カラーフィルタ基板、及び液晶表示装置
【課題】良好な色特性を有し、高透過率かつ高コントラストを両立したカラーフィルタが得られるカラーフィルタ用赤色硬化性組成物を提供する。特に、色特性の偏りのない優れた赤色画素を、厚み方向位相差が正でかつ小さな値とする。また、斜め視認性に優れた赤色画素を構成に含むカラーフィルタ、及びこれを用いた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】透明基板上に、有機顔料を透明樹脂に分散してなる、コントラストの値が８５００以上の複数色の着色画素を備えるカラーフィルタにおいて、赤色画素が、赤色顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の２種の有機顔料で着色され、かつ、下記式（１）で表される赤色画素の厚み方向位相差Ｒｔｈが０ｎｍから１０ｎｍの範囲にある赤色画素である。
Ｒｔｈ＝｛(Ｎｘ＋Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ ・・・ 式（１）
【解決手段】透明基板上に、有機顔料を透明樹脂に分散してなる、コントラストの値が８５００以上の複数色の着色画素を備えるカラーフィルタにおいて、赤色画素が、赤色顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の２種の有機顔料で着色され、かつ、下記式（１）で表される赤色画素の厚み方向位相差Ｒｔｈが０ｎｍから１０ｎｍの範囲にある赤色画素である。
Ｒｔｈ＝｛(Ｎｘ＋Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ ・・・ 式（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ、及びこのカラーフィルタを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に、２種以上の異なる色相の微細な帯（ストライプ）を平行または交差して配置したもの、あるいは微細な画素を縦横一定の配列で配置したものからなっている。画素は、数ミクロンから数１００ミクロンと微細であり、しかも色毎に所定のピッチで配置されている。
【０００３】
カラーフィルタは、カラー液晶表示装置に用いられており、カラーフィルタの上には、一般に液晶を駆動させるための透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、さらにその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極および配向膜の性能を充分に得るには、その形成工程を一般に２００℃以上好ましくは２３０℃以上の高温で行う必要がある。
【０００４】
このため、現在、カラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れる顔料を着色剤とする顔料分散法と呼ばれる方法が主流となっており、主に下記の２通りの方法でカラーフィルタが製造されている。第１の方法では，感光性透明樹脂溶液中に顔料を分散したものをガラス等の透明基板に塗布し、乾燥により溶剤を除去した後、一つのフィルタ色のパターン露光を行い、次いで未露光部を現像工程で除去して１色目のパターンを形成し、必要により加熱等の処理を加えた後、同様の操作を全フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造することができる。
【０００５】
第２の方法では、透明樹脂溶液中に顔料を分散したものをガラス等の透明基板に塗布し、乾燥により溶剤を除去した後、その塗膜上にポジ型レジスト等のレジストを塗布し、一つのフィルタ色のパターン露光を行い、現像してレジストパターンを形成し、これをエッチングレジストとして、レジストパターンの付いていない顔料分散塗膜をエッチング液で除去し，レジスト塗膜を剥離して１色目のパターンを形成し、必要により加熱等の処理を加えた後、同様の操作を全フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造することができる。なお、ポジ型レジストの現像と顔料分散塗膜のエッチングを同時に行うこともできる。
【０００６】
近年、液晶表示装置においては、大型テレビやノートパソコン向けとして、省電力化、高輝度化が要求されており、カラーフィルタのさらなる高透過率化及び高コントラスト化が望まれている。特に、環境への配慮、省電力化の高まりとともに、高透過率化の流れが強まっている。
【０００７】
カラーフィルタの色特性はカラーフィルタ中に分散されている顔料の色特性に大きく依存しているが、１種類の顔料では望ましい色特性を実現することが難しく、主顔料に他の調色顔料を併用することが提案されてきた（例えば、特許文献１、２参照）。主顔料として、赤色顔料であるＣ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２が、また調色用として、黄色顔料であるＣ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３８やＣ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０が使用されることが多い（例えば、特許文献３，４，５参照）。
【０００８】
しかし、主顔料に、耐熱性、耐光性に優れたＣ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７を用いると、コントラストが高くなりやすいものの、透過率が低下する傾向にある。また、
Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４を用いると、透過率が高くなるものの、コントラストが高くなりづらい。また、耐熱性にも問題がある。調色用顔料としての黄色顔料の使用は、黄色顔料はバックライトの５８５ｎｍに対する透過率が高いが、同時に５４５ｎｍの輝線も透過させてしまうので、色調が黄色に偏るという問題があり、混合量にも限界があった。このように従来の赤色顔料では、要求される基準値を満足する赤色の色特性の実現は困難であった。
【０００９】
また、近時、高い表示品質を要求する液晶表示装置において、黒表示、特に斜め方向から観察した場合（以下、斜め視認と呼称する）の黒の着色を問題とするようになってきている（例えば、特許文献６参照）。この着色は、特に赤色画素の厚み方向位相差が大きい場合に位相差フィルムで光学補償ができず、斜め視認時に光漏れが発生するため、黒が赤みを帯びて観察されることに起因する。しかしながら、カラーフィルタのもつ厚み方向位相差値は、用いる顔料種や分散強度によって大きく異なるため、制御することが困難であった。
【００１０】
これに対して、重合液晶を用いた位相差制御層を利用して、透過光の波長に応じて位相差を制御し、位相差補償をより最適に行う試みがなされている（例えば、特許文献７参照）。しかしながら、着色画素部を形成した上に位相差制御層を形成するため、工程数が増してしまうという問題点があり、工程を増すことなく、着色画素の位相差を制御することが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−２７３８７号公報
【特許文献２】特許第３９４５２４２号公報
【特許文献３】特許第３９２４８７２号公報
【特許文献４】特開２０００−８９０２５号公報
【特許文献５】特開２００２−３７２６１８号公報
【特許文献６】特開２００８−１５２１４１号公報
【特許文献７】特開２００５−１４８１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
発明者等は、液晶表示装置全体として光学設計を行った結果、カラーフィルタの赤色着色層の厚み方向位相差値として、正でかつ小さい値を必要とすることを見いだした。可視域長波長領域において透過率を有する赤色画素層の、厚み方向位相差値を正でかつ小さな値に抑えることで、パネルの視認性を向上させることができる。
【００１３】
本発明は、良好な色特性を有し、高透過率かつ高コントラストを両立したカラーフィルタが得られるカラーフィルタ用赤色硬化性組成物を提供することを課題にしており、特に、色特性の偏りのない優れた赤色画素を、厚み方向位相差が正でかつ小さな値とする。また、本発明は、斜め視認性に優れた赤色画素を構成に含むカラーフィルタ、及びこれを用いた液晶表示装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７を主顔料とし、調色顔料として、従来の黄色顔料ではなく、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２を使用することで、高透過率かつ高コントラストを両立し、赤色として色特性のさらに優れるカラーフィルタ用赤色硬化性組成物を見出した。さらに、これによって得られる赤色画素層の発現する位相差が正の複屈折異方性を示し、パネル特性が良好となることを見出した。
【００１５】
本発明の請求項１に係る発明は、透明基板上に、有機顔料を透明樹脂に分散してなる、コントラストの値が８５００以上の複数色の着色画素を備えるカラーフィルタにおいて、赤色画素が、赤色顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の２種の有機顔料で着色され、かつ、下記式（１）で表される赤色画素の厚み方向位相差Ｒｔｈが０ｎｍから１０ｎｍの範囲にある赤色画素であることを特徴とするカラーフィルタ基板である。
Ｒｔｈ＝｛(Ｎｘ＋Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ ・・・ 式（１）
（式中、Ｎｘは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率を、Ｎｙは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率を、Ｎｚは着色画素層の厚み方向の屈折率を、ｄは着色画素層の厚みをそれぞれ表す。）
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記赤色画素を着色するＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の質量比での混合比率が２０：８０から６５：３５の範囲にあり、当該赤色画素の塗膜としてのＣＩＥ１９３１表色系におけるＣ光源で算出される色度（ｘ，ｙ）が、０．５７０＜ ｘ ＜０．６７０、０．３１８＜ ｙ ＜０．３５０の範囲にあり、x＝０．６４０のとき、明度Ｙが１９．０以上である赤色画素を有することを特徴とする請求項１に記載するカラーフィルタ基板である。
【００１７】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記赤色画素を構成する透明樹脂に、厚み方向位相差Ｒｔｈを減少せしめるリタデーション調整剤として、スチレン樹脂を含有させることを特徴とする請求項１に記載するカラーフィルタ基板である。
【００１８】
次に、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載するカラーフィルタ基板を具備したことを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、赤色画素を形成する着色組成物に含まれる顔料の種類と比率を適正に制御することで、色再現性に優れ、透過率、コントラストを損なうことなく、赤色画素層の厚み方向の位相差を調整可能とし、コントラスト値が８５００以上である高品質なカラーフィルタでありながら、波長ごとに最適な光学補償のなされたカラーフィルタを提供できる。
【００２０】
また、本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置においては、各着色画素の表示領域を通過する光の偏光状態のばらつきが低減され、斜め方向および正面の視認性が良くすることができ、パネル全体としての位相差補償を、簡易に、より最適に行うことができる。
【００２１】
更に、本発明に係る赤色組成物を使用することにより、透過率、コントラスト比がともに高く、色再現性に優れた赤色レジストが提供される。また、光照射及び／または熱硬化によって硬膜した後の塗膜が、０〜＋１０ｎｍの厚み方向位相差値Ｒｔｈを有する赤色画素層を得ることが出来き、その結果、斜め視認性に優れたカラーフィルタ及び液晶表示装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のカラーフィルタ基板の一実施形態を示す概略断面図。
【図２】本発明のカラーフィルタ基板を備えた液晶表示装置の一例を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のカラーフィルタ基板を、一実施形態に基いて以下に詳細に説明する。
【００２４】
本発明における各着色画素層の厚み方向位相差値は、少なくとも赤色（R）、緑色（G）および青色（B）の３色の着色画素を備えたカラーフィルタ基板に、可視域（おおむね光の波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの範囲）の透過光ピーク域の波長を含む連続した光を、正面および複数の傾斜した角度から照射し、分光エリプソメータなどの位相差測定装置を用いて３次元屈折率を測定することで得られる。
【００２５】
例えば、赤色着色画素では６２０ｎｍ、緑色着色画素では５５０ｎｍ、青色着色画素では４５０ｎｍの波長で、正面と入射角４５度の少なくとも２方向からの光で位相差測定を行い、Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚの３次元屈折率を得たのち、以下に示す式（１）より厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）を算出する。
Ｒｔｈ=｛(Ｎｘ+Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ ・・・（式１）
式中、Ｎｘは、着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率であり、Ｎｙは、着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率であり、Ｎｚは、着色画素層の厚み方向の屈折率であり、ＮｘをＮｘ≧Ｎｙとする遅相軸とする。ｄは、着色画素層の厚み（ｎｍ）である。
【００２６】
この際、測定する基板がカラーフィルタ基板である場合は、Ｒ・Ｇ・Ｂの単一着色画素層のみを透過するように加工されたマスクを介して測定することで単一着色画素層の位相差値を求めることができる。
【００２７】
また、例えば、６２０ｎｍの波長の光を入射光として使用した場合は、赤色着色画素のみに起因する位相差値、５５０ｎｍの場合は、緑色着色画素のみに起因する位相差値、４５０ｎｍの場合は、青色着色画素のみに起因する位相差値として、それぞれ単一着色画素層のおおよその値を見積もることができる。
【００２８】
なお、測定する基板がＲ、Ｇ、Ｂのうちいずれかの単一着色画素層（透明基板に単色のカラーフィルタ着色組成物の塗膜を形成した構成）である場合は、マスクを使用することなく位相差の測定が可能となる。
【００２９】
次に、本発明のカラーフィルタ基板について説明する。
【００３０】
本発明のカラーフィルタ基板は、図１に示すように、ガラス基板（１）上に遮光層であるブラックマトリクス（２）を具備し、少なくとも赤色（R）、緑色（G）および青色（B）の３色の着色画素（３）を備えている。なお、これら３色に限らず、さらに、補色の組み合わせでも良く、あるいは補色や他色を含んだ３色以上の多色のカラーフィルタ基板であっても良い。
【００３１】
以下に、本発明のカラーフィルタ基板を得るための方法を記述する。本発明のカラーフィルタ基板は、上記したように、少なくとも透明基板上に複数色の画素を備えている。複数色は赤、緑、青（ＲＧＢ）の組み合わせであるが、これに加えてイエロー、マゼンダ
、シアン（ＹＭＣ）を適宜組み合わせることも可能である。
【００３２】
本発明のカラーフィルタ基板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よく、ＰＥＴなどのプラスチック基板やガラスが挙げられるが、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。
【００３３】
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、フォトレジスト法、エッチング法など何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、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製膜して着色層を形成し、着色層をパターン露光、現像することで一色の画素を形成する工程を各色ごとに繰り返し行ってカラーフィルタを作製するフォトレジスト法が好ましい。
【００３４】
本発明のカラーフィルタ基板が備える画素を構成する着色層は、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架橋剤、光重合開始剤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。
【００３５】
本発明のカラーフィルタ基板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。
【００３６】
赤色画素を形成するための赤色着色組成物は、本発明においては、主顔料としてのＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７と、調色顔料であるＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４２の混合割合を、質量比で２０：８０〜６５：３５の範囲であり、好ましくは４０：６０〜６０：４０の範囲、特に好ましくは４５：５５〜５５：４５の範囲とする。
【００３７】
なお、本発明においては、上記主顔料、調色顔料のほかに本発明の効果を損なわない範囲で他の顔料も添加混合しうることは勿論である。他の顔料の添加量は、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７と２４２の総量１００質量部に対し、通常１０質量部以下である。
【００３８】
赤色画素を形成するためのＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７に対し、調色顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の混合比率が８０％を超えると、透過率、コントラストとも高くなるものの、色相が黄味に寄り、赤色としての色再現性としては不十分となる。一方、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ ２４２の混合比率が３５％未満だと、高コントラスト比となるものの、透過率が低くなり、高明度化が実現できない。さらに、Ｒｔｈ（Ｒ）＞＋１０となり、大きな正の位相差値を有し、斜め視認性が低下する。赤色画素部が、透過率、コントラストを損なうことなく、Ｒｔｈ＝０〜＋１０の範囲の位相差値を有するためには、請求項１記載の混合比が望ましい。
【００３９】
赤色画素を形成するための赤色着色組成物には、本発明で特徴的に用いるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、２４２以外に、たとえば、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、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。
【００４０】
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等を用いることができる。
【００４１】
緑色画素を形成するための緑色着色組成物には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ５８、３６、７、３７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。
【００４２】
青色画素を形成するための青色着色組成物には前述の通りＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：１、１５：２、１５：３、１５：４の青色顔料、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｖｉｏｌｅｔ ２３の紫色顔料を用いる。
【００４３】
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、耐液晶性を低下させない範囲内で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、耐液晶性、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。
【００４４】
本発明の顔料含有着色組成物は、顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散させた顔料分散体を用いることが好ましい。顔料分散体は、顔料、バインダー樹脂と、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、顔料誘導体等の分散助剤を用いて、作製したものである。
【００４５】
顔料は、着色組成物の全固形分量を基準（１００質量％）として５〜７０質量％の割合で含有されることが好ましい。より好ましくは、２０〜５０質量％の割合で含有され、その残部は、顔料担体により提供される分散助剤、バインダー樹脂から実質的になる。分散助剤は、着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．１〜４０質量部、好ましくは０．１〜３０質量部の量で用いることができる。
【００４６】
本発明のカラーフィルタ基板に係る赤色着色組成物は、少なくとも主顔料としてのＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７と、調色顔料であるＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４２を含む赤色顔料分散体を、好ましくは顔料誘導体および／または分散助剤と一緒に、バインダー樹脂および有機溶剤などの顔料担体中に、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、本発明に係る赤色着色組成物は、数種類の顔料分散体を別々に分散したものを混合して製造することもできる。
【００４７】
顔料を顔料担体中に分散する際には、適宜、樹脂型分散剤、界面活性剤、顔料誘導体等の分散助剤を用いることができる。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および有機溶剤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が得られる。分散助剤は、着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．１〜４０質量部、好ましくは０．１〜３０質量部の量で用いることができる。
【００４８】
樹脂型顔料分散剤としては、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。樹脂型顔料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用いられ、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。
【００４９】
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、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、ステアリン酸ナトリウム、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、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。
【００５０】
顔料誘導体としては、有機顔料、アントラキノン、アクリドンまたはトリアジンに、塩基性置換基、酸性置換基、または置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を導入した化合物があげられる。その構造は、下記一般式（２）で示される化合物である。
Ｐ−Ｌm ・・・ 一般式（２）
（ただし、
Ｐ：有機顔料残基
Ｌ：塩基性置換基、酸性置換基、置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を導入した化合物など
m：１〜４の整数である）
【００５１】
顔料誘導体は、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、又は特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独で又は２種類以上を混合して用いることができる。
【００５２】
顔料誘導体の配合量は、顔料１００質量部に対し好ましくは１〜５０質量部、更に好ま
しくは３〜３０質量部、最も好ましくは５〜２５質量部である。顔料１００質量部に対し顔料誘導体が１質量部未満であると分散性が悪くなる場合があり、５０質量部を超えると耐熱性、耐光性が悪くなる場合がある。
【００５３】
前記した、一般式（２）中、Ｐの有機顔料残基を構成する有機顔料としては、下記のようなものが挙げられる。例えば、ジケトピロロピロール系顔料、アゾ、ジスアゾ、及び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、及び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、及び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； 並びに、金属錯体系顔料等が挙げられる。
【００５４】
本発明に係る着色組成物は、バインダー樹脂を含むことができる。バインダー樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、酸性基含有エチレン性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂、及びエチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂が好ましく、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において分光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.
【００５５】
バインダー樹脂としての熱可塑性樹脂は、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、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、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（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ）、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。また、バインダー樹脂としての熱硬化性樹脂は、例えば、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、及びフェノール樹脂等が挙げられる。
【００５６】
本発明のカラーフィルタ基板用赤色着色組成物を、アルカリ現像型着色レジストの形態で用いる場合は、バインダー樹脂として（メタ）アクリル酸等の酸性基含有エチレン性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂を使用することが好ましい。
【００５７】
また、バインダー樹脂としては、エチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂を使用することもできる。該樹脂の製造法としては、樹脂の前駆体として、例えば、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を用意し、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を得る方法や、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する方法等がある。
【００５８】
バインダー樹脂は、顔料分散体の全質量を基準として、３０〜５００質量％の量で用いることができる。３０質量％未満では、成膜性及び諸耐性が不十分となり、５００質量％より多いと顔料濃度が低く、色特性を発現できない。
【００５９】
また、バインダー樹脂は、顔料分散性、現像性、及び耐熱性の観点から、顔料吸着基及び現像時のアルカリ可溶基として働くカルボキシル基、顔料担体及び溶剤に対する親和性基として働く脂肪族基及び芳香族基のバランスが、顔料分散性、現像性、さらには耐久性
にとって重要であるので、酸価が２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内が好ましい。酸価が、２０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では、現像液に対する溶解性が悪く、微細パターン形成するのが困難である。３００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、微細パターンが残らなくなる。
【００６０】
光架橋剤としては重合性モノマーあるいはオリゴマーを用いる。 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、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、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。
【００６１】
光架橋剤の添加量は塗布性、現像適正を損なわない範囲で多い方が好ましく、着色組成物の全固形分量を基準として、１０質量％〜８０質量％程度、さらに好ましくは５０質量％〜７０質量％程度である。この範囲より添加量が少ないと架橋性が不足し耐液晶性が悪化する。この範囲より添加量が多いと着色組成物の塗布時にムラ、ピンホールが発生しやすくなり塗布性が著しく悪化する、あるいは現像液溶解性が著しく低下し現像適性が不良となってしまう。
【００６２】
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。
【００６３】
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質量％が好ましく、より好ましくは３〜３０質量％である。
【００６４】
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。
【００６５】
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質量％が好ましく、より好ましくは３〜４０質量％である。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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質量％が好ましく、より好ましくは１〜２０質量％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。
【００６９】
また必要に応じ、位相差調整剤として、平面構造基を有する樹脂を用いることもできる。リタデーションを増加、もしくは減少できる樹脂を添加することにより、さらなる位相差の制御が可能となる。（例えば、特開２００８−１８５９８４号公報参照）。位相差調
整剤としてたとえば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂等が挙げられる。
【００７０】
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、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。
【００７１】
エポキシ樹脂としては、例えば、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。
【００７２】
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。
【００７３】
溶剤は、着色組成物中の顔料１００質量部に対して、８００〜４０００質量部、好ましくは１０００〜２５００質量部の量で用いることができる。
【００７４】
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、テトラエチルホスフィン、テトラ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、着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．１〜１０質量部の量で含有させることができる。
【００７５】
また、着色組成物には、基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。シランカップリング剤としては、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の（メタ）アクリルシラン類、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。シランカップリング剤は、着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．０１〜１００質量部の量で含有させることができる。
【００７６】
着色組成物は、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、スクリーン印刷用インキ、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストの形態で調製することができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂と、モノマーと、光重合開始剤と、有機溶剤とを含有する組成物中に色素を分散させたものである。
【００７７】
本発明のカラーフィルタ基板中の赤色画素、緑色画素、および青色画素は、透明基板上に、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、上記の各色着色組成物を用いて形成される。
【００７８】
印刷法による各色画素の形成は、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。
【００７９】
インクジェット法は、微細な複数の吐出口（インクジェットヘッド）を色ごとに揃えたインクジェット装置にて、透明基板もしくはＴＦＴなどアクティブ素子を形成した基板に直接印刷形成する方法である。
【００８０】
フォトリソグラフィー法により各着色画素を形成する場合は、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０．２〜１０μｍとなるように塗布する。塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、ＩＲオーブン、ホットプレート等を使用してもよい。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て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を製造することができる。さらに、着色レジスト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が製造できる。
【００８１】
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。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル（液盛り）現像法等を適用することができる。
【００８２】
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、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。
【００８３】
発明のカラーフィルタ基板は、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、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望の透明基板に転
写させる方法である。
【００８４】
次に、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ基板を備えた液晶表示装置について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ基板を備えた液晶表示装置の概略断面図である。図２に示す液晶表示装置（４）は、ノート型パソコン用のＴＦＴ駆動型液晶表示装置の典型例であって、離間対向して配置された一対の透明基板（５）および（６）を備え、それらの間には、液晶（ＬＣ）が封入されている。本発明のカラーフィルタ基板は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）等の偏光板、位相差板を用いる液晶表示装置に適用可能である。
【００８５】
第１の透明基板（５）の内面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイ（７）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（８）が形成されている。透明電極層（８）の上には、配向層（９）が設けられている。また、透明基板（５）の外面には、偏光板（１０）が形成されている。
【００８６】
他方、第２の透明基板（６）の内面には、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ（１１）が形成されている。カラーフィルタ（１１）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（１１）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（１２）が形成され、透明電極層（１２）を覆って配向層（１３）が設けられている。また、透明基板（６）の外面には、偏光板（１４）が形成されている。なお、偏光板（１０）の下方には、三波長ランプ（１５）を備えたバックライトユニット（１６）が設けられている。
【００８７】
このような本発明に係るカラーフィルタ基板を備えた液晶表示装置によれば、カラーフィルタを構成する赤色、緑色、および青色の着色表示画素の厚み方向位相差に関する値をエリプソメータもしくは位相差測定装置を用いて測定することで、基板上に形成された着色表示画素の厚みが１〜３μmであっても、着色表示画素と空気層や基板との屈折率差による干渉の影響を位相差Δに含んだまま、厚み方向位相差に関する値を求めることにより、この値と液晶表示装置の斜め方向の視認性との相関から、カラーフィルタの評価を精度良く行うことができる。
【実施例】
【００８８】
以下、本発明の具体的な実施例をその一実施形態に基いて説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。また、本実施例で用いる材料は光に対して極めて敏感であるため、自然光などの不要な光による感光を防ぐ必要があり、全ての作業を黄色、または赤色灯下で行うことは言うまでもない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「質量部」を意味する。また、顔料の記号はカラーインデックスナンバーを示し、例えば、「ＰＲ１７７」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７」を、「ＰＹ１５０」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０」を表す。
【００８９】
［アクリル樹脂溶液の調製］
反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら１００℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。
・スチレン ６０．０部
・メタクリル酸 ６０．０部
・メタクリル酸メチル ６５．０部
・メタクリル酸ブチル ６５．０部
・アゾビスイソブチロニトリル １０．０部
滴下後さらに１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル２．０部をシクロヘキサノン５０部で溶解させたものを添加し、さらに１００℃で１時間反応を続けて、質量平均分子量が約４００００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％と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を調製した。
【００９０】
［顔料分散体の調整］
赤色顔料Ｒ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ＣＲＯＭＯＰＨＴＡＬ ＲＥＤ Ａ２Ｂ」）、赤色顔料Ｒ−２（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２、Ｃｌａｒｉａｎｔ社製「Ｓａｎｄｏｒｉｎ Ｓｃａｒｌｅｔ ４ＲＦ」）、赤色顔料Ｒ−３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ＩＲＧＡＰＨＯＲ ＲＥＤ Ｂ−ＣＦ」）、黄色顔料Ｙ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、ＢＡＹＥＲ社製「ＦＡＮＣＨＯＮ ＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ Ｙ−５６８８」）を用いて、表１に示す組成（質量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで２時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し顔料分散体ＲＰ−１〜ＲＰ−８を作製した。
【００９１】
同様にして、緑色顔料Ｇ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８、ＤＩＣ社製「ＦＡＳＴＯＧＥＮ ＧＲＥＥＮ Ａ１０」）、黄色顔料Ｙ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、ＢＡＹＥＲ社製「ＦＡＮＣＨＯＮ ＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ Ｙ−５６８８」）を用いて、表１に示す組成（質量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで２時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し顔料分散体ＧＰ−１を作製した。
【００９２】
また、青色顔料Ｂ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６、東洋インキ製造社製「ＬＩＯＮＯＬ ＢＬＵＥ ＥＳ」）、紫色顔料Ｖ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｖｉｏｌｅｔ ２３、東洋インキ製造社製「ＬＩＯＮＯＧＥＮ ＶＩＯＬＥＴ ＲＬ」）を用いて、表１に示す組成（質量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで２時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し顔料分散体ＢＰ−１を作製した。
【表１】
【００９３】
［着色組成物の調整］
次いで、表２に示す組成（質量比）の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赤色感光性着色組成物ＲＲ−１〜ＲＲ−９、緑色感光性着色組成物ＧＲ−１及び青色感光性着色組成物ＢＲ−１を得た。
表２において
・モノマー ：アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート
（日本化薬製「カヤラッドＤ−３１０」）
・光重合開始剤：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
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュア ９０７」）
・増感剤 ：４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン
（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）
・有機溶剤 ：シクロヘキサノン
【表２】
【００９４】
［カラーフィルタの作製］
表２に示した各色感光性着色組成物を組み合わせて、下記に示す方法により、カラーフィルタ基板を作製した。
【００９５】
＜実施例１＞
まず、赤色感光性着色組成物（ＲＲ−１）をスピンコート法により、予めブラックマトリックスが形成されてあるガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中で、７０℃で２０分間プリベークした。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を２３℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中で、２３０℃で３０分間ポストベークを行い、基板上にストライプ状の赤色画素を形成した。次に、緑色感光性着色組成物（ＧＲ−１）を使用し、同様に緑色画素を形成し、さらに、青色感光性着色組成物レ（ＢＲ−１）を使用し、青色画素を形成し、カラーフィルタ基板を得た。各色画素の形成膜厚はいずれも２．０μmであった。緑色画素に用いた緑色レジスト塗膜のコントラストは９０００であり、青色画素に用いた緑色レジスト塗膜のコントラストは８５００であった。
【００９６】
＜実施例２、実施例３＞
赤色感光性着色組成物を(ＲＲ−１）から、（ＲＲ−２）、（ＲＲ−３）に代えた以外は、実施例１と同様にして、カラーフィルタ基板を得た。
【００９７】
＜実施例４、実施例５＞
赤色感光性着色組成物を(ＲＲ−１）から、（ＲＲ−４）、（ＲＲ−５）に代えた以外は、実施例１と同様にして、カラーフィルタ基板を得た。
【００９８】
＜比較例１〜４＞
赤色感光性着色組成物を(ＲＲ−１）から、（ＲＲ−６）、（ＲＲ−７）、（ＲＲ−８）、（ＲＲ−９）に代えた以外は、実施例１と同様にして、カラーフィルタ基板を得た。
【００９９】
以下に、カラーフィルタ用感光性着色組成物の評価方法について説明する。
[色度、分光透過率]
ＸＹＺ表色系色度図における色度は、分光光度計（ＯＴＳＵＫＡ ＬＣＦ―１１００Ｍ）を用いて測定した。表２に示した各感光性着色組成物より作製された赤色塗膜の色度を表３に示す。
【０１００】
［コントラスト］
塗膜を形成した基板の両側に偏光板を重ね、偏光板が平行時の輝度（Ｌｐ）と直交時の輝度（Ｌｃ）との比、Ｌｐ／Ｌｃをコントラスト（Ｃ）として算出した。
そして、着色塗膜がない基板のみのコントラスト（ＣＳ）を測定し、Ｃ／ＣＳにより規格化を行った。なお、輝度は、色彩輝度計（トプコン社製「ＢＭ−５Ａ」）を用い、２°視野の条件で測定し、偏光板は、日東電工社製「ＮＰＦ−ＳＥＧ１２２４ＤＵ」を用いた。表２に示した各感光性着色組成物より作製された赤色塗膜のコントラストを表３に示す。
【０１０１】
[厚み方向位相差値Ｒｔｈ]
厚み方向位相差値は、透過型分光エリプソメータ（日本分光社製「Ｍ−２２０」）を用いて、塗膜を形成した基板の法線方向から４５°傾けた方位より、４００ｎｍから７００ｎｍの範囲で５ｎｍおきの波長で測定し、エリプソパラメータであるδを得た。△＝δ／３６０×λより位相差値△（λ）を算出し、この値を用いて、３次元屈折率を算出し、下記式（１）より厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）を算出した。但し、赤色着色画素では６２０ｎｍの波長で測定を行った。
Ｒｔｈ=｛(Ｎｘ＋Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ （式１）
式中、Ｎｘは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率であり、Ｎｙは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率であり、Ｎｚは着色画素層の厚み方向の屈折率であり、ＮｘをＮｘ≧Ｎｙとする遅相軸とする。ｄは着色画素層の厚み（ｎｍ）である。表２に示した各感光性着色組成物より作製された赤色塗膜の厚み方向位相差値Ｒｔｈを表３に示す。
【０１０２】
[液晶表示装置の作製]
それぞれ、実施例１〜５、比較例１〜４で得られたカラーフィルタ基板上に、透明ＩＴＯ電極層を形成し、その上にポリイミド配向層を形成した。このガラス基板の他方の表面に偏光板を形成した。他方、別の（第２の）ガラス基板の一方の表面にＴＦＴアレイおよび画素電極を形成し、他方の表面に偏光板を形成した。こうして準備された２つのガラス基板を電極層同士が対面するよう対向させ、スペーサビーズを用いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置合わせし、液晶組成物注入用開口部を残すように周囲を封止剤で封止した。開口部から液晶組成物を注入し、開口部を封止した。前記偏光板には広視野角表示が可能なように最適化された光学補償層を設けた。このようにして作製した液晶表示装置をバックライトユニットと組み合わせて液晶パネルを得た。
【０１０３】
[液晶表示装置の黒表示時の視認性評価]
作製した各液晶表示装置を黒表示させ、液晶パネルの法線方向（正面）および法線方向から４５°傾けた方位（斜め）より漏れてくる光（直交透過光；漏れ光）の量を目視観察した。光漏れなく黒く見えた場合を○、漏れ光による色づきが見られた場合を×を評価した。結果を表３に示す。
【０１０４】
［評価］
分光色度は、Ｒｘ＝０．６４０のときを基準として、Ｒｙ、Ｒ−Ｙを評価した。その際Ｒｙ＝０．３２０〜０．３５０の範囲となるような色相が赤色として好ましい。それよりＲｙが小さいと青味、Ｒｙが大きいと黄味に寄り、赤色としての色再現性は低くなる。明度に関しては、１９．０以上であることが好ましく、それより低いと明度の低いカラーフィルタとなってしまい好ましくない。コントラストは高いことが望ましく、赤色画素で８５００以上となることがより好ましい。これより低いと、パネル化の際に斜め視認での光漏れにより黒表示に着色が発生する。そこで、下記の基準でコントラスト比を評価した。
○：赤色画素で８５００以上
×：上記範囲に含まれない。
厚み方向位相差Ｒｔｈに関しては、黒表示時での斜めから見たときの液晶表示装置の色付きが最も少なくなるようにした場合、着色画素層の厚み方向位相差値Ｒｔｈは、それぞれ緑色画素で＋１．５ｎｍ、青色画素で＋２．２ｎｍであった。そこで、下記の基準で厚み方向位相差値を評価した。
○：赤色画素で０〜＋１０ｎｍ
×：上記範囲に含まれない。
上記評価結果を表３に示した。
【表３】
【０１０５】
＜評価、比較結果＞
表３に示すように、実施例１〜５の、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の混合比を２０：８０〜６５：３５の範囲で使用することで、色再現性の優れた、透過率、コントラストの高い赤色画素層を得ることができた。また、斜め方向の視認性が良好な液晶表示装置を得ることができた。
【０１０６】
それに対して、比較例１では、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４２量が少ないため、色相が青みに寄り、さらに目標透過率に未達となった。比較例２では、主顔料であるＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ １７７に、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ １５０を用いた結果、透過率は高いものの、大幅にコントラストが低下した。比較例３では、主顔料Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ １７７に、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０で調色した場合、透過率が低く、厚み方向の位相差値がマイナスとなり、斜め方向からの視認性が低下し、好ましくない。比較例４では、調色顔料であるＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４２の量が大きいため、色相が黄味に寄り、目的の色再現域からはずれた。また、赤色画素層の位相差値が１０以上となり、斜め方向からの視認性が低下した。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・ガラス基板 ２・・・ブラックマトリックス
３・・・着色画素（Ｒ、Ｇ。Ｂ） ４・・・液晶表示装置 ５、６・・・透明基板
７・・・ＴＦＴアレイ ８、１２・・・透明電極 ９、１３・・・配向層
１０、１４・・・偏光板 １１・・・カラーフィルタ １５・・・三波長ランプ
１６・・・バックライトユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ、及びこのカラーフィルタを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に、２種以上の異なる色相の微細な帯（ストライプ）を平行または交差して配置したもの、あるいは微細な画素を縦横一定の配列で配置したものからなっている。画素は、数ミクロンから数１００ミクロンと微細であり、しかも色毎に所定のピッチで配置されている。
【０００３】
カラーフィルタは、カラー液晶表示装置に用いられており、カラーフィルタの上には、一般に液晶を駆動させるための透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、さらにその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極および配向膜の性能を充分に得るには、その形成工程を一般に２００℃以上好ましくは２３０℃以上の高温で行う必要がある。
【０００４】
このため、現在、カラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れる顔料を着色剤とする顔料分散法と呼ばれる方法が主流となっており、主に下記の２通りの方法でカラーフィルタが製造されている。第１の方法では，感光性透明樹脂溶液中に顔料を分散したものをガラス等の透明基板に塗布し、乾燥により溶剤を除去した後、一つのフィルタ色のパターン露光を行い、次いで未露光部を現像工程で除去して１色目のパターンを形成し、必要により加熱等の処理を加えた後、同様の操作を全フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造することができる。
【０００５】
第２の方法では、透明樹脂溶液中に顔料を分散したものをガラス等の透明基板に塗布し、乾燥により溶剤を除去した後、その塗膜上にポジ型レジスト等のレジストを塗布し、一つのフィルタ色のパターン露光を行い、現像してレジストパターンを形成し、これをエッチングレジストとして、レジストパターンの付いていない顔料分散塗膜をエッチング液で除去し，レジスト塗膜を剥離して１色目のパターンを形成し、必要により加熱等の処理を加えた後、同様の操作を全フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造することができる。なお、ポジ型レジストの現像と顔料分散塗膜のエッチングを同時に行うこともできる。
【０００６】
近年、液晶表示装置においては、大型テレビやノートパソコン向けとして、省電力化、高輝度化が要求されており、カラーフィルタのさらなる高透過率化及び高コントラスト化が望まれている。特に、環境への配慮、省電力化の高まりとともに、高透過率化の流れが強まっている。
【０００７】
カラーフィルタの色特性はカラーフィルタ中に分散されている顔料の色特性に大きく依存しているが、１種類の顔料では望ましい色特性を実現することが難しく、主顔料に他の調色顔料を併用することが提案されてきた（例えば、特許文献１、２参照）。主顔料として、赤色顔料であるＣ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２が、また調色用として、黄色顔料であるＣ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３８やＣ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０が使用されることが多い（例えば、特許文献３，４，５参照）。
【０００８】
しかし、主顔料に、耐熱性、耐光性に優れたＣ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７を用いると、コントラストが高くなりやすいものの、透過率が低下する傾向にある。また、
Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４を用いると、透過率が高くなるものの、コントラストが高くなりづらい。また、耐熱性にも問題がある。調色用顔料としての黄色顔料の使用は、黄色顔料はバックライトの５８５ｎｍに対する透過率が高いが、同時に５４５ｎｍの輝線も透過させてしまうので、色調が黄色に偏るという問題があり、混合量にも限界があった。このように従来の赤色顔料では、要求される基準値を満足する赤色の色特性の実現は困難であった。
【０００９】
また、近時、高い表示品質を要求する液晶表示装置において、黒表示、特に斜め方向から観察した場合（以下、斜め視認と呼称する）の黒の着色を問題とするようになってきている（例えば、特許文献６参照）。この着色は、特に赤色画素の厚み方向位相差が大きい場合に位相差フィルムで光学補償ができず、斜め視認時に光漏れが発生するため、黒が赤みを帯びて観察されることに起因する。しかしながら、カラーフィルタのもつ厚み方向位相差値は、用いる顔料種や分散強度によって大きく異なるため、制御することが困難であった。
【００１０】
これに対して、重合液晶を用いた位相差制御層を利用して、透過光の波長に応じて位相差を制御し、位相差補償をより最適に行う試みがなされている（例えば、特許文献７参照）。しかしながら、着色画素部を形成した上に位相差制御層を形成するため、工程数が増してしまうという問題点があり、工程を増すことなく、着色画素の位相差を制御することが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−２７３８７号公報
【特許文献２】特許第３９４５２４２号公報
【特許文献３】特許第３９２４８７２号公報
【特許文献４】特開２０００−８９０２５号公報
【特許文献５】特開２００２−３７２６１８号公報
【特許文献６】特開２００８−１５２１４１号公報
【特許文献７】特開２００５−１４８１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
発明者等は、液晶表示装置全体として光学設計を行った結果、カラーフィルタの赤色着色層の厚み方向位相差値として、正でかつ小さい値を必要とすることを見いだした。可視域長波長領域において透過率を有する赤色画素層の、厚み方向位相差値を正でかつ小さな値に抑えることで、パネルの視認性を向上させることができる。
【００１３】
本発明は、良好な色特性を有し、高透過率かつ高コントラストを両立したカラーフィルタが得られるカラーフィルタ用赤色硬化性組成物を提供することを課題にしており、特に、色特性の偏りのない優れた赤色画素を、厚み方向位相差が正でかつ小さな値とする。また、本発明は、斜め視認性に優れた赤色画素を構成に含むカラーフィルタ、及びこれを用いた液晶表示装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７を主顔料とし、調色顔料として、従来の黄色顔料ではなく、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２を使用することで、高透過率かつ高コントラストを両立し、赤色として色特性のさらに優れるカラーフィルタ用赤色硬化性組成物を見出した。さらに、これによって得られる赤色画素層の発現する位相差が正の複屈折異方性を示し、パネル特性が良好となることを見出した。
【００１５】
本発明の請求項１に係る発明は、透明基板上に、有機顔料を透明樹脂に分散してなる、コントラストの値が８５００以上の複数色の着色画素を備えるカラーフィルタにおいて、赤色画素が、赤色顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の２種の有機顔料で着色され、かつ、下記式（１）で表される赤色画素の厚み方向位相差Ｒｔｈが０ｎｍから１０ｎｍの範囲にある赤色画素であることを特徴とするカラーフィルタ基板である。
Ｒｔｈ＝｛(Ｎｘ＋Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ ・・・ 式（１）
（式中、Ｎｘは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率を、Ｎｙは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率を、Ｎｚは着色画素層の厚み方向の屈折率を、ｄは着色画素層の厚みをそれぞれ表す。）
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記赤色画素を着色するＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の質量比での混合比率が２０：８０から６５：３５の範囲にあり、当該赤色画素の塗膜としてのＣＩＥ１９３１表色系におけるＣ光源で算出される色度（ｘ，ｙ）が、０．５７０＜ ｘ ＜０．６７０、０．３１８＜ ｙ ＜０．３５０の範囲にあり、x＝０．６４０のとき、明度Ｙが１９．０以上である赤色画素を有することを特徴とする請求項１に記載するカラーフィルタ基板である。
【００１７】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記赤色画素を構成する透明樹脂に、厚み方向位相差Ｒｔｈを減少せしめるリタデーション調整剤として、スチレン樹脂を含有させることを特徴とする請求項１に記載するカラーフィルタ基板である。
【００１８】
次に、本発明の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載するカラーフィルタ基板を具備したことを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、赤色画素を形成する着色組成物に含まれる顔料の種類と比率を適正に制御することで、色再現性に優れ、透過率、コントラストを損なうことなく、赤色画素層の厚み方向の位相差を調整可能とし、コントラスト値が８５００以上である高品質なカラーフィルタでありながら、波長ごとに最適な光学補償のなされたカラーフィルタを提供できる。
【００２０】
また、本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置においては、各着色画素の表示領域を通過する光の偏光状態のばらつきが低減され、斜め方向および正面の視認性が良くすることができ、パネル全体としての位相差補償を、簡易に、より最適に行うことができる。
【００２１】
更に、本発明に係る赤色組成物を使用することにより、透過率、コントラスト比がともに高く、色再現性に優れた赤色レジストが提供される。また、光照射及び／または熱硬化によって硬膜した後の塗膜が、０〜＋１０ｎｍの厚み方向位相差値Ｒｔｈを有する赤色画素層を得ることが出来き、その結果、斜め視認性に優れたカラーフィルタ及び液晶表示装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のカラーフィルタ基板の一実施形態を示す概略断面図。
【図２】本発明のカラーフィルタ基板を備えた液晶表示装置の一例を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のカラーフィルタ基板を、一実施形態に基いて以下に詳細に説明する。
【００２４】
本発明における各着色画素層の厚み方向位相差値は、少なくとも赤色（R）、緑色（G）および青色（B）の３色の着色画素を備えたカラーフィルタ基板に、可視域（おおむね光の波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの範囲）の透過光ピーク域の波長を含む連続した光を、正面および複数の傾斜した角度から照射し、分光エリプソメータなどの位相差測定装置を用いて３次元屈折率を測定することで得られる。
【００２５】
例えば、赤色着色画素では６２０ｎｍ、緑色着色画素では５５０ｎｍ、青色着色画素では４５０ｎｍの波長で、正面と入射角４５度の少なくとも２方向からの光で位相差測定を行い、Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚの３次元屈折率を得たのち、以下に示す式（１）より厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）を算出する。
Ｒｔｈ=｛(Ｎｘ+Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ ・・・（式１）
式中、Ｎｘは、着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率であり、Ｎｙは、着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率であり、Ｎｚは、着色画素層の厚み方向の屈折率であり、ＮｘをＮｘ≧Ｎｙとする遅相軸とする。ｄは、着色画素層の厚み（ｎｍ）である。
【００２６】
この際、測定する基板がカラーフィルタ基板である場合は、Ｒ・Ｇ・Ｂの単一着色画素層のみを透過するように加工されたマスクを介して測定することで単一着色画素層の位相差値を求めることができる。
【００２７】
また、例えば、６２０ｎｍの波長の光を入射光として使用した場合は、赤色着色画素のみに起因する位相差値、５５０ｎｍの場合は、緑色着色画素のみに起因する位相差値、４５０ｎｍの場合は、青色着色画素のみに起因する位相差値として、それぞれ単一着色画素層のおおよその値を見積もることができる。
【００２８】
なお、測定する基板がＲ、Ｇ、Ｂのうちいずれかの単一着色画素層（透明基板に単色のカラーフィルタ着色組成物の塗膜を形成した構成）である場合は、マスクを使用することなく位相差の測定が可能となる。
【００２９】
次に、本発明のカラーフィルタ基板について説明する。
【００３０】
本発明のカラーフィルタ基板は、図１に示すように、ガラス基板（１）上に遮光層であるブラックマトリクス（２）を具備し、少なくとも赤色（R）、緑色（G）および青色（B）の３色の着色画素（３）を備えている。なお、これら３色に限らず、さらに、補色の組み合わせでも良く、あるいは補色や他色を含んだ３色以上の多色のカラーフィルタ基板であっても良い。
【００３１】
以下に、本発明のカラーフィルタ基板を得るための方法を記述する。本発明のカラーフィルタ基板は、上記したように、少なくとも透明基板上に複数色の画素を備えている。複数色は赤、緑、青（ＲＧＢ）の組み合わせであるが、これに加えてイエロー、マゼンダ
、シアン（ＹＭＣ）を適宜組み合わせることも可能である。
【００３２】
本発明のカラーフィルタ基板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よく、ＰＥＴなどのプラスチック基板やガラスが挙げられるが、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。
【００３３】
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、フォトレジスト法、エッチング法など何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、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製膜して着色層を形成し、着色層をパターン露光、現像することで一色の画素を形成する工程を各色ごとに繰り返し行ってカラーフィルタを作製するフォトレジスト法が好ましい。
【００３４】
本発明のカラーフィルタ基板が備える画素を構成する着色層は、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架橋剤、光重合開始剤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。
【００３５】
本発明のカラーフィルタ基板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。
【００３６】
赤色画素を形成するための赤色着色組成物は、本発明においては、主顔料としてのＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７と、調色顔料であるＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４２の混合割合を、質量比で２０：８０〜６５：３５の範囲であり、好ましくは４０：６０〜６０：４０の範囲、特に好ましくは４５：５５〜５５：４５の範囲とする。
【００３７】
なお、本発明においては、上記主顔料、調色顔料のほかに本発明の効果を損なわない範囲で他の顔料も添加混合しうることは勿論である。他の顔料の添加量は、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７と２４２の総量１００質量部に対し、通常１０質量部以下である。
【００３８】
赤色画素を形成するためのＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７に対し、調色顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の混合比率が８０％を超えると、透過率、コントラストとも高くなるものの、色相が黄味に寄り、赤色としての色再現性としては不十分となる。一方、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ ２４２の混合比率が３５％未満だと、高コントラスト比となるものの、透過率が低くなり、高明度化が実現できない。さらに、Ｒｔｈ（Ｒ）＞＋１０となり、大きな正の位相差値を有し、斜め視認性が低下する。赤色画素部が、透過率、コントラストを損なうことなく、Ｒｔｈ＝０〜＋１０の範囲の位相差値を有するためには、請求項１記載の混合比が望ましい。
【００３９】
赤色画素を形成するための赤色着色組成物には、本発明で特徴的に用いるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、２４２以外に、たとえば、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、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。
【００４０】
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等を用いることができる。
【００４１】
緑色画素を形成するための緑色着色組成物には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ５８、３６、７、３７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。
【００４２】
青色画素を形成するための青色着色組成物には前述の通りＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：１、１５：２、１５：３、１５：４の青色顔料、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｖｉｏｌｅｔ ２３の紫色顔料を用いる。
【００４３】
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、耐液晶性を低下させない範囲内で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、耐液晶性、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。
【００４４】
本発明の顔料含有着色組成物は、顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散させた顔料分散体を用いることが好ましい。顔料分散体は、顔料、バインダー樹脂と、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、顔料誘導体等の分散助剤を用いて、作製したものである。
【００４５】
顔料は、着色組成物の全固形分量を基準（１００質量％）として５〜７０質量％の割合で含有されることが好ましい。より好ましくは、２０〜５０質量％の割合で含有され、その残部は、顔料担体により提供される分散助剤、バインダー樹脂から実質的になる。分散助剤は、着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．１〜４０質量部、好ましくは０．１〜３０質量部の量で用いることができる。
【００４６】
本発明のカラーフィルタ基板に係る赤色着色組成物は、少なくとも主顔料としてのＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７と、調色顔料であるＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４２を含む赤色顔料分散体を、好ましくは顔料誘導体および／または分散助剤と一緒に、バインダー樹脂および有機溶剤などの顔料担体中に、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、本発明に係る赤色着色組成物は、数種類の顔料分散体を別々に分散したものを混合して製造することもできる。
【００４７】
顔料を顔料担体中に分散する際には、適宜、樹脂型分散剤、界面活性剤、顔料誘導体等の分散助剤を用いることができる。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および有機溶剤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が得られる。分散助剤は、着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．１〜４０質量部、好ましくは０．１〜３０質量部の量で用いることができる。
【００４８】
樹脂型顔料分散剤としては、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。樹脂型顔料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用いられ、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。
【００４９】
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、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、ステアリン酸ナトリウム、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、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。
【００５０】
顔料誘導体としては、有機顔料、アントラキノン、アクリドンまたはトリアジンに、塩基性置換基、酸性置換基、または置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を導入した化合物があげられる。その構造は、下記一般式（２）で示される化合物である。
Ｐ−Ｌm ・・・ 一般式（２）
（ただし、
Ｐ：有機顔料残基
Ｌ：塩基性置換基、酸性置換基、置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を導入した化合物など
m：１〜４の整数である）
【００５１】
顔料誘導体は、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、又は特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独で又は２種類以上を混合して用いることができる。
【００５２】
顔料誘導体の配合量は、顔料１００質量部に対し好ましくは１〜５０質量部、更に好ま
しくは３〜３０質量部、最も好ましくは５〜２５質量部である。顔料１００質量部に対し顔料誘導体が１質量部未満であると分散性が悪くなる場合があり、５０質量部を超えると耐熱性、耐光性が悪くなる場合がある。
【００５３】
前記した、一般式（２）中、Ｐの有機顔料残基を構成する有機顔料としては、下記のようなものが挙げられる。例えば、ジケトピロロピロール系顔料、アゾ、ジスアゾ、及び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、及び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、及び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； 並びに、金属錯体系顔料等が挙げられる。
【００５４】
本発明に係る着色組成物は、バインダー樹脂を含むことができる。バインダー樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、酸性基含有エチレン性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂、及びエチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂が好ましく、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において分光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.
【００５５】
バインダー樹脂としての熱可塑性樹脂は、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、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、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（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ）、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。また、バインダー樹脂としての熱硬化性樹脂は、例えば、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、及びフェノール樹脂等が挙げられる。
【００５６】
本発明のカラーフィルタ基板用赤色着色組成物を、アルカリ現像型着色レジストの形態で用いる場合は、バインダー樹脂として（メタ）アクリル酸等の酸性基含有エチレン性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂を使用することが好ましい。
【００５７】
また、バインダー樹脂としては、エチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂を使用することもできる。該樹脂の製造法としては、樹脂の前駆体として、例えば、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を用意し、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を得る方法や、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する方法等がある。
【００５８】
バインダー樹脂は、顔料分散体の全質量を基準として、３０〜５００質量％の量で用いることができる。３０質量％未満では、成膜性及び諸耐性が不十分となり、５００質量％より多いと顔料濃度が低く、色特性を発現できない。
【００５９】
また、バインダー樹脂は、顔料分散性、現像性、及び耐熱性の観点から、顔料吸着基及び現像時のアルカリ可溶基として働くカルボキシル基、顔料担体及び溶剤に対する親和性基として働く脂肪族基及び芳香族基のバランスが、顔料分散性、現像性、さらには耐久性
にとって重要であるので、酸価が２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内が好ましい。酸価が、２０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満では、現像液に対する溶解性が悪く、微細パターン形成するのが困難である。３００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、微細パターンが残らなくなる。
【００６０】
光架橋剤としては重合性モノマーあるいはオリゴマーを用いる。 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、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、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。
【００６１】
光架橋剤の添加量は塗布性、現像適正を損なわない範囲で多い方が好ましく、着色組成物の全固形分量を基準として、１０質量％〜８０質量％程度、さらに好ましくは５０質量％〜７０質量％程度である。この範囲より添加量が少ないと架橋性が不足し耐液晶性が悪化する。この範囲より添加量が多いと着色組成物の塗布時にムラ、ピンホールが発生しやすくなり塗布性が著しく悪化する、あるいは現像液溶解性が著しく低下し現像適性が不良となってしまう。
【００６２】
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。
【００６３】
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質量％が好ましく、より好ましくは３〜３０質量％である。
【００６４】
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。
【００６５】
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質量％が好ましく、より好ましくは３〜４０質量％である。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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質量％が好ましく、より好ましくは１〜２０質量％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。
【００６９】
また必要に応じ、位相差調整剤として、平面構造基を有する樹脂を用いることもできる。リタデーションを増加、もしくは減少できる樹脂を添加することにより、さらなる位相差の制御が可能となる。（例えば、特開２００８−１８５９８４号公報参照）。位相差調
整剤としてたとえば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂等が挙げられる。
【００７０】
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、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。
【００７１】
エポキシ樹脂としては、例えば、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。
【００７２】
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。
【００７３】
溶剤は、着色組成物中の顔料１００質量部に対して、８００〜４０００質量部、好ましくは１０００〜２５００質量部の量で用いることができる。
【００７４】
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、テトラエチルホスフィン、テトラ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、着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．１〜１０質量部の量で含有させることができる。
【００７５】
また、着色組成物には、基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。シランカップリング剤としては、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の（メタ）アクリルシラン類、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。シランカップリング剤は、着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．０１〜１００質量部の量で含有させることができる。
【００７６】
着色組成物は、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、スクリーン印刷用インキ、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストの形態で調製することができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂と、モノマーと、光重合開始剤と、有機溶剤とを含有する組成物中に色素を分散させたものである。
【００７７】
本発明のカラーフィルタ基板中の赤色画素、緑色画素、および青色画素は、透明基板上に、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、上記の各色着色組成物を用いて形成される。
【００７８】
印刷法による各色画素の形成は、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。
【００７９】
インクジェット法は、微細な複数の吐出口（インクジェットヘッド）を色ごとに揃えたインクジェット装置にて、透明基板もしくはＴＦＴなどアクティブ素子を形成した基板に直接印刷形成する方法である。
【００８０】
フォトリソグラフィー法により各着色画素を形成する場合は、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０．２〜１０μｍとなるように塗布する。塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、ＩＲオーブン、ホットプレート等を使用してもよい。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て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を製造することができる。さらに、着色レジスト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が製造できる。
【００８１】
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。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル（液盛り）現像法等を適用することができる。
【００８２】
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、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。
【００８３】
発明のカラーフィルタ基板は、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、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望の透明基板に転
写させる方法である。
【００８４】
次に、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ基板を備えた液晶表示装置について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ基板を備えた液晶表示装置の概略断面図である。図２に示す液晶表示装置（４）は、ノート型パソコン用のＴＦＴ駆動型液晶表示装置の典型例であって、離間対向して配置された一対の透明基板（５）および（６）を備え、それらの間には、液晶（ＬＣ）が封入されている。本発明のカラーフィルタ基板は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）等の偏光板、位相差板を用いる液晶表示装置に適用可能である。
【００８５】
第１の透明基板（５）の内面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイ（７）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（８）が形成されている。透明電極層（８）の上には、配向層（９）が設けられている。また、透明基板（５）の外面には、偏光板（１０）が形成されている。
【００８６】
他方、第２の透明基板（６）の内面には、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ（１１）が形成されている。カラーフィルタ（１１）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（１１）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（１２）が形成され、透明電極層（１２）を覆って配向層（１３）が設けられている。また、透明基板（６）の外面には、偏光板（１４）が形成されている。なお、偏光板（１０）の下方には、三波長ランプ（１５）を備えたバックライトユニット（１６）が設けられている。
【００８７】
このような本発明に係るカラーフィルタ基板を備えた液晶表示装置によれば、カラーフィルタを構成する赤色、緑色、および青色の着色表示画素の厚み方向位相差に関する値をエリプソメータもしくは位相差測定装置を用いて測定することで、基板上に形成された着色表示画素の厚みが１〜３μmであっても、着色表示画素と空気層や基板との屈折率差による干渉の影響を位相差Δに含んだまま、厚み方向位相差に関する値を求めることにより、この値と液晶表示装置の斜め方向の視認性との相関から、カラーフィルタの評価を精度良く行うことができる。
【実施例】
【００８８】
以下、本発明の具体的な実施例をその一実施形態に基いて説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。また、本実施例で用いる材料は光に対して極めて敏感であるため、自然光などの不要な光による感光を防ぐ必要があり、全ての作業を黄色、または赤色灯下で行うことは言うまでもない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「質量部」を意味する。また、顔料の記号はカラーインデックスナンバーを示し、例えば、「ＰＲ１７７」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７」を、「ＰＹ１５０」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０」を表す。
【００８９】
［アクリル樹脂溶液の調製］
反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら１００℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。
・スチレン ６０．０部
・メタクリル酸 ６０．０部
・メタクリル酸メチル ６５．０部
・メタクリル酸ブチル ６５．０部
・アゾビスイソブチロニトリル １０．０部
滴下後さらに１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル２．０部をシクロヘキサノン５０部で溶解させたものを添加し、さらに１００℃で１時間反応を続けて、質量平均分子量が約４００００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％と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を調製した。
【００９０】
［顔料分散体の調整］
赤色顔料Ｒ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ＣＲＯＭＯＰＨＴＡＬ ＲＥＤ Ａ２Ｂ」）、赤色顔料Ｒ−２（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２、Ｃｌａｒｉａｎｔ社製「Ｓａｎｄｏｒｉｎ Ｓｃａｒｌｅｔ ４ＲＦ」）、赤色顔料Ｒ−３（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ＩＲＧＡＰＨＯＲ ＲＥＤ Ｂ−ＣＦ」）、黄色顔料Ｙ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、ＢＡＹＥＲ社製「ＦＡＮＣＨＯＮ ＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ Ｙ−５６８８」）を用いて、表１に示す組成（質量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで２時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し顔料分散体ＲＰ−１〜ＲＰ−８を作製した。
【００９１】
同様にして、緑色顔料Ｇ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８、ＤＩＣ社製「ＦＡＳＴＯＧＥＮ ＧＲＥＥＮ Ａ１０」）、黄色顔料Ｙ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、ＢＡＹＥＲ社製「ＦＡＮＣＨＯＮ ＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ Ｙ−５６８８」）を用いて、表１に示す組成（質量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで２時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し顔料分散体ＧＰ−１を作製した。
【００９２】
また、青色顔料Ｂ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６、東洋インキ製造社製「ＬＩＯＮＯＬ ＢＬＵＥ ＥＳ」）、紫色顔料Ｖ−１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｖｉｏｌｅｔ ２３、東洋インキ製造社製「ＬＩＯＮＯＧＥＮ ＶＩＯＬＥＴ ＲＬ」）を用いて、表１に示す組成（質量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで２時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し顔料分散体ＢＰ−１を作製した。
【表１】
【００９３】
［着色組成物の調整］
次いで、表２に示す組成（質量比）の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赤色感光性着色組成物ＲＲ−１〜ＲＲ−９、緑色感光性着色組成物ＧＲ−１及び青色感光性着色組成物ＢＲ−１を得た。
表２において
・モノマー ：アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート
（日本化薬製「カヤラッドＤ−３１０」）
・光重合開始剤：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
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュア ９０７」）
・増感剤 ：４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン
（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）
・有機溶剤 ：シクロヘキサノン
【表２】
【００９４】
［カラーフィルタの作製］
表２に示した各色感光性着色組成物を組み合わせて、下記に示す方法により、カラーフィルタ基板を作製した。
【００９５】
＜実施例１＞
まず、赤色感光性着色組成物（ＲＲ−１）をスピンコート法により、予めブラックマトリックスが形成されてあるガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中で、７０℃で２０分間プリベークした。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を２３℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中で、２３０℃で３０分間ポストベークを行い、基板上にストライプ状の赤色画素を形成した。次に、緑色感光性着色組成物（ＧＲ−１）を使用し、同様に緑色画素を形成し、さらに、青色感光性着色組成物レ（ＢＲ−１）を使用し、青色画素を形成し、カラーフィルタ基板を得た。各色画素の形成膜厚はいずれも２．０μmであった。緑色画素に用いた緑色レジスト塗膜のコントラストは９０００であり、青色画素に用いた緑色レジスト塗膜のコントラストは８５００であった。
【００９６】
＜実施例２、実施例３＞
赤色感光性着色組成物を(ＲＲ−１）から、（ＲＲ−２）、（ＲＲ−３）に代えた以外は、実施例１と同様にして、カラーフィルタ基板を得た。
【００９７】
＜実施例４、実施例５＞
赤色感光性着色組成物を(ＲＲ−１）から、（ＲＲ−４）、（ＲＲ−５）に代えた以外は、実施例１と同様にして、カラーフィルタ基板を得た。
【００９８】
＜比較例１〜４＞
赤色感光性着色組成物を(ＲＲ−１）から、（ＲＲ−６）、（ＲＲ−７）、（ＲＲ−８）、（ＲＲ−９）に代えた以外は、実施例１と同様にして、カラーフィルタ基板を得た。
【００９９】
以下に、カラーフィルタ用感光性着色組成物の評価方法について説明する。
[色度、分光透過率]
ＸＹＺ表色系色度図における色度は、分光光度計（ＯＴＳＵＫＡ ＬＣＦ―１１００Ｍ）を用いて測定した。表２に示した各感光性着色組成物より作製された赤色塗膜の色度を表３に示す。
【０１００】
［コントラスト］
塗膜を形成した基板の両側に偏光板を重ね、偏光板が平行時の輝度（Ｌｐ）と直交時の輝度（Ｌｃ）との比、Ｌｐ／Ｌｃをコントラスト（Ｃ）として算出した。
そして、着色塗膜がない基板のみのコントラスト（ＣＳ）を測定し、Ｃ／ＣＳにより規格化を行った。なお、輝度は、色彩輝度計（トプコン社製「ＢＭ−５Ａ」）を用い、２°視野の条件で測定し、偏光板は、日東電工社製「ＮＰＦ−ＳＥＧ１２２４ＤＵ」を用いた。表２に示した各感光性着色組成物より作製された赤色塗膜のコントラストを表３に示す。
【０１０１】
[厚み方向位相差値Ｒｔｈ]
厚み方向位相差値は、透過型分光エリプソメータ（日本分光社製「Ｍ−２２０」）を用いて、塗膜を形成した基板の法線方向から４５°傾けた方位より、４００ｎｍから７００ｎｍの範囲で５ｎｍおきの波長で測定し、エリプソパラメータであるδを得た。△＝δ／３６０×λより位相差値△（λ）を算出し、この値を用いて、３次元屈折率を算出し、下記式（１）より厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）を算出した。但し、赤色着色画素では６２０ｎｍの波長で測定を行った。
Ｒｔｈ=｛(Ｎｘ＋Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ （式１）
式中、Ｎｘは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率であり、Ｎｙは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率であり、Ｎｚは着色画素層の厚み方向の屈折率であり、ＮｘをＮｘ≧Ｎｙとする遅相軸とする。ｄは着色画素層の厚み（ｎｍ）である。表２に示した各感光性着色組成物より作製された赤色塗膜の厚み方向位相差値Ｒｔｈを表３に示す。
【０１０２】
[液晶表示装置の作製]
それぞれ、実施例１〜５、比較例１〜４で得られたカラーフィルタ基板上に、透明ＩＴＯ電極層を形成し、その上にポリイミド配向層を形成した。このガラス基板の他方の表面に偏光板を形成した。他方、別の（第２の）ガラス基板の一方の表面にＴＦＴアレイおよび画素電極を形成し、他方の表面に偏光板を形成した。こうして準備された２つのガラス基板を電極層同士が対面するよう対向させ、スペーサビーズを用いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置合わせし、液晶組成物注入用開口部を残すように周囲を封止剤で封止した。開口部から液晶組成物を注入し、開口部を封止した。前記偏光板には広視野角表示が可能なように最適化された光学補償層を設けた。このようにして作製した液晶表示装置をバックライトユニットと組み合わせて液晶パネルを得た。
【０１０３】
[液晶表示装置の黒表示時の視認性評価]
作製した各液晶表示装置を黒表示させ、液晶パネルの法線方向（正面）および法線方向から４５°傾けた方位（斜め）より漏れてくる光（直交透過光；漏れ光）の量を目視観察した。光漏れなく黒く見えた場合を○、漏れ光による色づきが見られた場合を×を評価した。結果を表３に示す。
【０１０４】
［評価］
分光色度は、Ｒｘ＝０．６４０のときを基準として、Ｒｙ、Ｒ−Ｙを評価した。その際Ｒｙ＝０．３２０〜０．３５０の範囲となるような色相が赤色として好ましい。それよりＲｙが小さいと青味、Ｒｙが大きいと黄味に寄り、赤色としての色再現性は低くなる。明度に関しては、１９．０以上であることが好ましく、それより低いと明度の低いカラーフィルタとなってしまい好ましくない。コントラストは高いことが望ましく、赤色画素で８５００以上となることがより好ましい。これより低いと、パネル化の際に斜め視認での光漏れにより黒表示に着色が発生する。そこで、下記の基準でコントラスト比を評価した。
○：赤色画素で８５００以上
×：上記範囲に含まれない。
厚み方向位相差Ｒｔｈに関しては、黒表示時での斜めから見たときの液晶表示装置の色付きが最も少なくなるようにした場合、着色画素層の厚み方向位相差値Ｒｔｈは、それぞれ緑色画素で＋１．５ｎｍ、青色画素で＋２．２ｎｍであった。そこで、下記の基準で厚み方向位相差値を評価した。
○：赤色画素で０〜＋１０ｎｍ
×：上記範囲に含まれない。
上記評価結果を表３に示した。
【表３】
【０１０５】
＜評価、比較結果＞
表３に示すように、実施例１〜５の、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の混合比を２０：８０〜６５：３５の範囲で使用することで、色再現性の優れた、透過率、コントラストの高い赤色画素層を得ることができた。また、斜め方向の視認性が良好な液晶表示装置を得ることができた。
【０１０６】
それに対して、比較例１では、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４２量が少ないため、色相が青みに寄り、さらに目標透過率に未達となった。比較例２では、主顔料であるＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ １７７に、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ １５０を用いた結果、透過率は高いものの、大幅にコントラストが低下した。比較例３では、主顔料Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ １７７に、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０で調色した場合、透過率が低く、厚み方向の位相差値がマイナスとなり、斜め方向からの視認性が低下し、好ましくない。比較例４では、調色顔料であるＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２４２の量が大きいため、色相が黄味に寄り、目的の色再現域からはずれた。また、赤色画素層の位相差値が１０以上となり、斜め方向からの視認性が低下した。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・ガラス基板 ２・・・ブラックマトリックス
３・・・着色画素（Ｒ、Ｇ。Ｂ） ４・・・液晶表示装置 ５、６・・・透明基板
７・・・ＴＦＴアレイ ８、１２・・・透明電極 ９、１３・・・配向層
１０、１４・・・偏光板 １１・・・カラーフィルタ １５・・・三波長ランプ
１６・・・バックライトユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、有機顔料を透明樹脂に分散してなる、コントラストの値が８５００以上の複数色の着色画素を備えるカラーフィルタにおいて、赤色画素が、赤色顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の２種の有機顔料で着色され、かつ、下記式（１）で表される赤色画素の厚み方向位相差Ｒｔｈが０ｎｍから１０ｎｍの範囲にある赤色画素であることを特徴とするカラーフィルタ基板。
Ｒｔｈ＝｛(Ｎｘ＋Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ ・・・ 式（１）
（式中、Ｎｘは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率を、Ｎｙは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率を、Ｎｚは着色画素層の厚み方向の屈折率を、ｄは着色画素層の厚みをそれぞれ表す。）
【請求項２】
前記赤色画素を着色するＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の質量比での混合比率が２０：８０から６５：３５の範囲にあり、当該赤色画素の塗膜としてのＣＩＥ１９３１表色系におけるＣ光源で算出される色度（ｘ，ｙ）が、０．５７０＜ ｘ ＜０．６７０、０．３１８＜ ｙ ＜０．３５０の範囲にあり、x＝０．６４０のとき、明度Ｙが１９．０以上である赤色画素を有することを特徴とする請求項１に記載するカラーフィルタ基板。
【請求項３】
前記赤色画素を構成する透明樹脂に、厚み方向位相差Ｒｔｈを減少せしめるリタデーション調整剤として、スチレン樹脂を含有させることを特徴とする請求項１に記載するカラーフィルタ基板。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載するカラーフィルタ基板を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
透明基板上に、有機顔料を透明樹脂に分散してなる、コントラストの値が８５００以上の複数色の着色画素を備えるカラーフィルタにおいて、赤色画素が、赤色顔料であるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の２種の有機顔料で着色され、かつ、下記式（１）で表される赤色画素の厚み方向位相差Ｒｔｈが０ｎｍから１０ｎｍの範囲にある赤色画素であることを特徴とするカラーフィルタ基板。
Ｒｔｈ＝｛(Ｎｘ＋Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ ・・・ 式（１）
（式中、Ｎｘは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率を、Ｎｙは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率を、Ｎｚは着色画素層の厚み方向の屈折率を、ｄは着色画素層の厚みをそれぞれ表す。）
【請求項２】
前記赤色画素を着色するＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２４２の質量比での混合比率が２０：８０から６５：３５の範囲にあり、当該赤色画素の塗膜としてのＣＩＥ１９３１表色系におけるＣ光源で算出される色度（ｘ，ｙ）が、０．５７０＜ ｘ ＜０．６７０、０．３１８＜ ｙ ＜０．３５０の範囲にあり、x＝０．６４０のとき、明度Ｙが１９．０以上である赤色画素を有することを特徴とする請求項１に記載するカラーフィルタ基板。
【請求項３】
前記赤色画素を構成する透明樹脂に、厚み方向位相差Ｒｔｈを減少せしめるリタデーション調整剤として、スチレン樹脂を含有させることを特徴とする請求項１に記載するカラーフィルタ基板。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載するカラーフィルタ基板を具備した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２０１１−１１２６９３（Ｐ２０１１−１１２６９３Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６６２５１（Ｐ２００９−２６６２５１）
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【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２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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