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JP2004163964A - Color filter and method for manufacturing the same - Google Patents

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JP2004163964A JP2003419778A JP2003419778A JP2004163964A JP 2004163964 A JP2004163964 A JP 2004163964A JP 2003419778 A JP2003419778 A JP 2003419778A JP 2003419778 A JP2003419778 A JP 2003419778A JP 2004163964 A JP2004163964 A JP 2004163964A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter such that, in the wettability of a substrate causing problems in forming a pixel part by an ink jet system, a good and a bad part in wettability can be formed in a single layer, while the pattern of these parts of the wettability in ESCA can be easily formed by less processes, that an ink absorbing layer is dispensed with, and that the manufacturing is possible at a low cost for a superior quality, and also to provide a manufacturing method of this color filter. <P>SOLUTION: The color filter. as a means for solving the problems, is characterized in that it has a transparent substrate, a pixel part installed on the transparent substrate in a prescribed pattern in a plurality of colors by the ink jet system, a shading part installed in the boundary of this pixel part, and a variable wettability layer which is installed for the purpose of forming the pixel part or the pixel part and the shading part and which is capable of varying the wettability. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

本発明は、画素部をインクジェット方式で着色することにより得られる、カラー液晶ディスプレイに好適なカラーフィルタおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a color filter suitable for a color liquid crystal display, which is obtained by coloring a pixel portion by an ink jet method, and a method for manufacturing the same.

近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。しかしながら、このカラー液晶ディスプレイが高価であることから、コストダウンの要求が高まっており、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタに対するコストダウンの要求が高い。   In recent years, with the development of personal computers, especially portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, tends to increase. However, since the color liquid crystal display is expensive, there is an increasing demand for cost reduction, and in particular, there is a high demand for cost reduction for color filters having a high specific gravity.

このようなカラーフィルタにおいては、通常赤(R)、緑(G)、および青(B)の3原色の着色パターンを備え、R、G、およびBのそれぞれの画素に対応する電極をON、OFFさせることで液晶がシャッタとして作動し、R、G、およびBのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われるものである。   Such a color filter usually includes three primary color patterns of red (R), green (G), and blue (B), and turns on electrodes corresponding to R, G, and B pixels. When the switch is turned off, the liquid crystal operates as a shutter, and light passes through each pixel of R, G, and B to perform color display.

従来より行われているカラーフィルタの製造方法としては、例えば染色法が挙げられる。この染色法は、まずガラス基板上に染色用の材料である水溶性の高分子材料を形成し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る。これを3回繰り返すことによりR、G、およびBのカラーフィルタ層を形成する。   As a conventional method for manufacturing a color filter, a dyeing method is exemplified. In this dyeing method, first, a water-soluble polymer material, which is a material for dyeing, is formed on a glass substrate, and this is patterned into a desired shape by a photolithography process, and the obtained pattern is immersed in a dyeing bath. To obtain a colored pattern. This is repeated three times to form R, G, and B color filter layers.

また、他の方法としては顔料分散法がある。この方法は、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得る。さらにこの工程を3回繰り返すことにより、R、G、およびBのカラーフィルタ層を形成する。   Another method is a pigment dispersion method. In this method, first, a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is formed on a substrate, and a monochromatic pattern is obtained by patterning the photosensitive resin layer. This process is further repeated three times to form R, G, and B color filter layers.

さらに他の方法としては、電着法や、熱硬化樹脂に顔料を分散させてR、G、およびBの3回印刷を行った後、樹脂を熱硬化させる方法等を挙げることができる。しかしながら、いずれの方法も、R、G、およびBの3色を着色するために、同一の工程を3回繰り返す必要があり、コスト高になるという問題や、工程を繰り返すため歩留まりが低下するという問題がある。   Further examples of the method include an electrodeposition method and a method in which a pigment is dispersed in a thermosetting resin, R, G, and B are printed three times, and then the resin is thermoset. However, in any of the methods, the same process must be repeated three times in order to color the three colors of R, G, and B, resulting in an increase in cost and a decrease in yield due to the repeated processes. There's a problem.

これらの問題を解決したカラーフィルタの製造方法として、インクジェット方式で着色インクを吹き付けして着色層(画素部)を形成する方法が提案されている(特許文献1)。ここでは、ガラス基板に対し濡れ性の良いインクを用いる場合には、インクに対して濡れ性の悪い物質で予め境界となる凸部を印刷しておく方法や、ガラスに対して濡れ性の悪いインクを使う場合には、インクとの濡れ性の良い材料で予めパターンを形成しておき、インクが定着するのを助ける方法が開示されている。しかしながら、具体的にどのようにして濡れ性の良い材料および濡れ性の悪い材料を塗り分けるかに関しては一切記載されていない。   As a method of manufacturing a color filter that solves these problems, a method of forming a colored layer (pixel portion) by spraying colored ink by an inkjet method has been proposed (Patent Document 1). Here, when using an ink having good wettability with respect to a glass substrate, a method of printing a convex portion serving as a boundary in advance with a substance having poor wettability with respect to the ink or a method having poor wettability with respect to glass is used. When ink is used, a method is disclosed in which a pattern is formed in advance with a material having good wettability with the ink, and the ink is fixed. However, there is no description as to how to separately apply a material having good wettability and a material having poor wettability.

一方、インクジェット方式で着色インクを吹き付けて着色層(画素部)を形成し、カラーフィルタを製造する別の方法としては、特許文献2に凹部を親インク処理剤で処理する方法が開示されている。この方法では、予め基板上に凸部を形成し、この凸部を撥インク性とした後に、基板全体を親インク処理剤により表面処理するものである。しかしながら、この方法では、親インク処理を行うに際して予め凸部を撥インク性とする必要があることから、撥インク処理および親インク処理の2回の処理を行う必要があるという問題点がある。   On the other hand, as another method of manufacturing a color filter by forming a colored layer (pixel portion) by spraying a colored ink by an inkjet method, Patent Document 2 discloses a method of treating a concave portion with an ink-friendly treating agent. . In this method, a convex portion is formed on a substrate in advance, the convex portion is made ink-repellent, and then the entire substrate is subjected to a surface treatment with an ink-philic treatment agent. However, this method has a problem that it is necessary to perform two processes of the ink-repellent process and the parent-ink process because the convex portion needs to be made ink-repellent in advance when performing the parent-ink process.

また、同じくインクジェット方式で着色層を形成し、カラーフィルタを製造する方法としては、特許文献3、および特許文献4に、基板上にインクの吸収層を設け、この吸収層のインク吸収性を露光部と非露光部とで変化させることにより、着色層(画素部)を形成する方法が記載されている。しかしながら、この方法では、吸収層を形成しインクをこの吸収層に吸収させて着色層を形成するものであるため、インクのドットの中心部と周囲部とで着色に差があり、色むらが生じてしまうという問題がある。また、この吸収層はインクを吸収するというその機能上、必ず所定の厚みが必要であるという問題点もある。   Similarly, as a method of manufacturing a color filter by forming a colored layer by an ink jet method, Patent Documents 3 and 4 disclose providing an ink absorbing layer on a substrate and exposing the ink absorbing property of the absorbing layer to light. A method of forming a colored layer (pixel portion) by changing between a portion and a non-exposed portion is described. However, in this method, since a colored layer is formed by forming an absorption layer and absorbing the ink into the absorption layer, there is a difference in coloring between the central portion and the peripheral portion of the ink dot, resulting in uneven color. There is a problem that it occurs. In addition, there is also a problem that the absorption layer must have a predetermined thickness for its function of absorbing ink.

特開昭59−75205号公報JP-A-59-75205 特開平9−203803号公報JP-A-9-203803 特開平8−230314号公報JP-A-8-230314 特開平8−227012号公報JP-A-8-227012

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、インクジェット方式で画素部を形成するにあたり問題となる基板の濡れ性に関して、単一の層で濡れ性の良い部分と悪い部分を形成することが可能であり、かつこの濡れ性の良い部分と悪い部分とのパターンを少ない工程で容易に形成することができ、さらにインクの吸収層が不要で、品質が良好でかつ低コストで製造することができるカラーフィルタおよびその製造方法を提供することを主目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and has a single layer with good wettability and bad wettability with respect to wettability of a substrate which is a problem in forming a pixel portion by an inkjet method. It is possible to easily form the pattern of the portion having good wettability and the portion having bad wettability in a small number of steps. It is an object of the present invention to provide a color filter and a method of manufacturing the same.

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、この透明基板上にインクジェット方式により複数色を所定のパターンで設けた画素部と、この画素部の境界部分に設けられた遮光部と、上記画素部、もしくは上記画素部および上記遮光部を形成するために設けられた、濡れ性を変化させることができる濡れ性可変層とを有することを特徴とするカラーフィルタを提供する。   In order to achieve the above object, according to the present invention, in the first aspect, a transparent substrate, a pixel portion in which a plurality of colors are provided in a predetermined pattern by an inkjet method on the transparent substrate, and a pixel portion provided at a boundary portion of the pixel portion are provided. A color filter comprising: a light-shielding portion; and the pixel portion, or a variable wettability layer provided for forming the pixel portion and the light-shielding portion, the wettability variable layer being provided. I do.

このように、本発明は、画素部を形成するため、もしくは画素部および遮光部を形成するための濡れ性可変層を有するところに特徴を有するものである。したがって、濡れ性可変層の濡れ性の変化を利用して画素部、もしくは画素部および遮光部を精度良く形成することができ、色抜けや色むら等の問題点の無い高品質のカラーフィルタを提供することができる。   As described above, the present invention is characterized by having a wettability variable layer for forming a pixel portion or for forming a pixel portion and a light shielding portion. Therefore, the pixel portion, or the pixel portion and the light-shielding portion can be accurately formed by utilizing the change in wettability of the wettability variable layer, and a high-quality color filter free from problems such as color omission and color unevenness can be obtained. Can be provided.

この場合、請求項2に記載するように、少なくとも上記画素部が、上記濡れ性可変層上に設けられているような構成としてもよい。このように画素部を濡れ性可変層上に形成することにより、予め濡れ性可変層上の画素部が形成される部位の濡れ性可変層を液体との接触角が小さい親インク性領域とすることができる。この親インク性領域である画素部形成部にインクジェット方式で着色することにより、液体との接触角の小さい親インク性領域である画素部形成部にのみインクが付着し、さらにこの親インク性領域である画素部形成部内に均一にインクが塗布される。したがって、色むらや色抜け等の不具合の無いカラーフィルタを提供することができる。   In this case, a configuration may be such that at least the pixel portion is provided on the wettability variable layer. By forming the pixel portion on the wettability variable layer in this manner, the wettability variable layer at the portion where the pixel portion is formed on the wettability variable layer is made an ink-philic region having a small contact angle with the liquid. be able to. By coloring the pixel portion forming portion, which is the lipophilic region, by an ink jet method, ink adheres only to the pixel portion forming portion, which is a lipophilic region having a small contact angle with a liquid, Is uniformly applied to the pixel portion forming portion. Therefore, it is possible to provide a color filter free from inconveniences such as uneven color and missing colors.

このように、少なくとも上記画素部が濡れ性可変層上に設けられていれば、請求項3に記載するように、上記透明基板上に上記遮光部が形成され、少なくともこの遮光部上と上記透明基板上の上記画素部が形成される部位である画素部形成部とに上記濡れ性可変層が設けられ、さらにこの濡れ性可変層上に上記画素部が形成されていても(画素部が濡れ性可変層上に形成されており、遮光部上に濡れ性可変層が設けられているカラーフィルタ、以下、第1実施態様とする。)、請求項7に記載するように、上記透明基板上に濡れ性可変層が形成されており、この濡れ性可変層上の所定の部位に画素部および遮光部が設けられていても(画素部および遮光部が濡れ性可変層上に形成されているカラーフィルタ、以下、第2実施態様とする。)、さらには、請求項8に記載するように、上記透明基板上に上記遮光部が設けられ、かつ上記透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に濡れ性可変層が設けられ、この濡れ性可変層上に画素部が形成されていてもよい(画素部が濡れ性可変層上に形成されており、遮光部上に濡れ性可変層が形成されていないカラーフィルタ、以下、第3実施態様とする。)。   In this way, if at least the pixel portion is provided on the wettability variable layer, the light shielding portion is formed on the transparent substrate, and at least the light shielding portion and the transparent portion are formed on the transparent substrate. The variable wettability layer is provided on a pixel portion forming portion where the pixel portion is formed on the substrate, and even when the pixel portion is formed on the variable wettability layer (the pixel portion may be wetted). A color filter formed on the variable property layer and provided with a variable wettability layer on the light-shielding portion (hereinafter, referred to as a first embodiment), on the transparent substrate as described in claim 7. A wettability variable layer is formed on the variable wettability layer, and even if a pixel portion and a light-shielding portion are provided at predetermined portions on the wettability variable layer (the pixel portion and the light-shielding portion are formed on the wettability variable layer). A color filter, hereinafter referred to as a second embodiment), Further, as described in claim 8, the light-shielding portion is provided on the transparent substrate, and the wettability variable layer is provided in a pixel portion forming portion, which is a portion where the pixel portion is formed on the transparent substrate. Provided, a pixel portion may be formed on the wettability variable layer (a color filter in which the pixel portion is formed on the wettability variable layer and the wettability variable layer is not formed on the light shielding portion, Hereinafter, a third embodiment will be described.)

上記第1実施態様においては、請求項4に記載するように、上記濡れ性可変層上に形成された画素部の幅が、上記遮光部により形成される開口部の幅より広いことが好ましい。このように、遮光部の開口部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。   In the first embodiment, it is preferable that the width of the pixel portion formed on the variable wettability layer is wider than the width of the opening formed by the light shielding portion. As described above, by forming the width of the pixel portion so as to be wider than the width of the opening portion of the light shielding portion, it is possible to prevent a problem such as color omission such that backlight light passes through a portion where the pixel portion is not formed. This is because it can be prevented.

本発明においては、さらに請求項5に記載するように、上記遮光部上に設けられた濡れ性可変層の表面に撥インク性凸部が形成されていることが好ましい。このように、遮光部上に設けられた濡れ性可変層の表面に撥インク性凸部を形成することにより、画素部形成部の濡れ性可変層を親インク性領域として画素部を形成する際に、画素部形成部間に撥インク性凸部が形成されているため、着色に際してインクが混ざる等の不具合が生じることがなく好ましい。   In the present invention, it is preferable that an ink-repellent convex portion is formed on the surface of the variable wettability layer provided on the light shielding portion. Thus, by forming the ink-repellent convex portion on the surface of the wettability variable layer provided on the light-shielding portion, the pixel portion is formed with the wettability variable layer of the pixel portion formation portion as the ink-philic region. In addition, since the ink-repellent convex portions are formed between the pixel portion forming portions, it is preferable that problems such as mixing of the ink during coloring do not occur.

この場合、請求項6に記載するように、上記撥インク性凸部の幅が上記遮光部の幅より狭い幅で形成されていることが好ましい。このように遮光部の幅より撥インク性凸部の幅を狭く形成することにより、撥インク性凸部の間に形成される画素部の幅が、遮光部により形成される開口部の幅より広く形成することができ、上述したような効果を得ることができるからである。   In this case, as described in claim 6, it is preferable that the width of the ink-repellent convex portion is formed to be smaller than the width of the light shielding portion. By forming the width of the ink-repellent convex portion narrower than the width of the light-shielding portion, the width of the pixel portion formed between the ink-repellent convex portions is larger than the width of the opening formed by the light-shielding portion. This is because it can be formed widely, and the above-described effects can be obtained.

一方、本発明のカラーフィルタにおいては、請求項9に記載するように、上記画素部の境界部分に上記濡れ性可変層が設けられているような構成であってもよい。このように、画素部の境界部分の濡れ性可変層上の濡れ性を、液体との接触角が画素部が形成される透明基板上の部分よりも大きい撥インク性領域としておくことにより、画素部を設ける部分(画素部形成部)にインクジェット方式で着色した際、撥インク性を有する画素部の境界部分を超えてインクが移動することは困難であることから、インクの混色等の不具合のないカラーフィルタを提供することができる。またその後、画素部の境界部分の濡れ性可変層を液体との接触角の小さい親インク性領域とすることにより、この画素部境界部分に遮光層を設けたり、また全体に保護層を被覆することを容易に行うことができ、品質の高いカラーフィルタを得ることができる。   On the other hand, the color filter of the present invention may have a configuration in which the wettability variable layer is provided at a boundary portion of the pixel portion, as described in claim 9. As described above, by setting the wettability on the wettability variable layer at the boundary portion of the pixel portion as an ink-repellent region having a larger contact angle with the liquid than the portion on the transparent substrate on which the pixel portion is formed, When the portion where the portion is provided (the pixel portion forming portion) is colored by the ink jet method, it is difficult for the ink to move beyond the boundary portion of the pixel portion having ink repellency, so that the problem such as color mixing of the ink is caused. No color filter can be provided. Further, thereafter, by making the wettability variable layer at the boundary of the pixel portion an ink-philic region having a small contact angle with the liquid, a light-shielding layer is provided at the boundary portion of the pixel portion, or the protective layer is entirely covered. Can be easily performed, and a high-quality color filter can be obtained.

この場合、請求項10に記載するように、上記透明基板上に上記遮光部が形成され、この遮光部上に濡れ性可変層が形成され、この濡れ性可変層の間に画素部が形成されていても(遮光部上に濡れ性可変層が設けられているカラーフィルタ、以下第4実施態様とする。)、請求項12に記載するように、上記透明基板上の遮光部が形成される部位である遮光部形成部に上記濡れ性可変層が形成され、この濡れ性可変層上に遮光部が形成され、この遮光部の間に画素部が形成されていてもよい(濡れ性可変層上に遮光部が形成されているカラーフィルタ、以下、第5実施態様とする。)。   In this case, the light shielding portion is formed on the transparent substrate, a variable wettability layer is formed on the light shielding portion, and a pixel portion is formed between the variable wettability layers. (A color filter provided with a variable wettability layer on a light-shielding portion, hereinafter referred to as a fourth embodiment), a light-shielding portion is formed on the transparent substrate as described in claim 12. The variable wettability layer is formed in the light-shielding portion forming portion, which is a portion, and a light-shielding portion is formed on the variable wettability layer, and a pixel portion may be formed between the light-shielding portions (the variable wettability layer). A color filter having a light shielding portion formed thereon, hereinafter referred to as a fifth embodiment).

上記第4実施態様においては、請求項11に記載するように、上記濡れ性可変層の幅が遮光部の幅より狭い幅で形成されていることが好ましい。このように濡れ性可変層の幅が遮光部の幅より狭いことにより、濡れ性可変層の間に形成される画素部の幅が、遮光部の開口部の幅より大きく形成することができる。これにより、色抜け等の不具合を防止することができるからである。   In the fourth embodiment, as described in claim 11, it is preferable that the variable wettability layer is formed to have a width smaller than the width of the light shielding portion. Since the width of the variable wettability layer is smaller than the width of the light shielding portion, the width of the pixel portion formed between the variable wettability layers can be larger than the width of the opening of the light shielding portion. Thereby, problems such as missing colors can be prevented.

上述した第3実施態様および、上述したような上記画素部の境界部分に上記濡れ性可変層が設けられているようなカラーフィルタの場合は、請求項13に記載するように、上記透明基板上の濡れ性が、表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であることが好ましい。これは、上記第3実施態様においては、遮光部用インク等が遮光部形成部内に均一に広がり、精度良く均一な遮光部を形成することが可能となり、また上記画素部の境界部分に濡れ性可変層が設けられているようなカラーフィルタの場合は、画素部が透明基板上の画素部形成部内に均一に広がるため、色むら等の無い品質の良好なカラーフィルタを提供することができるからである。   In the case of the above-described third embodiment and a color filter in which the wettability variable layer is provided at a boundary portion of the pixel portion as described above, as described in claim 13, on the transparent substrate Is preferably less than 10 degrees as a contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m. This is because, in the third embodiment, the light-shielding portion ink and the like spread evenly in the light-shielding portion forming portion, and a uniform light-shielding portion can be formed with high accuracy. In the case of a color filter provided with a variable layer, the pixel portion uniformly spreads in the pixel portion forming portion on the transparent substrate, so that a high-quality color filter without color unevenness can be provided. It is.

本発明においては、請求項14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、例えば画素部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。   In the present invention, as described in claim 14, the variable wettability layer is a photocatalyst-containing layer composed of at least a photocatalyst and a binder, and is wetted so that a contact angle with a liquid is reduced by energy irradiation. Preferably, the layer has a property that changes. In this way, if the photocatalyst-containing layer whose wettability changes so that the contact angle with the liquid is reduced by energy irradiation is formed, the wettability of this layer can be easily changed by performing energy pattern irradiation or the like. Thus, an ink-philic region having a small contact angle with the liquid can be formed. For example, only a portion where a pixel portion is formed can be easily formed as an ink-philic region. Therefore, a color filter can be manufactured efficiently, which is advantageous in cost.

上記請求項14に記載されたカラーフィルタにおいては、請求項15に記載されているように、上記光触媒含有層がフッ素を含み、上記光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記光触媒の作用により上記光触媒含有層表面のフッ素含有量がエネルギー照射前に比較して低下するように上記光触媒含有層が形成されていることが好ましい。   In the color filter according to the fourteenth aspect, as described in the fifteenth aspect, when the photocatalyst-containing layer contains fluorine and the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy, the action of the photocatalyst is effected. It is preferable that the photocatalyst-containing layer is formed such that the fluorine content on the surface of the photocatalyst-containing layer decreases as compared to before the irradiation with energy.

このように、本発明のカラーフィルタは、透明基板上に形成された光触媒含有層上のエネルギー照射部分のフッ素含有量が低下するように構成されているので、エネルギーをパターン照射することにより、フッ素含有量の低下した部分からなるパターンを形成することができる。フッ素含有量が低下するとその部分は、他の部分と比較して親インク性の高い領域となるので、画素部等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り、容易にカラーフィルタを製造することができる。   As described above, the color filter of the present invention is configured so that the fluorine content of the energy irradiated portion on the photocatalyst containing layer formed on the transparent substrate is reduced. It is possible to form a pattern composed of a portion having a reduced content. When the fluorine content is reduced, the portion becomes a region having higher ink affinity compared with other portions, so that only the portion where the pixel portion or the like is formed can be easily set as the ink affinity region. A color filter can be manufactured.

さらに、請求項15に記載するカラーフィルタにおいては、請求項16に記載するように、上記光触媒含有層上へのエネルギー照射を行い、フッ素含有量を低下させた部位におけるフッ素含有量が、エネルギー照射されていない部分のフッ素含有量を100とした場合に10以下であることが好ましい。   Further, in the color filter according to the fifteenth aspect, as described in the sixteenth aspect, energy irradiation is performed on the photocatalyst-containing layer, and the fluorine content at the portion where the fluorine content is reduced is reduced by the energy irradiation. When the fluorine content of the untreated portion is 100, it is preferably 10 or less.

このように、上記光触媒含有層上へのエネルギー照射により形成されたフッ素含有量が低い部位におけるフッ素含有量が、エネルギー照射されていない部分のフッ素含有量を100とした場合、重量基準で10以下であると、エネルギー照射部分と未照射部分との親インク性に大きな違いを生じさせることができる。したがって、このようなパターンが形成された光触媒含有層に画素部等を形成することにより、フッ素含有量が低下した親インク性領域のみに正確に画素部等を形成することが可能となり、精度良くカラーフィルタを製造することができる。   As described above, the fluorine content in the portion having a low fluorine content formed by the energy irradiation on the photocatalyst-containing layer is 10 or less on a weight basis when the fluorine content in the portion not irradiated with the energy is 100. In this case, it is possible to cause a large difference in ink affinity between the energy-irradiated portion and the non-irradiated portion. Therefore, by forming the pixel portions and the like in the photocatalyst containing layer on which such a pattern is formed, it becomes possible to accurately form the pixel portions and the like only in the ink-philic region having a reduced fluorine content, and with high accuracy A color filter can be manufactured.

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17に記載するように酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、酸化タングステン(WO)、酸化ビスマス(Bi)、および酸化鉄(Fe)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18に記載するように酸化チタン(TiO)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。 The photocatalyst-containing layer used in the present invention comprises at least a photocatalyst and a binder as described above. Among these, the photocatalyst is titanium oxide (TiO 2 ) or zinc oxide (ZnO 2 ). ), Tin oxide (SnO 2 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), and iron oxide (Fe 2 O 3 ). Preferably, the substance is at least one kind. In particular, as described in claim 18, titanium oxide (TiO 2 ) is preferable. This is because titanium oxide has a high band gap energy and is effective as a photocatalyst, and is chemically stable, has no toxicity, and is easily available.

上記請求項18に記載された光触媒が酸化チタンであるカラーフィルタの場合は、請求項19に記載するように、上記光触媒含有層表面のフッ素の含有量を、X線光電子分光法で分析して定量化すると、チタン元素を100とした場合に、フッ素元素が500以上となる比率でフッ素元素が光触媒含有層表面に含まれている光触媒含有層を有することが好ましい。   When the photocatalyst described in claim 18 is a color filter in which titanium oxide is used, as described in claim 19, the content of fluorine on the surface of the photocatalyst containing layer is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy. When quantified, it is preferable to have a photocatalyst-containing layer in which the fluorine element is contained on the surface of the photocatalyst-containing layer at a ratio of 500 or more of the fluorine element when the titanium element is set to 100.

この程度の量のフッ素(F)元素が含まれていれば、エネルギー未照射部分の撥インク性が十分であり、エネルギーを照射してフッ素(F)元素含有量が低下した部分のパターンを形成し、ここに画素部等を形成する場合に画素部が形成される部分以外の部分にインク等がはみ出すことがなく、より正確にカラーフィルタを製造することができるからである。   When the fluorine (F) element of this amount is contained, the ink repellency of the unirradiated portion is sufficient, and the pattern of the portion where the fluorine (F) element content is reduced by irradiating the energy is formed. However, when the pixel portion and the like are formed here, the ink and the like do not protrude into portions other than the portion where the pixel portion is formed, and the color filter can be manufactured more accurately.

一方、請求項14から請求項19のいずれかの請求項に記載されたカラーフィルタにおいて、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20に記載するように、フルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。   On the other hand, in the color filter according to any one of claims 14 to 19, the binder as another component constituting the photocatalyst-containing layer has a fluoroalkyl group as described in claim 20. It is preferable that the organopolysiloxane has an organopolysiloxane.

本発明のカラーフィルタにおいて、光触媒含有層中にフッ素元素を含有させる方法には種々の方法を挙げることができるが、バインダとしてフルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンとすることにより、容易に光触媒含有層中にフッ素元素を含有させることができ、かつエネルギーの照射により、その含有量を容易に低下させることができるからである。   In the color filter of the present invention, various methods can be cited as a method of including a fluorine element in the photocatalyst-containing layer, and the photocatalyst-containing layer can be easily formed by using an organopolysiloxane having a fluoroalkyl group as a binder. This is because the elemental fluorine can be contained therein, and the content can be easily reduced by energy irradiation.

また、同様に請求項14から請求項19までのいずれかの請求項に記載されたカラーフィルタにおいて、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21に記載するように、YSiX(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。 Similarly, in the color filter according to any one of the fourteenth to nineteenth aspects, the binder as another component constituting the photocatalyst-containing layer may have a Y-color. n SiX (4-n) (where Y represents an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group or an epoxy group, X represents an alkoxyl group or a halogen, and n represents 0 to 3) It is preferably an organopolysiloxane which is one or more hydrolytic condensates or co-hydrolytic condensates of the silicon compound represented by the following formula:

上記請求項21に記載されたカラーフィルタにおいては、請求項22に記載されるように、上記オルガノポリシロキサンを構成する前記珪素化合物の内、フルオロアルキル基を含む珪素化合物が0.01モル%以上含まれていることが好ましい。   In the color filter according to the twenty-first aspect, as described in the twenty-second aspect, among the silicon compounds constituting the organopolysiloxane, 0.01% by mole or more of a silicon compound containing a fluoroalkyl group is contained. Preferably, it is included.

このように、フルオロアルキル基を含む珪素化合物が、0.01モル%以上含まれていれば、光触媒含有層表面に十分にフッ素元素が含有されることになり、エネルギーが照射されフッ素元素の含有量が低下した光触媒含有層上の親インク性領域と、エネルギーが未照射の光触媒含有層表面における撥インク性領域との濡れ性の差異を大きくすることができることから、親インク性領域に画素部等を形成するに際して、インク等が撥インク性領域にはみ出すことなく正確に付着させることができ、品質の良好なカラーフィルタを製造することができるからである。   As described above, when the silicon compound containing a fluoroalkyl group is contained in an amount of 0.01 mol% or more, the surface of the photocatalyst containing layer contains the fluorine element sufficiently. Since the difference in wettability between the reduced amount of the ink-philic region on the photocatalyst-containing layer and the ink-repellent region on the surface of the photocatalyst-containing layer whose energy has not been irradiated can be increased, the pixel portion is added to the ink-philic region. This is because, when forming a color filter or the like, the ink or the like can be accurately adhered without protruding into the ink-repellent region, and a color filter with good quality can be manufactured.

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40mN/m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23および請求項40)。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40mN/m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、インクや遮光部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40mN/m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遮光部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。   In the present invention, the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m on the photocatalyst-containing layer is 10 degrees or more in a part where energy is not irradiated, and is less than 10 degrees in a part where energy is irradiated. It is preferable (claims 23 and 40). Since the portion not irradiated with the energy is a portion requiring ink repellency, if the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is less than 10 degrees, the ink repellency is not sufficient. It is not preferable because the ink and the paint for the light shielding portion may remain. If the contact angle with the liquid having a surface tension of 40 mN / m is 10 degrees or more, the spread of the ink and the light-shielding portion paint in this portion may be inferior. This is because there is a possibility that color dropout or the like may occur.

さらに、本発明においては、上記インクジェット方式により着色された画素部が、UV硬化性インクを用いたインクジェット方式により着色された画素部であることが好ましい(請求項24および請求項41)。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、効率面で好ましいからである。   Further, in the present invention, it is preferable that the pixel portion colored by the inkjet method is a pixel portion colored by an inkjet method using a UV curable ink (claims 24 and 41). By using a UV curable ink, after forming a pixel portion by coloring with an ink jet method, by irradiating UV, the ink can be quickly cured, and can be immediately sent to the next step, and efficiency is improved. Is preferred.

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、上述したようなカラーフィルタの利点、すなわち画素部の色抜けや色むらがなく、かつコスト的に有利であるという利点を有するものである(請求項42)。   A liquid crystal panel having the above-described color filter and a substrate opposed thereto and obtained by enclosing a liquid crystal compound between the two substrates has an advantage of the above-described color filter, that is, a color loss of a pixel portion. There is an advantage that there is no color unevenness and the cost is advantageous (claim 42).

本発明においては、上記目的を達成するために、請求項25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)前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)この光触媒含有層上の画素部を形成す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インクジェット方式で着色し、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6実施態様とする。)を提供する。   In the present invention, in order to achieve the above object, as described in claim 25, (1) a step of forming a light shielding portion on a transparent substrate, and (2) a light shielding portion on the transparent substrate is formed. Providing a photocatalyst-containing layer in which the wettability of the energy-irradiated portion changes in the direction in which the contact angle of the liquid decreases on the surface on the side of the photocatalyst; and (3) a portion for forming a pixel portion on the photocatalyst-containing layer. Forming a pixel portion by irradiating the pixel portion formation portion with energy to form a pixel portion exposure portion; and (4) forming a pixel portion by coloring the pixel portion exposure portion by an inkjet method. (Hereinafter referred to as a sixth embodiment).

このように、本実施態様では、予め遮光部が形成された透明基板上に光触媒含有層を設け、そしてこの光触媒含有層上の画素部形成部にエネルギーをパターン照射することにより、容易に画素部が形成される部分のみを親インク性とすることができる。したがって、この画素部が形成される画素部用露光部にインクジェット方式でインクを付着することにより、均一にインクが付着した画素部を得ることができ、色抜けがなくかつ色むらのないカラーフィルタを形成することができる。   As described above, in the present embodiment, the photocatalyst-containing layer is provided on the transparent substrate on which the light-shielding portion is formed in advance, and the pixel portion-forming portion on the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy in a pattern, so that the pixel portion can be easily formed. Can be made ink-philic only. Therefore, by applying the ink to the exposed portion for the pixel portion where the pixel portion is formed by the ink jet method, the pixel portion to which the ink is uniformly attached can be obtained, and the color filter without color omission and without color unevenness can be obtained. Can be formed.

上記第6実施態様の場合、請求項26に記載するように、上記光触媒含有層を設ける工程の後に、遮光部上の光触媒含有層にエネルギーをパターン照射して撥インク性凸部用露光部を形成し、ここに撥インク性凸部を形成する工程を有するようにしてもよい。   In the case of the sixth embodiment, as described in claim 26, after the step of providing the photocatalyst-containing layer, the photocatalyst-containing layer on the light-shielding portion is irradiated with energy in a pattern to form an exposed portion for the ink-repellent convex portion. And a step of forming an ink-repellent convex portion here.

このように、遮光部上の光触媒含有層上にもエネルギーをパターン照射して撥インク性凸部用露光を設けるものであるので、所定の幅で撥インク性凸部用露光部を形成することができる。したがって、この領域に撥インク性凸部用塗料を塗布等することにより、所定の幅を有する撥インク性凸部を均一な高さで得ることができる。   As described above, since the pattern is also irradiated with the energy on the photocatalyst-containing layer on the light-shielding portion to provide the exposure for the ink-repellent convex portion, it is necessary to form the exposed portion for the ink-repellent convex portion with a predetermined width. Can be. Therefore, by applying an ink-repellent convex paint to this region, it is possible to obtain an ink-repellent convex portion having a predetermined width at a uniform height.

さらに、本発明の第6実施態様においては、請求項27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側から全面露光することにより、遮光部の上面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。   Further, in a sixth embodiment of the present invention, in the step of forming the exposure section for the pixel section, the step of forming the exposure section for the pixel section is performed by exposing from the transparent substrate side using the light shielding section as a mask. An exposed portion may be formed. By exposing the entire surface from the transparent substrate side, that is, the side where the light-shielding portion is not formed, only the portion of the photocatalyst-containing layer formed on the upper surface of the light-shielding portion is not exposed, and other portions can be exposed. Therefore, energy pattern irradiation can be performed without using a photomask or the like, which is advantageous in cost.

また、本発明は、請求項28に記載するように、(1)透明基板上にエネルギー照射部分の濡れ性が液体との接触角が低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、(2)上記透明基板上の遮光部が形成される部位である遮光部形成部に、エネルギーをパターン照射して遮光部用露光部を形成する工程と、(3)この遮光部用露光部に遮光部を設ける工程と、(4)この遮光部が設けられた透明基板にエネルギーを照射することにより、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着色し、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7実施態様とする。)を提供する。   Further, according to the present invention, as set forth in claim 28, (1) a step of providing a photocatalyst-containing layer in which the wettability of an energy-irradiated portion changes in a direction in which the contact angle with a liquid decreases on a transparent substrate; 2) a step of irradiating energy on the light-shielding portion forming portion, which is a portion where the light-shielding portion is formed on the transparent substrate, to form an exposure portion for the light-shielding portion; Providing a portion, (4) irradiating energy to the transparent substrate provided with the light-shielding portion to form an exposure portion for a pixel portion, and (5) applying an inkjet method to the exposure portion for the pixel portion. A method of producing a color filter (hereinafter, referred to as a seventh embodiment).

このように、本実施態様のカラーフィルタの製造方法においては、透明基板上に光触媒含有層を設け、この光触媒含有層にエネルギーを照射することにより、露光部分の液体との接触角を低下させることができる。したがって、まず遮光部を形成する際に、単に光触媒含有層にエネルギーのパターン照射を行い、遮光部を形成する領域のみ親インク性領域とし、次いでこの部分に遮光部用塗料を塗布する等して遮光部を形成することができる。したがって、従来の遮光部を設ける際に行われていたパターン露光後の現像工程やエッチング工程を行う必要が無いことから効率良く遮光部を形成することができる。また、この後、例えば全面にエネルギーを照射することにより、容易に画素部を形成する領域を親インク性領域とすることができる。したがって、この部分にインクジェット方式で着色すれば、均一にインクが付着した画素部とすることができ、色抜けや色むらのないカラーフィルタを形成することができる。   As described above, in the method for manufacturing a color filter according to the present embodiment, the photocatalyst-containing layer is provided on the transparent substrate, and the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy to reduce the contact angle of the exposed portion with the liquid. Can be. Therefore, first, when forming the light-shielding portion, simply irradiating the pattern of energy to the photocatalyst-containing layer to make only the region where the light-shielding portion is formed an ink-philic region, and then apply a light-shielding portion paint to this portion. A light-shielding portion can be formed. Therefore, since there is no need to perform a developing step or an etching step after pattern exposure, which has been performed when the conventional light shielding portion is provided, the light shielding portion can be efficiently formed. Thereafter, by irradiating the entire surface with energy, for example, a region where the pixel portion is easily formed can be made an ink-philic region. Therefore, if this portion is colored by an ink jet method, a pixel portion to which ink is uniformly attached can be formed, and a color filter without color omission or color unevenness can be formed.

また、本発明は、請求項29に記載するように、(1)透明基板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、(2)前記透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に、エネルギーをパターン照射して画素部用露光部を形成する工程と、(3)この画素部用露光部にインクジェット方式で着色し、画素部を形成する工程と、(4)少なくとも上記画素部の境界部分の光触媒含有層にエネルギーを照射する工程と、(5)上記エネルギーが照射された画素部の境界部分に遮光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8実施態様とする。)を提供する。   Further, according to the present invention, as described in claim 29, (1) a step of providing a photocatalyst-containing layer in which the wettability of an energy-irradiated portion changes in a direction in which the contact angle of a liquid decreases on a transparent substrate; And (3) a step of irradiating a pattern with energy to a pixel portion forming portion, which is a portion where the pixel portion on the transparent substrate is formed, to form a pixel portion exposing portion. (4) irradiating energy to at least the photocatalyst-containing layer at the boundary portion of the pixel portion, and (5) shielding the boundary portion of the pixel portion irradiated with the energy. Forming a part (hereinafter referred to as an eighth embodiment).

この場合は、透明基板上の少なくとも画素部が形成される部位である画素部形成部と、遮光部が形成される部位である遮光部形成部とに光触媒含有層が形成される。そして、まず、上記画素部形成部に対してエネルギーをパターン照射することにより、この光触媒含有層の画素部形成部を親インク性領域とすることができる。したがって、ここにインクジェット方式でインクを付着させることにより、インクが均一に広がり色むら等が生じない。また、画素部との境界部分である遮光部形成部は、エネルギーが照射されていないことから撥インク性領域のままである。したがって、親インク性領域である画素部形成部に付着されたインクがこの撥インク性領域である遮光部形成部を越えて移動することは困難であるといえる。したがって、インクが混ざる等の問題が生じない。このようにして画素部を形成した後、画素部間の遮光部形成部にエネルギーを照射することにより、この部分を親インク性領域とすることができる。したがって、この部分に例えば遮光部用インクを塗布することにより、容易に遮光部を形成することができる。   In this case, the photocatalyst containing layer is formed on at least the pixel portion forming portion on the transparent substrate where the pixel portion is formed and the light shielding portion forming portion on which the light shielding portion is formed. Then, first, by irradiating the above-mentioned pixel portion forming portion with a pattern of energy, the pixel portion forming portion of the photocatalyst containing layer can be made an ink-philic region. Therefore, by applying the ink here by the ink jet method, the ink spreads evenly and color unevenness does not occur. Further, the light-shielding portion forming portion, which is a boundary portion with the pixel portion, remains in the ink-repellent region since energy is not irradiated. Therefore, it can be said that it is difficult for the ink attached to the pixel portion forming portion, which is the ink-philic region, to move beyond the light-shielding portion forming portion, which is the ink-repellent region. Therefore, a problem such as mixing of ink does not occur. After forming the pixel portion in this manner, by irradiating energy to the light shielding portion forming portion between the pixel portions, this portion can be made an ink-philic region. Therefore, the light-shielding portion can be easily formed by applying, for example, ink for the light-shielding portion to this portion.

さらに本発明は、請求項30に記載するように、(1)透明基板上にエネルギー照射部分の濡れ性が液体との接触角が低下する方向に変化する光触媒含有層を、上記透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に設ける工程と、(2)上記光触媒含有層が設けられた上記画素部形成部の境界部分に遮光部を設ける工程と、(3)上記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、(4)この画素部用露光部にインクジェット方式で着色し、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9実施態様とする。)を提供する。   Further, according to the present invention, as described in claim 30, (1) a photocatalyst-containing layer in which the wettability of an energy-irradiated portion changes in the direction in which the contact angle with a liquid decreases on a transparent substrate is provided on the transparent substrate. (2) providing a light-shielding portion at a boundary between the pixel-forming portion where the photocatalyst-containing layer is provided, and (3) providing the photocatalyst. A step of irradiating the containing layer with energy to form an exposed portion for a pixel portion, and (4) a step of coloring the exposed portion for a pixel portion by an inkjet method to form a pixel portion. A method of manufacturing a filter (hereinafter, referred to as a ninth embodiment) is provided.

この場合は、透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部にまず光触媒含有層が形成される。この光触媒含有層に、エネルギーの照射前の状態で基板表面より液体との接触角が高い材料を用いた場合は、この光触媒含有層が形成された画素部形成部より、画素部形成部間の基板上の遮光部形成部の方が、液体との接触角の小さい親インク性領域となる。この親インク性領域に、例えば遮光部用塗料により遮光部を形成することにより、まず遮光部を容易に形成することができる。次いで、例えばこの遮光部が形成された面全面にエネルギーを照射することにより、画素部形成部を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着色することにより、インクが均一に付着した画素部が得られ、色抜けがなくかつ色むらのないカラーフィルタを形成することができる。   In this case, first, a photocatalyst-containing layer is formed on a pixel portion forming portion, which is a portion where the pixel portion is formed on the transparent substrate. When a material having a higher contact angle with the liquid than the substrate surface before the irradiation of energy is used for the photocatalyst-containing layer, the photocatalyst-containing layer has a higher contact angle with the liquid than the pixel portion where the photocatalyst-containing layer is formed. The light-shielding portion forming portion on the substrate is an ink-philic region having a smaller contact angle with the liquid. By forming the light-shielding portion in this ink-philic region using, for example, a light-shielding portion paint, the light-shielding portion can be easily formed first. Next, for example, by irradiating energy to the entire surface on which the light shielding portion is formed, the pixel portion forming portion can be made an ink-philic region. Therefore, by coloring this area by the ink jet method, a pixel portion to which ink is uniformly attached can be obtained, and a color filter without color loss and color unevenness can be formed.

また、本発明においては、請求項31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)この遮光部上面に、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)上記光触媒含有層が設けられていない透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に、インクジェット方式で着色し、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10実施態様とする。)を提供する。   Further, in the present invention, as described in claim 31, (1) a step of forming a light-shielding portion on a transparent substrate, and (2) a wettability of an energy-irradiated portion is in contact with a liquid on the upper surface of the light-shielding portion. Providing a photocatalyst-containing layer that changes in the direction in which the angle decreases, and (3) using an inkjet method in a pixel-portion-forming portion where a pixel portion is formed on a transparent substrate on which the photocatalyst-containing layer is not provided. A method of manufacturing a color filter (hereinafter, referred to as a tenth embodiment), which comprises a step of coloring and forming a pixel portion.

この場合は、まず透明基板上に遮光部を形成し、この遮光部上に光触媒含有層を形成するのであるが、この光触媒含有層に、エネルギーの照射前の状態で透明基板表面より液体との接触角が高い材料を用いた場合は、この光触媒含有層よりその間の画素部形成部の方が、液体との接触角の小さい親インク性領域となり、画素部形成部の境界部分である光触媒含有層が撥インク性領域となる。したがって、インクジェット方式でインクを親インク性領域である画素部形成部に付着させた場合、付着したインクが撥インク性領域である遮光部形成部を越えて移動することは困難である。よって、インクの混色等の問題が生じにくい。   In this case, first, a light-shielding portion is formed on the transparent substrate, and a photocatalyst-containing layer is formed on the light-shielding portion. When a material having a high contact angle is used, the pixel portion forming portion between the photocatalyst containing layer becomes an ink-philic region having a smaller contact angle with the liquid than the photocatalyst containing layer, and the photocatalyst containing portion which is a boundary portion of the pixel portion forming portion is used. The layer becomes an ink-repellent area. Therefore, when the ink is applied to the pixel portion forming portion which is the ink-philic region by the inkjet method, it is difficult for the attached ink to move beyond the light-shielding portion forming portion which is the ink-repellent region. Therefore, problems such as color mixing of inks are unlikely to occur.

さらに、本発明においては、請求項32に記載するように、(1)透明基板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、透明基板上の遮光部が形成される部位である遮光部形成部に設ける工程と、(2)上記透明基板上の光触媒含有層が形成されていない部分にインクジェット方式で着色し、画素部を形成する工程と、(3)少なくとも上記光触媒含有層にエネルギーを照射する工程と、(4)上記エネルギーが照射された光触媒含有層上に遮光層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11実施態様とする。)を提供する。   Further, in the present invention, as described in claim 32, (1) a photocatalyst-containing layer in which the wettability of an energy-irradiated portion changes in a direction in which the contact angle of a liquid decreases on a transparent substrate is provided on the transparent substrate. A step of providing a light-shielding portion forming portion, which is a portion where the light-shielding portion is formed, and (2) a step of coloring a portion of the transparent substrate on which the photocatalyst-containing layer is not formed by an inkjet method to form a pixel portion; (3) a method of manufacturing a color filter, comprising: at least a step of irradiating the photocatalyst-containing layer with energy; and (4) a step of forming a light-shielding layer on the photocatalyst-containing layer irradiated with the energy. Hereinafter, an eleventh embodiment will be provided.

この場合は、光触媒含有層を、基板上の遮光部が形成される遮光部形成部に設ける。この光触媒含有層に、エネルギーの照射前の状態で透明基板表面より液体との接触角が高い材料を用いた場合は、この光触媒含有層が形成された遮光部形成部より、その間の画素部形成部の方が、液体との接触角の小さい親インク性領域となり、画素部形成部との境界部分である遮光部形成部は撥インク性領域となる。したがって、インクジェット方式でインクを親インク性領域である画素部形成部に付着させた場合、付着したインクが撥インク性領域である遮光部形成部を越えて移動することはない。よって、インクの混色等の問題が生じない。このようにして画素部を形成した後、画素部間の遮光部形成部の光触媒含有層にエネルギーを照射することにより、この部分を親インク性領域とすることができる。したがって、この部分に例えば遮光部用インクを塗布することにより、容易に遮光部を形成することができる。   In this case, the photocatalyst-containing layer is provided on the light-shielding portion forming portion where the light-shielding portion is formed on the substrate. When a material having a higher contact angle with the liquid than the surface of the transparent substrate before the energy irradiation is used for the photocatalyst-containing layer, a pixel portion is formed between the light-shielding portion formation portion where the photocatalyst-containing layer is formed. The portion becomes an ink-philic region having a smaller contact angle with the liquid, and the light-shielding portion forming portion, which is a boundary portion with the pixel portion forming portion, becomes an ink-repellent region. Therefore, when the ink is applied to the pixel portion forming portion, which is the ink-philic region, by the inkjet method, the attached ink does not move beyond the light-shielding portion forming portion, which is the ink-repellent region. Therefore, problems such as color mixing of ink do not occur. After the pixel portion is formed in this way, by irradiating the photocatalyst containing layer of the light shielding portion forming portion between the pixel portions with energy, this portion can be made an ink-philic region. Therefore, the light-shielding portion can be easily formed by applying, for example, ink for the light-shielding portion to this portion.

さらにまた、本発明の上記第6実施態様、および第8実施態様においては、請求項33に記載するように、上記画素部用露光部を形成した後、そこにインクジェット方式で着色して画素部を形成する工程が、(a)上記光触媒含有層上の画素部を形成する部分の一部にエネルギーをパターン照射して第1画素部用露光部を形成する工程と、(b)この第1画素部用露光部にインクジェット方式で着色し、第1画素部を形成する工程と、(c)上記光触媒含有層上の残りの画素部を形成する部分に露光して第2画素部用露光部を形成する工程と、(d)この第2画素部用露光部にインクジェット方式で着色し、第2画素部を形成する工程とを含むものであってもよい。   Furthermore, in the sixth embodiment and the eighth embodiment of the present invention, as described in claim 33, after forming the exposure section for the pixel section, the pixel section is colored by an ink jet method. And (b) forming a first pixel portion exposure portion by irradiating a part of a portion on the photocatalyst containing layer where a pixel portion is to be formed with energy by pattern irradiation, and (b) forming the first pixel portion exposure portion. A step of forming the first pixel portion by coloring the exposed portion for the pixel portion by an ink-jet method; and (c) exposing a portion of the photocatalyst-containing layer on which the remaining pixel portion is to be formed to expose the second pixel portion. And (d) forming a second pixel portion by coloring the exposed portion for the second pixel portion by an inkjet method.

すなわち、いずれの実施態様においても画素部用露光部を形成し、この部分にインクジェット方式で着色することにより画素部を形成するのであるが、その画素部の形成に際して、画素部を第1画素部および第2画素部に分けて、それぞれエネルギー照射およびインクジェット方式での着色を行うようにしたものである。   That is, in any of the embodiments, a pixel portion is formed by exposing an exposed portion for a pixel portion, and coloring the portion by an ink jet method to form a pixel portion. And the second pixel portion, in which energy irradiation and ink-jet coloring are performed, respectively.

エネルギー照射により親インク性領域とした画素部用露光部をインクジェット方式で着色して画素部を形成する場合、この画素部用露光部間の間隔が狭い場合は、画素部形成に際して画素部間の撥インク性領域等を越えて隣り合う画素部のインクが混合する可能性が生じる。したがって、画素部形成に際して、画素部同士がなるべく離れた状態で形成することが望ましい。上述したように、まず、第1画素部を形成した後、第2画素部を形成する方法をとれば、例えば、第1画素部を形成する際に、画素部を一つおきに形成するようにパターン露光を行うことが可能であり、一回目の画像部の形成に際して隣り合う画素部同士を離れた状態とすることが可能となる。このように、着色する領域の間に比較的広い撥インク性領域を有する状態で第1画素部用露光部を形成して、ここにインクジェット方式で着色することにより、隣り合う画素部のインクが混じり合うという不都合が生じる可能性がなくなる。このようにして設けた第1画素部間に再度エネルギーを照射して、第2画素部用露光部を形成し、ここにインクジェット方式で着色することにより、インクが混合する等の不具合の無いカラーフィルタを形成することができる。   When the pixel portion is formed by coloring the exposed portion for the pixel portion, which has been made to be the ink-philic region by the energy irradiation, by an inkjet method, and the interval between the exposed portions for the pixel portion is small, There is a possibility that the inks of the pixel portions adjacent to each other beyond the ink-repellent region or the like may be mixed. Therefore, when forming the pixel portion, it is desirable to form the pixel portions as far apart as possible. As described above, if the method of forming the first pixel portion and then forming the second pixel portion is adopted, for example, when forming the first pixel portion, every other pixel portion is formed. Pattern exposure can be performed at a time, and adjacent pixel portions can be separated from each other at the time of forming the first image portion. In this manner, the first pixel portion exposure portion is formed in a state having a relatively wide ink-repellent region between the coloring regions, and coloring is performed by the inkjet method here, so that the ink of the adjacent pixel portion is removed. The possibility of the inconvenience of mixing is eliminated. By irradiating energy again between the first pixel portions provided in this manner, an exposure portion for the second pixel portion is formed, and the portion is colored by an ink jet method, so that a color free from troubles such as mixing of ink is obtained. A filter can be formed.

また、本発明の第6実施態様および第10実施態様においては、請求項34に記載するように、上記画素部の幅が、上記遮光部により形成される開口部の幅より広く形成されることが好ましい。このように画素部の幅を遮光部により形成される開口部より広くとることにより、バックライト光が画素部以外の部分を通過する可能性を少なくすることができ、色抜け等を防止することができるからである。   In the sixth and tenth embodiments of the present invention, the width of the pixel portion is formed wider than the width of the opening formed by the light-shielding portion. Is preferred. By thus making the width of the pixel portion wider than the opening formed by the light-shielding portion, it is possible to reduce the possibility that backlight light passes through portions other than the pixel portion, and to prevent color omission and the like. Because it can be.

さらに、本発明の第9実施態様、第10実施態様、および第11実施態様においては、請求項35に記載するように、上記透明基板上の濡れ性が、表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であることが好ましい。いずれの実施態様においても、透明基板上と比較して撥インク性を有する光触媒含有層が形成された後、その形成されていない部分に画素部もしくは遮光部を設けるのであるが、表面基板上の濡れ性が表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であれば、液が広がりやすく、例えば画素部であれば均一にインクジェット用のインクが広がるため色むらの無い画素部が得られ、高品質のカラーフィルタとすることができる。   Further, in the ninth, tenth, and eleventh embodiments of the present invention, as described in claim 35, the wettability on the transparent substrate is determined by the liquid having a surface tension of 40 mN / m. The contact angle is preferably less than 10 degrees. In any of the embodiments, after a photocatalyst-containing layer having ink repellency is formed as compared with a transparent substrate, a pixel portion or a light shielding portion is provided in a portion where the photocatalyst-containing layer is not formed. If the wettability is less than 10 degrees as the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m, the liquid is easy to spread. For example, in the case of the pixel part, the ink for inkjet is spread uniformly, so that a pixel part without color unevenness is obtained. Thus, a high quality color filter can be obtained.

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36に記載するように、通常は紫外光を含む光であるが、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37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ようにしてもよい。   In the present invention, the energy for irradiating and exposing the photocatalyst-containing layer to light is usually light including ultraviolet light as described in claim 36. In this case, as described in claim 37, the photocatalytic reaction initiation energy and the reaction rate increasing energy are used as the energy, and the reaction rate increasing energy is applied to the portion irradiated with the photocatalytic reaction initiation energy, whereby the exposed portion is exposed. May be formed.

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。   In this method, a photocatalytic reaction start energy is applied to a photocatalyst-containing layer, and a reaction rate increasing energy is applied in a pattern in a region where the photocatalytic reaction start energy is applied, thereby forming a pattern of an exposed portion. That is, since the formation of a pattern by photolithography irradiation proposed by the inventors and the like has been based on the photocatalytic reaction initiation energy such as the ultraviolet light, the apparatus is expensive, difficult to handle, and cannot perform continuous output. In some cases. However, in this method, a photocatalytic reaction start energy such as ultraviolet light is added, and a pattern is formed by using a reaction speed increasing energy such as infrared light in a region where the photocatalytic reaction start energy is added. In forming a pattern, there is an advantage that a reaction speed increasing energy such as an infrared laser which is relatively inexpensive and easy to handle can be used.

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38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いのであるが、請求項39に記載するように、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。   In the present invention, when the two energies of the photocatalytic reaction initiation energy and the reaction rate increase energy are used as described above, the photocatalytic reaction initiation energy is light including ultraviolet light, Preferably, the reaction rate increasing energy is heat energy. This is because, in the present invention, titanium dioxide is suitably used as a photocatalyst, but ultraviolet light is preferred as the photocatalytic reaction initiation energy in view of the band gap of the titanium dioxide. Further, it is preferable that the reaction rate increasing energy is heat, and it is preferable that the heat energy be applied by an infrared laser as described in claim 39. This is because the method using an infrared laser is relatively inexpensive and easy to handle.

本発明は、透明基板と、この透明基板上にインクジェット方式により複数色を所定のパターンで設けた画素部と、この画素部の境界部分に設けられた遮光部と、上記画素部もしくは画素部および遮光部を形成するために設けられた、濡れ性を変化させることができる濡れ性可変層とを有することを特徴とするカラーフィルタである。したがって、濡れ性可変層の濡れ性の変化を利用して画素部もしくは画素部および遮光部を精度良く形成することができ、色抜けや色むら等の問題点の無い高品質のカラーフィルタを低コストで提供することができる。   The present invention is directed to a transparent substrate, a pixel portion in which a plurality of colors are provided in a predetermined pattern by an inkjet method on the transparent substrate, a light-shielding portion provided at a boundary portion of the pixel portion, the pixel portion or the pixel portion and A color filter comprising: a wettability variable layer provided to form a light-shielding portion and capable of changing wettability. Therefore, the pixel portion or the pixel portion and the light-shielding portion can be accurately formed by utilizing the change in the wettability of the wettability variable layer, and a high-quality color filter free from problems such as color omission and color unevenness can be reduced. Can be provided at cost.

以下、本発明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、次いでカラーフィルタの製造方法について説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, a color filter will be described, and then a method of manufacturing the color filter will be described.

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、この透明基板上にインクジェット方式により複数色を所定のパターンで設けた画素部と、この画素部の境界部分に設けられた遮光部と、上記画素部、もしくは画素部および遮光部を形成するために設けられた、濡れ性を変化させることができる濡れ性可変層とを有することを特徴とするものである。
A. First, the color filter of the present invention will be described in detail. The color filter of the present invention is a transparent substrate, a pixel portion in which a plurality of colors are provided in a predetermined pattern by an inkjet method on the transparent substrate, a light-shielding portion provided at a boundary portion of the pixel portion, the pixel portion, Alternatively, it has a wettability variable layer provided for forming a pixel portion and a light-shielding portion and capable of changing wettability.

本発明は、このように画素部を形成するため、もしくは画素部および遮光部を形成するために設けられた濡れ性可変層を有するものである。したがって、濡れ性可変層の濡れ性を変化させることにより画素部もしくは画素部および遮光部を容易に形成することができるので、高品質なカラーフィルタを低コストで得ることができる。ここで、画素部、もしくは画素部および遮光部を形成するため、とは、画素部、もしくは画素部および遮光部を透明基板上で位置決めするとの意味を含むものである。   The present invention has a variable wettability layer provided for forming a pixel portion or for forming a pixel portion and a light shielding portion as described above. Therefore, the pixel portion or the pixel portion and the light-shielding portion can be easily formed by changing the wettability of the wettability variable layer, so that a high-quality color filter can be obtained at low cost. Here, to form a pixel portion, or a pixel portion and a light-shielding portion, means to position the pixel portion or the pixel portion and the light-shielding portion on a transparent substrate.

このようなカラーフィルタの各要素の具体的な位置関係としては、例えば、少なくとも上記画素部が、上記濡れ性可変層上に設けられたものを挙げることができる。   As a specific positional relationship of each element of such a color filter, for example, there can be cited one in which at least the pixel portion is provided on the variable wettability layer.

このように、少なくとも画素部が濡れ性可変層上に設けられているので、予め画素部を設ける部分の濡れ性を液体との接触角が小さい親インク性領域とし、他の部分を液体との接触角が大きい撥インク性領域とすることができる。この画素部を設ける部分にインクジェット方式で着色することにより、液体の接触角の小さい親インク性領域にのみインクが付着するため、画素部全体にインクが均一に行き渡り、画素部においてインクの無い領域や、色むら等が生じることがなく、他の撥インク性領域にインクが付着することがない。   As described above, since at least the pixel portion is provided on the wettability variable layer, the wettability of the portion where the pixel portion is provided is set in advance as an ink-philic region having a small contact angle with the liquid, and the other portion is formed with the liquid. An ink-repellent region having a large contact angle can be obtained. By coloring the portion where the pixel portion is provided by the ink jet method, the ink adheres only to the ink-philic region having a small contact angle of the liquid, so that the ink uniformly spreads over the entire pixel portion, and the ink-free region in the pixel portion. No color unevenness occurs, and ink does not adhere to other ink-repellent areas.

また、本発明のカラーフィルタにおける各要素の別の具体的な位置関係としては、例えば、画素部の境界部分に濡れ性可変層が形成されている例を挙げることができる。この場合は、画素部の境界部分の濡れ性を、画素部を設ける部分の濡れ性よりも悪い撥インク性領域としておくことにより、画素部を設ける部分にインクジェット方式で着色した際、撥インク性を有する画素部の境界部分を超えてインクが移動しにくいため、インクの混合等における不具合のないカラーフィルタを提供することができる。またその後、刺激等を加えて画素部の境界部分の濡れ性可変層を液体との接触角の小さい親インク性領域とすることにより、この画素部境界部分に遮光層を設けたり、また全体に保護層を被覆することを容易に行うことができ、品質の高いカラーフィルタを得ることができる。   Further, as another specific positional relationship of each element in the color filter of the present invention, for example, an example in which a wettability variable layer is formed at a boundary portion of a pixel portion can be cited. In this case, by setting the wettability of the boundary portion of the pixel portion as an ink-repellent region that is worse than the wettability of the portion where the pixel portion is provided, the ink-repellent property is obtained when the portion where the pixel portion is provided is colored by an inkjet method. Since it is difficult for the ink to move beyond the boundary portion of the pixel portion having the color filter, it is possible to provide a color filter free from problems such as mixing of the ink. After that, by applying a stimulus or the like to make the wettability variable layer at the boundary of the pixel portion an ink-philic region having a small contact angle with the liquid, a light-shielding layer is provided at the boundary portion of the pixel portion, or The protection layer can be easily covered, and a high-quality color filter can be obtained.

以下、このような濡れ性可変層を有する本発明のカラーフィルタについて、いくつかの実施態様を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, the color filter of the present invention having such a wettability variable layer will be described in detail using some embodiments.

1.第1実施態様について
本発明の第1実施態様は、透明基板上に遮光部が形成され、少なくともこの遮光部上と上記透明基板上の上記画素部が形成される部位である画素部形成部とに濡れ性可変層が設けられ、さらにこの濡れ性可変層上の濡れ性の変化により画素部を精度良く形成できるようにしたカラーフィルタである。これは、濡れ性可変層が画素部を形成するために設けられた例を示すものであり、上述した少なくとも画素部が、濡れ性可変層上に設けられたカラーフィルタの具体例の一つである。
1. The first embodiment of the present invention is directed to a first embodiment of the present invention, wherein a light-shielding portion is formed on a transparent substrate, and at least the light-shielding portion and a pixel portion forming portion which is a portion on the transparent substrate where the pixel portion is formed. Is a color filter provided with a variable wettability layer, and a pixel portion can be formed with high precision by changing the wettability on the variable wettability layer. This shows an example in which a wettability variable layer is provided to form a pixel portion, and at least the pixel portion described above is one of specific examples of a color filter provided on the wettability variable layer. is there.

図1は、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上と、上記透明基板2上の画素部が形成される部位である画素部形成部4とに設けられた濡れ性可変層5と、この濡れ性可変層5上の画素部形成部4に形成された画素部6とを有するものである。ここで画素部形成部4とは、画素部6が形成される透明基板2の表面上の水平方向の位置を示し、透明基板2上であっても濡れ性可変層5上であってもよい。また、遮光部3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。   FIG. 1 shows an example of the first embodiment. The color filter 1 is provided on a light-shielding portion 3 provided on a transparent substrate 2, further on the light-shielding portion 3, and on a pixel portion forming portion 4 where a pixel portion on the transparent substrate 2 is formed. And a pixel section 6 formed in the pixel section forming section 4 on the wettability variable layer 5. Here, the pixel portion forming portion 4 indicates a horizontal position on the surface of the transparent substrate 2 where the pixel portion 6 is formed, and may be on the transparent substrate 2 or on the wettability variable layer 5. . The light-shielding portion 3 is also called a black matrix, and is usually formed at a boundary portion of the pixel portion 6.

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5上の画素部形成部4の部分にエネルギーをパターン照射することにより、濡れ性可変層5上の画素部形成部4を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を有する高品質なカラーフィルタとすることができる。   In the color filter of the first embodiment, the pixel portion forming portion 4 on the wettability variable layer 5 is irradiated with energy in a pattern to irradiate the pixel portion forming portion 4 on the variable wettability layer 5 with ink. It can be an area. Therefore, by coloring the ink with the ink-jet method in this region, a high-quality color filter having a uniform pixel portion without color unevenness can be obtained.

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部の幅より、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当てられた際に、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カラーフィルタとすることができるからである。   In the first embodiment of the present invention, it is preferable that the width of the pixel portion 6 is formed wider than the width of the opening formed by the light shielding portion 3. By adopting such a configuration, when the color filter is mounted and the backlight is applied, the backlight does not pass through the portion where the pixel portion is not formed, and high quality without color omission is provided. This is because it can be a color filter.

図2は、第1実施態様の他の例を示すものである。この例においては、遮光部3上の濡れ性可変層5上に、撥インク性凸部7が形成されている。このように、この例のカラーフィルタ1には、撥インク性凸部7が形成されているので、画素部形成部4にインクジェット方式でインクを付着させる際に、この撥インク凸部を越えてインクが流れ出ることが無いことから、他の色のインクとの混色することのない画素部を有するカラーフィルタとすることができる。この場合、上記撥インク性凸部7の幅は、特に限定されるものではないが、図2に示すように、遮光部3の幅より狭い幅であることが好ましい。このように構成することにより、画素部6を形成した場合に、画素部6の幅を遮光部3の開口部の幅より広くとることができ、上述したような効果を得ることが可能となる。よって、色抜けの無い高品質なカラーフィルタとすることができるからである。   FIG. 2 shows another example of the first embodiment. In this example, an ink-repellent convex portion 7 is formed on the variable wettability layer 5 on the light shielding portion 3. As described above, since the ink-repellent convex portions 7 are formed on the color filter 1 of this example, when the ink is applied to the pixel portion forming portion 4 by the ink jet method, the ink-repellent convex portions 7 are formed. Since ink does not flow out, a color filter having a pixel portion that does not mix with other color inks can be obtained. In this case, the width of the ink-repellent convex portion 7 is not particularly limited, but is preferably smaller than the width of the light shielding portion 3 as shown in FIG. With this configuration, when the pixel section 6 is formed, the width of the pixel section 6 can be made wider than the width of the opening of the light shielding section 3, and the above-described effects can be obtained. . Therefore, a high-quality color filter without color omission can be obtained.

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。   Hereinafter, each component constituting such a color filter will be described.

(濡れ性可変層)
上記濡れ性可変層5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。
(Wetting variable layer)
The wettability variable layer 5 is not particularly limited as long as its wettability on the surface can be changed by an external stimulus such as a physical stimulus or a chemical stimulus. For example, a layer whose surface roughness changes due to an acid or alkali or the like and the wettability changes may be used, or a wettability variable layer may be irradiated with ultraviolet light, visible light, or even energy such as heat. It may be a layer or the like in which the wettability changes due to a change in the substance inside.

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。   Regarding the change in wettability, even if the wettability variable layer changes such that the contact angle with the liquid is large before the stimulus is applied, and the contact angle with the liquid is reduced after the stimulus is applied. Alternatively, the wettability variable layer may have a small contact angle with the liquid before the stimulus is applied, and a large change in the contact angle with the liquid after the stimulus is applied.

(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とすることができ、例えば画素部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。
(Photocatalyst containing layer)
In the present invention, it is preferable that the variable wettability layer is a photocatalyst-containing layer whose wettability changes so that the contact angle with a liquid is reduced by energy irradiation. In this way, the wettability is reduced so that the contact angle with the liquid is reduced by the exposure (in the present invention, it means not only the irradiation of light but also the irradiation of energy). By providing a photocatalyst-containing layer that changes, wettability can be easily changed by performing energy pattern irradiation or the like, and a small ink-philic region having a small contact angle with a liquid can be formed, for example, a pixel portion is formed. It is possible to easily set the ink-philic region only at the portion where the ink is present. Therefore, a color filter can be manufactured efficiently, which is advantageous in cost. In this case, light including ultraviolet light is usually used as energy.

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遮光部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遮光部用塗料に対する濡れ性が悪い領域をいうこととする。   Here, the ink-philic region is a region where the contact angle with the liquid is small, and is a region having good wettability with the ink for inkjet or the paint for the light shielding portion. The ink-repellent region is a region having a large contact angle with the liquid, and is a region having poor wettability with the ink for ink jet or the light-shielding portion paint.

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40mN/mの液体との接触角が10度以上、好ましくは表面張力30mN/mの液体との接触角が10度以上、特に表面張力20mN/m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、インクや遮光部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。   The photocatalyst-containing layer has a contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m of at least 10 degrees, preferably a contact angle with a liquid having a surface tension of 30 mN / m of at least 10 degrees, particularly at the surface not exposed. The contact angle with a liquid having a tension of 20 mN / m is preferably 10 degrees or more. This is because the non-exposed portion is a portion requiring ink repellency in the present invention, so that when the contact angle with the liquid is small, the ink repellency is not sufficient, and the ink or light shielding portion This is because there is a possibility that the paint remains, which is not preferable.

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40mN/mの液体との接触角が10度未満、好ましくは表面張力50mN/mの液体との接触角が10度以下、特に表面張力60mN/m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遮光部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。   When the photocatalyst-containing layer is exposed to light, the contact angle with the liquid decreases, and the contact angle with the liquid having a surface tension of 40 mN / m is less than 10 degrees, preferably the contact angle with the liquid having a surface tension of 50 mN / m. It is preferable that the layer has a contact angle of 10 degrees or less, particularly 10 degrees or less with a liquid having a surface tension of 60 mN / m. If the contact angle with the liquid in the exposed portion is high, the spread of the ink and the light-shielding portion paint in this portion may be inferior, and color missing or the like may occur in the pixel portion.

なお、ここでいう液体との接触角は、種々の表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから液滴を滴下して30秒後)し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得たものである。また、この測定に際して、種々の表面張力を有する液体としては、純正化学株式会社製のぬれ指数標準液を用いた。   In addition, the contact angle with the liquid referred to here is a contact angle with a liquid having various surface tensions measured using a contact angle measuring device (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) (from the micro syringe to the liquid). 30 seconds after dropping) and obtained from the results or as a graph. In this measurement, wetting index standard solutions manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd. were used as liquids having various surface tensions.

本発明の光触媒含有層は、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、光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。   The photocatalyst containing layer of the present invention is preferably composed of at least a photocatalyst and a binder. With such a layer, the critical surface tension can be increased by the action of a photocatalyst by light irradiation, and the contact angle with the liquid can be reduced.

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、光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。   In such a photocatalyst containing layer, the action mechanism of the photocatalyst represented by titanium oxide as described later is not necessarily clear, but the carrier generated by light irradiation is a direct reaction with a nearby compound, or It is considered that the reactive oxygen species generated in the presence of oxygen, water and water change the chemical structure of organic matter.

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。   By using the action of such a photocatalyst, oily dirt is decomposed by light irradiation and made hydrophilic so that it can be washed with water, or a hydrophilic film is formed on the surface of glass or the like to impart anti-fog properties, Alternatively, a so-called antibacterial tile or the like has been proposed in which a layer containing a photocatalyst is formed on the surface of a tile or the like to reduce the number of airborne bacteria.

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、遮光部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カラーフィルタを得ることができる。   When a photocatalyst-containing layer is used as the wettability variable layer in the present invention, the photocatalyst changes the wettability of an exposed portion by using an action such as oxidation or decomposition of an organic group or an additive that is a part of a binder. It can be made to be ink-philic, and can cause a large difference in wettability with a non-exposed portion. Therefore, by improving the receptivity (ink-affinity) and repellency (ink-repellency) with the light-shielding portion paint or ink-jet ink, it is possible to obtain a color filter of good quality and advantageous in cost. it can.

また、本発明においてこのような光触媒含有層を用いた場合、この光触媒含有層が少なくとも光触媒とフッ素とを含有し、さらにこの光触媒含有層表面のフッ素含有量が、光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するように上記光触媒含有層が形成されていてもよい。   When such a photocatalyst-containing layer is used in the present invention, the photocatalyst-containing layer contains at least a photocatalyst and fluorine, and the fluorine content on the surface of the photocatalyst-containing layer irradiates the photocatalyst-containing layer with energy. At this time, the photocatalyst-containing layer may be formed such that the photocatalyst-containing layer is reduced by the action of the photocatalyst as compared with before the energy irradiation.

このような特徴を有するカラーフィルタにおいては、エネルギーをパターン照射することにより、容易にフッ素の含有量の少ない部分からなるパターンを形成することができる。ここで、フッ素は極めて低い表面エネルギーを有するものであり、このためフッ素を多く含有する物質の表面は、臨界表面張力がより小さくなる。したがって、フッ素の含有量の多い部分の表面の臨界表面張力に比較してフッ素の含有量の少ない部分の臨界表面張力は大きくなる。これはすなわち、フッ素含有量の少ない部分はフッ素含有量の多い部分に比較して親インク性領域となっていることを意味する。よって、周囲の表面に比較してフッ素含有量の少ない部分からなるパターンを形成することは、撥インク性域内に親インク性領域のパターンを形成することとなる。   In a color filter having such characteristics, by irradiating a pattern with energy, it is possible to easily form a pattern including a portion having a low fluorine content. Here, fluorine has an extremely low surface energy, so that the surface of a substance containing a large amount of fluorine has a smaller critical surface tension. Therefore, the critical surface tension of the portion having a small content of fluorine is higher than the critical surface tension of the surface of the portion having a large content of fluorine. This means that a portion having a low fluorine content is an ink-philic region compared to a portion having a high fluorine content. Therefore, forming a pattern including a portion having a smaller fluorine content than the surrounding surface forms a pattern of the ink-philic region in the ink-repellent region.

したがって、このような光触媒含有層を用いた場合は、エネルギーをパターン照射することにより、撥インク性領域内に親インク性領域のパターンを容易に形成することができるので、この親インク性領域のみに画素部等を形成することが容易に可能となり、品質の良好なカラーフィルタとすることができる。   Therefore, when such a photocatalyst-containing layer is used, the pattern of the ink-philic region can be easily formed in the ink-repellent region by pattern irradiation with energy. Thus, it is possible to easily form a pixel portion and the like, and a high quality color filter can be obtained.

上述したような、フッ素を含む光触媒含有層中に含まれるフッ素の含有量は、エネルギーが照射されて形成されたフッ素含有量が低い親インク性領域におけるフッ素含有量は、エネルギー照射されていない部分のフッ素含有量を100とした場合に10以下、好ましくは5以下、特に好ましくは1以下であることが好ましい。   As described above, the content of fluorine contained in the photocatalyst containing layer containing fluorine is lower than the fluorine content in the ink-philic region having a low fluorine content formed by irradiation with energy. When the fluorine content is 100, it is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and particularly preferably 1 or less.

このような範囲内とすることにより、エネルギー照射部分と未照射部分との親インク性に大きな違いを生じさせることができる。したがって、このような光触媒含有層に画素部等を形成することにより、フッ素含有量が低下した親インク性領域のみに正確に画素部等を形成することが可能となり、精度良くカラーフィルタを得ることができるからである。なお、この低下率は重量を基準としたものである。   By setting it within such a range, it is possible to cause a large difference in ink affinity between the energy irradiated portion and the unirradiated portion. Therefore, by forming a pixel portion or the like in such a photocatalyst containing layer, it becomes possible to accurately form a pixel portion or the like only in the ink-philic region having a reduced fluorine content, and to obtain a color filter with high accuracy. Because it can be. In addition, this reduction rate is based on weight.

このような光触媒含有層中のフッ素含有量の測定は、一般的に行われている種々の方法を用いることが可能であり、例えばX線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy, ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)とも称される。)、蛍光X線分析法、質量分析法等の定量的に表面のフッ素の量を測定できる方法であれば特に限定されるものではない。   For the measurement of the fluorine content in the photocatalyst-containing layer, it is possible to use various commonly-used methods, for example, X-ray photoelectron spectroscopy (X-ray Photoelectron Spectroscopy, ESCA (Electron Spectroscopy). The method is not particularly limited as long as it is a method capable of quantitatively measuring the amount of fluorine on the surface, such as X-ray fluorescence analysis and mass spectrometry.

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(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、酸化タングステン(WO)、酸化ビスマス(Bi)、および酸化鉄(Fe)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。 The photocatalyst used in the present invention includes, for example, titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), which are known as optical semiconductors. Bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) can be given, and one or a mixture of two or more thereof can be used.

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。   In the present invention, titanium oxide is particularly preferably used because it has a high band gap energy, is chemically stable, has no toxicity, and is easily available. Titanium oxide includes anatase type and rutile type, and any of them can be used in the present invention. Anatase type titanium oxide is preferable. Anatase type titanium oxide has an excitation wavelength of 380 nm or less.

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。   Examples of such anatase-type titanium oxide include anatase-type titania sol of peptic hydrochloride type (STS-02 (average particle size: 7 nm) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd .; ST-K01 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.); Glue-type anatase titania sol (TA-15 (average particle diameter: 12 nm) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and the like can be mentioned.

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。   The smaller the particle size of the photocatalyst is, the more effective the photocatalytic reaction takes place. The average particle size is preferably 50 nm or less, more preferably 20 nm or less. Further, the smaller the particle size of the photocatalyst, the smaller the surface roughness of the formed photocatalyst-containing layer is preferable. If the particle size of the photocatalyst exceeds 100 nm, the center line average surface roughness of the photocatalyst-containing layer becomes coarse, It is not preferable because the ink repellency of the non-exposed portion of the containing layer is reduced, and the expression of ink affinity in the exposed portion is insufficient.

本発明のカラーフィルタは、上述したように光触媒含有層表面にフッ素を含有させ、この光触媒含有層表面にエネルギーをパターン照射することにより光触媒含有層表面のフッ素含有量を低下させ、これにより撥インク性領域中に親インク性領域のパターンを形成し、ここに画素部等を形成して得られるカラーフィルタであってもよい。この場合であっても、光触媒として上述したような二酸化チタンを用いることが好ましいが、このように二酸化チタンを用いた場合の、光触媒含有層中に含まれるフッ素の含有量としては、X線光電子分光法で分析して定量化すると、チタン(Ti)元素を100とした場合に、フッ素(F)元素が500以上、このましくは800以上、特に好ましくは1200以上となる比率でフッ素(F)元素が光触媒含有層表面に含まれていることが好ましい。   As described above, the color filter of the present invention contains fluorine on the surface of the photocatalyst-containing layer, and pattern irradiation of energy on the surface of the photocatalyst-containing layer reduces the fluorine content on the surface of the photocatalyst-containing layer. A color filter obtained by forming a pattern of an ink-philic region in a hydrophilic region and forming a pixel portion or the like on the pattern may be used. Even in this case, it is preferable to use the titanium dioxide as described above as the photocatalyst. However, when titanium dioxide is used in this way, the content of fluorine contained in the photocatalyst containing layer is determined by X-ray photoelectron. When analyzed by spectroscopy and quantified, when the titanium (Ti) element is taken as 100, the fluorine (F) element has a ratio of 500 or more, preferably 800 or more, particularly preferably 1200 or more. ) The element is preferably contained on the surface of the photocatalyst-containing layer.

フッ素(F)が光触媒含有層にこの程度含まれることにより、光触媒含有層上における臨界表面張力を十分低くすることが可能となることから表面における撥インク性を確保でき、これによりエネルギーをパターン照射してフッ素含有量を減少させたパターン部分における表面の親インク性領域との濡れ性の差異を大きくすることができ、最終的に得られるカラーフィルタの品質を向上させることができるからである。   When fluorine (F) is contained in the photocatalyst-containing layer to this extent, the critical surface tension on the photocatalyst-containing layer can be sufficiently reduced, so that the ink repellency on the surface can be ensured. This is because the difference in wettability between the surface and the ink-philic region in the pattern portion in which the fluorine content is reduced can be increased, and the quality of the finally obtained color filter can be improved.

さらに、このようなカラーフィルタにおいては、エネルギーをパターン照射して形成される親インク領域におけるフッ素含有量が、チタン(Ti)元素を100とした場合にフッ素(F)元素が50以下、好ましくは20以下、特に好ましくは10以下となる比率で含まれていることが好ましい。   Further, in such a color filter, the fluorine content in the parent ink region formed by irradiating the energy with a pattern is such that the fluorine (F) element is 50 or less when the titanium (Ti) element is 100, and preferably 50 or less. It is preferably contained in a ratio of 20 or less, particularly preferably 10 or less.

光触媒含有層中のフッ素の含有率をこの程度低減することができれば、画素部等を形成するためには十分な親インク性を得ることができ、上記エネルギーが未照射である部分の撥インク性との濡れ性の差異により、画素部等を精度良く形成することが可能となり、品質の良好なカラーフィルタを得ることができる。   If the content of fluorine in the photocatalyst-containing layer can be reduced to this extent, sufficient ink-affinity can be obtained for forming a pixel portion and the like, and the ink repellency of a portion where the energy has not been irradiated can be obtained. Due to the difference in wettability, the pixel portion and the like can be formed with high accuracy, and a high-quality color filter can be obtained.

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。   In the present invention, the binder used for the photocatalyst-containing layer preferably has a high binding energy such that the main skeleton is not decomposed by the photoexcitation of the photocatalyst. For example, (1) chloro or alkoxysilane is used by a sol-gel reaction or the like. Examples thereof include organopolysiloxanes that exhibit great strength by hydrolysis and polycondensation, and (2) organopolysiloxanes obtained by crosslinking reactive silicones having excellent water repellency and oil repellency.

上記の(1)の場合、一般式:
SiX(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。
In the case of the above (1), the general formula:
Y n SiX (4-n)
(Here, Y represents an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group or an epoxy group, X represents an alkoxyl group, an acetyl group or a halogen. N is an integer of 0 to 3. )
Is preferably an organopolysiloxane which is one or more hydrolytic condensates or cohydrolytic condensates of the silicon compound represented by Here, the carbon number of the group represented by Y is preferably in the range of 1 to 20, and the alkoxy group represented by X is preferably a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group. preferable.

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。
Specifically, methyltrichlorosilane, methyltribromosilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltri-t-butoxysilane; ethyltrichlorosilane, ethyltribromosilane, ethyltrimethoxysilane, Ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltri-t-butoxysilane; n-propyltrichlorosilane, n-propyltribromosilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltriisopropoxy Silane, n-propyltri-t-butoxysilane; n-hexyltrichlorosilane, n-hexyltribromosilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, n-hexyl Rutriisopropoxysilane, n-hexyltri-t-butoxysilane; n-decyltrichlorosilane, n-decyltribromosilane, n-decyltrimethoxysilane, n-decyltriethoxysilane, n-decyltriisopropoxysilane, n -Decyltri-t-butoxysilane; n-octadecyltrichlorosilane, n-octadecyltribromosilane, n-octadecyltrimethoxysilane, n-octadecyltriethoxysilane, n-octadecyltriisopropoxysilane, n-octadecyltrit-butoxysilane Phenyltrichlorosilane, phenyltribromosilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriisopropoxysilane, phenyltri-t-butoxysilane; tetrachlorosilane Tetrabromosilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, dimethoxydiethoxysilane; dimethyldichlorosilane, dimethyldibromosilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane; diphenyldichlorosilane, diphenyldibromosilane, Diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane;
Phenylmethyldichlorosilane, phenylmethyldibromosilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane; trichlorohydrosilane, tribromohydrosilane, trimethoxyhydrosilane, triethoxyhydrosilane, triisopropoxyhydrosilane, tri-t-butoxyhydrosilane; vinyl Trichlorosilane, vinyltribromosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltri-t-butoxysilane; trifluoropropyltrichlorosilane, trifluoropropyltribromosilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, Trifluoropropyltriethoxysilane, trifluoropropyltriisopropoxysilane, trifluoroprop L-t-butoxysilane; γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-gly Sidoxypropyltriisopropoxysilane, γ-glycidoxypropyltri-t-butoxysilane; γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane Γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriisopropoxysilane, γ-methacryloxypropyltri-t-butoxysilane; γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyl Tildiethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriisopropoxysilane, γ-aminopropyltri-t-butoxysilane; γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ- Mercaptopropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltriisopropoxysilane, γ-mercaptopropyltri-t-butoxysilane; β- (3,4-epoxy Cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane; and partial hydrolysates thereof; and mixtures thereof can be used.

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。
CF(CFCHCHSi(OCH
CF(CFCHCHSi(OCH
CF(CFCHCHSi(OCH
CF(CFCHCHSi(OCH
(CFCF(CFCHCHSi(OCH
(CFCF(CFCHCHSi(OCH
(CFCF(CFCHCHSi(OCH
CF(C)CSi(OCH
CF(CF(C)CSi(OCH
CF(CF(C)CSi(OCH
CF(CF(C)CSi(OCH
CF(CFCHCHSiCH(OCH
CF(CFCHCHSiCH(OCH
CF(CFCHCHSiCH(OCH
CF(CFCHCHSiCH(OCH
(CFCF(CFCHCHSiCH(OCH
(CFCF(CFCHCHSi CH(OCH
(CFCF(CFCHCHSi CH(OCH
CF(C)CSiCH(OCH
CF(CF(C)CSiCH(OCH
CF(CF(C)CSiCH(OCH
CF(CF(C)CSiCH(OCH
CF(CFCHCHSi(OCHCH
CF(CFCHCHSi(OCHCH
CF(CFCHCHSi(OCHCH
CF(CFCHCHSi(OCHCH
CF(CFSON(C)CCHSi(OCH
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、遮光部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。
Further, as the binder, a polysiloxane containing a fluoroalkyl group can be particularly preferably used. Specifically, one or more hydrolyzed condensates and co-hydrolyzed condensates of the following fluoroalkylsilanes are preferably used. For example, those generally known as a fluorine-based silane coupling agent can be used.
CF 3 (CF 2 ) 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ;
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ;
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ;
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 8 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ;
CF 3 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 Si (OCH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 3 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 Si (OCH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 5 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 Si (OCH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 7 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 Si (OCH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 3 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ;
CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ;
CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ;
CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ;
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ;
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ;
(CF 3) 2 CF (CF 2) 8 CH 2 CH 2 Si CH 3 (OCH 3) 2;
CF 3 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ;
CF 3 (CF 2 ) 3 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ;
CF 3 (CF 2 ) 5 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ;
CF 3 (CF 2 ) 7 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ;
CF 3 (CF 2 ) 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ;
CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (C 2 H 5 ) C 2 H 4 CH 2 Si (OCH 3 ) 3
By using a polysiloxane containing a fluoroalkyl group as described above as a binder, the ink repellency of the non-exposed portion of the photocatalyst-containing layer is greatly improved, and the function of preventing the adhesion of the light-shielding portion paint or the ink for the inkjet method is improved. Express.

また、上記の(2)の反応性シリコーンとしては、下記一般式で表される骨格をもつ化合物を挙げることができる。   Examples of the reactive silicone of the above (2) include compounds having a skeleton represented by the following general formula.

Figure 2004163964
ただし、nは2以上の整数であり、R,Rはそれぞれ炭素数1〜10の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキル基であり、モル比で全体の40%以下がビニル、フェニル、ハロゲン化フェニルである。また、R、R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。
Figure 2004163964
However, n is an integer of 2 or more, and R 1 and R 2 are a substituted or unsubstituted alkyl, alkenyl, aryl or cyanoalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, respectively. Vinyl, phenyl and halogenated phenyl. Further, those in which R 1 and R 2 are methyl groups are preferred because the surface energy is minimized, and the molar ratio of the methyl groups is preferably 60% or more. Further, the chain terminal or the side chain has at least one or more reactive group such as a hydroxyl group in the molecular chain.

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。   In addition, a stable organosilicon compound that does not undergo a cross-linking reaction such as dimethylpolysiloxane may be mixed with the binder together with the above-mentioned organopolysiloxane.

本発明のカラーフィルタにおいては、このようにオルガノポリシロキサン等の種々のバインダを光触媒含有層に用いることができる。本発明においては、上述したように、このようなバインダおよび光触媒を含む光触媒含有層にフッ素を含有させ、エネルギーをパターン照射することにより光触媒含有層表面のフッ素を低減させ、これにより撥インク性領域内に親インク性領域を形成するようにしてもよい。この際、光触媒含有層中にフッ素を含有させる必要があるが、このようなバインダを含む光触媒含有層にフッ素を含有させる方法としては、通常高い結合エネルギーを有するバインダに対し、フッ素化合物を比較的弱い結合エネルギーで結合させる方法、比較的弱い結合エネルギーで結合されたフッ素化合物を光触媒含有層に混入させる方法等を挙げることができる。このような方法でフッ素を導入することにより、エネルギーが照射された場合に、まず結合エネルギーが比較的小さいフッ素結合部位が分解され、これによりフッ素を光触媒含有層中から除去することができるからである。   In the color filter of the present invention, various binders such as organopolysiloxane can be used for the photocatalyst-containing layer. In the present invention, as described above, fluorine is contained in the photocatalyst containing layer containing such a binder and a photocatalyst, and fluorine is reduced on the surface of the photocatalyst containing layer by pattern irradiation with energy, whereby the ink repellent region The ink-philic region may be formed in the inside. At this time, it is necessary to contain fluorine in the photocatalyst-containing layer, and as a method of containing fluorine in the photocatalyst-containing layer containing such a binder, a fluorine compound is usually added relatively to a binder having a high binding energy. Examples thereof include a method of bonding with a weak binding energy, and a method of mixing a fluorine compound bonded with a relatively weak binding energy into the photocatalyst-containing layer. By introducing fluorine by such a method, when energy is irradiated, first, a fluorine bonding site having a relatively small binding energy is decomposed, and thereby fluorine can be removed from the photocatalyst containing layer. is there.

上記第1の方法、すなわち、高い結合エネルギーを有するバインダに対し、フッ素化合物を比較的弱い結合エネルギーで結合させる方法としては、上記オルガノポリシロキサンにフルオロアルキル基を置換基として導入する方法等を挙げることができる。   The first method, that is, a method of binding a fluorine compound with a binder having a high binding energy with relatively weak binding energy, includes a method of introducing a fluoroalkyl group as a substituent into the organopolysiloxane. be able to.

例えば、オルガノポリシロキサンを得る方法として、上記(1)として記載したように、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を得ることができる。ここで、この方法においては、上述したように上記一般式:
SiX(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種以上を、加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合することによりオルガノポリシロキサンを得るのであるが、この一般式において、置換基Yとしてフルオロアルキル基を有する珪素化合物を用いて合成することにより、フルオロアルキル基を置換基として有するオルガノポリシロキサンを得ることができる。このようなフルオロアルキル基を置換基として有するオルガノポリシロキサンをバインダとして用いた場合は、エネルギーが照射された際、光触媒含有層中の光触媒の作用により、フルオロアルキル基の炭素結合の部分が分解されることから、光触媒含有層表面にエネルギーを照射した部分のフッ素含有量を低減させることができる。
For example, as a method for obtaining an organopolysiloxane, as described in (1) above, an organopolysiloxane exhibiting great strength can be obtained by hydrolyzing or polycondensing chloro or alkoxysilane by a sol-gel reaction or the like. . Here, in this method, as described above, the general formula:
Y n SiX (4-n)
(Here, Y represents an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group or an epoxy group, X represents an alkoxyl group, an acetyl group or a halogen. N is an integer of 0 to 3. )
An organopolysiloxane is obtained by hydrolyzing or condensing one or more of the silicon compounds represented by the following formula. In this general formula, silicon having a fluoroalkyl group as a substituent Y By synthesizing using a compound, an organopolysiloxane having a fluoroalkyl group as a substituent can be obtained. When such an organopolysiloxane having a fluoroalkyl group as a substituent is used as a binder, when energy is irradiated, a portion of the carbon bond of the fluoroalkyl group is decomposed by the action of the photocatalyst in the photocatalyst-containing layer. Therefore, it is possible to reduce the fluorine content of the portion where the surface of the photocatalyst-containing layer is irradiated with energy.

この際用いられるフルオロアルキル基を有する珪素化合物としては、フルオロアルキル基を有するものであれば特に限定されるものではないが、少なくとも1個のフルオロアルキル基を有し、このフルオロアルキル基の炭素数が4から30、好ましくは6から20、特に好ましくは6から16である珪素化合物が好適に用いられる。このような珪素化合物の具体例は上述した通りであるが、中でも炭素数が6から8であるフルオロアルキル基を有する上記珪素化合物、すなわちフルオロアルキルシランが好ましい。   The silicon compound having a fluoroalkyl group used at this time is not particularly limited as long as it has a fluoroalkyl group, but has at least one fluoroalkyl group and the carbon number of the fluoroalkyl group Is preferably 4 to 30, preferably 6 to 20, particularly preferably 6 to 16. Specific examples of such a silicon compound are as described above, and among them, the silicon compound having a fluoroalkyl group having 6 to 8 carbon atoms, that is, fluoroalkylsilane is preferable.

本発明においては、このようなフルオロアルキル基を有する珪素化合物を上述したフルオロアルキル基を有さない珪素化合物と混合して用い、これらの共加水分解縮合物を上記オルガノポリシロキサンとして用いてもよいし、このようなフルオロアルキル基を有する珪素化合物を1種または2種以上用い、これらの加水分解縮合物、共加水分解縮合物を上記オルガノポリシロキサンとして用いてもよい。   In the present invention, such a silicon compound having a fluoroalkyl group may be used as a mixture with the above-described silicon compound having no fluoroalkyl group, and a co-hydrolyzed condensate thereof may be used as the organopolysiloxane. One or more silicon compounds having such a fluoroalkyl group may be used, and a hydrolyzed condensate or a co-hydrolyzed condensate thereof may be used as the organopolysiloxane.

このようにして得られるフルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンにおいては、このオルガノポリシロキサンを構成する珪素化合物の内、上記フルオロアルキル基を有する珪素化合物が0.01モル%以上、好ましくは0.1モル%以上含まれていることが好ましい。   In the organopolysiloxane having a fluoroalkyl group thus obtained, the silicon compound having the fluoroalkyl group is 0.01 mol% or more, preferably 0.1 mol%, of the silicon compounds constituting the organopolysiloxane. Preferably, it is contained in an amount of at least mol%.

フルオロアルキル基がこの程度含まれることにより、光触媒含有層上の撥インク性を高くすることができ、エネルギーを照射して親インク性領域とした部分との濡れ性の差異を大きくすることができるからである。   When the fluoroalkyl group is contained to this extent, the ink repellency on the photocatalyst-containing layer can be increased, and the difference in wettability between the portion that has been irradiated with energy and the ink-philic region can be increased. Because.

また、上記(2)に示す方法では、撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋することによりオルガノポリシロキサンを得るのであるが、この場合も同様に、上述した一般式中のR,Rのいずれかもしくは両方をフルオロアルキル基等のフッ素を含有する置換基とすることにより、光触媒含有層中にフッ素を含ませることが可能であり、またエネルギーが照射された場合に、シロキサン結合より結合エネルギーの小さいフルオロアルキル基の部分が分解されるため、エネルギー照射により光触媒含有層表面におけるフッ素の含有量を低下させることができる。 In the method shown in the above (2), an organopolysiloxane is obtained by crosslinking a reactive silicone having excellent water repellency and oil repellency. 1, by either or both of R 2 and a substituent containing fluorine such as fluoroalkyl group, it is possible to include fluorine photocatalyst-containing layer, and when the energy is irradiated, Since the portion of the fluoroalkyl group having smaller binding energy than the siloxane bond is decomposed, the content of fluorine on the surface of the photocatalyst-containing layer can be reduced by energy irradiation.

一方、後者の例、すなわち、バインダの結合エネルギーより弱いエネルギーで結合したフッ素化合物を導入させる方法としては、例えば、低分子量のフッ素化合物を導入させる場合は、例えばフッ素系の界面活性剤を混入する方法等を挙げることができ、また高分子量のフッ素化合物を導入させる方法としては、バインダ樹脂との相溶性の高いフッ素樹脂を混合する等の方法を挙げることができる。   On the other hand, in the latter example, that is, as a method for introducing a fluorine compound bonded with energy weaker than the binding energy of the binder, for example, when introducing a low molecular weight fluorine compound, for example, a fluorine-based surfactant is mixed. Examples of the method for introducing a high molecular weight fluorine compound include a method of mixing a fluorine resin having high compatibility with a binder resin.

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NIKKOL BL、BC、BO、BBの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ZONYL FSN、FSO、旭硝子(株)製サーフロンS−141、145、大日本インキ化学工業(株)製メガファックF−141、144、ネオス(株)製フタージェントF−200、F251、ダイキン工業(株)製ユニダインDS−401、402、スリーエム(株)製フロラードFC−170、176等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることかでき、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。   In the present invention, the photocatalyst-containing layer may contain a surfactant in addition to the above-mentioned photocatalyst and binder. Specifically, hydrocarbons such as NIKKOL BL, BC, BO, and BB series manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd .; ZONYL FSN and FSO manufactured by DuPont; Surflon S-141, 145 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd .; Megafac F-141 and 144 manufactured by Ink Chemical Industry Co., Ltd., Futagent F-200 and F251 manufactured by Neos Co., Ltd., Unidyne DS-401 and 402 manufactured by Daikin Industries, Ltd., and Florad FC-170 manufactured by 3M Corporation. 176 and the like, and a fluorine-based or silicone-based nonionic surfactant can be mentioned, and a cationic surfactant, an anionic surfactant, and an amphoteric surfactant can also be used.

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。   Further, in addition to the above surfactant, the photocatalyst containing layer, polyvinyl alcohol, unsaturated polyester, acrylic resin, polyethylene, diallyl phthalate, ethylene propylene diene monomer, epoxy resin, phenol resin, polyurethane, melamine resin, polycarbonate, Oligomers, polymers such as polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, polypropylene, polybutylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyester, polybutadiene, polybenzimidazole, polyacrylonitrile, epichlorohydrin, polysulfide, polyisoprene, etc. It can be contained.

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。   The content of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer can be set in the range of 5 to 60% by weight, preferably 20 to 40% by weight. Further, the thickness of the photocatalyst containing layer is preferably in the range of 0.05 to 10 μm.

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かできる。   The photocatalyst-containing layer can be formed by dispersing a photocatalyst and a binder together with other additives as necessary in a solvent to prepare a coating solution, and applying the coating solution. As the solvent to be used, alcohol-based organic solvents such as ethanol and isopropanol are preferable. The coating can be performed by a known coating method such as spin coating, spray coating, dip coating, roll coating, and bead coating. When an ultraviolet-curable component is contained as a binder, the photocatalyst-containing layer can be formed by performing a curing treatment by irradiating ultraviolet rays.

(画素部)
上記第1実施態様においては、図1および図2に示すように濡れ性可変層5、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。
(Pixel part)
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the pixel portion 6 is provided on the variable wettability layer 5, especially the above-described photocatalyst containing layer. In the first embodiment, the photocatalyst-containing layer is exposed to light, and a pixel portion is formed in a predetermined pattern using ink of a plurality of colors in an ink-philic region having a low contact angle with a liquid by an ink jet method. The normal pixel portion is formed with three colors of red (R), green (G), and blue (B). The coloring pattern and the coloring area in this pixel portion can be set arbitrarily.

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が、表面張力の関係から水をベースとした水性のインクが好ましい。   Ink-jet inks for forming such pixel portions are largely classified into water-based and oil-based inks. In the present invention, any of the inks can be used. Aqueous inks are preferred.

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。   In the aqueous ink used in the present invention, water alone or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent can be used as a solvent. On the other hand, oil-based inks based on high-boiling solvents are preferably used to prevent clogging of the heads. Known pigments and dyes are widely used as the colorant used in such an ink-jet ink. Further, a resin soluble or insoluble in a solvent may be contained for improving dispersibility and fixing property. Other surfactants such as nonionic surfactants, cationic surfactants and amphoteric surfactants; preservatives; fungicides; pH adjusters; defoamers; ultraviolet absorbers; viscosity adjusters: surface tension adjusters, and the like. May be added as necessary.

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。   Also, ordinary inkjet inks cannot contain a large amount of binder resin due to low suitable viscosity.However, by coloring the colorant particles in the ink with the resin and granulating it, the colorant itself can have fixing ability. it can. Such an ink can also be used in the present invention. Further, a so-called hot melt ink or UV curable ink can be used.

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。   In the present invention, it is particularly preferable to use a UV curable ink. By using a UV curable ink, after forming a pixel portion by coloring with an ink jet method, the ink can be quickly cured by irradiating UV, and can be immediately sent to the next step. Therefore, a color filter can be efficiently manufactured.

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。   Such UV curable inks are based on prepolymers, monomers, photoinitiators and colorants. As the prepolymer, any of prepolymers such as polyester acrylate, polyurethane acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, oligoacrylate, alkyd acrylate, polyol acrylate, and silicon acrylate can be used without particular limitation.

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。   Monomers include vinyl monomers such as styrene and vinyl acetate; monofunctional acrylic monomers such as n-hexyl acrylate and phenoxyethyl acrylate; diethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, hydroxypiperate ester neopentyl glycol diacrylate And polyfunctional acrylic monomers such as trimethylolpropane triacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate. The above prepolymer and monomer may be used alone or in combination of two or more.

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。   Photopolymerization initiators include isobutyl benzoin ether, isopropyl benzoin ether, benzoin ethyl ether, benzoin methyl ether, 1-phenyl-1,2-propadione-2-oxime, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, benzyl, and hydroxy. Cyclohexyl phenyl ketone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzophenone, chlorothioxanthone, 2-chlorothioxanthone, isopropylthioxanthone, 2-methylthioxanthone, chlorine-substituted benzophenone, halogen-substituted alkyl -Those which can obtain desired curing characteristics and recording characteristics from allyl ketone and the like can be selected and used. In addition, if necessary, a photoinitiating auxiliary such as an aliphatic amine or an aromatic amine; a photosensitizer such as thioxanthone may be added.

(遮光部)
本発明の第1実施態様においては、図1および図2に示すように透明基板2上であって、上記画素部形成部4の境界部分に遮光部3が形成されている。
(Light shield)
In the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, a light-shielding portion 3 is formed on a transparent substrate 2 at a boundary portion of the pixel portion forming portion 4.

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。   The light-shielding portion in the first embodiment is formed by forming a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 1000 to 2000 ° by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, and patterning the thin film. As the patterning method, a normal patterning method such as sputtering can be used.

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。   The light-shielding portion may be a layer in which light-shielding particles such as carbon fine particles, metal oxides, inorganic pigments, and organic pigments are contained in a resin binder. As the resin binder to be used, one or a mixture of two or more resins such as polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, gelatin, casein, and cellulose, photosensitive resin, and O / O A W emulsion type resin composition, for example, an emulsion of reactive silicone can be used. The thickness of such a resin light-shielding portion can be set within a range of 0.5 to 10 μm. A commonly used method such as a photolithography method and a printing method can be used as a method for patterning the resin light-shielding portion.

(透明基板)
本発明の第1実施態様においては、図1および図2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5、中でも上述した光触媒含有層が設けられる。
(Transparent substrate)
In the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the light-shielding portion 3 and the variable wettability layer 5, especially the above-mentioned photocatalyst-containing layer, are provided on a transparent substrate 2.

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(登録商標)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。   The transparent substrate is not particularly limited as long as it has been conventionally used for a color filter. For example, a transparent substrate having no flexibility such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, or a synthetic quartz plate is used. A flexible material such as a rigid material or a flexible resin material such as a transparent resin film or an optical resin plate can be used. Among them, Corning 7059 glass is a material having a low coefficient of thermal expansion, excellent in dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is an alkali-free glass containing no alkali component in the glass. It is suitable for a color filter for a color liquid crystal display device according to the method. In the present invention, a transparent substrate is generally used as a transparent substrate, but a reflective substrate or a substrate colored white can also be used. Further, as the transparent substrate, a substrate which has been subjected to surface treatment for preventing alkali elution, imparting a gas barrier property or other purposes as necessary may be used.

(撥インク性凸部)
本発明の第1実施態様においては、図2に示すように、遮光部3上部を覆う濡れ性可変層5上に撥インク性凸部7を形成してもよい。このような撥インク性凸部の組成は、撥インク性を有する樹脂組成物であれば、特に限定されるものではない。また、特に透明である必要はなく、着色されたものであってもよい。例えば、ブラックマトリックス(遮光部)に用いられる材料であって、黒色の材料を混入しない材料等を用いることができる。具体的には、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、セルロース等の水性樹脂を1種または2種以上混合した組成物や、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挙げることができる。本発明においては、取扱性および硬化が容易である点等の理由から、光硬化性樹脂が好適に用いられる。また、この撥インク性凸部は、撥インク性が強いほど好ましいので、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したものでもよい。
(Ink-repellent convex part)
In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, an ink-repellent convex portion 7 may be formed on the variable wettability layer 5 covering the upper portion of the light shielding portion 3. The composition of such ink-repellent convex portions is not particularly limited as long as it is a resin composition having ink-repellency. It is not necessary to be particularly transparent, and it may be colored. For example, a material that is used for a black matrix (light shielding portion) and does not contain a black material can be used. Specifically, a composition in which one or more aqueous resins such as polyacrylamide, polyvinyl alcohol, gelatin, casein, and cellulose are mixed, or a resin composition of an O / W emulsion type, for example, a reactive silicone is used as an emulsion. And the like. In the present invention, a photocurable resin is preferably used for reasons such as easy handling and easy curing. In addition, since the ink repellent convex portion is more preferable as the ink repellency is stronger, the surface of the convex portion may be treated with an ink repellent such as a silicone compound or a fluorine-containing compound.

上記第1実施態様における撥インク性凸部の高さは、上述したようにインクジェット法により着色する際に、インクが混色することを防止するために設けられるものであることからある程度高いことが好ましいが、カラーフィルタとした場合の全体の平坦性を考慮すると、画素部の厚さに近い厚さであることが好ましい。具体的には、吹き付けるインクの堆積量によっても異なるが、通常は0.1〜2μmの範囲内であることが好ましい。   It is preferable that the height of the ink-repellent convex portion in the first embodiment is somewhat higher because it is provided to prevent color mixing of ink when colored by the inkjet method as described above. However, in consideration of the overall flatness when a color filter is used, the thickness is preferably close to the thickness of the pixel portion. Specifically, it is preferably within the range of 0.1 to 2 μm, though it varies depending on the amount of ink to be sprayed.

(保護層)
図1または図2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、カラーフィルタを平坦化するとともに、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。
(Protective layer)
Although not shown in FIG. 1 or FIG. 2, a protective layer may be further formed on the pixel portion 6 in the first embodiment. This protective layer is provided to flatten the color filter and prevent the components contained in the pixel portion or the pixel portion and the photocatalyst containing layer from being eluted into the liquid crystal layer.

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。   The thickness of the protective layer can be set in consideration of the light transmittance of the material used, the surface condition of the color filter, and the like, and can be set, for example, in the range of 0.1 to 2.0 μm. The protective layer can be formed by using, for example, a known transparent photosensitive resin, a two-part curable transparent resin, or the like having a light transmittance required for the transparent protective layer.

2.第2実施態様について
本発明の第2実施態様は、透明基板上に濡れ性可変層が全面にわたり形成されており、この濡れ性可変層上の所定の部位に画素部および遮光部が設けられているカラーフィルタである。これは、濡れ性可変層が画素部および遮光部を形成するために設けられた例を示すものであり、上述した少なくとも画素部が、濡れ性可変層上に設けられたカラーフィルタの具体例の一つである。
2. Second Embodiment According to a second embodiment of the present invention, a variable wettability layer is formed on the entire surface of a transparent substrate, and a pixel portion and a light-shielding portion are provided at predetermined portions on the variable wettability layer. Color filter. This shows an example in which the wettability variable layer is provided for forming the pixel portion and the light shielding portion, and at least the pixel portion described above is a specific example of the color filter provided on the wettability variable layer. One.

図3は、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上に設けられた濡れ性可変層5、この濡れ性可変層5上に形成された遮光部3および画素部6、この画素部6および遮光部3上に形成された保護層8とから形成される。   FIG. 3 shows an example of the second embodiment. The color filter 1 includes a variable wettability layer 5 provided on a transparent substrate 2, a light shielding portion 3 and a pixel portion 6 formed on the variable wettability layer 5, and a color filter 1 formed on the pixel portion 6 and the light shielding portion 3. And the protective layer 8 formed.

この第2実施態様のカラーフィルタにおいては、濡れ性可変層5上に画素部6および遮光部3が形成されているが、これは後述する製造方法において詳しく説明するように、画素部6の画素部形成部を先にエネルギー照射等して濡れ性を低下させ、この部分に画素部6を形成した後、遮光部3の遮光部形成部の濡れ性可変層5の濡れ性を低下させ、ここに遮光部3を形成するようにしてもよく、また、逆に先に遮光部形成部の濡れ性を低下させ、遮光部を形成した後、画素部形成部の濡れ性可変層の濡れ性を低下させ、画素部6を形成してもよい。   In the color filter according to the second embodiment, the pixel portion 6 and the light shielding portion 3 are formed on the wettability variable layer 5, and as described in detail in a manufacturing method described later, First, the wettability is reduced by irradiating the portion forming portion with energy or the like, and after forming the pixel portion 6 in this portion, the wettability of the variable wettability layer 5 in the light shielding portion forming portion of the light shielding portion 3 is reduced. The light-shielding portion 3 may be formed on the light-shielding portion. On the contrary, the wettability of the light-shielding portion-forming portion is reduced first, and after forming the light-shielding portion, the wettability of the wettability variable layer of the pixel portion-forming portion is reduced. Alternatively, the pixel portion 6 may be formed.

いずれの方法で製造するとしても、画素部6が形成される場合は濡れ性可変層の濡れ性が低下した状態の親インク性領域となっているため、インクジェット方式でインクを付着させた場合、この画素部形成部内にインクが均一に広がり、色むらの無いカラーフィルタとすることができる。また画素部にインクジェット方式で着色する際には、その周囲は遮光部3が形成されているか、もしくは濡れ性可変層の濡れ性が変化していない状態、すなわち撥インク性領域となっている。したがって、この部分を超えてインクが混ざり合うことがなく、混色等の不具合の無いカラーフィルタとすることができる。   Whichever method is used, when the pixel portion 6 is formed, the wettability variable layer is an ink-philic region in a state where the wettability is reduced. Ink is uniformly spread in the pixel portion forming portion, and a color filter without color unevenness can be obtained. Further, when the pixel portion is colored by the ink jet method, the light-shielding portion 3 is formed around the pixel portion or the wettability of the variable wettability layer is not changed, that is, the ink-repellent region. Therefore, it is possible to obtain a color filter having no troubles such as color mixing, because the ink does not mix beyond this portion.

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5、画素部6、および保護層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。なお、本実施態様においては、濡れ性可変層上に遮光部を形成するので、濡れ性可変層に予め濡れ性の良い部分を形成しておき、遮光部用塗料をその部分に塗布することにより、容易に遮光部が形成される。したがって、遮光部は溶剤等に上記遮光性微粒子と樹脂とを溶解させた遮光部用塗料により形成されることが好ましいといえる。   The materials and the like of the transparent substrate 2, the light-shielding portion 3, the variable wettability layer 5, the pixel portion 6, and the protective layer 8 used in this embodiment are the same as those in the first embodiment. Description is omitted. In this embodiment, since the light-shielding portion is formed on the variable wettability layer, a portion having good wettability is formed in advance on the variable wettability layer, and the light-shielding portion paint is applied to the portion. The light-shielding portion is easily formed. Therefore, it can be said that the light-shielding portion is preferably formed of a light-shielding portion paint in which the light-shielding fine particles and the resin are dissolved in a solvent or the like.

3.第3実施態様について
本発明の第3実施態様は、透明基板上に上記遮光部が設けられ、かつ上記透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に濡れ性可変層が設けられ、この濡れ性可変層上に画素部が形成されたカラーフィルタである。これは、濡れ性可変層が画素部および遮光部を形成するために設けられた例を示すものであり、上述した少なくとも画素部が、濡れ性可変層上に設けられたカラーフィルタの具体例の一つである。
3. Third Embodiment According to a third embodiment of the present invention, the light shielding portion is provided on a transparent substrate, and the variable wettability layer is provided on a pixel portion forming portion, which is a portion where the pixel portion is formed on the transparent substrate. A color filter in which a pixel portion is formed on the variable wettability layer. This shows an example in which the wettability variable layer is provided for forming the pixel portion and the light shielding portion, and at least the pixel portion described above is a specific example of the color filter provided on the wettability variable layer. One.

図4は、第3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、透明基板2上の上記遮光部3の間の領域である画素部形成部4にパターン状に形成された濡れ性可変層5、この濡れ性可変層5上に形成された画素部6、さらにはこの画素部6および遮光部3上に形成された保護層8とから形成される。   FIG. 4 shows an example of the third embodiment. The color filter 1 includes a light-shielding portion 3 provided on a transparent substrate 2 and a variable wettability layer 5 formed in a pattern on a pixel portion forming portion 4 which is an area between the light-shielding portions 3 on the transparent substrate 2. The pixel portion 6 is formed on the variable wettability layer 5, and the protective layer 8 is formed on the pixel portion 6 and the light shielding portion 3.

この実施態様の特徴は、透明基板2上の画素部形成部4上のみに濡れ性可変層が形成されており、遮光部3が形成される遮光部形成部には濡れ性可変層5が形成されていない点にある。このように、第3実施態様においては、画素部形成部4にのみ濡れ性可変層5が形成されているので、濡れ性可変層に刺激を加えて濡れ性を変化させる際に、その刺激を全面にわたって加えればよく、パターン状に刺激を加える必要性がない。したがって、濡れ性可変層形成後の工程を簡略化することができる等の効果を有するものである。   The feature of this embodiment is that the variable wettability layer is formed only on the pixel portion forming portion 4 on the transparent substrate 2, and the variable wettability layer 5 is formed on the light shielding portion forming portion where the light shielding portion 3 is formed. The point is not. As described above, in the third embodiment, since the variable wettability layer 5 is formed only in the pixel portion forming section 4, when the wettability is changed by applying a stimulus to the variable wettability layer, the stimulus is not applied. It only needs to be applied over the entire surface, and there is no need to apply stimulation in a pattern. Therefore, there is an effect that the process after the formation of the variable wettability layer can be simplified.

この実施態様においては、透明基板2上に直に遮光部3を形成するものであるので、透明基板2上は親インク性であることが好ましい。特に濡れ性可変層5をパターン状に形成した後、その間の遮光部形成部に遮光部3を形成する場合は、濡れ性が変化する前の撥インク性領域である濡れ性可変層に対して透明基板2上は親インク性領域としておくことが、遮光部3形成上好ましい。したがって、第3実施態様においては、透明基板2上の濡れ性が、表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であることが好ましく、さらに好ましくは5度以下、特に好ましくは1度以下である。   In this embodiment, since the light shielding portion 3 is formed directly on the transparent substrate 2, it is preferable that the transparent substrate 2 has ink affinity. In particular, when the wettability variable layer 5 is formed in a pattern and then the light-shielding portion 3 is formed in the light-shielding portion forming portion therebetween, the wettability variable layer, which is the ink-repellent region before the wettability changes, is formed. It is preferable that the light-shielding portion 3 is formed on the transparent substrate 2 as an ink-philic region. Therefore, in the third embodiment, the wettability on the transparent substrate 2 is preferably less than 10 degrees as a contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m, more preferably 5 degrees or less, particularly preferably 1 degree or less. Degrees or less.

このように、表面が親インク性領域である透明基板としては、親インク性の材料で形成したもの、材料の表面を親インク性となるように表面処理したもの、透明基板上に親インク性の層を形成したもの等があるが、本実施態様においては特に限定されるものではない。   As described above, the transparent substrate whose surface is the ink-philic region includes a substrate formed of an ink-philic material, a substrate whose surface is treated to be ink-philic, and a transparent substrate having an ink-philic region. Are formed, but are not particularly limited in the present embodiment.

材料の表面を親インク性となるように表面処理した例としては、アルゴンや水などを利用したプラズマ処理による親インク性表面処理が挙げられ、透明基板上に設ける親インク性の層としては、例えばテトラエトキシシランのゾルゲル法によるシリカ膜等を挙げることができる。   Examples of surface treatment of the surface of the material so as to be ink-philic include ink-philic surface treatment by plasma treatment using argon or water, as an ink-philic layer provided on a transparent substrate, For example, a silica film formed by a sol-gel method of tetraethoxysilane can be used.

この実施態様で用いられる透明基板2以外の材料、すなわち遮光部3、濡れ性可変層5、画素部6、および保護層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。   The materials other than the transparent substrate 2 used in this embodiment, that is, the materials of the light-shielding portion 3, the variable wettability layer 5, the pixel portion 6, and the protective layer 8 are the same as those in the first embodiment. Here, the description is omitted.

4.第4実施態様について
本発明の第4実施態様は、透明基板上に遮光部が形成され、この遮光部上に濡れ性可変層が形成され、この濡れ性可変層の間に画素部が形成されたカラーフィルタである。これは、濡れ性可変層が画素部を形成するために設けられた例を示すものであり、上述した画素部の境界部分に濡れ性可変層が設けらたカラーフィルタの具体例の一つである。
4. Fourth Embodiment In a fourth embodiment of the present invention, a light shielding portion is formed on a transparent substrate, a variable wettability layer is formed on the light shielding portion, and a pixel portion is formed between the variable wettability layers. Color filter. This shows an example in which a wettability variable layer is provided to form a pixel portion, and is a specific example of a color filter in which a wettability variable layer is provided at a boundary portion of the pixel portion described above. is there.

図5は、本発明の第4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においては、透明基板2上に遮光部3が形成されており、この遮光部3上には濡れ性可変層5が形成されている。さらに、この濡れ性可変層5の間の部分には、画素部6が形成されている。そして、この画素部6および濡れ性可変層5の上側を覆うように保護層8が形成されている。この実施態様においては、濡れ性可変層をパターン状に形成していることから、濡れ性可変層の濡れ性の変化は、全面にわたって刺激を加えればよいので、例えば画素部6の形成等に際してマスク等を利用したエネルギーのパターン照射等を行う必要がなく、工程の簡略化を図ることができる。また、濡れ性可変層5が、画素部6の境界部分にのみ形成されているため、その使用量が極めて少ない。したがって、例えば高価である等の濡れ性変化層をカラーフィルタ上に多量に塗布することに問題がある場合に有効である。   FIG. 5 shows an example of the fourth embodiment of the present invention. In this color filter 1, a light-shielding portion 3 is formed on a transparent substrate 2, and a variable wettability layer 5 is formed on the light-shielding portion 3. Further, a pixel portion 6 is formed in a portion between the wettability variable layers 5. Then, a protective layer 8 is formed so as to cover the upper side of the pixel section 6 and the variable wettability layer 5. In this embodiment, since the variable wettability layer is formed in a pattern, the wettability of the variable wettability layer can be changed by applying a stimulus to the entire surface. There is no need to perform energy pattern irradiation or the like utilizing such factors, and the process can be simplified. Further, since the variable wettability layer 5 is formed only at the boundary between the pixel portions 6, the amount of use thereof is extremely small. Therefore, it is effective when there is a problem in applying a large amount of the wettability changing layer on the color filter such as being expensive.

ここで、この濡れ性可変層5の幅は、遮光部3の幅より狭く形成されていることが好ましい。この濡れ性可変層5の幅が遮光部3の幅より狭いことにより、濡れ性可変層5の間に形成される画素部6の幅が、遮光部3の開口部の幅より大きく形成することができる。これにより、色抜け等の不具合を防止することができるからである。   Here, the width of the wettability variable layer 5 is preferably formed to be smaller than the width of the light shielding portion 3. Since the width of the variable wettability layer 5 is smaller than the width of the light shielding portion 3, the width of the pixel portion 6 formed between the variable wettability layers 5 is larger than the width of the opening of the light shielding portion 3. Can be. Thereby, problems such as missing colors can be prevented.

また、この実施態様においては、透明基板2上に直に遮光部3および画素部6が形成されるものであるので、透明基板2上は親インク性であることが好ましい。特に画素部6を濡れ性可変層5の間にインクジェット方式で付着させて形成する場合は、この透明基板2上の濡れ性が親インク性であればあるほど、インクが均一に広がりやすく、色むら等の不具合が生じにくい。したがって、第4実施態様においても、第3実施態様と同様に、透明基板2上の濡れ性が、表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であることが好ましい。   Further, in this embodiment, since the light shielding portion 3 and the pixel portion 6 are formed directly on the transparent substrate 2, it is preferable that the transparent substrate 2 has ink affinity. In particular, when the pixel portion 6 is formed by attaching the pixel portion 6 between the variable wettability layers 5 by an ink-jet method, as the wettability on the transparent substrate 2 increases, the more easily the ink spreads, the more easily the ink spreads. Problems such as unevenness are unlikely to occur. Therefore, also in the fourth embodiment, similarly to the third embodiment, it is preferable that the wettability on the transparent substrate 2 be less than 10 degrees as a contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m.

この実施態様に用いられる材料は、透明基板に関しては、上記第3実施態様と同様であり、その他の材料に関しては上述した第1実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。   The material used in this embodiment is the same as that of the third embodiment with respect to the transparent substrate, and the other materials are the same as those of the first embodiment described above.

5.第5実施態様について
本発明の第5実施態様は、透明基板上の遮光部が形成される部位である遮光部形成部に濡れ性可変層が形成され、この濡れ性可変層上に遮光部が形成され、この遮光部の間に画素部が形成されたカラーフィルタである。これは、濡れ性可変層が画素部および遮光部を形成するために設けられた例を示すものであり、上述した画素部の境界部分に濡れ性可変層が設けられたカラーフィルタの具体例の一つである。
5. Fifth Embodiment In a fifth embodiment of the present invention, a variable wettability layer is formed on a light-shielding portion forming portion, which is a portion where a light-shielding portion is formed on a transparent substrate, and a light-shielding portion is formed on the variable wettability layer. The color filter is formed, and a pixel portion is formed between the light shielding portions. This shows an example in which a wettability variable layer is provided for forming a pixel portion and a light-shielding portion, and is a specific example of a color filter in which a wettability variable layer is provided at a boundary portion between the pixel portions described above. One.

図6は、本発明の第5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においては、透明基板2上の遮光部が形成される部位である遮光部形成部9に濡れ性可変層5がパターン状に形成され、このパターン状に形成された濡れ性可変層5の間の透明基板2上には、画素部6が形成されている。また、上記濡れ性可変層5上には、遮光部3が形成されている。   FIG. 6 shows an example of the fifth embodiment of the present invention. In the color filter 1, a variable wettability layer 5 is formed in a pattern on a light shielding portion forming portion 9 where a light shielding portion is formed on the transparent substrate 2, and the variable wettability layer formed in the pattern is formed. The pixel portion 6 is formed on the transparent substrate 2 between 5. On the variable wettability layer 5, a light shielding portion 3 is formed.

この実施態様においては、濡れ性可変層をパターン状に形成していることから、濡れ性可変層の濡れ性を変化させるには、全面にわたって刺激を加えればよいので、例えば画素部6の形成等に際してマスク等を利用したエネルギーのパターン照射等を行う必要がなく、工程の簡略化を図ることができる。また、第4実施態様と同様に、濡れ性可変層5が画素部6の境界部分、本実施態様の場合は遮光部形成部9にのみ形成されているため、その使用量が少ない。したがって、濡れ性可変層をカラーフィルタ上に多量に形成することに問題がある場合に有効である。   In this embodiment, since the variable wettability layer is formed in a pattern, a stimulus may be applied over the entire surface to change the wettability of the variable wettability layer. In this case, there is no need to perform energy pattern irradiation or the like using a mask or the like, and the process can be simplified. Further, similarly to the fourth embodiment, since the wettability variable layer 5 is formed only at the boundary between the pixel portions 6, and in the present embodiment, only at the light shielding portion forming portion 9, the amount of use is small. Therefore, it is effective when there is a problem in forming a large amount of the wettability variable layer on the color filter.

また、この実施態様においては、上記第4実施態様と同様に、透明基板2上に直に画素部6が形成されるものであるので、透明基板2上は親インク性であることが好ましい。したがって、第5実施態様においても、第3および第4実施態様と同様に、透明基板2上の濡れ性が、表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であることが好ましい。   Further, in this embodiment, as in the fourth embodiment, since the pixel portion 6 is formed directly on the transparent substrate 2, it is preferable that the transparent substrate 2 has ink affinity. Therefore, also in the fifth embodiment, similarly to the third and fourth embodiments, it is preferable that the wettability on the transparent substrate 2 be less than 10 degrees as a contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m.

この実施態様に用いられる材料は、透明基板に関しては、上記第3実施態様と同様であり、その他の材料に関しては上述した第1実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。   The material used in this embodiment is the same as that of the third embodiment with respect to the transparent substrate, and the other materials are the same as those of the first embodiment described above.

B.カラーフィルタの製造方法について
次に、本発明の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。
B. Next, a method for manufacturing a color filter of the present invention will be described with reference to some embodiments.

1.第6実施態様について
本発明の第6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)前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)この光触媒含有層上の画素部を形成す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インクジェット方式で着色し、画素部を形成する工程と
を有するものである。
1. Sixth Embodiment A sixth embodiment of the present invention is a manufacturing method for manufacturing the color filter according to the first embodiment of the present invention,
(1) forming a light shielding portion on a transparent substrate;
(2) providing a photocatalyst-containing layer in which the wettability of the energy-irradiated portion changes in the direction of decreasing the contact angle of the liquid on the surface of the transparent substrate on which the light-shielding portion is formed;
(3) a step of irradiating energy to a pixel portion forming portion, which is a portion for forming a pixel portion on the photocatalyst containing layer, to form a pixel portion exposure portion;
(4) coloring the exposed portion for the pixel portion by an ink-jet method to form a pixel portion.

(各工程の説明)
図7は、本発明の第6実施態様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7(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。
(Description of each process)
FIG. 7 is for explaining each step of the sixth embodiment of the present invention. In this example, first, the light-shielding portion 3 is formed on the transparent substrate 2 by a conventional method (FIG. 7A). The method for manufacturing the light-shielding portion 3 is not particularly limited. For example, a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 1000 to 2000 ° is formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, and the thin film is patterned. Methods and the like can be mentioned.

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5が形成される(図7(B))。この光触媒含有層5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。   Next, a photocatalyst-containing layer 5 is formed on the transparent substrate 2 on which the light-shielding portion 3 is formed (FIG. 7B). The photocatalyst-containing layer 5 is formed by dispersing the photocatalyst and the binder as described above in a solvent together with other additives as necessary to prepare a coating solution, applying the coating solution, and then subjecting the coating solution to hydrolysis, It is formed by advancing the polycondensation reaction to firmly fix the photocatalyst in the binder. The solvent used is preferably an alcoholic organic solvent such as ethanol or isopropyl alcohol, and the coating can be performed by a known coating method such as spin coating, spray coating, dip coating, roll coating, or bead coating.

このようにして光触媒含有層5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5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5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12が形成される(図7(C))。   The transparent substrate 2 on which the photocatalyst containing layer 5 is formed is irradiated with energy 10 such as ultraviolet light by a photomask 11 in a pattern. As a result, the exposure portion 12 for the pixel portion is formed in which the pixel portion forming portion, on which the pixel portion on the photocatalyst containing layer 5 is formed, is an ink-philic region by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer 5. (FIG. 7C).

このように画素部用露光部12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12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部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。   When the exposure is performed using the photomask 11 for forming the pixel portion exposure section 12 as described above, the width of the pixel section exposure section 12 formed by irradiation of energy, that is, the width of the formed pixel section However, it is preferable that the width be larger than the width of the opening formed by the light shielding portion 3. By doing so, when the backlight is irradiated after the liquid crystal panel is completed, there is no possibility that the backlight transmits through a portion where the pixel portion is not formed, and no inconvenience such as color omission occurs. That's why.

このエネルギーの照射は、図8に示すように透明基板2側から全面露光することにより行うことも可能である。透明基板2側から全面にエネルギーを照射する場合は、図8から明らかなように遮光部3が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。   This energy irradiation can also be performed by exposing the entire surface from the transparent substrate 2 side as shown in FIG. When irradiating energy to the entire surface from the transparent substrate 2 side, as is clear from FIG. 8, the light-shielding portion 3 acts as a mask, and exposure is performed only on a portion where the light-shielding portion 3 is not provided. According to this method, energy irradiation can be performed without using a photomask or the like for forming a pixel portion, which is advantageous in terms of cost.

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。   In the case where energy is irradiated from the transparent substrate 2 side as described above, it is preferable to use a material that transmits energy to the transparent substrate 2. For example, when light including ultraviolet light is used as the energy, an ultraviolet light such as quartz is used. It is preferable to use a material that transmits light.

このようにして形成された画素部用露光部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画素部用露光部12内にインク14を噴射して、それぞれ赤、緑、および青に着色する(図7(D))。この場合、画素部用露光部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いるため、インクジェット装置13から噴出されたインク14は、画素部用露光部12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。   Using the ink jet device 13, the ink 14 is ejected into the pixel unit exposure unit 12, which has become the ink-philic region, by using the ink jet device 13 in the pixel unit exposure unit 12 formed in this manner. , Green, and blue (FIG. 7D). In this case, since the inside of the exposure unit 12 for the pixel portion is an ink-philic region having a small contact angle with the liquid due to the irradiation of energy as described above, the ink 14 ejected from the inkjet device 13 It spreads uniformly in the exposure unit 12. Further, since the region of the photocatalyst containing layer that has not been exposed is an ink-repellent region, the ink is repelled and removed in this region.

本発明に用いられるインクジェット装置としては、特に限定されるものではないが、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。   The inkjet device used in the present invention is not particularly limited, but a method in which charged ink is continuously ejected and controlled by a magnetic field, a method in which ink is ejected intermittently by using a piezoelectric element, and a method in which ink is ejected intermittently. An inkjet apparatus using various methods such as a method of intermittently jetting by heating and utilizing the foaming can be used.

このようにして画素部用露光部12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(E))。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。   Thus, the pixel portion 6 is formed by solidifying the ink adhered in the pixel portion exposure portion 12 (FIG. 7E). In the present invention, the solidification of the ink is performed by various methods depending on the type of the ink used. For example, in the case of a water-soluble ink, the water is removed by heating or the like to be solidified.

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。   Considering this ink solidification process, it is preferable that the ink used in the present invention is a UV curable ink. This is because the UV curable ink can quickly solidify the ink by irradiating UV, so that the manufacturing time of the color filter can be reduced.

上述したように、画素部用露光部12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を設けてもよい。   As described above, since the ink in the pixel unit exposure unit 12 is uniformly spread, when the ink is solidified in this manner, the pixel unit 6 without color omission or color unevenness can be formed. Then, if necessary, a protective layer may be provided thereon.

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を製造することができる。   By performing such steps, a color filter according to the first embodiment of the present invention as shown in FIG. 1 can be manufactured.

(撥インク性凸部について)
本発明の第6実施態様においては、光触媒含有層を設ける工程の後に、遮光部上の光触媒含有層にエネルギーをパターン照射して撥インク性凸部用露光部を形成し、この撥インク性凸部用露光部に撥インク性凸部を形成する工程を有するようにしてもよい。
(About the ink-repellent convex part)
In the sixth embodiment of the present invention, after the step of providing the photocatalyst-containing layer, the photocatalyst-containing layer on the light-shielding portion is irradiated with energy in a pattern to form an exposed portion for the ink-repellent convex portion. The method may include a step of forming an ink-repellent convex portion on the exposure section.

この撥インク性凸部を形成する工程について、図9を用いて説明する。上述した図7に示す第6実施態様と同様にして、透明基板2上に遮光部3が形成され、これらを覆うように光触媒含有層5が形成された部材に、撥インク性凸部用マスク15を介してエネルギーを照射する(図9(A))。このように、撥インク性凸部用マスクを介してエネルギーをパターン照射することにより、遮光部上の光触媒含有層5に撥インク性凸部用露光部16が形成される。   The process of forming the ink-repellent convex portion will be described with reference to FIG. In the same manner as in the sixth embodiment shown in FIG. 7 described above, the light-shielding portions 3 are formed on the transparent substrate 2 and the photocatalyst-containing layer 5 is formed so as to cover them. Irradiation is performed via the laser 15 (FIG. 9A). In this manner, by irradiating the pattern with energy through the mask for the ink-repellent convex portions, the exposed portions 16 for the ink-repellent convex portions are formed on the photocatalyst-containing layer 5 on the light shielding portion.

この撥インク性凸部用露光部16に、インクジェット装置13によりUV硬化性樹脂モノマー等の撥インク性凸部用インク17を付着させる(図9(B))。なお、この撥インク性凸部用インクの塗布方法は、インクジェット装置による方法に限られるものでなく、例えばディップコート等他の方法を用いることもできる。   The ink-repellent convex portion ink 17 such as a UV-curable resin monomer is adhered to the ink-repellent convex portion exposure section 16 by the inkjet device 13 (FIG. 9B). Note that the method of applying the ink for the ink-repellent convex portions is not limited to a method using an ink jet device, and other methods such as dip coating can be used.

そして、UV照射等により撥インク性凸部用インク17を硬化させることにより、遮光部3上の光触媒含有層5表面に撥インク性凸部7が形成される(図9(C))。この撥インク性凸部7の幅は、図面に示すように遮光部3の幅より狭くなるように形成されることが好ましい。このように形成することにより、上述したように色抜け等の問題が生じないからである。   Then, by curing the ink-repellent convex ink 17 by UV irradiation or the like, the ink-repellent convex portions 7 are formed on the surface of the photocatalyst containing layer 5 on the light shielding portion 3 (FIG. 9C). It is preferable that the width of the ink-repellent convex portion 7 is formed to be smaller than the width of the light shielding portion 3 as shown in the drawing. This is because such a problem does not cause a problem such as color omission as described above.

このようにして光触媒含有層5上に撥インク性凸部7が形成された部材に、光触媒含有層5側からエネルギー10を全面に照射、もしくはパターン照射することにより、撥インク性凸部7が形成された部位以外が露光されて、画素部用露光部となり、その後は上述した方法と同様にして、この部分にインクジェット装置13を用いてインク14を付着させ、硬化させることにより画素部6が形成され、撥インク性凸部7が設けられたカラーフィルタを製造することができる(図9(D),(E),(F))。   By irradiating the entire surface with the energy 10 from the photocatalyst containing layer 5 side or by pattern irradiation, the member having the ink repellent protrusions 7 formed on the photocatalyst containing layer 5 in this manner allows the ink repellent protrusions 7 to be formed. The portion other than the formed portion is exposed to become a pixel portion exposure portion, and thereafter, in the same manner as described above, the ink 14 is attached to this portion by using the ink jet device 13 and cured to form the pixel portion 6. A color filter formed and provided with the ink-repellent convex portions 7 can be manufactured (FIGS. 9D, 9E, and 9F).

この方法では、遮光部上の光触媒含有層にエネルギーをパターン照射して撥インク性凸部用露光を設けるので、任意の幅で撥インク性凸部を形成することができる。したがって、ここに撥インク性凸部用インクを塗布することにより、任意の幅の撥インク性凸部を形成することができる。よって、撥インク性凸部用マスク15の幅を調整することにより、上述した遮光部3より幅の狭い撥インク性凸部7を形成することができる。このような遮光部3より幅の狭い撥インク性凸部7を形成することにより、この撥インク性凸部7間に形成される画素部6の幅を遮光部3の開口部の幅より広くすることができるので、色抜け等の不具合の無いカラーフィルタが得られることは、上述した通りである。   In this method, since the photocatalyst-containing layer on the light-shielding portion is irradiated with energy in a pattern to provide the exposure for the ink-repellent convex portions, the ink-repellent convex portions can be formed with an arbitrary width. Therefore, an ink-repellent convex portion having an arbitrary width can be formed by applying the ink for the ink-repellent convex portion here. Therefore, by adjusting the width of the mask 15 for the ink-repellent convex portions, the ink-repellent convex portions 7 having a smaller width than the light-shielding portion 3 can be formed. By forming the ink-repellent convex portions 7 having a width smaller than that of the light-shielding portion 3, the width of the pixel portion 6 formed between the ink-repellent convex portions 7 is wider than the width of the opening of the light-shielding portion 3. As described above, a color filter free from defects such as color omission can be obtained.

なお、本実施態様では、撥インク性凸部を光触媒含有層の濡れ性の変化により形成しているが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えばフォトリソ法等により撥インク性凸部を設けたものであってもよい。   In this embodiment, the ink-repellent convex portions are formed by changing the wettability of the photocatalyst-containing layer. However, the present invention is not limited to this. For example, the ink-repellent convex portions are formed by a photolithography method or the like. It may have a unit.

(画素部の形成方法について)
本発明においては、上述した第6実施態様のように、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、上記第6実施態様では、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。
(About the method of forming the pixel portion)
In the present invention, as in the above-described sixth embodiment, the pixel unit 6 may be formed by one-time irradiation of energy and attachment of ink to the exposure unit. The distance between the exposed portions for the pixel portions, which are the ink-philic regions irradiated with energy during the attachment, is short. Therefore, there is a possibility that a problem such as mixing of ink may occur when forming the pixel portion. As a method of avoiding such a problem, a method of performing the energy irradiation and the formation of the pixel portion at least twice as described below can be given.

図10は、エネルギー照射および画素部の形成を2回に分けて行った例を示すものである。上述した図7に示す例と同様にして透明基板2上に遮光部3を形成し、この遮光部3を覆うように光触媒含有層5を透明基板2上に形成した部材上に、マスク11’を用いて、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を照射して画素部形成用露光部12とする(図10(A))。この画素部用露光部12にインクジェット装置13を用いてインク14を付着させることにより(図10(B))、画素部形成部の一つおきの部分に画素部6を形成する(図10(C))。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。   FIG. 10 shows an example in which the energy irradiation and the formation of the pixel portion are performed twice. A light-shielding portion 3 is formed on a transparent substrate 2 in the same manner as in the example shown in FIG. 7 described above, and a mask 11 ′ is formed on a member having a photocatalyst containing layer 5 formed on the transparent substrate 2 so as to cover the light-shielding portion 3. Is used to irradiate energy 10 so as to form a pixel portion in every other pixel portion forming portion to form a pixel portion forming exposure portion 12 (FIG. 10A). By applying the ink 14 to the pixel unit exposure unit 12 using the ink jet device 13 (FIG. 10B), the pixel unit 6 is formed at every other portion of the pixel unit formation unit (FIG. 10 (B)). C)). In addition, in order to prevent coloring of the ink by the second inkjet device on the pixel portion, it is preferable that the pixel portion itself is ink-repellent, and the surface of the pixel portion is formed of a silicone compound or the like. The ink may be treated with an ink repellent such as a fluorine-containing compound.

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12とし、ここにインクジェット装置15を用いてインク14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(図10(D))。   Then, by irradiating the energy 10 again from the photocatalyst containing layer 5 side where every other pixel part 6 is formed, the pixel part formation part between the pixel parts 6 is exposed to be the pixel part formation exposure part 12. A color filter can be obtained by depositing the ink 14 using the ink jet device 15 here (FIG. 10D).

この方法によれば、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。   According to this method, the distance between the pixel portions can be reduced or eliminated, so that a colored layer (an aggregate of pixel portions) having excellent smoothness can be formed. In addition, when the first pixel portion is formed, the space between the formed pixel portions is wide, so that the ink does not mix over this portion. Therefore, it is possible to obtain a high-quality color filter without color mixing of ink.

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。   In the above-described method, the first pixel portion 6 is formed every other pixel. However, the present invention is not limited to this, and the first pixel portion may be formed so as not to be adjacent. For example, it may be changed depending on the shape of the pixel portion of the color filter, such as a staggered shape. In the above description, the pixel portion is formed twice. However, if necessary, the pixel portion may be formed three or more times.

(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。
(About irradiation energy)
In the present invention, as the energy for irradiating the photocatalyst-containing layer, light including ultraviolet light can be used. As a light source including such ultraviolet light, for example, a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and the like can be given. The wavelength of light used for this exposure can be set within a range of 400 nm or less, preferably 380 nm or less, and the irradiation amount of light at the time of exposure is such that the exposed portion becomes less ink-friendly due to the action of a photocatalyst. The irradiation dose required for expression can be set.

エネルギーの照射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。   When pattern irradiation is necessary when irradiating energy, it can be performed by pattern irradiation through a photomask using a light source as described above, but as another method, using a laser such as excimer or YAG. It is also possible to use a method of drawing and irradiating in a pattern. However, such a method may have a problem that the apparatus is expensive, difficult to handle, and that continuous output cannot be performed.

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。   Therefore, in the present invention, the photocatalytic reaction initiation energy is applied to the photocatalyst-containing layer, and the reaction rate increasing energy is applied in a pattern in the region where the photocatalytic reaction initiation energy is applied, thereby forming the pattern of the ink-philic region. It may be formed. By forming a pattern using such an energy irradiation method, it is possible to use a relatively inexpensive and easy-to-handle reaction rate increasing energy such as an infrared laser when forming a pattern, and thereby, as described above. This is because no problem occurs.

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。   The reason why the pattern of the ink-philic region having changed wettability can be formed by applying such energy is as follows. That is, the photocatalytic reaction of the photocatalyst with the photocatalyst-containing layer is started by applying photocatalytic reaction start energy to the region where the pattern is to be formed. Then, the reaction rate increasing energy is added to the region where the photocatalytic reaction start energy is added. By adding the reaction rate increasing energy in this manner, the photocatalytic reaction start energy is already added, and the reaction in the photocatalyst-containing layer in which the reaction is started by the catalytic action of the photocatalyst is rapidly promoted. Then, by applying the reaction speed increasing energy for a predetermined time, the characteristic change in the characteristic change layer is changed to a desired range, and the pattern to which the reaction speed increasing energy is applied is changed to the wettability-changed ink-philic region. It can be a pattern.

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。
a. Regarding photocatalytic reaction initiation energy The photocatalytic reaction initiation energy used in this energy irradiation method refers to the energy at which a photocatalyst initiates a catalytic reaction for changing the characteristics of a compound in a photocatalyst-containing layer.

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。   The amount of the photocatalytic reaction initiation energy added here is an amount that does not cause a sudden change in wettability in the photocatalyst-containing layer. If the amount of the photocatalytic reaction initiation energy added is small, it is not preferable because the sensitivity at the time of forming a pattern by adding the reaction rate increasing energy is not preferable, and if the amount is too large, the photocatalyst added with the photocatalytic reaction initiation energy is added. Since the degree of change in the properties of the containing layer becomes too large, the difference from the region to which the reaction rate increasing energy is added becomes unclear, which is not preferable. The amount of energy to be added is determined in advance by performing preliminary experiments and the like on the amount of energy to be added and the amount of change in wettability in the photocatalyst-containing layer.

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。   The photocatalytic reaction initiation energy in this method is not particularly limited as long as it is an energy capable of initiating a photocatalytic reaction, but light is particularly preferred.

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。   The photocatalyst used in the present invention has different wavelengths of light for initiating a catalytic reaction depending on the band gap. For example, cadmium sulfide is visible light of 496 nm, iron oxide is 539 nm, and titanium dioxide is 388 nm of ultraviolet light. Therefore, any light, whether visible light or ultraviolet light, can be used in the present invention. However, as described above, since the bandgap energy is high, it is effective as a photocatalyst, and titanium dioxide is preferably used as a photocatalyst because it is chemically stable, has no toxicity, and is easily available. It is preferable that the light is ultraviolet light that initiates a catalytic reaction of titanium. Specifically, it is preferable that ultraviolet light in a range of 400 nm or less, preferably 380 nm or less is included.

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。   Various ultraviolet light sources such as a mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and an excimer lamp can be given as a light source of light including such ultraviolet light.

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。   In the present invention, the range to which the photocatalytic reaction initiation energy is added may be a part of the photocatalyst containing layer.For example, the photocatalytic reaction initiation energy is added in a pattern, and the reaction rate increasing energy described later is also in a pattern. By adding, it is also possible to form a pattern of the ink-philic region in which the wettability has changed, but for reasons such as simplification and simplification of the process, this photocatalytic reaction initiation energy is applied over the entire region where the pattern is formed. It is preferable to add the reaction speed increasing energy in a pattern to the region where the photocatalytic reaction initiation energy is applied over the entire surface in this manner, thereby forming a pattern of the ink-philic region on the photocatalyst containing layer. Is preferred.

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。
b. Next, the reaction rate increasing energy used in this method will be described. The reaction rate increasing energy used in this method refers to energy for increasing the reaction rate of the reaction that changes the wettability of the photocatalyst-containing layer initiated by the photocatalytic reaction initiation energy. In the present invention, any energy can be used as long as it has such an action, but it is particularly preferable to use thermal energy.

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。   The method of applying such thermal energy to the photocatalyst-containing layer in a pattern is not particularly limited as long as it can form a pattern by heat on the photocatalyst-containing layer. Methods and the like can be mentioned. As such an infrared laser, for example, an infrared YAG laser (1064 nm) having an advantage of strong directivity and a long irradiation distance, or a diode laser (LED; 830 nm, 1064 nm, and 1100 nm) having an advantage of being relatively inexpensive. And the like, a semiconductor laser, a He—Ne laser, a carbon dioxide laser, and the like.

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。   In this method, by applying the above-described photocatalytic reaction initiation energy, the photocatalyst is activated to start a change in wettability due to a catalytic reaction in the photocatalyst-containing layer, and a reaction speed is applied to a portion where the change in wettability occurs. By increasing the reaction rate by adding the increased energy, the difference in the reaction rate between the region where the increased energy is added and the region where the increased energy is not added is used to form a pattern of the ink-philic region. Can be.

2.第7実施態様について
本発明の第7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)透明基板上にエネルギー照射部分の濡れ性が液体との接触角が低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、
(2)上記透明基板上の遮光部が形成される部位である遮光部形成部に、エネルギーをパターン照射して遮光部用露光部を形成する工程と、
(3)この遮光部用露光部に遮光部を設ける工程と、
(4)この遮光部が設けられた透明基板にエネルギーを照射することにより、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着色し、画素部を形成する工程と
を含むものである。
2. Regarding the seventh embodiment The seventh embodiment of the present invention is one of the manufacturing methods for manufacturing the color filter according to the second embodiment of the present invention,
(1) providing, on a transparent substrate, a photocatalyst-containing layer in which the wettability of an energy-irradiated portion changes in a direction in which the contact angle with a liquid decreases;
(2) forming a light-shielding portion exposure portion by irradiating energy to the light-shielding portion forming portion, which is a portion where the light-shielding portion is formed on the transparent substrate;
(3) providing a light-shielding portion in the light-shielding portion exposure portion;
(4) a step of irradiating energy to the transparent substrate provided with the light shielding portion to form an exposure portion for a pixel portion;
(5) forming a pixel portion by coloring the exposed portion for the pixel portion by an inkjet method.

図11は、本発明の第7実施態様の各工程を説明するためのものである。図11(A)に示すように、まず、透明基板2上に光触媒含有層5を形成する。この光触媒含有層5の形成は、上述した第6実施態様と同様にして行うことができる。   FIG. 11 is for explaining each step of the seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11A, first, a photocatalyst containing layer 5 is formed on a transparent substrate 2. The formation of the photocatalyst containing layer 5 can be performed in the same manner as in the sixth embodiment.

次に、光触媒含有層5の遮光部形成部に遮光部用フォトマスク19を用いてエネルギー10をパターン照射し、遮光部用露光部20を形成する。この遮光部用露光部20は、光触媒含有層5内の光触媒の作用により液体との接触角を低くした部位であり、親インク性領域を形成するものである。(図11(B))。   Next, the light-shielding portion forming portion of the photocatalyst containing layer 5 is pattern-irradiated with energy 10 using the light-shielding portion photomask 19 to form the light-shielding portion exposure portion 20. The light-shielding portion exposure portion 20 is a portion where the contact angle with the liquid is reduced by the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer 5, and forms an ink-philic region. (FIG. 11B).

このエネルギー10については、上記第6実施態様と同様であり、紫外光のみならず他のエネルギーをも含むものである。   The energy 10 is the same as in the sixth embodiment, and includes not only ultraviolet light but also other energies.

そして、遮光部用塗料21をインクジェット装置13により遮光部用露光部20に付着させた後、硬化させて遮光部3を形成する(図11(C))。遮光部用露光部20上への遮光部用塗料21の塗布は、上記インクジェット装置を用いる方法の他、スプレーコート、ディッブコート、ロールコート、ビードコ−ト等の公知の塗布方法により行うこともできる。この場合、塗布された遮光部用塗料10は、高い液体との接触角を有する、遮光部用露光部20以外の光触媒含有層5の撥インク性領域ではじかれて除去され、液体との接触角が低い親インク性領域である遮光部用露光部20のみに選択的に付着する。   Then, the light-shielding portion paint 21 is adhered to the light-shielding portion exposure portion 20 by the ink jet device 13 and then cured to form the light-shielding portion 3 (FIG. 11C). The application of the light-shielding portion paint 21 on the light-shielding portion exposure portion 20 can be performed by a known coating method such as spray coating, dip coating, roll coating, or bead coating, in addition to the method using the above-described ink jet device. In this case, the applied light-shielding-part paint 10 is repelled and removed in the ink-repellent area of the photocatalyst-containing layer 5 other than the light-shielding-part exposure part 20 having a high contact angle with the liquid. It selectively adheres only to the light-shielding portion exposure portion 20 which is an ink-philic region having a low corner.

さらに、遮光部3の形成を真空薄膜形成方式により行ってもよい。すなわち、露光後の光触媒含有層5上に蒸着法等により金属薄膜を形成し、遮光部用露光部20以外の光触媒含有層5と、遮光部用露光部20との接着力の差を利用して、粘着テープを用いた剥離、溶剤処理等によりパターン化して遮光部3を形成することができる。   Further, the light shielding portion 3 may be formed by a vacuum thin film forming method. That is, a metal thin film is formed on the exposed photocatalyst-containing layer 5 by an evaporation method or the like, and the difference in adhesive strength between the photocatalyst-containing layer 5 other than the light-shielding portion exposure portion 20 and the light-shielding portion exposure portion 20 is used. Thus, the light shielding portion 3 can be formed by patterning by peeling using an adhesive tape, solvent treatment, or the like.

次に、遮光部3が形成された光触媒含有層5上を全面もしくはパターン状にエネルギー10を照射する。これにより遮光部3が形成されていない部分が光触媒含有層5中の光触媒の作用により親インク性領域の画素部用露光部となる(図11(D))。   Next, energy 10 is irradiated on the entire surface or in a pattern of the photocatalyst-containing layer 5 on which the light shielding portion 3 is formed. Thus, the portion where the light-shielding portion 3 is not formed becomes the exposure portion for the pixel portion of the ink-philic region due to the action of the photocatalyst in the photocatalyst containing layer 5 (FIG. 11D).

次いで、インクジェット装置13により、露光により親インク性領域となった画素部用露光部内にインク14を噴射して、それぞれ赤、緑、および青に着色する(図11(E)。この場合、画素部用露光部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14は、画素部用露光部内に均一に広がる。   Next, the ink jet device 13 ejects the ink 14 into the exposed portion for the pixel portion which has become the lyophilic region by the exposure, and colors the red, green, and blue, respectively (FIG. 11E. As described above, since the inside of the exposure unit is an ink-philic region having a small contact angle with the liquid due to the irradiation of energy, the ink 14 ejected from the inkjet device 13 spreads uniformly in the exposure unit for the pixel unit. .

このようにして画素部用露光部11内に付着したインクを固化させることにより遮光部3の間に画素部6が形成される(図11(F))。さらに必要であれば、この上に保護層を形成してもよい。   By solidifying the ink adhered to the inside of the exposure unit 11 for the pixel unit in this manner, the pixel unit 6 is formed between the light shielding units 3 (FIG. 11F). If necessary, a protective layer may be formed thereon.

このような方法でカラーフィルタを製造すると、上述したように、画素部用露光部11内のインクは均一に広がっているためインク14を固化した場合、色抜けや色むらのない画素部5を形成することができ、高品質のカラーフィルタを得ることができる。   When a color filter is manufactured by such a method, as described above, since the ink in the exposure unit 11 for the pixel unit is uniformly spread, when the ink 14 is solidified, the pixel unit 5 without color omission and color unevenness is removed. Thus, a high-quality color filter can be obtained.

3.第8実施態様について
本発明の第8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他の方法であり、
(1)透明基板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、
(2)前記透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に、エネルギーをパターン照射して画素部用露光部を形成する工程と、
(3)この画素部用露光部にインクジェット方式で着色し、画素部を形成する工程と、
(4)少なくとも上記画素部の境界部分の光触媒含有層にエネルギーを照射する工程と、
(5)上記エネルギーが照射された画素部の境界部分に遮光部を形成する工程と
を含むものである。
3. Eighth Embodiment The eighth embodiment of the present invention is another method for manufacturing the color filter according to the second embodiment of the present invention, and
(1) providing, on a transparent substrate, a photocatalyst-containing layer in which the wettability of the energy-irradiated portion changes in the direction in which the contact angle of the liquid decreases;
(2) forming a pixel portion exposure portion by pattern-irradiating energy onto a pixel portion formation portion, which is a portion where the pixel portion on the transparent substrate is formed,
(3) forming a pixel portion by coloring the exposed portion for the pixel portion by an inkjet method;
(4) a step of irradiating energy to at least the photocatalyst-containing layer at the boundary of the pixel portion;
(5) forming a light-shielding portion at a boundary portion of the pixel portion irradiated with the energy.

図12は、この第8実施態様を説明するためのものであり、第7実施態様と同様に、まず光触媒含有層5を片面に形成された透明基板2を形成する(図12(A))。この透明基板2の光触媒含有層5が形成された側から、マスク11を介してエネルギー10をパターン照射する(図12(B))。エネルギーが照射され親インク性領域となった画素部用露光部にインクジェット装置13を用いてインク14を付着させ、画素部6を形成する(図12(C))。   FIG. 12 is for explaining the eighth embodiment. As in the seventh embodiment, first, the transparent substrate 2 having the photocatalyst containing layer 5 formed on one surface is formed (FIG. 12A). . From the side of the transparent substrate 2 where the photocatalyst containing layer 5 is formed, energy 10 is pattern-irradiated via a mask 11 (FIG. 12B). The ink 14 is applied to the exposed portion for the pixel portion, which has been irradiated with the energy and has become the ink-philic region, using the ink jet device 13 to form the pixel portion 6 (FIG. 12C).

この画素部6の形成に際しては、上記第6実施態様で説明した、エネルギーの照射および画素部の形成を2回以上に分けて形成する方法を用いてもよい。画素部6を形成する際に、画素部6間の撥インク性領域が狭いため、インクが混じり合う可能性があるからである。   In the formation of the pixel portion 6, the method of dividing the irradiation of energy and the formation of the pixel portion into two or more times as described in the sixth embodiment may be used. This is because when the pixel portions 6 are formed, the ink may be mixed because the ink-repellent regions between the pixel portions 6 are narrow.

このようにして画素部6が形成された面に、エネルギー10を全面もしくはパターン照射して、画素部6間の撥インク性領域を親インク性領域に変化させる(図12(D))。そして、この画素部6の境界部分に、例えばインクジェット装置13により遮光部用塗料21を付着させ(図12(E))、硬化させることにより、遮光部3を形成することができる(図12(F))。そして、必要に応じて表面に保護層を形成することによりカラーフィルタを得ることができる。   The surface on which the pixel portions 6 are formed is irradiated with the energy 10 over the entire surface or in a pattern to change the ink-repellent region between the pixel portions 6 to an ink-philic region (FIG. 12D). Then, the light-shielding portion paint 21 is adhered to the boundary portion of the pixel portion 6 by, for example, the ink-jet device 13 (FIG. 12E) and cured to form the light-shielding portion 3 (FIG. F)). Then, a color filter can be obtained by forming a protective layer on the surface as needed.

ここで用いられるエネルギー、インクジェット装置、さらには各種インク等に関しては、上述した第6実施態様と同様であるのでここでは説明を省略する。   The energy used here, the ink jet device, and various inks are the same as those in the above-described sixth embodiment, and thus description thereof is omitted here.

4.第9実施態様について
本発明の第9実施態様は、上記本発明における第3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)透明基板上にエネルギー照射部分の濡れ性が液体との接触角が低下する方向に変化する光触媒含有層を、上記透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に設ける工程と、
(2)上記光触媒含有層が設けられた上記画素部形成部の境界部分に遮光部を設ける工程と、
(3)上記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、
(4)この画素部用露光部にインクジェット方式で着色し、画素部を形成する工程と
を含むものである。
4. Ninth Embodiment The ninth embodiment of the present invention is a manufacturing method for manufacturing the color filter according to the third embodiment of the present invention,
(1) A photocatalyst-containing layer in which the wettability of an energy-irradiated portion changes in a direction in which the contact angle with a liquid decreases on a transparent substrate is formed in a pixel portion forming portion on the transparent substrate where a pixel portion is formed. Providing,
(2) providing a light-shielding portion at a boundary between the pixel portion forming portion provided with the photocatalyst-containing layer;
(3) irradiating the photocatalyst-containing layer with energy to form an exposed portion for a pixel portion;
(4) forming a pixel portion by coloring the exposed portion for the pixel portion by an ink-jet method.

この方法について、図4を用いて説明する。まず、透明基板2上の画素部が形成される部位に光触媒含有層5が形成される。すなわち、この方法では、まず光触媒含有層5が透明基板上にパターン状に形成されるのである。このように光触媒含有層をパターン状に形成する方法としては、例えば感光性のゾルゲル溶液を用いて、フォトリソ法により形成する方法や、印刷による方法等を挙げることができる。   This method will be described with reference to FIG. First, a photocatalyst containing layer 5 is formed on a portion of the transparent substrate 2 where a pixel portion is formed. That is, in this method, first, the photocatalyst containing layer 5 is formed in a pattern on the transparent substrate. As a method for forming the photocatalyst-containing layer in a pattern as described above, for example, a method of forming by photolithography using a photosensitive sol-gel solution, a method of printing, and the like can be mentioned.

このようにして形成した光触媒含有層5が形成された透明基板2の、光触媒含有層5が形成されていない部分(遮光部形成部)に、例えばインクジェット装置等を用いて、遮光部用塗料等により、遮光部3を形成する。この際、透明基板2の表面の濡れ性は、光触媒含有層5表面の濡れ性に比較して、親インク性とされている。したがって、遮光部3を形成する際に、撥インク性を示す光触媒含有層上に遮光部用塗料等は付着せずに、透明基板2上の遮光部形成部にのみ付着して遮光部が形成される。   In the transparent substrate 2 on which the photocatalyst containing layer 5 formed in this way is formed, on the portion where the photocatalyst containing layer 5 is not formed (light shielding portion forming portion), for example, an ink jet device or the like is used to paint a light shielding portion paint or the like. Thereby, the light shielding portion 3 is formed. At this time, the wettability of the surface of the transparent substrate 2 is considered to be ink-philic compared to the wettability of the surface of the photocatalyst containing layer 5. Therefore, when forming the light-shielding portion 3, the light-shielding portion paint does not adhere to the photocatalyst-containing layer exhibiting ink repellency, but adheres only to the light-shielding portion formation portion on the transparent substrate 2 to form the light-shielding portion. Is done.

本実施態様においては、透明基板2上の濡れ性が親インク性であることが好ましく、具体的には、表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であることが好ましく、さらに好ましくは、表面張力40mN/mの液体との接触角として5度以下、特に好ましくは1度以下であることである。   In this embodiment, the wettability on the transparent substrate 2 is preferably ink-philic, and specifically, the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is preferably less than 10 degrees. Preferably, the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is 5 degrees or less, particularly preferably 1 degree or less.

このようにして遮光部3が形成された後、光触媒含有層5に対しエネルギーを照射して、この部分を親インク性領域とする。そして、親インク性領域とした光触媒含有層上にインクジェット装置等を用いて画素部6を形成し、さらに必要に応じて保護層を形成することにより、カラーフィルタを形成することができる。   After the light-shielding portion 3 is formed in this manner, the photocatalyst-containing layer 5 is irradiated with energy to make this portion an ink-philic region. Then, the pixel portion 6 is formed on the photocatalyst-containing layer as the ink-philic region using an ink-jet device or the like, and a protective layer is formed as necessary, whereby a color filter can be formed.

この実施態様においても、照射されるエネルギーや、インクジェット装置、各種インクに関しては、先に説明した実施態様と同様であるので、ここでは説明を省略する。   In this embodiment, the irradiation energy, the ink jet device, and the various inks are the same as those in the above-described embodiment, and the description thereof is omitted.

5.第10実施態様について
本発明の第10実施態様は、上記本発明における第4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)この遮光部上面に、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)上記光触媒含有層が設けられていない透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に、インクジェット方式で着色し、画素部を形成する工程と
を含むものである。
5. Tenth Embodiment The tenth embodiment of the present invention is a manufacturing method for manufacturing the color filter according to the fourth embodiment of the present invention,
(1) forming a light shielding portion on a transparent substrate;
(2) providing a photocatalyst-containing layer on the upper surface of the light-shielding portion, in which the wettability of the energy-irradiated portion changes in the direction in which the contact angle of the liquid decreases;
(3) a step of coloring the pixel portion forming portion, which is a portion where the pixel portion is formed on the transparent substrate on which the photocatalyst containing layer is not provided, with an ink jet method to form a pixel portion.

この方法について、図13を用いて説明する。まず、透明基板2上に遮光部3が形成される(図13(A))。次いで、この遮光部3上に光触媒含有層5がパターン状に形成される(図13(B))。ここで、遮光部3および光触媒含有層5をパターン状に形成する方法は、上述した実施態様と同様であるので、ここでは説明を省略する。   This method will be described with reference to FIG. First, the light shielding portion 3 is formed on the transparent substrate 2 (FIG. 13A). Next, the photocatalyst containing layer 5 is formed on the light shielding portion 3 in a pattern (FIG. 13B). Here, the method of forming the light-shielding portion 3 and the photocatalyst-containing layer 5 in a pattern is the same as that of the above-described embodiment, and thus the description is omitted here.

ここで、本実施態様においては、この光触媒含有層5の幅が遮光層3の幅より狭く形成されることが好ましい。光触媒含有層5の幅を、遮光層3の幅より狭く形成することにより、この後の工程で光触媒含有層5間に形成される画素部の幅が、この遮光部3により形成される開口部の幅より広くなるため、上述したように、色抜け等の問題が生じにくいからである。   Here, in the present embodiment, it is preferable that the width of the photocatalyst containing layer 5 is formed smaller than the width of the light shielding layer 3. By forming the width of the photocatalyst containing layer 5 smaller than the width of the light shielding layer 3, the width of the pixel portion formed between the photocatalyst containing layers 5 in the subsequent step is reduced by the opening formed by the light shielding portion 3. This is because, as described above, a problem such as color omission does not easily occur as described above.

そして、上記光触媒含有層間にインクジェット装置13を用いてインク14を付着させることにより、画素部6が形成される(図13(C))。この際、インク14は直接透明基板2上に付着されるものであるので、透明基板2上は親インク性領域であることが好ましく、具体的には、表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であることが好ましく、さらに好ましくは、表面張力40mN/mの液体との接触角として5度以下、特に好ましくは1度以下であることである。このように、透明基板2上を親インク性領域とすることにより、インク14が透明基板上に均一に行き渡り、色むら等の不具合が生じないからである。   Then, the pixel portion 6 is formed by causing the ink 14 to adhere between the photocatalyst-containing layers using the ink jet device 13 (FIG. 13C). At this time, since the ink 14 is directly attached to the transparent substrate 2, it is preferable that the transparent substrate 2 is an ink-philic region. Specifically, the ink 14 is in contact with a liquid having a surface tension of 40 mN / m. The angle is preferably less than 10 degrees, more preferably 5 degrees or less, particularly preferably 1 degree or less, as the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m. The reason for this is that by making the transparent substrate 2 an ink-philic region as described above, the ink 14 spreads uniformly on the transparent substrate, and problems such as color unevenness do not occur.

このように、画素部6が形成された後、画素部6が形成された側にエネルギー10を照射することにより(図13(D))、必要に応じて設けられる保護層8の形成が容易となる(図13(E))。   As described above, after the pixel portion 6 is formed, by irradiating the energy 10 to the side where the pixel portion 6 is formed (FIG. 13D), the formation of the protective layer 8 provided as needed is easy. (FIG. 13E).

この実施態様においても、照射されるエネルギーや、インクジェット装置、各種インクに関しては、先に説明した実施態様と同様であるので、ここでは説明を省略する。   In this embodiment, the irradiation energy, the ink jet device, and the various inks are the same as those in the above-described embodiment, and the description thereof is omitted.

6.第11実施態様について
本発明の第11実施態様は、上記本発明における第5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、透明基板上の遮光部が形成される部位である遮光部形成部に設ける工程と、
(2)上記透明基板上の光触媒含有層が形成されていない部分にインクジェット方式で着色し、画素部を形成する工程と、
(3)少なくとも上記光触媒含有層にエネルギーを照射する工程と、
(4)上記エネルギーが照射された光触媒含有層上に遮光層を形成する工程と
を含むものである。
6. Regarding the eleventh embodiment The eleventh embodiment of the present invention is a manufacturing method for manufacturing the color filter according to the fifth embodiment of the present invention,
(1) A step of providing, on a transparent substrate, a photocatalyst-containing layer in which the wettability of an energy-irradiated portion changes in a direction in which the contact angle of a liquid decreases, in a light-shielding portion forming portion on the transparent substrate where the light-shielding portion is formed. When,
(2) a step of coloring a portion of the transparent substrate on which the photocatalyst-containing layer is not formed by an inkjet method to form a pixel portion;
(3) irradiating at least the photocatalyst-containing layer with energy;
(4) forming a light-shielding layer on the photocatalyst-containing layer irradiated with the energy.

この方法について、図6を用いて説明すると、まず透明基板2上に光触媒含有層5をパターン状に形成する。この光触媒含有層5をパターン状に形成する方法は、上記第9実施態様で用いた方法により行うことができる。この光触媒含有層5を形成する位置は、遮光部3が形成される部位である遮光部形成部9である。次いで、この光触媒含有層5が形成されていない部分、すなわち画素部が形成される画素部形成部にインクジェット装置等を用いてインクを付着させ画素部6を形成する。この際、上記第10実施態様と同様の理由から、透明基板上の濡れ性は、親インク性領域であることが好ましく、具体的には、表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であることが好ましく、さらに好ましくは、表面張力40mN/mの液体との接触角として5度以下、特に好ましくは1度以下であることである。   This method will be described with reference to FIG. 6. First, the photocatalyst-containing layer 5 is formed on the transparent substrate 2 in a pattern. The method of forming the photocatalyst containing layer 5 in a pattern can be performed by the method used in the ninth embodiment. The position where the photocatalyst containing layer 5 is formed is a light shielding portion forming portion 9 where the light shielding portion 3 is formed. Next, ink is applied to a portion where the photocatalyst containing layer 5 is not formed, that is, a pixel portion forming portion where a pixel portion is formed, using an ink jet device or the like to form a pixel portion 6. At this time, for the same reason as in the tenth embodiment, the wettability on the transparent substrate is preferably in the ink-philic region. Specifically, the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is preferably 10 m. The contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is preferably 5 degrees or less, more preferably 1 degree or less.

そして、光触媒含有層5をエネルギー照射により親インク性とした後、この光触媒含有層5上に遮光部3を形成する。そして最後に必要に応じて保護層8が形成される。   Then, after the photocatalyst containing layer 5 is made ink-philic by irradiating energy, the light shielding portion 3 is formed on the photocatalyst containing layer 5. Finally, a protective layer 8 is formed as required.

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。   In this embodiment, the irradiation energy, the ink jet device, various inks, and the like to be used may be the same as those described in the other embodiments described above.

C.カラー液晶パネルについて
このようにして得られたカラーフィルタと、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、色抜けや色落ちが無く、コスト的に有利であるという利点を有するものである。
C. A color liquid crystal panel is formed by combining a color filter obtained in this way for a color liquid crystal panel and a counter substrate facing the color filter and sealing a liquid crystal compound therebetween. The color liquid crystal panel obtained in this way has the advantage of the color filter of the present invention, that is, the advantage that there is no color omission or color fading and the cost is advantageous.

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。   Note that the present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device having the same operation and effect can be realized by the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下、本発明について、実施例を通じてさらに詳述する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples.

[実施例1]
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(トーケムプロダクツ(株)製)0.4gとトリメトキシメチルシラン(東芝シリコーン(株)製、TSL8113)3gと、光触媒である酸化チタン水分散体であるST−K01(石原産業(株)製)20gとを混合し、100℃で20分間撹拌した。これをイソプロピルアルコールにより3倍に希釈し光触媒含有層用組成物とした。
[Example 1]
1. Formation of Photocatalyst-Containing Layer 30 g of isopropyl alcohol and 0.4 g of MF-160E (manufactured by Tochem Products Inc.) whose main components are fluoroalkylsilane and 3 g of trimethoxymethylsilane (TSL8113 manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) 20 g of ST-K01 (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), which is an aqueous dispersion of titanium oxide as a photocatalyst, was mixed and stirred at 100 ° C. for 20 minutes. This was diluted three times with isopropyl alcohol to obtain a photocatalyst-containing layer composition.

上記組成物をソーダガラス製の透明基板上にスピンコーターにより塗布し、150℃で10分間の乾燥処理を行うことにより、透明な光触媒含有層(厚み0.2μm)を形成した。   The above composition was applied on a transparent substrate made of soda glass by a spin coater, and dried at 150 ° C. for 10 minutes to form a transparent photocatalyst-containing layer (0.2 μm in thickness).

2.露光による親インク性領域の形成の確認
この光触媒含有層にマスクを介して水銀灯(波長365nm)により70mW/cmの照度で50秒間パターン露光を行い、露光部を形成し、非露光部及び露光部との液体との接触角を測定した。非露光部においては、表面張力30mN/mの液体(純正化学株式会社製、エチレングリコールモノエチルエーテル)との接触角を接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから液滴を滴下して30秒後)した結果、30度であった。また露光部では、表面張力50mN/mの液体(純正化学株式会社製、ぬれ指数標準液No.50)との接触角を同様にして測定した結果、7度であった。このように、露光部が親インク性領域となり、露光部と非露光部との濡れ性の相違によるパターン形成が可能なことが確認された。
2. Confirmation of formation of ink-philic region by exposure Pattern exposure was performed on this photocatalyst-containing layer with a mercury lamp (wavelength 365 nm) at an illuminance of 70 mW / cm 2 for 50 seconds through a mask to form an exposed portion, and a non-exposed portion and light exposure The contact angle between the part and the liquid was measured. In the non-exposed area, a contact angle with a liquid having a surface tension of 30 mN / m (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd., ethylene glycol monoethyl ether) was measured using a contact angle measuring device (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). As a result of the measurement (30 seconds after the droplet was dropped from the micro syringe), it was 30 °. In the exposed portion, the contact angle with a liquid having a surface tension of 50 mN / m (wetting index standard liquid No. 50, manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) was measured in the same manner. Thus, it was confirmed that the exposed portion became the ink-philic region, and that pattern formation was possible due to the difference in wettability between the exposed portion and the non-exposed portion.

3.遮光部の形成
次に、上記と同様にして同様の透明基板上に光触媒含有層を形成した。この光触媒含有層を、マトリックス状の開ロパターン(開口線幅30μm)を設けた遮光部用のマスクを介して水銀灯(波長365nm)により露光(70mW/cmの照度で50秒間)して、遮光部用露光部を親インク性領域(表面張力50mN/mの液体との接触角に換算して7度以下)とした。
3. Next, a photocatalyst-containing layer was formed on the same transparent substrate as described above. The photocatalyst-containing layer was exposed (for 50 seconds at an illuminance of 70 mW / cm 2 ) with a mercury lamp (wavelength 365 nm) through a light-shielding portion mask provided with a matrix-shaped open pattern (opening line width 30 μm), The exposed portion for the light-shielding portion was defined as an ink-philic region (converted to a contact angle of 7 degrees or less with a liquid having a surface tension of 50 mN / m).

一方、下記組成の混合物を90℃に加熱して溶解し、12000rpmで遠心分離を行い、その後、1μmのグラスフィルタでろ過した。得られた水性着色樹脂溶液に、架橋剤として重クロム酸アンモニウムを1重量%添加して、遮光部用塗料を調製した。
・カーボンブラック(三菱化学(株)製#950) … 4重量部
・ポリビニルアルコール … 0.7重量部
(日本合成化学(株)製ゴーセノールAH−26)
・イオン交換水 …95.3重量部
次に、上記の遮光部用塗料をブレードコーターにより光触媒含有層上に全面塗布した。このように塗布された遮光部用塗料は、光触媒含有層の非露光部ではじかれ、遮光部用露光部のみに選択的に付着した。その後、60℃、3分間の乾燥を行い、水銀ランプで露光することにより、遮光部用塗料を硬化させ、さらに、150℃、30分間の加熱処理を施して遮光部を形成した。
On the other hand, a mixture having the following composition was heated and dissolved at 90 ° C., centrifuged at 12,000 rpm, and then filtered through a 1 μm glass filter. To the obtained aqueous colored resin solution, 1% by weight of ammonium bichromate was added as a cross-linking agent to prepare a light-shielding portion paint.
・ Carbon black (# 950, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation): 4 parts by weight ・ Polyvinyl alcohol: 0.7 parts by weight (Gohsenol AH-26, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.)
Ion-exchanged water: 95.3 parts by weight Next, the coating material for a light-shielding portion was applied to the entire surface of the photocatalyst-containing layer using a blade coater. The coating material for the light-shielding portion applied in this manner was repelled at the non-exposed portion of the photocatalyst-containing layer, and selectively adhered only to the exposed portion for the light-shielding portion. Thereafter, the coating was dried at 60 ° C. for 3 minutes, and exposed to light with a mercury lamp to cure the light-shielding portion paint, and further subjected to a heat treatment at 150 ° C. for 30 minutes to form a light-shielding portion.

4.画素部の形成
次に、遮光部が形成された光触媒含有層上に全面露光し、画素部用露光部を親インキ性とした。次に、インクジェット装置を用いて、顔料5重量部、溶剤20重量部、重合開始剤5重量部、UV硬化樹脂70重量部を含むRGB各色のUV硬化型多官能アクリレートモノマーインクを、親インク性とした画素部用露光部に付着させ着色し、これにUV処理を行い硬化させた。ここで、赤色、緑色、および青色の各インクについて、溶剤としてはポリエチレングリコールモノメチルエチルアセテート、重合開始剤としてはイルガキュア369(商品名、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ(株)製)、UV硬化樹脂としてはDPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製)を用いた。また、顔料としては、赤色インクについてはC. I. Pigment Red 177、緑色インクについてはC. I. Pigment Green 36、青色インクについてはC. I. Pigment Blue 15 + C. I. Pigment Violet 23をそれぞれ用いた。
4. Next, the entire surface of the photocatalyst-containing layer on which the light-shielding portion was formed was exposed to light, and the exposed portion for the pixel portion was made ink-philic. Next, using an ink jet device, a UV-curable polyfunctional acrylate monomer ink of each color of RGB including 5 parts by weight of a pigment, 20 parts by weight of a solvent, 5 parts by weight of a polymerization initiator, and 70 parts by weight of a UV-curable resin was prepared. It was attached to the exposed portion for the pixel portion, which was colored, and was subjected to UV treatment and cured. Here, for each of the red, green, and blue inks, polyethylene glycol monomethyl ethyl acetate was used as a solvent, Irgacure 369 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) as a polymerization initiator, and UV curable resin. Used was DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.). As pigments, CI Pigment Red 177 for red ink, CI Pigment Green 36 for green ink, and CI Pigment Green 36 for blue ink. Pigment Blue 15 + CI Pigment Violet 23 was used.

5.保護層の形成
保護層として、2液混合型熱硬化剤(日本合成ゴム(株)製SS7265)をスピンコーターにより塗布し、200℃、30分間の硬化処理を施し保護層を形成し、カラーフィルタを得た。得られたカラーフィルタは、画素部の色ぬけや色むらのない高品質のものであった。
5. Formation of Protective Layer As the protective layer, a two-component mixed type thermosetting agent (SS7265 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is applied by a spin coater and cured at 200 ° C. for 30 minutes to form a protective layer. Got. The obtained color filter was of high quality without color loss or color unevenness in the pixel portion.

[実施例2]
1.光触媒含有層の形成
スパッタリング法によりクロムで遮光層が形成された透明基板上に、実施例1と同様の光触媒含有層を同様にして形成した。
[Example 2]
1. Formation of Photocatalyst-Containing Layer A photocatalyst-containing layer similar to that of Example 1 was formed on a transparent substrate having a light-shielding layer formed of chromium by a sputtering method.

2.画素部の形成
次に、光触媒含有層側から画素部用マスクを介して、水銀灯(波長365nm、70mW/cm)により50秒間パターン露光を行い、画素部用露光部を親インク性領域(表面張力50mN/mの液体との接触角に換算して7度以下)とした。
2. Next, pattern exposure was performed for 50 seconds by a mercury lamp (wavelength: 365 nm, 70 mW / cm 2 ) from the photocatalyst containing layer side through the pixel portion mask, and the exposed portion for the pixel portion was changed to the ink-philic region (surface). (Converted to a contact angle with a liquid having a tension of 50 mN / m, 7 degrees or less).

この画素部用露光部に、インクジェット装置を用いて、顔料5重量部、溶剤20重量部、重合開始剤5重量部、UV硬化樹脂70重量部を含むRGB各色のUV硬化型多官能アクリレートモノマーインクを、親インク性とした画素部用露光部に付着させ着色し、これにUV処理を行い硬化させた。ここで、赤色、緑色、および青色の各インクについて、溶剤としてはポリエチレングリコールモノメチルエチルアセテート、重合開始剤としてはイルガキュア369(商品名、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ(株)製)、UV硬化樹脂としてはDPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製)を用いた。また、顔料としては、赤色インクについてはC. I. Pigment Red 177、緑色インクについてはC. I. Pigment Green 36、青色インクについてはC. I. Pigment Blue 15 + C. I. Pigment Violet 23をそれぞれ用いた。   In the exposed portion for the pixel portion, a UV-curable polyfunctional acrylate monomer ink of each color including 5 parts by weight of a pigment, 20 parts by weight of a solvent, 5 parts by weight of a polymerization initiator, and 70 parts by weight of a UV-curable resin, using an inkjet apparatus. Was attached to the exposed portion for the pixel portion, which was made to be ink-philic, and was colored. This was subjected to UV treatment and cured. Here, for each of the red, green, and blue inks, polyethylene glycol monomethyl ethyl acetate was used as a solvent, Irgacure 369 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) as a polymerization initiator, and UV curable resin. Used was DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.). As pigments, CI Pigment Red 177 for red ink, CI Pigment Green 36 for green ink, and CI Pigment Green 36 for blue ink. Pigment Blue 15 + CI Pigment Violet 23 was used.

3.保護層の形成
保護層として、2液混合型熱硬化剤(日本合成ゴム(株)製SS7265)をスピンコーターにより塗布し、200℃、30分間の硬化処理を施し保護層を形成し、カラーフィルタを得た。得られたカラーフィルタは、実施例1のものと同様に画素部の色ぬけや色むらのない高品質のものであった。
3. Formation of Protective Layer As the protective layer, a two-component mixed type thermosetting agent (SS7265 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is applied by a spin coater and cured at 200 ° C. for 30 minutes to form a protective layer. Got. The obtained color filter was of high quality with no color loss or uneven color in the pixel portion as in the case of Example 1.

[実施例3]
1.光触媒含有層の形成
イソプロピルアルコール3g、フルオロアルキルシラン(トーケムプロダクツ(株)製;MF−160E(商品名)、N−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]−N−エチルパーフルオロオクタンスルホンアミドのイソプロピルエーテル50重量%溶液)0.014g、酸化チタンゾル(石原産業(株)製;STS−01(商品名))2g、シリカゾル(日本合成ゴム(株)製;グラスカHPC7002(商品名))0.6g、およびアルキルアルコキシシラン(日本合成ゴム(株)製;HPC402II(商品名))0.2gを混合し、100℃で20分間撹拌した。この溶液を厚さ0.7mmの無アルカリガラス基板上にスピンコーティング法によりコートし、厚さ0.15μmの光触媒含有層を得た。
[Example 3]
1. Formation of Photocatalyst-Containing Layer 3 g of isopropyl alcohol, fluoroalkylsilane (manufactured by Tochem Products Inc .; MF-160E (trade name), N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] -N-ethylperfluorooctanesulfonamide Of isopropyl ether (50% by weight), 2 g of titanium oxide sol (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd .; STS-01 (trade name)), and 0 g of silica sol (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd .; Glasca HPC7002 (trade name)) 0.6 g and 0.2 g of alkylalkoxysilane (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd .; HPC402II (trade name)) were mixed and stirred at 100 ° C. for 20 minutes. This solution was coated on a 0.7 mm-thick non-alkali glass substrate by spin coating to obtain a 0.15 μm-thick photocatalyst-containing layer.

2.露光による親インク性領域の形成およびフッ素量の低減の確認
この光触媒含有層表面に格子状のフォトマスクを介して超高圧水銀ランプにより70mW/cm(365nm)の照度で2分間紫外線照射を行い、n−オクタン(表面張力21mN/m)に対する接触角を接触角測定器(協和界面科学製CA−Z型)により測定した結果、未露光部は52度であったのに対し、露光部は0度であった。
2. Formation of ink-philic region by exposure and confirmation of reduction of fluorine amount The surface of this photocatalyst-containing layer was irradiated with ultraviolet light for 2 minutes at an illuminance of 70 mW / cm 2 (365 nm) by a super-high pressure mercury lamp through a grid-shaped photomask. , N-octane (surface tension 21 mN / m) was measured by a contact angle measuring device (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). It was 0 degrees.

未露光部および露光部をX線光電子分光装置(V.G.Sientific社ESCALAB220-I-XL)により元素分析を行った。シャリーのバッククラウンド補正、スコフィールドの相対感度係数補正により定量計算を行い得られた結果をチタン(Ti)を100とした場合の重量による相対値で示すと、未露光部はチタン(Ti)100に対しフッ素(F)1279であるのに対し、露光部ではチタン(Ti)100に対しフッ素(F)6であった。   The unexposed and exposed portions were subjected to elemental analysis using an X-ray photoelectron spectrometer (ESCALAB220-I-XL, manufactured by V.G. Sientific). Quantitative calculation by Shary's back-round correction and Scofield's relative sensitivity coefficient correction shows the results obtained as relative values by weight when titanium (Ti) is 100, and the unexposed portion is titanium (Ti). Fluorine (F) 1279 with respect to 100, whereas fluorine (F) 6 with respect to titanium (Ti) 100 in the exposed portion.

これらの結果から、光触媒含有層を露光することにより、光触媒含有層表面のフッ素の割合が減少し、これにより表面が撥インク性から親インク性に変化していることがわかった。   From these results, it was found that by exposing the photocatalyst-containing layer, the proportion of fluorine on the surface of the photocatalyst-containing layer was reduced, and the surface was changed from ink-repellent to ink-philic.

本発明のカラーフィルタの第1実施態様の一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating an example of a first embodiment of a color filter of the present invention. 本発明のカラーフィルタの第1実施態様の他の例を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing another example of the first embodiment of the color filter of the present invention. 本発明のカラーフィルタの第2実施態様の一例を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view illustrating an example of a second embodiment of the color filter of the present invention. 本発明のカラーフィルタの第3実施態様の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional view showing an example of a 3rd embodiment of a color filter of the present invention. 本発明のカラーフィルタの第4実施態様の一例を示す概略断面図である。FIG. 9 is a schematic sectional view illustrating an example of a fourth embodiment of the color filter of the present invention. 本発明のカラーフィルタの第5実施態様の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional view showing an example of a 5th embodiment of a color filter of the present invention. 本発明のカラーフィルタの製造方法の第6実施態様を説明するための工程図である。It is a flowchart for explaining a 6th embodiment of the manufacturing method of the color filter of the present invention. 図7に示すカラーフィルタの製造方法において、画素部の露光方法の他の例を説明するための概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining another example of a method of exposing a pixel portion in the method of manufacturing the color filter shown in FIG. 7. 図7に示すカラーフィルタの製造方法において、撥インク性凸部の製造方法を説明するための工程図である。FIG. 8 is a process chart for describing a method of manufacturing the ink-repellent convex portions in the method of manufacturing the color filter illustrated in FIG. 7. 図7に示すカラーフィルタの製造方法において、画素部の製造方法の他の例を説明するための工程図である。FIG. 8 is a process chart for describing another example of a method for manufacturing a pixel portion in the method for manufacturing a color filter illustrated in FIG. 7. 本発明のカラーフィルタの製造方法の第7実施態様を説明するための工程図である。It is a flowchart for explaining the 7th embodiment of the manufacturing method of the color filter of the present invention. 本発明のカラーフィルタの製造方法の第8実施態様を説明するための工程図である。It is a flowchart for explaining the 8th embodiment of the manufacturing method of the color filter of the present invention. 本発明のカラーフィルタの製造方法の第10実施態様を説明するための工程図である。It is a flowchart for explaining the 10th embodiment of the manufacturing method of the color filter of the present invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

1…カラーフィルタ、
2…透明基板、
3…遮光部
4…画素部形成部、
5…濡れ性可変層(光触媒含有層)、
6…画素部、
7…撥インク性凸部、
9…遮光部形成部、
10…エネルギー。
1 ... Color filter,
2 ... Transparent substrate,
3 ... light shielding part 4 ... pixel part forming part,
5 ... variable wettability layer (photocatalyst containing layer),
6 ... pixel part,
7. Ink-repellent convex portion,
9 ... light shielding part forming part,
10 ... energy.

Claims (42)

透明基板と、この透明基板上にインクジェット方式により複数色を所定のパターンで設けた画素部と、この画素部の境界部分に設けられた遮光部と、前記画素部もしくは前記画素部および前記遮光部を形成するために設けられた、濡れ性を変化させることができる濡れ性可変層とを有することを特徴とするカラーフィルタ。   A transparent substrate, a pixel portion in which a plurality of colors are provided in a predetermined pattern by an inkjet method on the transparent substrate, a light shielding portion provided at a boundary portion of the pixel portion, and the pixel portion or the pixel portion and the light shielding portion And a wettability variable layer capable of changing the wettability provided for forming a color filter. 少なくとも前記画素部が、前記濡れ性可変層上に設けら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。   The color filter according to claim 1, wherein at least the pixel unit is provided on the variable wettability layer. 前記透明基板上に前記遮光部が形成され、少なくともこの遮光部上と前記透明基板上の前記画素部が形成される部位である画素部形成部とに前記濡れ性可変層が設けられ、さらに前記濡れ性可変層上に前記画素部が設けら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。   The light-shielding portion is formed on the transparent substrate, and the wettability variable layer is provided on at least the light-shielding portion and a pixel portion forming portion that is a portion on which the pixel portion is formed on the transparent substrate. The color filter according to claim 2, wherein the pixel portion is provided on the variable wettability layer. 前記濡れ性可変層上に形成された前記画素部の幅が、前記遮光部により形成される開口部の幅より広いことを特徴とする請求項3記載のカラーフィルタ。   4. The color filter according to claim 3, wherein the width of the pixel portion formed on the variable wettability layer is wider than the width of an opening formed by the light shielding portion. 前記遮光部上に設けられた濡れ性可変層の表面に撥インク性凸部が形成されていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のカラーフィルタ。   The color filter according to claim 3, wherein an ink-repellent convex portion is formed on a surface of the variable wettability layer provided on the light shielding portion. 前記撥インク性凸部の幅が前記遮光部の幅より狭い幅で形成されていることを特徴とする請求項5記載のカラーフィルタ。   The color filter according to claim 5, wherein the width of the ink-repellent convex portion is formed to be smaller than the width of the light shielding portion. 前記透明基板上に濡れ性可変層が形成されており、この濡れ性可変層上の所定の部位に画素部および遮光部が設けら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。   3. The color filter according to claim 2, wherein a variable wettability layer is formed on the transparent substrate, and a pixel portion and a light shielding portion are provided at predetermined portions on the variable wettability layer. 前記透明基板上に前記遮光部が設けられ、かつ前記透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に濡れ性可変層が設けられ、この濡れ性可変層上に画素部が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。   The light shielding portion is provided on the transparent substrate, and a variable wettability layer is provided in a pixel portion forming portion, which is a portion where the pixel portion on the transparent substrate is formed, and the pixel portion is provided on the variable wettability layer. The color filter according to claim 2, wherein the color filter is formed. 前記画素部の境界部分に前記濡れ性可変層が設けら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。   The color filter according to claim 1, wherein the variable wettability layer is provided at a boundary portion of the pixel portion. 前記透明基板上に前記遮光部が形成され、この遮光部上に前記濡れ性可変層が形成され、この濡れ性可変層の間に前記画素部が形成されていることを特徴とする請求項9記載のカラーフィルタ。   10. The light shielding portion is formed on the transparent substrate, the variable wettability layer is formed on the light shielding portion, and the pixel portion is formed between the variable wettability layers. The described color filter. 前記濡れ性可変層の幅が遮光部の幅より狭い幅で形成されていることを特徴とする請求項10記載のカラーフィルタ。   The color filter according to claim 10, wherein the width of the variable wettability layer is formed to be smaller than the width of the light blocking part. 前記透明基板上の遮光部が形成される部位である遮光部形成部に前記濡れ性可変層が形成され、この濡れ性可変層上に前記遮光部が形成され、この遮光部の間に前記画素部が形成されていることを特徴とする請求項9記載のカラーフィルタ。   The variable wettability layer is formed in a light-shielding portion forming portion, which is a portion where the light-shielding portion is formed on the transparent substrate, the light-shielding portion is formed on the variable wettability layer, and the pixel is provided between the light-shielding portions. The color filter according to claim 9, wherein a portion is formed. 前記透明基板上の濡れ性が、表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であることを特徴とする請求項8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。   The color filter according to any one of claims 8 to 12, wherein the wettability on the transparent substrate is less than 10 degrees as a contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m. . 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13までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。   The said wettability variable layer is a photocatalyst containing layer which consists at least of a photocatalyst and a binder, and is a layer which changes wettability so that the contact angle with a liquid may fall by irradiation of energy, The layer characterized by the above-mentioned. A color filter according to any one of claims 1 to 13. 前記光触媒含有層がフッ素を含み、前記光触媒含有層に対しエネルギーを照射した際に、前記光触媒の作用により前記光触媒含有層表面のフッ素含有量がエネルギー照射前に比較して低下するように前記光触媒含有層が形成されていることを特徴とする請求項14記載のカラーフィルタ。   The photocatalyst containing layer contains fluorine, and when the photocatalyst containing layer is irradiated with energy, the photocatalyst acts such that the fluorine content on the surface of the photocatalyst containing layer is reduced by the action of the photocatalyst as compared to before the energy irradiation. 15. The color filter according to claim 14, wherein a content layer is formed. 前記光触媒含有層上へのエネルギー照射を行い、フッ素含有量を低下させた部位におけるフッ素含有量が、エネルギー照射されていない部分のフッ素含有量を100とした場合に10以下であることを特徴とする請求項15記載のカラーフィルタ。   The energy irradiation on the photocatalyst containing layer is performed, and the fluorine content in the portion where the fluorine content is reduced is 10 or less when the fluorine content in the portion where the energy is not irradiated is 100. The color filter according to claim 15, wherein 前記光触媒が、酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、酸化タングステン(WO)、酸化ビスマス(Bi)、および酸化鉄(Fe)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14から請求項16までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。 The photocatalyst includes titanium oxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), and oxidized the color filter according to any one of claims of claims 14 to 16, characterized in that one or more substances selected from iron (Fe 2 O 3). 前記光触媒が酸化チタン(TiO)であることを特徴とする請求項17記載のカラーフィルタ。 The color filter of claim 17 wherein the photocatalyst is titanium oxide (TiO 2). 前記光触媒含有層表面のフッ素の含有量を、X線光電子分光法で分析して定量化すると、Ti元素を100とした場合に、フッ素元素が500以上となる比率でフッ素元素が光触媒含有層表面に含まれている光触媒含有層を有することを特徴とする請求項18記載のカラーフィルタ。   When the content of fluorine on the surface of the photocatalyst containing layer is analyzed and quantified by X-ray photoelectron spectroscopy, when the element of Ti is taken as 100, the amount of fluorine is 500 or more at the surface of the photocatalyst containing layer. The color filter according to claim 18, further comprising a photocatalyst-containing layer contained in the color filter. 前記バインダがフルオロアルキル基を有す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14から請求項19までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。   The color filter according to any one of claims 14 to 19, wherein the binder is an organopolysiloxane having a fluoroalkyl group. 前記バインダが、YSiX(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14から請求項19までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。 The binder is Y n SiX (4-n) (where Y represents an alkyl group, fluoroalkyl group, vinyl group, amino group, phenyl group or epoxy group, X represents an alkoxyl group or halogen. 15. An organopolysiloxane which is one or more hydrolyzed condensates or co-hydrolyzed condensates of a silicon compound represented by the following formula: 20. The color filter according to claim 19. 前記オルガノポリシロキサンを構成する前記珪素化合物の内、フルオロアルキル基を含む珪素化合物が、0.01モル%以上含まれていることを特徴とする請求項21記載のカラーフィルタ。   22. The color filter according to claim 21, wherein, among the silicon compounds constituting the organopolysiloxane, a silicon compound containing a fluoroalkyl group is contained in an amount of 0.01 mol% or more. 前記光触媒含有層上における表面張力40mN/m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14から請求項22までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ。   A contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m on the photocatalyst-containing layer is 10 degrees or more in a portion where energy is not applied and less than 10 degrees in a portion where energy is applied. A color filter according to any one of claims 14 to 22. 前記インクジェット方式により着色された画素部が、UV硬化性インクを用いたインクジェット方式により着色された画素部であることを特徴とする請求項1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。   24. The pixel unit according to claim 1, wherein the pixel unit colored by the inkjet method is a pixel unit colored by an inkjet method using a UV curable ink. Color filters. (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)この光触媒含有層上の画素部を形成す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インクジェット方式で着色し、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。
(1) forming a light shielding portion on a transparent substrate;
(2) providing a photocatalyst-containing layer in which the wettability of the energy-irradiated portion changes in the direction of decreasing the contact angle of the liquid on the surface of the transparent substrate on which the light-shielding portion is formed;
(3) a step of irradiating energy to a pixel portion forming portion, which is a portion for forming a pixel portion on the photocatalyst containing layer, to form a pixel portion exposure portion;
And (4) forming a pixel portion by coloring the exposed portion for the pixel portion by an ink jet method.
前記光触媒含有層を設ける工程の後に、遮光部上の光触媒含有層にエネルギーをパターン照射して撥インク性凸部用露光部を形成し、この撥インク性凸部用露光部に撥インク性凸部を形成する工程を有することを特徴とする請求項25記載のカラーフィルタの製造方法。   After the step of providing the photocatalyst-containing layer, the photocatalyst-containing layer on the light-shielding portion is pattern-irradiated with energy to form an exposed portion for the ink-repellent convex portion. The method for manufacturing a color filter according to claim 25, further comprising a step of forming a portion. 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25記載のカラーフィルタの製造方法。   26. The method for manufacturing a color filter according to claim 25, wherein in the step of forming the exposure portion for the pixel portion, the exposure portion for the pixel portion is formed by exposing from the transparent substrate side using the light shielding portion as a mask. (1)透明基板上にエネルギーの照射によりエネルギー照射部分の濡れ性が液体との接触角が低下する方向に変化する光触媒含有層を設ける工程と、
(2)前記透明基板上の遮光部が形成される部位である遮光部形成部に、エネルギーをパターン照射して遮光部用露光部を形成する工程と、
(3)この遮光部用露光部に遮光部を設ける工程と、
(4)この遮光部が設けられた透明基板にエネルギーを照射することにより、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着色し、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。
(1) providing, on a transparent substrate, a photocatalyst-containing layer in which the wettability of an energy-irradiated portion changes in a direction in which the contact angle with a liquid decreases by energy irradiation;
(2) forming a light-shielding portion exposure portion by pattern-irradiating energy to a light-shielding portion forming portion, which is a portion where the light-shielding portion is formed on the transparent substrate;
(3) providing a light-shielding portion in the light-shielding portion exposure portion;
(4) a step of irradiating energy to the transparent substrate provided with the light shielding portion to form an exposure portion for a pixel portion;
(5) forming a pixel portion by coloring the exposed portion for the pixel portion by an ink-jet method.
(1)透明基板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、
(2)前記透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に、エネルギーをパターン照射して画素部用露光部を形成する工程と、
(3)この画素部用露光部にインクジェット方式で着色し、画素部を形成する工程と、
(4)少なくとも前記画素部の境界部分の光触媒含有層にエネルギーを照射する工程と、
(5)前記エネルギーが照射された画素部の境界部分に遮光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法。
(1) providing, on a transparent substrate, a photocatalyst-containing layer in which the wettability of the energy-irradiated portion changes in the direction in which the contact angle of the liquid decreases;
(2) forming a pixel portion exposure portion by pattern-irradiating energy onto a pixel portion formation portion, which is a portion where the pixel portion on the transparent substrate is formed,
(3) forming a pixel portion by coloring the exposed portion for the pixel portion by an inkjet method;
(4) irradiating at least a photocatalyst-containing layer at a boundary portion of the pixel portion with energy;
(5) forming a light-shielding portion at a boundary portion of the pixel portion irradiated with the energy.
(1)透明基板上にエネルギー照射部分の濡れ性が液体との接触角が低下する方向に変化する光触媒含有層を、前記透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に設ける工程と、
(2)前記光触媒含有層が設けられた前記画素部形成部の境界部分に遮光部を設ける工程と、
(3)前記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、
(4)この画素部用露光部にインクジェット方式で着色し、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。
(1) A photocatalyst-containing layer in which the wettability of an energy-irradiated portion changes in a direction in which the contact angle with a liquid decreases on a transparent substrate is formed in a pixel portion forming portion, which is a portion where a pixel portion is formed on the transparent substrate. Providing,
(2) providing a light-shielding portion at a boundary portion of the pixel portion forming portion provided with the photocatalyst-containing layer;
(3) irradiating the photocatalyst-containing layer with energy to form an exposed portion for a pixel portion;
And (4) forming a pixel portion by coloring the exposed portion for the pixel portion by an ink jet method.
(1)透明基板上に遮光部を形成する工程と、
(2)この遮光部上面に、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)前記光触媒含有層が設けられていない透明基板上の画素部が形成される部位である画素部形成部に、インクジェット方式で着色し、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。
(1) forming a light shielding portion on a transparent substrate;
(2) providing a photocatalyst-containing layer on the upper surface of the light-shielding portion, in which the wettability of the energy-irradiated portion changes in the direction in which the contact angle of the liquid decreases;
(3) coloring a pixel portion forming portion, which is a portion where the pixel portion is formed on the transparent substrate on which the photocatalyst-containing layer is not provided, by an ink jet method to form a pixel portion. Manufacturing method of a color filter.
(1)透明基板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、透明基板上の遮光部が形成される部位である遮光部形成部に設ける工程と、
(2)前記透明基板上の光触媒含有層が形成されていない部分にインクジェット方式で着色し、画素部を形成する工程と、
(3)少なくとも前記光触媒含有層にエネルギーを照射する工程と、
(4)前記エネルギーが照射された光触媒含有層上に遮光層を形成する工程と
を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
(1) A step of providing, on a transparent substrate, a photocatalyst-containing layer in which the wettability of an energy-irradiated portion changes in a direction in which the contact angle of a liquid decreases, in a light-shielding portion forming portion on the transparent substrate where the light-shielding portion is formed. When,
(2) a step of coloring a portion of the transparent substrate where the photocatalyst-containing layer is not formed by an inkjet method to form a pixel portion;
(3) irradiating at least the photocatalyst-containing layer with energy;
(4) forming a light-shielding layer on the photocatalyst-containing layer irradiated with the energy.
前記画素部用露光部を形成した後、そこにインクジェット方式で着色して画素部を形成する工程が、
(a)前記光触媒含有層上の画素部を形成する部分の一部にエネルギーをパターン照射して第1画素部用露光部を形成する工程と、
(b)この第1画素部用露光部にインクジェット方式で着色し、第1画素部を形成する工程と、
(c)前記光触媒含有層上の残りの画素部を形成する部分に露光して第2画素部用露光部を形成する工程と、
(d)この第2画素部用露光部にインクジェット方式で着色し、第2画素部を形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項25および請求項29に記載のカラーフィルタの製造方法。
After forming the exposure portion for the pixel portion, the step of forming a pixel portion by coloring there by an inkjet method,
(A) forming a first pixel portion exposure portion by pattern-irradiating energy to a part of a portion on the photocatalyst containing layer where a pixel portion is to be formed;
(B) forming a first pixel portion by coloring the exposed portion for the first pixel portion by an inkjet method;
(C) exposing a portion on the photocatalyst-containing layer where a remaining pixel portion is to be formed to form an exposed portion for a second pixel portion;
30. The method of claim 25, further comprising the step of: (d) coloring the exposed portion for the second pixel portion by an inkjet method to form a second pixel portion.
前記画素部の幅が、前記遮光部により形成される開口部の幅より広く形成されることを特徴とする請求項25、請求項26、および請求項31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。   The color according to any one of claims 25, 26, and 31, wherein the width of the pixel portion is formed wider than the width of the opening formed by the light shielding portion. Manufacturing method of filter. 前記透明基板上の濡れ性が、表面張力40mN/mの液体との接触角として10度未満であることを特徴とする請求項30から請求項32までの内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。   33. The method according to claim 30, wherein the wettability on the transparent substrate is less than 10 degrees as a contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m. A method for manufacturing a color filter. 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25から請求項35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。   The method for producing a color filter according to any one of claims 25 to 35, wherein the energy applied to the photocatalyst-containing layer is light including ultraviolet light. 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25から請求項35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。   The energy applied to the photocatalyst-containing layer is a photocatalytic reaction start energy and a reaction speed increasing energy, and the exposed portion is irradiated with the reaction speed increasing energy to irradiate the photocatalytic reaction start energy to form an exposed portion. The method for producing a color filter according to any one of claims 25 to 35, characterized in that: 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熱エネルギーであることを特徴とする請求項37記載のカラーフィルタの製造方法。   The method according to claim 37, wherein the photocatalytic reaction initiation energy is light including ultraviolet light, and the reaction rate increasing energy is heat energy. 前記熱エネルギーが赤外線レーザにより加えられることを特徴とする請求項38記載のカラーフィルタの製造方法。   39. The method according to claim 38, wherein the heat energy is applied by an infrared laser. 前記光触媒含有層上における表面張力40mN/m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25から請求項39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。   A contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m on the photocatalyst-containing layer is 10 degrees or more in a part where energy is not irradiated and less than 10 degrees in a part where energy is irradiated. The method for manufacturing a color filter according to any one of claims 25 to 39. 前記画素部用露光部へのインクジェット方式での着色が、UV硬化性インクを用いたインクジェット方式による着色であることを特徴とする請求項25から請求項40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。   The method according to any one of claims 25 to 40, wherein the coloring of the exposure unit for the pixel unit by an inkjet method is coloring by an inkjet method using a UV curable ink. A method for manufacturing a color filter. 請求項1から請求項24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。
25. A liquid crystal panel comprising: the color filter according to claim 1; and a substrate facing the color filter, wherein a liquid crystal compound is sealed between the two substrates.
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