KR100687835B1

KR100687835B1 - 컬러 필터 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100687835B1
Application number: KR1020000036616A
Authority: KR
Inventors: 오카베마사토; 고바야시히로노리; 야마모토마나부
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2007-02-27
Also published as: DE60034512D1; EP1065533B1; KR20010082506A; EP1065533A3; EP1065533A2; DE60034512T2; US20050042385A1; US6815125B1

Abstract

본 발명은 차광부가 형성되어 있지 않은 컬러 필터에 관한 것으로, 잉크젯 방식으로 화소부를 형성함에 있어서 문제가 되는 기판의 습윤성에 관하여, 단일의 층에서 습윤성이 양호한 부분과 불량한 부분을 형성하는 것이 가능하며, 또한 상기 습윤성이 양호한 부분과 불량한 부분의 패턴을 적은 공정으로 용이하게 형성할 수 있고, 또한 잉크의 흡수층이 필요하지 않은, 품질이 양호하며 또한 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 컬러 필터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 주목적으로 하는 것이다.

투명 기판과 이 투명 기판 상에 잉크젯 방식에 의해 복수 색을 소정의 패턴으로 형성한 화소부와 상기 화소부를 형성하기 위해 형성된, 습윤성을 변화시킬 수 있는 습윤성 가변층을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터에 의해 상기 목적을 달성한다.

컬러 필터, 투명 기판, 화소부, 습윤성 가변층, 광촉매, 잉크 반발성 凸부, 차광부, 노광부.

Description

컬러 필터 및 그 제조 방법{COLOR FILTER AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

도 1은 본 발명의 제1 실시양태에 따른 컬러 필터의 일례를 나타낸 개략 단면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시양태에 따른 컬러 필터의 다른 예를 나타낸 개략 단면도.

도 3은 본 발명의 제2 실시양태에 따른 컬러 필터의 일례를 나타낸 개략 단면도.

도 4는 본 발명의 제3 실시양태에 따른 컬러 필터의 제조 방법을 설명하기 위한 고정도.

도 5는 본 발명의 제3 실시양태에 따른 컬러 필터의 제조 방법의 다른 예를 설명하기 위한 공정도.

도 6은 도 5에 나타낸 제조 방법에 있어서, 제1 화소부 및 제2 화소부를 나타낸 개략 평면도.

도 7은 본 발명의 컬러 필터의 제조 방법에 사용되는 포토 마스크를 나타낸 개략 평면도.

도 8은 본 발명의 제3 실시양태에 따른 컬러 필터의 제조 방법의 다른 예를 설명하기 위한 공정도.

도 9는 본 발명의 제4 실시양태에 따른 컬러 필터의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1:컬러 필터, 2:투명 기판, 3:습윤성 가변층, 4:화소부, 5:잉크 반발성 凸부, 6:광촉매 함유층.

본 발명은 화소부를 잉크젯 방식으로 착색함으로써 얻어지는, 컬러 액정 디스플레이에 바람직한 컬러 필터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 퍼스널컴퓨터의 발달, 특히 휴대용 퍼스널컴퓨터의 발달에 따라 액정 디스플레이, 특히 컬러 액정 디스플레이의 수요가 증가하는 경향에 있다. 그러나, 상기 액정 패널 디스플레이가 고가이므로, 비용 절감의 요구가 고조되고 있고, 특히 비용면에서 비중이 높은 컬러 필터에 대한 비용 절감의 요구가 높다.

상기와 같은 컬러 필터에 있어서, 통상 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 3원색의 착색 패턴을 구비하고, R, G, 및 B의 각각의 화소에 대응하는 전극을 ON, OFF시킴으로써 액정이 셔터로서 작동하고, R, G, 및 B의 각각의 화소를 광이 통과하여 컬러 표시가 행해지는 것이다.

종래부터 행해지고 있는 컬러 필터의 제조 방법으로서는 예를 들면 염색법을 들 수 있다. 상기 염색법은 먼저 유리 기판 상에 염색용 재료인 수용성 고분자 재료를 형성하고, 이를 포토리소그래피 공정에 의해 원하는 형상으로 패터닝한 후, 얻어진 패턴을 염색조에 침지하여 착색된 패턴을 얻는다. 이를 3회 반복함으로써, R, G, 및 B의 컬러 필터층을 형성한다.

또, 다른 방법으로서는 안료 분산법이 있다. 상기 방법은 먼저 기판 상에 안료를 분산한 감광성 수지층을 형성하고, 이를 패터닝함으로써 단색의 패턴을 얻는다. 또한 상기 공정을 3회 반복함으로써, R, G, 및 B의 컬러 필터층을 형성한다.

또한 다른 방법으로서는 전착법(電着法)이나, 열경화 수지에 안료를 분산시켜 R, G, 및 B의 3회 인쇄를 행한 후, 수지를 열경화시키는 방법 등을 들 수 있다. 그러나, 어떠한 방법도 R, G, 및 B의 3색을 착색하기 위해, 동일한 공정을 3회 반복할 필요가 있고, 비용이 많이 들거나, 공정을 반복하기 위해 수율이 저하된다는 문제가 있다.

상기의 문제를 해결한 컬러 필터의 제조 방법으로서, 잉크젯 방식으로 착색 잉크를 부착시켜 착색층(화소부)을 형성하는 방법이 제안되고 있다(일본국 특개소(特開昭)59-75205호 공보). 상기 방법에서 유리 기판에 대하여 습윤성이 양호한 잉크를 사용하는 경우에는, 잉크에 대하여 습윤성이 불량한 물질로 미리 경계로 되는 凸부를 인쇄해 놓는 방법을 이용하나, 유리에 대하여 습윤성이 불량한 잉크를 사용하는 경우에는, 잉크와의 습윤성이 양호한 재료로 미리 패턴을 형성해 놓고, 잉크 가 정착되는 것을 돕는 방법이 이용되고 있다. 그러나, 구체적으로 어떻게 하여 습윤성이 양호한 재료 및 습윤성이 불량한 재료를 나누어 칠할 것인가에 관해서는 전혀 기재되어 있지 않다.

한편, 잉크젯 방식으로 착색 잉크를 부착하여 착색층(화소부)을 형성하고, 컬러 필터를 제조하는 다른 방법으로서는, 일본국 특개평(特開平)9-203803호 공보에 凹부를 친잉크성 처리제로 처리하는 방법이 개시되어 있다. 상기 방법에서는 미리 기판 상에 凸부를 형성하고, 이 凸부를 잉크 반발성으로 한 후에, 기판 전체를 친잉크성 처리제에 의해 표면 처리하는 것이다. 그러나, 상기 방법에서는 친잉크성 처리를 행할 때에 미리 凸부를 잉크 반발성으로 할 필요가 있으므로, 잉크 반발성 처리 및 친잉크성 처리의 2회 처리를 행할 필요가 있다는 문제점이 있다.

또, 동일하게 잉크젯 방식으로 착색층을 형성하고, 컬러 필터를 제조하는 방법으로서는, 일본국 특개평(特開平)8-230314호 공보, 및 일본국 특개평(特開平)8- 227012호 공보에, 기판 상에 잉크의 흡수층을 형성하고, 이 흡수층의 잉크 흡수성을 노광부와 비노광부로 변화시킴으로써, 착색층(화소부)을 형성하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 상기 방법에서는 흡수층을 형성하고 잉크를 상기 흡수층에 흡수시켜 착색층을 형성하는 것이기 때문에, 잉크의 도트의 중심부와 주변부에서 착색에 차가 있고, 색 얼룩이 생기는 문제가 있다. 또, 상기 흡수층은 잉크를 흡수한다고 하는 그 기능상, 반드시 소정의 두께가 필요하다고 하는 문제점도 있다.

한편, 컬러 필터에는 통상 화소부의 경계 부분에 상당하는 부분에 블랙 매트릭스라 불리는 차광부가 형성되어 있다. 상기 차광부는 통상 컬러 필터측에 형성 되어 있으나, 액정 패널로서 사용된 경우에 상기 컬러 펄터에 대향하도록 배치되는 기판측에 형성되는 경우도 있다. 상기와 같이 대향하는 기판측에 차광부가 형성된 경우는, 차광부가 형성되어 있지 않은 컬러 필터가 제조된다. 전술한 문제점은 차광부가 형성된 컬러 필터뿐 아니라 상기와 같은 차광부가 형성되어 있지 않은 컬러 필터에 있어서도 큰 문제점으로 되고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 차광부가 형성되어 있지 않은 컬러 필터에 있어서, 잉크젯 방식으로 화소부를 형성할 때에 문제가 되는 기판의 습윤성에 관하여, 단일의 층에서 습윤성이 양호한 부분과 불량한 부분을 형성하는 것이 가능하며, 또한 상기 습윤성이 양호한 부분과 불량한 부분의 패턴을 적은 공정으로 용이하게 형성할 수 있고, 또한 잉크의 흡수층이 필요하지 않은, 품질이 양호하며 또한 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 컬러 필터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 주목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 청구항 1에 있어서, 투명 기판과 상기 투명 기판 상에 잉크젯 방식에 의해 복수 색을 소정의 패턴으로 형성한 화소부와 상기 화소부를 형성하기 위해 형성된, 습윤성을 변화시킬 수 있는 습윤성 가변층을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터를 제공한다.

상기와 같이, 본 발명은 화소부를 형성하기 위한 습윤성 가변층을 갖기 때문에, 상기 습윤성 가변층 상의 습윤성을 변화시킴으로써, 화소부를 정밀도가 양호하게 위치 결정하여 형성할 수 있고, 탈색이나 색 얼룩 등의 문제점이 없는 고품질의 컬러 필터를 제공할 수 있다.

이 경우, 청구항 2에 기재된 바와 같이, 상기 투명 기판 상에 상기 습윤성 가변층이 형성되어 있고, 상기 습윤성 가변층 상에 상기 화소부가 형성되어 있는 구성으로 해도 된다. 상기와 같은 구성으로 함으로써, 미리 화소부를 형성할 부분의 습윤성 가변층의 습윤성을 액체와의 접촉각이 작은 친잉크성 영역으로 하고, 다른 부분의 습윤성 가변층을 액체와의 접촉각이 큰 잉크 반발성 영역으로 할 수 있다. 상기 화소부를 형성하는 친잉크성 영역의 부분에 잉크젯 방식으로 착색함으로써, 액체와의 접촉각이 작은 친잉크성 영역에만 잉크가 부착되기 때문에, 화소부 전체에 잉크가 균일하게 퍼지고, 색 얼룩이 생기지 않아, 화소부에 있어서 잉크가 없는 영역이나, 다른 잉크 반발성 영역에 잉크가 부착되는 일이 없다.

또한, 청구항 3에 기재한 바와 같이, 상기 화소부 사이의 거리가 2㎛ 이하인 것이 바람직하다. 본 발명의 컬러 필터는 블랙 매트릭스(차광부)가 형성되어 있지 않은 타입의 것이기 때문에, 실제로 액정 필터로서 사용하기 위해서는, 백 라이트측의 기판에 형성된 블랙 매트릭스와 병용할 필요가 있다. 이 때, 화소부 사이의 거리가 큰 경우는, 블랙 매트릭스가 형성된 백 라이트측의 기판과의 위치 정밀도를 높게 유지하지 않으면, 백 라이트가 화소부 사이를 투과하여, 이른바 탈색이 생길 가능성이 있다. 따라서, 화소부 사이의 거리는 가능한 작은 편이 바람직하고, 구체적으로는 2㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또, 상기와 같이 화소부 사이의 거리를 작게 함으로써, 화소부로 이루어지는 착색층의 평활성(平滑性)을 얻을 수 있다.

또, 청구항 4에 기재한 바와 같이, 상기 화소부의 경계 부분의 상기 습윤성 가변층 상에 잉크 반발성 凸부가 형성되어 있어도 된다. 상기와 같이, 잉크 반발성 凸부를 형성함으로써, 잉크젯 방식으로 잉크를 부착시켜 화소부를 형성할 때에, 화소부의 경계 부분에 잉크 반발성 凸부가 형성되어 있기 때문에, 착색할 때에 잉크가 혼합되는 등의 문제가 생기지 않아 바람직하다.

한편, 본 발명에 있어서는, 청구항 5에 기재한 바와 같이, 상기 투명 기판 상에 화소부가 형성되어 있고, 상기 화소부의 경계 부분에 상기 습윤성 가변층이 형성되어 있어도 된다.

이 경우, 화소부의 경계 부분의 습윤성 가변층 상의 습윤성을, 액체와의 접촉각이 화소부가 형성되는 투명 기판 상의 화소부 형성부보다도 큰 잉크 반발성 영역으로 해 놓음으로써, 화소부를 형성하는 부분(화소부 형성부)에 잉크젯 방식으로 착색했을 때, 잉크 반발성을 갖는 화소부의 경계 부분을 넘어 잉크가 이동하기 어려우므로, 잉크의 혼색 등의 문제가 없는 컬러 필터를 제공할 수 있다. 또 그 후, 화소부의 경계 부분의 습윤성 가변층을 액체와의 접촉각이 작은 친잉크성 영역으로 함으로써, 전체에 보호층을 피복할 때에 문제가 되지 않아, 품질이 높은 컬러 필터를 얻을 수 있기 때문이다.

이 때, 청구항 6에 기재하는 바와 같이, 상기 투명 기판 상의 습윤성이 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각으로서 10도 미만인 것이 바람직하다. 투명 기판 상의 화소부 형성부에 잉크젯 방식으로 잉크를 부착시킬 때에, 잉크가 화소부 형성부 내에 균일하게 퍼지고, 색 얼룩 등의 문제가 생길 가능성을 억제할 수 있기 때문이다.

본 발명에 있어서는, 청구항 7에 기재하는 바와 같이, 상기 습윤성 가변층이 최소한 광촉매와 바인더로 이루어지는 광촉매 함유층이며, 또한 에너지의 조사에 의해 액체와의 접촉각이 저하되도록 습윤성이 변화되는 층인 것이 바람직하다.

상기와 같이, 에너지 조사에 의해 액체와의 접촉각이 저하되도록 습윤성이 변화되는 광촉매 함유층이 형성되면, 에너지의 패턴 조사 등을 행함으로써 용이하게 상기 층의 습윤성을 변화시켜, 액체와의 접촉각이 작은 친잉크성 영역을 형성할 수 있고, 예를 들면 화소부가 형성되는 부분만 용이하게 친잉크성 영역으로 하는 것이 가능해진다. 따라서, 화소부 사이에 차광부가 형성되어 있지 않은 경우라도, 화소부를 용이하게 형성할 수 있고, 화소부가 없는 컬러 필터를 용이하게 제조할 수 있다.

상기 청구항 7에 기재된 컬러 필터에 있어서는, 청구항 8에 기재되어 있는 바와 같이, 상기 광촉매 함유층이 불소를 함유하고, 상기 광촉매 함유층에 대하여 에너지를 조사했을 때에, 상기 광촉매의 작용에 의해 상기 광촉매 함유층 표면의 불소 함유량이 에너지 조사 전과 비교하여 저하되도록 상기 광촉매 함유층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 본 발명의 컬러 필터는 투명 기판 상에 형성된 광촉매 함유층 상의 에너지 조사 부분의 불소 함유량이 저하되도록 구성되어 있기 때문에, 에너지를 패턴 조사함으로써, 불소 함유량이 저하된 부분으로 이루어지는 패턴을 형성할 수 있다. 불소 함유량이 저하되면 그 부분은 다른 부분과 비교하여 친잉크성이 높은 영역으로 되기 때문에, 화소부 등이 형성되는 부분만 용이하게 친잉크성 영역으 로 하는 것이 가능해지고, 용이하게 컬러 필터를 제조할 수 있다.

또한, 청구항 8에 기재하는 컬러 필터에 있어서는, 청구항 9에 기재하는 바와 같이, 상기 광촉매 함유층 상으로의 에너지 조사를 행하고, 불소 함유량을 저하시킨 부위에 있어서의 불소 함유량이 에너지 조사되지 않은 부분의 불소 함유량을 100으로 한 경우에 10 이하인 것이 바람직하다.

상기와 같이, 상기 광촉매 함유층 상으로의 에너지 조사에 의해 형성된 불소 함유량이 낮은 부위에 있어서의 불소 함유량이 에너지가 조사되지 않은 부분의 불소 함유량을 100으로 한 경우, 중량 기준으로 10 이하이면, 에너지 조사 부분과 미조사 부분의 친잉크성에 큰 차이를 발생시킬 수 있다. 따라서, 상기와 같은 패턴이 형성된 광촉매 함유층에 화소부 등을 형성함으로써, 불소 함유량이 저하된 친잉크성 영역에만 정확하게 화소부 등을 형성하는 것이 가능해지고, 정밀도가 양호한 컬러 필터를 제조할 수 있다.

상기 광촉매 함유층에 함유되는 광촉매로서는 청구항 10에 기재하는 바와 같이, 산화티탄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO₂), 티탄산스트론튬(SrTiO₂), 산화텅스텐(WO₃), 산화비스무트(Bi₂O₃), 및 산화철(Fe₂O₃)로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 물질인 것이 바람직하다. 그 중에서도 청구항 11에 기재하는 바와 같이 산화티탄(TiO₂)인 것이 바람직하다. 이는 산화티탄의 밴드갭 에너지가 높기 때문에 광촉매로서 유효하며, 또한 화학적으로도 안정하며 독성도 없고, 구입도 용이하기 때문이다.

상기 청구항 11에 기재된 광촉매가 산화티탄인 컬러 필터의 경우는, 청구항 12에 기재하는 바와 같이, 상기 광촉매 함유층 표면의 불소의 함유량을 X선 광전자 분광법으로 분석하여 정량화하면, 티탄 원소를 100으로 한 경우에, 불소 원소가 500 이상으로 되는 비율로 불소 원소가 광촉매 함유층 표면에 함유되어 있는 광촉매 함유층을 갖는 것이 바람직하다.

상기 정도 양의 불소(F) 원소가 함유되어 있으면, 에너지 미조사 부분의 잉크 반발성이 충분하며, 에너지를 조사하여 불소(F) 원소 함유량이 저하된 부분의 패턴을 형성하고, 여기에 화소부 등을 형성하는 경우에 화소부가 형성되는 부분 이외의 부분에 잉크 등이 새어나오지 않아, 보다 정확하게 컬러 필터를 제조할 수 있기 때문이다.

한편, 청구항 7 내지 청구항 12중 어느 한 항에 기재된 컬러 필터에 있어서, 광촉매 함유층을 구성하는 다른 성분인 바인더는 청구항 13에 기재하는 바와 같이, 플루오르알킬기를 갖는 유기 폴리실록산인 것이 바람직하다.

본 발명의 컬러 필터에 있어서, 광촉매 함유층 중에 불소 원소를 함유시키는 방법에는 여러 가지 방법을 들 수 있으나, 바인더로서 플루오르알킬기를 갖는 유기 폴리실록산으로 함으로써, 용이하게 광촉매 함유층 중에 불소 원소를 함유시킬 수 있고, 또한 에너지의 조사에 의해, 그 함유량을 용이하게 저하시킬 수 있기 때문이다.

또, 마찬가지로 청구항 7 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 컬러 필터에 있어서, 광촉매 함유층을 구성하는 다른 부분인 바인더는 청구한 14에 기재하는 바와 같이, Y_nSiX_(4-n)(여기서, Y는 알킬기, 플루오르알킬기, 비닐기, 아미노기, 페닐기 또는 에폭시기이고, X는 알콕실기 또는 할로겐이고, n은 0∼3까지의 정수임)로 표시되는 규소화합물의 1종 또는 2종 이상의 가수분해 축합물 또는 공가수분해 축합물인 유기 폴리실록산인 것이 바람직하다.

상기 청구항 14에 기재된 컬러 필터에 있어서는, 청구항 15에 기재되는 바와 같이, 상기 유기 폴리실록산을 구성하는 상기 규소화합물 중, 플루오르알킬기를 포함하는 규소화합물이 0.01몰% 이상 함유되어 있는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 플루오르알킬기를 포함하는 규소화합물이 0.01몰% 이상 함유되어 있으면, 광촉매 함유층 표면에 충분히 불소 원소가 함유되게 되고, 에너지가 조사되고 불소 원소의 함유량이 저하된 광촉매 함유층 상의 친잉크성 영역과, 에너지가 미조사된 광촉매 함유층 표면에 있어서의 잉크 반발성 영역의 습윤성의 차이를 크게 할 수 있기 때문에, 친잉크성 영역에 화소부 등을 형성할 때에, 잉크 등이 잉크 반발성 영역에 새어 나오지 않아 정확하게 부착시킬 수 있고, 품질이 양호한 컬러 필터를 제조할 수 있기 때문이다.

본 발명에 있어서는 상기 광촉매 함유층 상에 있어서의 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각이 에너지가 조사되지 않은 부분에 있어서 10도 이상이며, 에너지가 조사된 부분에 있어서 10도 미만인 것이 바람직하다(청구항 16 및 청구항 24). 에너지가 조사되지 않은 부분은 잉크 반발성이 요구되는 부분이므로, 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각이 10도 미만인 경우는 잉크 반발성이 충분하지 않아, 잉 크 등이 잔존할 가능성이 생기기 때문에 바람직하지 않다. 또, 에너지가 조사된 부분의 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각이 10도 이상인 경우는, 이 부분에서의 잉크 등의 확산이 뒤떨어질 가능성이 있고, 화소부에서의 탈색 등이 생길 가능성이 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 잉크젯 방식에 의해 착색된 화소부가 UV 경화성 잉크를 사용한 잉크젯 방식에 의해 착색된 화소부인 것이 바람직하다(청구항 17 및 청구항 25). UV 경화성 잉크를 사용함으로써, 잉크젯 방식에 의해 착색하여 화소부를 형성한 후, UV를 조사함으로써, 신속하게 잉크를 경화시킬 수 있고, 곧바로 다음 공정으로 보낼 수 있어, 효율면에서 바람직하기 때문이다.

전술한 바와 같은 컬러 필터와 이에 대향하고 또한 차광부가 형성된 기판을 가지고, 양 기판 사이에 액정화합물을 봉입함으로써 얻어지는 액정 패널은 전술한 바와 같은 컬러 필터의 이점, 즉 화소부의 탈색이나 색 얼룩이 없고 또한 비용면에서 유리하다고 하는 이점을 갖는 것이다(청구항 26).

또한 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 청구항 18에 기재하는 바와 같이,

(1) 투명 기판 상에 에너지 조사에 의해 조사 부분의 습윤성이 액체와의 접촉각이 저하되는 방향으로 변화되는 광촉매 함유층을 형성하는 단계, (2) 상기 투명 기판 상에 형성된 광촉매 함유층 상의 화소부를 형성하는 부위인 화소부 형성부에, 에너지를 패턴 조사하여 화소부용 노광부를 형성하는 단계, 및 (3) 상기 화소부용 노광부에 잉크젯 방식으로 착색하여, 화소부를 형성하는 단계를 포함하는 것 을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법을 제공한다.

상기와 같이, 본 발명의 컬러 필터의 제조 방법에 있어서는, 투명 기판 상에 광촉매 함유층을 형성하고, 상기 광촉매 함유층에 에너지를 조사함으로써, 에너지 조사 부분의 액체와의 접촉각을 저하시킨 화소부용 노광부를 형성할 수 있다. 상기 화소부용 노광부에 잉크젯 방식으로 착색함으로써 용이하게 화소부를 형성할 수 있다. 따라서, 차광부가 형성되어 있지 않은 투명 기판 상이더라도, 잉크젯 방식으로 저렴한 비용으로 화소부를 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은 청구항 19에 기재하는 바와 같이, 상기 화소부용 노광부를 형성한 후, 그곳에 잉크젯 방식으로 착색하여 화소부를 형성하는 단계가, (a) 상기 광촉매 함유층 상의 화소부를 형성하는 부위인 화소부 형성부의 일부에 에너지를 패턴 조사하여 제1 화소부용 노광부를 형성하는 단계, (b) 상기 제1 화소부용 노광부에 잉크젯 방식으로 착색하여, 제1 화소부를 형성하는 단계, (c) 상기 광촉매 함유층 상의 나머지 화소부를 형성하는 부위인 화소부 형성부에 노광하여 제2 화소부용 노광부를 형성하는 단계, 및 (d) 상기 제2 화소부용 노광부에 잉크젯 방식으로 착색하여, 제2 화소부를 형성하는 단계를 포함하는 공정이어도 된다.

투명 기판 상에 차광부가 형성되어 있지 않은 상태에서 화소부를 형성하는 경우는, 차광부를 화소부에 착색할 때의 칸막이로서 사용할 수 없다. 따라서, 에너지 조사에 의해 친잉크성 영역으로 한 화소부용 노광부를 잉크젯 방식으로 착색하여 화소부를 형성하는 경우, 상기 화소부용 노광부 사이의 간격이 좁은 경우, 즉 노광되어 있지 않은 잉크 반발성 영역의 폭이 좁은 경우는 화소부 형성 시에 상기 잉크 반발성 영역을 넘어 이웃하는 화소부의 잉크가 혼합될 가능성이 생긴다. 따라서, 화소부 형성 시에, 화소부 상호가 가능한 분리된 상태에서 형성되는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 먼저 제1 화소부를 형성한 후, 제2 화소부를 형성하는 방법을 취하면, 예를 들면, 제1 화소부를 형성할 때에, 화소부를 하나 건너 형성하도록 에너지를 패턴 조사하는 것이 가능하며, 1회째의 화소부의 형성 시에 인접하는 화소부 상호를 분리된 상태로 하는 것이 가능해진다. 상기와 같이, 착색할 영역 사이에 비교적 넓은 잉크 반발성 영역을 갖는 상태에서 제1 화소용 노광부를 형성하여, 여기에 잉크젯 방식으로 착색함으로써, 인접하는 화소부의 잉크가 혼합된다는 문제가 생길 가능성이 없어진다. 상기와 같이 하여 형성한 제1 화소부 사이에 다시 노광하여, 제2 화소부용 노광부를 형성하고, 여기에 잉크젯 방식으로 착색함으로써, 잉크가 혼합되는 등의 문제가 없는 컬러 필터를 형성할 수 있다. 또, 차광부가 형성되어 있지 않은 컬러 필터에 있어서는, 화소부 사이에 간극이 없는 것이 요구되는 경우가 있다. 상기와 같은 경우는 필연적으로 전술한 화소부의 형성을 2회로 나누어 행하는 방법을 이용할 필요가 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 청구항 20에 기재하는 바와 같이, 상기 화소부용 노광부를 형성하기 전에, 잉크 반발성 凸부를 형성하기 위한 凸부용 노광부를 형성하고, 상기 凸부용 노광부에 수지 조성물을 사용하여 잉크 반발성 凸부를 형성하도록 해도 된다. 상기와 같이, 잉크 반발성 凸부를 형성함으로써, 예를 들면 상기 잉크 반발성 凸부를 화소부가 형성되는 영역의 주위에 형성한 경우는, 컬러 필터의 주위 부분에서 잉크가 흘러나와 버려 정확하게 화소부를 형성할 수 없다는 문제를 방지하는 것이 가능해진다. 본 발명에 있어서는, 특히 청구항 21에 기재하는 바와 같이 상기 잉크 반발성 凸부를 상기 화소부의 사이에 형성하는 것이 바림직하다. 상기와 같이 함으로써, 전술한 문제점, 즉 이웃하는 화소부의 잉크가 혼합되어 버린다는 문제점이 생기기 어려워지기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서는, 청구항 22에 기재하는 바와 같이, (1) 투명 기판 상에 에너지 조사에 의해 조사 부분의 습윤성이 액체와의 접촉각이 저하되는 방향으로 변화되는 광촉매 함유층을, 화소부가 형성되는 부위인 화소부 형성부의 경계 부분에 형성하는 단계, 및 (2) 상기 투명 기판 상의 화소부 형성부에 화소부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법을 제공한다.

상기 방법에 의하면, 먼저 광촉매 함유층을 투명 기판 상의 화소부 형성부의 경계 부분에 형성한다. 상기 광촉매 함유층에 에너지의 조사 전의 상태에서 투명 기판 표면보다 액체와의 접촉각이 높은 재료를 사용한 경우는, 상기 광촉매 함유층이 형성된 경계 부분보다 그 사이의 화소부 형성부가 액체와의 접촉각이 작은 친잉크성 영역으로 되고, 화소부 형성부와의 경계 부분은 잉크 반발성 영역으로 된다. 따라서, 그 다음의 공정인 잉크젯 방식으로 잉크를 친잉크성 영역인 화소부 형성부에 부착시킬 때, 부착한 잉크가 잉크 반발성 영역인 경계 부분을 넘어서 이동하는 일은 없다. 따라서, 컬러 필터의 제조 시에, 잉크의 혼색이라는 문제가 생기기 어렵다.

또한, 상기의 경우, 청구항 23에 기재하는 바와 같이, 상기 투명 기판 상의 습윤성이 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각으로서 10도 미만인 것이 바람직하 다. 상기와 같이, 투명 기판 상의 습윤성을 친잉크성으로 함으로써, 투명 기판 상에 잉크젯 방식으로 잉크를 부착시켰을 때에, 잉크가 균일하게 또한 구석구석까지 퍼지기 때문에, 색 얼룩이나 탈색 등이 생기지 않아 고품질의 컬러 필터를 제공할 수 있기 때문이다.

다음에, 본 발명의 컬러 필터에 대해 설명한 다음, 컬러 필터의 제조 방법에 대해 설명한다.

A. 컬러 필터

먼저, 본 발명의 컬러 필터에 대해 상세하게 설명한다. 본 발명의 컬러 필터는 투명 기판과 상기 투명 기판 상에 잉크젯 방식에 의해 복수 색을 소정 패턴으로 형성한 화소부와 상기 화소부를 형성하기 위해 형성된, 습윤성을 변화시킬 수 있는 습윤성 가변층을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같이 화소부를 형성하기 위해 형성된 습윤성 가변층을 구비하는 점에 특징을 갖는 것이다. 따라서, 습윤성 가변층의 습윤성을 변화시킴으로써 화소부를 용이하게 형성할 수 있기 때문에, 고품질의 컬러 필터를 저렴한 비용으로 얻을 수 있다. 여기서, 화소부를 형성하기 위해서라는 것은 화소부를 투명 기판 상에서 위치 결정한다는 의미를 포함하는 것이다.

다음에 상기와 같은 습윤성 가변층을 갖는 본 발명의 컬러 필터에 대해, 실시양태를 이용하여 상세하게 설명한다.

1. 제1 실시양태

본 발명의 제1 실시양태는 상기 투명 기판 상에 상기 습윤성 가변층이 형성 되어 있고, 상기 습윤성 가변층 상의 소정의 부위에 상기 화소부가 형성되어 있는 컬러 필터이며, 습윤성 가변층에 의해 화소부가 위치 결정되어 형성된 컬러 필터의 일례이다.

상기와 같이, 본 실시양태에 있어서는, 차광부가 형성되어 있지 않은 컬러 필터에 있어서, 화소부가 습윤성을 변화시킬 수 있는 습윤성 가변층 상에 형성되어 있다. 따라서, 미리 화소부를 형성할 부분의 습윤성을 액체와의 접촉각이 작은 친잉크성 영역으로 하고, 다른 부분을 액체와의 접촉각이 큰 잉크 반발성 영역으로 할 수 있다. 상기 화소부를 형성하는 화소부 형성부에 잉크젯 방식으로 착색함으로써, 액체와의 접촉각이 작은 친잉크성 영역에만 잉크가 부착되기 때문에, 차광부가 형성되어 있지 않은 투명 기판 상이더라도, 화소부 전체에 잉크가 균일하게 퍼지고, 색 얼룩 등이 생기지 않아, 화소부에 있어서 잉크가 없는 영역이나 다른 잉크 반발성 영역에 잉크가 부착되지 않는다

상기와 같은 제1 실시양태의 컬러 필터의 일례를 도면을 이용하여 설명한다.

도 1은 본 실시양태의 컬러 필터의 일례를 나타낸 것이며, 상기 컬러 필터(1)는 투명 기판(2) 상에 형성된 습윤성 가변층(3), 또한 상기 습윤성 가변층(3) 상에 형성된 적(R), 녹(G), 및 청(B)의 3색의 화소부(4)로 이루어지는 것이다. 본 실시양태의 컬러 필터에 있어서는, 필요에 따라 상기 화소부(4) 상에 보호층을 형성해도 된다.

본 실시양태의 컬러 필터에 있어서는, 상기 화소부(4) 사이의 거리가 작은 것이 바람직하다. 이는 본 발명의 컬러 필터가 블랙 매트릭스(차광부)가 형성되어 있지 않은 타입의 것이기 때문에, 실제로 액정 필터로서 사용하기 위해서는 백 라이트측의 기판에 형성된 블랙 매트릭스와 병용할 필요가 있다. 이 때, 화소부 사이의 거리가 큰 경우는, 블랙 매트릭스가 형성된 백 라이트측의 기판과의 위치 정밀도를 높게 유지하지 않으면, 백 라이트가 화소부 사이를 투과하고, 이른바 탈색이 생길 가능성이 있어 바람직하지 않기 때문이다.

또, 상기와 같이 화소부 사이의 거리를 작게 함으로써, 화소부로 이루어지는 착색층의 평활성을 얻을 수 있다는 이점도 있다. 본 실시양태에 있어서는, 구체적으로는 화소부 사이의 거리가 2㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 1㎛ 이하로 하는 것이며, 필요하다면 화소부 사이에 간극이 없는 것이어도 된다.

도 2는 본 실시양태의 컬러 필터의 다른 예를 나타낸 것이며, 도 1에 나타낸 예와 마찬가지로, 투명 기판(2) 상에 형성된 습윤성 가변층(3), 또한 상기 습윤성 가변층 상에 형성된 화소부(4)로 이루어지고, 상기 화소부(4)의 사이에는 잉크 반발성 凸부(5)가 형성되어 있다. 상기와 같이, 상기 예의 컬러 필터(1)에는 잉크 반발성 凸부(5)가 형성되어 있기 때문에, 화소부 형성부에 잉크젯 방식으로 잉크를 부착시킬 때에, 상기 잉크 반발 凸부를 넘어 잉크가 흘러나오는 일이 없기 때문에, 다른 색의 잉크와 혼색되지 않는 화소부를 갖는 컬러 필터로 할 수 있다.

다음에, 본 실시양태의 컬러 필터를 구성하는 각 부분에 대해 각각 설명한다.

(습윤성 가변층)

상기 습윤성 가변층(3)은 그 표면의 습윤성을 외부로부터의 자극, 예를 들면 물리적 자극, 화학적 자극 등에 의해 변화시킬 수 있는 층이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 산 또는 알킬리 등에 의해 표면 조도가 변화하고, 습윤성이 변화되는 층이어도 되고, 또 자외선이나 가시광선 등에 의해 습윤성 가변층 내의 물질이 변화하여 습윤성이 변화되는 층이어도 된다.

또 습윤성의 변화에 관해서는 자극이 가해지기 전이 액체와의 접촉각이 크게, 자극이 가해진 후에 액체와의 접촉각이 작게 변화되는 습윤성 가변층이어도 되고, 또 역으로 자극이 가해지기 전이 액체와의 접촉각이 작게, 자극이 가해진 후에 액체와의 접촉각이 크게 변화되는 습윤성 가변층이어도 된다.

(광촉매 함유층)

본 발명에 있어서는, 상기 습윤성 가변층이 에너지의 조사에 의해 액체와의 접촉각이 저하되도록 습윤성이 변화되는 광촉매 함유층인 것이 바람직하다. 상기와 같이, 노광(본 발명에 있어서는, 광이 조사된 것뿐만 아니라, 에너지가 조사된 것도 의미하는 것으로 함)에 의해 액체와의 접촉각이 저하되도록 습윤성이 변화되는 광촉매 함유층을 형성함으로써, 에너지의 패턴 조사 등을 행함으로써 용이하게 습윤성을 변화시켜, 액체와의 접촉각이 작은 친잉크성 영역의 패턴을 형성할 수 있고, 예를 들면 화소부가 형성되는 부분만 용이하게 친잉크성 영역으로 하는 것이 가능해진다. 따라서, 효율적으로 컬러 필터를 제조할 수 있고, 비용면에서 유리해지기 때문이다. 그리고, 상기 경우의 에너지로서는 통상 자외광을 포함하는 광이 이용된다.

여기서, 친잉크성 영역이라는 것은 액체와의 접촉각이 작은 영역이며, 잉크 젯용 잉크 등에 대한 습윤성이 양호한 영역을 말한다. 또, 잉크 반발성 영역이라는 것은 액체와의 접촉각이 큰 영역이며, 잉크젯용 잉크 등에 대한 습윤성이 불량한 영역을 말하는 것으로 한다.

상기 광촉매 함유층은 노광하지 않은 부분에 있어서는, 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각이 10도 이상, 바람직하게는 표면 장력 30mN/m의 액체와의 접촉각이 10도 이상, 특히 표면 장력 20mN/m의 액체와의 접촉각이 10도 이상인 것이 바람직하다. 이는 노광하지 않은 부분은 본 발명에 있어서는 잉크 반발성이 요구되는 부분이므로, 액체와의 접촉각이 작은 경우는 잉크 반발성이 충분하지 않아 잉크가 잔존할 가능성이 생기기 때문에 바람직하지 않기 때문이다.

또, 상기 광촉매 함유층은 노광하면 액체와의 접촉각이 저하되어, 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각이 10도 미만, 바람직하게는 표면 장력 50mN/m의 액체와의 접촉각이 10도 이하, 특히 표면 장력 60mN/m의 액체와의 접촉각이 10도 이하로 되는 층인 것이 바람직하다. 노광한 부분의 액체와의 접촉각이 10도 이하로 되는 층인 것이 바람직하다. 노광한 부분의 액체와의 접촉각이 크면, 이 부분에서의 잉크의 퍼짐이 뒤떨어질 가능성이 있고, 화소부에서의 탈색 등이 생길 가능성이 있기 때문이다.

그리고, 여기서 말하는 액체와의 접촉각은 다양한 표면 장력을 갖는 액체와의 접촉각을 접촉각 측정기(교와 가이멘 가가쿠(協和界面科學)(주) 제조의 CA-Z형)를 사용하여 측정(마이크로실린지로부터 액체 방울을 적하한지 30초 후)하고, 그 결과로부터 또는 그 결과를 그래프로 하여 얻은 것이다. 또, 상기 측정 시에, 다 양한 표면 장력을 갖는 액체로서는, 준세이 가가쿠(純正化學) 주식회사 제조의 습윤 지수 표준액을 사용하였다.

본 발명의 광촉매 함유층은 최소한 광촉매와 바인더로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 상기와 같은 층으로 함으로써, 광 조사에 의해 광촉매의 작용으로 임계 표면 장력을 높게 하는 것이 가능해지고, 액체와의 접촉각을 작게 할 수 있다.

상기와 같은 광촉매 함유층에 있어서의, 후술하는 산화티탄으로 대표되는 광촉매의 작용 기구는 반드시 명확한 것은 아니지만, 광의 조사에 의해 생성된 캐리어가 근방의 화합물과의 직접 반응, 또는 산소, 물의 존재 하에서 생긴 활성탄소류에 의해, 유기물의 화학 구조에 변화를 가져오는 것이라고 여겨지고 있다.

상기와 같은 광촉매의 작용을 이용하여, 유성 오염을 광 조사에 의해 분해하고 친수화하여 물에 의해 세정 가능한 것으로 하거나, 유리 등의 표면에 친수성 막을 형성하여 흐림 방지성(防曇性)을 부여하거나, 또는 타일 등의 표면에 광촉매의 함유층을 형성하여 공기 중의 부유균의 수를 감소시키는 이른바 항균 타일 등이 제안되고 있다.

본 발명에 있어서 습윤성 가변층으로서 광촉매 함유층을 이용한 경우, 광촉매에 의해 바인더의 일부인 유기기나 첨가제의 산화, 분해 등의 작용을 이용하여 노광부의 습윤성을 변화시켜 친잉크성으로 하고, 비노광부와의 습윤성에 큰 차이를 발생시킬 수 있다. 따라서, 잉크젯 방식의 잉크와의 수용성(친잉크성) 및 반발성(잉크 반발성)을 높임으로써, 품질이 양호하며 또한 비용면에서도 유리한 컬러 필터를 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 있어서 상기와 같은 광촉매 함유층을 이용한 경우, 상기 광촉매 함유층이 최소한 광촉매와 불소를 함유하고, 또한 상기 광촉매 함유층 표면의 불소 함유량이 광촉매 함유층에 대하여 에너지를 조사했을 때에, 상기 광촉매의 작용에 의해 에너지 조사 전과 비교하여 저하되도록 상기 광촉매 함유층이 형성되어 있어도 된다.

상기와 같은 특징을 갖는 컬러 필터에 있어서는, 에너지를 패턴 조사함으로써, 용이하게 불소의 함유량이 적은 부분으로 이루어지는 패턴을 형성할 수 있다. 여기서, 불소는 매우 낮은 표면 에너지를 갖는 것이며, 그러므로 불소를 많이 함유하는 물질의 표면은 임계 표면 장력이 더욱 작아진다. 따라서, 불소의 함유량이 많은 부분의 표면의 임계 표면 장력과 비교하여 불소의 함유량이 적은 부분에 임계 표면 장력은 커진다. 이는 즉, 불소 함유량이 적은 부분은 불소 함유량이 많은 부분과 비교하여 친잉크성 영역으로 되어 있는 것을 의미한다. 따라서, 주위의 표면과 비교하여 불소 함유량이 적은 부분으로 이루어지는 패턴을 형성하는 것은 잉크 반발성 영역 내에 친잉크성 영역의 패턴을 형성하게 된다.

따라서, 상기와 같은 광촉매 함유층을 이용한 경우는 에너지를 패턴 조사함으로써, 잉크 반발성 영역 내에 친잉크성 영역의 패턴을 용이하게 형성할 수 있기 때문에, 상기 친잉크성 영역에만 화소부 등을 형성하는 것이 용이하게 가능해지고, 품질이 양호한 컬러 필터로 할 수 있다.

전술한 바와 같은, 불소를 함유하는 광촉매 함유층 중에 함유되는 불소의 함유량은 에너지가 조사되어 형성된 불소 함유량이 낮은 친잉크성 영역에 있어서의 불소 함유량이 에너지가 조사되지 않은 부분의 불소 함유량을 100으로 한 경우에 10 이하, 바람직하게는 5 이하, 특히 바람직하게는 1이하인 것이 바람직하다.

상기와 같은 범위 내로 함으로써, 에너지 조사 부분과 미조사 부분의 친잉크성에 큰 차이를 발생시킬 수 있다. 따라서, 상기와 같은 광촉매 함유층에 화소부 등을 형성함으로써, 불소 함유량이 저하된 친잉크성 영역에만 정확하게 화소부 등을 형성하는 것이 가능해지고, 양호한 정밀도로 컬러 필터를 얻을 수 있기 때문이다. 그리고, 상기 저하율은 중량을 기준으로 한 것이다.

상기와 같은 광촉매 함유층 중의 불소 함유량의 측정은 일반적으로 행해지고 있는 각종 방법을 이용하는 것이 가능하며, 예를 들면 X선 광전자 분광법(X-ray Photoelectron Spectroscopy, ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)라고도 불림), 형광 X선 분석법, 질량 분석법 등의 정량적으로 표면의 불소의 양을 측정할 수 있는 방법이면 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 사용하는 광촉매로서는, 광 반도체로서 알려진 예를 들면 산화티탄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO₂), 티탄산스트론튬(SrTiO₃), 산화텅스텐 (WO₃), 산화비스무트(BiO₃), 및 산화철(Fe₂O₃)을 들 수 있고, 이들로부터 선택하여 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 특히 산화티탄이 밴드갭 에너지가 높아, 화학적으로 안정하며 독성도 없고, 구입도 용이하므로 바람직하게 사용된다. 산화티탄에는 아나타아제형과 루틸형이 있고 본 발명에서는 모두 사용할 수 있으나, 아나타아제형의 산화티탄이 바람직하다. 아나타아제형 산화티탄은 여기(勵起) 파장이 380nm 이하에 있다.

상기와 같은 아나타아제형 산화티탄으로서는, 예를 들면 염산 해교형의 아나타아제형 티아니아졸(이시하라 산교(石原産業)(주) 제조의 STS-02(평균 입경 7nm), 이시하라 산교(石原産業)(주) 제조의 ST-K01), 초산 해교형의 아나타아제형 티타니아졸(닛산 가가쿠(日産化學) (주) 제조의 TA-15(평균 입경 12nm)) 등을 들 수 있다.

광촉매의 입경은 작을수록 광촉매 반응이 효과적으로 일어나기 때문에 바람직하고, 평균 입경이거나 50nm 이하가 바람직하고, 20nm 이하의 광촉매를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또, 광촉매의 입경이 작을수록, 형성된 광촉매 함유층의 표면 거칠기가 작아지기 때문에 바람직하고, 광촉매의 입경이 100nm를 넘으면 광촉매 함유층의 중심선 평균 표면 거칠기가 거칠어져, 광촉매 함유층의 비노광부의 잉크 반발성이 저하되고, 또 노광부의 친잉크성의 발현이 불충분해지기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명의 컬러 필터는 전술한 바와 같이 광촉매 함유층 표면에 불소를 함유시키고, 상기 광촉매 함유층 표면에 에너지를 패턴 조사함으로써 광촉매 함유층 표면의 불소 함유량을 저하시키고, 이로써 잉크 반발성 영역 중에 친잉크성 영역의 패턴을 형성하고, 여기에 화소부 등을 형성하여 얻어지는 컬러 필터여도 된다. 상기의 경우라도, 광촉매로서 전술한 바와 같은 이산화티탄을 사용하는 것이 바람직하지만, 상기와 같이 이산화티탄을 사용한 경우의, 광촉매 함유층 중에 함유되는 불소의 함유량으로서는 X선 광전자 분광법으로 분석하여 정량화하면, 티탄(Ti) 원소를 100으로 한 경우에, 불소(F) 원소가 500 이상, 바람직하게는 800 이상, 특히 바람직하게는 1200 이상으로 되는 비율로 불소(F) 원소가 광촉매 함유층 표면에 함유되어 있는 것이 바람직하다.

불소(F)가 광촉매 함유층에 상기 정도 함유됨으로써, 광촉매 함유층 상에 있어서의 임계 표면 장력을 충분히 낮게 하는 것이 가능해지므로 표면에 있어서의 잉크 반발성을 확보할 수 있고, 이로써 에너지를 패턴 조사하여 불소 함유량을 감소시킨 패턴 부분에 있어서의 표면의 친잉크성 영역과의 습윤성의 차이를 크게 할 수 있고, 최종적으로 얻어지는 컬러 필터의 품질을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기와 같은 컬러 필터에 있어서는, 에너지를 패턴 조사하여 형성되는 친잉크성 영역에 있어서의 불소 함유량이 티탄(Ti) 원소를 100으로 한 경우에 불소(F) 원소가 50 이하, 바람직하게는 20 이하, 특히 바람직하게는 10 이하로 되는 비율로 함유되어 있는 것이 바람직하다.

광촉매 함유층 중의 불소의 함유율을 상기 정도 저감할 수 있으면, 화소부 등을 형성하기 위해서는 충분한 친잉크성 영역을 얻을 수 있고, 상기 에너지가 미조사인 부분의 잉크 반발성과의 습윤성의 차이에 의해, 화소부 등을 양호한 정밀도로 형성하는 것이 가능해지고, 품질이 양호한 컬러 필터를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 광촉매 함유층에 사용하는 바인더는 주골격이 상기의 광촉매의 광 여기에 의해 분해되지 않는 높은 결합에너지를 갖는 것이 바람직하고, 예를 들면, (1) 졸겔 반응 등에 의해 클로로 또는 알콕시실란 등을 가수분해, 중축 합하여 큰 강도를 발휘하는 유기 폴리실록산, (2) 발수성(撥水性)이나 발유성(撥油性)이 우수한 반응성 실리콘을 가교한 유기 폴리실록산 등을 들 수 있다.

상기 (1)의 경우, 일반식:

Y_nSiX_(4-n)

(여기서, Y는 알킬기, 플루오르알킬기, 비닐기, 아미노기, 페닐기 또는 에폭시기이고, X는 알콕실기, 아세틸기 또는 할로겐이고, n은 0∼3까지의 정수임)로 표시되는 규소화합물의 1종 또는 2종 이상의 가수분해 축합물 또는 공가수분해 축합물인 유기 폴리실록산인 것이 바람직하다. 그리고, 여기서 Y로 표시되는 기의 탄소수는 1∼20의 범위 내인 것이 바람직하고, 또, X로 표시되는 알콕시기는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기인 것이 바람직하다.

구체적으로는, 메틸트리클로르실란, 메틸트리브롬실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리이소프로폭시실란, 메틸트리t-부톡시실란; 에틸트리클로르실란, 에틸트리브롬실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 에틸트리이소프로폭시실란, 에틸트리t-부톡시실란; n-프로필트리클로르실란, n-프로필트리브롬실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, n-프로필트리이소프로폭시실란, n-프로필트리t-부톡시실란; n-헥실트리클로르실란, n-헥실트리브롬실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헥실트리에톡시실란, n-헥실트리이소프로폭시실란, n-헥실트리t-부톡시실란; n-데실트리클로르실란, n-데실트리브롬실란, n-데실트리메톡시실란, n-데실트리에톡시실란, n-데실트리이소프로폭시실란, n-데실트리t-부 톡시실란; n-옥타데실트리클로르실란, n-옥타데실트리브롬실란, n-옥타데실트리메톡시실란, n-옥타데실트리에톡시실란, n-옥타데실트리이소프로폭시실란, n-옥타데실트리t-부톡시실란; 페닐트리클로르실란, 페닐트리브롬실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리이소프로폭시실란, 페닐트리t-부톡시실란; 테트라클로르실란, 테트라브롬실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라부톡시실란, 디메톡시디에톡시실란; 디메틸디클로르실란, 디메틸디브롬실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란; 디페닐디클로르실란, 디페닐디브롬실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란; 페닐메틸디클로르실란, 페닐메틸디브롬실란, 페닐메틸디메톡시실란, 페닐메틸디에톡시실란; 트리클로르히드로실란, 트리브롬히드로실란, 트리메톡시히드로실란, 트리에톡시히드로실란, 트리이소프로폭시히드로실란, 트리t-부톡시히드로실란; 비닐트리클로르실란, 비닐트리브롬실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리이소프로폭시실란, 비닐트리t-부톡시실란; 트리플루오르프로필트리클로르실란, 트리플루오르프로필트리브롬실란, 트리플루오르프로필트리메톡시실란, 트리플루오르프로필트리에톡시실란, 트리플루오르프로필트리이소프로폭시실란, 트리플루오르프로필트리t-부톡시실란;

-글리시독시프로필메틸디메톡시실란,

-글리시독시프로필메틸디에톡시실란,

-글리시독시프로필트리메톡시실란,

-글리시독시프로필트리에톡시실란,

-글리시독시프로필트리이소프록시실란,

-글리시독시프로필트리t-부톡시실란;

-메타아크릴록시프로필메틸디메톡시실란,

-메타아크릴록시프로필메틸디에톡시실란,

-메타아크릴록시프로필트리메톡 시실란,

-메타아크릴록시프로필트리에톡시실란,

-메타아크릴록시프로필트리이소프로폭시실란,

-메타아크릴록시프로필트리t-부톡시실란;

-아미노프로필메틸디메톡시실란,

-아미노프로필메틸디에톡시실란,

-아미노프로필트리메톡시실란,

-아미노프로필트리에톡시실란,

-아미노프로필트리이소프로폭시실란,

-아미노프로필트리t-부톡시실란;

-멜캅토프로필메틸디메톡시실란,

-멜캅토프로필메틸디에톡시실란, -멜캅토프로필트리메톡시실란,

-멜캅토프로필트리에톡시실란,

-멜캅토프로필트리이소프로폭시실란,

-멜캅토프로필트리t-부톡시실란; β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란; 및 이들의 부분 가수분해물; 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

또, 바인더로서, 특히 플루오르알킬기를 함유하는 폴리실록산을 바람직하게 사용할 수 있고, 구체적으로는 하기의 플루오르알킬실란의 1종 또는 2종 이상의 가수분해 축합물, 공가수분해 축합물을 들 수 있고, 일반적으로 불소계 실란 커플링 제로서 알려진 것을 사용할 수 있다.

상기와 같은 플루오르알킬기를 함유하는 폴리실록산을 바인더로서 사용함으로써, 광촉매 함유층의 비노광부의 잉크 반발성이 크게 향상되고, 잉크젯 방식용 잉크의 부착을 방해하는 기능을 발현한다.

또, 상기 (2)의 반응성 실리콘으로서는 다음 화학식 (1)으로 표시되는 골격을 갖는 화합물을 들 수 있다.

[화학식 1]

단, n은 2 이상의 정수이며, R¹, R²는 각각 탄소수 1∼10의 치환 또는 비치환의 알킬, 알케닐, 알릴 또는 시아노알킬기이며, 몰비에서 전체의 40% 이하가 비닐, 페닐, 할로겐화 페닐이다. 또, R¹, R²가 메틸기인 것이 표면 에너지가 가장 작아지므로 바람직하고, 몰비에서 메틸기가 60% 이상인 것이 바람직하다. 또, 사슬 말단 또는 측 사슬에는 분자 사슬 중에 최소한 1개 이상의 수산기 등의 반응성기를 갖는다.

또, 상기의 유기 폴리실록산과 함께, 디메틸폴리실록산과 같은 가교 반응을 하지 않는 안정된 유기 실리콘 화합물을 바인더에 혼합해도 된다.

본 발명의 컬러 필터에 있어서는, 상기와 같이 유기 폴리실록산 등의 각종 바인더를 광촉매 함유층에 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 전술한 바와 같이, 상기와 같은 바인더 및 광촉매를 함유하는 광촉매 함유층에 불소를 함유시켜, 에너지를 패턴 조사함으로써 광촉매 함유층의 불소를 저감시키고, 이로써 잉크 반발성 영역 내에 친잉크성 영역을 형성하도록 해도 된다. 이 때, 광촉매 함유층 중 에 불소를 함유시킬 필요가 있으나, 상기와 같은 바인더를 포함하는 광촉매 함유층에 불소를 함유시키는 방법으로서는, 통상 높은 결합에너지를 갖는 바인더에 대하여, 불소화합물을 비교적 약한 결합에너지로 결합시키는 방법, 비교적 약한 결합에너지로 결합된 불소화합물을 광촉매 함유층에 혼입시키는 방법 등을 들 수 있다. 상기와 같은 방법으로 불소를 도입함으로써, 에너지가 조사된 경우에, 먼저 결합에너지가 비교적 작은 불소 결합 부위가 분해되고, 이로써 불소를 광촉매 함유층 중으로부터 제거할 할 수 있기 때문이다.

상기 제1 방법 즉, 높은 결합에너지를 갖는 바인더에 대하여, 불소화합물을 비교적 약한 결합에너지로 결합시키는 방법으로서는, 상기 유기 폴리실록산에 플루오르알킬기를 치환기로서 도입하는 방법 등을 들 수 있다.

예를 들면, 유기 폴리실록산을 얻는 방법으로서, 상기 (1)로서 기재한 바와 같이, 졸겔 반응 등에 의해 클로로 또는 알콕시실란 등을 가수분해, 중축합하여 큰 강도를 가지는 유기 폴리실록산을 얻을 수 있다.

여기서, 상기 방법에 있어서는 전술한 바와 같이 하기 일반식으로 표시되는 규소화합물의 1종 또는 2종 이상을 가수분해 축합물 또는 공가수분해 축합함으로써 유기 폴리실록산을 얻는 것이다.

Y_nSiX_(4-n)

(여기서, Y는 알킬기, 플루오르알킬기, 비닐기, 아미노기, 페닐기 또는 에폭시기이고, X는 알콕실기, 아세틸기 또는 할로겐이고, n은 0∼3까지의 정수임)

상기 일반식에 있어서, 치환기 Y로서 플루오르알킬기를 갖는 규소화합물을 사용하여 합성함으로써, 플루오르알킬기를 치환기로서 갖는 유기 폴리실록산을 얻을 수 있다. 상기와 같은 플루오르알킬기를 치환기로서 갖는 유기 폴리실록산을 바인더로서 사용한 경우는, 에너지가 조사되었을 때, 광촉매 함유층 중의 광촉매의 작용에 의해, 플루오르알킬기의 탄소 결합의 부분이 분해되므로, 광촉매 함유층 표면에 에너지를 조사한 부분의 불소 함유량을 저감시킬 수 있다.

이 때 사용되는 플루오르알킬기를 갖는 규소화합물로서는 플루오르알킬기를 갖는 것이면, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 최소한 1개의 플루오르알킬기를 가지고, 상기 플루오르알킬기의 탄소수가 4에서 30, 바람직하게는 6에서 20, 특히 바람직하게는 6에서 16인 규소화합물이 바람직하게 사용된다. 상기와 같은 규소화합물의 구체예는 전술한 바와 같지만, 그 중에서도 탄소수가 6에서 8인 플루오르알킬기를 갖는 상기 규소화합물, 즉 플루오르알킬실란이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기와 같은 플루오르알킬기를 갖는 규소화합물을 전술한 플루오르알킬기를 갖지 않는 규소화합물과 혼합하여 사용하고, 이들의 공가수분해 축합물을 상기 유기 폴리실록산으로서 사용해도 되고, 상기와 같은 플루오르알킬기를 갖는 규소화합물을 1종 또는 2종 이상을 사용하고, 이들의 가수분해 화합물, 공가수분해 화합물을 상기 유기 폴리실록산으로서 사용해도 된다.

상기와 같이 하여 얻어지는 플루오르알킬기를 갖는 유기 폴리실록산에 있어서는, 상기 유기 폴리실록산을 구성하는 규소화합물 중, 상기 플루오르알킬기를 갖는 규소화합물이 0.01몰% 이상, 바람직하게는 0.1몰% 이상 함유되어 있는 것이 바 람직하다.

플루오르알킬기가 상기 정도 함유됨으로써, 광촉매 함유층 상의 잉크 반발성을 높게 할 수 있고, 에너지를 조사하여 친잉크성 영역으로 한 부분과의 습윤성의 차이를 크게 할 수 있기 때문이다.

또, 상기 (2)에 나타낸 방법에서는, 발수성이나 발유성이 우수한 반응성 실리콘을 가교함으로써 유기 폴리실록산을 얻는 것이지만, 상기의 경우도 마찬가지로, 상기 일반식 중의 R¹, R² 중 어느 하나 또는 양쪽을 플루오르알킬기 등의 불소를 함유하는 치환기로 함으로써, 광촉매 함유층 중에 불소를 함유시키는 것이 가능하며, 또 에너지가 조사된 경우에, 실록산 결합보다 결합에너지가 작은 플루오르알킬기 부분이 분해되기 때문에, 에너지 조사에 의해 광촉매 함유층 표면에 있어서의 불소 함유량을 저하시킬 수 있다.

한편, 후자의 예, 즉 바인더의 결합에너지보다 약한 에너지로 결합한 불소화합물을 도입시키는 방법으로서는, 예를 들면 저분자량의 불소화합물을 도입시키는 경우는, 예를 들면 불소계의 계면 활성제를 혼입하는 방법 등을 들 수 있고, 또 고분자량의 불소화합물을 도입시키는 방법으로서는 바인더 수지 등과의 상용성(相溶性)이 높은 불소 수지를 혼합하는 등의 방법을 들 수 있다.

본 발명에 있어서 광촉매 함유층에는 상기의 광촉매, 바인더 외에, 계면 활성제를 함유시킬 수 있다. 구체적으로는 닛코(日光) 케미컬스(주) 제조의 NIKKOL BL, BC, BO, BB의 각 시리즈 등의 탄화수소계, 듀폰사 제조의 ZONYL FSN, FSO, 이 타가라스(旭硝子)(주) 제조의 사프론 S-141, 145, 다이니폰(大日本) 잉크 화학공업(주) 제조의 메가팩 F-141, 144, 네오스(주) 제조의 푸타젠트 F-200, F251, 다이킨 공업(주) 제조의 유니다인 DS-401, 402, 3M(주) 제조의 플로라드 FC-170, 176 등의 불소계 또는 실리콘계의 비이온 계면 활성제를 들 수 있고, 또 양이온계 계면 활성제, 음이온계 계면 활성제, 양성 계면 활성제를 사용할 수도 있다.

또, 광촉매 함유층에는 상기의 계면 활성제 외에도, 폴리비닐알코올, 불포화 폴리에스테르, 아크릴수지, 폴리에틸렌, 디알릴프탈레이트, 에틸렌프로필렌디엔모노머, 에폭시수지, 페놀수지, 폴리우레탄, 멜라민수지, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 폴리이미드, 스티렌부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리스티렌, 폴리초산비닐, 폴리에스테르, 폴리부타디엔, 폴리벤즈이미다졸, 폴리아크릴로니트릴, 에피클로히드린, 폴리설파이드, 폴리이소프렌 등의 올리고머, 폴리머 등을 함유시킬 수 있다.

광촉매 함유층 중의 광촉매의 함유량은 5∼60중량%, 바람직하게는 20∼40중량%의 범위에서 설정할 수 있다. 또, 광촉매 함유층의 두께는 0.05∼10㎛의 범위 내가 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.1∼0.2㎛이다.

상기 광촉매 함유층은 광촉매와 바인더를 필요에 따라 다른 가열제와 함께 용제 중에 분산시켜 도포액을 조제하고, 이 도포액을 도포함으로써 형성할 수 있다. 사용하는 용제로서는, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올계의 유기 용제가 바람직하다. 도포는 스핀 코트, 스프레이 코트, 딥 코트, 롤 코트, 비드 코트 등의 공지의 도포 방법에 의해 행할 수 있다. 바인더로서 자외선 경화형의 성분을 함유 하고 있는 경우, 자외선을 조사하여 경화 처리를 행함으로써 광촉매 함유층을 형성할 수 있다.

(화소부)

본 발명에 있어서는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 습윤성 가변층(3), 그 중에서도 전술한 광촉매 함유층 상에 화소부(4)가 형성된 점에 특징을 갖는 것이다. 본 발명에서는, 상기 광촉매 함유층에 있어서 노광되고, 액체와의 접촉각이 낮은 친잉크성 영역에, 잉크젯 방식에 의해 복수 색의 잉크에 의해 소정의 패턴으로 화소부가 형성된다. 통상 화소부는 적(R), 녹(G), 및 청(B)의 3색으로 형성된다. 상기 화소부에 있어서의 착색 패턴, 착색 면적은 임의로 설정할 수 있다. 본 발명의 컬러 필터에 있어서는 착색부 사이에 차광부(블랙 매트릭스)가 존재하지 않는다. 따라서, 상기 화소부 사이에는 간극이 존재하는 경우와 화소부가 연속하여 형성되는 경우가 고안되나, 본 실시양태에 있어서는, 어떠한 타입이어도 된다. 또, 도 2에 나타낸 바와 같이 잉크 반발성 凸부가 형성된 것이어도 된다.

상기와 같은 화소부를 형성하는 잉크젯 방식의 잉크로서는 크게 수성, 유성으로 분류되지만, 본 발명에 있어서는 어떠한 잉크라도 사용할 수 있으나, 표면 장력의 관계로부터 물을 베이스로 한 수성의 잉크가 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 수성 잉크에는 용매로서, 물 단독 또는 물 및 수용성 유기 용제의 혼합 용매를 사용할 수 있다. 한편, 유성 잉크에는 헤드의 막힘 등을 방지하기 위해 끓는점이 높은 용매를 베이스로 한 것이 바람직하게 사용된다. 상기와 같은 잉크젯 방식의 잉크에 사용되는 착색제는 공지의 안료, 염료가 널리 사 용된다. 또, 분산성, 고착성 향상을 위해 용매에 가용·불용의 수지류를 함유시킬 수 있다. 그 외, 비이온 계면 활성제, 양이온 계면 활성제, 양성 계면 활성제 등의 계면 활성제; 방부제; 방미제(防黴劑); pH 조절제; 소포제; 자외선 흡수제; 점도 조절제; 표면 장력 조절제 등을 필요에 따라 첨가해도 된다.

또, 통상의 잉크젯용 잉크는 적성 점도가 낮기 때문에 바인더 수지를 많이 함유할 수 없으나, 잉크 중의 착색제 입자를 수지로 싸는 형태로 제조시킴으로써 착색제 자체에 고착성을 갖게 할 수 있다. 상기와 같은 잉크도 본 발명에 있어서는 사용할 수 있다. 또한, 소위 핫 멜트 잉크나 UV 경화성 잉크를 사용할 수도 있다.

본 발명에 있어서는, 그 중에서도 UV 경화성 잉크를 사용하는 것이 바람직하다. UV 경화성 잉크를 사용함으로써, 잉크젯 방식에 의해 착색하여 화소부를 형성한 후, UV를 조사함으로써, 신속하게 잉크를 경화시킬 수 있고, 곧바로 다음의 공정으로 보낼 수 있다. 따라서, 효율적으로 컬러 필터를 제조할 수 있기 때문이다.

상기와 같은 UV 경화성 잉크는 예비중합체, 모노머, 광중합 개시제 및 착색제를 주성분으로 하는 것이다. 예비중합체로서는, 폴리에스테르아크릴레이트, 폴리우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 올리고아크릴레이트, 알키드아크릴레이트, 폴리올아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트 등의 예비중합체 중 어느 것을 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있다.

모노머로서는, 스티렌, 초산비닐 등의 비닐 모노머; n-헥실아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트 등의 단관능 아크릴 모노머; 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 히드록시피페린산에스테르네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 등의 다관능 아크릴 모노머를 사용할 수 있다. 상기 예비중합체 및 모노머는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.

광중합 개시제는 이소부틸벤조인에테르, 이소프로필벤조인에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인메틸에테르, 1-페닐-1,2-프로파디온-2-옥심, 2,2-디메톡시-2-페닐아세트페논, 벤질, 히드록시시클로헥실페닐케톤, 디에톡시아세트페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤조페논, 클로로티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 이소프로필티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 염소 치환 벤조페논, 할로겐 치환 알킬알릴케톤 등으로부터 원하는 경화 특성, 기록(記錄) 특성이 얻어지는 것을 선택하여 사용할 수 있다. 그 외 필요에 따라 지방족 아민, 방향족 아민 등의 광개시 조제; 티옥산손 등의 광 예감제(銳感劑) 등을 첨가해도 된다. 그리고, 착색제에 관해서는, 전술한 바와 같이 공지의 안료·염료가 널리 사용된다.

(투명 기판)

본 발명의 제1 실시양태에 있어서는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 투명 기판(2) 상에 습윤성 가변층(3), 그 중에서도 전술한 광촉매 함유층이 형성된다.

상기 투명 기판으로서는 종래부터 컬러 필터에 사용되고 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 석영 유리, 파이렉스 유리, 합성 석영판 등의 가요성(可撓性)이 없는 투명한 경질재, 또는 투명 수지 필름, 광학용 수지판 등의 가요성을 갖는 투명한 유연재를 사용할 수 있다. 이 중에서 특히 유닝사 제조의 7059 유리는 열팽창률이 작은 소재이며 치수 안정성 및 고온 가열 처리에 있어서의 작업성이 우수하고, 또한 유리 중에 알칼리 성분을 함유하지 않는 무알칼리 유리이기 때문에, 액티브 매트릭스 방식에 의한 컬러 액정 표시 장치용의 컬러 필터에 적합하다. 본 발명에 있어서, 투명 기판은 통상 투명한 것을 사용하지만, 반사성의 기판이나 백색으로 착색한 기판에서도 사용하는 것이 가능하다. 또, 투명 기판은 필요에 따라 알칼리 용출 방지용이나 가스 차단(gas barrier)성 부여 그 외의 목적의 표면 처리를 실시한 것을 사용해도 된다.

(잉크 반발성 凸부)

본 발명의 제1 실시양태에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 화소부(4)의 사이에 잉크 반발성 凸부(5)를 형성해도 된다. 상기와 같은 잉크 반발성 凸부의 조성은 잉크 반발성을 갖는 수지 조성물이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또, 특히 투명할 필요는 없고, 착색된 것이어도 된다. 예를 들면, 블랙 매트릭스(차광부)에 사용되는 수지 재료로서, 흑색의 재료를 혼입하지 않은 재료 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알코올, 젤라틴, 카제인, 셀룰로오스 등의 수성 수지를 1종 또는 2종 이상 혼합한 조성물이나, O/W 에멀젼형의 수지 조성물, 예를 들면, 반응성 실리콘을 에멀젼화한 것을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는 취급성 및 경화가 용이한 점 등의 이유로부터 광 경화성 수지가 바람직하게 사용된다. 또, 상기 잉크 반발성 凸부는 잉크 반발성이 강할수록 바람직하기 때문에, 그 표면을 실리콘화합물이나 함불소화합물 등의 잉크 반발 처리제로 처리 한 것이어도 된다.

상기 제1 실시양태에 있어서의 잉크 반발성 凸부의 높이는 전술한 바와 같이 잉크젯법에 의해 착색할 때에, 잉크의 혼색 방지 등을 위해 형성되는 것이므로 어느 정도 높은 것이 바람직하지만, 컬러 필터로 한 경우의 전체의 평탄성을 고려하면, 화소부의 두께에 가까운 두께인 것이 바람직하다. 구체적으로는 부착하는 잉크의 퇴적량에 따라서도 상이하지만, 통상은 0.1∼2㎛의 범위 내인 것이 바람직하다.

(보호층)

도 1 및 도 2에 있어서는 도시되어 있지 않지만, 컬러 필터(1)의 표면에 필요에 따라 보호층을 형성해도 된다. 상기 보호층은 컬러 필터를 평탄화하는 동시에, 화소부, 또는 화소부와 광촉매 함유층에 함유되는 성분의 액정층으로의 용출을 방지하기 위해 형성되는 것이다.

보호층의 두께는 사용되는 재료의 광 투과율, 컬러 필터의 표면 상태 등을 고려하여 설정할 수 있고, 예를 들면 0.1∼2.0㎛의 범위에서 설정할 수 있다. 보호층은 예를 들면, 공지의 투명 감광성 수지, 2액 경화형 투명 수지 등으로부터 투명 보호층으로서 요구되는 광 투과율 등을 갖는 것을 사용하여 형성할 수 있다.

2. 제2 실시양태

본 발명의 제2 실시양태는 투명 기판 상에 화소부가 형성되어 있고, 상기 화소부의 경계 부분에 습윤성 가변층이 형성되어 있는 컬러 필터이며, 습윤성 가변층에 의해, 화소부가 위치 결정되어 형성된 컬러 필터의 다른 예이다.

도 3은 제2 실시양태의 일례를 나타낸 것이다. 상기 컬러 필터(1)는 투명 기판(2)과, 상기 투명 기판(2) 상에 형성된 화소부(4)와, 상기 화소부(4) 사이에 형성된 습윤성 가변층(3)을 갖는 것이며, 필요에 따라 도시를 생략한 보호층을 화소부(4) 및 습윤성 가변층(3) 상에 형성해도 된다.

상기 실시양태의 특징은 투명 기판(2) 상에 형성된 화소부(4)의 경계 부분에만 습윤성 가변층(3)이 형성되어 있고, 화소부(4)가 직접 투명 기판(2) 상에 형성되어 있는 점에 있다. 상기와 같이, 제2 실시양태에 있어서는, 화소부(4)의 경계 부분에만 습윤성 가변층(3)이 형성되어 있기 때문에, 습윤성 가변층(3)에 자극을 가하여 습윤성을 변화시킬 때에, 그 자극을 전체면에 걸쳐 가하면 되고, 패턴형으로 가할 필요가 없다. 따라서, 습윤성 가변층 형성 후의 공정을 간략화할 수 있는 등의 효과를 갖는 것이다.

상기 실시양태에 있어서는, 전술한 바와 같이 투명 기판(2) 상에 직접 화소부(4)가 형성되어 있기 때문에, 투명 기판(2) 상은 친잉크성인 것이 바람직하다. 특히 습윤성 가변층(3)을 패턴형으로 형성한 후, 그 사이의 화소부 형성부에 화소부(4)를 형성하는 경우는, 습윤성이 변화되기 전의 잉크 반발성 영역인 습윤성 가변층(3)에 대하여 투명 기판(2) 상은 친잉크성 영역으로 해 놓는 것이 화소부(4)의 형성상 바람직하다. 따라서, 제2 실시양태에 있어서는 투명 기판(2) 상의 습윤성이 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각으로서 10도 미만인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5도 이하, 특히 바람직하게는 1도 이하인 것이다.

상기와 같이, 표면이 친잉크성 영역인 투명 기판으로서는 친잉크성의 재료로 형성한 것, 재료의 표면을 친잉크성이 되도록 표면 처리한 것, 투명 기판 상에 친잉크성의 층을 형성한 것 등이 있으나, 본 실시양태에 있어서는 특별히 한정되는 것은 아니다.

재료의 표면을 친잉크성이 되도록 표면 처리한 예로서는, 아르곤이나 물 등을 이용한 플라즈마 처리에 의한 친잉크성 표면 처리를 들 수 있고, 투명 기판 상에 형성하는 친잉크성의 층으로서는, 예를 들면 테트라에톡시실란의 졸겔법에 의한 실리카막 등을 들 수 있다.

상기 실시양태에 사용되는 투명 기판(2) 이외의 재료, 즉 습윤성 가변층(3), 화소부(4), 및 보호층의 재료 등에 관해서는 상기 제1 실시양태의 것과 동일하기 때문에, 여기서의 설명을 생략한다.

B. 컬러 필터의 제조 방법

다음에, 본 발명의 컬러 필터의 제조 방법에 대해, 다음의 실시양태를 이용하여 설명한다.

1. 제3 실시양태

본 발명의 제3 실시양태는 상기 본 발명에 있어서의 제1 실시양태인 컬러 필터를 제조하기 위한 제조 방법이며,

(1) 투명 기판 상에 에너지 조사에 의해 조사 부분의 습윤성이 액체와의 접촉각이 저하되는 방향으로 변화되는 광촉매 함유층을 형성하는 단계,

(2) 상기 투명 기판 상에 형성된 광촉매 함유층 상의 화소부를 형성하는 부위인 화소부 형성부에, 에너지를 패턴 조사하여 화소부용 노광부를 형성하는 단계, 및

(3) 상기 화소부용 노광부에 잉크젯 방식으로 착색하여, 화소부를 형성하는 단계를 갖는 것이다.

(각 공정의 설명)

도 4는 본 발명의 제3 실시양태를 설명하기 위한 것이다. 이 예에 있어서는 도 4 (A)에 나타낸 바와 같이, 먼저 투명 기판(2) 상에 광촉매 함유층(6)을 형성한다. 상기 광촉매 함유층(6)의 형성은 전술한 바와 같은 광촉매와 바인더를 필요에 따라 다른 첨가제와 함께 용제 중에 분산시켜 도포액을 조제하고, 상기 도포액을 도포한 후, 가수분해, 중축합 반응을 진행시켜 바인더 중에 광촉매를 견고하게 고정함으로써 형성된다. 사용하는 용제로서는 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올계의 유기 용제가 바람직하고, 도포는 스핀 코트, 스프레이 코트, 딥 코트, 롤 코트, 비드 코트 등의 공지의 도포 방법에 의해 행할 수 있다.

다음에, 광촉매 함유층(6) 상의 화소부 형성부에 포토 마스크(7)를 사용하여 에너지를 패턴 조사하고, 화소부용 노광부(8)를 형성한다. 상기 화소부용 노광부(8)는 광촉매 함유층(6) 내의 광촉매의 작용에 의해 액체와의 접촉각을 낮게 한 부위이며, 친잉크성 영역을 형성하는 것이다(도 4 (B)).

그리고, 잉크젯 장치(9)에 의해, 노광에 의해 친잉크성 영역으로 된 화소부용 노광부(8) 내에 잉크(10)를 분사하여, 각각 적, 녹, 및 청으로 착색한다(도 4 (C)). 이 경우, 화소부용 노광부(8) 내는 전술한 바와 같이 노광에 의해 액체와의 접촉각이 작은 친잉크성 영역으로 되어 있기 때문에, 잉크젯 장치(9)로부터 분출된 잉크(10)는 화소부용 노광부(8) 내에 균일하게 퍼진다.

본 발명에 사용되는 잉크젯 장치로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 대전된 잉크를 연속적으로 분사하고 자장에 의해 제어하는 방법, 압전 소자를 사용하여 간헐적으로 잉크를 분사하는 방법, 잉크를 가열하고 그 발포를 이용하여 간헐적으로 분사하는 방법 등 각종 방법을 사용한 잉크젯 장치를 이용할 수 있다.

상기와 같이 하여 화소부용 노광부(8) 내에 부착한 잉크를 고화(固化)시킴으로써 화소부(4)가 형성된다(도 4 (D)). 본 발명에 있어서, 잉크의 고화는 사용하는 잉크의 종류에 따라 다양한 방법에 의해 행해진다. 예를 들면, 수용성의 잉크이면 가열 등을 함으로써 물을 제거하여 고화가 행해진다.

상기 잉크의 고화 공정을 고려하면, 본 발명에서 사용되는 잉크의 종류로서는 잉크가 UV 경화성 잉크인 것이 바람직하다. 이는 UV 경화성 잉크이면 UV를 조사함으로써, 신속하게 잉크를 고화할 수 있기 때문에, 컬러 필터의 제조 시간을 단축할 수 있기 때문이다.

전술한 바와 같이, 화소부용 노광부(8) 내의 잉크는 균일하게 퍼져 있기 때문에, 상기와 같은 잉크를 고화하여 화소부(4)를 형성한 경우, 탈색이나 색 얼룩이 없는 컬러 필터를 형성할 수 있다.

(화소부 형성 방법의 다른 예)

전술한 예에 있어서는, 화소부(4)를 1회의 에너지 조사와 노광부에 대한 잉크의 부착으로 형성해도 되지만, 상기 제3 실시양태에서는 잉크의 부착 시에 에너지가 조사된 친잉크성 영역인 화소부용 노광부 사이의 거리가 짧다. 따라서, 화소 부의 형성 시에 잉크가 혼합되는 등의 문제가 생길 가능성이 있다. 상기와 같은 문제를 회피하는 방법으로서, 다음의 도 5에 나타낸 바와 같은 에너지 조사 및 화소부의 형성을 최소한 2회로 나누어 행하는 방법을 들 수 있다.

상기 방법에 있어서는, 먼저 상기 제3 실시양태와 마찬가지로 투명 기판(2) 상에 광촉매 함유층(6)을 형성한다(도 5 (A)). 이어서, 동일하게 포토 마스크를 사용하여 에너지를 조사하는 것이지만, 전술한 예에서는 모든 화소부에 대응하는 화소부용 노광부를 형성하도록 포토 마스크가 설계되지만, 이 예에 있어서는, 화소부가 하나 건너에 형성되도록 포토 마스크(7')가 설계되고, 이 포토 마스크(7')를 사용하여 광촉매 함유층(6)에 제1 화소부용 노광부(11)를 형성한다(도 5 (B)). 그리고, 잉크젯 장치(9)에 의해, 에너지 조사에 의해 친잉크성 영역으로 된 제1 화소부용 노광부(11) 내에 잉크(10)를 분사하여 착색하고, 이를 경화시켜 제1 화소부용 노광부(11) 내에 잉크(10)를 분사하여 착색하고, 이를 경화시켜 제1 화소부(12)로 한다(도 5 (C)). 상기 에너지 조사 및 잉크젯 장치를 이용한 화소부로의 착색은 포토 마스크(7')의 형상을 제외하고 제1 예와 동일하게 하여 행해진다.

그리고, 여기서 형성된 제1 화소부(12)는 이 화소부 상에 2회째의 잉크젯 장치에 의한 잉크의 착색을 방지하기 위해, 화소부 자체가 잉크 반발성인 것이 바람직하고, 또 그 표면을 실리콘화합물이나 함불소화합물 등의 잉크 반발 처리제로 처리하도록 해도 된다.

상기 제1 화소부(12)가 형성된 투명 기판(2)을 도 6 (A)에 나타낸다. 예를 들면, 적(R), 녹(G), 및 청(B)의 3색의 화소부를 형성하는 경우, 도 6 (A)에 나타 낸 바와 같이, 좌로부터 첫 번째의 적색의 화소부(R1)가 형성되고, 다음에 첫 번째의 녹색의 화소부(G1)를 건너뛰어 첫 번째의 청색의 화소부(B1)가 형성되고, 다음에 두 번째의 적색의 화소부(R2)를 건너뛰어 두 번째의 녹색의 화소부(G2)가 형성되어 있다. 상기와 같이 하나 건너에 먼저 제1 화소부(12)가 형성된다. 이 때 사용하는 포토 마스크(7)의 예를 도 7 (A-1) 또는 (B-1)으로 나타낸다.

이어서, 상기 제1 화소부(12)가 형성된 광촉매 함유층(6) 상에, 전체면에 걸쳐 에너지를 다시 조사한다. 그리고, 상기와 같이 에너지를 전체면에 걸쳐 조사해도 되고, 다시 포토 마스크를 사용하여 에너지를 패턴 조사해도 된다. 상기와 같은 2회째의 에너지의 패턴 조사를 위한 포토 마스크는 상기 제1 화소부(12)의 사이에 제2 화소부용 노광부(13)를 형성하도록 설계되어 있고, 예를 들면 도 7(A-2) 또는 (B-2)에 나타낸 바와 같은 포토 마스크가 사용된다.

상기와 같이 전체면에 걸쳐 에너지 조사를 함으로써 제1 화소부용 노광부(11) 이외의 부분도 에너지 조사되어, 친잉크성 영역으로 된다(도 5 (D)).

그리고, 잉크젯 장치(9)에 의해, 상기 친잉크성 영역에 잉크(10)를 분사하여 착색하고, 이를 경화시켜 제2 화소부(14)로 한다. 상기 제2 화소부(14)는 도면에서는 제1 화소부와 거리를 두고 형성되어 있는 것처럼 그려져 있으나, 실제로는 제1 화소부(12)의 사이를 메우도록 형성된다. 상기 노광 및 잉크젯 장치를 이용한 화소부로의 착색도 전술한 예와 동일하게 하여 행해진다.

상기와 같이 하여 제2 화소부도 형성된 상태를 도 6(B)에 나타낸다. 제1 화소부(12)의 사이를 메우도록 제2 화소부(14)를 형성함으로써, 좌로부터 적(R), 녹(G), 청(B) 순으로 병렬된 3색의 화소부가 형성된다.

그리고, 최후에 상기 화소부 상에 보호층을 형성함으로써 컬러 필터가 형성된다. 상기와 같이 화소부의 형성을 2회로 나누어 행하는 것은, 다음의 이유에 의해 바람직하다고 말할 수 있다.

전술한 예와 같이, 투명 기판 상에 차광부가 형성되어 있지 않은 상태에서 화소부를 형성하는 경우는 차광부를 칸막이로서 사용할 수 없다. 따라서, 에너지 조사에 의해 친잉크성 영역으로 한 화소부용 노광부를 잉크젯 방식으로 착색하여 화소부를 형성하는 경우, 상기 화소부용 노광부 사이의 간격이 좁은 경우, 즉 에너지가 조사되지 않은 잉크 반발성 영역의 폭이 좁은 경우는, 화소부 형성 시에 상기 잉크 반발성 영역을 넘어 이웃하는 화소부의 잉크가 혼합될 가능성이 생긴다. 따라서, 화소부 형성 시에, 화소부 상호가 가능한 분리된 상태에서 형성되는 것이 바람직하다. 전술한 화소부의 형성 방법에 있어서는, 제1 화소부(12)를 형성할 때에, 화소부를 하나 건너에 형성하도록 에너지의 패턴 조사를 행하고 있기 때문에, 1회째에 형성하는 이웃하는 화소부 상호를 분리한 상태로 할 수 있다. 상기와 같이, 사이에 비교적 넓은 잉크 반발성 영역을 갖는 상태에서 제1 화소부용 노광부(11)를 형성하는 것이 가능하기 때문에, 잉크젯 장치(9)로 착색할 때에, 이웃하는 화소부의 잉크(10)가 혼합된다는 문제가 생길 가능성이 없어진다. 이어서, 제1 화소부(12) 사이에 다시 에너지를 전체면 조사 또는 패턴 조사하여, 그 사이를 친잉크성 영역으로 하고, 여기에 잉크젯 장치(9)에 의해 착색함으로써, 잉크(10)가 혼합되지 않아, 색 얼룩 등의 문제가 없는 컬러 필터를 형성할 수 있는 것이다.

또한, 상기 방법에 의하면, 각 화소부 사이의 거리를 작게 하거나 또는 없애는 것도 가능하기 때문에, 평활성이 우수한 착색층(화소부의 집합체)을 형성할 수 있다. 그리고, 화소부를 연속하여 형성할 필요가 있는 경우는 상기와 같은 방법을 이용할 필요가 있다.

상기 화소부의 형성 방법에 있어서, 2회째의 에너지 조사를 패턴 조사로 하는 경우에 사용되는 포토 마스크는 도 7 (B-2)에 나타낸 바와 같이, 제1 화소부가 형성된 영역 전체를 노광하여 제1 화소부(12) 사이의 전체의 잉크 반발성 영역을 친잉크성 영역으로 하는 것이어도 되고, 도 7 (A-2)에 나타낸 바와 같은, 제1 화소부의 소정의 부위를 노광하여 제2 화소부로 하는 것이어도 된다.

2회째의 에너지 조사 시에, 전체면에 조사하거나, 도 7 (B-2)에 나타낸 바와 같은 포토 마스크를 사용하여 조사한 경우, 얻어지는 화소부는 도 6 (B)에 나타낸 바와 같이, 각 화소부 사이에 공극이 없이 연속하여 형성된 것으로 된다. 또 도 7 (A-2)에 나타낸 바와 같은 포토 마스크를 사용한 경우는 화소부 사이에 잉크 반발성 영역을 남기는 것도 가능하기 때문에, 도 5 (E)에 나타낸 바와 같은 화소부 사이에 공극이 있는 컬러 필터를 형성할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 어떠한 방법이어도 되고, 또 얻어지는 컬러 필터는 어떠한 타입이어도 된다.

그리고, 전술한 방법에서는, 1회째에서 형성하는 화소부(6)는 하나 건너로 하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 최초로 형성되는 화소부가 인접하지 않도록 하는 것이면, 예를 들면 갈지자형 등, 컬러 필터의 화소부의 형상에 따라 변경해도 된다. 또, 전술한 설명에서는 2회로 나누어 화소부를 형성하도록 하였으나, 필요하다면 3회 또는 그 이상의 회수로 화소부를 형성하도록 해도 된다.

(잉크 반발성 凸부의 형성 방법)

본 발명에 있어서는, 화소부를 형성하기 전에, 잉크 반발성 凸부를 형성해도 된다. 이는 예를 들면 상기 잉크 반발성 凸부를 화소부가 형성되는 화소부 영역의 주위에 형성한 경우는, 컬러 필터의 주위 부분에서 잉크가 흘러 나와버려 정확하게 화소부를 형성할 수 없다는 문제를 방지하는 것이 가능해지기 때문이다.

상기와 같은 잉크 반발성 凸부는 상기 화소부용 노광부를 형성하기 전에, 잉크 반발성 凸부를 형성하기 위한 凸부용 노광부를 형성하고, 상기 凸부용 노광부에 수지 조성물을 사용하여 잉크 반발성 凸부를 형성함으로써 형성된다. 상기와 같은 凸부용 노광부를 형성하기 위한 포토 마스크로서는 예를 들면 도 7 (C-1)이나 (D-1)에 나타낸 바와 같은 것을 들 수 있다. 이들 포토 마스크를 사용하여 광촉매 함유층 상을 노광함으로써, 먼저 凸부용 노광부를 형성한다. 상기 凸부용 노광부는 전술한 도 7 (C-1)의 포토 마스크를 사용한 경우는 화소부가 형성되는 영역의 상단변과 하단변 부분에 凸부용 노광부가 형성되고, (D-1)에 나타내어진 포토 마스크를 사용한 경우는 화소부가 형성되는 영역을 둘러싸도록 凸부용 노광부가 형성된다. 이어서, 상기 凸부용 노광부에 수지 조성물을 부착시켜 경화시킴으로써, 잉크 반발성 凸부를 형성할 수 있다.

상기와 같은 잉크 반발성 凸부를 형성한 후, 전술한 화소부의 형성 방법(예를 들면 도 7 (C-2 또는 D-2)에 나타낸 포토 마스크를 사용하여 제1 화소부를 형성하고, 이어서 (A-2) 또는 (B-2)에 나타낸 포토 마스크에 의해, 또는 전체면에 대한 에너지 조사에 의해 제2 화소부를 형성함)에 의해, 화소부를 형성하고, 컬러 필터를 형성한다.

본 발명에 있어서, 상기 잉크 반발성 凸부가 형성되는 영역은 전술한 화소부 영역 상하 단변부나 화소부 영역 주위에 형성되어도 되지만, 상기 잉크 반발성 凸부를 상기 화소부 사이에 형성하도록 해도 된다.

상기와 같은 잉크 반발성 凸부를 형성하는 공정에 대해, 도 8을 이용하여 설명한다. 전술한 도 4에 나타낸 제3 실시양태와 동일하게 하여, 투명 기판(2)을 덮도록 광촉매 함유층(6)이 형성된 부재를 조제하고(도 8 (A)), 잉크 반발성 凸부용 마스크(15)를 통하여 에너지를 조사한다. 상기와 같이, 잉크 반발성 凸부용 마스크를 통하여 에너지를 패턴 조사함으로써, 화소부의 경계 부분 상의 광촉매 함유층(6)에 잉크 반발성 凸부용 노광부(16)가 형성된다(도 8 (B)).

상기 잉크 반발성 凸부용 노광부(16)에 잉크젯 장치(9)에 의해 UV 경화성 수지 모노머 등의 잉크 반발성 凸부용 잉크(17)를 부착시킨다(도 8 (C)). 그리고, 상기 잉크 반발성 凸부용 잉크(17)의 도포 방법은 잉크젯 장치에 의한 방법에 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 딥 코트 등 다른 방법을 이용할 수도 있다.

그리고, UV 조사 등에 의해 잉크 반발성 凸부용 잉크(17)를 경화시킴으로써, 광촉매 함유층(6) 표면에 잉크 반발성 凸부(5)가 형성된다(도 8 (C)).

상기와 같이 하여 광촉매 함유층(6) 상에 잉크 반발성 凸부(5)가 형성된 부재에, 광촉매 함유층(6)측으로부터 에너지를 전체면에 조사 또는 패턴 조사함으로써, 잉크 반발성 凸부(5)가 형성된 부위 이외의 모든 부분, 또는 화소부 형성부만 이 노광되어, 화소부용 노광부로 되고(도 8 (D)), 그 후는 전술한 방법과 동일하게 하여, 상기 부분에 잉크젯 장치(9)를 이용하여 잉크(10)를 부착시키고, 경화시킴으로써 화소부(4)가 형성되고, 잉크 반발성 凸부(5)가 형성된 컬러 필터(1)를 제조할 수 있다(도 8 (E)).

상기 방법에서는, 화소부 형성부 사이의 광촉매 함유층에 에너지를 패턴 조사하여 잉크 반발성 凸부용 노광를 형성하기 때문에, 임의의 폭으로 잉크 반발성 凸부를 형성할 수 있다. 따라서, 여기에 잉크 반발성 凸부용 잉크를 도포함으로써, 임의의 폭의 잉크 반발성 凸부를 형성할 수 있다. 따라서, 잉크 반발성 凸부용 마스크(15)의 폭을 조정함으로써, 화소부 사이의 폭을 조정하는 것이 가능하다.

그리고, 본 실시양태에서는 잉크 반발성 凸부를 광촉매 함유층의 습윤성의 변화에 따라 형성하고 있으나, 본 발명에 있어서는 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 포토리소법 등에 의해 잉크 반발성 凸부를 형성한 것이어도 된다.

(조사하는 에너지)

본 발명에 있어서는, 광촉매 함유층에 조사하는 에너지로서는 자외광을 포함하는 광을 이용할 수 있다. 상기와 같은 자외광을 포함하는 광원으로서는 예를 들면, 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 크세논 램프 등을 들 수 있다. 상기 노광에 이용하는 광의 파장은 400nm 이하의 범위, 바람직하게는 380nm 이하의 범위로부터 설정할 수 있고, 또 노광 시의 광의 조사량은 노광된 부위가 광촉매의 작용에 의해 친잉크성을 발현하는 데에 필요한 조사량으로 할 수 있다.

에너지의 조사 시에 패턴 조사가 필요한 경우는 전술한 바와 같은 광원을 이 용하고, 포토 마스크를 통한 패턴 조사에 의해 행할 수 있으나, 다른 방법으로서, 엑시머, YAG 등의 레이저를 이용하여 패턴형으로 그리며 조사하는 방법을 이용하는 것도 가능하다. 그러나, 상기와 같은 방법은 장치가 고가이며, 취급이 곤란하며, 나아가 연속 출력이 불가능하다는 등의 문제를 갖는 경우가 있다.

따라서, 본 발명에 있어서는 광촉매 함유층에 대하여, 광촉매 반응 개시 에너지를 가하고, 상기 광촉매 반응 개시 에너지가 가해진 영역 내에 반응 속도 증가 에너지를 패턴형으로 가함으로써 친잉크성 영역의 패턴을 형성하도록 해도 된다. 상기와 같은 에너지의 조사 방법을 이용하여 패턴을 형성함으로써, 패턴 형성 시에, 적외선 레이저 등의 비교적 염가로 취급이 용이한 반응 속도 증가 에너지를 이용할 수 있고, 이로써 전술한 바와 같은 문제가 생기지 않기 때문이다.

상기와 같은 에너지를 가함으로써 습윤성이 변화된 친잉크성 영역의 패턴을 형성할 수 있는 것은 다음의 이유에 의한다. 즉, 먼저 패턴을 형성하는 영역에 대하여 광촉매 반응 개시 에너지를 가함으로써, 광촉매 함유층에 대한 광촉매의 촉매 반응을 개시시킨다. 그리고, 상기 광촉매 반응 개시 에너지가 가해진 영역 내에, 반응 속도 증가 에너지를 가한다. 상기와 같이 반응 속도 증가 에너지를 가함으로써, 이미 광촉매 반응 개시 에너지가 가해지고, 광촉매의 촉매 작용에 의해 반응이 개시되고 있는 광촉매 함유층 내의 반응이 급격하게 촉진된다. 그리고 소정의 시간, 반응 속도 증가 에너지를 가함으로써, 특성 변화층 내의 특성의 변화를 원하는 범위까지 변화시켜, 반응 속도 증가 에너지가 가해진 패턴을 습윤성이 변화된 친잉크성 영역의 패턴으로 할 수 있는 것이다.

a. 광촉매 반응 개시 에너지

상기 에너지 조사 방법에 사용되는 광촉매 반응 개시 에너지라는 것은 광촉매가 광촉매 함유층 중의 화합물에 대하여, 그 특성을 변화시키기 위한 촉매 반응을 개시시키는 에너지를 말한다.

여기서 가하는 광촉매 반응 개시 에너지의 양은 광촉매 함유층 중의 습윤성의 변화를 급격하게 발생시키지 않을 정도의 양이다. 가해지는 광촉매 반응 개시 에너지의 양이 적은 경우는 반응 속도 증가 에너지를 가하여 패턴을 형성할 때의 감도가 저하되기 때문에 바람직하지 않고, 또 상기 양이 지나치게 많으면, 광촉매 반응 개시 에너지를 가한 광촉매 함유층의 특성의 변화 정도가 지나치게 커져, 반응 속도 증가 에너지를 가한 영역과의 차이가 불명확해져 버리기 때문에 바람직하지 않다. 상기 가하는 에너지의 양에 관해서는 미리 에너지를 가하는 양과 광촉매 함유층 중의 습윤성의 변화량과의 예비 실험 등을 행함으로써 결정된다.

상기 방법에 있어서의 광촉매 반응 개시 에너지로서는 광촉매 반응을 개시시킬 수 있는 에너지이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 그 중에서도 광인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 사용되는 광촉매는 그 밴드갭에 의해 촉매 반응을 개시하는 광의 파장이 상이하다. 예를 들면, 황화카드늄이면 496nm, 또 산화철이면 539nm의 가시광이며, 이산화티탄이면 388nm의 자외광이다. 따라서, 광이라면 가시광이든 자외광이든 모두 본 발명에 이용할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 밴드갭 에너지가 높기 때문에 광촉매로서 유효하며, 또한 화학적으로도 안정하며 독 성도 없고, 구입도 용이하다는 이유로부터 광촉매로서는 이산화티탄이 바람직하게 사용되는 관계상, 상기 이산화티탄의 촉매 반응을 개시시키는 자외광을 포함하는 광인 것이 바람직하다. 구체적으로는 400nm 이하의 범위, 바람직하게는 380nm 이하의 범위의 자외광이 포함되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 자외광을 포함하는 광의 광원으로서는 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 크세논 램프, 엑시머 램프 등 다양한 자외선 광원을 들 수 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 광촉매 반응 개시 에너지가 가해지는 범위는 광촉매 함유층의 일부분이어도 되고, 예를 들면 상기 광촉매 반응 개시 에너지를 패턴형으로 가하고, 또한 후술하는 반응 속도 증가 에너지도 패턴형으로 가함으로써, 습윤성이 변화된 친잉크성 영역의 패턴을 형성하는 것도 가능하지만, 공정의 간략화, 단순화 등의 이유로부터, 상기 광촉매 반응 개시 에너지를 패턴을 형성하는 영역 전체면에 걸쳐 가하는 것이 바람직하고, 상기와 같이 전체면에 걸쳐 광촉매 반응 개시 에너지가 가해진 영역에 반응 속도 증가 에너지를 패턴형으로 가함으로써, 광촉매 함유층 상에 친잉크성 영역의 패턴을 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

b. 반응 속도 증가 에너지

다음에, 상기 방법에 사용되는 반응 속도 증가 에너지에 대해 설명한다. 상기 방법에 사용되는 반응 속도 증가 에너지라는 것은 상기 광촉매 반응 개시 에너지에 의해 개시된 광촉매 함유층의 습윤성을 변화시키는 반응의 반응 속도를 증가시키기 위한 에너지를 말한다. 본 발명에 있어서는, 상기와 같은 작용을 갖는 에너지이면 어떠한 에너지라도 사용할 수 있으나, 그 중에서도 열 에너지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 열 에너지를 패턴형으로 광촉매 함유층에 가하는 방법으로서는 광촉매 함유층 상에 열에 의한 패턴을 형성할 수 있는 방법이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 적외선 레이저에 의한 방법이나 감열 헤드에 의한 방법 등을 들 수 있다. 상기와 같은 적외선 레이저로서는 예를 들면 지향성이 강하고, 조사 거리가 길다는 이점을 갖는 적외선 YAG 레이저(1064nm)나, 비교적 염가라는 이점을 갖는 다이오드 레이저(LED; 830nm, 1064nm, 1100nm) 외에, 반도체 레이저, He-Ne 레이저, 탄산가스 레이저 등을 들 수 있다.

상기 방법에 있어서는, 전술한 광촉매 반응 개시 에너지를 가함으로써, 광촉매를 활성화시켜 광촉매 함유층 내의 촉매 반응에 의한 습윤성의 변화를 개시시키고, 상기 습윤성의 변화가 생긴 부분에 반응 속도 증가 에너지를 가하여 그 부분의 촉매 반응을 촉진시킴으로써, 반응 속도 증가 에너지가 가해진 영역과, 가해지지 않은 영역의 반응 속도의 차에 의해, 친잉크성 영역의 패턴을 형성할 수 있다.

2. 제4 실시양태

본 발명의 제4 실시양태는 상기 본 발명에 있어서의 제2 실시양태인 컬러 필터를 제조하기 위한 제조 방법이며,

(1) 투명 기판 상에 에너지 조사에 의해 조사 부분의 습윤성이 액체와의 접촉각이 저하되는 방향으로 변화되는 광촉매 함유층을 화소부가 형성되는 부위인 화소부 형성부의 경계 부분에 형성하는 단계, 및

(2) 상기 투명 기판 상의 화소부 형성부에 화소부를 형성하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법을 갖는 것이다.

상기 방법에 대해, 도 9를 이용하여 설명한다. 먼저, 투명 기판(2) 상의 화소부가 형성되는 화소부 형성부의 경계 부분에만 광촉매 함유층(6)이 패턴형으로 형성된다(도 9 (A)). 상기와 같이 광촉매 함유층을 패턴형으로 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 감광성의 졸겔 용액을 사용하여 포토리소법에 의해 형성하는 방법이나 인쇄에 의한 방법 등을 들 수 있다.

상기와 같이 하여 형성한 광촉매 함유층(6)이 형성된 투명 기판(2)의, 광촉매 함유층(6)이 형성되어 있지 않은 부분(화소부 형성부)에 잉크젯 장치(9)를 이용하여 잉크(10)를 부착시킨다(도 9 (B)). 이 때, 투명 기판(2)의 표면의 습윤성은 광촉매 함유층(6) 표면의 습윤성과 비교하여 친잉크성으로 되어 있다. 따라서, 화소부(6)를 형성할 때에, 잉크 반발성을 나타내는 광촉매 함유층 상에 잉크(10)는 부착되지 않고, 투명 기판(2) 상의 화소부 형성부에만 부착되어 화소부가 형성된다. 그리고, 부착시킨 잉크를 경화시킴으로써, 화소부(4)가 광촉매 함유층(6) 사이에 형성된다(도 9 (C)).

상기와 같이, 화소부(4)가 형성된 후, 화소부(4)가 형성된 측에 에너지를 조사함으로써(도 13 (D)), 광촉매 함유층(6)이 친잉크성으로 되므로, 필요에 따라 형성되는 도시하지 않은 보호층의 형성이 용이해진다.

본 실시양태에 있어서는, 잉크(10)가 직접 투명 기판(2) 상에 부착되기 때문에, 전술한 바와 같이 투명 기판(2) 상은 친잉크성 영역인 것이 바람직하고, 구체적으로는 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각으로서 10도 미만인 것이 바람직하 고, 더욱 바람직하게는 표면장력 40mN/m의 액체와의 접촉각으로서 5도 이하, 특히 바람직하게는 1도 이하인 것이다. 상기와 같이, 투명 기판(2) 상을 친잉크성 영역으로 함으로써, 잉크(14)가 투명 기판 상에 균일하게 퍼져, 색 얼룩 등의 문제가 생기지 않기 때문이다.

상기 실시양태에 있어서, 조사되는 에너지나 잉크젯 장치, 각종 잉크에 관해서는 먼저 설명한 제3 실시양태와 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.

C. 컬러 액정 패널

상기와 같이 하여 얻어진 컬러 필터와 상기 컬러 필터에 대향하며 또한 블랙 매트릭스(차광부)를 갖는 대향 기판을 조합하여, 이 사이에 액정 화합물을 봉입함으로써 컬러 액정 패널이 형성된다. 상기와 같이 하여 얻어지는 액정 패널은 본 발명의 컬러 필터가 갖는 이점, 즉 탈색이나 색 떨어짐이 없어 비용면에서 유리하다는 이점을 갖는 것이다.

그리고, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고, 동일한 작용 효과를 갖는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

[실시예]

다음에, 본 발명에 대해 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다.

[실시예 1]

1. 광촉매 함유층의 형성

이소프로필 알코올 30g과 플루오로알킬실란이 주성분인 MF-160E(토켐 프로덕츠(주) 제조) 0.4g과 트리메톡시메틸실란(도시바(東芝) 실리콘(주) 제조, TSL8113) 3g과 광촉매인 산화티탄 수분산체인 ST-K01(이시하라 산교(石原産業)(주) 제조) 20g을 혼합하고, 100℃에서 20분간 교반하였다. 이를 이소프로필알코올에 의해 3배로 희석하여 광촉매 함유층용 조성물로 하였다.

상기 조성물을 소다 유리로 제조한 투명 기판 상에 스핀 코터에 의해 도포하고, 150℃에서 10분간 건조 처리를 행함으로써, 투명한 광촉매 함유층(두께 0.2㎛)을 형성하였다.

2. 노광에 의한 친잉크성 영역의 형성 확인

상기 광촉매 함유층에 마스크를 통하여 수은등(파장 365nm)에 의해 70mW/㎠의 조도에서 50초간 패턴 노광을 행하여 노광부를 형성하고, 비노광부 및 노광부와 액체와의 접촉각을 측정하였다. 비노광부에 있어서는, 표면장력 30mN/m의 액체(준세이 가가쿠(純正化學) 주식회사 제조, 에틸렌글리콜모노에틸에테르)와의 접촉각을 접촉각 측정기(교와 가이멘 가가쿠(協和界面科學)(주) 제조 CA-Z형)를 이용하여 측정(마이크로실린지로부터 액체 방울을 적하한지 30초 후)한 결과, 30도였다. 또 노광부에서는 표면장력 50mN/m의 액체(준세이 가가쿠(純正化學) 주식회사 제조, 습윤 지수 표준액 No.50)와의 접촉각을 동일하게 하여 측정한 결과, 7도였다. 상기와 같이, 노광부가 친잉크성 영역으로 되고, 노광부와 비노광부의 습윤성의 상이에 의한 패턴 형성이 가능한 것이 확인되었다.

3. 제1 화소부의 형성

다음에, 상기와 동일하게 하여 동일한 투명 기판 상에 광촉매 함유층을 형성하였다.(도 5 (A)에 상당) 상기 광촉매 함유층을 도 7 (B-1)에 나타낸 개구 패턴을 형성한 포토 마스크를 통하여 수은등(파장 365nm)에 의해 노광(70mW/㎠의 조도에서 50초간)하여, 제1 화소부용 노광부를 친잉크성 영역(표면장력 50mN/m의 액체와의 접촉각으로 환산하여 7도 이하)으로 하였다(도 5 (B)에 상당).

상기 제1 화소부에 대하여, 잉크젯 장치를 이용하여 안료 5중량부, 용제 20중량부, 중합개시제 5중량부, UV 경화 수지 70중량부를 포함하는 RGB 각색의 UV 경화형 다관능 아크릴레이트 모노머 잉크를 사용하여, 대응하는 색으로 착색하고, 이에 UV 처리를 행하고 경화시켜, 제1 화소부를 형성하였다(도 5 (C), 도 6 (A)). 여기서, 적색, 녹색, 및 청색의 각 잉크에 대해, 용제로서는 폴리에틸렌글리콜모노메틸에틸아세테이트, 중합 개시제로서는 일가큐어369(상품명, 치바·스페셜리티·케미컬스(주) 제조), UV 경화 수지로서는 DPHA(디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(니혼 가야쿠(日本化藥)(주) 제조)를 사용하였다. 또, 안료로서는, 적색 잉크에 대해서는 C. I. Pigment Red 177, 녹색 잉크에 대해서는 C. I. Pigment Green 36, 청색 잉크에 대해서는 C. I. Pigment Blue 15 + C. I. Pigment Violet 23을 각각 사용하였다.

4. 제2 화소부의 형성

이어서, 도 7 (B-2)에 나타낸 개구 패턴을 형성한 포토 마스크를 통하여 수은등(파장 365nm)에 의해 노광(70mW/㎠의 조도에서 50초간)하여, 제2 화소부용 노광부를 친잉크성 영역(표면장력 50mN/m의 액체와의 접촉각으로 환산하여 7도 이하) 으로 하였다(도 5 (D)에 상당). 그리고, 제1 화소부의 형성과 동일하게 하여 제1 화소부 사이에 제2 화소부를 형성하였다(도 5 (E), 도 6 (B)).

5. 보호층의 형성

보호층으로서, 2액 혼합형 열 경화제(일본 합성고무(주) 제조 SS7265)를 스핀 코터에 의해 도포하고, 200℃, 30분간의 경화 처리를 실시하여 보호층을 형성하고, 컬러 필터를 얻었다. 얻어진 컬러 필터는 차광부가 없음에도 불구하고 화소부의 탈색이나 색 얼룩이 없는 고품질의 것이었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하게 하여 광촉매 함유층을 형성하였다. 이어서, 상기 광촉매 함유층 상에 잉크 반발성 凸부를 다음과 같이 하여 형성하였다.

먼저, UV 경화 수지(에스테르아크릴레이트 수지: 아라카와 가가쿠(荒川化學) 공업사 제조, 상품명: AQ-11) 10g, 경화 개시제(치바 스페셜러티 케미컬스사 제조, 상품명:일가큐어184) 0.5g, 및 증류수 1.25g을 3분간 교반 혼합하여, 잉크 반발성 凸부용 수지 조성물을 얻었다.

다음에, 형성된 광촉매 함유층 상에 도 7 (C-1)에 나타낸 개구 패턴을 형성한 포토 마스크를 통하여 실시예 1과 동일하게 하여 노광하고, 습윤성을 변화시켜 凸부용 노광부를 얻었다. 그리고, 상기 凸부용 노광부에 상기 잉크 반발성 凸부용 수지 조성물을 딥 코터에 의해 5cm/sec.의 속도로 도포한 후, UV 노광하여, 두께 1.7㎛의 잉크 반발성 凸부를 형성하였다.

상기와 같이 잉크 반발성 凸부가 형성된 광촉매 함유층 상에, 도 7 (C-2)에 나타낸 개구 패턴을 형성한 포토 마스크를 사용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 제1 화소부를 형성하였다.

이어서, 도 7 (A-2)에 나타낸 바와 같은 제1 화소부의 사이를 노광하는 개구 패턴을 갖는 포토 마스크를 사용하는 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 제2 화소부를 형성하고, 또한 실시예 1과 동일하게 하여 보호층을 형성하였다.

상기와 같이 하여 얻어진 컬러 필터는 잉크 반발성 凸부를 가지기 때문에, 컬러 필터의 주위 부분에서 잉크가 흘러 나와버려 정확하게 화소부를 형성할 수 없다라는 문제가 없고, 또한 실시예 1과 마찬가지로 화소부의 탈색이나 색 얼룩이 없는 고품질의 것이었다.

[실시예 3]

1. 광촉매 함유층의 형성

이소프로필알코올 3g, 플루오르알킬실란(토켐 프로덕츠(주) 제조; MF-160E(상품명), N-[3-(트리메톡시시릴)프로필]-N-에틸파플루오르옥탄술폰아미드의 이소프로필에테르 50중량% 용액) 0.014g, 산화티탄졸(이시하라 산교(石原産業)(주) 제조;STS-01(상품명)) 2g, 실리카졸(일본 합성고무(주) 제조; 글라스카 HPC7002(상품명)) 0.6g, 및 알킬알콕시실란(일본 합성고무(주) 제조; HPC402Ⅱ(상품명)) 0.2g을 혼합하고, 100℃에서 20분간 교반하였다. 상기 용액을 두께 0.7mm의 무알칼리 유리 기판 상에 스핀 코팅법에 의해 코트하여 두께 0.15㎛의 광촉매 함유층을 얻었다.

2. 노광에 의한 친잉크성 영역의 형성 및 불소량의 저감 확인

상기 광촉매 함유층 표면에 격자형의 포토 마스크를 통하여 초고압 수은 램프에 의해 70mW/㎠(365nm)의 조도에서 2분간 자외선 조사를 행하고, n-옥탄(표면장력 21mN/m)에 대한 접촉각을 접촉각 측정기(교와 가이멘 가가쿠(協和界面科學) 제조 CA-Z형)에 의해 측정한 결과, 미노광부는 52도 였던 데에 대하여, 노광부는 0도였다.

미노광 및 노광부를 X선 광전자 분광 장치(V.G.Sientific사 ESCALAB220-I-XL )에 의해 원소 분석을 행하였다. 셜리의 백그라운드 보정, 스코필드의 상대감도 계수 보정에 의해 정량 계산을 행하여 얻어진 결과를 티탄(Ti)을 100으로 했을 경우의 중량에 따른 상대값으로 나타내면, 미노광부는 티탄(Ti) 100에 대하여 불소(F) 1279인 데에 대하여, 노광부는 티탄(Ti) 100에 대하여 불소(F) 6이었다.

이들의 결과로부터 광촉매 함유층을 노광함으로써, 광촉매 함유층 표면의 불소의 비율이 감소되고, 이로써 표면이 잉크 반발성에서 친잉크성으로 변화되고 있음을 알게 되었다.

본 발명은 투명 기판과 이 투명 기판 상에 잉크젯 방식에 의해 복수 색을 소정의 패턴으로 형성한 화소부와 상기 화소부를 형성하기 위해 형성된, 습윤성을 변화시킬 수 있는 습윤성 가변층을 갖는 컬러 필터이다. 따라서, 상기 습윤성 가변층 상의 습윤성을 변화시킴으로써, 화소부를 양호한 정밀도로 위치 결정하여 형성할 수 있어, 탈색이나 색 얼룩 등의 문제점이 없는 고품질의 컬러 필터를 제공할 수 있다.

Claims

투명 기판, 이 투명 기판 상에 잉크젯 방식에 의해 복수 색을 소정의 패턴으로 형성한 화소부, 상기 화소부를 형성하기 위한, 습윤성을 변화시킬 수 있는 습윤성 가변층을 갖는 컬러 필터에 있어서,

상기 습윤성 가변층이 최소한 광촉매와 바인더로 이루어지는 광촉매 함유층이며, 또한 에너지의 조사에 의해 액체와의 접촉각이 저하되도록 습윤성이 변화되는 층인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제1항에 있어서,

상기 투명 기판 상에 상기 습윤성 가변층이 형성되고, 상기 습윤성 가변층 상에 상기 화소부가 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제2항에 있어서,

상기 화소부 사이의 거리가 2㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제2항에 있어서,

상기 화소부의 경계 부분의 상기 습윤성 가변층 상에 잉크 반발성 凸부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제1항에 있어서,

상기 투명 기판 상에 화소부가 형성되고, 상기 화소부의 경계 부분에 상기 습윤성 가변층이 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제5항에 있어서,

상기 투명 기판 상의 습윤성이 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각으로서 10도 미만인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
삭제
제1항에 있어서,

상기 광촉매 함유층이 불소를 함유하고, 상기 광촉매 함유층에 대하여 에너지를 조사할 때, 상기 광촉매의 작용에 의해 상기 광촉매 함유층 표면의 불소 함유량이 에너지 조사 전과 비교하여 저하되도록 상기 광촉매 함유층이 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제8항에 있어서,

상기 광촉매 함유층 상에 에너지 조사를 행하고, 불소 함유량을 저하시킨 부위의 불소 함유량이 에너지가 조사되지 않은 부분의 불소 함유량을 100으로 한 경우에 10 이하인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제1항에 있어서,

상기 광촉매가 산화티탄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO₂), 티탄산스트론튬(SrTiO₂), 산화텅스텐(WO₃), 산화비스무트(Bi₂O₃), 및 산화철(Fe₂O₃)로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제10항에 있어서,

상기 광촉매가 산화티탄(TiO₂)인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제11항에 있어서,

상기 광촉매 함유층 표면의 불소 함유량을 X선 광전자 분광법으로 분석하여 정량화하면, Ti 원소를 100으로 한 경우에, 불소 원소가 500 이상으로 되는 비율로 불소 원소가 광촉매 함유층 표면에 함유되는 광촉매 함유층을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제1항에 있어서,

상기 바인더가 플루오르알킬기를 갖는 유기 폴리실록산인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제1항에 있어서,

상기 바인더가 Y_nSiX_(4-n)(여기서, Y는 알킬기, 플루오르알킬기, 비닐기, 아미노기, 페닐기 또는 에폭시기이고, X는 알콕실기 또는 할로겐이고, n은 0∼3까지의 정수임)로 표시되는 규소화합물의 1종 또는 2종 이상의 가수분해 축합물 또는 공가수분해 축합물인 유기 폴리실록산인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제14항에 있어서,

상기 유기 폴리실록산을 구성하는 상기 규소화합물 중, 플루오르알킬기를 포함하는 규소화합물이 0.01몰% 이상 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제1항에 있어서,

상기 광촉매 함유층 상에 있어서의 표면 장력이 40mN/m인 액체와의 접촉각이 에너지가 조사되지 않은 부분에 있어서 10도 이상이며, 에너지가 조사된 부분에 있어서 10도 미만인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제1항에 있어서,

상기 잉크젯 방식에 의해 착색된 화소부가 UV 경화성 잉크를 사용한 잉크젯 방식에 의해 착색된 화소부인 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
(1) 투명 기판 상에 에너지 조사에 의해 조사 부분의 습윤성이 액체와의 접촉각이 저하되는 방향으로 변화되는 광촉매 함유층을 형성하는 단계,

(2) 상기 투명 기판 상에 형성된 광촉매 함유층 상의 화소부를 형성하는 부위인 화소부 형성부에, 에너지를 패턴 조사하여 화소부용 노광부를 형성하는 단계, 및

(3) 상기 화소부용 노광부에 잉크젯 방식으로 착색하여, 화소부를 형성하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 화소부용 노광부를 형성한 후, 그곳에 잉크젯 방식으로 착색하여 화소부를 형성하는 단계가

(a) 상기 광촉매 함유층 상의 화소부를 형성하는 부위인 화소부 형성부의 일부에 에너지를 패턴 조사하여 제1 화소부용 노광부를 형성하는 단계,

(b) 상기 제1 화소용 노광부에 잉크젯 방식으로 착색하여, 제1 화소부를 형성하는 단계,

(c) 상기 광촉매 함유층 상의 나머지 화소부를 형성하는 부위인 화소부 형성부에 노광하여 제2 화소부용 노광부를 형성하는 단계, 및

(d) 상기 제2 화소부용 노광부에 잉크젯 방식으로 착색하여, 제2 화소부를 형성하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법.
제18항에 있어서,

상기 화소부용 노광부를 형성하기 전에, 잉크 반발성 凸부를 형성하기 위한 凸부용 노광부를 형성하고, 상기 凸부용 노광부에 수지 조성물을 사용하여 잉크 반발성 凸부를 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법.
제20항에 있어서,

상기 잉크 반발성 凸부를 상기 화소부 사이에 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법.
(1) 투명 기판 상에 에너지 조사에 의해 조사 부분의 습윤성이 액체와의 접촉각이 저하되는 방향으로 변화되는 광촉매 함유층을 화소부가 형성되는 부위인 화소부 형성부의 경계 부분에 형성하는 단계, 및

(2) 상기 투명 기판 상의 화소부 형성부에 화소부를 형성하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법.
제22항에 있어서,

상기 투명 기판 상의 습윤성이 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각으로서 10도 미만인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법.
제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광촉매 함유층 상에 있어서의 표면 장력 40mN/m의 액체와의 접촉각이 에너지가 조사되지 않은 부분에 있어서 10도 이상이며, 에너지가 조사된 부분에 있어서 10도 미만인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법.
제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 화소부용 노광부로의 잉크젯 방식에 의한 착색이 UV 경화성 잉크를 사용한 잉크젯 방식에 의한 착색인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법.
제1항에 기재된 컬러 필터와 이에 대향하고 또한 차광부가 형성된 기판을 가지며, 양 기판 사이에 액정 화합물을 봉입하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 패널.