部を形成する工程と、
（４）この画素部用露光部に、画素部をインクジェット方式で形成する工程と、
（５）この画素部が形成された光触媒含有層にエネルギーを照射して、遮光部上方にスペーサ用露光部を形成する工程と、
（６）このスペーサ用露光部にスペーサを形成する工程と
を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記画素部用露光部を形成する工程において、前記遮光部をフォトマスクとして透明基板側から露光することにより画素部用露光部を形成することを特徴とする請求項１６記載のカラーフィルタの製造方法。
- （１）透明基板上に、複数色でかつ所定のパターンを有する画素部と、この画素部の境界部分に設けられる遮光部とを形成する工程と、
（２）この画素部および遮光部上にエネルギー照射部分の濡れ性が液体の接触角の低下する方向に変化する光触媒含有層を形成する工程と、
（３）この光触媒含有層上の前記遮光部上方に相当する部位にエネルギーを照射して、スペーサ用露光部を形成する工程と、
（４）前記スペーサ用露光部にスペーサを形成する工程と
を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記画素部を形成する工程が、透明基板上に光触媒含有層を形成し、この光触媒含有層上の濡れ性の変化により前記画素部を形成する工程であることを特徴とする請求項１８記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記画素部と遮光部とを形成する工程の後に、透明電極層を形成する工程を有し、この透明電極層を形成する工程の後にスペーサ形成用の光触媒含有層を形成する工程を行うことを特徴とする請求項１８もしくは請求項１９に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記光触媒含有層に照射するエネルギーが、紫外光を含む光であることを特徴とする請求項１３から請求項２０までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記光触媒含有層に照射するエネルギーが、光触媒反応開始エネルギーおよび反応速度増加エネルギーであり、前記光触媒反応開始エネルギーを照射した部分に前記反応速度増加エネルギーを照射することにより、露光部分を形成することを特徴とする請求項１３から請求項２０までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記光触媒反応開始エネルギーが紫外光を含む光であり、前記反応速度増加エネルギーが赤外線レーザで加えられる熱エネルギーであることを特徴とする請求項２２記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記光触媒含有層上における表面張力４０dyne/cmの液体との接触角が、エネルギーが照射されていない部分において１０度以上であり、エネルギーが照射された部分において１０度未満であることを特徴とする請求項１３から請求項２３までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 請求項１から請求項１２までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタと、これに対向する基板とを有し、両基板間に液晶化合物を封入してなることを特徴とする液晶パネル。
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Cited By (2)
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