カラーフィルターおよび液晶表示装置
【課題】青色ＬＥＤの表面に蛍光体を塗布した擬似白色ＬＥＤを光源とする場合に、優れた白色の色再現性と明度を発揮するカラーフィルター及びカラー液晶表示装置の提供。
【解決手段】基板上に、赤色、緑色、青色のフィルタセグメント画素を有するカラーフィルターであって、特定の分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合に、前記赤色、緑色、青色のフィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点をそれぞれ(xR,yR)、(xG,yG)、(xB,yB)としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積が、赤(0.67,0.33)、緑(0.21,0.71)、青(0.14,0.08)により囲まれる面積に対して72％以上であり、色温度が6000Ｋ以上であり、前記赤色、緑色、青色のフィルタセグメントの膜厚が3.3μｍ以下であるカラーフィルター、並びに該カラーフィルタ及び該擬似白色ＬＥＤを具備する液晶表示装置。
【解決手段】基板上に、赤色、緑色、青色のフィルタセグメント画素を有するカラーフィルターであって、特定の分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合に、前記赤色、緑色、青色のフィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点をそれぞれ(xR,yR)、(xG,yG)、(xB,yB)としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積が、赤(0.67,0.33)、緑(0.21,0.71)、青(0.14,0.08)により囲まれる面積に対して72％以上であり、色温度が6000Ｋ以上であり、前記赤色、緑色、青色のフィルタセグメントの膜厚が3.3μｍ以下であるカラーフィルター、並びに該カラーフィルタ及び該擬似白色ＬＥＤを具備する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置等に用いられるカラーフィルター、およびこれを具備する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー液晶ディスプレイは、低消費電力、省スペース等の利点から、パソコンのモニター、携帯電話のディスプレイや、ノート型パーソナルコンピューター、携帯情報端末等の様々な用途で使用され、近年は、従来のブラウン管テレビに替わり液晶テレビ用途にも使用されている。
液晶テレビ用途では、色再現性が重要視される。カラー液晶表示装置の色再現性は、赤、緑、青のフィルタセグメントから放射される光の色で決まり、それぞれのフィルタセグメントの色度点をそれぞれ（xR, yR）、（xG, yG）、（xB, yB）としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積で評価され、アメリカＮａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ(ＮＴＳＣ)により定められた標準方式の３原色、赤（０.６７, ０.３３）、緑（０.２１, ０.７１）、青（０.１４, ０.０８）により囲まれる面積に対する比（単位は％、以下ＮＴＳＣ比と略す。）として表現される。この値は、一般のノートパソコンで４０〜５０％程度、パソコン用のモニターで５０〜６０％、液晶テレビでは約７０％である。
【０００３】
ＮＴＳＣ比を大きくするためには、それぞれのフィルタセグメントの色純度を高くする必要があるが、色純度を高くするとバックライトの光の利用効率（明度Ｙ値で表す。）が低くなるため、消費電力が高くなる問題点があった。携帯情報端末や、携帯電話等の主にバッテリーにて駆動する製品用途の場合、消費電力を重視するために、従来のカラー液晶表示装置は、ＮＴＳＣ比が３０〜５０％と低かった。最近は、携帯情報端末や、携帯電話にて写真やテレビを見る機会が多くなっているため、携帯情報端末や、携帯電話のディスプレイでもＮＴＳＣ比を大きくする要求が高まっている。ノートＰＣや、モニター用途、液晶テレビ用途には、バックライトとして冷陰極管バックライトを用いるが、携帯情報端末や、携帯電話等の主にバッテリーにて駆動する製品用途のディスプレイのフロントライトやバックライトには、消費電力が低い青色ＬＥＤの表面に蛍光体を塗布することによって形成される擬似白色ＬＥＤを用いる場合が多い。
【０００４】
青色ＬＥＤの表面に蛍光体を塗布することによって形成される擬似白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤの放射する青色光が、蛍光体を塗布した膜を通過する事によって、白色光を発光する。蛍光体を塗布した膜は、青色の光をより長波長の光に変換する機能を有する。青色ＬＥＤから放射される青色光が全て長波長の光に変換されるわけではないため、この擬似白色ＬＥＤは、青色光と長波長の光が混ざり合った光を放射し、観察者は白色光と認識している。
したがって、青色ＬＥＤの表面に蛍光体を塗布することによって形成される擬似白色ＬＥＤは、冷陰極管バックライトと光源の波長やスペクトルピークが異なる。従来のカラー液晶表示装置に使用されている、赤、緑、青の３色のカラーフィルターの分光特性は、冷陰極管バックライトの発光特性に合わせて設計されていた。
【０００５】
擬似白色ＬＥＤを用いた場合に色再現性を向上させるためには、冷陰極管バックライトで使用されているフィルタセグメントとは異なる分光特性を有するフィルタセグメントが必要となる。擬似白色ＬＥＤを用い、色再現性を向上させる技術は、緑色フィルタセグメントでは特許文献１に、赤色フィルタセグメントでは特許文献２に開示されている。
しかし、カラー液晶表示装置の場合は、赤、緑、青のそれぞれの色再現性も重要であるが、白色の色再現性及び明度（Ｙ値）も重要であり、単に、各色フィルタセグメントの色再現性を向上させるだけでは、白色の色再現性及び明度（Ｙ値）を向上させることはできなかった。
【特許文献１】特開２００４−１７７５９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、青色ＬＥＤの表面に蛍光体を塗布することによって形成される擬似白色ＬＥＤを光源とする場合に、白色の色再現性および明度（Ｙ値）に関しても最良となるカラーフィルターを提供することを目的とする。また、本発明は、各色の色再現性が良好であり、かつ白色の色再現性も良好な、擬似白色ＬＥＤを光源とするカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のカラーフィルターは、基板上に、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを有するカラーフィルターであって、４３０ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲に発光強度が最大となるピーク波長（λ１）を有し、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に第２の発光強度のピーク波長（λ２）を有し、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３の発光強度のピーク波長（λ３）を有し、波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ２における発光強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）、及び波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ３における発光強度Ｉ３の比（Ｉ３／Ｉ１）が、それぞれ０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合に、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点をそれぞれ（xR,yR）、（xG,yG）、（xB, yB）としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積が、赤（０.６７,０.３３）、緑（０.２１,０.７１）、青（０.１４,０.０８）により囲まれる面積に対して７２％以上であり、色温度が６０００Ｋ以上であり、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントの膜厚が ３．３μｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の液晶表示装置は、本発明のカラーフィルターと、４３０nm〜４８５nmの範囲に発光強度が最大となる波長(λ１)を有し、５２０nm〜５８０nmの範囲と６１０nm〜６７０nmの範囲に第２、第３の発光強度のピーク波長(λ２、λ３)を有し、波長λ１における発光強度I１と波長λ２、λ３における発光強度I２、I３の比（I２/I１）、（I３/I１）が０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のカラーフィルターは、擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合に、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点をそれぞれ（xR,yR）、（xG,yG）、（xB, yB）としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積が、赤（０.６７,０.３３）、緑（０.２１,０.７１）、青（０.１４,０.０８）により囲まれる面積に対して７２％以上であり、色温度が６０００Ｋ以上であるため、各色の色再現性が良好で、かつ白色の色再現性も良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず、本発明のカラーフィルターについて説明する。
本発明のカラーフィルターは、基板上に、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを有する。そして、４３０ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲に発光強度が最大となるピーク波長（λ１）を有し、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に第２の発光強度のピーク波長（λ２）を有し、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３の発光強度のピーク波長（λ３）を有し、波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ２における発光強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）、及び波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ３における発光強度Ｉ３の比（Ｉ３／Ｉ１）が、それぞれ０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合に、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点をそれぞれ（xR,yR）、（xG,yG）、（xB, yB）としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積の、赤（０.６７,０.３３）、緑（０.２１,０.７１）、青（０.１４,０.０８）により囲まれる面積に対する比率（以下、ＮＴＳＣ比という。）が７２％以上であり、色温度が６０００Ｋ以上である。また、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントの膜厚は３．３μｍ以下である。
【００１１】
ＮＴＳＣ比は、色再現領域を表現する値であり、色再現領域を良好にするためには、ＴＶの色再現範囲であるＮＴＳＣ比が７２％以上でなければならない。ＮＴＳＣ比が７２％未満の場合には、色再現領域が狭く、色の再現性が悪い。
色温度は白色の色相を表現する値である。色温度が低いと、黄味の白色となり、色温度が高いと青みの白色となる。液晶表示装置に必須である偏光板を通すと色温度は低くなるため、６０００Ｋ以上にする必要があり、６５００Ｋ以上が望ましい。また、色温度が高くなれば、白色の色相は青みに見えるが、快晴日の青空光に見える２５０００Ｋ以下が望ましい。
【００１２】
また、各色フィルタセグメントの膜厚は、厚くすれば色再現領域を広げることができるが、各色フィルタセグメントの膜厚を厚くするためには塗布膜厚を厚くしなければならず、乾燥時間が長くなる、現像時間が長くなる等、生産性が低下するため、３．３μｍ以下とする。
本発明のカラーフィルターが具備する各色フィルタセグメントは、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる顔料担体と、顔料と、必要に応じて有機溶剤とを含有する着色組成物を用いて形成される。
【００１３】
４３０nm〜４８５nmの範囲に発光強度が最大となる波長(λ１)を有し、５２０nm〜５８０nmの範囲と６１０nm〜６７０nmの範囲に第２、第３の発光強度のピーク波長(λ２、λ３)を有し、波長λ１における発光強度I１と波長λ２、λ３における発光強度I２、I３の比（I２/I１）、（I３/I１）が０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤ（以下、本発明の擬似白色ＬＥＤという。）は、例えば図１に示すような分光特性を有し、冷陰極管は図２に示すような分光特性を有する。図１および図２から分かるように、本発明の擬似白色ＬＥＤおよび冷陰極間のそれぞれの分光特性は異なる。したがって、本発明の擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合には、従来の冷陰極間用カラーフィルターと同様の顔料を用いたのでは、ＮＴＳＣ比７２％以上を達成することができず、顔料の種類および組成を本発明の擬似白色ＬＥＤに適したものにしなければならない。
【００１４】
（顔料）
緑色フィルタセグメントには、例えばＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用できる。黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４が挙げられる。
【００１５】
緑色フィルタセグメントが、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７から選ばれる少なくとも1種類以上の緑色顔料と、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １３９、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５から選ばれる少なくとも1種類以上の黄色顔料を含有し、緑色顔料と黄色顔料の種類の合計が３種類以上である場合には、１種の緑色顔料および１種の黄色顔料を含有する緑色フィルタセグメントと比較して、白色の明度（Ｙ値）が高くなり、 また緑色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍ以下となるため望ましい。緑色フィルタセグメントに含有される少なくとも３種の顔料の組み合わせとしては、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １３９の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の３種が挙げられる。特に、緑色フィルタセグメントが、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の４種類を含有する場合には、最も白色の明度（Ｙ値）が高くなるため望ましい。
【００１６】
赤色フィルタセグメントには、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができる。赤色フィルタセグメントは、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２５４、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７９から選ばれる少なくとも２種の顔料を含有することが望ましく、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２５４とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７の組み合わせ、またはＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７９の組み合わせは、色温度が高くなり、かつ白色の明度（Ｙ値）が高くなるため最も望ましい。Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２５４だけでは、色温度が低くなってしまい、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７だけ、またはＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７９だけでは、白色の明度（Ｙ値）が低くなってしまう。
【００１７】
青色フィルタセグメントには、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができ、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３等の紫色顔料を併用できる。青色フィルタセグメントは、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６およびＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３を含有し、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６の重量（ＧB15:6）とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３の重量（ＧV23）との比（ＧB15:6／ＧV23）が８５／１５〜４０／６０であることが、白色の（Ｙ値）が高くなりまた色温度が高くなるため望ましい。Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６／Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３の重量比は、８０／２０〜５０／５０であることがさらに望ましい。Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６／Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３が１００／０〜８５／１５の重量比では、青色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍを超えてしまい、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６／Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３が４０／６０〜０／１００では、青色フィルタセグメントの明度が低くなり、白色の色温度が低くなってしまう。
【００１８】
光源に本発明の擬似白色ＬＥＤを使用する場合、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １３９の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の３種、またはＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の４種の顔料を含有する緑色フィルタセグメントと、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２５４とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７の組み合わせ、またはＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７９の組み合わせを含有する赤色フィルタセグメントと、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３を８５／１５〜４０／６０の重量比で含有する青色フィルタセグメントとを組み合わせてカラーフィルターを構成することにより、各色フィルタセグメントの膜厚が薄くても、ＮＴＳＣ比が７２％以上となり、かつ白色の色温度が６０００Ｋ以上となり、白色の明度（Ｙ値）が高くなるため望ましい。
【００１９】
顔料は、顔料、水溶性無機塩および水溶性無機塩を実質的に溶解しない水溶性有機溶剤を含む混合物を混練（以下、この工程をソルトミリングと呼ぶ。）した後、水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去することにより微細化することが好ましい。微細化した顔料を用いると、フィルタセグメントの分光透過率が向上する。ソルトミリング時には、塩基性基含有誘導体、水溶性有機溶剤に少なくとも一部溶解する樹脂、あるいは分散剤等を併用することができる。このような処理によって得られた微細化顔料を用いることにより、より光学特性の優れたフィルタセグメントを形成することができる。
【００２０】
（顔料担体）
顔料担体は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物から構成され、形成されるフィルタセグメントにおいて、樹脂質バインダーを提供する。透明樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および活性エネルギー線硬化性樹脂が含まれ、その前駆体には、活性エネルギー線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００２１】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００２２】
活性エネルギー線硬化性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
【００２３】
透明樹脂の前駆体であるモノマー、オリゴマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、１, ６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００２４】
（有機溶剤）
後述する着色組成物には、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が３．３μｍ以下となるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために有機溶剤を含有させることができる。有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、酢酸イソアミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、プロピレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、１，２，３−トリクロロプロパン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン、ｍ−キシレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、n−ブチルアルコール、o−キシレン、o−クロロトルエン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、酢酸n−アミル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、n−プロピルアセテート、トリアセチン、酢酸プロピル、イソブチルアルコール、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、１，４−ジオキサン、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノン、シクロヘキサノールアセテート、γ―ブチロラクトン、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、ジイソブチルケトン、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、３−メトキシブチルアセテート、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ｐ−クロロトルエン、ｏ−ジエチルベンゼン、ｍ−ジエチルベンゼン、ｐ−ジエチルベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１,３-ブチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、３-メトキシブタノール、１,３-ブチレングリコール、３,３,５-トリメチル-２-シクロヘキセン-１-オン、ダイアセトンアルコール、イソホロン、二塩基酸エステル、ベンジルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。有機溶剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、８００〜４０００重量部、好ましくは１０００〜２５００重量部の量で用いることができる。
【００２５】
（着色組成物の製造方法）
着色組成物は、１種または２種以上の顔料を、顔料担体中に三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。また、２種以上の顔料を含む着色組成物は、各顔料を別々に顔料担体中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。顔料を顔料担体に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、色素誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を顔料担体中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルターが得られる。また、顔料を顔料担体に分散する際には、顔料を充分に顔料担体中に分散させるため、有機溶剤を含有させることが望ましい。
【００２６】
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられる。これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。界面活性剤は、顔料１００重量部に対して、通常、５０重量部以下、好ましくは３０重量部以下の量で用いることができる。
【００２７】
樹脂型分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の顔料担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤；（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が挙げられる。これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。樹脂型分散剤は、顔料１００重量部に対して、通常、０．１〜５０重量部、好ましくは１〜３０重量部の量で用いることができる。
【００２８】
色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物であり、顔料の凝集を防ぎ、顔料が微細に分散した状態を維持する働きをするものである。有機色素としてはジケトピロロピロール系顔料、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、銅フタロシアニン、ハロゲン化銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アミノアントラキノン、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料が挙げられる。色素誘導体としては、例えば特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
色素誘導体は、顔料１００重量部に対して、通常、０．１〜４０重量部、好ましくは１〜３０重量部の量で用いることができる。
【００２９】
（その他の添加剤）
着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。
光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２-(ジメチルアミノ)-２-[(４-メチルフェニル)メチル]-１-[４-(４-モルフォリニル)フェニル]-１-ブタノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、１−[９−エチル−６−(２−メチルベンゾイル)−９H −カルバゾール−３−イル]−エタノン １−O−アシルオキシム) 、１，２−オクタジオン−１−[４−(フェニルチオ)−、２−(O−ベンゾイルオキシム)]等のオキシムエステル系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始剤、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。 光重合開始剤は、光重合開始剤は、モノマー１００重量部に対して、０．５〜２００重量部、好ましくは２０〜１５０重量部の量で用いることができる。
【００３０】
上記光重合開始剤は、単独あるいは２種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。増感剤は、着色組成物中の光重合開始剤１００重量部に対して、０．１〜６０重量部の量で用いることができる。
【００３１】
さらに、着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。
多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。
多官能チオールは、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．１〜５０重量部、好ましくは １〜２０重量部の量で用いることができる。
【００３２】
着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、ｔ−ブチルピロカテコール、トリエチルホスフィン、トリフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。貯蔵安定剤は、組成物中の顔料１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の量で用いることができる。
本発明の黄色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【００３３】
（カラーフィルターの製造方法）
本発明のカラーフィルターは、透明基板あるいは反射基板上に、少なくとも赤、緑、青、３色のフィルタセグメントが形成されたものである。フィルタセグメントは、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、前記着色組成物を用いて形成される。
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、液晶パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。
【００３４】
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルターの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
【００３５】
フォトリソグラフィー法により各色フィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材として調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が０．５〜３．３μｍとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するか、もしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去し所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルターを製造することができる。さらに、着色レジスト材の重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルターが製造できる。
【００３６】
上記アルカリ現像型着色レジスト材として調製した着色組成物の現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【００３７】
本発明のカラーフィルターは、上記方法の他に電着法、転写法などにより製造することができる。なお、電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルターを製造する方法である。
また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめ各色フィルタセグメント層を形成しておき、この各色フィルタセグメント層を所望の透明基板に転写させる方法である。
【００３８】
透明基板あるいは反射基板上に各色フィルタセグメントを形成する前に、あらかじめブラックマトリクスを形成しておくと、液晶表示パネルのコントラスト比を一層高めることができる。ブラックマトリクスとしては、クロムやクロム／酸化クロムの多層膜、窒化チタニウムなどの無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜が用いられるが、これらに限定されない。また、前記の透明基板あるいは反射基板上に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）をあらかじめ形成しておき、その後に各色フィルタセグメントを形成することもできる。ＴＦＴ基板上に各色フィルタセグメントを形成することにより、液晶表示パネルの開口率を高め、輝度を向上させることができる。
本発明のカラーフィルター上には、必要に応じてオーバーコート膜や柱状スペーサー、透明導電膜、液晶配向膜などが形成される。
【００３９】
次に、本発明のカラーフィルターを備えた液晶表示装置について説明する。
本発明の液晶表示装置は、本発明のカラーフィルターと、特定の分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤとを具備する。
図３は、本発明のカラーフィルターを備えた液晶表示装置の概略断面図である。図３に示す装置１０は、離間対向して配置された一対の透明基板１１および２１を備え、それらの間には、液晶（ＬＣ）が封入されている。本発明の液晶表示装置は、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane switching）、ＶＡ（Vertical Alignment）、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）、高分子分散型等の液晶ディスプレイに適用できる。
【００４０】
第１の透明基板１１の内面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスター）アレイ１２が形成されており、その上には例えばＩＴＯからなる透明電極層１３が形成されている。透明電極層１３の上には、配向層１４が設けられている。また、透明基板１１の外面には、偏光板１５が形成されている。
他方、第２の透明基板２１の内面には、本発明のカラーフィルター２２が形成されている。カラーフィルター２２を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス（図示せず）により分離されている。カラーフィルター２２を覆って、必要に応じて透明保護膜（図示せず）が形成され、さらにその上に、例えばＩＴＯからなる透明電極層２３が形成され、透明電極層２３を覆って配向層２４が設けられている。また、透明基板２１の外面には、偏光板２５が形成されている。なお、偏光板１５の下方には、擬似白色ＬＥＤ３１を備えたバックライトユニット３０が設けられている。
【００４１】
擬似白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤの表面に蛍光フィルタを形成したものや、青色ＬＥＤの樹脂パッケージに蛍光体を含有させたものであり、４３０ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲に発光強度が最大となるピーク波長（λ１）を有し、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に第２の発光強度のピーク波長（λ２）を有し、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３の発光強度のピーク波長（λ３）を有し、波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ２における発光強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）、及び波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ３における発光強度Ｉ３の比（Ｉ３／Ｉ１）が、それぞれ０．２以上０．７以下である分光特性をもつ。青色ＬＥＤは、例えばＩｎＧａＮ系またはＧａＮ系などの青色光（波長は、例えば４７０ｎｍ）を発光するＬＥＤである。また、蛍光フィルタは、青色ＬＥＤからの青色発光の一部を吸収し５２０〜５８０nmの間に極大発光をもつ緑色光と６１０nm〜６７０nmの間に極大発光をもつ赤色光を発光する。この方式の擬似白色ＬＥＤでは、青色ＬＥＤが放射する青色光の一部が蛍光体層を透過し、残りは蛍光体に吸収され緑色・赤色の光に変換される。青色光を緑色光に変換する蛍光体としては、CaGa2S4：Euの結晶等、青色光を緑色光に変換する蛍光体としては、CaS：Euの結晶等がある。観察者は、青色発光と緑色発光・赤色発光の２色の光が混ざり合った光を白色光として、認識する。
【実施例】
【００４２】
実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。また、表１において色素誘導体の化学構造を示している。
（アクリル樹脂溶液１の調製）
セパラブル４口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に、シクロヘキサノン７０．０部を仕込み、８０℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりｎ−ブチルメタクリレート１３．３部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．６部、メタクリル酸４．３部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート（東亞合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）７．４部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後、更に３時間反応を継続し、固形分３０重量％、重量平均分子量２６０００のアクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液１を調製した。
【００４３】
（緑色処理顔料１の調製）
フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green３６（東洋インキ製造株式会社製「リオノールグリーン ６ＹＫ」）５００部、塩化ナトリウム５００部、およびジエチレングリコール２５０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、１２０℃で４時間混練した。次に、この混練物を５リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、８０℃で一昼夜乾燥し、４９０部の緑色処理顔料１（Ｇ１）を得た。
【００４４】
（緑色処理顔料２の調製）
フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green３６をフタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green７（東洋インキ製造株式会社製「リオノールグリーン ＹＳ−０７」）に変えた以外は、緑色処理顔料１の調製と同様にして、４９０部の緑色処理顔料２（Ｇ２）を得た。
（黄色処理顔料１の調製）
フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green３６をアゾ系黄色顔料C.I. Pigment Yellow１５０（ランクセス社製「Ｅ−４ＧＮ」）に変えた以外は、緑色処理顔料１の調製と同様にして、４９０部の黄色処理顔料１（Ｙ１）を得た。
【００４５】
（黄色処理顔料２の調製）
フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green３６をイソインドリン系黄色顔料C.I. Pigment Yellow１８５（ＢＡＳＦ社製「パリオゲンイエロー Ｄ１１５５」）に変え、混練時間を４時間から８時間に変えた以外は、緑色処理顔料１の調製と同様にして、４９０部の黄色処理顔料２（Ｙ２）を得た。
（黄色処理顔料３の調製）
フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green３６をイソインドリノン系黄色顔料C.I. Pigment Yellow１３９（チバスペシャルティケミカルズ社製「イルガフォアイエロー ２Ｒ−ＣＦ」）に変え、混練時間を４時間から８時間に変えた以外は、緑色処理顔料１の調製と同様にして、４９０部の黄色処理顔料３（Ｙ３）を得た。
【００４６】
（青色処理顔料１の調製）
青色顔料C.I. Pigment Blue１５:６（東洋インキ製造株式会社製「LIONOL BLUE ES」）２００部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）１００部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１９８部の青色顔料１（Ｂ１）を得た。
【００４７】
（紫色処理顔料１の調製）
紫色顔料C.I. Pigment Violet２３（東洋インキ製造株式会社製「LIONOGEN VIOLET RL」）２００部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）１００部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、９０℃で３時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１９８部の紫色顔料１（Ｖ１）を得た。
【００４８】
（赤色処理顔料１の調製）
赤色顔料C.I. Pigment Red２５４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「IRGAZIN RED ２０３０」）１６０部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）１９０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、６０℃で１０時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１５６部の赤色顔料１（Ｒ１）を得た。
【００４９】
（赤色処理顔料２の調製）
赤色顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「CROMOPHTAL RED A２B」）１５２部、表１に示す色素誘導体Ａ−２を８部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）１９０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、６０℃で１０時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１５６部の赤色顔料２（Ｒ２）を得た。
【００５０】
（赤色処理顔料３の調製）
赤色顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７９顔料（BASFジャパン株式会社社製「パリオゲン マルーン Ｌ−３９２０」）５００部、塩化ナトリウム５００部、およびジエチレングリコール２５０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、１２０℃で８時間混練した。次にこの混練物を５リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、８０℃で一昼夜乾燥し、４９０部の赤色顔料３（Ｒ３）を得た。
【００５１】
【表１】
【００５２】
（顔料分散体ＧＰ−１〜２、ＹＰ１〜３、ＢＰ−１、ＶＰ−１及びＲＰ−１〜３の作製）
表２に示した組成の、顔料、色素誘導体、アクリル樹脂溶液１および有機溶剤の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル（アイガージャパン社製「ミニモデルＭ−２５０ ＭＫII」）で５時間分散した。その後シクロヘキサノンを３０．０部加えた後、５μｍのフィルタで濾過し、それぞれの顔料分散体を作製した。
【００５３】
【表２】
【００５４】
（着色組成物（アルカリ現像型レジスト材）ＲＲ−１〜６、ＧＲ−１〜６及びＢＲ−１〜４の作製）
ついで、表３（赤色着色組成物）、表４（緑色着色組成物）、表５（青色着色組成物）に示す混合物を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して、各色着色組成物（アルカリ現像型レジスト材）を得た。表３〜５中の光重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ＣＧＩ ＯＸＥ−０１」を用い、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ペンタアクリレート混合物としては、東亞合成株式会社製「アロニクスＭ４０２」を用いた。
【００５５】
【表３】
【００５６】
【表４】
【００５７】
【表５】
【００５８】
[カラーフィルターの作製]
(実施例１〜１６および比較例１〜７)
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで表６、表７に示す赤色着色組成物を塗布し、赤色着色組成物の被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて３００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射した。次いで２％の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を２３０℃で２０分加熱して、表９、表１０に示す膜厚の赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、表６、表７に示す緑色着色組成物を塗布し、フォトマスクを介して紫外線を照射したのち、現像して赤色フィルタセグメントの右隣に、表９、表１０に示す膜厚の緑色フィルタセグメントを形成した。次いで同様の方法により、表６、表７に示す青色着色組成物を塗布し、フォトマスクを介して紫外線を照射したのち、現像して赤色フィルタセグメントの上隣に、表９、表１０に示す膜厚の青色フィルタセグメントを形成してカラーフィルターを作製した。
【００５９】
【表６】
【００６０】
【表７】
【００６１】
［カラーフィルターの色相評価］
実施例１〜１６比較例１〜７で作製したカラーフィルターに、青色ＬＥＤと赤色・緑色蛍光体を組み合わせて作製した擬似白色ＬＥＤ光源［星和電機社製ＳＤＰＷ５０ＢＯＢ：発光スペクトルを図１に示す。発光強度が最大となる波長λ１、第２、第３の発光強度のピーク波長λ２、λ３、波長λ１における発光強度I１を１００としたときの波長λ２、λ３における発光強度I２、I３を表８に示す。］を用いて光を照射したときのカラーフィルターの色特性を顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて測定した。各色フィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点(ｘ、ｙ)、ＮＴＳＣ比(アメリカＮａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ(ＮＴＳＣ)により定められた標準方式の３原色、赤（０.６７, ０.３３）、緑（０.２１, ０.７１）、赤（０.１４, ０.０８）により囲まれる面積に対する比率)、白色表示の明度（Ｙ値）および色温度を表９、表１０に示す。
【００６２】
【表８】
【００６３】
【表９】
【００６４】
【表１０】
【００６５】
実施例１〜８のカラーフィルターを用いたときは、ＮＴＳＣ比は７２％以上であり、色温度は６０００Ｋ以上で、各色フィルタセグメントの膜厚も３．３μｍ以下であり、白色の明度・色再現性も良好で、カラーフィルタの生産性も良好であった。
【００６６】
一方で、比較例１のカラーフィルターを用いたときは、ＮＴＳＣ比は７４％と実施例１〜８のカラーフィルターを用いたときとほぼ同等であるが、色温度が６０００Ｋより小さく、また青色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍを超えていた。比較例２のカラーフィルターを用いたときは、各色フィルタセグメントの膜厚は３．３μｍ以下であったが、ＮＴＳＣ比が７２％に達せず、色温度が６０００Ｋ未満であった。比較例３のカラーフィルターを用いたときは、ＮＴＳＣ比は７７％で、色温度が６０００Ｋ以上であり、赤色フィルタセグメント及び緑色フィルタセグメントの膜厚は３．３μｍ以下であったが、青色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍを超えていた。比較例４、比較例５のカラーフィルターを用いたときは、各色フィルタセグメントの膜厚は３．３μｍ以下で色温度が６０００Ｋ以上であったが、ＮＴＳＣ比が７２％に達しなかった。比較例６のカラーフィルターを用いたときは、色温度が６０００Ｋ以上であったが、ＮＴＳＣ比が７２％に達せず、赤色セグメントの膜厚が３．３μmを超えていた。
【００６７】
次に、ＮＴＳＣ比が８０％以上の実施例９〜１６のカラーフィルターを用いたときは、色温度は６０００Ｋ以上で、各色フィルタセグメントの膜厚も３．３μｍ以下であった。一方で、比較例７のカラーフィルターを用いたときは、ＮＴＳＣ比は８０％と実施例９〜１６のカラーフィルターを用いたときとほぼ同等であるが、色温度が６０００Ｋより小さく、また赤色フィルタセグメント、及び青色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍを超えていた。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】星和電機社製擬似白色ＬＥＤ光源(SDPW５０BOB)の発光スペクトルを示した図である。
【図２】冷陰極管の発光スペクトルを示した図である。
【図３】本発明のカラーフィルターを備えた液晶表示装置を示した図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 液晶表示装置
１１、２１ 透明基板
１２ ＴＦＴアレイ
１３、２３ 透明電極層
１４、２４ 配向層
１５、２５ 偏光板
２２ カラーフィルター
３０ バックライトユニット
３１ 擬似白色ＬＥＤ
ＬＣ 液晶
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置等に用いられるカラーフィルター、およびこれを具備する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー液晶ディスプレイは、低消費電力、省スペース等の利点から、パソコンのモニター、携帯電話のディスプレイや、ノート型パーソナルコンピューター、携帯情報端末等の様々な用途で使用され、近年は、従来のブラウン管テレビに替わり液晶テレビ用途にも使用されている。
液晶テレビ用途では、色再現性が重要視される。カラー液晶表示装置の色再現性は、赤、緑、青のフィルタセグメントから放射される光の色で決まり、それぞれのフィルタセグメントの色度点をそれぞれ（xR, yR）、（xG, yG）、（xB, yB）としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積で評価され、アメリカＮａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ(ＮＴＳＣ)により定められた標準方式の３原色、赤（０.６７, ０.３３）、緑（０.２１, ０.７１）、青（０.１４, ０.０８）により囲まれる面積に対する比（単位は％、以下ＮＴＳＣ比と略す。）として表現される。この値は、一般のノートパソコンで４０〜５０％程度、パソコン用のモニターで５０〜６０％、液晶テレビでは約７０％である。
【０００３】
ＮＴＳＣ比を大きくするためには、それぞれのフィルタセグメントの色純度を高くする必要があるが、色純度を高くするとバックライトの光の利用効率（明度Ｙ値で表す。）が低くなるため、消費電力が高くなる問題点があった。携帯情報端末や、携帯電話等の主にバッテリーにて駆動する製品用途の場合、消費電力を重視するために、従来のカラー液晶表示装置は、ＮＴＳＣ比が３０〜５０％と低かった。最近は、携帯情報端末や、携帯電話にて写真やテレビを見る機会が多くなっているため、携帯情報端末や、携帯電話のディスプレイでもＮＴＳＣ比を大きくする要求が高まっている。ノートＰＣや、モニター用途、液晶テレビ用途には、バックライトとして冷陰極管バックライトを用いるが、携帯情報端末や、携帯電話等の主にバッテリーにて駆動する製品用途のディスプレイのフロントライトやバックライトには、消費電力が低い青色ＬＥＤの表面に蛍光体を塗布することによって形成される擬似白色ＬＥＤを用いる場合が多い。
【０００４】
青色ＬＥＤの表面に蛍光体を塗布することによって形成される擬似白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤの放射する青色光が、蛍光体を塗布した膜を通過する事によって、白色光を発光する。蛍光体を塗布した膜は、青色の光をより長波長の光に変換する機能を有する。青色ＬＥＤから放射される青色光が全て長波長の光に変換されるわけではないため、この擬似白色ＬＥＤは、青色光と長波長の光が混ざり合った光を放射し、観察者は白色光と認識している。
したがって、青色ＬＥＤの表面に蛍光体を塗布することによって形成される擬似白色ＬＥＤは、冷陰極管バックライトと光源の波長やスペクトルピークが異なる。従来のカラー液晶表示装置に使用されている、赤、緑、青の３色のカラーフィルターの分光特性は、冷陰極管バックライトの発光特性に合わせて設計されていた。
【０００５】
擬似白色ＬＥＤを用いた場合に色再現性を向上させるためには、冷陰極管バックライトで使用されているフィルタセグメントとは異なる分光特性を有するフィルタセグメントが必要となる。擬似白色ＬＥＤを用い、色再現性を向上させる技術は、緑色フィルタセグメントでは特許文献１に、赤色フィルタセグメントでは特許文献２に開示されている。
しかし、カラー液晶表示装置の場合は、赤、緑、青のそれぞれの色再現性も重要であるが、白色の色再現性及び明度（Ｙ値）も重要であり、単に、各色フィルタセグメントの色再現性を向上させるだけでは、白色の色再現性及び明度（Ｙ値）を向上させることはできなかった。
【特許文献１】特開２００４−１７７５９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、青色ＬＥＤの表面に蛍光体を塗布することによって形成される擬似白色ＬＥＤを光源とする場合に、白色の色再現性および明度（Ｙ値）に関しても最良となるカラーフィルターを提供することを目的とする。また、本発明は、各色の色再現性が良好であり、かつ白色の色再現性も良好な、擬似白色ＬＥＤを光源とするカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のカラーフィルターは、基板上に、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを有するカラーフィルターであって、４３０ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲に発光強度が最大となるピーク波長（λ１）を有し、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に第２の発光強度のピーク波長（λ２）を有し、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３の発光強度のピーク波長（λ３）を有し、波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ２における発光強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）、及び波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ３における発光強度Ｉ３の比（Ｉ３／Ｉ１）が、それぞれ０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合に、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点をそれぞれ（xR,yR）、（xG,yG）、（xB, yB）としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積が、赤（０.６７,０.３３）、緑（０.２１,０.７１）、青（０.１４,０.０８）により囲まれる面積に対して７２％以上であり、色温度が６０００Ｋ以上であり、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントの膜厚が ３．３μｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の液晶表示装置は、本発明のカラーフィルターと、４３０nm〜４８５nmの範囲に発光強度が最大となる波長(λ１)を有し、５２０nm〜５８０nmの範囲と６１０nm〜６７０nmの範囲に第２、第３の発光強度のピーク波長(λ２、λ３)を有し、波長λ１における発光強度I１と波長λ２、λ３における発光強度I２、I３の比（I２/I１）、（I３/I１）が０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のカラーフィルターは、擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合に、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点をそれぞれ（xR,yR）、（xG,yG）、（xB, yB）としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積が、赤（０.６７,０.３３）、緑（０.２１,０.７１）、青（０.１４,０.０８）により囲まれる面積に対して７２％以上であり、色温度が６０００Ｋ以上であるため、各色の色再現性が良好で、かつ白色の色再現性も良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず、本発明のカラーフィルターについて説明する。
本発明のカラーフィルターは、基板上に、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを有する。そして、４３０ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲に発光強度が最大となるピーク波長（λ１）を有し、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に第２の発光強度のピーク波長（λ２）を有し、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３の発光強度のピーク波長（λ３）を有し、波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ２における発光強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）、及び波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ３における発光強度Ｉ３の比（Ｉ３／Ｉ１）が、それぞれ０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合に、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点をそれぞれ（xR,yR）、（xG,yG）、（xB, yB）としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積の、赤（０.６７,０.３３）、緑（０.２１,０.７１）、青（０.１４,０.０８）により囲まれる面積に対する比率（以下、ＮＴＳＣ比という。）が７２％以上であり、色温度が６０００Ｋ以上である。また、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントの膜厚は３．３μｍ以下である。
【００１１】
ＮＴＳＣ比は、色再現領域を表現する値であり、色再現領域を良好にするためには、ＴＶの色再現範囲であるＮＴＳＣ比が７２％以上でなければならない。ＮＴＳＣ比が７２％未満の場合には、色再現領域が狭く、色の再現性が悪い。
色温度は白色の色相を表現する値である。色温度が低いと、黄味の白色となり、色温度が高いと青みの白色となる。液晶表示装置に必須である偏光板を通すと色温度は低くなるため、６０００Ｋ以上にする必要があり、６５００Ｋ以上が望ましい。また、色温度が高くなれば、白色の色相は青みに見えるが、快晴日の青空光に見える２５０００Ｋ以下が望ましい。
【００１２】
また、各色フィルタセグメントの膜厚は、厚くすれば色再現領域を広げることができるが、各色フィルタセグメントの膜厚を厚くするためには塗布膜厚を厚くしなければならず、乾燥時間が長くなる、現像時間が長くなる等、生産性が低下するため、３．３μｍ以下とする。
本発明のカラーフィルターが具備する各色フィルタセグメントは、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる顔料担体と、顔料と、必要に応じて有機溶剤とを含有する着色組成物を用いて形成される。
【００１３】
４３０nm〜４８５nmの範囲に発光強度が最大となる波長(λ１)を有し、５２０nm〜５８０nmの範囲と６１０nm〜６７０nmの範囲に第２、第３の発光強度のピーク波長(λ２、λ３)を有し、波長λ１における発光強度I１と波長λ２、λ３における発光強度I２、I３の比（I２/I１）、（I３/I１）が０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤ（以下、本発明の擬似白色ＬＥＤという。）は、例えば図１に示すような分光特性を有し、冷陰極管は図２に示すような分光特性を有する。図１および図２から分かるように、本発明の擬似白色ＬＥＤおよび冷陰極間のそれぞれの分光特性は異なる。したがって、本発明の擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合には、従来の冷陰極間用カラーフィルターと同様の顔料を用いたのでは、ＮＴＳＣ比７２％以上を達成することができず、顔料の種類および組成を本発明の擬似白色ＬＥＤに適したものにしなければならない。
【００１４】
（顔料）
緑色フィルタセグメントには、例えばＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用できる。黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４が挙げられる。
【００１５】
緑色フィルタセグメントが、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７から選ばれる少なくとも1種類以上の緑色顔料と、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １３９、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５から選ばれる少なくとも1種類以上の黄色顔料を含有し、緑色顔料と黄色顔料の種類の合計が３種類以上である場合には、１種の緑色顔料および１種の黄色顔料を含有する緑色フィルタセグメントと比較して、白色の明度（Ｙ値）が高くなり、 また緑色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍ以下となるため望ましい。緑色フィルタセグメントに含有される少なくとも３種の顔料の組み合わせとしては、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １３９の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の３種が挙げられる。特に、緑色フィルタセグメントが、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の４種類を含有する場合には、最も白色の明度（Ｙ値）が高くなるため望ましい。
【００１６】
赤色フィルタセグメントには、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができる。赤色フィルタセグメントは、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２５４、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７９から選ばれる少なくとも２種の顔料を含有することが望ましく、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２５４とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７の組み合わせ、またはＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７９の組み合わせは、色温度が高くなり、かつ白色の明度（Ｙ値）が高くなるため最も望ましい。Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２５４だけでは、色温度が低くなってしまい、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７だけ、またはＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７９だけでは、白色の明度（Ｙ値）が低くなってしまう。
【００１７】
青色フィルタセグメントには、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができ、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３等の紫色顔料を併用できる。青色フィルタセグメントは、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６およびＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３を含有し、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６の重量（ＧB15:6）とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３の重量（ＧV23）との比（ＧB15:6／ＧV23）が８５／１５〜４０／６０であることが、白色の（Ｙ値）が高くなりまた色温度が高くなるため望ましい。Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６／Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３の重量比は、８０／２０〜５０／５０であることがさらに望ましい。Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６／Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３が１００／０〜８５／１５の重量比では、青色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍを超えてしまい、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６／Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３が４０／６０〜０／１００では、青色フィルタセグメントの明度が低くなり、白色の色温度が低くなってしまう。
【００１８】
光源に本発明の擬似白色ＬＥＤを使用する場合、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １３９の３種、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の３種、またはＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５の４種の顔料を含有する緑色フィルタセグメントと、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２５４とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７の組み合わせ、またはＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７９の組み合わせを含有する赤色フィルタセグメントと、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３を８５／１５〜４０／６０の重量比で含有する青色フィルタセグメントとを組み合わせてカラーフィルターを構成することにより、各色フィルタセグメントの膜厚が薄くても、ＮＴＳＣ比が７２％以上となり、かつ白色の色温度が６０００Ｋ以上となり、白色の明度（Ｙ値）が高くなるため望ましい。
【００１９】
顔料は、顔料、水溶性無機塩および水溶性無機塩を実質的に溶解しない水溶性有機溶剤を含む混合物を混練（以下、この工程をソルトミリングと呼ぶ。）した後、水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去することにより微細化することが好ましい。微細化した顔料を用いると、フィルタセグメントの分光透過率が向上する。ソルトミリング時には、塩基性基含有誘導体、水溶性有機溶剤に少なくとも一部溶解する樹脂、あるいは分散剤等を併用することができる。このような処理によって得られた微細化顔料を用いることにより、より光学特性の優れたフィルタセグメントを形成することができる。
【００２０】
（顔料担体）
顔料担体は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物から構成され、形成されるフィルタセグメントにおいて、樹脂質バインダーを提供する。透明樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および活性エネルギー線硬化性樹脂が含まれ、その前駆体には、活性エネルギー線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００２１】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００２２】
活性エネルギー線硬化性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
【００２３】
透明樹脂の前駆体であるモノマー、オリゴマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、１, ６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００２４】
（有機溶剤）
後述する着色組成物には、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が３．３μｍ以下となるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために有機溶剤を含有させることができる。有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、酢酸イソアミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、プロピレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、１，２，３−トリクロロプロパン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン、ｍ−キシレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、n−ブチルアルコール、o−キシレン、o−クロロトルエン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、酢酸n−アミル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、n−プロピルアセテート、トリアセチン、酢酸プロピル、イソブチルアルコール、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、１，４−ジオキサン、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノン、シクロヘキサノールアセテート、γ―ブチロラクトン、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、ジイソブチルケトン、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、３−メトキシブチルアセテート、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ｐ−クロロトルエン、ｏ−ジエチルベンゼン、ｍ−ジエチルベンゼン、ｐ−ジエチルベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｎ−ブチルベンゼン、ｓｅｃ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１,３-ブチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、３-メトキシブタノール、１,３-ブチレングリコール、３,３,５-トリメチル-２-シクロヘキセン-１-オン、ダイアセトンアルコール、イソホロン、二塩基酸エステル、ベンジルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。有機溶剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、８００〜４０００重量部、好ましくは１０００〜２５００重量部の量で用いることができる。
【００２５】
（着色組成物の製造方法）
着色組成物は、１種または２種以上の顔料を、顔料担体中に三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。また、２種以上の顔料を含む着色組成物は、各顔料を別々に顔料担体中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。顔料を顔料担体に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、色素誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を顔料担体中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルターが得られる。また、顔料を顔料担体に分散する際には、顔料を充分に顔料担体中に分散させるため、有機溶剤を含有させることが望ましい。
【００２６】
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられる。これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。界面活性剤は、顔料１００重量部に対して、通常、５０重量部以下、好ましくは３０重量部以下の量で用いることができる。
【００２７】
樹脂型分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の顔料担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤；（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が挙げられる。これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。樹脂型分散剤は、顔料１００重量部に対して、通常、０．１〜５０重量部、好ましくは１〜３０重量部の量で用いることができる。
【００２８】
色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物であり、顔料の凝集を防ぎ、顔料が微細に分散した状態を維持する働きをするものである。有機色素としてはジケトピロロピロール系顔料、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、銅フタロシアニン、ハロゲン化銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アミノアントラキノン、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料が挙げられる。色素誘導体としては、例えば特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
色素誘導体は、顔料１００重量部に対して、通常、０．１〜４０重量部、好ましくは１〜３０重量部の量で用いることができる。
【００２９】
（その他の添加剤）
着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。
光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２-(ジメチルアミノ)-２-[(４-メチルフェニル)メチル]-１-[４-(４-モルフォリニル)フェニル]-１-ブタノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、１−[９−エチル−６−(２−メチルベンゾイル)−９H −カルバゾール−３−イル]−エタノン １−O−アシルオキシム) 、１，２−オクタジオン−１−[４−(フェニルチオ)−、２−(O−ベンゾイルオキシム)]等のオキシムエステル系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始剤、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。 光重合開始剤は、光重合開始剤は、モノマー１００重量部に対して、０．５〜２００重量部、好ましくは２０〜１５０重量部の量で用いることができる。
【００３０】
上記光重合開始剤は、単独あるいは２種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。増感剤は、着色組成物中の光重合開始剤１００重量部に対して、０．１〜６０重量部の量で用いることができる。
【００３１】
さらに、着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。
多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。
多官能チオールは、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．１〜５０重量部、好ましくは １〜２０重量部の量で用いることができる。
【００３２】
着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、ｔ−ブチルピロカテコール、トリエチルホスフィン、トリフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。貯蔵安定剤は、組成物中の顔料１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の量で用いることができる。
本発明の黄色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【００３３】
（カラーフィルターの製造方法）
本発明のカラーフィルターは、透明基板あるいは反射基板上に、少なくとも赤、緑、青、３色のフィルタセグメントが形成されたものである。フィルタセグメントは、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、前記着色組成物を用いて形成される。
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、液晶パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。
【００３４】
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルターの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
【００３５】
フォトリソグラフィー法により各色フィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材として調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が０．５〜３．３μｍとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するか、もしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去し所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルターを製造することができる。さらに、着色レジスト材の重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルターが製造できる。
【００３６】
上記アルカリ現像型着色レジスト材として調製した着色組成物の現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【００３７】
本発明のカラーフィルターは、上記方法の他に電着法、転写法などにより製造することができる。なお、電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルターを製造する方法である。
また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめ各色フィルタセグメント層を形成しておき、この各色フィルタセグメント層を所望の透明基板に転写させる方法である。
【００３８】
透明基板あるいは反射基板上に各色フィルタセグメントを形成する前に、あらかじめブラックマトリクスを形成しておくと、液晶表示パネルのコントラスト比を一層高めることができる。ブラックマトリクスとしては、クロムやクロム／酸化クロムの多層膜、窒化チタニウムなどの無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜が用いられるが、これらに限定されない。また、前記の透明基板あるいは反射基板上に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）をあらかじめ形成しておき、その後に各色フィルタセグメントを形成することもできる。ＴＦＴ基板上に各色フィルタセグメントを形成することにより、液晶表示パネルの開口率を高め、輝度を向上させることができる。
本発明のカラーフィルター上には、必要に応じてオーバーコート膜や柱状スペーサー、透明導電膜、液晶配向膜などが形成される。
【００３９】
次に、本発明のカラーフィルターを備えた液晶表示装置について説明する。
本発明の液晶表示装置は、本発明のカラーフィルターと、特定の分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤとを具備する。
図３は、本発明のカラーフィルターを備えた液晶表示装置の概略断面図である。図３に示す装置１０は、離間対向して配置された一対の透明基板１１および２１を備え、それらの間には、液晶（ＬＣ）が封入されている。本発明の液晶表示装置は、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane switching）、ＶＡ（Vertical Alignment）、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）、高分子分散型等の液晶ディスプレイに適用できる。
【００４０】
第１の透明基板１１の内面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスター）アレイ１２が形成されており、その上には例えばＩＴＯからなる透明電極層１３が形成されている。透明電極層１３の上には、配向層１４が設けられている。また、透明基板１１の外面には、偏光板１５が形成されている。
他方、第２の透明基板２１の内面には、本発明のカラーフィルター２２が形成されている。カラーフィルター２２を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス（図示せず）により分離されている。カラーフィルター２２を覆って、必要に応じて透明保護膜（図示せず）が形成され、さらにその上に、例えばＩＴＯからなる透明電極層２３が形成され、透明電極層２３を覆って配向層２４が設けられている。また、透明基板２１の外面には、偏光板２５が形成されている。なお、偏光板１５の下方には、擬似白色ＬＥＤ３１を備えたバックライトユニット３０が設けられている。
【００４１】
擬似白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤの表面に蛍光フィルタを形成したものや、青色ＬＥＤの樹脂パッケージに蛍光体を含有させたものであり、４３０ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲に発光強度が最大となるピーク波長（λ１）を有し、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に第２の発光強度のピーク波長（λ２）を有し、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３の発光強度のピーク波長（λ３）を有し、波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ２における発光強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）、及び波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ３における発光強度Ｉ３の比（Ｉ３／Ｉ１）が、それぞれ０．２以上０．７以下である分光特性をもつ。青色ＬＥＤは、例えばＩｎＧａＮ系またはＧａＮ系などの青色光（波長は、例えば４７０ｎｍ）を発光するＬＥＤである。また、蛍光フィルタは、青色ＬＥＤからの青色発光の一部を吸収し５２０〜５８０nmの間に極大発光をもつ緑色光と６１０nm〜６７０nmの間に極大発光をもつ赤色光を発光する。この方式の擬似白色ＬＥＤでは、青色ＬＥＤが放射する青色光の一部が蛍光体層を透過し、残りは蛍光体に吸収され緑色・赤色の光に変換される。青色光を緑色光に変換する蛍光体としては、CaGa2S4：Euの結晶等、青色光を緑色光に変換する蛍光体としては、CaS：Euの結晶等がある。観察者は、青色発光と緑色発光・赤色発光の２色の光が混ざり合った光を白色光として、認識する。
【実施例】
【００４２】
実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。また、表１において色素誘導体の化学構造を示している。
（アクリル樹脂溶液１の調製）
セパラブル４口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に、シクロヘキサノン７０．０部を仕込み、８０℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりｎ−ブチルメタクリレート１３．３部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．６部、メタクリル酸４．３部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート（東亞合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）７．４部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後、更に３時間反応を継続し、固形分３０重量％、重量平均分子量２６０００のアクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液１を調製した。
【００４３】
（緑色処理顔料１の調製）
フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green３６（東洋インキ製造株式会社製「リオノールグリーン ６ＹＫ」）５００部、塩化ナトリウム５００部、およびジエチレングリコール２５０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、１２０℃で４時間混練した。次に、この混練物を５リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、８０℃で一昼夜乾燥し、４９０部の緑色処理顔料１（Ｇ１）を得た。
【００４４】
（緑色処理顔料２の調製）
フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green３６をフタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green７（東洋インキ製造株式会社製「リオノールグリーン ＹＳ−０７」）に変えた以外は、緑色処理顔料１の調製と同様にして、４９０部の緑色処理顔料２（Ｇ２）を得た。
（黄色処理顔料１の調製）
フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green３６をアゾ系黄色顔料C.I. Pigment Yellow１５０（ランクセス社製「Ｅ−４ＧＮ」）に変えた以外は、緑色処理顔料１の調製と同様にして、４９０部の黄色処理顔料１（Ｙ１）を得た。
【００４５】
（黄色処理顔料２の調製）
フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green３６をイソインドリン系黄色顔料C.I. Pigment Yellow１８５（ＢＡＳＦ社製「パリオゲンイエロー Ｄ１１５５」）に変え、混練時間を４時間から８時間に変えた以外は、緑色処理顔料１の調製と同様にして、４９０部の黄色処理顔料２（Ｙ２）を得た。
（黄色処理顔料３の調製）
フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green３６をイソインドリノン系黄色顔料C.I. Pigment Yellow１３９（チバスペシャルティケミカルズ社製「イルガフォアイエロー ２Ｒ−ＣＦ」）に変え、混練時間を４時間から８時間に変えた以外は、緑色処理顔料１の調製と同様にして、４９０部の黄色処理顔料３（Ｙ３）を得た。
【００４６】
（青色処理顔料１の調製）
青色顔料C.I. Pigment Blue１５:６（東洋インキ製造株式会社製「LIONOL BLUE ES」）２００部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）１００部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１９８部の青色顔料１（Ｂ１）を得た。
【００４７】
（紫色処理顔料１の調製）
紫色顔料C.I. Pigment Violet２３（東洋インキ製造株式会社製「LIONOGEN VIOLET RL」）２００部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）１００部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、９０℃で３時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１９８部の紫色顔料１（Ｖ１）を得た。
【００４８】
（赤色処理顔料１の調製）
赤色顔料C.I. Pigment Red２５４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「IRGAZIN RED ２０３０」）１６０部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）１９０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、６０℃で１０時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１５６部の赤色顔料１（Ｒ１）を得た。
【００４９】
（赤色処理顔料２の調製）
赤色顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「CROMOPHTAL RED A２B」）１５２部、表１に示す色素誘導体Ａ−２を８部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）１９０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、６０℃で１０時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１５６部の赤色顔料２（Ｒ２）を得た。
【００５０】
（赤色処理顔料３の調製）
赤色顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７９顔料（BASFジャパン株式会社社製「パリオゲン マルーン Ｌ−３９２０」）５００部、塩化ナトリウム５００部、およびジエチレングリコール２５０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、１２０℃で８時間混練した。次にこの混練物を５リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、８０℃で一昼夜乾燥し、４９０部の赤色顔料３（Ｒ３）を得た。
【００５１】
【表１】
【００５２】
（顔料分散体ＧＰ−１〜２、ＹＰ１〜３、ＢＰ−１、ＶＰ−１及びＲＰ−１〜３の作製）
表２に示した組成の、顔料、色素誘導体、アクリル樹脂溶液１および有機溶剤の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル（アイガージャパン社製「ミニモデルＭ−２５０ ＭＫII」）で５時間分散した。その後シクロヘキサノンを３０．０部加えた後、５μｍのフィルタで濾過し、それぞれの顔料分散体を作製した。
【００５３】
【表２】
【００５４】
（着色組成物（アルカリ現像型レジスト材）ＲＲ−１〜６、ＧＲ−１〜６及びＢＲ−１〜４の作製）
ついで、表３（赤色着色組成物）、表４（緑色着色組成物）、表５（青色着色組成物）に示す混合物を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して、各色着色組成物（アルカリ現像型レジスト材）を得た。表３〜５中の光重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ＣＧＩ ＯＸＥ−０１」を用い、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ペンタアクリレート混合物としては、東亞合成株式会社製「アロニクスＭ４０２」を用いた。
【００５５】
【表３】
【００５６】
【表４】
【００５７】
【表５】
【００５８】
[カラーフィルターの作製]
(実施例１〜１６および比較例１〜７)
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで表６、表７に示す赤色着色組成物を塗布し、赤色着色組成物の被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて３００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射した。次いで２％の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を２３０℃で２０分加熱して、表９、表１０に示す膜厚の赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、表６、表７に示す緑色着色組成物を塗布し、フォトマスクを介して紫外線を照射したのち、現像して赤色フィルタセグメントの右隣に、表９、表１０に示す膜厚の緑色フィルタセグメントを形成した。次いで同様の方法により、表６、表７に示す青色着色組成物を塗布し、フォトマスクを介して紫外線を照射したのち、現像して赤色フィルタセグメントの上隣に、表９、表１０に示す膜厚の青色フィルタセグメントを形成してカラーフィルターを作製した。
【００５９】
【表６】
【００６０】
【表７】
【００６１】
［カラーフィルターの色相評価］
実施例１〜１６比較例１〜７で作製したカラーフィルターに、青色ＬＥＤと赤色・緑色蛍光体を組み合わせて作製した擬似白色ＬＥＤ光源［星和電機社製ＳＤＰＷ５０ＢＯＢ：発光スペクトルを図１に示す。発光強度が最大となる波長λ１、第２、第３の発光強度のピーク波長λ２、λ３、波長λ１における発光強度I１を１００としたときの波長λ２、λ３における発光強度I２、I３を表８に示す。］を用いて光を照射したときのカラーフィルターの色特性を顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて測定した。各色フィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点(ｘ、ｙ)、ＮＴＳＣ比(アメリカＮａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ(ＮＴＳＣ)により定められた標準方式の３原色、赤（０.６７, ０.３３）、緑（０.２１, ０.７１）、赤（０.１４, ０.０８）により囲まれる面積に対する比率)、白色表示の明度（Ｙ値）および色温度を表９、表１０に示す。
【００６２】
【表８】
【００６３】
【表９】
【００６４】
【表１０】
【００６５】
実施例１〜８のカラーフィルターを用いたときは、ＮＴＳＣ比は７２％以上であり、色温度は６０００Ｋ以上で、各色フィルタセグメントの膜厚も３．３μｍ以下であり、白色の明度・色再現性も良好で、カラーフィルタの生産性も良好であった。
【００６６】
一方で、比較例１のカラーフィルターを用いたときは、ＮＴＳＣ比は７４％と実施例１〜８のカラーフィルターを用いたときとほぼ同等であるが、色温度が６０００Ｋより小さく、また青色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍを超えていた。比較例２のカラーフィルターを用いたときは、各色フィルタセグメントの膜厚は３．３μｍ以下であったが、ＮＴＳＣ比が７２％に達せず、色温度が６０００Ｋ未満であった。比較例３のカラーフィルターを用いたときは、ＮＴＳＣ比は７７％で、色温度が６０００Ｋ以上であり、赤色フィルタセグメント及び緑色フィルタセグメントの膜厚は３．３μｍ以下であったが、青色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍを超えていた。比較例４、比較例５のカラーフィルターを用いたときは、各色フィルタセグメントの膜厚は３．３μｍ以下で色温度が６０００Ｋ以上であったが、ＮＴＳＣ比が７２％に達しなかった。比較例６のカラーフィルターを用いたときは、色温度が６０００Ｋ以上であったが、ＮＴＳＣ比が７２％に達せず、赤色セグメントの膜厚が３．３μmを超えていた。
【００６７】
次に、ＮＴＳＣ比が８０％以上の実施例９〜１６のカラーフィルターを用いたときは、色温度は６０００Ｋ以上で、各色フィルタセグメントの膜厚も３．３μｍ以下であった。一方で、比較例７のカラーフィルターを用いたときは、ＮＴＳＣ比は８０％と実施例９〜１６のカラーフィルターを用いたときとほぼ同等であるが、色温度が６０００Ｋより小さく、また赤色フィルタセグメント、及び青色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍを超えていた。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】星和電機社製擬似白色ＬＥＤ光源(SDPW５０BOB)の発光スペクトルを示した図である。
【図２】冷陰極管の発光スペクトルを示した図である。
【図３】本発明のカラーフィルターを備えた液晶表示装置を示した図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 液晶表示装置
１１、２１ 透明基板
１２ ＴＦＴアレイ
１３、２３ 透明電極層
１４、２４ 配向層
１５、２５ 偏光板
２２ カラーフィルター
３０ バックライトユニット
３１ 擬似白色ＬＥＤ
ＬＣ 液晶
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを有するカラーフィルターであって、４３０ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲に発光強度が最大となるピーク波長（λ１）を有し、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に第２の発光強度のピーク波長（λ２）を有し、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３の発光強度のピーク波長（λ３）を有し、波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ２における発光強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）、及び波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ３における発光強度Ｉ３の比（Ｉ３／Ｉ１）が、それぞれ０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合に、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点をそれぞれ（xR,yR）、（xG,yG）、（xB,yB）としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積が、赤（０.６７,０.３３）、緑（０.２１,０.７１）、青（０.１４,０.０８）により囲まれる面積に対して７２％以上であり、色温度が６０００Ｋ以上であり、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍ以下であることを特徴とするカラーフィルター。
【請求項２】
緑色フィルタセグメントが、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７から選ばれる少なくとも1種類以上の緑色顔料と、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １３９、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５から選ばれる少なくとも1種類以上の黄色顔料を含有し、緑色顔料と黄色顔料の種類の合計が３種類以上であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター。
【請求項３】
赤色フィルタセグメントが、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２５４、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７９から選ばれる少なくとも２種の顔料を含有することを特徴とする請求項１または２記載のカラーフィルター。
【請求項４】
青色フィルタセグメントが、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６およびＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３を含有し、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６の重量（ＧB15:6）とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３の重量（ＧV23）との比（ＧB15:6／ＧV23）が８５／１５〜４０／６０であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のカラーフィルター
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載のカラーフィルターと、４３０ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲に発光強度が最大となるピーク波長（λ１）を有し、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に第２の発光強度のピーク波長（λ２）を有し、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３の発光強度のピーク波長（λ３）を有し、波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ２における発光強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）、及び波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ３における発光強度Ｉ３の比（Ｉ３／Ｉ１）が、それぞれ０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤを具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
基板上に、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを有するカラーフィルターであって、４３０ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲に発光強度が最大となるピーク波長（λ１）を有し、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に第２の発光強度のピーク波長（λ２）を有し、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３の発光強度のピーク波長（λ３）を有し、波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ２における発光強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）、及び波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ３における発光強度Ｉ３の比（Ｉ３／Ｉ１）が、それぞれ０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤを光源に用いた場合に、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントのＣＩＥ表色系における色度点をそれぞれ（xR,yR）、（xG,yG）、（xB,yB）としたとき、ｘ−ｙ色度図上のこれらの３点で囲まれる三角形の面積が、赤（０.６７,０.３３）、緑（０.２１,０.７１）、青（０.１４,０.０８）により囲まれる面積に対して７２％以上であり、色温度が６０００Ｋ以上であり、前記赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントの膜厚が３．３μｍ以下であることを特徴とするカラーフィルター。
【請求項２】
緑色フィルタセグメントが、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ３６、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＧＲＥＥＮ ７から選ばれる少なくとも1種類以上の緑色顔料と、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １３９、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １５０、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＹＥＬＬＯＷ １８５から選ばれる少なくとも1種類以上の黄色顔料を含有し、緑色顔料と黄色顔料の種類の合計が３種類以上であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター。
【請求項３】
赤色フィルタセグメントが、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ ２５４、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７７、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＲＥＤ １７９から選ばれる少なくとも２種の顔料を含有することを特徴とする請求項１または２記載のカラーフィルター。
【請求項４】
青色フィルタセグメントが、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６およびＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３を含有し、Ｃ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＢＬＵＥ １５：６の重量（ＧB15:6）とＣ．Ｉ．ＰＩＧＭＥＮＴ ＶＩＯＬＥＴ ２３の重量（ＧV23）との比（ＧB15:6／ＧV23）が８５／１５〜４０／６０であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のカラーフィルター
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載のカラーフィルターと、４３０ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲に発光強度が最大となるピーク波長（λ１）を有し、５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲に第２の発光強度のピーク波長（λ２）を有し、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの範囲に第３の発光強度のピーク波長（λ３）を有し、波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ２における発光強度Ｉ２の比（Ｉ２／Ｉ１）、及び波長λ１における発光強度Ｉ１と波長λ３における発光強度Ｉ３の比（Ｉ３／Ｉ１）が、それぞれ０．２以上０．７以下である分光特性をもつ擬似白色ＬＥＤを具備することを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−９６４７１（Ｐ２００８−９６４７１Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７４４６６（Ｐ２００６−２７４４６６）
【出願日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【出願人】（０００２２２１１８）東洋インキ製造株式会社 (2,229)
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【出願人】（０００２２２１１８）東洋インキ製造株式会社 (2,229)
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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