液晶表示装置およびそれに用いるカラーフィルタ
【課題】バックライトに白色ＬＥＤを採用しながらも明るく深みのある赤色色度を得ることを可能とする液晶表示装置、及び上記バックライトにマッチングする赤色再現性を有する、パターン形状の良好な赤色画素を備えるカラーフィルタを提供する。
【解決手段】青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ装置を備えるバックライト、および透明基板上に赤色画素を含む複数色の着色画素の備えるカラーフィルタを具備する液晶表示装置であって、前記白色ＬＥＤ装置の発光スペクトルが第１のピーク波長、第２のピーク波長、第３ピーク波長を有し、前記赤色画素が、赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％以上２０重量％以下の多官能チオールを含む赤色感光性着色組成物の硬化物により形成され、前記液晶表示装置の赤色色度が、ｘｙ色度座標系で４点を結ぶ色度範囲内である。
【解決手段】青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ装置を備えるバックライト、および透明基板上に赤色画素を含む複数色の着色画素の備えるカラーフィルタを具備する液晶表示装置であって、前記白色ＬＥＤ装置の発光スペクトルが第１のピーク波長、第２のピーク波長、第３ピーク波長を有し、前記赤色画素が、赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％以上２０重量％以下の多官能チオールを含む赤色感光性着色組成物の硬化物により形成され、前記液晶表示装置の赤色色度が、ｘｙ色度座標系で４点を結ぶ色度範囲内である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関するものであり、特に青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体・緑色発光蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤをバックライトに用い、このバックライトにマッチングした赤色再現性に優れる色材を用いた赤色着色層を備えるカラーフィルタを用いた赤色再現性に優れる液晶表示装置、およびそれに用いるカラーフィルタを提供するものである。本発明は特に車載用液晶表示装置に対し好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
現在、車載用液晶表示装置はカーナビゲーション装置、リアシートモニタを中心に急速に普及してきている。これに加え近年では、インスツルメントパネルへも液晶表示装置を搭載する動きもでてきており、液晶化されることで従来のアナログメータと異なる付加価値の提供が可能である。
【０００３】
従来の車載用液晶表示装置は、カーナビゲーション装置・リアシートモニタともに、従来液晶装置に用いられているような冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）がバックライトとして用いられていた。しかしながら、冷陰極蛍光管は、応答性が悪い、振動や衝撃に弱い、水銀を含むため対環境性が悪いなどの問題を有していた。
【０００４】
また、自動車用部材に対し、欧州連合（EU）で2000年10月にELV規制（End of Life vehicles directive）が施行され、この規制によりEU市場で登録される乗用車やバス，トラックなどについて2003年7月1日以降，PbとHg，
Cr6＋の使用量を1000ppm以下に，Cdの使用量を100ppm以下に削減することが制定された。これにより廃自動車の廃棄物の利用やリサイクル，再生が促進されることを狙いとしている。
【０００５】
車載用ディスプレイにおいてもこの規制対象であり、バックライトは水銀を含む従来の冷陰極蛍光管ではなく、水銀フリーであるＬＥＤ（発光ダイオード）への代替が進んでいる。
【０００６】
ＬＥＤバックライトユニットとしては、赤、緑、青の 3色ＬＥＤ光源を用いた3波長の白色ＬＥＤや、青系のＬＥＤから発する光をＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）などの蛍光体に通して混色させた白色ＬＥＤなどがあり、中でも白色ＬＥＤは、近年、モバイル関連の小型液晶表示装置に広く用いられている。
【０００７】
現在、バックライト用のＬＥＤはその個体差や価格面から、3色ＬＥＤではコストメリットが小さいため、擬似白色ＬＥＤが主流であり、車載用途への冷陰極蛍光管代替品も白色ＬＥＤ化することが予測される。
【０００８】
しかしながら、白色ＬＥＤをバックライトに用いた場合、白色ＬＥＤでは長波長領域に発光ピークを持たないことから液晶表示装置の赤色表示の色再現性が著しく悪化する問題があった。換言すれば、赤色の明るさが不足する、あるいは、警告色として不向きな暗いオレンジ色の表示となる問題があった。これに反し、車載用途ディスプレイには警告表示等で赤色の再現性が非常に重要視される。環境に優しい水銀フリーのバックライトであり、同時にコストメリットのあるＬＥＤ光源をバックライトに用いる車載用液晶表示装置において、特に深い赤色再現性への強い要求があった。
【特許文献１】特開２００７−４７７１８１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するものであり、バックライトに白色ＬＥＤを採用しながらも明るく深みのある赤色色度を得ることを可能とする液晶表示装置、及び上記バックライトにマッチングする赤色再現性を有する、パターン形状の良好な赤色画素を備えるカラーフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ装置を備えるバックライト、および透明基板上に赤色画素を含む複数色の着色画素の備えるカラーフィルタを具備する液晶表示装置であって、前記白色ＬＥＤ装置の発光スペクトルが、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下に第１のピーク波長、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下に第２のピーク波長、６３０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下に第３ピーク波長を有し、前記赤色画素が、赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％以上２０重量％以下の多官能チオールを含む赤色感光性着色組成物の硬化物により形成され、前記液晶表示装置の赤色色度が、ｘｙ色度座標系で以下の４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲内であることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１１】
前記カラーフィルタの赤色画素は、固形分の全有機顔料の８０％以上の有機顔料ＣＩ．ピグメントナンバーＰＲ１７７を含む赤色感光性着色組成物の硬化物により形成することが出来る。
【００１２】
本発明の液晶表示装置に係わる白色ＬＥＤ装置に用いる蛍光体は、以下のものを用いることができる。
【００１３】
赤色発光蛍光体としては、Ｅｕにより賦活され、第ＩＩ族元素Ｍと、Ｓｉと、Ａｌと、Ｂと、Ｎとを含む窒化物蛍光体で、紫外線乃至青色光を吸収して赤色に発光し、下記一般式（Ｉ）で示される赤色発光蛍光体。
【００１４】
Ｍ１ｗＡｌｘＳｉｙＢｚＮ（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ＋ｚ）：Ｅｕ２＋ （Ｉ）
（式中、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、ｗ、ｘ、ｙ、ｚは、０．０５６≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８、０≦ｚ≦０．５である。）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（II）で示される蛍光体。
【００１５】
Ｂａ５−ｘ−ｙＥｕｘＭ２ｙＳｉｍＯ５＋２ｍ （II）
（式中、Ｍ２はＣａ及びＳｒの少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、ｍは、０．０００１≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．８、２．５＜ｍ＜３．５である。）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（III）で示される蛍光体。
【００１６】
（Ｍ３１−ｙＲｙ）ａＭｇＭ４ｂＭ５ｃＯａ＋２ｂ＋（３／２）ｃＸ２ （III）
（式中、Ｍ３はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、及びＭｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、及びＳｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ５はＢ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｒは希土類元素から選択されるＥｕを必須とする少なくとも１種であり、ｙ、ａ、ｂ及びｃは、０．０００１≦ｙ≦０．３、７．０≦ａ＜１０．０、３．０≦ｂ＜５．０、０≦ｃ＜１．０である。）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（IV）又は(V)で示される蛍光体。
【００１７】
ＬＸＭ６ＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （IV）
又は
ＬＸＭ６ＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （V）
（式中、Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれる第II族元素の少なくとも１種であり、Ｍ６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆからなる群から選ばれる第IV族元素の少なくとも１種であり、Rは、希土類元素であり、Ｘ、Ｙ、Ｔ、Ｚは、０．５＜X＜１．５、１．５＜Y＜２．５、０＜T＜０．５、１．５＜Z＜２．５である。）
また、前記緑発光蛍光体として、下記一般式（V）で表されるものを用いることができる。
【００１８】
（Ｍ7１−ＸＥｕＸ）２ＳｉＹＯ２Ｙ＋２ （V）
（式中、Ｍ7はBe、Mg、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる第II族元素の少なくとも１種であり、Ｘ及びＹは、０．００１≦Ｘ≦０．２、０．９≦Ｙ≦１．１である。）
本発明の第２の態様は、透明基板上に赤色画素を含む複数色の着色画素を備え、以上の液晶表示装置に用いることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、バックライトとして青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤを備え、このバックライトにマッチングした赤色再現性を有するカラーフィルタを用いることで、警告色表示に好適な液晶表示装置を得ることができる。また、深みのある赤色再現性に優れたカラーフィルタを用いた液晶表示装置を得ることができる。更に、上記バックライトは水銀フリーで対環境性に優れた青色ＬＥＤと蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤであるため、液晶表示装置の廃棄物利用やリサイクル、再生を促進させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置は、バックライトとして、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤ装置を用いるとともに、赤色画素に用いる赤色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料の８０％以上がＰＲ１７７であるものである。このような液晶表示装置の赤色色度は、第１のピーク波長が４４０ｎｍ以上４７０以下、第２のピーク波長が５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下、第３のピーク波長が６３０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下である。
【００２２】
本実施形態に用いる白色ＬＥＤ装置は、図１に示すような発光スペクトル特性を有しており、この発光スペクトル特性は、図２に示す従来の液晶表示装置に用いられていた冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）や、図３に示す青系のＬＥＤから発する光をＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）などの蛍光体に通して混色させた白色ＬＥＤの発光スペクトル特性とは明確に異なる。
【００２３】
環境への対応としてＣＣＦＬの代替が進んでいる図３に示すような発光特性を有する青色ＬＥＤとＹＡＧなどの黄色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤは、ＣＣＦＬと異なり長波長域にピークを持たないため、２波長の光源であり、カラーフィルタを従来のＣＣＦＬに使用していたものと同一のものとした場合に、特に赤色再現性が著しく低下し、本来の赤色表示がオレンジ色に知覚されるという問題があった。
【００２４】
これに対し、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた、図１に示すような発光特性を有する白色ＬＥＤは、発光ピークが３波長となり、青色ＬＥＤとＹＡＧなどの黄色発光蛍光体とを混色させた白色ＬＥＤに比較し、赤色再現性が大きく向上し、赤色再現性に優れた赤色着色層を含む複数色を備えるカラーフィルタ基板を用いることで、ＣＣＦＬよりも更に深紅な赤色表示を得ることができる。
【００２５】
前述したように、特に車載用途の液晶表示装置は、危険色表示として赤色の再現性が重要であるため、赤色とオレンジ色を区別できることが強く望まれている。
【００２６】
そこで、本実施形態に係る液晶表示装置においては、バックライトに青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤを用いるとともに、赤色再現性に優れる色材を用いた赤色着色層を備えるカラーフィルタを用いることで、赤色表示としてｘｙ色度座標系で以下４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲内の深紅な色度を実現することができ、上記問題を解決した。
【００２７】
上記赤色色度範囲は、赤色着色層を形成する赤色着色材料の顔料種や組成を変化させ評価した結果、色再現域がＮＴＳＣ５０％〜９５％の場合、赤色と知覚されるためには、上記色度範囲が必要であるとの知見に基づいている。
【００２８】
ｙ値がこの範囲より大きい場合、朱色〜オレンジ色に知覚され、ｙ値がこの範囲より小さい場合、赤紫色に知覚されてしまう。
【００２９】
また、本実施形態に係る液晶表示装置に用いるカラーフィルタ基板は、少なくとも透明基板上に赤色を含む複数色の画素を備えるもので、これらの複数色の画素は、有機顔料と透明樹脂を主成分として構成され、複数色には赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の組み合わせや、イエロー、マゼンタ、シアン（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の組み合わせ、あるいはこれにオレンジを加えた組み合わせが挙げられる。
【００３０】
本実施形態に用いるカラーフィルタ基板は、赤色画素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Ｒ、Ｇ、Ｂに加え、Ｙ、Ｍ、Ｃを同一基板に配列するカラーフィルタなどについても適用可能である。
【００３１】
また、本実施形態に用いるカラーフィルタ基板は、白色ＬＥＤと組み合わせた場合に、ｘｙ色度座標系で以下の４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ範囲内にある深紅な色度を実現する。そのために必要な、赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物中の顔料特徴は、赤色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料のであるものである。
【００３２】
ＰＲ１７７の顔料比率が８０％以上であることにより、バックライトとして白色ＬＥＤを用いた液晶表示装置において、明るく深い赤色を再現することが出来る。但し、カラーフィルタ基板の赤色着色層の形成に用いられる赤色感光性着色組成物中のＰＲ１７７の含有比率が高いほど、硬化系成分（開始剤）の吸収波長域が阻害され、カラーフィルタの製造工程で困難な問題が発生する場合がある。
【００３３】
ＰＲ１７７の顔料比率が８０％以上になると、赤色画素の剥がれの傾向が強くなる。
【００３４】
即ち、フォトリソグラフィーの主要工程である露光工程後の現像工程で赤色画素断面のテーパ形状が維持できないという問題が生じる。透明基板上に形成する赤色画素の基板面側寸法が小さく（逆テーパ）なり、現像工程で赤色画素が剥がれやすくなるという問題が生じる場合がある。
【００３５】
このように新たに生じる課題を解決するために、本実施形態に係るカラーフィルタは、多官能チオールを赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％以上２０重量％以下含むことが望ましい。多官能チオール含有量が０．１重量％未満である場合、添加効果が不十分であり、着色層形成時の断面形状が逆デーパーとなる。また、２０重量％を超えて添加すると、効果が過度となり、感度が高くなって解像度が低下してしまう。
【００３６】
本実施形態に使用可能な多官能チオールは、チオール基を2個以上含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。このような多官能チオールは、１種を単独で、又は２種以上混合して用いることができる。
【００３７】
また、本実施形態に用いるカラーフィルタは、赤色表示においてｘｙ色度座標系で以下の４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ範囲内の色度を実現できる範囲においては、赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物に、ＰＲ２５４などの赤色顔料やＣ．Ｌ．ピグメントナンバーＰＹ１５０、ＰＹ１３９、ＰＹ１３８、ＰＹ１８５、ＰＹ１３などのイエロー顔料を含んでもよい。
【００３８】
以下に、本実施形態に係る液晶表示装置に用いるカラーフィルタについて、更に詳述する。
【００３９】
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がよい。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形成したものを用いればよい。
【００４０】
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ると、フォトレジスト法が好ましい。フォトレジスト法は、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、この着色層をパターン露光し、現像することで、一色の画素を形成し、これら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方法である。
【００４１】
カラーフィルタの画素を構成する着色層をフォトリソ法により形成する場合、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分散させた後、光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤と混合させる。着色剤となる顔料と透明樹脂を分散させる方法としてはミルベース、３本ロール、ジェットミル等様々な方法があるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００４２】
カラーフィルタの画素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、以下にカラーインデックス番号で示す。 赤色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、ＰＲ１７７以外に、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、２５５、２６４、２７２、２７９等が挙げられる。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
緑色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等が挙げられる。
【００４６】
青色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８０等が挙げられる。
【００４７】
紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等があげられる。
【００４８】
上記の顔料は、画素によって単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４９】
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。
【００５０】
着色組成物に用いる透明樹脂は、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％以上の樹脂であるのがよい。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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
光架橋剤として用いることのできる重合性モノマーとしては、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなど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などが代表例に挙げられる。
【００５４】
これらは単独または２種以上を混合して用いることができ、さらに光硬化性を適正に保つ目的で、必要に応じ、他の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出来る。
【００５５】
その他の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。
【００５６】
これらについても、単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【００５７】
着色組成物を紫外線照射により硬化する場合には、着色組成物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。
【００５８】
これらの光重合開始剤は１種または２種以上を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質量％が好ましく、より好ましくは３〜３０質量％である。
【００５９】
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。
【００６０】
これらの増感剤は、１種または２種以上を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質量％が好ましく、より好ましくは３〜４０質量％である。
【００６１】
また必要に応じて、熱架橋剤としては、例えば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。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。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。
【００６２】
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。
【００６３】
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ことができる。
【００６４】
本実施形態に係る液晶表示装置に用いるカラーフィルタ基板の製造に際しては、まず、透明基板上に、上述の各成分を含む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、４０〜６０ｃｍ四方程度の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℃で１０〜２０分ほど行うことが好ましい。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。
【００６５】
このように感光性着色組成物を塗布し、着色層を形成した基板に対し、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。
【００６６】
続いて、露光された着色層に対し、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。
【００６７】
現像した後、水洗し、乾燥して、任意の一色の画素が得られる。
【００６８】
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、必要な色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るカラーフィルタを得ることができる。
【００６９】
以上のような優れた特性を示すカラーフィルタ基板と組み合わせて液晶表示装置を構成するバックライトとしての白色ＬＥＤ装置作製のために用いられる赤色発光蛍光体および緑色発光蛍光体について、以下に詳述する。
【００７０】
（赤色発光蛍光体）
赤色発光蛍光体としては、Ｅｕにより賦活され、第II族元素Ｍ１、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、及びＮを含む、下記一般式（Ｉ）で示される窒化物蛍光体であって、紫外線ないし青色光を吸収して赤色に発光するものを好ましく用いることができる。
【００７１】
Ｍ１ｗＡｌｘＳｉｙＢｚＮ（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ＋ｚ）：Ｅｕ２＋ （Ｉ）
上記式（Ｉ）において、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、ｗ、ｘ、ｙ、ｚは、好ましくは０．０５６≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８、０．０００５≦ｚ≦０．５であり、より好ましくは０．０４≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１４３≦ｙ≦８．７、０≦ｚ≦０．５であり、最も好ましくは０．０５≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１６７≦ｙ≦８．７、０．０００５≦ｚ≦０．５である。
【００７２】
また、ｚは、好ましくは０．５以下、より好ましくは０．３以下であり、０．０００５以上であることが望ましい。さらに好ましくは、ホウ素のモル濃度は、０．００１以上であって、０．２以下に設定される。
【００７３】
このような窒化物蛍光体は、Ｅｕにより賦活されるが、Ｅｕの一部を、Ｓｃ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも一種以上の希土類元素により置換することも可能である。
【００７４】
好ましい窒化物蛍光体として、一般式Ｍ１１−ｚＡｌＳｉＢｚＮ（（２／３）（１−ｚ）＋（７／３）＋ｚ）：Ｅｕ２＋により表されるものがある。式中、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、ｘの範囲は、０．００１≦ｘ≦０．３、ｚの範囲は、０≦ｚ≦０．５である。
【００７５】
また、他の好ましい窒化物蛍光体として、一般式Ｍ１wＡｌＳｉＢzＮ（（２／３）ｗ＋（７／３）＋ｚ）：Ｅｕ2+により表されるものがある。式中、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、ｗ及びｚの範囲は、０．０４≦ｗ≦３、０≦ｚ≦０．５である。
【００７６】
Ｍ１としてＣａを用いる場合、Ｃａは好ましくは単独で使用する。ただし、Ｃａの一部を、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｂａ、ＳｒとＢａなどにより置換することもできる。Ｃａの一部をＳｒで置換して、窒化物蛍光体の発光波長のピークを調整することができる。
【００７７】
Ｓｉも好ましくは単独で使用されるが、その一部を第ＩＶ族元素であるＣやＧｅで置換することもできる。Ｓｉのみを使用した場合には、安価で結晶性の良好な窒化物蛍光体を得ることができる。
【００７８】
賦活剤であるＥｕは、好ましくは単独で使用されるが、Ｅｕの一部を、Ｓｃ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、ＰＲ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕにより置換してもよい。Ｅｕの一部を他の元素で置換した場合には、他の元素は共賦活剤として作用する。そうすることにより、色調を変化させることができ、発光特性の調整を行うことができる。
【００７９】
Ｅｕを必須とする混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。ユーロピウムは、主に２価と３価のエネルギー準位を持つが、本実施形態に用いる窒化物蛍光体は、母体のＣａに対して、Ｅｕ２＋を賦活剤として用いる。Ｅｕ２＋は、酸化されやすく、３価のＥｕ２Ｏ３の組成で市販されている。しかし、市販のＥｕ２Ｏ３では、Ｏの関与が大きく、良好な蛍光体が得られにくい。そのため、Ｅｕ２Ｏ３からＯを、系外へ除去したものを使用することが好ましい。たとえば、ユーロピウム単体、窒化ユーロピウムを用いることが好ましい。
【００８０】
窒化物蛍光体は、さらに、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕからなる第Ｉ族元素、Ｇａ、Ｉｎからなる第III族元素、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｐｂからなる第ＩＶ族元素、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉからなる第Ｖ族元素、及びＳからなる第ＶＩ族元素から選ばれる少なくとも１種以上の元素を１〜５００ｐｐｍ以下含むこともできる。これらの元素を添加することにより、発光効率の調整を行うことができる。
【００８１】
窒化物蛍光体では、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｍ及びＹｂのモル濃度が、Ｍ１のモル濃度に対して０．０１以下であることが好ましい。Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｍ及びＹｂを多量に含むと、発光輝度が低下するからである。
【００８２】
上述の窒化物蛍光体に、さらに加える元素は、通常、酸化物、若しくは酸化水酸化物で加えられるが、これに限定されるものではなく、メタル、窒化物、イミド、アミド、若しくはその他の無機塩類でも良く、また、予め他の原料に含まれている状態でも良い。
【００８３】
窒化物蛍光体の組成中には、酸素が含有されている。酸素は、原料となる各種酸化物から導入されるか、焼成中に酸素が混入してくることが考えられる。この酸素は、Ｅｕ拡散、粒成長、結晶性向上の効果を促進すると考えられる。すなわち、原料に使用される一の化合物をメタル、窒化物、酸化物と変えても同様の効果が得られるが、むしろ酸化物を用いた場合の効果が大きい場合もある。
【００８４】
（緑色発光蛍光体１）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（II）で示されるものを挙げることができる。
【００８５】
Ｂａ５−ｘ−ｙＥｕｘＭ２ｙＳｉｍＯ５＋２ｍ （II）
（式中、Ｍ２はＣａ及びＳｒの少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、ｍは、０．０００１≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．８、２．５＜ｍ＜３．５である。）
このシリケート系蛍光体は、約４８５ｎｍより長波長側の光では励起効率が低くなる。そのため、４８５ｎｍ以下の短波長側の光により効率よく励起される。そのうち特に４６０ｎｍ以下の短波長側の光により高効率に励起される。
【００８６】
シリケート系蛍光体を励起すると、４９５ｎｍから５８４ｎｍの領域に発光ピーク波長を有する光を発光する。このシリケート系蛍光体の発光ピーク波長は、蛍光体の組成を種々変更すること、励起波長を変更することにより変えることができる。
【００８７】
シリケート系蛍光体の組成中のｘ、ｙ、ｍは、０．０００１≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．８、２．５＜ｍ＜３．５の範囲であり、この範囲では４９５ｎｍから５８４ｎｍに発光ピーク波長を有し、緑色系から黄色系に発光する高輝度の蛍光体が得られる。このうち、ｘは、０．１≦ｘ≦０．５の範囲がより好ましい。この範囲にすることにより、より高輝度にすることができるからである。また、ｍは、２．５＜ｍ≦３．２の範囲が好ましい。この範囲にすることにより、より高輝度にすることができるからである。なお、ｙを変更することにより、種々の色調を有する蛍光体を得ることができる。
【００８８】
（緑色発光蛍光体２）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（III）で示されるものを挙げることができる。
【００８９】
（Ｍ３１−ｙＲｙ）ａＭｇＭ４ｂＭ５ｃＯａ＋２ｂ＋（３／２）ｃＸ２ （III）
（式中、Ｍ３はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、及びＭｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、及びＳｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ５はＢ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｒは希土類元素から選択されるＥｕを必須とする少なくとも１種を有する。またｙ、ａ、ｂ及びｃは、０．０００１≦ｙ≦０．３、７．０≦ａ＜１０．０、３．０≦ｂ＜５．０、０≦ｃ＜１．０である。）
この蛍光体はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、及びＭｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素、より好ましくはＣａを含む。Ｃａを含む場合、Ｃａの一部をＭｎ、Ｓｒ、Ｂａで置換したものを使用してもよい。
【００９０】
この蛍光体は、Ｓｉ、Ｇｅ、及びＳｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素、より好ましくはＳｉを含む。Ｓｉを含む場合、Ｓｉの一部をＧｅ、Ｓｎで置換したものを使用してもよい。
【００９１】
この蛍光体は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択される少なくとも１種の元素、より好ましくはＣｌを含む。Ｃｌを含む場合、Ｃｌの一部をＦ、Ｂｒ、Ｉで置換したものも使用してもよい。
【００９２】
この蛍光体は、Ｅｕを必須とする少なくとも１種の希土類元素を含む。希土類は、スカンジウム、イットリウムおよびランタノイド諸元素の計１７の元素の総称であり、このうちＥｕが最も好ましい。Ｅｕの一部をＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂで置換したものを使用してもよい。より好ましくは、Ｅｕの一部をＣｅ、ＰＲ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｍで置換したものを使用してもよい。
【００９３】
上記組成となるものであれば、原料は特に限定されない。例えば、単体、酸化物、炭酸塩や窒化物などを使用することができる。具体的には、Ｍ３ＣＯ３、Ｍ３Ｏ、Ｍ３や、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ３、Ｍｇ、Ｍ４（ＣＯ３）２、Ｍ４Ｏ２、Ｍ４や、Ｍ５２（ＣＯ３）３、Ｍ５２Ｏ３、Ｍ５や、Ｍ３Ｘ２、ＨＸ、Ｘ２などを使用することができる。
【００９４】
上記一般式（III）で表される緑色蛍光体は、４９５ｎｍ以上５８４ｎｍ以下の緑領域から黄色領域の波長範囲に発光ピーク波長を有する。例えば、Ｃａ、Ｅｕ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｏ、Ｃｌの元素を有する場合は５００ｎｍから５２０ｎｍ付近に、Ｃａ、Ｍｎ、Ｅｕ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｏ、Ｃｌの元素を有する場合は５３０ｎｍから５７０ｎｍ付近に、発光ピーク波長を有するものもある。ただし、含有する元素量や組成によってこの発光ピーク波長は変動する。
【００９５】
（緑色発光蛍光体３）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（IV）で示されるものを挙げることができる。
【００９６】
ＬＸＭ６ＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （IV）
又は
ＬＸＭ６ＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （Ｖ）
（式中、Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれる第II族元素の少なくとも1種であり、Ｍ６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆからなる群から選ばれる第IV族元素の少なくとも1種であり、Qは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれる第III族元素の少なくとも1種であり、Rは、希土類元素であり、Ｘ、Ｙ、Ｔ、Ｚは、０．５＜X＜１．５、１．５＜Y＜２．５、０＜T＜０．５、１．５＜Z＜２．５である。）
上記一般式（IV）又は（Ｖ）で表される酸窒化物蛍光体は、少なくとも一部に元素が一定の規則にしたがって配列された結晶を含むように構成され、その結晶から効率よく高輝度の光が発光される。上記一般式において、０．５＜X＜１．５、１．５＜Y＜２．５、０＜T＜０．５、１．５＜Z＜２．５に設定することで、発光部である結晶相を比較的容易に形成することができ、発光効率がよく、輝度の高い蛍光体を得ることができる。
【００９７】
なお、発光輝度調整を目的に含有される結晶の割合を所望の値に設定したい場合には、上記一般式（IV）中のＸ、Ｙ、Ｚの値により調整が可能である。ただし、上記範囲は好ましい範囲であり、本発明は上記範囲に限定されるものではない。
【００９８】
また、この緑色蛍光体は、OとNとの比率を変化させることができる。また（Ｌ＋Ｍ）／（Ｏ＋Ｎ）で示す陽イオンと陰イオンのモル比を変化させることもでき、それによって微妙に発光スペクトルや強度を調整可能である。これは例えば、真空などの処理によりＮやＯを脱離させることによっても可能であり、本発明は、この方法には限定されない。
【００９９】
この蛍光体の組成中には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの少なくとも1種以上が含有されていてもよく、これらを添加することにより、輝度、量子効率等の発光効率を調整することができる。また、その他の元素も特性を損なわない程度に含まれていてもよい。
【０１００】
この蛍光体に含まれる第II族元素の一部は、賦活剤Ｒで置換される。第II族元素と前記賦活剤Ｒとの混合量に対して、前記賦活剤Ｒの量は、（第II族元素と賦活剤Ｒの混合量）：（賦活剤Ｒの量）＝１：０．００１〜１：０．８のモル比であることが好ましい。
【０１０１】
また、Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも1種の第II族元素である。ＬはＣａ、Ｓｒなどの単体であってもよいが、ＣａとＳｒ、ＣａとＢａ、ＳｒとＢａ、ＣａとＭｇなどの複数の元素の組み合わせであってもよい。またＬが複数の元素の組み合わせである場合、その組成比は変化させることができる。特に、ＬはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれるＣａ、Ｓｒ、Ｂａのいずれかを必須とする少なくとも1種である第II族元素であることが好ましい。
【０１０２】
Ｍ６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第IV族元素である。Ｍ６もＳｉ、Ｇｅ等の単体であってもよく、ＳｉとＣなどの複数元素の組み合わせから成ってもよい。本発明では上述の第IV族元素を用いることができるが、特にＳｉ、Ｇｅを用いるのが好ましい。Ｓｉ、Ｇｅを用いることで安価で結晶性の良好な蛍光体を提供することができる。特に、Ｍ６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｈｆからなる群から選ばれるＳｉを必須とする少なくとも1種である第IV族元素であることが好ましい。
【０１０３】
Qは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎからなる群から選ばれる少なくとも１種である第III族元素である。
【０１０４】
上記の蛍光体母体材料主成分のL、M６、Qは、金属、酸化物、イミド、アミド、窒化物および各種塩類などを用いることができる。
【０１０５】
またRは希土類元素である。具体的にRはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群から選ばれる1種又は２種以上の元素である。本発明では、これらの希土類元素のうち、Ｅｕを用いることが好ましい。またＥｕと１種以上の希土類元素を含んでいてもよい。その場合、ＲとしてＥｕが５０質量％以上、より好ましくは７０％以上含有されていることが好ましい。即ち、賦活剤Ｒは、Ｌａ、Ｃｅ、ＰＲ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群から選ばれる、Ｅｕを必須とする少なくとも1種以上である希土類元素であることが好ましい。Ｅｕ以外の元素は、共賦活剤として作用する。
【０１０６】
（緑色発光蛍光体４）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（VI）で示されるものを挙げることができる。
【０１０７】
（Ｍ7１−ＸＥｕＸ）２ＳｉＹＯ２Ｙ＋２ （VI）
（式中、Ｍ7はBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第II族元素である。Ｘ及びＹは、０．００１≦Ｘ≦０．２、０．９≦Ｙ≦１．１である。）
このシリケート系蛍光体は、約４９０ｎｍより長波長側の光では励起効率が低くなる。そのため、４９０ｎｍ以下の短波長側の光により効率よく励起される。そのうち特に４６０ｎｍ以下の短波長側の光により高効率に励起される。
【０１０８】
このシリケート系蛍光体を励起すると４９０ｎｍから５８０ｎｍの領域に発光ピーク波長を有する。このシリケート系蛍光体の発光ピーク波長はシリケート系蛍光体の組成を種々変更すること、励起波長を変更することにより変えることができる。
【０１０９】
シリケート系蛍光体の組成中のｘ、ｙは、０．００１≦X≦０．２、０.９≦Ｙ≦１．１ の範囲であることが好ましい。この範囲では４９０ｎｍから５８０ｎｍに発光ピーク波長を有し、緑色系から黄色系に発光する高輝度の蛍光体となる。このうち、０．００５≦ｘ≦０．１が好ましい。この範囲にすることにより、より高輝度にすることができるからである。M7を変更することにより種々の色調を有する蛍光体を提供することができる。
【０１１０】
本発明液晶表示装置用バックライトの青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤまたは青色ＬＥＤと黄色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体に用いられる赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体の製造方法について詳述する。
【０１１１】
（緑色発光蛍光体５）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（VII）で示されるものを挙げることができる。
【０１１２】
Ｍ８ＸＡＹＸＺ （VII）
（式中、Ｍ８はＭｎ、Ｃｅ、Ｅｕからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の元素であり、Ａは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の元素であり、Ｘは、Ｏ、Ｎから選らば得れる少なくとも１種以上の元素であり、Ｘ、Ｙ、及びＺは、0.00001≦Ｘ≦0.1、0.38≦Ｙ≦0.46、0.54≦Ｚ≦0.62、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１である。）
この蛍光体は、β型Ｓｉ3Ｎ4結晶構造を持つ窒化物または酸窒化物の結晶相の固溶体を主成分として含有しており、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域での発光強度が高く、緑色の蛍光体として優れている。緑色発光蛍光体としては、下記一般式（VI）で示されるものを挙げることができる。Ｘは発光中心となる元素Ｍの添加量を表し、原子比で０．００００１以上０．１以下となるようにするのがよい。Ｘ値が０．００００１より小さいと発光中心となるＭの数が少ないため発光輝度が低下する。０．１より大きいとＭイオン間の干渉により濃度消光を起こして輝度が低下する。Ｙは母体結晶を構成する金属元素の量であり、原子比で０．３８以上０．４６以下となるようにするのがよい。好ましくは、Ｙ＝０．４２９が良い。Ｙ値がこの範囲をはずれると結晶中の結合が不安定になりβ型Ｓｉ3Ｎ4構造以外の結晶相の生成割合が増え、緑色の発光強度が低下する。Ｚは母体結晶を構成する非金属元素の量であり、原子比で０．５４以上０．６２以下となるようにするのがよい。好ましくは、Ｚ＝０．５７１が良い。Ｚ値がこの範囲をはずれると結晶中の結合が不安定になりβ型Ｓｉ3Ｎ4構造以外の結晶相の生成割合が増え、緑色の発光強度が低下する。
【０１１３】
（蛍光体の製造方法）
原料を所定の組成比となるように秤量する。製造工程中に飛散してしまうおそれ等を考慮して原料は所定の組成比よりも多く必要とする場合がある。
【０１１４】
秤量した原料を混合機等にて混合する。混合機は工業的に通常用いられているボールミルの他、振動ミル、ロールミル、ジェットミルなどの粉砕機を用いて粉砕して比表面積を大きくすることもできる。また、粉末の比表面積を一定範囲とするために、工業的に通常用いられている沈降槽、ハイドロサイクロン、遠心分離器などの湿式分離機；サイクロン、エアセパレータなどの乾式分級機を用いて分級することもできる。
【０１１５】
この混合した原料をＳｉＣ、石英、アルミナ等の坩堝に詰め、Ｎ２、Ｈ２の還元雰囲気中にて焼成を行う。焼成雰囲気はアルゴン雰囲気、アンモニア雰囲気なども使用することができる。焼成は所定の温度で数時間行う。
【０１１６】
焼成されたものを粉砕、分散、濾過等して目的の蛍光体粉末を得る。固液分離は濾過、吸引濾過、加圧濾過、遠心分離、デカンテーションなどの工業的に通常用いられる方法により行うことができる。乾燥は、真空乾燥機、熱風加熱乾燥機、コニカルドライヤー、ロータリーエバポレーターなどの工業的に通常用いられる装置により行うことができる。
【０１１７】
以下に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に用いる白色ＬＥＤ装置バックライトの構造について詳述する。
【０１１８】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に用いる白色ＬＥＤ装置バックライトの構造の一例として図４に示す組立図のような構造を挙げることができる。即ち、金属フレーム（又は樹脂枠）内に、反射シート、複数のＬＥＤ（表面実装型発光装置）が側面に配置された導光板、拡散シート、２枚のプリズムシートが順次積層されて、白色ＬＥＤ装置バックライトが構成される。なお、複数のＬＥＤ（表面実装型発光装置）は、基板に取り付けられている。
【０１１９】
ＬＥＤの構造の一例を図５に示す。ここで示すＬＥＤは、表面実装型発光装置であるが、これに限定されるものではなく、従来から用いられている挿入型発光装置を用いることも可能である。前記表面実装型発光装置は、上方に開口する凹部を有する発光素子搭載筐体１の凹部の底面に、ダイボンド剤により発光素子２が貼付けられており、この発光素子２上に蛍光体３を分散した透光性樹脂４が覆っている。発光素子２の上部電極は、第１のワイヤ５により第１の外部電極６に接続され、下部電極は、第２のワイヤ７により第２の外部電極８に接続されている。なお、発光素子搭載筐体１の凹部の内面には、光反射材９が被覆されている。
【０１２０】
上述した発光素子は、窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光層を有し、本実施形態で用いられる白色ＬＥＤ装置の発光スペクトルにおける第１のピーク波長を発光するものであり、かつ、上述した赤色発光蛍光体および緑色発光蛍光体の励起光源となるものである。窒化物系化合物半導体（一般式ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮ、但し、０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、ｉ＋ｊ＋ｋ＝１）としては、ＩｎＧａＮや各種不純物がドープされたＧａＮをはじめ、種々のものがある。この素子は、ＭＯＣＶＤ法等により基板上にＩｎＧａＮやＧａＮ等の半導体を発光層として成長させることにより形成する。
【０１２１】
半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩ接合やＰＮ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルヘテロ構造のものが挙げられる。この窒化物半導体層は、その材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜で形成した単一量子井戸構造や多量子井戸構造とすることもできる。
【０１２２】
以上のようにして得られた白色ＬＥＤ装置およびカラーフィルタを備えた液晶表示装置の構成についての一例を、以下に説明する。
【０１２３】
図６は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略断面図である。図６に示す液晶表示装置は、ＴＦＴ駆動型液晶表示装置の典型例であり、離間対向して配置された透明基板１１，２１を備え、それらの間には、液晶（ＬＣ）が封入されている。本発明の一実施形態に係る液晶表示装置には、ＴＮ（Twisted Nematic)、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Planes Switching）、ＶＡ（Vertical Alignment）、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）、強誘電性液晶等の液晶を適用することができる。
【０１２４】
第１の透明基板１１の内面には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイ１２が形成されており、その上には例えばＩＴＯからなる透明電極層１３が形成されている。透明電極層１３の上には、配向層１４が設けられている。また、透明基板１１の外面には、偏光板１５が形成されている。
【０１２５】
他方、第２の透明基板２１の内面には、カラーフィルタ２２が形成されている。カラーフィルタ２２を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス（図示せず）により分離されている。カラーフィルタ２２を覆って、必要に応じて透明保護膜（図示せず） が形成され、さらにその上に、例えばＩＴＯからなる透明電極層２３が形成され、透明電極層２３を覆って配向層２４が設けられている。また、透明基板２１の外面には、偏光板２５が形成されている。なお、偏光板１５の下方には、バックライトユニット３０が設けられる。
【実施例】
【０１２６】
以下の実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１２７】
[ バックライトの作製 ]
（白色ＬＥＤ装置バックライト作製例１）
正及び負の一対の外部電極がインサートされて閉じられた金型内に、筺体の主面に対向する下面側にあたるゲートから、溶融したポリフタルアミド樹脂を流し込み、硬化させて、筺体を形成する。筺体は、発光素子を収納可能な開口部を有し、この開口部底面から正及び負の外部電極が一方の主面が露出されるように一体的に成形されている。
【０１２８】
筺体側面から露出した正及び負の外部電極の各アウタリード部は、発光面と反対側の面の両端部で内側に折り曲げられている。このように形成された開口部の底面に対し、主波長ピークが４５５ｎｍであるＬＥＤチップをエポキシ樹脂にてダイボンドし、各外部電極とワイヤにて電気的に接続する。
【０１２９】
次に、シリコーン樹脂組成物３ｇに対して、５２５ｎｍ付近に発光ピークを持つハロシリケートＣａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕを約０．２５ｇ、６６０ｎｍ付近に発光ピークを持つ窒化物蛍光体ＣａＡｌＳｉＢＮ３：Ｅｕ約０．０６ｇを添加し、混合する。
【０１３０】
こうして得られた透光性樹脂を筺体開口部内に、開口部の両端部上面と同一平面ラインまで充填させる。最後に、７０℃で３時間、更に１５０℃で１時間、熱処理を施す。このようにして、白色ＬＥＤ装置であるバックライト（１）を得た
（白色ＬＥＤバックライト作製例２）
白色ＬＥＤ装置の作製において、シリコーン樹脂組成物３ｇに対して、５３０ｎｍ付近に発光ピークを持つシリケート系蛍光体（Ｂｒ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕを約０．２２ｇ、６６０ｎｍ付近に発光ピークを持つ窒化物蛍光体ＣａＡｌＳｉＢＮ３：Ｅｕ約０．０４ｇを添加し、混合する以外は、上記作製例１と同様にして白色ＬＥＤ装置であるバックライト（２）を得た。
【０１３１】
バックライト（１）およびバックライト（２）について、最大発光強度を１とした場合の相対発光強度スペクトルを図７に示す。
【０１３２】
以上の２種のバックライトに組み合わせるカラーフィルタの赤色着色層作製用赤色感光性着色組成物は、有機顔料としてＰＲ２５４、ＰＲ１７７及びＰＹ１５０を用い、更に多官能チオールとして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）（以下ＴＰＭＢ）の添加量を振って、下記表１に示すような顔料比率およびＴＰＭＢ量（固形分中重量比）の赤色感光性着色組成物１〜９を得た。
【表１】
【０１３３】
上記表１に示す赤色感光性着色組成物１、４、５、８、及び９を用い、バックライト（１）と組み合わせた際にｘ＝０．６２０になるように膜厚を調整し、赤色着色層１〜５を形成し、バックライト（１）と赤色着色層１〜５との組合せを実施例１〜５とした。
【０１３４】
実施例１〜５で用いた赤色着色層１〜５の分光透過率特性を図８に示す。
【０１３５】
実施例１〜５で用いた赤色感光性着色組成物を用い、バックライト（１）と組み合わせた際にｘ＝０．６８０になるように膜厚を調整し、赤色着色層６〜１０を形成し、バックライト（１）との組合せを実施例６〜１０とした。
【０１３６】
実施例６〜１０で用いた赤色着色層６〜１０の分光透過率特性を図９に示す。
【０１３７】
また、赤色感光性着色組成物１を用い、バックライト（２）と組み合わせた際にｘ＝０．６２０になるように膜厚を調整し、赤色着色層１１を形成し、バックライト（２）と赤色着色層１１との組合せを比較例１とした。
【０１３８】
赤色感光性着色組成物６を用い、バックライト（２）と組み合わせた際にｘ＝０．６２０になるように膜厚を調整し、赤色着色層１３を形成し、バックライト（２）と赤色着色層１３との組合せを比較例２とした。
【０１３９】
赤色感光性着色組成物２、３、７を用い、バックライト（１）と組み合わせた際にｘ＝０．６２０になるように膜厚を調整し、赤色着色層１４〜１６を形成し、バックライト（１）と赤色着色層１４〜１６との組合せを比較例３〜５とした。
【０１４０】
比較例１〜５で用いた赤色着色層1１〜1６の分光透過率を図１０に示す。
【０１４１】
比較例１〜５で用いた赤色感光性着色組成物とバックライトと同一の組み合わせで、x＝０．６８０になるように膜厚を調整して赤色着色層１７〜2２を形成し、その組合せを比較例６〜１０とした。
【０１４２】
比較例６〜１０で用いた赤色着色層１７〜２２の分光透過率を図１１に示す。
【０１４３】
以下、実施例、比較例の評価項目について説明する。
【０１４４】
[ 評価項目 ]
（バックライトにおける深紅性）
Ｉ：青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤであって、第１のピーク波長４５０〜４７０ｎｍ、第２のピーク波長５１０〜５５０ｎｍ、第３のピーク波長６３０〜６７０ｎｍの三波長の白色ＬＥＤであるバックライト。
【０１４５】
II：青色ＬＥＤに黄蛍光体を組み合わせた２波長白色ＬＥＤバックライト。
【０１４６】
（カラーフィルタ赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物：顔料における深紅性）
Ａ：赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物がＰＲ１７７を固形分中の全有機顔料の８０％以上含む。
【０１４７】
Ｂ：赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物がＰＲ１７７を固形分中の全有機顔料の８０％未満含む。
【０１４８】
（カラーフィルタ赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物：多官能チオール）
（１）赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物が多官能チオール（ＴＰＭＢ）を赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％以上２０重量％以下含む。
【０１４９】
（２）赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物が多官能チオール（ＴＰＭＢ）を含まないもしくは赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％未満含む。
【０１５０】
（３）赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物が多官能チオール（ＴＰＭＢ）を赤色感光性着色組成物の全固形分に対して２０重量％より多く含む。
【０１５１】
（赤色表示知覚評価）
○：赤色着色層の色度値がｘｙ色度座標系で（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲内であり、赤色に知覚される。
【０１５２】
×：赤色着色層の色度値がｘｙ色度座標系で（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲外で赤色に知覚されない。
【０１５３】
（ｙ値が範囲より大きい場合、朱〜オレンジ色に知覚。ｙ値が範囲より小さい場合、赤紫色に知覚）
（断面形状評価）
○：断面形状が順テーパー
×：断面形状が逆テーパー
（解像性評価）
○：２０μmピッチのストライプパターンを解像可能
×：２０μmピッチのストライプパターンを解像不可
[ 評価結果 ]
実施例１〜５の評価結果を表２に、実施例６〜１０の評価結果を表３に、比較例１〜５の結果を表４に、比較例６〜１０の結果を表５にそれぞれ示す。
【表２】
【０１５４】
【表３】
【０１５５】
【表４】
【０１５６】
【表５】
【０１５７】
上記表２、表３の結果より、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤからなるバックライト（バックライト評価：Ｉ）と、深紅性の高い顔料ＰＲ１７７を有機顔料全固形分中に８０％以上含む（顔料評価：A）赤色感光性着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタとを組合せた場合（実施例１〜５）は、いずれも赤色表示特性が良好であった。
【０１５８】
また、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤからなるバックライト（バックライト評価：Ｉ）と、深紅性の高い顔料ＰＲ１７７を有機顔料全固形分中に８０％以上含む（顔料評価：A）赤色感光性着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタとを組合せた場合、有機顔料中にイエロー顔料ＰＹ１５０を含んでいても（実施例３）、赤色表示特性としては規定色度範囲内となり、良好であった。このように、調色としてイエロー顔料を含む場合でも実施可能であるが、イエロー顔料での調色により、含まない系と比較すると深紅性は劣るため、過剰に含有することは望ましくない。
【０１５９】
上記表４及び表５に示すように、青色ＬＥＤと黄色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤ（バックライト評価：II）からなるバックライトを用いたのでは、深紅性の高い顔料ＰＲ１７７を有機顔料全固形分中に８０％以上含む（顔料評価：A）赤色感光性着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタを用いたとしても（比較例１及び６）、赤色表示特性は不良であった。
【０１６０】
また、バックライトの種類にかかわらず、深紅性の高い顔料ＰＲ１７７を有機顔料全固形分中に８０％未満しか含まない（顔料評価：Ｂ）赤色感光性着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタを用いた場合（顔料評価：B）には（比較例２、９）、赤色表示特性が不良であった。
【０１６１】
以上の結果より、バックライトが青色ＬＥＤと緑色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体とを混色させた白色ＬＥＤであり、カラーフィルタの赤色着色層を形成する赤色感光性着色組成物が深紅性の高い顔料ＰＲ１７７を８０％以上含む場合、赤色表示の際、ｘｙ色度座標系で４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲内の赤色に知覚され得る深紅な色度を達成することが可能となることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤの発光特性を示す特性図。
【図２】冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）の発光特性を示す特性図。
【図３】擬似白色ＬＥＤの発光特性を示す特性図。
【図４】ＬＥＤバックライトの構造を示す図。
【図５】白色ＬＥＤ装置の構造を示す断面図。
【図６】液晶表示装置の構造例を示す概略断面図。
【図７】バックライト（１）及び（２）の発光特性を示す特性図。
【図８】赤色着色層１〜５の分光透過率を示す特性図。
【図９】赤色着色層６〜１０の分光透過率を示す特性図。
【図１０】赤色着色層１１〜１６の分光透過率を示す特性図。
【図１１】赤色着色層１７〜２２の分光透過率を示す特性図。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関するものであり、特に青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体・緑色発光蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤをバックライトに用い、このバックライトにマッチングした赤色再現性に優れる色材を用いた赤色着色層を備えるカラーフィルタを用いた赤色再現性に優れる液晶表示装置、およびそれに用いるカラーフィルタを提供するものである。本発明は特に車載用液晶表示装置に対し好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
現在、車載用液晶表示装置はカーナビゲーション装置、リアシートモニタを中心に急速に普及してきている。これに加え近年では、インスツルメントパネルへも液晶表示装置を搭載する動きもでてきており、液晶化されることで従来のアナログメータと異なる付加価値の提供が可能である。
【０００３】
従来の車載用液晶表示装置は、カーナビゲーション装置・リアシートモニタともに、従来液晶装置に用いられているような冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）がバックライトとして用いられていた。しかしながら、冷陰極蛍光管は、応答性が悪い、振動や衝撃に弱い、水銀を含むため対環境性が悪いなどの問題を有していた。
【０００４】
また、自動車用部材に対し、欧州連合（EU）で2000年10月にELV規制（End of Life vehicles directive）が施行され、この規制によりEU市場で登録される乗用車やバス，トラックなどについて2003年7月1日以降，PbとHg，
Cr6＋の使用量を1000ppm以下に，Cdの使用量を100ppm以下に削減することが制定された。これにより廃自動車の廃棄物の利用やリサイクル，再生が促進されることを狙いとしている。
【０００５】
車載用ディスプレイにおいてもこの規制対象であり、バックライトは水銀を含む従来の冷陰極蛍光管ではなく、水銀フリーであるＬＥＤ（発光ダイオード）への代替が進んでいる。
【０００６】
ＬＥＤバックライトユニットとしては、赤、緑、青の 3色ＬＥＤ光源を用いた3波長の白色ＬＥＤや、青系のＬＥＤから発する光をＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）などの蛍光体に通して混色させた白色ＬＥＤなどがあり、中でも白色ＬＥＤは、近年、モバイル関連の小型液晶表示装置に広く用いられている。
【０００７】
現在、バックライト用のＬＥＤはその個体差や価格面から、3色ＬＥＤではコストメリットが小さいため、擬似白色ＬＥＤが主流であり、車載用途への冷陰極蛍光管代替品も白色ＬＥＤ化することが予測される。
【０００８】
しかしながら、白色ＬＥＤをバックライトに用いた場合、白色ＬＥＤでは長波長領域に発光ピークを持たないことから液晶表示装置の赤色表示の色再現性が著しく悪化する問題があった。換言すれば、赤色の明るさが不足する、あるいは、警告色として不向きな暗いオレンジ色の表示となる問題があった。これに反し、車載用途ディスプレイには警告表示等で赤色の再現性が非常に重要視される。環境に優しい水銀フリーのバックライトであり、同時にコストメリットのあるＬＥＤ光源をバックライトに用いる車載用液晶表示装置において、特に深い赤色再現性への強い要求があった。
【特許文献１】特開２００７−４７７１８１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するものであり、バックライトに白色ＬＥＤを採用しながらも明るく深みのある赤色色度を得ることを可能とする液晶表示装置、及び上記バックライトにマッチングする赤色再現性を有する、パターン形状の良好な赤色画素を備えるカラーフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ装置を備えるバックライト、および透明基板上に赤色画素を含む複数色の着色画素の備えるカラーフィルタを具備する液晶表示装置であって、前記白色ＬＥＤ装置の発光スペクトルが、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下に第１のピーク波長、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下に第２のピーク波長、６３０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下に第３ピーク波長を有し、前記赤色画素が、赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％以上２０重量％以下の多官能チオールを含む赤色感光性着色組成物の硬化物により形成され、前記液晶表示装置の赤色色度が、ｘｙ色度座標系で以下の４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲内であることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００１１】
前記カラーフィルタの赤色画素は、固形分の全有機顔料の８０％以上の有機顔料ＣＩ．ピグメントナンバーＰＲ１７７を含む赤色感光性着色組成物の硬化物により形成することが出来る。
【００１２】
本発明の液晶表示装置に係わる白色ＬＥＤ装置に用いる蛍光体は、以下のものを用いることができる。
【００１３】
赤色発光蛍光体としては、Ｅｕにより賦活され、第ＩＩ族元素Ｍと、Ｓｉと、Ａｌと、Ｂと、Ｎとを含む窒化物蛍光体で、紫外線乃至青色光を吸収して赤色に発光し、下記一般式（Ｉ）で示される赤色発光蛍光体。
【００１４】
Ｍ１ｗＡｌｘＳｉｙＢｚＮ（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ＋ｚ）：Ｅｕ２＋ （Ｉ）
（式中、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、ｗ、ｘ、ｙ、ｚは、０．０５６≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８、０≦ｚ≦０．５である。）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（II）で示される蛍光体。
【００１５】
Ｂａ５−ｘ−ｙＥｕｘＭ２ｙＳｉｍＯ５＋２ｍ （II）
（式中、Ｍ２はＣａ及びＳｒの少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、ｍは、０．０００１≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．８、２．５＜ｍ＜３．５である。）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（III）で示される蛍光体。
【００１６】
（Ｍ３１−ｙＲｙ）ａＭｇＭ４ｂＭ５ｃＯａ＋２ｂ＋（３／２）ｃＸ２ （III）
（式中、Ｍ３はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、及びＭｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、及びＳｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ５はＢ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｒは希土類元素から選択されるＥｕを必須とする少なくとも１種であり、ｙ、ａ、ｂ及びｃは、０．０００１≦ｙ≦０．３、７．０≦ａ＜１０．０、３．０≦ｂ＜５．０、０≦ｃ＜１．０である。）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（IV）又は(V)で示される蛍光体。
【００１７】
ＬＸＭ６ＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （IV）
又は
ＬＸＭ６ＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （V）
（式中、Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれる第II族元素の少なくとも１種であり、Ｍ６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆからなる群から選ばれる第IV族元素の少なくとも１種であり、Rは、希土類元素であり、Ｘ、Ｙ、Ｔ、Ｚは、０．５＜X＜１．５、１．５＜Y＜２．５、０＜T＜０．５、１．５＜Z＜２．５である。）
また、前記緑発光蛍光体として、下記一般式（V）で表されるものを用いることができる。
【００１８】
（Ｍ7１−ＸＥｕＸ）２ＳｉＹＯ２Ｙ＋２ （V）
（式中、Ｍ7はBe、Mg、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる第II族元素の少なくとも１種であり、Ｘ及びＹは、０．００１≦Ｘ≦０．２、０．９≦Ｙ≦１．１である。）
本発明の第２の態様は、透明基板上に赤色画素を含む複数色の着色画素を備え、以上の液晶表示装置に用いることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、バックライトとして青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤを備え、このバックライトにマッチングした赤色再現性を有するカラーフィルタを用いることで、警告色表示に好適な液晶表示装置を得ることができる。また、深みのある赤色再現性に優れたカラーフィルタを用いた液晶表示装置を得ることができる。更に、上記バックライトは水銀フリーで対環境性に優れた青色ＬＥＤと蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤであるため、液晶表示装置の廃棄物利用やリサイクル、再生を促進させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置は、バックライトとして、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤ装置を用いるとともに、赤色画素に用いる赤色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料の８０％以上がＰＲ１７７であるものである。このような液晶表示装置の赤色色度は、第１のピーク波長が４４０ｎｍ以上４７０以下、第２のピーク波長が５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下、第３のピーク波長が６３０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下である。
【００２２】
本実施形態に用いる白色ＬＥＤ装置は、図１に示すような発光スペクトル特性を有しており、この発光スペクトル特性は、図２に示す従来の液晶表示装置に用いられていた冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）や、図３に示す青系のＬＥＤから発する光をＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）などの蛍光体に通して混色させた白色ＬＥＤの発光スペクトル特性とは明確に異なる。
【００２３】
環境への対応としてＣＣＦＬの代替が進んでいる図３に示すような発光特性を有する青色ＬＥＤとＹＡＧなどの黄色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤは、ＣＣＦＬと異なり長波長域にピークを持たないため、２波長の光源であり、カラーフィルタを従来のＣＣＦＬに使用していたものと同一のものとした場合に、特に赤色再現性が著しく低下し、本来の赤色表示がオレンジ色に知覚されるという問題があった。
【００２４】
これに対し、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた、図１に示すような発光特性を有する白色ＬＥＤは、発光ピークが３波長となり、青色ＬＥＤとＹＡＧなどの黄色発光蛍光体とを混色させた白色ＬＥＤに比較し、赤色再現性が大きく向上し、赤色再現性に優れた赤色着色層を含む複数色を備えるカラーフィルタ基板を用いることで、ＣＣＦＬよりも更に深紅な赤色表示を得ることができる。
【００２５】
前述したように、特に車載用途の液晶表示装置は、危険色表示として赤色の再現性が重要であるため、赤色とオレンジ色を区別できることが強く望まれている。
【００２６】
そこで、本実施形態に係る液晶表示装置においては、バックライトに青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤを用いるとともに、赤色再現性に優れる色材を用いた赤色着色層を備えるカラーフィルタを用いることで、赤色表示としてｘｙ色度座標系で以下４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲内の深紅な色度を実現することができ、上記問題を解決した。
【００２７】
上記赤色色度範囲は、赤色着色層を形成する赤色着色材料の顔料種や組成を変化させ評価した結果、色再現域がＮＴＳＣ５０％〜９５％の場合、赤色と知覚されるためには、上記色度範囲が必要であるとの知見に基づいている。
【００２８】
ｙ値がこの範囲より大きい場合、朱色〜オレンジ色に知覚され、ｙ値がこの範囲より小さい場合、赤紫色に知覚されてしまう。
【００２９】
また、本実施形態に係る液晶表示装置に用いるカラーフィルタ基板は、少なくとも透明基板上に赤色を含む複数色の画素を備えるもので、これらの複数色の画素は、有機顔料と透明樹脂を主成分として構成され、複数色には赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の組み合わせや、イエロー、マゼンタ、シアン（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の組み合わせ、あるいはこれにオレンジを加えた組み合わせが挙げられる。
【００３０】
本実施形態に用いるカラーフィルタ基板は、赤色画素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Ｒ、Ｇ、Ｂに加え、Ｙ、Ｍ、Ｃを同一基板に配列するカラーフィルタなどについても適用可能である。
【００３１】
また、本実施形態に用いるカラーフィルタ基板は、白色ＬＥＤと組み合わせた場合に、ｘｙ色度座標系で以下の４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ範囲内にある深紅な色度を実現する。そのために必要な、赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物中の顔料特徴は、赤色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料のであるものである。
【００３２】
ＰＲ１７７の顔料比率が８０％以上であることにより、バックライトとして白色ＬＥＤを用いた液晶表示装置において、明るく深い赤色を再現することが出来る。但し、カラーフィルタ基板の赤色着色層の形成に用いられる赤色感光性着色組成物中のＰＲ１７７の含有比率が高いほど、硬化系成分（開始剤）の吸収波長域が阻害され、カラーフィルタの製造工程で困難な問題が発生する場合がある。
【００３３】
ＰＲ１７７の顔料比率が８０％以上になると、赤色画素の剥がれの傾向が強くなる。
【００３４】
即ち、フォトリソグラフィーの主要工程である露光工程後の現像工程で赤色画素断面のテーパ形状が維持できないという問題が生じる。透明基板上に形成する赤色画素の基板面側寸法が小さく（逆テーパ）なり、現像工程で赤色画素が剥がれやすくなるという問題が生じる場合がある。
【００３５】
このように新たに生じる課題を解決するために、本実施形態に係るカラーフィルタは、多官能チオールを赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％以上２０重量％以下含むことが望ましい。多官能チオール含有量が０．１重量％未満である場合、添加効果が不十分であり、着色層形成時の断面形状が逆デーパーとなる。また、２０重量％を超えて添加すると、効果が過度となり、感度が高くなって解像度が低下してしまう。
【００３６】
本実施形態に使用可能な多官能チオールは、チオール基を2個以上含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。このような多官能チオールは、１種を単独で、又は２種以上混合して用いることができる。
【００３７】
また、本実施形態に用いるカラーフィルタは、赤色表示においてｘｙ色度座標系で以下の４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ範囲内の色度を実現できる範囲においては、赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物に、ＰＲ２５４などの赤色顔料やＣ．Ｌ．ピグメントナンバーＰＹ１５０、ＰＹ１３９、ＰＹ１３８、ＰＹ１８５、ＰＹ１３などのイエロー顔料を含んでもよい。
【００３８】
以下に、本実施形態に係る液晶表示装置に用いるカラーフィルタについて、更に詳述する。
【００３９】
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がよい。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形成したものを用いればよい。
【００４０】
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ると、フォトレジスト法が好ましい。フォトレジスト法は、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、この着色層をパターン露光し、現像することで、一色の画素を形成し、これら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方法である。
【００４１】
カラーフィルタの画素を構成する着色層をフォトリソ法により形成する場合、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分散させた後、光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤と混合させる。着色剤となる顔料と透明樹脂を分散させる方法としてはミルベース、３本ロール、ジェットミル等様々な方法があるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００４２】
カラーフィルタの画素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、以下にカラーインデックス番号で示す。 赤色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、ＰＲ１７７以外に、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、２５５、２６４、２７２、２７９等が挙げられる。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
緑色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等が挙げられる。
【００４６】
青色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８０等が挙げられる。
【００４７】
紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等があげられる。
【００４８】
上記の顔料は、画素によって単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４９】
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。
【００５０】
着色組成物に用いる透明樹脂は、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％以上の樹脂であるのがよい。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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
光架橋剤として用いることのできる重合性モノマーとしては、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなど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などが代表例に挙げられる。
【００５４】
これらは単独または２種以上を混合して用いることができ、さらに光硬化性を適正に保つ目的で、必要に応じ、他の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出来る。
【００５５】
その他の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。
【００５６】
これらについても、単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【００５７】
着色組成物を紫外線照射により硬化する場合には、着色組成物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。
【００５８】
これらの光重合開始剤は１種または２種以上を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質量％が好ましく、より好ましくは３〜３０質量％である。
【００５９】
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。
【００６０】
これらの増感剤は、１種または２種以上を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質量％が好ましく、より好ましくは３〜４０質量％である。
【００６１】
また必要に応じて、熱架橋剤としては、例えば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。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。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。
【００６２】
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。
【００６３】
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ことができる。
【００６４】
本実施形態に係る液晶表示装置に用いるカラーフィルタ基板の製造に際しては、まず、透明基板上に、上述の各成分を含む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、４０〜６０ｃｍ四方程度の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℃で１０〜２０分ほど行うことが好ましい。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。
【００６５】
このように感光性着色組成物を塗布し、着色層を形成した基板に対し、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。
【００６６】
続いて、露光された着色層に対し、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。
【００６７】
現像した後、水洗し、乾燥して、任意の一色の画素が得られる。
【００６８】
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、必要な色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るカラーフィルタを得ることができる。
【００６９】
以上のような優れた特性を示すカラーフィルタ基板と組み合わせて液晶表示装置を構成するバックライトとしての白色ＬＥＤ装置作製のために用いられる赤色発光蛍光体および緑色発光蛍光体について、以下に詳述する。
【００７０】
（赤色発光蛍光体）
赤色発光蛍光体としては、Ｅｕにより賦活され、第II族元素Ｍ１、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、及びＮを含む、下記一般式（Ｉ）で示される窒化物蛍光体であって、紫外線ないし青色光を吸収して赤色に発光するものを好ましく用いることができる。
【００７１】
Ｍ１ｗＡｌｘＳｉｙＢｚＮ（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ＋ｚ）：Ｅｕ２＋ （Ｉ）
上記式（Ｉ）において、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、ｗ、ｘ、ｙ、ｚは、好ましくは０．０５６≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８、０．０００５≦ｚ≦０．５であり、より好ましくは０．０４≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１４３≦ｙ≦８．７、０≦ｚ≦０．５であり、最も好ましくは０．０５≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１６７≦ｙ≦８．７、０．０００５≦ｚ≦０．５である。
【００７２】
また、ｚは、好ましくは０．５以下、より好ましくは０．３以下であり、０．０００５以上であることが望ましい。さらに好ましくは、ホウ素のモル濃度は、０．００１以上であって、０．２以下に設定される。
【００７３】
このような窒化物蛍光体は、Ｅｕにより賦活されるが、Ｅｕの一部を、Ｓｃ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも一種以上の希土類元素により置換することも可能である。
【００７４】
好ましい窒化物蛍光体として、一般式Ｍ１１−ｚＡｌＳｉＢｚＮ（（２／３）（１−ｚ）＋（７／３）＋ｚ）：Ｅｕ２＋により表されるものがある。式中、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、ｘの範囲は、０．００１≦ｘ≦０．３、ｚの範囲は、０≦ｚ≦０．５である。
【００７５】
また、他の好ましい窒化物蛍光体として、一般式Ｍ１wＡｌＳｉＢzＮ（（２／３）ｗ＋（７／３）＋ｚ）：Ｅｕ2+により表されるものがある。式中、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、ｗ及びｚの範囲は、０．０４≦ｗ≦３、０≦ｚ≦０．５である。
【００７６】
Ｍ１としてＣａを用いる場合、Ｃａは好ましくは単独で使用する。ただし、Ｃａの一部を、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｂａ、ＳｒとＢａなどにより置換することもできる。Ｃａの一部をＳｒで置換して、窒化物蛍光体の発光波長のピークを調整することができる。
【００７７】
Ｓｉも好ましくは単独で使用されるが、その一部を第ＩＶ族元素であるＣやＧｅで置換することもできる。Ｓｉのみを使用した場合には、安価で結晶性の良好な窒化物蛍光体を得ることができる。
【００７８】
賦活剤であるＥｕは、好ましくは単独で使用されるが、Ｅｕの一部を、Ｓｃ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、ＰＲ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕにより置換してもよい。Ｅｕの一部を他の元素で置換した場合には、他の元素は共賦活剤として作用する。そうすることにより、色調を変化させることができ、発光特性の調整を行うことができる。
【００７９】
Ｅｕを必須とする混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。ユーロピウムは、主に２価と３価のエネルギー準位を持つが、本実施形態に用いる窒化物蛍光体は、母体のＣａに対して、Ｅｕ２＋を賦活剤として用いる。Ｅｕ２＋は、酸化されやすく、３価のＥｕ２Ｏ３の組成で市販されている。しかし、市販のＥｕ２Ｏ３では、Ｏの関与が大きく、良好な蛍光体が得られにくい。そのため、Ｅｕ２Ｏ３からＯを、系外へ除去したものを使用することが好ましい。たとえば、ユーロピウム単体、窒化ユーロピウムを用いることが好ましい。
【００８０】
窒化物蛍光体は、さらに、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕからなる第Ｉ族元素、Ｇａ、Ｉｎからなる第III族元素、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｎ、Ｐｂからなる第ＩＶ族元素、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉからなる第Ｖ族元素、及びＳからなる第ＶＩ族元素から選ばれる少なくとも１種以上の元素を１〜５００ｐｐｍ以下含むこともできる。これらの元素を添加することにより、発光効率の調整を行うことができる。
【００８１】
窒化物蛍光体では、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｍ及びＹｂのモル濃度が、Ｍ１のモル濃度に対して０．０１以下であることが好ましい。Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｓｍ及びＹｂを多量に含むと、発光輝度が低下するからである。
【００８２】
上述の窒化物蛍光体に、さらに加える元素は、通常、酸化物、若しくは酸化水酸化物で加えられるが、これに限定されるものではなく、メタル、窒化物、イミド、アミド、若しくはその他の無機塩類でも良く、また、予め他の原料に含まれている状態でも良い。
【００８３】
窒化物蛍光体の組成中には、酸素が含有されている。酸素は、原料となる各種酸化物から導入されるか、焼成中に酸素が混入してくることが考えられる。この酸素は、Ｅｕ拡散、粒成長、結晶性向上の効果を促進すると考えられる。すなわち、原料に使用される一の化合物をメタル、窒化物、酸化物と変えても同様の効果が得られるが、むしろ酸化物を用いた場合の効果が大きい場合もある。
【００８４】
（緑色発光蛍光体１）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（II）で示されるものを挙げることができる。
【００８５】
Ｂａ５−ｘ−ｙＥｕｘＭ２ｙＳｉｍＯ５＋２ｍ （II）
（式中、Ｍ２はＣａ及びＳｒの少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、ｍは、０．０００１≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．８、２．５＜ｍ＜３．５である。）
このシリケート系蛍光体は、約４８５ｎｍより長波長側の光では励起効率が低くなる。そのため、４８５ｎｍ以下の短波長側の光により効率よく励起される。そのうち特に４６０ｎｍ以下の短波長側の光により高効率に励起される。
【００８６】
シリケート系蛍光体を励起すると、４９５ｎｍから５８４ｎｍの領域に発光ピーク波長を有する光を発光する。このシリケート系蛍光体の発光ピーク波長は、蛍光体の組成を種々変更すること、励起波長を変更することにより変えることができる。
【００８７】
シリケート系蛍光体の組成中のｘ、ｙ、ｍは、０．０００１≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．８、２．５＜ｍ＜３．５の範囲であり、この範囲では４９５ｎｍから５８４ｎｍに発光ピーク波長を有し、緑色系から黄色系に発光する高輝度の蛍光体が得られる。このうち、ｘは、０．１≦ｘ≦０．５の範囲がより好ましい。この範囲にすることにより、より高輝度にすることができるからである。また、ｍは、２．５＜ｍ≦３．２の範囲が好ましい。この範囲にすることにより、より高輝度にすることができるからである。なお、ｙを変更することにより、種々の色調を有する蛍光体を得ることができる。
【００８８】
（緑色発光蛍光体２）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（III）で示されるものを挙げることができる。
【００８９】
（Ｍ３１−ｙＲｙ）ａＭｇＭ４ｂＭ５ｃＯａ＋２ｂ＋（３／２）ｃＸ２ （III）
（式中、Ｍ３はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、及びＭｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、及びＳｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ５はＢ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｒは希土類元素から選択されるＥｕを必須とする少なくとも１種を有する。またｙ、ａ、ｂ及びｃは、０．０００１≦ｙ≦０．３、７．０≦ａ＜１０．０、３．０≦ｂ＜５．０、０≦ｃ＜１．０である。）
この蛍光体はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、及びＭｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素、より好ましくはＣａを含む。Ｃａを含む場合、Ｃａの一部をＭｎ、Ｓｒ、Ｂａで置換したものを使用してもよい。
【００９０】
この蛍光体は、Ｓｉ、Ｇｅ、及びＳｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素、より好ましくはＳｉを含む。Ｓｉを含む場合、Ｓｉの一部をＧｅ、Ｓｎで置換したものを使用してもよい。
【００９１】
この蛍光体は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選択される少なくとも１種の元素、より好ましくはＣｌを含む。Ｃｌを含む場合、Ｃｌの一部をＦ、Ｂｒ、Ｉで置換したものも使用してもよい。
【００９２】
この蛍光体は、Ｅｕを必須とする少なくとも１種の希土類元素を含む。希土類は、スカンジウム、イットリウムおよびランタノイド諸元素の計１７の元素の総称であり、このうちＥｕが最も好ましい。Ｅｕの一部をＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂで置換したものを使用してもよい。より好ましくは、Ｅｕの一部をＣｅ、ＰＲ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｍで置換したものを使用してもよい。
【００９３】
上記組成となるものであれば、原料は特に限定されない。例えば、単体、酸化物、炭酸塩や窒化物などを使用することができる。具体的には、Ｍ３ＣＯ３、Ｍ３Ｏ、Ｍ３や、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ３、Ｍｇ、Ｍ４（ＣＯ３）２、Ｍ４Ｏ２、Ｍ４や、Ｍ５２（ＣＯ３）３、Ｍ５２Ｏ３、Ｍ５や、Ｍ３Ｘ２、ＨＸ、Ｘ２などを使用することができる。
【００９４】
上記一般式（III）で表される緑色蛍光体は、４９５ｎｍ以上５８４ｎｍ以下の緑領域から黄色領域の波長範囲に発光ピーク波長を有する。例えば、Ｃａ、Ｅｕ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｏ、Ｃｌの元素を有する場合は５００ｎｍから５２０ｎｍ付近に、Ｃａ、Ｍｎ、Ｅｕ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｏ、Ｃｌの元素を有する場合は５３０ｎｍから５７０ｎｍ付近に、発光ピーク波長を有するものもある。ただし、含有する元素量や組成によってこの発光ピーク波長は変動する。
【００９５】
（緑色発光蛍光体３）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（IV）で示されるものを挙げることができる。
【００９６】
ＬＸＭ６ＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （IV）
又は
ＬＸＭ６ＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （Ｖ）
（式中、Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれる第II族元素の少なくとも1種であり、Ｍ６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆからなる群から選ばれる第IV族元素の少なくとも1種であり、Qは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれる第III族元素の少なくとも1種であり、Rは、希土類元素であり、Ｘ、Ｙ、Ｔ、Ｚは、０．５＜X＜１．５、１．５＜Y＜２．５、０＜T＜０．５、１．５＜Z＜２．５である。）
上記一般式（IV）又は（Ｖ）で表される酸窒化物蛍光体は、少なくとも一部に元素が一定の規則にしたがって配列された結晶を含むように構成され、その結晶から効率よく高輝度の光が発光される。上記一般式において、０．５＜X＜１．５、１．５＜Y＜２．５、０＜T＜０．５、１．５＜Z＜２．５に設定することで、発光部である結晶相を比較的容易に形成することができ、発光効率がよく、輝度の高い蛍光体を得ることができる。
【００９７】
なお、発光輝度調整を目的に含有される結晶の割合を所望の値に設定したい場合には、上記一般式（IV）中のＸ、Ｙ、Ｚの値により調整が可能である。ただし、上記範囲は好ましい範囲であり、本発明は上記範囲に限定されるものではない。
【００９８】
また、この緑色蛍光体は、OとNとの比率を変化させることができる。また（Ｌ＋Ｍ）／（Ｏ＋Ｎ）で示す陽イオンと陰イオンのモル比を変化させることもでき、それによって微妙に発光スペクトルや強度を調整可能である。これは例えば、真空などの処理によりＮやＯを脱離させることによっても可能であり、本発明は、この方法には限定されない。
【００９９】
この蛍光体の組成中には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの少なくとも1種以上が含有されていてもよく、これらを添加することにより、輝度、量子効率等の発光効率を調整することができる。また、その他の元素も特性を損なわない程度に含まれていてもよい。
【０１００】
この蛍光体に含まれる第II族元素の一部は、賦活剤Ｒで置換される。第II族元素と前記賦活剤Ｒとの混合量に対して、前記賦活剤Ｒの量は、（第II族元素と賦活剤Ｒの混合量）：（賦活剤Ｒの量）＝１：０．００１〜１：０．８のモル比であることが好ましい。
【０１０１】
また、Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも1種の第II族元素である。ＬはＣａ、Ｓｒなどの単体であってもよいが、ＣａとＳｒ、ＣａとＢａ、ＳｒとＢａ、ＣａとＭｇなどの複数の元素の組み合わせであってもよい。またＬが複数の元素の組み合わせである場合、その組成比は変化させることができる。特に、ＬはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれるＣａ、Ｓｒ、Ｂａのいずれかを必須とする少なくとも1種である第II族元素であることが好ましい。
【０１０２】
Ｍ６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第IV族元素である。Ｍ６もＳｉ、Ｇｅ等の単体であってもよく、ＳｉとＣなどの複数元素の組み合わせから成ってもよい。本発明では上述の第IV族元素を用いることができるが、特にＳｉ、Ｇｅを用いるのが好ましい。Ｓｉ、Ｇｅを用いることで安価で結晶性の良好な蛍光体を提供することができる。特に、Ｍ６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｈｆからなる群から選ばれるＳｉを必須とする少なくとも1種である第IV族元素であることが好ましい。
【０１０３】
Qは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎからなる群から選ばれる少なくとも１種である第III族元素である。
【０１０４】
上記の蛍光体母体材料主成分のL、M６、Qは、金属、酸化物、イミド、アミド、窒化物および各種塩類などを用いることができる。
【０１０５】
またRは希土類元素である。具体的にRはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群から選ばれる1種又は２種以上の元素である。本発明では、これらの希土類元素のうち、Ｅｕを用いることが好ましい。またＥｕと１種以上の希土類元素を含んでいてもよい。その場合、ＲとしてＥｕが５０質量％以上、より好ましくは７０％以上含有されていることが好ましい。即ち、賦活剤Ｒは、Ｌａ、Ｃｅ、ＰＲ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群から選ばれる、Ｅｕを必須とする少なくとも1種以上である希土類元素であることが好ましい。Ｅｕ以外の元素は、共賦活剤として作用する。
【０１０６】
（緑色発光蛍光体４）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（VI）で示されるものを挙げることができる。
【０１０７】
（Ｍ7１−ＸＥｕＸ）２ＳｉＹＯ２Ｙ＋２ （VI）
（式中、Ｍ7はBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である第II族元素である。Ｘ及びＹは、０．００１≦Ｘ≦０．２、０．９≦Ｙ≦１．１である。）
このシリケート系蛍光体は、約４９０ｎｍより長波長側の光では励起効率が低くなる。そのため、４９０ｎｍ以下の短波長側の光により効率よく励起される。そのうち特に４６０ｎｍ以下の短波長側の光により高効率に励起される。
【０１０８】
このシリケート系蛍光体を励起すると４９０ｎｍから５８０ｎｍの領域に発光ピーク波長を有する。このシリケート系蛍光体の発光ピーク波長はシリケート系蛍光体の組成を種々変更すること、励起波長を変更することにより変えることができる。
【０１０９】
シリケート系蛍光体の組成中のｘ、ｙは、０．００１≦X≦０．２、０.９≦Ｙ≦１．１ の範囲であることが好ましい。この範囲では４９０ｎｍから５８０ｎｍに発光ピーク波長を有し、緑色系から黄色系に発光する高輝度の蛍光体となる。このうち、０．００５≦ｘ≦０．１が好ましい。この範囲にすることにより、より高輝度にすることができるからである。M7を変更することにより種々の色調を有する蛍光体を提供することができる。
【０１１０】
本発明液晶表示装置用バックライトの青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤまたは青色ＬＥＤと黄色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体に用いられる赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体の製造方法について詳述する。
【０１１１】
（緑色発光蛍光体５）
緑色発光蛍光体としては、下記一般式（VII）で示されるものを挙げることができる。
【０１１２】
Ｍ８ＸＡＹＸＺ （VII）
（式中、Ｍ８はＭｎ、Ｃｅ、Ｅｕからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の元素であり、Ａは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の元素であり、Ｘは、Ｏ、Ｎから選らば得れる少なくとも１種以上の元素であり、Ｘ、Ｙ、及びＺは、0.00001≦Ｘ≦0.1、0.38≦Ｙ≦0.46、0.54≦Ｚ≦0.62、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１である。）
この蛍光体は、β型Ｓｉ3Ｎ4結晶構造を持つ窒化物または酸窒化物の結晶相の固溶体を主成分として含有しており、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域での発光強度が高く、緑色の蛍光体として優れている。緑色発光蛍光体としては、下記一般式（VI）で示されるものを挙げることができる。Ｘは発光中心となる元素Ｍの添加量を表し、原子比で０．００００１以上０．１以下となるようにするのがよい。Ｘ値が０．００００１より小さいと発光中心となるＭの数が少ないため発光輝度が低下する。０．１より大きいとＭイオン間の干渉により濃度消光を起こして輝度が低下する。Ｙは母体結晶を構成する金属元素の量であり、原子比で０．３８以上０．４６以下となるようにするのがよい。好ましくは、Ｙ＝０．４２９が良い。Ｙ値がこの範囲をはずれると結晶中の結合が不安定になりβ型Ｓｉ3Ｎ4構造以外の結晶相の生成割合が増え、緑色の発光強度が低下する。Ｚは母体結晶を構成する非金属元素の量であり、原子比で０．５４以上０．６２以下となるようにするのがよい。好ましくは、Ｚ＝０．５７１が良い。Ｚ値がこの範囲をはずれると結晶中の結合が不安定になりβ型Ｓｉ3Ｎ4構造以外の結晶相の生成割合が増え、緑色の発光強度が低下する。
【０１１３】
（蛍光体の製造方法）
原料を所定の組成比となるように秤量する。製造工程中に飛散してしまうおそれ等を考慮して原料は所定の組成比よりも多く必要とする場合がある。
【０１１４】
秤量した原料を混合機等にて混合する。混合機は工業的に通常用いられているボールミルの他、振動ミル、ロールミル、ジェットミルなどの粉砕機を用いて粉砕して比表面積を大きくすることもできる。また、粉末の比表面積を一定範囲とするために、工業的に通常用いられている沈降槽、ハイドロサイクロン、遠心分離器などの湿式分離機；サイクロン、エアセパレータなどの乾式分級機を用いて分級することもできる。
【０１１５】
この混合した原料をＳｉＣ、石英、アルミナ等の坩堝に詰め、Ｎ２、Ｈ２の還元雰囲気中にて焼成を行う。焼成雰囲気はアルゴン雰囲気、アンモニア雰囲気なども使用することができる。焼成は所定の温度で数時間行う。
【０１１６】
焼成されたものを粉砕、分散、濾過等して目的の蛍光体粉末を得る。固液分離は濾過、吸引濾過、加圧濾過、遠心分離、デカンテーションなどの工業的に通常用いられる方法により行うことができる。乾燥は、真空乾燥機、熱風加熱乾燥機、コニカルドライヤー、ロータリーエバポレーターなどの工業的に通常用いられる装置により行うことができる。
【０１１７】
以下に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に用いる白色ＬＥＤ装置バックライトの構造について詳述する。
【０１１８】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に用いる白色ＬＥＤ装置バックライトの構造の一例として図４に示す組立図のような構造を挙げることができる。即ち、金属フレーム（又は樹脂枠）内に、反射シート、複数のＬＥＤ（表面実装型発光装置）が側面に配置された導光板、拡散シート、２枚のプリズムシートが順次積層されて、白色ＬＥＤ装置バックライトが構成される。なお、複数のＬＥＤ（表面実装型発光装置）は、基板に取り付けられている。
【０１１９】
ＬＥＤの構造の一例を図５に示す。ここで示すＬＥＤは、表面実装型発光装置であるが、これに限定されるものではなく、従来から用いられている挿入型発光装置を用いることも可能である。前記表面実装型発光装置は、上方に開口する凹部を有する発光素子搭載筐体１の凹部の底面に、ダイボンド剤により発光素子２が貼付けられており、この発光素子２上に蛍光体３を分散した透光性樹脂４が覆っている。発光素子２の上部電極は、第１のワイヤ５により第１の外部電極６に接続され、下部電極は、第２のワイヤ７により第２の外部電極８に接続されている。なお、発光素子搭載筐体１の凹部の内面には、光反射材９が被覆されている。
【０１２０】
上述した発光素子は、窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光層を有し、本実施形態で用いられる白色ＬＥＤ装置の発光スペクトルにおける第１のピーク波長を発光するものであり、かつ、上述した赤色発光蛍光体および緑色発光蛍光体の励起光源となるものである。窒化物系化合物半導体（一般式ＩｎｉＧａｊＡｌｋＮ、但し、０≦ｉ、０≦ｊ、０≦ｋ、ｉ＋ｊ＋ｋ＝１）としては、ＩｎＧａＮや各種不純物がドープされたＧａＮをはじめ、種々のものがある。この素子は、ＭＯＣＶＤ法等により基板上にＩｎＧａＮやＧａＮ等の半導体を発光層として成長させることにより形成する。
【０１２１】
半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩ接合やＰＮ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルヘテロ構造のものが挙げられる。この窒化物半導体層は、その材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜で形成した単一量子井戸構造や多量子井戸構造とすることもできる。
【０１２２】
以上のようにして得られた白色ＬＥＤ装置およびカラーフィルタを備えた液晶表示装置の構成についての一例を、以下に説明する。
【０１２３】
図６は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略断面図である。図６に示す液晶表示装置は、ＴＦＴ駆動型液晶表示装置の典型例であり、離間対向して配置された透明基板１１，２１を備え、それらの間には、液晶（ＬＣ）が封入されている。本発明の一実施形態に係る液晶表示装置には、ＴＮ（Twisted Nematic)、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Planes Switching）、ＶＡ（Vertical Alignment）、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）、強誘電性液晶等の液晶を適用することができる。
【０１２４】
第１の透明基板１１の内面には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイ１２が形成されており、その上には例えばＩＴＯからなる透明電極層１３が形成されている。透明電極層１３の上には、配向層１４が設けられている。また、透明基板１１の外面には、偏光板１５が形成されている。
【０１２５】
他方、第２の透明基板２１の内面には、カラーフィルタ２２が形成されている。カラーフィルタ２２を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス（図示せず）により分離されている。カラーフィルタ２２を覆って、必要に応じて透明保護膜（図示せず） が形成され、さらにその上に、例えばＩＴＯからなる透明電極層２３が形成され、透明電極層２３を覆って配向層２４が設けられている。また、透明基板２１の外面には、偏光板２５が形成されている。なお、偏光板１５の下方には、バックライトユニット３０が設けられる。
【実施例】
【０１２６】
以下の実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１２７】
[ バックライトの作製 ]
（白色ＬＥＤ装置バックライト作製例１）
正及び負の一対の外部電極がインサートされて閉じられた金型内に、筺体の主面に対向する下面側にあたるゲートから、溶融したポリフタルアミド樹脂を流し込み、硬化させて、筺体を形成する。筺体は、発光素子を収納可能な開口部を有し、この開口部底面から正及び負の外部電極が一方の主面が露出されるように一体的に成形されている。
【０１２８】
筺体側面から露出した正及び負の外部電極の各アウタリード部は、発光面と反対側の面の両端部で内側に折り曲げられている。このように形成された開口部の底面に対し、主波長ピークが４５５ｎｍであるＬＥＤチップをエポキシ樹脂にてダイボンドし、各外部電極とワイヤにて電気的に接続する。
【０１２９】
次に、シリコーン樹脂組成物３ｇに対して、５２５ｎｍ付近に発光ピークを持つハロシリケートＣａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕを約０．２５ｇ、６６０ｎｍ付近に発光ピークを持つ窒化物蛍光体ＣａＡｌＳｉＢＮ３：Ｅｕ約０．０６ｇを添加し、混合する。
【０１３０】
こうして得られた透光性樹脂を筺体開口部内に、開口部の両端部上面と同一平面ラインまで充填させる。最後に、７０℃で３時間、更に１５０℃で１時間、熱処理を施す。このようにして、白色ＬＥＤ装置であるバックライト（１）を得た
（白色ＬＥＤバックライト作製例２）
白色ＬＥＤ装置の作製において、シリコーン樹脂組成物３ｇに対して、５３０ｎｍ付近に発光ピークを持つシリケート系蛍光体（Ｂｒ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕを約０．２２ｇ、６６０ｎｍ付近に発光ピークを持つ窒化物蛍光体ＣａＡｌＳｉＢＮ３：Ｅｕ約０．０４ｇを添加し、混合する以外は、上記作製例１と同様にして白色ＬＥＤ装置であるバックライト（２）を得た。
【０１３１】
バックライト（１）およびバックライト（２）について、最大発光強度を１とした場合の相対発光強度スペクトルを図７に示す。
【０１３２】
以上の２種のバックライトに組み合わせるカラーフィルタの赤色着色層作製用赤色感光性着色組成物は、有機顔料としてＰＲ２５４、ＰＲ１７７及びＰＹ１５０を用い、更に多官能チオールとして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）（以下ＴＰＭＢ）の添加量を振って、下記表１に示すような顔料比率およびＴＰＭＢ量（固形分中重量比）の赤色感光性着色組成物１〜９を得た。
【表１】
【０１３３】
上記表１に示す赤色感光性着色組成物１、４、５、８、及び９を用い、バックライト（１）と組み合わせた際にｘ＝０．６２０になるように膜厚を調整し、赤色着色層１〜５を形成し、バックライト（１）と赤色着色層１〜５との組合せを実施例１〜５とした。
【０１３４】
実施例１〜５で用いた赤色着色層１〜５の分光透過率特性を図８に示す。
【０１３５】
実施例１〜５で用いた赤色感光性着色組成物を用い、バックライト（１）と組み合わせた際にｘ＝０．６８０になるように膜厚を調整し、赤色着色層６〜１０を形成し、バックライト（１）との組合せを実施例６〜１０とした。
【０１３６】
実施例６〜１０で用いた赤色着色層６〜１０の分光透過率特性を図９に示す。
【０１３７】
また、赤色感光性着色組成物１を用い、バックライト（２）と組み合わせた際にｘ＝０．６２０になるように膜厚を調整し、赤色着色層１１を形成し、バックライト（２）と赤色着色層１１との組合せを比較例１とした。
【０１３８】
赤色感光性着色組成物６を用い、バックライト（２）と組み合わせた際にｘ＝０．６２０になるように膜厚を調整し、赤色着色層１３を形成し、バックライト（２）と赤色着色層１３との組合せを比較例２とした。
【０１３９】
赤色感光性着色組成物２、３、７を用い、バックライト（１）と組み合わせた際にｘ＝０．６２０になるように膜厚を調整し、赤色着色層１４〜１６を形成し、バックライト（１）と赤色着色層１４〜１６との組合せを比較例３〜５とした。
【０１４０】
比較例１〜５で用いた赤色着色層1１〜1６の分光透過率を図１０に示す。
【０１４１】
比較例１〜５で用いた赤色感光性着色組成物とバックライトと同一の組み合わせで、x＝０．６８０になるように膜厚を調整して赤色着色層１７〜2２を形成し、その組合せを比較例６〜１０とした。
【０１４２】
比較例６〜１０で用いた赤色着色層１７〜２２の分光透過率を図１１に示す。
【０１４３】
以下、実施例、比較例の評価項目について説明する。
【０１４４】
[ 評価項目 ]
（バックライトにおける深紅性）
Ｉ：青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤであって、第１のピーク波長４５０〜４７０ｎｍ、第２のピーク波長５１０〜５５０ｎｍ、第３のピーク波長６３０〜６７０ｎｍの三波長の白色ＬＥＤであるバックライト。
【０１４５】
II：青色ＬＥＤに黄蛍光体を組み合わせた２波長白色ＬＥＤバックライト。
【０１４６】
（カラーフィルタ赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物：顔料における深紅性）
Ａ：赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物がＰＲ１７７を固形分中の全有機顔料の８０％以上含む。
【０１４７】
Ｂ：赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物がＰＲ１７７を固形分中の全有機顔料の８０％未満含む。
【０１４８】
（カラーフィルタ赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物：多官能チオール）
（１）赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物が多官能チオール（ＴＰＭＢ）を赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％以上２０重量％以下含む。
【０１４９】
（２）赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物が多官能チオール（ＴＰＭＢ）を含まないもしくは赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％未満含む。
【０１５０】
（３）赤色着色層形成に用いる赤色感光性着色組成物が多官能チオール（ＴＰＭＢ）を赤色感光性着色組成物の全固形分に対して２０重量％より多く含む。
【０１５１】
（赤色表示知覚評価）
○：赤色着色層の色度値がｘｙ色度座標系で（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲内であり、赤色に知覚される。
【０１５２】
×：赤色着色層の色度値がｘｙ色度座標系で（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲外で赤色に知覚されない。
【０１５３】
（ｙ値が範囲より大きい場合、朱〜オレンジ色に知覚。ｙ値が範囲より小さい場合、赤紫色に知覚）
（断面形状評価）
○：断面形状が順テーパー
×：断面形状が逆テーパー
（解像性評価）
○：２０μmピッチのストライプパターンを解像可能
×：２０μmピッチのストライプパターンを解像不可
[ 評価結果 ]
実施例１〜５の評価結果を表２に、実施例６〜１０の評価結果を表３に、比較例１〜５の結果を表４に、比較例６〜１０の結果を表５にそれぞれ示す。
【表２】
【０１５４】
【表３】
【０１５５】
【表４】
【０１５６】
【表５】
【０１５７】
上記表２、表３の結果より、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤからなるバックライト（バックライト評価：Ｉ）と、深紅性の高い顔料ＰＲ１７７を有機顔料全固形分中に８０％以上含む（顔料評価：A）赤色感光性着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタとを組合せた場合（実施例１〜５）は、いずれも赤色表示特性が良好であった。
【０１５８】
また、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤからなるバックライト（バックライト評価：Ｉ）と、深紅性の高い顔料ＰＲ１７７を有機顔料全固形分中に８０％以上含む（顔料評価：A）赤色感光性着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタとを組合せた場合、有機顔料中にイエロー顔料ＰＹ１５０を含んでいても（実施例３）、赤色表示特性としては規定色度範囲内となり、良好であった。このように、調色としてイエロー顔料を含む場合でも実施可能であるが、イエロー顔料での調色により、含まない系と比較すると深紅性は劣るため、過剰に含有することは望ましくない。
【０１５９】
上記表４及び表５に示すように、青色ＬＥＤと黄色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤ（バックライト評価：II）からなるバックライトを用いたのでは、深紅性の高い顔料ＰＲ１７７を有機顔料全固形分中に８０％以上含む（顔料評価：A）赤色感光性着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタを用いたとしても（比較例１及び６）、赤色表示特性は不良であった。
【０１６０】
また、バックライトの種類にかかわらず、深紅性の高い顔料ＰＲ１７７を有機顔料全固形分中に８０％未満しか含まない（顔料評価：Ｂ）赤色感光性着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタを用いた場合（顔料評価：B）には（比較例２、９）、赤色表示特性が不良であった。
【０１６１】
以上の結果より、バックライトが青色ＬＥＤと緑色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体とを混色させた白色ＬＥＤであり、カラーフィルタの赤色着色層を形成する赤色感光性着色組成物が深紅性の高い顔料ＰＲ１７７を８０％以上含む場合、赤色表示の際、ｘｙ色度座標系で４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲内の赤色に知覚され得る深紅な色度を達成することが可能となることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色させた白色ＬＥＤの発光特性を示す特性図。
【図２】冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）の発光特性を示す特性図。
【図３】擬似白色ＬＥＤの発光特性を示す特性図。
【図４】ＬＥＤバックライトの構造を示す図。
【図５】白色ＬＥＤ装置の構造を示す断面図。
【図６】液晶表示装置の構造例を示す概略断面図。
【図７】バックライト（１）及び（２）の発光特性を示す特性図。
【図８】赤色着色層１〜５の分光透過率を示す特性図。
【図９】赤色着色層６〜１０の分光透過率を示す特性図。
【図１０】赤色着色層１１〜１６の分光透過率を示す特性図。
【図１１】赤色着色層１７〜２２の分光透過率を示す特性図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ装置を備えるバックライト、および透明基板上に赤色画素を含む複数色の着色画素の備えるカラーフィルタを具備する液晶表示装置であって、前記白色ＬＥＤ装置の発光スペクトルが、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下に第１のピーク波長、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下に第２のピーク波長、６３０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下に第３ピーク波長を有し、前記赤色画素が、赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％以上２０重量％以下の多官能チオールを含む赤色感光性着色組成物の硬化物により形成され、前記液晶表示装置の赤色色度が、ｘｙ色度座標系で以下の４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲内であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記赤色画素が、固形分の全有機顔料の８０％以上の有機顔料ＣＩ．ピグメントナンバーＰＲ１７７を含む赤色感光性着色組成物の硬化物により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記赤色発光蛍光体は、Ｅｕにより賦活され、第II族元素Ｍ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、及びＮを含む、下記一般式（Ｉ）で表される窒化物蛍光体であり、紫外線ないし青色光を吸収して赤色発光することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
Ｍ１ｗＡｌｘＳｉｙＢｚＮ（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ＋ｚ）：Ｅｕ２＋ （Ｉ）
（式中、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、ｗ、ｘ、ｙ、ｚは、０．０５６≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８、０≦ｚ≦０．５である。）
【請求項４】
前記緑色発光蛍光体は、下記一般式（II）で表されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
Ｂａ５−ｘ−ｙＥｕｘＭ２ｙＳｉｍＯ５＋２ｍ （II）
（式中、Ｍ２はＣａ及びＳｒの少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、ｍは、０．０００１≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．８、２．５＜ｍ＜３．５である。）
【請求項５】
前記緑色発光蛍光体は、下記一般式（III）で表されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
（Ｍ３１−ｙＲｙ）ａＭｇＭ４ｂＭ５ｃＯａ＋２ｂ＋（３／２）ｃＸ２ （III）
（式中、Ｍ３はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、及びＭｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、及びＳｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ５はＢ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｒは希土類元素から選択されるＥｕを必須とする少なくとも１種であり、ｙ、ａ、ｂ及びｃは、０．０００１≦ｙ≦０．３、７．０≦ａ＜１０．０、３．０≦ｂ＜５．０、０≦ｃ＜１．０である。）
【請求項６】
前記緑色発光蛍光体は、下記一般式（IV）又は（V）で表されることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
ＬＸＭ６ＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （IV）
又は
ＬＸＭ６ＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （V）
（式中、Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれる第II族元素の少なくとも１種であり、Ｍ６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆからなる群から選ばれる第IV族元素の少なくとも１種であり、Qは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれる第III族元素の少なくとも１種であり、Rは、希土類元素であり、Ｘ、Ｙ、Ｔ、Ｚは、０．５＜X＜１．５、１．５＜Y＜２．５、０＜T＜０．５、１．５＜Z＜２．５である。）
【請求項７】
前記緑色発光蛍光体は、下記一般式（VI）で表されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
（Ｍ7１−ＸＥｕＸ）２ＳｉＹＯ２Ｙ＋２ （VI）
（式中、Ｍ7はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれる第II族元素の少なくとも1種であり、Ｘ及びＹは、０．００１≦Ｘ≦０．２、０．９≦Ｙ≦１．１である。）
【請求項８】
前記緑色発光蛍光体は、下記一般式（VII）で表されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
Ｍ８ＸＡＹＸＺ （VII）
（式中、Ｍ８はＭｎ、Ｃｅ、Ｅｕからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の元素であり、Ａは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の元素であり、Ｘは、Ｏ、Ｎから選らば得れる少なくとも１種以上の元素であり、Ｘ、Ｙ、及びＺは、0.00001≦Ｘ≦0.1、0.38≦Ｙ≦0.46、0.54≦Ｚ≦0.62、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１である。）
【請求項９】
透明基板上に赤色画素を含む複数色の着色画素を備え、請求項１〜７に記載の液晶表示装置に用いることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１】
青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ装置を備えるバックライト、および透明基板上に赤色画素を含む複数色の着色画素の備えるカラーフィルタを具備する液晶表示装置であって、前記白色ＬＥＤ装置の発光スペクトルが、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下に第１のピーク波長、５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下に第２のピーク波長、６３０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下に第３ピーク波長を有し、前記赤色画素が、赤色感光性着色組成物の全固形分に対して０．１重量％以上２０重量％以下の多官能チオールを含む赤色感光性着色組成物の硬化物により形成され、前記液晶表示装置の赤色色度が、ｘｙ色度座標系で以下の４点（０．６２０，０．２８０）、（０．６２０，０．３００）、（０．６８０，０．３１５）、及び（０．６８０，０．２８０）を結ぶ色度範囲内であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記赤色画素が、固形分の全有機顔料の８０％以上の有機顔料ＣＩ．ピグメントナンバーＰＲ１７７を含む赤色感光性着色組成物の硬化物により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記赤色発光蛍光体は、Ｅｕにより賦活され、第II族元素Ｍ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、及びＮを含む、下記一般式（Ｉ）で表される窒化物蛍光体であり、紫外線ないし青色光を吸収して赤色発光することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
Ｍ１ｗＡｌｘＳｉｙＢｚＮ（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ＋ｚ）：Ｅｕ２＋ （Ｉ）
（式中、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、ｗ、ｘ、ｙ、ｚは、０．０５６≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８、０≦ｚ≦０．５である。）
【請求項４】
前記緑色発光蛍光体は、下記一般式（II）で表されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
Ｂａ５−ｘ−ｙＥｕｘＭ２ｙＳｉｍＯ５＋２ｍ （II）
（式中、Ｍ２はＣａ及びＳｒの少なくとも１種であり、ｘ、ｙ、ｍは、０．０００１≦ｘ≦０．３、０≦ｙ≦０．８、２．５＜ｍ＜３．５である。）
【請求項５】
前記緑色発光蛍光体は、下記一般式（III）で表されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
（Ｍ３１−ｙＲｙ）ａＭｇＭ４ｂＭ５ｃＯａ＋２ｂ＋（３／２）ｃＸ２ （III）
（式中、Ｍ３はＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、及びＭｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、及びＳｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｍ５はＢ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれる少なくとも１種、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群から選ばれる少なくとも１種、Ｒは希土類元素から選択されるＥｕを必須とする少なくとも１種であり、ｙ、ａ、ｂ及びｃは、０．０００１≦ｙ≦０．３、７．０≦ａ＜１０．０、３．０≦ｂ＜５．０、０≦ｃ＜１．０である。）
【請求項６】
前記緑色発光蛍光体は、下記一般式（IV）又は（V）で表されることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
ＬＸＭ６ＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （IV）
又は
ＬＸＭ６ＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）：Ｒ （V）
（式中、Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれる第II族元素の少なくとも１種であり、Ｍ６は、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、及びＨｆからなる群から選ばれる第IV族元素の少なくとも１種であり、Qは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれる第III族元素の少なくとも１種であり、Rは、希土類元素であり、Ｘ、Ｙ、Ｔ、Ｚは、０．５＜X＜１．５、１．５＜Y＜２．５、０＜T＜０．５、１．５＜Z＜２．５である。）
【請求項７】
前記緑色発光蛍光体は、下記一般式（VI）で表されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
（Ｍ7１−ＸＥｕＸ）２ＳｉＹＯ２Ｙ＋２ （VI）
（式中、Ｍ7はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれる第II族元素の少なくとも1種であり、Ｘ及びＹは、０．００１≦Ｘ≦０．２、０．９≦Ｙ≦１．１である。）
【請求項８】
前記緑色発光蛍光体は、下記一般式（VII）で表されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
Ｍ８ＸＡＹＸＺ （VII）
（式中、Ｍ８はＭｎ、Ｃｅ、Ｅｕからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の元素であり、Ａは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の元素であり、Ｘは、Ｏ、Ｎから選らば得れる少なくとも１種以上の元素であり、Ｘ、Ｙ、及びＺは、0.00001≦Ｘ≦0.1、0.38≦Ｙ≦0.46、0.54≦Ｚ≦0.62、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１である。）
【請求項９】
透明基板上に赤色画素を含む複数色の着色画素を備え、請求項１〜７に記載の液晶表示装置に用いることを特徴とするカラーフィルタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１５１２４５（Ｐ２００９−１５１２４５Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３１１４８（Ｐ２００７−３３１１４８）
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]