カラーフィルタ及び液晶表示装置
【課題】横電界方式の液晶表示装置において、透明樹脂による保護層を設けなくても、十分な液晶表示装置作製工程適性、信頼性を確保できるように、青色着色層から液晶に溶出する青色顔料成分を低減することを可能とするカラーフィルタを提供する。
【解決手段】透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも１色の画素を構成する着色層の形成に、有機顔料、透明樹脂、光重合性モノマー、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、青色着色層の形成に用いる光重合性モノマーとして、少なくとも末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーを用い、これら光重合性モノマーの１ｍｏｌ中に含まれる二重結合基数が９９以上１７０以下であることを特徴とするカラーフィルタ。
【解決手段】透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも１色の画素を構成する着色層の形成に、有機顔料、透明樹脂、光重合性モノマー、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、青色着色層の形成に用いる光重合性モノマーとして、少なくとも末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーを用い、これら光重合性モノマーの１ｍｏｌ中に含まれる二重結合基数が９９以上１７０以下であることを特徴とするカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用のカラーフィルタに関するものであり、特に、画素形成面が液晶挟持面側を向き、且つ画素と液晶との間に電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれる横電界方式の液晶表示装置において使用するカラーフィルタおよびそれを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置は、テレビ画像表示装置やコンピュータ端末表示装置を中心に急速に普及が進んでいる。カラーフィルタは液晶表示装置のカラー表示化には必要不可欠な重要な部品である。近年、この液晶表示装置は高画質化の要求が高く、高視野角、高速応答性等を備える様々な新しい方式の液晶表示装置が出現してきている。この中でも、横電界方式（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ＝ＩＰＳ方式）は視野角、コントラスト比などの表示品位に優れるため広く普及が期待されている方式である。
【０００３】
ところが、横電界方式の液晶表示装置は他のＴｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ方式（ＴＮ方式）、Ｖａｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ方式（ＶＡ方式）などと異なり画素上に透明電極層を設けていない。透明電極層は一般的にインジウムとすずの複合酸化物（ＩＴＯ）などの無機物が用いられるため、結果的に画素の耐薬品性を向上させる保護膜としての働きも担っていた。ところが、横電界方式に用いるカラーフィルタでは保護膜としての働きも担ってきた透明電極層が存在しないことになる。
【０００４】
近年のテレビ画像表示装置への用途では、コントラストの向上が強く求められている。液晶表示装置のコントラストにはカラーフィルタのコントラストが支配的であるため、カラーフィルタのコントラストの向上の要求も非常に強いものとなっている。カラーフィルタのコントラストは、主として着色層に含まれる有機顔料によって決まり、顔料の粒径を微細にするほどコントラストは向上する。ところが、粒径を微細にすると比表面積が増大することから、顔料成分が液晶や溶剤などに溶出しやすくなるという問題がある。横電界方式に用いる場合は前述のように保護膜としての働きも担っていた透明電極層が存在しないため、液晶などに対して着色層成分の溶出がみられるため、液晶表示装置作製工程上の不具合、表示不良など信頼性の低下を招く原因となっていた。
【０００５】
この着色層成分の溶出の問題は、着色層に含まれる顔料の性質、およびその粒径を微細にすることによるものであり、近年のカラーフィルタへの要求特性を考えると根本的に回避することは難しいため、特許文献１で水蒸気透過率が厚さ1μｍにて１２ｇ／ｍ2以下の透明樹脂によるオーバーコート層が設けられたカラーフィルタが開示されているように、横電界方式の液晶表示装置向けのカラーフィルタには着色層上に透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けているのが一般的である。
【特許文献１】特開２００４−３３３６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年の液晶表示装置の低価格化は著しく、その部材であるカラーフィルタも低価格化の必要に迫られている。前述したように、横電界方式の液晶表示装置には透明樹脂によるオーバーコート層を設けて用いられているが、オーバーコート層は場合によっては２μｍ以上の膜厚を設ける必要もあり、均一に塗布することが難しいという問題が生じ、低価格化を妨げる一つの要因となっている。また、材料費、工程増による歩留まり低下も低価格化を妨げる要因になっており、オーバーコート層を設けることなく横電界方式の液晶表示装置に用いることのできるカラーフィルタが望まれてきているが、液晶への着色層成分の溶出が顕著であり実現が困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、特に、カラーフィルタの画素形成面が液晶挟持面側を向き、画素と液晶との間に電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれる横電界方式の液晶表示装置において、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けなくても十分な液晶表示装置作製工程適性、信頼性を確保できるように、青色着色層から液晶に溶出する青色顔料成分を低減することを可能とするカラーフィルタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る発明は、透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも１色の画素を構成する着色層の形成に、有機顔料、透明樹脂、光重合性モノマー、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、青色着色層の形成に用いる光重合性モノマーとして、少なくとも末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーを用い、これら光重合性モノマーの1ｍｏｌ中に含まれる二重結合基数が９９以上１７０以下であることを特徴とするカラーフィルタである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載のカラーフィルタにおいて、青色着色組成物の固形分中に含有する光重合性モノマーの重量比が２６．３重量％以上６４．４重量％以下であることを特徴とするカラーフィルタである。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載するカラーフィルタにおいて、青色画素を構成する着色層の形成に用いる青色着色組成物に、青色着色顔料として少なくともＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６を用い、紫色着色顔料として少なくともＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３を添加し、上記の青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の合計量を１００重量％としたとき、紫色着色顔料が１〜２１重量％の範囲で含有されていることを特徴とするカラーフィルタである。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る発明は、透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、形成されている着色層より得られる液晶の抽出液の吸収スペクトルを測定したときに、５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲において縦軸を吸光度とし、１ｎｍごとの波長を積分した値が２０．８以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載するカラーフィルタである。
【００１２】
また、本発明の請求項５に係る発明は、透明基板上に複数色の画素を備え、当該画素上には保護層を有さず、液晶挟持面側には電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載のカラーフィルタである。
【００１３】
次に、本発明の請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか1項に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも１色の画素を構成する着色層に、有機顔料、透明樹脂、光重合性モノマー、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、青色着色層の形成に用いる光重合性モノマーとして、少なくとも末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーを用い、配合組成を最適化した結果、青色着色層から液晶に溶出する青色顔料成分を低減させることが可能となり、横電界方式の液晶表示装置に用いた際に、透明樹脂によるオーバーコート層を設けることなく、液晶表示装置作製工程などにおいて不具合を発生しない信頼性の高いカラーフィルタを提供することが可能となる。
【００１５】
さらに、青色画素を構成する着色層の形成に用いる青色着色組成物に、青色着色顔料として少なくともＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６を用い、紫色着色顔料としてＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３を添加することで、青色着色組成物に占める青色着色顔料の含有量を低減でき、青色着色層から液晶に溶出する青色顔料成分をさらに低減できるカラーフィルタとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明によるカラーフィルタを、その一実施形態に基づいて詳細に説明する。図２に本発明によるカラーフィルタが適要される横電界方式の液晶表示装置の一例の部分断面模式図を示す。この液晶表示装置は、基本的にはカラーフィルタ１０と、画素電極及び共通電極を有するアレイ基板との間に液晶７を封入して構成される。本発明のカラーフィルタは、透明基板上１に少なくとも複数色の画素を備えており、当該複数色の画素は少なくとも着色層２から構成されている。すなわち、液晶は着色層と直接接触する形となっている。ここで複数色には赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の他に、イエロー、マゼンダ、シアン（Ｙ、Ｍ、Ｃ）との組み合わせが挙げられるが、本発明のカラーフィルタは青色着色層を有する全てのカラーフィルタに対して適用可能である。
【００１７】
次に、カラーフィルタにおける青色着色層の着色剤に用いる有機顔料に関しては、鮮やかで明るい色を実現することができる顔料としてＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６（以下ＰＢ１５：６と略称する）が挙げられる。しかし、ＰＢ１５：６を用いた青色着色層は液晶に溶出しやすく、特にコントラストを向上させるために顔料粒径を小さくしていくことにより、さらにＰＢ１５：６が液晶に溶出し易くなり、ＰＢ１５：６などの青色着色顔料を含有する青色着色層を有するカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いる場合は、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けることが必須となっている。
【００１８】
しかしながら、背景技術で詳述したごとく、ＰＢ１５：６を含有する青色着色層を有するカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いる場合も、透明樹脂による保護層を設けないことが求められている。
【００１９】
ＰＢ１５：６を用いた青色着色層から顔料成分が液晶や溶剤に溶け出す理由として、ＰＢ１５：６自体が液晶や溶剤に少量ながら溶解するためである。したがって、ＰＢ１５：６を用いた青色着色層においてＰＢ１５：６の溶出量を低減するためには、青色着色層の光硬化性を向上させることと、ＰＢ１５：６の固形分中に含まれる含有量を低減させる手法が考えられる。
【００２０】
そこで、青色着色層の光硬化性を向上することを目的に、着色層に含まれている光重合性モノマーの種類と条件について検討を行った。その結果、光硬化性の着色組成物に用いる光重合性モノマーの種類として、末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーを用いることで液晶への溶出低減効果が確認された。また、これら光重合性モノマーの１ｍｏｌ中に含まれる二重結合基数が９９以上１７０以下であり、且つ、青色着色組成物の固形分中に含有する光重合性モノマーの重量比が２６．３重量％以上６４．４重量％以下の条件で、後述する図１の吸収スペクトルの結果から液晶への溶出低減効果が確認された。
【００２１】
また、上記した溶出低減効果に加えて、青色着色層において青色着色顔料の溶出量をさらに低減するためには、青色着色組成物に含まれる青色着色顔料自体の含有量を低減させる方法がある。具体的には青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の合計量を１００重量％としたとき、紫色着色顔料を青色着色組成物に５、１０、１５、２０、２５、３０重量％の割合で含有させ、膜厚が２μｍでＣＩＥ（国際照明委員会）−ＸＹＺ表色系のｘｙ色度座標（以下ＣＩＥ色度座標と称する）のｙ軸の値を０．１１５に固定した場合、表１に示すように紫色着色顔料の顔料濃度が増加するにつれ青色着色組成物の固形分中に占める顔料濃度が減少し、紫色着色顔料の顔料濃度が１５重量％以上のときには、固形分中の顔料比率が青色着色顔料単独で用いた場合の半分以下まで低減できる。
【００２２】
【表１】
しかし、紫色着色顔料の添加量を多くしてしまうと、紫色が濃くなってしまうため、紫色着色顔料をいたずらに増量することは目的とする青色の色相を損なうこととなる。そこで、表１に示すように、膜厚が２μｍでＣＩＥ色度座標のｙ軸の値を０．１１５に固定したときに、ＣＩＥ色度座標のｘ軸の値が０．１３６から０．１５１までの範囲内に収まるように青色着色組成物の青色着色顔料と紫色着色顔料の割合を検討した結果から、青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の合計量を１００重量％としたとき、紫色着色顔料を１〜２１重量％までの範囲で含有していることが好ましい。
【００２３】
ここで、青色着色層から液晶に溶出している量を定量化するために、カラーフィルタの着色層の粉末を液晶に溶かして、この液晶の吸収スペクトルを測定した。具体的な方法としては、末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーである光重合性モノマーを添加した青色着色組成物を用いて、遮光層として樹脂ＢＭ（ブラックマトリックス）が形成されているガラス基板に赤、緑、青の３色の画素を備えたカラーフィルタを作成し、形成されている着色層を削り取った後、粉砕し粉末を得た。次に、この粉末を２５ｍｇ計り取り、１ｇの液晶と混ぜ室温下にて一時間攪拌し、遠心分離機にて液晶成分と溶け残った粉末とを分離した。最後に、得られた液晶1ｍｌにアセトン２ｍｌを加えた溶液の吸収スペクトルを測定した結果、本発明のカラーフィルタでは従来の改善する前のカラーフィルタと比べ、縦軸を吸光度として吸収スペクトルの５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲における１ｎｍごとの波長の積分値を比較した結果、表２に示すように最大で２０．８から９．２へと半分以下に低減できることを見出した。このとき、吸収スペクトルは島津製作所社製の紫外可視分光光度計「ＵＶ―３１００」を用いて測定を行った。
【００２４】
尚、縦軸を吸光度として吸収スペクトルの５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲における１ｎｍごとの波長の積分値が２０．８より大きい場合、保護層を設けていないカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いると、長時間駆動させた場合、青色着色顔料成分が液晶に溶出し、液晶に青味が付く現象が見られる。さらに駆動させていくと青色着色顔料成分が凝集し微小な結晶を作り、その結晶が輝点となって見えてしまい表示不良を起こしてしまう問題が発生する。これらの問題を改善するためには、積分値が２０．８以下である必要があり、さらに好ましくは溶出しないことが好ましく積分値が０になることが望ましいため、縦軸を吸光度として吸収スペクトルの５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲における１ｎｍごとの波長の積分値は２０．８以下である必要がある。
【００２５】
なお、上述した青色着色層からの溶出量の確認に用いた液晶としては、ＩＰＳ方式用に市販されている、メルク株式会社製のＭＬＣ−６６０１を用いて評価を行った。またこの他にも、メルク株式会社製のＭＬＣ−６６１４、ＭＬＣ−６６８６、ＭＬＣ−６６９２、ＭＬＣ−１５９００−０００、ＭＬＣ−１５９００−１００、ＭＬＣ−１６０００−０００、ＭＬＣ−１６０００−１００を用いることができるが、これらを用いても同様な結果が得られる。
【００２６】
以下に、本発明のカラーフィルタを得るための方法を記述する。本発明のカラーフィルタは少なくとも遮光層である樹脂ＢＭ（ブラック・マトリックス）が形成された透明基板上に複数色の画素を備えており、当該複数色の画素は少なくとも着色層から構成されている。複数色には赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の組み合わせやイエロー、マゼンダ、シアン（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の組み合わせが挙げられるが、本発明のカラーフィルタは青色着色層を有するカラーフィルタ（すなわちＲＧＢ系）に対して特に好ましく適用できる。また、当然ながらＲＧＢに加えてＹＭＣを同一の基板に配列するカラーフィルタなどについても適用が可能である。
【００２７】
本発明のカラーフィルタは、画素の形成面を液晶挟持面側に向けて、液晶表示装置に組み込まれて使用される。必要に応じて画素上には配向膜が形成される。本発明のカラーフィルタは、着色層から溶出する成分が抑制されているため、着色層を覆うオーバーコート層を設ける必要がなく、コストダウンにつながる。また液晶と画素との距離がより近くなるため、視野角が向上し、高精細な液晶表示装置を提供することができる。
【００２８】
このように、本発明のカラーフィルタは、画素の上に着色層の耐液晶性を補うためにオーバーコート層を設ける必要はないが、カラーフィルタ平坦化の目的等、耐薬品性を補う以外の目的で樹脂による層を設けることができる。この場合、従来のオーバーコート層のような厚みは必ずしも必要ではない。
【００２９】
本発明のカラーフィルタに用いられる透明基板は、可視光に対してある程度の透過率を有するものが好ましく、より好ましくは８０％以上の透過率を有するものを用いることができる。一般に液晶表示装置に用いられているもので、ＰＥＴなどのプラスチック基板やガラス基板が挙げられるが、通常はガラス基板を用いるとよい。遮光パターンを用いる場合は、あらかじめ該透明基板上にクロム等の金属薄膜や遮光性樹脂によるパターンを公知の方法で付けたものを用いればよい。
【００３０】
透明基板上への画素の作製方法は、公知のインクジェット法、印刷法、フォトリソ法、エッチング法などいずれの方法で作製しても構わない。しかし、高精細、分光特性の制御性及び再現性等を考慮すれば、透明な樹脂中に顔料を光開始剤、光重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させた着色組成物を、透明基板上に塗布成膜して着色層を形成し、着色層をパターン露光、現像、焼成することで一色の画素を形成する工程を、各色毎に繰り返し行ってカラーフィルタを作製するフォトリソ法が好ましい。
【００３１】
本発明のカラーフィルタが備える画素を構成する着色層を、感光性着色組成物を調製してフォトリソ法により形成する場合は、例えば、以下の方法に従う。着色剤となる顔料を透明な樹脂中に光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させる。分散させる方法はミルベース、３本ロール、ジェットミル等様々な方法があり特に限定されるものではない。
【００３２】
本発明のカラーフィルタの着色層を形成する着色組成物に用いることのできる有機顔料の具体例をカラーインデックス番号で示す。
【００３３】
赤色フィルタセグメント（画素）を形成するための赤色着色組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１７９、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができる。赤色着色組成物には、黄色顔料、橙色顔料を併用することができる。
【００３４】
黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、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、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４４、１４６、１４７、１４８、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、２１３、２１４等が挙げられる。
【００３５】
橙色顔料としてはＣ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、７３等が挙げられる。
【００３６】
緑色フィルタセグメントを形成するための緑色着色組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７、５８等の緑色顔料を用いることができる。緑色着色組成物には赤色着色組成物と同様の黄色顔料を併用することができる。
【００３７】
青色フィルタセグメントを形成するための青色着色組成物には、主として用いるＣ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６とＣ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３の他、例えば、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２、６０、６４、８０等の青色顔料を用いることができる。
また、青色着色組成物には、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料を併用することができる。
【００３８】
また、上記有機顔料と組み合わせて、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、無機顔料を組み合わせて用いることも可能である。無機顔料としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。さらに、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。
【００３９】
着色組成物に用いることのできる透明樹脂は、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、および感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射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を単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００４０】
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
。
【００４１】
感光性樹脂としては、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。
【００４２】
光重合性モノマーとしては、末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーが用いられる。具体的には、カルボキシル基を含有しない、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレートおよびポリエーテルアクリレートなどがあげられる。なお、本発明で用いた光重合性モノマーの合成例等については実施例に記載している。
【００４３】
上記の光重合性モノマーは単独または２種類以上混合して用いることができ、さらに光硬化性を適性に保つ目的で、必要に応じ他の光重合性モノマーおよびオリゴマーを混合して用いることができる。その他の光重合性モノマーおよび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、ジ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。これらについても、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００４４】
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−オン等のアセトフェノン系化合物、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化合物、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、３，３'，４，４'−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２−クロルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、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化合物、１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４'−メトキシ−ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は１種または２種以上混合して用いることができる。光重合開始剤の使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として０．５〜５０重量％が好ましく、より好ましくは３〜３０重量％である。
【００４５】
さらに、増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４'−ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は１種または２種以上混合して用いることができる。増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として０．５〜６０重量％が好ましく、より好ましくは３〜４０重量％である。
【００４６】
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。多官能チオールの使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として０．１〜３０重量％が好ましく、より好ましくは１〜２０重量％である。０．１質量％未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、３０質量％を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。
【００４７】
また、熱架橋剤を添加することも可能である。熱硬化剤は量を増すと形成される着色層の靱性を損なわず、ＰＢ１５：６の溶出を抑制することができる。しかし、熱架橋剤をいたずらに増量することは着色組成物の光硬化性を損なうこととなるため、熱架橋剤の使用量としては、着色組成物の全固形分量を基準として５〜２５重量％が好ましく、さらに好
ましくは１０〜２０重量％である。
【００４８】
熱架橋剤としては、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂としては、分子内にエポキシ基を少なくとも１以上有する化合物であり、例えば、脂環型エポキシ樹脂、ポリアルコール型エポキシ樹脂、ポリグリコール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ又はＦ型エポキシ樹脂、テトラヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、ポリオレフィン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック系エポキシ樹脂、メチレンシクロヘキサンオキシド、シクロヘプテンエポキシド、１、２−エポキシシクロヘキサン、グリセロール・ポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル、レゾルシン・ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール・ジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、エチレングリコール（ポリエチレングリコール）・ジグリシジルエーテル等がある。これらは、いずれも単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにメラミン樹脂を混合して使用することもできる。メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂（メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂など）、混合エーテル化メラミン樹脂等があり、高縮合タイプであっても低縮合タイプであってもよい。これらについても、単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。
【００４９】
着色組成物は、必要に応じて有機溶剤を含有することができる。有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００５０】
＜カラーフィルタの作製方法＞
遮光層である樹脂ＢＭが形成された透明基板上に、上述の感光性着色組成物を塗布し、プリベークを行う。塗布する手段はスピンコート、ディップコート、ダイコートなどが通常用いられるが、基板上に均一な膜厚で塗布可能な方法ならばこれらに限定されるものではない。プリベークは５０〜１２０度で１０〜２０分ほどすることが好ましい。塗布膜厚は任意であるが、分光透過率などを考慮すると通常はプリベーク後の膜厚で２μｍ程度である。感光性着色組成物を塗布し着色層を形成した基板にパターンマスクを介して露光を行う。光源には通常の高圧水銀灯などを用いればよい。
【００５１】
続いて現像を行う。現像液にはアルカリ性水溶液を用いる。アルカリ性水溶液の例としては、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、または両者の混合水溶液、もしくはそれらに適当な界面活性剤などを加えたものが挙げられる。現像後、水洗、焼成して任意の一色の画素が得られる。
【００５２】
以上の一連の工程を、感光性着色組成物およびパターンを替え、必要な数だけ繰り返すことで必要な色数が組み合わされた着色パターンすなわち複数色の画素を備えたカラーフィルタを得ることができる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明のカラーフィルタの一実施形態で用いた、光重合性モノマーの合成例、及び多官能アクリレートを含む着色組成物の調製例について、実施例と比較例について具体的に説明する。
【００５４】
＜合成例１「多官能アクリレート（１）」＞
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（東亞合成（株）製）６２３ｇ、ヘキサメチレンジイソシアネート４４ｇを仕込み、６０℃で８時間反応させ、（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレート（１）を含む生成物を得た。生成物中、多官能アクリレート（１）の占める割合は、４５重量％であり、本合成例は、カルボキシル基を含有しない多官能アクリレートである。残部は他の光重合性モノマーで占めている。なお、ＩＲ分析により反応生成物中にイソシアネート基が存在しないことを確かめ、不純物の生成がないことを確認した。また、合成された多官能アクリレートは、二重結合基数が１２１の光重合性モノマーである。
【００５５】
＜合成例２「多官能アクリレート（２）」＞
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、グリシジルメタクリレート１４２ｇ、アクリル酸７７ｇ、メトキシフェノール０．２ｇ、トリフェニルホスフィン３ｇを仕込み、８０℃で１２時間反応させ、２−ヒドロキシ−３−アクリロイルプロピルメタクリレートを得た。更に、これにトリメチロールプロパンのヘキサメチレンジイソシアネート付加物［コロネートＨＬ（日本ポリウレタン（株）製）］４９０ｇを仕込み、６０℃で８時間反応させ、（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレート（２）を含む生成物を得た。生成物中、多官能アクリレート（２）の占める割合は、１００重量％である。なお、ＩＲ分析により反応生成物中にイソシアネート基が存在しないことを確認した。また、合成された多官能アクリレートは、二重結合基数が１７０の光重合性モノマーである。
【００５６】
下記の要領にて着色組成物を調製した。
＜青色着色組成物１＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した。その後５μｍのフィルタで濾過して青色顔料の分散体（Ｂ）を作製した。
・青色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールブルーＥＳ」） ２．９６部・分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」） ０．４９部・アクリルワニス（固形分２０％） １８．１７部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して青色着色組成物１を得た。
・青色顔料の分散体（Ｂ） ２１．６２部
・アクリル系透明樹脂 ２１．２７部
・多官能アクリレート（１） ４．９２部
・光開始剤 １．４７部
・増感剤 ０．３７部
・レベリング剤 １部
・シクロヘキサノン ４９．３５部
尚、青色着色組成物１は固形分比率が１５％、顔料濃度が２７．０％である。
【００５７】
＜青色着色組成物２＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して紫色顔料の分散体（Ｖ）を作製した。
・紫色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３
（ＢＡＳＦ社製「パリオゲンバイオレット ５８９０」） ０．３７部
・分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」） ０．０７部
・アクリルワニス（固形分２０％） ２．２９部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過
して青色着色組成物２を得た。
・青色顔料の分散体（Ｂ） ９．０２部
・紫色顔料の分散体（Ｖ） ２．７３部
・アクリル系透明樹脂 ３２．１４部
・多官能アクリレート（１） ４．９２部
・光開始剤 １．４７部
・増感剤 ０．３７部
・レベリング剤 １部
・シクロヘキサノン ４９．３５部
尚、青色着色組成物２は固形分比率が１５％、顔料濃度が１３．３％である。
【００５８】
＜青色着色組成物３＞
・青色顔料の分散体（Ｂ） ９．０２部
・紫色顔料の分散体（Ｖ） ２．７３部
・アクリル系透明樹脂 １２．８５部
・多官能アクリレート（１） ９．９８部
・光開始剤 １．４７部
・増感剤 ０．３７部
・レベリング剤 １部
・シクロヘキサノン ４９．３５部
尚、青色着色組成物３は固形分比率が１５％、顔料濃度が１３．３％である。
【００５９】
＜青色着色組成物４＞
・青色顔料の分散体（Ｂ） ９．０２部
・紫色顔料の分散体（Ｖ） ２．７３部
・アクリル系透明樹脂 ４．８２部
・光重合性モノマー ９．６７部
（大阪有機化学工業社製「ＰＥＴ−３Ａ（ペンタエリスリトールトリアクリレート）」）・光開始剤 １．４７部
・増感剤 ０．３７部
・レベリング剤 １部
・シクロヘキサノン ４９．３５部
尚、青色着色組成物４は固形分比率が１５％、顔料濃度が１３．３％である。また、ここで用いた光重合性モノマーの二重結合基数は９９である。
【００６０】
＜青色着色組成物５＞
・青色顔料の分散体（Ｂ） ９．０２部
・紫色顔料の分散体（Ｖ） ２．７３部
・多官能アクリレート（２） １５．２１部
・光開始剤 １．４７部
・増感剤 ０．３７部
・レベリング剤 １部
・シクロヘキサノン ４９．３５部
尚、青色着色組成物５は固形分比率が１５％、顔料濃度が１３．３％である。
【００６１】
＜赤色着色組成物＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色顔料の分散体（Ｒ）を作製した。
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４ １８部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッドＢ−ＣＦ」）
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７ ２部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド Ａ２Ｂ」）
・分散剤（味の素ファインテクノ社製「アジスパーＰＢ８２１」） ２部・アクリルワニス（固形分２０％） ５０部その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色着色組成物を得た。
・赤色顔料の分散体（Ｒ） ７２部
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ８部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １０部
・光開始剤 ３部
・増感剤 １部
・シクロヘキサノン ２５３部
＜緑色着色組成物＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して緑色顔料の分散体（Ｇ）を作製した。
・緑色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールグリーン ６ＹＫ」） １６部
・黄色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０
（バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Ｙ−５６８８」） ８部
・分散剤（ビックケミー社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６３」） ２部
・アクリルワニス（固形分２０％） １０２部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して緑色着色組成物を得た。
・緑色顔料の分散体（Ｇ） １２８部
・トリメチロールプロパントリアクリレート １４部
・光開始剤 ４部
・増感剤 ２部
・シクロヘキサノン ２５７部
＜カラーフィルタの作製＞
得られた青色着色組成物、赤色着色組成物、及び緑色着色組成物を用いて下記の要領でカラーフィルタを作成した。青色着色組成物として、青色着色組成物１から５までを用い、それぞれが順に比較例１、及び実施例１から４のカラーフィルタとした。そこで、遮光パターンとして樹脂ＢＭが形成されているガラス基板に、青色着色組成物１から５を各々スピンコートにより膜厚２μｍとなるように塗布した。乾燥の後、露光機にてストライプ状のパターン露光を行い、アルカリ現像液にて現像後、焼成し、ストライプ状の着色層である青色画素を透明基板上に形成した。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。以下、実施例及び比較例ではこのアルカリ現像液を用いて現像を行った。
・炭酸ナトリウム １．５重量％
・炭酸水素ナトリウム ０．５重量％
・陰イオン系界面活性剤 ８．０重量％
（花王（株）製「ペリレックスＮＢＬ」）
・水 ９０重量％
次に、赤色着色組成物も同様にスピンコートにて膜厚が２μｍとなるように塗布し、乾燥後、露光機にてストライプ状の着色層を前述の青色画素とはずらした場所に露光し、現像、焼成することで、前述青画素と隣接した赤色画素を形成した。さらに、青色、赤色と全く同様にして、緑色着色組成物についても膜厚２μｍで赤色画素、緑色画素と隣接した緑色画素を形成した。これで、透明基板上に赤、緑、青の３色のストライプ状の画素を持つカラーフィルタが得られた。
【００６２】
上記の方法で作製したカラーフィルタの着色層の粉末を液晶に溶かして、この液晶の吸収スペクトルを測定した結果を図１に示す。また、このときの縦軸を吸光度として吸収スペクトルにおける５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲における１ｎｍごとの波長の積分値を表２に示す。尚、液晶の吸収スペクトルの具体的な評価方法は前述してある方法である。
【００６３】
【表２】
このとき、青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の顔料比が８５対１５であり、青色着色組成物の固形分中に含有する合成例１の光重合性モノマーの重量比が５３．２重量％である実施例２において、縦軸を吸光度として吸収スペクトルの５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲における１ｎｍごとの波長の積分値を比較例１と比較した場合、比較例１が２０．８４であるのに対し、実施例２では９．２４と半分以下にまで低減することができた。また、他の実施例１、３、４においても改善がみられ良好な結果であった。
【００６４】
以上の結果から、カラーフィルタからの青色着色顔料成分の溶出を低減することが可能であることから、横電界方式の液晶表示装置において、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けなくても十分な液晶表示装置作製工程適性、信頼性を確保できるカラーフィルタを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】カラーフィルタの着色層の粉末を液晶に溶かして、この液晶の吸収スペクトルを測定した結果。
【図２】横電界方式の液晶表示装置の一例の部分断面模式図。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・透明基板 ２・・・着色層 ３・・・偏光板 ４・・・画素電極
５・・・共通電極 ６・・・駆動電界 ７・・・液晶層
１０・・・カラーフィルタ ２０・・・液晶表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用のカラーフィルタに関するものであり、特に、画素形成面が液晶挟持面側を向き、且つ画素と液晶との間に電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれる横電界方式の液晶表示装置において使用するカラーフィルタおよびそれを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置は、テレビ画像表示装置やコンピュータ端末表示装置を中心に急速に普及が進んでいる。カラーフィルタは液晶表示装置のカラー表示化には必要不可欠な重要な部品である。近年、この液晶表示装置は高画質化の要求が高く、高視野角、高速応答性等を備える様々な新しい方式の液晶表示装置が出現してきている。この中でも、横電界方式（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ＝ＩＰＳ方式）は視野角、コントラスト比などの表示品位に優れるため広く普及が期待されている方式である。
【０００３】
ところが、横電界方式の液晶表示装置は他のＴｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ方式（ＴＮ方式）、Ｖａｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ方式（ＶＡ方式）などと異なり画素上に透明電極層を設けていない。透明電極層は一般的にインジウムとすずの複合酸化物（ＩＴＯ）などの無機物が用いられるため、結果的に画素の耐薬品性を向上させる保護膜としての働きも担っていた。ところが、横電界方式に用いるカラーフィルタでは保護膜としての働きも担ってきた透明電極層が存在しないことになる。
【０００４】
近年のテレビ画像表示装置への用途では、コントラストの向上が強く求められている。液晶表示装置のコントラストにはカラーフィルタのコントラストが支配的であるため、カラーフィルタのコントラストの向上の要求も非常に強いものとなっている。カラーフィルタのコントラストは、主として着色層に含まれる有機顔料によって決まり、顔料の粒径を微細にするほどコントラストは向上する。ところが、粒径を微細にすると比表面積が増大することから、顔料成分が液晶や溶剤などに溶出しやすくなるという問題がある。横電界方式に用いる場合は前述のように保護膜としての働きも担っていた透明電極層が存在しないため、液晶などに対して着色層成分の溶出がみられるため、液晶表示装置作製工程上の不具合、表示不良など信頼性の低下を招く原因となっていた。
【０００５】
この着色層成分の溶出の問題は、着色層に含まれる顔料の性質、およびその粒径を微細にすることによるものであり、近年のカラーフィルタへの要求特性を考えると根本的に回避することは難しいため、特許文献１で水蒸気透過率が厚さ1μｍにて１２ｇ／ｍ2以下の透明樹脂によるオーバーコート層が設けられたカラーフィルタが開示されているように、横電界方式の液晶表示装置向けのカラーフィルタには着色層上に透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けているのが一般的である。
【特許文献１】特開２００４−３３３６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年の液晶表示装置の低価格化は著しく、その部材であるカラーフィルタも低価格化の必要に迫られている。前述したように、横電界方式の液晶表示装置には透明樹脂によるオーバーコート層を設けて用いられているが、オーバーコート層は場合によっては２μｍ以上の膜厚を設ける必要もあり、均一に塗布することが難しいという問題が生じ、低価格化を妨げる一つの要因となっている。また、材料費、工程増による歩留まり低下も低価格化を妨げる要因になっており、オーバーコート層を設けることなく横電界方式の液晶表示装置に用いることのできるカラーフィルタが望まれてきているが、液晶への着色層成分の溶出が顕著であり実現が困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、特に、カラーフィルタの画素形成面が液晶挟持面側を向き、画素と液晶との間に電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれる横電界方式の液晶表示装置において、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けなくても十分な液晶表示装置作製工程適性、信頼性を確保できるように、青色着色層から液晶に溶出する青色顔料成分を低減することを可能とするカラーフィルタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る発明は、透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも１色の画素を構成する着色層の形成に、有機顔料、透明樹脂、光重合性モノマー、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、青色着色層の形成に用いる光重合性モノマーとして、少なくとも末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーを用い、これら光重合性モノマーの1ｍｏｌ中に含まれる二重結合基数が９９以上１７０以下であることを特徴とするカラーフィルタである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載のカラーフィルタにおいて、青色着色組成物の固形分中に含有する光重合性モノマーの重量比が２６．３重量％以上６４．４重量％以下であることを特徴とするカラーフィルタである。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載するカラーフィルタにおいて、青色画素を構成する着色層の形成に用いる青色着色組成物に、青色着色顔料として少なくともＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６を用い、紫色着色顔料として少なくともＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３を添加し、上記の青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の合計量を１００重量％としたとき、紫色着色顔料が１〜２１重量％の範囲で含有されていることを特徴とするカラーフィルタである。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る発明は、透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、形成されている着色層より得られる液晶の抽出液の吸収スペクトルを測定したときに、５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲において縦軸を吸光度とし、１ｎｍごとの波長を積分した値が２０．８以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載するカラーフィルタである。
【００１２】
また、本発明の請求項５に係る発明は、透明基板上に複数色の画素を備え、当該画素上には保護層を有さず、液晶挟持面側には電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載のカラーフィルタである。
【００１３】
次に、本発明の請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか1項に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも１色の画素を構成する着色層に、有機顔料、透明樹脂、光重合性モノマー、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、青色着色層の形成に用いる光重合性モノマーとして、少なくとも末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーを用い、配合組成を最適化した結果、青色着色層から液晶に溶出する青色顔料成分を低減させることが可能となり、横電界方式の液晶表示装置に用いた際に、透明樹脂によるオーバーコート層を設けることなく、液晶表示装置作製工程などにおいて不具合を発生しない信頼性の高いカラーフィルタを提供することが可能となる。
【００１５】
さらに、青色画素を構成する着色層の形成に用いる青色着色組成物に、青色着色顔料として少なくともＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６を用い、紫色着色顔料としてＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３を添加することで、青色着色組成物に占める青色着色顔料の含有量を低減でき、青色着色層から液晶に溶出する青色顔料成分をさらに低減できるカラーフィルタとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明によるカラーフィルタを、その一実施形態に基づいて詳細に説明する。図２に本発明によるカラーフィルタが適要される横電界方式の液晶表示装置の一例の部分断面模式図を示す。この液晶表示装置は、基本的にはカラーフィルタ１０と、画素電極及び共通電極を有するアレイ基板との間に液晶７を封入して構成される。本発明のカラーフィルタは、透明基板上１に少なくとも複数色の画素を備えており、当該複数色の画素は少なくとも着色層２から構成されている。すなわち、液晶は着色層と直接接触する形となっている。ここで複数色には赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の他に、イエロー、マゼンダ、シアン（Ｙ、Ｍ、Ｃ）との組み合わせが挙げられるが、本発明のカラーフィルタは青色着色層を有する全てのカラーフィルタに対して適用可能である。
【００１７】
次に、カラーフィルタにおける青色着色層の着色剤に用いる有機顔料に関しては、鮮やかで明るい色を実現することができる顔料としてＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６（以下ＰＢ１５：６と略称する）が挙げられる。しかし、ＰＢ１５：６を用いた青色着色層は液晶に溶出しやすく、特にコントラストを向上させるために顔料粒径を小さくしていくことにより、さらにＰＢ１５：６が液晶に溶出し易くなり、ＰＢ１５：６などの青色着色顔料を含有する青色着色層を有するカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いる場合は、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けることが必須となっている。
【００１８】
しかしながら、背景技術で詳述したごとく、ＰＢ１５：６を含有する青色着色層を有するカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いる場合も、透明樹脂による保護層を設けないことが求められている。
【００１９】
ＰＢ１５：６を用いた青色着色層から顔料成分が液晶や溶剤に溶け出す理由として、ＰＢ１５：６自体が液晶や溶剤に少量ながら溶解するためである。したがって、ＰＢ１５：６を用いた青色着色層においてＰＢ１５：６の溶出量を低減するためには、青色着色層の光硬化性を向上させることと、ＰＢ１５：６の固形分中に含まれる含有量を低減させる手法が考えられる。
【００２０】
そこで、青色着色層の光硬化性を向上することを目的に、着色層に含まれている光重合性モノマーの種類と条件について検討を行った。その結果、光硬化性の着色組成物に用いる光重合性モノマーの種類として、末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーを用いることで液晶への溶出低減効果が確認された。また、これら光重合性モノマーの１ｍｏｌ中に含まれる二重結合基数が９９以上１７０以下であり、且つ、青色着色組成物の固形分中に含有する光重合性モノマーの重量比が２６．３重量％以上６４．４重量％以下の条件で、後述する図１の吸収スペクトルの結果から液晶への溶出低減効果が確認された。
【００２１】
また、上記した溶出低減効果に加えて、青色着色層において青色着色顔料の溶出量をさらに低減するためには、青色着色組成物に含まれる青色着色顔料自体の含有量を低減させる方法がある。具体的には青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の合計量を１００重量％としたとき、紫色着色顔料を青色着色組成物に５、１０、１５、２０、２５、３０重量％の割合で含有させ、膜厚が２μｍでＣＩＥ（国際照明委員会）−ＸＹＺ表色系のｘｙ色度座標（以下ＣＩＥ色度座標と称する）のｙ軸の値を０．１１５に固定した場合、表１に示すように紫色着色顔料の顔料濃度が増加するにつれ青色着色組成物の固形分中に占める顔料濃度が減少し、紫色着色顔料の顔料濃度が１５重量％以上のときには、固形分中の顔料比率が青色着色顔料単独で用いた場合の半分以下まで低減できる。
【００２２】
【表１】
しかし、紫色着色顔料の添加量を多くしてしまうと、紫色が濃くなってしまうため、紫色着色顔料をいたずらに増量することは目的とする青色の色相を損なうこととなる。そこで、表１に示すように、膜厚が２μｍでＣＩＥ色度座標のｙ軸の値を０．１１５に固定したときに、ＣＩＥ色度座標のｘ軸の値が０．１３６から０．１５１までの範囲内に収まるように青色着色組成物の青色着色顔料と紫色着色顔料の割合を検討した結果から、青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の合計量を１００重量％としたとき、紫色着色顔料を１〜２１重量％までの範囲で含有していることが好ましい。
【００２３】
ここで、青色着色層から液晶に溶出している量を定量化するために、カラーフィルタの着色層の粉末を液晶に溶かして、この液晶の吸収スペクトルを測定した。具体的な方法としては、末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーである光重合性モノマーを添加した青色着色組成物を用いて、遮光層として樹脂ＢＭ（ブラックマトリックス）が形成されているガラス基板に赤、緑、青の３色の画素を備えたカラーフィルタを作成し、形成されている着色層を削り取った後、粉砕し粉末を得た。次に、この粉末を２５ｍｇ計り取り、１ｇの液晶と混ぜ室温下にて一時間攪拌し、遠心分離機にて液晶成分と溶け残った粉末とを分離した。最後に、得られた液晶1ｍｌにアセトン２ｍｌを加えた溶液の吸収スペクトルを測定した結果、本発明のカラーフィルタでは従来の改善する前のカラーフィルタと比べ、縦軸を吸光度として吸収スペクトルの５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲における１ｎｍごとの波長の積分値を比較した結果、表２に示すように最大で２０．８から９．２へと半分以下に低減できることを見出した。このとき、吸収スペクトルは島津製作所社製の紫外可視分光光度計「ＵＶ―３１００」を用いて測定を行った。
【００２４】
尚、縦軸を吸光度として吸収スペクトルの５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲における１ｎｍごとの波長の積分値が２０．８より大きい場合、保護層を設けていないカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いると、長時間駆動させた場合、青色着色顔料成分が液晶に溶出し、液晶に青味が付く現象が見られる。さらに駆動させていくと青色着色顔料成分が凝集し微小な結晶を作り、その結晶が輝点となって見えてしまい表示不良を起こしてしまう問題が発生する。これらの問題を改善するためには、積分値が２０．８以下である必要があり、さらに好ましくは溶出しないことが好ましく積分値が０になることが望ましいため、縦軸を吸光度として吸収スペクトルの５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲における１ｎｍごとの波長の積分値は２０．８以下である必要がある。
【００２５】
なお、上述した青色着色層からの溶出量の確認に用いた液晶としては、ＩＰＳ方式用に市販されている、メルク株式会社製のＭＬＣ−６６０１を用いて評価を行った。またこの他にも、メルク株式会社製のＭＬＣ−６６１４、ＭＬＣ−６６８６、ＭＬＣ−６６９２、ＭＬＣ−１５９００−０００、ＭＬＣ−１５９００−１００、ＭＬＣ−１６０００−０００、ＭＬＣ−１６０００−１００を用いることができるが、これらを用いても同様な結果が得られる。
【００２６】
以下に、本発明のカラーフィルタを得るための方法を記述する。本発明のカラーフィルタは少なくとも遮光層である樹脂ＢＭ（ブラック・マトリックス）が形成された透明基板上に複数色の画素を備えており、当該複数色の画素は少なくとも着色層から構成されている。複数色には赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の組み合わせやイエロー、マゼンダ、シアン（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の組み合わせが挙げられるが、本発明のカラーフィルタは青色着色層を有するカラーフィルタ（すなわちＲＧＢ系）に対して特に好ましく適用できる。また、当然ながらＲＧＢに加えてＹＭＣを同一の基板に配列するカラーフィルタなどについても適用が可能である。
【００２７】
本発明のカラーフィルタは、画素の形成面を液晶挟持面側に向けて、液晶表示装置に組み込まれて使用される。必要に応じて画素上には配向膜が形成される。本発明のカラーフィルタは、着色層から溶出する成分が抑制されているため、着色層を覆うオーバーコート層を設ける必要がなく、コストダウンにつながる。また液晶と画素との距離がより近くなるため、視野角が向上し、高精細な液晶表示装置を提供することができる。
【００２８】
このように、本発明のカラーフィルタは、画素の上に着色層の耐液晶性を補うためにオーバーコート層を設ける必要はないが、カラーフィルタ平坦化の目的等、耐薬品性を補う以外の目的で樹脂による層を設けることができる。この場合、従来のオーバーコート層のような厚みは必ずしも必要ではない。
【００２９】
本発明のカラーフィルタに用いられる透明基板は、可視光に対してある程度の透過率を有するものが好ましく、より好ましくは８０％以上の透過率を有するものを用いることができる。一般に液晶表示装置に用いられているもので、ＰＥＴなどのプラスチック基板やガラス基板が挙げられるが、通常はガラス基板を用いるとよい。遮光パターンを用いる場合は、あらかじめ該透明基板上にクロム等の金属薄膜や遮光性樹脂によるパターンを公知の方法で付けたものを用いればよい。
【００３０】
透明基板上への画素の作製方法は、公知のインクジェット法、印刷法、フォトリソ法、エッチング法などいずれの方法で作製しても構わない。しかし、高精細、分光特性の制御性及び再現性等を考慮すれば、透明な樹脂中に顔料を光開始剤、光重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させた着色組成物を、透明基板上に塗布成膜して着色層を形成し、着色層をパターン露光、現像、焼成することで一色の画素を形成する工程を、各色毎に繰り返し行ってカラーフィルタを作製するフォトリソ法が好ましい。
【００３１】
本発明のカラーフィルタが備える画素を構成する着色層を、感光性着色組成物を調製してフォトリソ法により形成する場合は、例えば、以下の方法に従う。着色剤となる顔料を透明な樹脂中に光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させる。分散させる方法はミルベース、３本ロール、ジェットミル等様々な方法があり特に限定されるものではない。
【００３２】
本発明のカラーフィルタの着色層を形成する着色組成物に用いることのできる有機顔料の具体例をカラーインデックス番号で示す。
【００３３】
赤色フィルタセグメント（画素）を形成するための赤色着色組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１７９、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができる。赤色着色組成物には、黄色顔料、橙色顔料を併用することができる。
【００３４】
黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、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、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４４、１４６、１４７、１４８、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、２１３、２１４等が挙げられる。
【００３５】
橙色顔料としてはＣ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、７３等が挙げられる。
【００３６】
緑色フィルタセグメントを形成するための緑色着色組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７、５８等の緑色顔料を用いることができる。緑色着色組成物には赤色着色組成物と同様の黄色顔料を併用することができる。
【００３７】
青色フィルタセグメントを形成するための青色着色組成物には、主として用いるＣ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６とＣ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３の他、例えば、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２、６０、６４、８０等の青色顔料を用いることができる。
また、青色着色組成物には、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料を併用することができる。
【００３８】
また、上記有機顔料と組み合わせて、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、無機顔料を組み合わせて用いることも可能である。無機顔料としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。さらに、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。
【００３９】
着色組成物に用いることのできる透明樹脂は、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、および感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射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を単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００４０】
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
。
【００４１】
感光性樹脂としては、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。
【００４２】
光重合性モノマーとしては、末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーが用いられる。具体的には、カルボキシル基を含有しない、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレートおよびポリエーテルアクリレートなどがあげられる。なお、本発明で用いた光重合性モノマーの合成例等については実施例に記載している。
【００４３】
上記の光重合性モノマーは単独または２種類以上混合して用いることができ、さらに光硬化性を適性に保つ目的で、必要に応じ他の光重合性モノマーおよびオリゴマーを混合して用いることができる。その他の光重合性モノマーおよび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、ジ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。これらについても、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００４４】
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−オン等のアセトフェノン系化合物、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化合物、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、３，３'，４，４'−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２−クロルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、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化合物、１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４'−メトキシ−ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は１種または２種以上混合して用いることができる。光重合開始剤の使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として０．５〜５０重量％が好ましく、より好ましくは３〜３０重量％である。
【００４５】
さらに、増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４'−ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は１種または２種以上混合して用いることができる。増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として０．５〜６０重量％が好ましく、より好ましくは３〜４０重量％である。
【００４６】
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。多官能チオールの使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として０．１〜３０重量％が好ましく、より好ましくは１〜２０重量％である。０．１質量％未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、３０質量％を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。
【００４７】
また、熱架橋剤を添加することも可能である。熱硬化剤は量を増すと形成される着色層の靱性を損なわず、ＰＢ１５：６の溶出を抑制することができる。しかし、熱架橋剤をいたずらに増量することは着色組成物の光硬化性を損なうこととなるため、熱架橋剤の使用量としては、着色組成物の全固形分量を基準として５〜２５重量％が好ましく、さらに好
ましくは１０〜２０重量％である。
【００４８】
熱架橋剤としては、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂としては、分子内にエポキシ基を少なくとも１以上有する化合物であり、例えば、脂環型エポキシ樹脂、ポリアルコール型エポキシ樹脂、ポリグリコール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ又はＦ型エポキシ樹脂、テトラヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、ポリオレフィン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック系エポキシ樹脂、メチレンシクロヘキサンオキシド、シクロヘプテンエポキシド、１、２−エポキシシクロヘキサン、グリセロール・ポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル、レゾルシン・ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール・ジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、エチレングリコール（ポリエチレングリコール）・ジグリシジルエーテル等がある。これらは、いずれも単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにメラミン樹脂を混合して使用することもできる。メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂（メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂など）、混合エーテル化メラミン樹脂等があり、高縮合タイプであっても低縮合タイプであってもよい。これらについても、単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。
【００４９】
着色組成物は、必要に応じて有機溶剤を含有することができる。有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００５０】
＜カラーフィルタの作製方法＞
遮光層である樹脂ＢＭが形成された透明基板上に、上述の感光性着色組成物を塗布し、プリベークを行う。塗布する手段はスピンコート、ディップコート、ダイコートなどが通常用いられるが、基板上に均一な膜厚で塗布可能な方法ならばこれらに限定されるものではない。プリベークは５０〜１２０度で１０〜２０分ほどすることが好ましい。塗布膜厚は任意であるが、分光透過率などを考慮すると通常はプリベーク後の膜厚で２μｍ程度である。感光性着色組成物を塗布し着色層を形成した基板にパターンマスクを介して露光を行う。光源には通常の高圧水銀灯などを用いればよい。
【００５１】
続いて現像を行う。現像液にはアルカリ性水溶液を用いる。アルカリ性水溶液の例としては、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、または両者の混合水溶液、もしくはそれらに適当な界面活性剤などを加えたものが挙げられる。現像後、水洗、焼成して任意の一色の画素が得られる。
【００５２】
以上の一連の工程を、感光性着色組成物およびパターンを替え、必要な数だけ繰り返すことで必要な色数が組み合わされた着色パターンすなわち複数色の画素を備えたカラーフィルタを得ることができる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明のカラーフィルタの一実施形態で用いた、光重合性モノマーの合成例、及び多官能アクリレートを含む着色組成物の調製例について、実施例と比較例について具体的に説明する。
【００５４】
＜合成例１「多官能アクリレート（１）」＞
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（東亞合成（株）製）６２３ｇ、ヘキサメチレンジイソシアネート４４ｇを仕込み、６０℃で８時間反応させ、（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレート（１）を含む生成物を得た。生成物中、多官能アクリレート（１）の占める割合は、４５重量％であり、本合成例は、カルボキシル基を含有しない多官能アクリレートである。残部は他の光重合性モノマーで占めている。なお、ＩＲ分析により反応生成物中にイソシアネート基が存在しないことを確かめ、不純物の生成がないことを確認した。また、合成された多官能アクリレートは、二重結合基数が１２１の光重合性モノマーである。
【００５５】
＜合成例２「多官能アクリレート（２）」＞
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、グリシジルメタクリレート１４２ｇ、アクリル酸７７ｇ、メトキシフェノール０．２ｇ、トリフェニルホスフィン３ｇを仕込み、８０℃で１２時間反応させ、２−ヒドロキシ−３−アクリロイルプロピルメタクリレートを得た。更に、これにトリメチロールプロパンのヘキサメチレンジイソシアネート付加物［コロネートＨＬ（日本ポリウレタン（株）製）］４９０ｇを仕込み、６０℃で８時間反応させ、（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレート（２）を含む生成物を得た。生成物中、多官能アクリレート（２）の占める割合は、１００重量％である。なお、ＩＲ分析により反応生成物中にイソシアネート基が存在しないことを確認した。また、合成された多官能アクリレートは、二重結合基数が１７０の光重合性モノマーである。
【００５６】
下記の要領にて着色組成物を調製した。
＜青色着色組成物１＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した。その後５μｍのフィルタで濾過して青色顔料の分散体（Ｂ）を作製した。
・青色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールブルーＥＳ」） ２．９６部・分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」） ０．４９部・アクリルワニス（固形分２０％） １８．１７部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して青色着色組成物１を得た。
・青色顔料の分散体（Ｂ） ２１．６２部
・アクリル系透明樹脂 ２１．２７部
・多官能アクリレート（１） ４．９２部
・光開始剤 １．４７部
・増感剤 ０．３７部
・レベリング剤 １部
・シクロヘキサノン ４９．３５部
尚、青色着色組成物１は固形分比率が１５％、顔料濃度が２７．０％である。
【００５７】
＜青色着色組成物２＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して紫色顔料の分散体（Ｖ）を作製した。
・紫色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３
（ＢＡＳＦ社製「パリオゲンバイオレット ５８９０」） ０．３７部
・分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」） ０．０７部
・アクリルワニス（固形分２０％） ２．２９部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過
して青色着色組成物２を得た。
・青色顔料の分散体（Ｂ） ９．０２部
・紫色顔料の分散体（Ｖ） ２．７３部
・アクリル系透明樹脂 ３２．１４部
・多官能アクリレート（１） ４．９２部
・光開始剤 １．４７部
・増感剤 ０．３７部
・レベリング剤 １部
・シクロヘキサノン ４９．３５部
尚、青色着色組成物２は固形分比率が１５％、顔料濃度が１３．３％である。
【００５８】
＜青色着色組成物３＞
・青色顔料の分散体（Ｂ） ９．０２部
・紫色顔料の分散体（Ｖ） ２．７３部
・アクリル系透明樹脂 １２．８５部
・多官能アクリレート（１） ９．９８部
・光開始剤 １．４７部
・増感剤 ０．３７部
・レベリング剤 １部
・シクロヘキサノン ４９．３５部
尚、青色着色組成物３は固形分比率が１５％、顔料濃度が１３．３％である。
【００５９】
＜青色着色組成物４＞
・青色顔料の分散体（Ｂ） ９．０２部
・紫色顔料の分散体（Ｖ） ２．７３部
・アクリル系透明樹脂 ４．８２部
・光重合性モノマー ９．６７部
（大阪有機化学工業社製「ＰＥＴ−３Ａ（ペンタエリスリトールトリアクリレート）」）・光開始剤 １．４７部
・増感剤 ０．３７部
・レベリング剤 １部
・シクロヘキサノン ４９．３５部
尚、青色着色組成物４は固形分比率が１５％、顔料濃度が１３．３％である。また、ここで用いた光重合性モノマーの二重結合基数は９９である。
【００６０】
＜青色着色組成物５＞
・青色顔料の分散体（Ｂ） ９．０２部
・紫色顔料の分散体（Ｖ） ２．７３部
・多官能アクリレート（２） １５．２１部
・光開始剤 １．４７部
・増感剤 ０．３７部
・レベリング剤 １部
・シクロヘキサノン ４９．３５部
尚、青色着色組成物５は固形分比率が１５％、顔料濃度が１３．３％である。
【００６１】
＜赤色着色組成物＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色顔料の分散体（Ｒ）を作製した。
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４ １８部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッドＢ−ＣＦ」）
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７ ２部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド Ａ２Ｂ」）
・分散剤（味の素ファインテクノ社製「アジスパーＰＢ８２１」） ２部・アクリルワニス（固形分２０％） ５０部その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色着色組成物を得た。
・赤色顔料の分散体（Ｒ） ７２部
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ８部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １０部
・光開始剤 ３部
・増感剤 １部
・シクロヘキサノン ２５３部
＜緑色着色組成物＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して緑色顔料の分散体（Ｇ）を作製した。
・緑色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールグリーン ６ＹＫ」） １６部
・黄色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０
（バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Ｙ−５６８８」） ８部
・分散剤（ビックケミー社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６３」） ２部
・アクリルワニス（固形分２０％） １０２部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して緑色着色組成物を得た。
・緑色顔料の分散体（Ｇ） １２８部
・トリメチロールプロパントリアクリレート １４部
・光開始剤 ４部
・増感剤 ２部
・シクロヘキサノン ２５７部
＜カラーフィルタの作製＞
得られた青色着色組成物、赤色着色組成物、及び緑色着色組成物を用いて下記の要領でカラーフィルタを作成した。青色着色組成物として、青色着色組成物１から５までを用い、それぞれが順に比較例１、及び実施例１から４のカラーフィルタとした。そこで、遮光パターンとして樹脂ＢＭが形成されているガラス基板に、青色着色組成物１から５を各々スピンコートにより膜厚２μｍとなるように塗布した。乾燥の後、露光機にてストライプ状のパターン露光を行い、アルカリ現像液にて現像後、焼成し、ストライプ状の着色層である青色画素を透明基板上に形成した。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。以下、実施例及び比較例ではこのアルカリ現像液を用いて現像を行った。
・炭酸ナトリウム １．５重量％
・炭酸水素ナトリウム ０．５重量％
・陰イオン系界面活性剤 ８．０重量％
（花王（株）製「ペリレックスＮＢＬ」）
・水 ９０重量％
次に、赤色着色組成物も同様にスピンコートにて膜厚が２μｍとなるように塗布し、乾燥後、露光機にてストライプ状の着色層を前述の青色画素とはずらした場所に露光し、現像、焼成することで、前述青画素と隣接した赤色画素を形成した。さらに、青色、赤色と全く同様にして、緑色着色組成物についても膜厚２μｍで赤色画素、緑色画素と隣接した緑色画素を形成した。これで、透明基板上に赤、緑、青の３色のストライプ状の画素を持つカラーフィルタが得られた。
【００６２】
上記の方法で作製したカラーフィルタの着色層の粉末を液晶に溶かして、この液晶の吸収スペクトルを測定した結果を図１に示す。また、このときの縦軸を吸光度として吸収スペクトルにおける５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲における１ｎｍごとの波長の積分値を表２に示す。尚、液晶の吸収スペクトルの具体的な評価方法は前述してある方法である。
【００６３】
【表２】
このとき、青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の顔料比が８５対１５であり、青色着色組成物の固形分中に含有する合成例１の光重合性モノマーの重量比が５３．２重量％である実施例２において、縦軸を吸光度として吸収スペクトルの５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲における１ｎｍごとの波長の積分値を比較例１と比較した場合、比較例１が２０．８４であるのに対し、実施例２では９．２４と半分以下にまで低減することができた。また、他の実施例１、３、４においても改善がみられ良好な結果であった。
【００６４】
以上の結果から、カラーフィルタからの青色着色顔料成分の溶出を低減することが可能であることから、横電界方式の液晶表示装置において、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けなくても十分な液晶表示装置作製工程適性、信頼性を確保できるカラーフィルタを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】カラーフィルタの着色層の粉末を液晶に溶かして、この液晶の吸収スペクトルを測定した結果。
【図２】横電界方式の液晶表示装置の一例の部分断面模式図。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・透明基板 ２・・・着色層 ３・・・偏光板 ４・・・画素電極
５・・・共通電極 ６・・・駆動電界 ７・・・液晶層
１０・・・カラーフィルタ ２０・・・液晶表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも１色の画素を構成する着色層の形成に、有機顔料、透明樹脂、光重合性モノマー、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、青色着色層の形成に用いる光重合性モノマーとして、少なくとも末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーを用い、これら光重合性モノマーの1ｍｏｌ中に含まれる二重結合基数が９９以上１７０以下であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
請求項１記載のカラーフィルタにおいて、青色着色組成物の固形分中に含有する光重合性モノマーの重量比が２６．３重量％以上６４．４重量％以下であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項３】
請求項１または２に記載するカラーフィルタにおいて、青色画素を構成する着色層の形成に用いる青色着色組成物に、青色着色顔料として少なくともＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６を用い、紫色着色顔料として少なくともＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３を添加し、上記の青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の合計量を１００重量％としたとき、紫色着色顔料が１〜２１重量％の範囲で含有されていることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項４】
透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、形成されている着色層より得られる液晶の抽出液の吸収スペクトルを測定したときに、５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲において縦軸を吸光度とし、１ｎｍごとの波長を積分した値が２０．８以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載するカラーフィルタ。
【請求項５】
透明基板上に複数色の画素を備え、当該画素上には保護層を有さず、液晶挟持面側には電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか1項に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも１色の画素を構成する着色層の形成に、有機顔料、透明樹脂、光重合性モノマー、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、青色着色層の形成に用いる光重合性モノマーとして、少なくとも末端官能基にアクリル基を導入したカルボキシル基を含有しない多官能アクリレートモノマーを用い、これら光重合性モノマーの1ｍｏｌ中に含まれる二重結合基数が９９以上１７０以下であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
請求項１記載のカラーフィルタにおいて、青色着色組成物の固形分中に含有する光重合性モノマーの重量比が２６．３重量％以上６４．４重量％以下であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項３】
請求項１または２に記載するカラーフィルタにおいて、青色画素を構成する着色層の形成に用いる青色着色組成物に、青色着色顔料として少なくともＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６を用い、紫色着色顔料として少なくともＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３を添加し、上記の青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の合計量を１００重量％としたとき、紫色着色顔料が１〜２１重量％の範囲で含有されていることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項４】
透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、形成されている着色層より得られる液晶の抽出液の吸収スペクトルを測定したときに、５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長範囲において縦軸を吸光度とし、１ｎｍごとの波長を積分した値が２０．８以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載するカラーフィルタ。
【請求項５】
透明基板上に複数色の画素を備え、当該画素上には保護層を有さず、液晶挟持面側には電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか1項に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１７５３１７（Ｐ２００９−１７５３１７Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２４１６（Ｐ２００８−１２４１６）
【出願日】平成２０年１月２３日（２００８．１．２３）
【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２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２３日（２００８．１．２３）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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