液晶表示装置及びそれに用いるカラーフィルタ
【課題】高コントラストでかつ、 斜め視認性と正面視認性をともに改善した液晶表示装置を提供する。
【解決手段】（ａ）少なくとも基板上に、少なくとも赤色、緑色及び青色表示画素を備えるカラーフィルタと、（ｂ）２枚の偏光板の内側に設けられた光学補償層とを具備する液晶表示装置において、前記カラーフィルタの赤色表示画素、緑色表示画素及び青色表示画素の厚み方向位相差値を、それぞれＲＲth 、ＧＲth 及びＢＲth、前記光学補償層の赤色領域、緑色領域及び青色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、Ｒth（Ｇ）、及びＲth（Ｂ）とが下記の式（１）乃至式（３）を満たす液晶表示装置。
（１）|ＲＲth＋Ｒth（Ｒ ）| ≦２０ 、（２）|ＧＲth＋Ｒth（Ｇ ）| ≦２０、
（３）|ＢＲth＋Ｒth（Ｂ ）| ≦２０
（ＲＲth 、ＧＲth 、およびＢＲth は、それぞれの画素の面内屈折率の平均から厚み方向屈折率を引いた値と、画素の厚み（ｎｍ）の積をそれぞれ表す。）
【解決手段】（ａ）少なくとも基板上に、少なくとも赤色、緑色及び青色表示画素を備えるカラーフィルタと、（ｂ）２枚の偏光板の内側に設けられた光学補償層とを具備する液晶表示装置において、前記カラーフィルタの赤色表示画素、緑色表示画素及び青色表示画素の厚み方向位相差値を、それぞれＲＲth 、ＧＲth 及びＢＲth、前記光学補償層の赤色領域、緑色領域及び青色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、Ｒth（Ｇ）、及びＲth（Ｂ）とが下記の式（１）乃至式（３）を満たす液晶表示装置。
（１）|ＲＲth＋Ｒth（Ｒ ）| ≦２０ 、（２）|ＧＲth＋Ｒth（Ｇ ）| ≦２０、
（３）|ＢＲth＋Ｒth（Ｂ ）| ≦２０
（ＲＲth 、ＧＲth 、およびＢＲth は、それぞれの画素の面内屈折率の平均から厚み方向屈折率を引いた値と、画素の厚み（ｎｍ）の積をそれぞれ表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びそれに使用するカラーフィルタに関し、特には、厚み方向位相差値が最適化された液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶分子の幾何学的異方性に基づく複屈折性を透過光量の制御に利用した装置であり、基本的には、光源、液晶セル、偏光板および光学補償層から構成される。液晶は非発光性であるため、光源が必要であって、その光源を内蔵する構造の透過型液晶表示装置と、外光を利用する反射型液晶表示装置の２つに大別される。透過型液晶表示装置では、二枚の偏光板を液晶セルの両側に具備し、一枚または二枚の光学補償層を液晶セルと偏光板との間に具備する構成である。また、反射型液晶表示装置においては、反射板、液晶セル、一枚の光学補償層、および一枚の偏光板がこの順に配置されている。液晶セルは、対抗する基板間に液晶分子が配向して狭持されており、対抗する基板の内面に配設した電極に電圧を加えることにより、液晶分子の配向状態を変化させて光の透過状態と遮光状態をスイッチングするしくみとなっている。
【０００３】
前記の液晶セルは、液晶分子の初期配向状態から電圧印加に伴う配向変化の仕方によって、ＴＮ（Twisted Ｎematic）モード、ＩＰＳ（Iｎ-Plaｎe Switchiｎg）モード、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compeｎsated Beｎd）モード、ＳＴＮ（Supper Twisted Ｎematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligｎed）モード、ＨＡＮ（Hybrid Aligｎed Ｎematic）モードと称される動作表示モードの一つに対応した構成を有している。
【０００４】
また、偏光板は、一般に、ポリビニルアルコールにヨウ素を拡散した後、延伸させて偏光性のあるフィルムとし、両側から透明なトリアセチルセルロースフィルム（以下、ＴＡＣと記す）で挟んで製造する。
【０００５】
光学補償層には上記動作表示モードに応じていくつかのタイプが開発されているが、本発明の係わる、高視野角部分で表示特性が良好なＩＰＳモードにおいては、屈折率楕円体の主軸方向の屈折率ｎx，ｎy，ｎzに対し、ｎx≧ｎy≧ｎzを満たす特性の二軸性位相差フィルムが望ましい旨開示されている（非特許文献１）。さらにｎzの大きさが異なる２枚の二軸性のλ／２波長板を用いて互いの波長分散を補償しあうことで、黒表示における可視光領域の光漏れを小さく抑えた、広視野角なＩＰＳ液晶表示装置も教示されている（非特許文献２）。
【０００６】
近年、液晶表示装置は、その軽薄性ゆえの省スペース性、省電力性が好まれ、大型テレビとして急速な広がりを見せると同時に、輝度、コントラスト、全方位の視認性等の表示性能に関して、一段の高度化が要求されるものとなっている。
【０００７】
こうした要求に対しては、電圧無印加時の黒濃度が高く（高コントラスト）、かつ、広視野角表示が可能なノーマリーブラックモードのＩＰＳやＶＡモードの液晶表示装置が、特に適合するものであって、上記の光学補償層は、正面から見た場合の黒表示時の色付きと斜めから見た場合の色ずれが最小となるように、屈折率ｎx，ｎy，ｎzの値が設定される。
【０００８】
ここで、ＩＰＳモード液晶表示装置に用いられる光学補償層は、上記に記載したように、ｎx≧ｎy≧ｎzである二軸性の位相差フィルムもしくはｎx≒ｎy≒ｎzである光学補償機能がほとんど無視できる程度のＴＡＣ等のフィルムであって、これらのフィルムを使用した場合には、厚み方向位相差Ｒthは正で１００以下の範囲となる。また、ＩＰＳモード液晶表示装置では、液晶分子は基板面内で回転するだけであって、厚み方向に位相差を生じるものでないため、これら二軸性位相差フィルムの厚み方向位相差は光漏れの原因となり、特に黒表示時に斜めから見た表示特性を悪化させることとなる。すなわち、斜めから見たときに、黒表示が黄色味付いたり、青色味付いたりするため、視認性に悪影響を及ぼす結果となる。
【０００９】
加えて、カラーフィルタを構成する赤色、緑色および青色の着色画素層の厚み方向位相差（以下、Ｒth（Ｒ）、Ｒth（Ｇ）、Ｒth（Ｂ）と記す）に関しては、それらが互いに相違すると、斜め方向から見たときの黒表示時に色付きが観察される。テレビとしての分光特性上の要請から着色画素層の厚さが決まるので、厚みを変化させることだけで厚み方向位相差を同一にすることは実際上困難である。
【００１０】
特に赤色、緑色および青色の着色画素層の厚み方向位相差値が、波長に対して単調に変化しない、すなわち、Ｒth（Ｒ）＜Ｒth（Ｇ）＞Ｒth（Ｂ）もしくはＲth(Ｒ)＞Ｒth（Ｇ）＜Ｒth（Ｂ）といった、上に凸もしくは下に凸の関係にあると、波長に対して単調な波長分散性を示す光学補償層との組み合わせでは、近時求められる高度な表示品質のレベルで光学補償することができなくなる。具体的には、表示面に対して正面（垂直方向）からの視認性は良いが、４５度など斜めからの視認性（以下、斜め視認性と記す）において、ある特定の色だけが光漏れすることで、黒表示時に 赤味や青味など、あるいは緑味などの色付きを生じさせることになる。
【００１１】
カラーフィルタのリタデーションは比較的小さいものであったため、これまでこの問題はあまり重要視されてこなかったが、高コントラストや広い視野角特性が要求される液晶テレビなどでは無視できないレベルとなってきた。特に、１０００あるいは３０００以上の高コントラストの液晶表示装置では、要求される黒表示の画質に高品質のものが求められ、カラーフィルタのリタデーションまで踏み込んで検討する必要性が出てきている。
【００１２】
これらの問題に対しては、ＴＡＣ等のフィルムについては、Ｒthを低減させる粒子などを添加してほぼゼロに制御する低リタデーションＴＡＣフィルムの開発が挙げられる（例えば、特許文献１）。しかしながら、実際問題として、完全にはゼロにならず、微小な正の位相差が残るという問題は依然として残っている。また、これら低リタデーションＴＡＣフィルムは、特別な処理技術を要し、高価であるという切実な問題もある。
【００１３】
他方、着色画素を構成するマトリックス樹脂（例えば、アクリル樹脂やカルド樹脂）の側鎖に平面構造基を有する高分子を結合させるか、またはマトリックス樹脂中に、マトリックス高分子と正負逆の複屈折率をもつ複屈折低減粒子を分散させることで、カラーフィルタのリタデーション値を低減させる試みが開示されている（例えば、特許文献２，３）。しかしながら、ＴＡＣフィルム等との相関等が考慮されていないため、満足すべき効果が得られていない。
【００１４】
また、高コントラスト液晶表示装置対応の、透明性に優れたアクリル樹脂をマトリックスとするカラーフィルタにおいても、必要とする高コントラスト値（１０００以上、より好ましくは、３０００以上）を維持したまま、斜め視認性を改善することは困難であった。
【００１５】
以上のように、従来から、視認性の改善の必要性は認識され、その手段についても検討されていたが、厚み方向位相差の小さいカラーフィルタが優れたカラーフィルタであると思い込んできた結果、各色の厚み方向位相差を黒表示に問題のないレベルまで最適化する
ことについては、厚み方向位相差を小さく設定すべきという解以外の解があるかというころまで踏み込んで検討することはなされなかった。
【特許文献１】特開２００６-２４９３２８号公報
【特許文献２】特開２０００-１３６２５３号公報
【特許文献３】特開２０００-１８７１１４号公報
【非特許文献１】石鍋他、ＳＩＤ Ｄｉｇｅｓｔ、１０９４ページ．２０００年
【非特許文献２】石鍋他、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、４１巻、４５５３ページ、２００２年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
このような状況下にあって、本発明者等は、カラーフィルタの有する厚み方向位相差値は、使用するマトリックス樹脂（たとえば、アクリル樹脂やカルド樹脂など）あるいはそれらに分散する顔料の違いに依存すること、さらには顔料の微細化の程度にも依存するということを見出した。
【００１７】
本発明は、こうした現状を踏まえてなされたものであって、その課題とするところは上記知見に基づき、赤色着色画素層、緑色着色画素層および青色着色画素層の厚み方向位相差値と光学補償層の厚み方向位相差値とを一体として考慮することで、表示面観察方向（法線方向）のみでなく、観察方向からおよそ４５度ずれた斜め方向からの観察においても色味付がなく、かつ、正面（表示面法線方向）視認性の良いカラーフィルタを備えた液晶表示装置、特に、ＩＰＳモードの液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１に記載の発明は、少なくとも透明基板と、少なくとも赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素を備えるカラーフィルタと、光学補償層とを具備する液晶表示装置において、前記カラーフィルタの赤色表示画素の厚み方向位相差値ＲＲth 、緑色表示画素の厚み方向位相差値ＧＲth 、および青色表示画素の厚み方向位相差値ＢＲth と、前記光学補償層の赤色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、緑色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｇ）、および青色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｂ）とが下記の式（１）乃至式（３）を満たすことを特徴とする液晶表示装置である。
式（１）： |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ ）| ≦２０
式（２）： |ＧＲth＋Ｒth（Ｇ ）| ≦２０
式（３）： |ＢＲth＋Ｒth（Ｂ ）| ≦２０
（ＲＲth 、ＧＲth 、およびＢＲth は、それぞれの画素の面内屈折率の平均から厚み方向屈折率を引いた値と、画素の厚み（μｍ）の積を１０００倍して得られる数値をそれぞれ表す。）
請求項２に記載の発明は、前記赤色表示画素の厚み方向位相差値ＲＲth 、緑色表示画素の厚み方向位相差値ＧＲth 、および青色表示画素の厚み方向位相差値ＢＲth と、前記光学補償層の赤色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、緑色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｇ）、および青色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｂ）とが下記の式（４）乃至式（５）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置である。
式（４）： |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ））| − |ＧＲth＋Ｒth（Ｇ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ） ）| ≧０
式（５）： |（ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ））| − |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＧＲth＋Ｒth（Ｇ））| ≧０
上記（１）から（５）のいずれか一つの不等式が満足されると、斜め方向から見た場合に、視野角補償がされた色ずれ、色つきのない黒表示を得ることができる。
請求項３に記載の発明は、前記光学補償層がトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からな
る透明保護膜であることを特徴とする請求項１乃至２に記載の液晶表示装置である。
【００１９】
請求項１乃至請求項２の不等式を満たす光学補償層としてＴＡＣフィルムを特定するものである。また低価格のＴＡＣフィルムが光学補償層として使用できる。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置に用いるカラーフィルターであって、該カラーフィルタの赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素に含まれる着色顔料の１次粒子の粒子径ｄ50は４０ｎｍ以下であることを特徴とするカラーフィルターである。
【００２１】
顔料の１次粒子の粒子径ｄ50を上記範囲に設定することにより、斜め方向からだけでなく、正面方向からの視認性の良い液晶表示装置を得ることができる。なお、粒子径ｄ50とは、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の５０％に相当する粒子径(円相当径)を表している。
【００２２】
請求項５の発明は、前記赤色表示画素は、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びアントラキノン系赤色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の赤色顔料、前記緑色表示画素は、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料、アゾ系黄色顔料及びキノフタロン系黄色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の緑色顔料、前記青色表示画素は、金属フタロシアニン系青色顔料及びジオキサジン系紫色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の青色顔料を、含有することを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタである。
【００２３】
これらの顔料を使用し、かつ、顔料の一次粒子径を制御することで、各着色表示画素の厚み方向位相差を正負方向に変化させることが可能となる。
【００２４】
請求項６の発明は、前記液晶表示装置がＩＰＳ方式である請求項１乃至３に記載の液 晶表示装置である。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、カラーフィルタを構成する赤色、緑色、および青色の着色画素層の厚み方向位相差値は、該着色画素を組成する顔料種を特定すること、また該顔料を微細化すること等で、正または負の値にわたり調製可能であることが分かった。このことにより、液晶表示装置を構成するカラーフィルタの光学的位相特性と他の光学部材の位相特性との整合を、着色画素ごとに図ることが可能となった。特に、本発明において、光学補償層の厚み方向位相差とカラーフィルタの厚み方向位相差の整合を図った結果、カラーフィルタの厚み方向位相値は従来の予想とは異なる範囲に最適な値を有することがわかった。その範囲にあっては、コントラスト値が１０００以上、あるいは３０００以上で、かつ、斜め方向および正面の視認性が優れた液晶表示装置を得ることができる。
【００２６】
また、本発明は低価格なＴＡＣフィルムに適合させたものであって、低価格で高品質な液晶表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の経緯と要旨につき簡単に記し、引き続いて実施の形態につき説明する。
【００２８】
液晶表示装置に用いて好適なカラーフィルタ着色組成物は、 高コントラストを確保しやすいアクリル樹脂、カルド樹脂などのポリマーやモノマーを基材として、少なくとも有機溶剤、光重合性開始剤もしくは硬化剤に有機顔料を分散した液状の塗布液である。
【００２９】
これら着色組成物からなるカラーフィルタのリタデーションは、一般的な定法によるものでは、絶対値で０．０１以下である。また、厚み方向位相差値Ｒthは、Ｒth（Ｒ）＝Ｒth（Ｇ））＝Ｒth（Ｂ）＝０であることが望ましいとされてきた。（ここでＲ，Ｇ，Ｂは赤領域、緑領域、青領域における特定の波長を表す）。ところが、実際のカラーフィルタのリタデーションは、「緑色画素のＲthが赤色画素より大きい値であるにもかかわらず、青色画素のＲthが緑色画素より小さい値である組み合わせ」や、「緑色画素のＲthが赤色画素より小さい値にもかかわらず、青色画素のＲthが緑色画素より大きい値である組み合わせ」があって、これらとリタデーションの波長分散性が単調に変化する位相差板等の光学部材が組み合わされると、良好な斜め視認性を得ることができなかったということである。
【００３０】
本発明者は、このことから、カラーフィルタ以外の構成部材、例えばＴＡＣフィルムのリタデーション値の波長分散性を考慮すると、Ｒth（Ｒ）＝Ｒth（Ｇ）＝Ｒth（Ｂ）＝０以外にも最適なカラーフィルタの厚み方向位相差が存在するのではないかということに想到した。そこで、まず、赤色、緑色および青色の着色組成物の厚み方向位相差が、着色組成物を組成するマトリックス樹脂材料、着色顔料等に依存しているのか、変化するとすればどの範囲でなのか等について、詳しく検討した。
【００３１】
その結果、赤色、緑色および青色の着色組成物からなるカラーフィルタ層のリタデーションはそれぞれ異なっており、赤色及び青色は正または負のリタデーションを示し、緑色は負のリタデーションを示し、かつ、調整可能であることを見出した。
【００３２】
したがって、ＩＰＳモード液晶表示装置で広く用いられる二軸性の位相差フィルムや、ＴＡＣフィルムの場合は、これらのフィルムの厚み方向位相差値がゼロ以上で正の値を有することから、カラーフィルタにおいて各着色画素の厚み方向位相差Ｒtは負の値であることが望ましく、上記の結果を考慮すると、そのように最適化することが可能であるということが示唆された。
【００３３】
厚み方向位相差Ｒtは、実際には、液晶、偏光板、光学補償層、配向膜など光学部材との組み合わせの中で、最適な斜め視認性を得るように設定される必要がある。本例では、液晶、配向膜のリタデーションが他部材に比較して無視できるものとして、光学補償用ＴＡＣフィルムとカラーフィルタの厚み方向位相差の組み合わせに絞って、正面視認性および斜め視認性を実験的に評価することで、最適範囲を画定した。
【００３４】
結論としては、ＴＡＣフィルムとカラーフィルタの厚み方向位相差については、ある不等式を満たす場合（請求項１及び請求項２）に、良好な正面視認性、斜め視認性が達成でき、そのためには、顔料分散型の着色組成物からなるカラーフィルタの場合、当該顔料の１次粒子の粒度分布において、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の５０％に相当する粒子径ｄ50が４０ｎｍ以下であるのが好ましく、ｄ50が３０ｎｍ以下であるのがより好ましいということである（請求項４）。
【００３５】
また、赤色表示画素は、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びアントラキノン系赤色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の赤色顔料を含むものであって、その使用量は、顔料の合計量を基準として、ジケトピロロピロール系赤色顔料が０〜１００重量％、及びアントラキノン系赤色顔料が０〜６６重量％であることが好ましい。さらに、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、前記アントラキノン系赤色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７を好適に用いることができる。
【００３６】
緑色表示画素は、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料、アゾ系黄色顔料及びキノ
フタロン系黄色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の緑色顔料を含むもので、その使用量は、顔料の合計量を基準として、ハロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料が０〜１００重量％、アゾ系黄色顔料及び／又はキノフタロン系黄色顔料が０〜６０重量％であることが好ましい。さらに、前記ハロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ ＧＲｅｅｎ ３６、前記アゾ系黄色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、前記キノフタロン系黄色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３８を好適に用いることができる。
【００３７】
前記青色表示画素には、金属フタロシアニン系青色顔料及びジオキサジン系紫色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種を含むもので、その使用量は、顔料の合計量を基準として、銅フタロシアニン系青色顔料が０〜１００重量％、ジオキサジン系紫色顔料が０〜５０重量％であることが好ましい。さらに、前記銅フタロシアニン系青色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６、ジオキサジン系紫色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３を好適に用いることができる。
【００３８】
以下、カラーフィルタに係わる着色顔料、着色組成物、液晶表示装置の順で詳述し、最後に実施例において、請求項１及び請求項２のよってきたる理由に関し、図および表を用いて説明する。まず最初に、カラーフィルタについて説明する。
【００３９】
図１に示すように、本発明の液晶表示装置に用いて好適なカラーフィルタは、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）３、緑色（Ｇ）３’、および青色（Ｂ）３’’の３色の着色画素を備えている。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であっても良い。
【００４０】
赤色画素には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができ、黄色顔料や橙色顔料を併用することもできる。
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、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１４７、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、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４等が挙げられる。
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。
【００４１】
赤色画素が、これら顔料のなかでジケトピロロピロール系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料のうち１種類以上を含む場合には、任意のＲthを得ることが容易になるため好ましい。なぜなら、ジケトピロロピロール系赤色顔料は、その微細化処理を工夫することにより、Ｒthを正負のどちらにすることも可能で、その絶対値もある程度制御可能であり、また、アントラキノン系赤色顔料は、特別な微細化処理を施すことなく０に近いＲthを得ることができるためである。その使用量は、顔料の合計重量を基準として、ジケトピロロピロール系赤色顔料を１０〜９０重量％、アントラキノン系赤色顔料を５〜７０重量％と
することが、画素の色相や明度、膜厚、コントラスト等の点から好ましく、特に、コントラストに着目した場合、ジケトピロロピロール系赤色顔料を２５〜７５重量％、アントラキノン系赤色顔料を３０〜６０重量％とすることがより好ましい。
【００４２】
また、赤色画素には色相を調整する目的で黄色顔料や橙色顔料を含有させることができるが、高コントラスト化の点からアゾ金属錯体系黄色顔料を用いることが好ましい。その使用量は、顔料の合計重量を基準として５〜２５重量％であることが好ましく、５重量％未満の場合には、充分な明度向上などの色相調整ができず、３０重量％を超える場合には、色相が黄味にシフトし過ぎるため、色再現性は悪くなる。
【００４３】
上記において、ジケトピロロピロール系赤色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、アントラキノン系赤色顔料としては、」Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ
１７７、アゾ金属錯体系黄色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。
【００４４】
緑色画素には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、赤色画素のところで挙げた顔料と同様のものが使用可能である。
【００４５】
緑色画素では、これら顔料のなかでハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料、アゾ系黄色顔料、及びキノフタロン系黄色顔料のうちの少なくとも１種を含むことが、任意のＲthを得ることが容易になるため好ましい。なぜなら、ハロゲン化金属フタロシアニン緑色顔料は、中心金属を選択することにより、ある程度ＧＲth を制御することが可能であり、アゾ系黄色顔料は、微細化処理に関わらず正のＧＲth を、キノフタロン系黄色顔料は、微細化処理に関わらず負のＧＲth が得られるからである。
【００４６】
その使用量は、顔料の合計重量を基準として、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料を３０〜９０重量％、アゾ系黄色顔料を５〜６０重量％、キノフタロン系黄色顔料を５〜６０重量％とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましい。さらに、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料を50〜８５重量％、アゾ系黄色顔料を５〜４５重量％、キノフタロン系黄色顔料を５〜４５重量％とすることがより好ましい。
【００４７】
上記において、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、３６、およびハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料、アゾ系黄色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、キノフタロン系黄色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１３８が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。
【００４８】
青色画素には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用することもできる。紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等が挙げられる。
【００４９】
青色画素が、これら顔料のなかで金属フタロシアニン系青色顔料と、ジオキサジン系紫色顔料のうち１種類以上を含む場合には、負から０に近いＲthを得ることが容易になる。その使用量は、顔料の合計重量を基準として、金属フタロシアニン系青色顔料を４０〜１００重量％、ジオキサジン系紫色顔料を１〜５０重量％とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましく、さらに、金属フタロシアニン系青色顔料を５０〜９８重量％、ジオキサジン系紫色顔料を２〜２５重量％とすることがより好ましい。
【００５０】
上記において金属フタロシアニン系青色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６、ジオキサジン系紫色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。
【００５１】
また、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。無機顔料は、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、有機顔料と組み合わせて用いられる。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。
【００５２】
着色画素に含まれる顔料は、カラーフィルタの高輝度化、高コントラスト化を実現させるため、微細化されていることが好ましく、平均一次粒子径が小さいことが好ましい。平均一次粒子径は、顔料を透過型電子顕微鏡で観察し、その写真の画像解析により算出できる。
【００５３】
顔料の平均一次粒子径は、４０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以下であり、更に好ましくは２０ｎｍ以下である。また、平均一次粒子径は５ｎｍ以上であることが好ましい。顔料の平均一次粒子径が４０ｎｍより大きい場合には、液晶表示装置の黒表示時の視認性が悪い。また、５ｎｍより小さい場合は、顔料分散が難しくなり、着色組成物としての安定性を保ち、流動性を確保することが困難になる。その結果、カラーフィルタの輝度、色特性が悪化する。 特に、平均一次粒子径が４０ｎｍを超える有機顔料は、正面視認性に悪影響を与える。
顔料の平均一次粒子径および厚み方向位相差を制御する手段としては、顔料を機械的に粉砕して一次粒子径および粒子形状を制御する方法（磨砕法と呼ぶ）、良溶媒に溶解したものを貧溶媒に投入して所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を析出させる方法（析出法と呼ぶ）、および合成時に所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を製造する方法（合成析出法と呼ぶ）等がある。使用する合成法や顔料の化学的性質等により、適切な方法を選択して行うことができる。
【００５４】
以下に、それぞれの方法について説明するが、本発明のカラーフィルタを構成する着色画素層に含まれる顔料の一次粒子径および粒子形状の制御方法は、該方法のいずれを用いてもよい。
【００５５】
磨砕法は、顔料をボールミル、サンドミルまたはニーダーなどを用いて、食塩等の水溶性の無機塩などの磨砕剤およびそれを溶解しない水溶性有機溶剤とともに機械的に混練（以下、この処理をソルトミリングと呼ぶ）した後、無機塩と有機溶剤を水洗除去し、乾燥することにより所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を得る方法である。ただし、ソルトミリング処理により、顔料が結晶成長する場合があるため、処理時に上記有機溶剤に少なくとも一部溶解する固形の樹脂や顔料分散剤を加えて、結晶成長を防ぐ方法が有効である。
【００５６】
顔料と無機塩の比率は、無機塩の比率が多くなると顔料の微細化効率は良くなるが、顔料の処理量が少なくなるために生産性が低下する。一般的には、顔料が１重量部に対して無機塩を１〜３０重量部、好ましくは２〜２０重量部用いるのが良い。また、上記水溶性有機溶剤は、顔料と無機塩とが均一な固まりとなるように加えるもので、顔料と無機塩との配合比にもよるが、通常は顔料１重量部に対して０．５〜３０重量部の量で用いられる。
上記磨砕法についてさらに具体的には、顔料と水溶性の無機塩の混合物に湿潤剤として少量の水溶性有機溶剤を加え、ニーダー等で強く練り込んだ後、この混合物を水中に投入し
、ハイスピードミキサー等で攪拌しスラリー状とする。次に、このスラリーを濾過、水洗して乾燥することにより、所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を得ることができる。
【００５７】
析出法は、顔料を適当な良溶媒に溶解させたのち、貧溶媒と混ぜ合わせて、所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を析出させる方法で、溶媒の種類や量、析出温度、析出速度などにより一次粒子径の大きさおよび粒子形状が制御できる。一般に顔料は溶媒に溶けにくいため、使用できる溶媒は限られるが、例として濃硫酸、ポリリン酸、クロロスルホン酸などの強酸性溶媒または液体アンモニア、ナトリウムメチラートのジメチルホルムアミド溶液などの塩基性溶媒などが知られている。
【００５８】
本法の代表例としては、酸性溶剤に顔料を溶解させた溶液を他の溶媒中に注入し、再析出させて微細粒子を得るアシッドペースティング法がある。工業的にはコストの観点から硫酸溶液を水に注入する方法が一般的である。硫酸濃度は特に限定されないが、９５〜１００重量％が好ましい。顔料に対する硫酸の使用量は特に限定されないが、少ないと溶液粘度が高くハンドリングが悪くなり、逆に多すぎると顔料の処理効率が低下するため、顔料に対して３〜１０重量倍の硫酸を用いることが好ましい。なお、顔料は完全溶解している必要はない。溶解時の温度は０〜５０℃が好ましく、これ以下では硫酸が凍結する恐れがあり、かつ溶解度も低くなる。高温すぎると副反応が起こりやすくなる。注入される水の温度は１〜６０℃が好ましく、この温度以上で注入を始めると硫酸の溶解熱で沸騰して作業が危険である。これ以下の温度では凍結してしまう。注入にかける時間は顔料１部に対して０．１〜３０分が好ましい。時間が長くなるほど一次粒子径は大きくなる傾向がある。
【００５９】
顔料の一次粒子径および粒子形状の制御は、アシッドペースティング法などの析出法とソルトミリング法などの磨砕法を組み合わせた手法を選択することにより、顔料の整粒度合を考慮しつつ行うことができ、さらにはこのとき分散体としての流動性も確保できることからより好ましい。
ソルトミリング時あるいはアシッドペースティング時には、一次粒子径および粒子形状制御に伴う顔料の凝集を防ぐために、下記に示す色素誘導体や樹脂型顔料分散剤、界面活性剤等の分散助剤を併用することもできる。また、一次粒子径および粒子形状制御を２種類以上の顔料を共存させた形で行うことにより、単独では分散が困難な顔料であっても安定な分散体として仕上げることができる。
【００６０】
特殊な析出法としてロイコ法がある。フラバントロン系、ペリノン系、ペリレン系、インダントロン系等の建染染料系顔料は、アルカリ性ハイドロサルファイトで還元すると、キノン基がハイドロキノンのナトリウム塩（ロイコ化合物）になり水溶性になる。
この水溶液に適当な酸化剤を加えて酸化することにより、水に不溶性の一次粒子径の小さな顔料を析出させることができる。
【００６１】
合成析出法は、顔料を合成すると同時に所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を析出させる方法である。しかし、生成した微細顔料を溶媒中から取り出す場合、顔料粒子が凝集して大きな二次粒子になっていないと一般的な分離法である濾過が困難になるため、通常、二次凝集が起きやすい水系で合成されるアゾ系等の顔料に適用されている。
【００６２】
さらに、顔料の一次粒子径および粒子形状を制御する手段として、顔料を高速のサンドミル等で長時間分散すること（顔料を乾式粉砕する、いわゆるドライミリング法）により、顔料の一次粒子径を小さくすると同時に分散することも可能である。
【００６３】
また、本発明のカラーフィルタには、特に斜め視認性を改善する目的で、１色以上のカラーフィルタ着色組成物にリタデーション調整剤を添加することができる。リタデーショ
ン調整は、カラーフィルタ着色組成物を用いて、透明基板や反射性基板、半導体基板上に着色塗膜として形成したカラーフィルタの厚み方向の位相差を調整できる添加剤である。使用する化合物は、１０００あるいは３０００以上の高いコントラストを確保するために分散性の良い有機化合物であることが望ましい。具体的には、無機物など粒子形状のものも採用可能であるが、光散乱性や消偏性の観点から避けたほうが良い。また、複数色のカラーフィルタとして透明基板などの上に形成する場合、全色に添加しても良いが、１色ないし２色に限定して添加することが可能である。
【００６４】
具体的には、一つ以上の架橋性基を有する平面構造基を有する有機化合物、メラミン樹脂、ポリフィリン化合物、および重合性液晶化合物から選択された１種以上を選択すれば良い。
【００６５】
通常、顔料や他の樹脂と正負逆の複屈折率をもつ平面構造基を有する粒子を添加するだけで、膜全体の厚み方向位相差を打ち消すことが可能であると考えられる。しかし、単に平面構造基をもつ粒子を添加するだけでは、粒子自体がランダムに配向してしまい、膜全体の厚み方向位相差への影響は小さいものとなってしまう。そこで本発明者らは鋭意調査の結果、該平面構造基の少なくとも１つ以上の架橋性基を持たせることで、膜全体の厚み方向位相差が大きく変化し十分な効果を発揮することを見出した。すなわち、例えば、フォトリソ工程での光硬化プロセスもしくは熱硬化プロセス中で架橋する官能基を有することで、平面構造基が自由に回転しないこと、および熱硬化時の収縮の際に平面構造基がより同じ方向に配向して固定されやすいことにより、効果的に位相差制御の機能を発現が可能となる。
【００６６】
平面構造基としては、芳香族環を少なくとも１つ以上有するものであり、単環式炭化水素では、フェニル基、クメニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、トリチル基など、多環式炭化水素ではペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、ビフェニレン基、アセナフチレン基、フルオレン基、フェナントリル基、アントラセン基、トリフェニレン基、ピレン基、ナフタセン基、ペンタフェン基、ペンタセン基、テトラフェニレン基、トリナフチレン基などの公知の化合物を使用することができる。ヘテロ単環化合物では、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、トリアジン基など、ヘテロ多環化合物では、インドリジニル基、イソインドリル基、インドリル基、プリニル基、キノリル基、イソキノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、シノリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、アクリジニル基、ポルフィリン基などの公知の化合物が例示でき、これらは、炭化水素基、ハロゲン基などの置換基を有するものであってもよい。
【００６７】
上記平面構造基に付属する少なくとも１つ以上の架橋性基としては、表１に示す不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）または官能基（Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、N、Ｏ）または熱重合性基（Ｇ、Ｈ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）であることが好ましく、エポキシ基（Ｇ、Ｈ）がさらに好ましく用いられ、Ｐ〜Ｕが最も好ましく用いられる。また、不飽和重合性基では、エチレン性不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）であることがさらに好ましく、また、−ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＮＨＣＯ（ＣＨ２） ７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−ＯＣＯ（Ｃ６Ｈ４）Ｏ（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２なども好適に用いられる。これらの架橋性基は、該平面構造基に少なくとも１つ以上の水酸基等の反応性官能基を有する場合に、グリシジル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシイソシアネート、トリレン−２、４−ジイソシアネート等の上記反応性官能基と反応する官能基およびエチレン性不飽和基を有する化合物を公知の方法で反応させることによって容易に得られる。
【００６８】
【表１】
メラミン化合物としては、下記一般式（６）で表される市販のものを好ましく用いることができるが、上述の平面構造基を有する化合物であれば何でもよく公知のものを使用できる。以下にメラミン化合物を例示する。
【００６９】
【化１】
式中、Ｒ1、Ｒ２、Ｒ３ はそれぞれ水素原子、メチロール基、アルコキシメチル基、アルコキシｎ−ブチル基、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ はそれぞれメチロール基、アルコキシメチル基、アルコキシｎ−ブチル基である。二種類以上の繰り返し単位を組み合わせたコポリマーを用いてもよい。二種類以上のホモポリマーまたはコポリマーを併用してもよい。
【００７０】
また、上記以外に１，３，５−トリアジン環を有する化合物で例えば特開２００１−１６６１４４号公報に記載のものを使用することができる。また下記一般式（７）に示す化合物も好んで用いられる。
【００７１】
【化２】
Ｒ７からＲ１４はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基であり、水素原子であることが特に好ましい。
【００７２】
または下記一般式（８）で表されるポルフィリン骨格を有する化合物を好ましく用いることができる。ｎは１〜２０の整数であり、２であるものが好ましく用いられる。
【００７３】
【化３】
式中、Ｒ１５〜Ｒ２２はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基置換もしくは未置換のフェノキシ基、置換もしくは未置換のナフトキシ基、置換もしくは未置換のフェニルチオ基、または置換もしくは未置換のナフチルチオ基を表す。
【００７４】
本発明で用いる一般式（８）で表されるポルフィリン化合物の具体例を以下に記載する。Ｒ１５〜Ｒ２２におけるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などがあげられる。また、アルコキシ基およびチオアルキル基としては、特に限定されるものではないが、置換基中のアルキル基が炭素数１〜１２の直鎖、分岐或いは環状のアルキル基が好ましく、炭素数１〜８の直鎖、分岐或いは環状のアルキル基が特に好ましい。 Zは−CH2-、−Ｎ−を表す。
【００７５】
アルコキシ基中およびチオアルキル基中のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルブチル基、ｎｅｏ−ペンチル基、１，２−ジメチルプロピル基、１，１ジメチルプロピル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、４−メチルペンチル基、３メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基、３−エチルブチル基、２−エチルブチル基、１−エチルブチル基、１，２，２−トリメチルブチル基、１，１，２−トリメチルブチル基、１−エチル−２−メチルプロピル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、４−メチルヘキシル基、５メチルヘキシル基、２，４−ジメチルペンチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、２，５−ジメチルヘキシル基、２，５，５−トリメチルペンチル基、２，４−ジメチルヘキシル基、２，２，４−トリメチルペンチル基、ｎ−オクチル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、４−エチルオクチル基、４−エチル４，５−ジメチルヘキシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、１，３，５，７−テトラエチルオクチル基、４−ブチルオクチル基、６，６−ジエチルオクチル基、ｎ−トリデシル基、６−メチル−４−ブチルオクチル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、３，５−ジメチルヘプチル基、２，６−ジメチルヘプチル基、２，４−ジメチルヘプチル基、２，２，５，５−テトラメチルヘキシル基、１−シクロペンチル−２，２−ジメチルプロピル基、１−シクロヘキシル−２，２−ジメチルプロピル基等が挙げられる。
【００７６】
置換もしく未置換のフェノキシ基の具体例としては、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、３−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基、２−エチルフェノキシ基、３−エチルフェノキシ基、４−エチルフェノキシ基、２，４−ジメチルフェノキシ基、３，４−ジメチルフェノキシ基、４−ｔ−ブチルフェノキシ基、４−アミノフェノキシ基、４−ジメチルアミノフェノキシ基、４−ジエチルアミノフェノキシ基等が挙げられる。
【００７７】
置換もしく未置換のナフトキシ基の具体例としては、１−ナフトキシ基、２−ナフトキシ基、ニトロナフトキシ基、シアノナフトキシ基、ヒドロキシナフトキシ基、メチルナフトキシ基、トリフルオロメチルナフトキシ基等が挙げられる。
【００７８】
置換もしく未置換のフェニルチオ基の具体例としては、フェニルチオ基、２−メチルフェニルチオ基、３−メチルフェニルチオ基、４−メチルフェニルチオ基、２−エチルフェニルチオ基、３−エチルフェニルチオ基、４−エチルフェニルチオ基、２，４−ジメチルフェニルチオ基、３，４−ジメチルフェニルチオ基、４−ｔ−ブチルフェニルチオ基、４−アミノフェニルチオ基、４−ジメチルアミノフェニルチオ基、４−ジエチルアミノフェニルチオ基等が挙げられる。
【００７９】
置換もしく未置換のナフチルチオ基の具体例としては、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、ニトロナフチルチオ基、シアノナフチルチオ基、ヒドロキシナフチルチオ基、メチルナフチルチオ基、トリフルオロメチルナフチルチオ基等が挙げられる。
【００８０】
Ｘは二種類以上の化合物（例えば、１，３，５−トリアジン環を有する化合物とポルフィリン骨格を有する化合物と）を併用してもよい。
【００８１】
上記の含平面構造基エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＡＤ型エポキシ化合物、水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物；例えば、フェノールノボラック型エポシキ化合物、クレゾールノボラック型エポシキ化合物等のノボラック型エポシキ化合物；例えば、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル-ｐ-アミノフェノール、トリグリシジル-ｍ-アミノフェノール、テトラグリシジル-ｍ-キシレンジアミン等のグリシジルアミン系エポキシ化合物；例えば、ジグリシジルフタレート、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート等のグリシジルエステル系エポキシ化合物；例えば、トリグリシジルイソシアヌレート、グリシジルグリシドオキシアルヒダントイン等の複素還式エポキシ化合物などが例示できる。
一般式（９）にその例を示す。
【００８２】
【化４】
重合性液晶化合物としては、棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子を適用することが可能であるが、特に ディスコティック液晶性分子が好ましい。棒状液晶性分子としては、特開２００６-１６５９９号公報に記載の液晶性分子が採用可能で、他、例えばアゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、
フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類なども用いられる。ディスコティック液晶性分子としては、例えば特開平８−２７２８４号公報に記載のものを使用できる。以下にその例を示す。
【００８３】
【化５】
【００８４】
【化６】
【００８５】
【化７】
【００８６】
【化８】
【００８７】
【化９】
【００８８】
【化１０】
【００８９】
【化１１】
前記において、Ｙは、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−NＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基、および該二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。
アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましく、アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましく、アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基（例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよい。
Ｒは、前記表１に示す不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）または官能基（Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ）または熱重合性基（Ｇ、Ｈ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）から選ばれる少なくとも一つ以上の架橋性基、もしくは該架橋性基で置換されたアルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基である。不飽和重合性基では、エチレン性不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）であることがさらに好ましく、また、−ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＮＨＣＯ（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−ＯＣＯ（Ｃ６Ｈ４）Ｏ（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２なども好適に用いられる。
【００９０】
次に、本発明のカラーフィルタの各色画素を形成するために用いられる着色組成物について説明する。
【００９１】
各色画素を形成するために用いられる着色組成物に含まれる顔料担体は、顔料を分散させるものであり、透明樹脂、その前駆体、またはそれらの混合物により構成される。
【００９２】
透明樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、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が含まれ、これらを単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００９３】
顔料担体は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、３０〜７００重量部、好ましくは６０〜４５０重量部の量で用いることができる。また、透明樹脂とその前駆体との混合物を顔料担体として用いる場合には、透明樹脂は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、２０〜４００重量部、好ましくは５０〜２５０重量部の量で用いることができる。また、透明樹脂の前駆体は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、１０〜３００
重量部、好ましくは１０〜２００重量部の量で用いることができる。
【００９４】
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、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
透明樹脂の前駆体であるモノマーおよびオリゴマーとしては、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、ポリエチレングリコールジ（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、トリメチロールプロパントリ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）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、（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、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。
着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。
光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−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、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光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、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等のチオキサントン系光重合開始剤、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェ
ニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリルｓ
−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓトリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。
光重合開始剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、５〜２００重量部、好ましくは１０〜１５０重量部の量で用いることができる。
【００９８】
上記光重合開始剤は、単独あるいは２種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。増感剤は、光重合開始剤１００重量部に対して、０．１〜６０重量部の量で含有させることができる。
【００９９】
さらに、着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（N，N−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。多官能チオールは、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．２〜１５０重量部、好ましくは０．２〜１００重量部の量で用いることができる。
【０１００】
さらに、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために溶剤を含有させることができる。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。
溶剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、８００〜４０００重量部、好ましくは１０００〜２５００重量部の量で用いることができる。
【０１０１】
着色組成物は、１種または２種以上の顔料を、必要に応じて上記光重合開始剤と共に、顔料担体および有機溶剤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製造することができる。
また、２種以上の顔料を含む着色組成物は、各顔料を別々に顔料担体および有機溶剤中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。
【０１０２】
顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散する際には、適宜、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含有させることができる。
分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を顔料担体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重量部に対して、０．１〜４０重量部、好ましくは０．１〜３０重量部の量で用いることができる。
【０１０３】
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。
【０１０４】
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、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。
【０１０５】
色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物であり、用いる顔料の色相に近いものが好ましいが、添加量が少なければ色相の異なるものを用いても良い。
有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用できる。
特に、塩基性基を有する色素誘導体は、顔料の分散効果が大きいため、好適に用いられる。これらは単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【０１０６】
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重量部に対して、０．１〜１０重量部の量で含有させることができる。
【０１０７】
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重量部に対して、０．０１〜１００重量部の量で含有させることができる。
【０１０８】
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、インクジェット用インキ、シルク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。顔料は、着色組成物の全固形分量を基準（１００重量％）として５〜７０重量％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重量％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樹脂質バインダーから実質的になる。着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【０１０９】
前記カラーフィルタ中の赤色画素、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。
【０１１０】
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、液晶パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化アンチモンなどの金属酸化物の組み合わせからなる透明電極が形成されていてもよい。
【０１１１】
印刷法による各着色画素の形成は、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。
【０１１２】
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）を各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。
【０１１３】
フォトリソグラフィー法により各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。
乾燥した膜に対し、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。
【０１１４】
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。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。
【０１１５】
本発明の液晶表示装置に用いて好適なカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法、インクジェット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。
【０１１６】
次に、液晶表示装置について説明する。
【０１１７】
図２は、カラーフィルタを備えた液晶表示装置の概略断面図である。液晶表示装置４は、液晶テレビ用の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、ネマチック液晶が封入されている。液晶は、ＩＰＳモードに対応する配向状態をとっている。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、光学補償層を構成に含む偏光板１０が形成されている。
【０１１８】
他方、第２の透明基板６の内面には、上記に記載したフォトリソグラフィ法によるカラーフィルタ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（図示はしないが、図１参照）により分離されている。カラーフィルタ１１は、必要に応じて透明保護膜（図示せず）により被覆され、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を被覆する配向層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が貼り付けられている。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。
【実施例】
【０１１９】
以下、上記に記載の部材、構成を用いた具体的な実施の例を記す。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。また、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、「ＰＲ２５４」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４」を、「ＰＹ１５０」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０」を表す。使用した色素誘導体を表２に示す。
【０１２０】
【表２】
（ａ）微細化顔料の製造
実施例および比較例で用いた微細化顔料を以下の方法により調製した。そして、得られた顔料を透過型電子顕微鏡（日本電子社製「ＪＥＭ−１２００ＥＸ」）により観察し、撮影した画像解析により、顔料の一次粒子径を算出した。ここで言う一次粒子径は、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の５０％に相当する粒子径(円相当径)を表す。
【０１２１】
[調製例１]
ジケトピロロピロール系赤色顔料ＰＲ２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製「イルガフォアレッドＢ-ＣＦ」；Ｒ−１）１００部、色素誘導体（Ｄ−１）１８部、粉砕した食塩１０００部、およびジエチレングリコール１２０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、６０℃で１０時間混練した。この混合物を温水２０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１５部のソルトミリング処理顔料（Ｒ−２）を得た。
得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２２】
[調製例２]
アントラキノン系赤色顔料ＰＲ１７７（チバスペシャリティケミカルズ社製「クロモフタルレッドＡ２Ｂ」）１００部、色素誘導体（Ｄ−２）８部、粉砕した食塩７００部、およびジエチレングリコール１８０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で４時間混練した。
この混合物を温水４０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１０２部のソルトミリング処理顔料（Ｒ−３）を得た。得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２３】
[調製例３]
スルホン化フラスコにｔｅｒｔ−アミルアルコール１７０部を窒素雰囲気下において装填する。ナトリウム１１．０４部を添加し、そしてこの混合物を９２〜１０２℃に加熱した。
溶融したナトリウムを激しく撹拌しながら１００〜１０７℃に一晩保持した。得られた溶液に、４−クロロベンゾニトリルの４４．２部およびジイソプロピルスクシナートの３７．２部を８０℃において、ｔｅｒｔ−アミルアルコールの５０部中に溶解した溶液を、８０〜９８℃において２時間かけて導入した。導入後、この反応混合物を８０℃においてさらに３時間撹拌し、そして同時にジイソプロピルスクシナートの４．８８部を滴下添加する。
この反応混合物を室温に冷却し、メタノールの２７０部、水２００部、および濃硫酸４８．１部の２０℃の混合物へ添加し、２０℃において攪拌を６時間続ける。
この赤色混合物を濾過し、残留物をメタノールと水とで洗浄した後、８０℃で乾燥して、
４６．７部の赤色顔料（Ｒ−４）を得た。得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２４】
[調製例４]
ハロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料ＰＧ３６（東洋インキ製造社製「リオノールグリーン６ＹＫ」）１２０部、粉砕した食塩１６００部、およびジエチレングリコール２７０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。
この混合物を温水５０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１７部のソルトミリング処理顔料（Ｇ−１）を得た。
得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２５】
[調製例５]
塩化アルミニウム３５６部および塩化ナトリウム６部の２００℃の溶融塩に、亜鉛フタロシアニン４６部を溶解し、１３０℃まで冷却し１時間攪拌した。反応温度を１８０℃に昇温し、臭素を１時間あたり１０部で１０時間滴下した。その後、塩素を１時間あたり０．８部で５時間導入した。この反応液を水３２００部に徐々に注入したのち、濾過、水洗して１０７．８部の粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を得た。粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の１分子内に含まれる平均臭素数は１４．１個、平均塩素数は１．９個であった。得られた粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料１２０部、粉砕した食塩１６００部、およびジエチレングリコール２７０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。
この混合物を温水５０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１７部のソルトミリング処理顔料（Ｇ−２）を得た。
得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２６】
[調製例６]
セパラブルフラスコに水１５０部を仕込み、さらに攪拌しながら３５％塩酸６３部を仕込み、塩酸溶液を調製した。発泡に注意しながらベンゼンスルホニルヒドラジド３８．７部を仕込み、液温が０℃以下になるまで氷を追加した。冷却後、３０分かけて亜硝酸ナトリウム１９部を仕込み、０〜１５℃の間で３０分撹拌した後、ヨウ化カリウムでんぷん紙で着色が認められなくなるまでスルファミン酸を仕込んだ。
さらにバルビツール酸２５．６部を添加後、５５℃まで昇温し、2時間そのまま撹拌した。
さらにバルビツール酸２５．６部を投入し、８０℃まで昇温したのちｐＨが５になるまで水酸化ナトリウムを投入した。
さらに８０℃で３時間撹拌した後、７０℃まで下げ、濾過、温水洗浄を行った。得られたプレスケーキを１２００部の温水にリスラリーした後、８０℃で２時間攪拌した。その後、そのままの温度で濾過を行い、８０℃の水２０００部で温水洗浄を行い、ベンゼンホンアミドが濾液側へ移行していることを確認した。得られたプレスケーキを８０℃で乾燥し、アゾバルビツール酸ジナトリウム塩６１．０部を得た。
次いで、セパラブルフラスコに水２００部を仕込み、さらに撹拌しながら、得られたアゾバルビツール酸ジナトリウム塩の粉末８．１部を投入して分散した。均一に分散した後、溶液を９５℃まで昇温した、メラミン５．７部、ジアリルアミノメラミン１．０部を添加した。さらに、塩化コバルト（II）６水和物６．３部を水３０部に溶解した緑色溶液を３０分かけて滴下した。滴下終了後、９０℃で１．５時間錯体化を行った。
その後ｐＨを５．５に調整し、さらにキシレン４部、オレイン酸ナトリウム０．４部、水１６部をあらかじめ攪拌してエマルジョン状態とした溶液２０．４部を添加し、さらに４時間加温撹拌した。７０℃まで冷却後、速やかに濾過し、無機塩が洗浄できるまで７０℃
温水洗を繰り返した。その後、乾燥、粉砕の工程を経て、１４部のアゾ系黄色顔料（Ｙ−２）を得た。得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２７】
[調製例７]
銅フタロシアニン系青色顔料ＰＢ１５：６（東洋インキ製造社製「リオノールブルーＥＳ」）１００部、粉砕した食塩８００部、およびジエチレングリコール１００部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。この混合物を温水３０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、９８部のソルトミリング処理顔料（Ｂ−１）を得た。得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２８】
【表３】
（ｂ）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、同温度で下記の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。
【０１２９】
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時間反応を続けて樹脂溶液を合成した。
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。
【０１３０】
（ｃ）顔料分散体の調製
表４に示す組成（重量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して各色顔料分散体を得た。
【０１３１】
【表４】
（ｄ）リタデーション調整剤
以下の市販の化合物をリタデーション調整剤として使用した。
メラミン化合物 ・・・日本カーバイド工業製（商品名ニカラックＭＸ−７５０）
重合性液晶（ＬＣ）
【０１３２】
【化１１】
（ｅ）着色組成物（以下、レジストという）の調製
次いで、表５に示す組成（重量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して各色レジストを得た。
【０１３３】
【表５】
（ｆ）カラーフィルタの作製
表５に示した各色レジストを組み合わせて、下記に示す方法により、カラーフィルタを作製した。
[実施例１]
まず、赤色レジスト（ＲＲ−５）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、緑色レジスト（ＧＲ−４）を使用し、同様に緑色画素を形成し、さらに、青色レジスト（ＢＲ−３）を使用し、青色画素を形成し、カラーフィルタを得た。各色画素の形成膜厚はいずれも２．０μｍであった。
【０１３４】
（ｇ）各色塗膜の色度、分光透過率、厚み方向位相差値、およびコントラストの測定
[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（オリンパス社製「ＯＳＰ−２００」）を用いて測定した。表５に示した各色レジストより作製された各色塗膜の色度を表６に示す。
【０１３５】
[厚み方向位相差値Ｒth]
カラーフィルタの各着色画素層の厚み方向位相差値は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の３色の着色画素３を備えたカラーフィルタに、可視域（たとえば 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測定した。また、ＴＡＣなどのフィルムの厚み方向位相差値も同様の方法で測定した。
【０１３６】
具体的には、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、下記の式（６）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６１０ｎｍ、緑色着色画素では５５０ｎｍ、青色着色画素では４５０ｎｍの波長で測定を行った。
（式６）： Ｒth=｛(ｎx+ｎy)／２-ｎz｝×ｄ
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とする遅相軸である。ｄは着色画素層の厚み（ｎｍ）である。表５に示した各色レジストより作製された各色塗膜の厚み方向位相差値Ｒthを表６に示す。
【０１３７】
［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。
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、偏光板には、透明保護膜としてのＴＡＣフィルム、ＰＶＡにヨウ素を拡散して延伸した偏光膜、光学補償層、ガラス基板に貼り付けるための粘着層の４層構造からなるものを使用した。
表５に示した各色レジストより作製された各色塗膜のコントラストを表６に示す。
【０１３８】
【表６】
（ｈ）液晶表示装置の作製
（ｆ）で作成したカラーフィルタ上に、定法により透明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。さらに、別のガラス基板上にＴＦＴアレイおよび画素電極を形成し、裏面にＴＡＣフィルム、偏光膜、ＴＡＣフィルム、粘着層の構造からなる偏光板を貼付した。この２枚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ガラス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。次に、開口部から液晶組成物を注入し、その後開口部を封止した。
前記偏光板には広視野角表示が可能な光学補償層を設けた。この光学補償層の厚み方向位相差値は４５０ｎｍで３７μｍ（Ｒth（Ｂ）とする）、５５０ｎｍで４２μｍ（Ｒth（Ｇ）とする）、６３０ｎｍで５１μｍ（Ｒth（Ｒ）とする）であった。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。
【０１３９】
[実施例２]
赤色レジストを（ＲＲ−５）から（ＲＲ−６）に、緑色レジストを（ＧＲ−４）から（ＧＲ−５）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４０】
[比較例１]
赤色レジストを（ＲＲ−５）から（ＲＲ−１）に、緑色レジストを（ＧＲ−４）から（ＧＲ−１）に、青色レジストを（ＢＲ−３）から（ＢＲ−１）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４１】
[比較例２]
赤色レジストを（ＲＲ−５）から（ＲＲ−２）に、緑色レジストを（ＧＲ−４）から（ＧＲ−３）に、青色レジストを（ＢＲ−３）から（ＢＲ−１）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４２】
[比較例３]
赤色レジストを（ＲＲ−５）から（ＲＲ−３）に、青色レジストを（ＢＲ−３）から（ＢＲ−２）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４３】
[比較例４]
赤色レジストを（ＲＲ−５）から（ＲＲ−４）に、緑色レジストを（ＧＲ−４）から（ＧＲ−２）に、青色レジストを（ＢＲ−３）から（ＢＲ−２）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４４】
[比較例５]
緑色レジストを（ＧＲ−４）から（ＧＲ−５）に、青色レジストを（ＢＲ−３）から（ＢＲ−２）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４５】
（ｊ）液晶表示装置の黒表示時の視認性評価
作製した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。
評価ランクは○（優）、△（良）、×（可）、の官能評価であるが、表７に結果を示した。
【０１４６】
【表７】
表７から明らかなように、実施例１および実施例２においては、カラーフィルタの赤色着色画素、緑色着色画素、および青色着色画素層の厚み方向位相差値と光学補償層の対応する値が、請求項１に記載の式（１）乃至（３）および請求項２に記載の式（４）乃至（５）のいずれかを満たし、その場合には、斜め方向の視認性を含む黒表示の視認性が良好
であった。
【０１４７】
さらに、実施例１および実施例２のカラーフィルタを備えた液晶表示装置では、表６から分かるように正面での高コントラスト化が達成されているため、正面方向においても視認性が良好な液晶表示装置となっている。これに対し、比較例１ないし５から得られるカラーフィルタを備えた液晶表示装置では、赤色着色画素、緑色着色画素、および青色着色画素層の厚み方向位相差値と光学補償層の対応する値が、同様の式のいずれをも満たさないので、赤色画素、緑色画素、および青色画素の厚み方向の位相差のバランスが悪く、斜め方向において色ずれが生じ、視認性が不良となった。
【０１４８】
以上の結果より、請求項１および請求項２の有効性が示された。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタを示す概略断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１・・・ガラス基板
２・・・ブラックマトリックス
３・・・赤着色画素
３’・・・緑着色画素
３’’・・青着色画素
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 （光学補償層を含む）
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、液晶表示装置及びそれに使用するカラーフィルタに関し、特には、厚み方向位相差値が最適化された液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶分子の幾何学的異方性に基づく複屈折性を透過光量の制御に利用した装置であり、基本的には、光源、液晶セル、偏光板および光学補償層から構成される。液晶は非発光性であるため、光源が必要であって、その光源を内蔵する構造の透過型液晶表示装置と、外光を利用する反射型液晶表示装置の２つに大別される。透過型液晶表示装置では、二枚の偏光板を液晶セルの両側に具備し、一枚または二枚の光学補償層を液晶セルと偏光板との間に具備する構成である。また、反射型液晶表示装置においては、反射板、液晶セル、一枚の光学補償層、および一枚の偏光板がこの順に配置されている。液晶セルは、対抗する基板間に液晶分子が配向して狭持されており、対抗する基板の内面に配設した電極に電圧を加えることにより、液晶分子の配向状態を変化させて光の透過状態と遮光状態をスイッチングするしくみとなっている。
【０００３】
前記の液晶セルは、液晶分子の初期配向状態から電圧印加に伴う配向変化の仕方によって、ＴＮ（Twisted Ｎematic）モード、ＩＰＳ（Iｎ-Plaｎe Switchiｎg）モード、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compeｎsated Beｎd）モード、ＳＴＮ（Supper Twisted Ｎematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligｎed）モード、ＨＡＮ（Hybrid Aligｎed Ｎematic）モードと称される動作表示モードの一つに対応した構成を有している。
【０００４】
また、偏光板は、一般に、ポリビニルアルコールにヨウ素を拡散した後、延伸させて偏光性のあるフィルムとし、両側から透明なトリアセチルセルロースフィルム（以下、ＴＡＣと記す）で挟んで製造する。
【０００５】
光学補償層には上記動作表示モードに応じていくつかのタイプが開発されているが、本発明の係わる、高視野角部分で表示特性が良好なＩＰＳモードにおいては、屈折率楕円体の主軸方向の屈折率ｎx，ｎy，ｎzに対し、ｎx≧ｎy≧ｎzを満たす特性の二軸性位相差フィルムが望ましい旨開示されている（非特許文献１）。さらにｎzの大きさが異なる２枚の二軸性のλ／２波長板を用いて互いの波長分散を補償しあうことで、黒表示における可視光領域の光漏れを小さく抑えた、広視野角なＩＰＳ液晶表示装置も教示されている（非特許文献２）。
【０００６】
近年、液晶表示装置は、その軽薄性ゆえの省スペース性、省電力性が好まれ、大型テレビとして急速な広がりを見せると同時に、輝度、コントラスト、全方位の視認性等の表示性能に関して、一段の高度化が要求されるものとなっている。
【０００７】
こうした要求に対しては、電圧無印加時の黒濃度が高く（高コントラスト）、かつ、広視野角表示が可能なノーマリーブラックモードのＩＰＳやＶＡモードの液晶表示装置が、特に適合するものであって、上記の光学補償層は、正面から見た場合の黒表示時の色付きと斜めから見た場合の色ずれが最小となるように、屈折率ｎx，ｎy，ｎzの値が設定される。
【０００８】
ここで、ＩＰＳモード液晶表示装置に用いられる光学補償層は、上記に記載したように、ｎx≧ｎy≧ｎzである二軸性の位相差フィルムもしくはｎx≒ｎy≒ｎzである光学補償機能がほとんど無視できる程度のＴＡＣ等のフィルムであって、これらのフィルムを使用した場合には、厚み方向位相差Ｒthは正で１００以下の範囲となる。また、ＩＰＳモード液晶表示装置では、液晶分子は基板面内で回転するだけであって、厚み方向に位相差を生じるものでないため、これら二軸性位相差フィルムの厚み方向位相差は光漏れの原因となり、特に黒表示時に斜めから見た表示特性を悪化させることとなる。すなわち、斜めから見たときに、黒表示が黄色味付いたり、青色味付いたりするため、視認性に悪影響を及ぼす結果となる。
【０００９】
加えて、カラーフィルタを構成する赤色、緑色および青色の着色画素層の厚み方向位相差（以下、Ｒth（Ｒ）、Ｒth（Ｇ）、Ｒth（Ｂ）と記す）に関しては、それらが互いに相違すると、斜め方向から見たときの黒表示時に色付きが観察される。テレビとしての分光特性上の要請から着色画素層の厚さが決まるので、厚みを変化させることだけで厚み方向位相差を同一にすることは実際上困難である。
【００１０】
特に赤色、緑色および青色の着色画素層の厚み方向位相差値が、波長に対して単調に変化しない、すなわち、Ｒth（Ｒ）＜Ｒth（Ｇ）＞Ｒth（Ｂ）もしくはＲth(Ｒ)＞Ｒth（Ｇ）＜Ｒth（Ｂ）といった、上に凸もしくは下に凸の関係にあると、波長に対して単調な波長分散性を示す光学補償層との組み合わせでは、近時求められる高度な表示品質のレベルで光学補償することができなくなる。具体的には、表示面に対して正面（垂直方向）からの視認性は良いが、４５度など斜めからの視認性（以下、斜め視認性と記す）において、ある特定の色だけが光漏れすることで、黒表示時に 赤味や青味など、あるいは緑味などの色付きを生じさせることになる。
【００１１】
カラーフィルタのリタデーションは比較的小さいものであったため、これまでこの問題はあまり重要視されてこなかったが、高コントラストや広い視野角特性が要求される液晶テレビなどでは無視できないレベルとなってきた。特に、１０００あるいは３０００以上の高コントラストの液晶表示装置では、要求される黒表示の画質に高品質のものが求められ、カラーフィルタのリタデーションまで踏み込んで検討する必要性が出てきている。
【００１２】
これらの問題に対しては、ＴＡＣ等のフィルムについては、Ｒthを低減させる粒子などを添加してほぼゼロに制御する低リタデーションＴＡＣフィルムの開発が挙げられる（例えば、特許文献１）。しかしながら、実際問題として、完全にはゼロにならず、微小な正の位相差が残るという問題は依然として残っている。また、これら低リタデーションＴＡＣフィルムは、特別な処理技術を要し、高価であるという切実な問題もある。
【００１３】
他方、着色画素を構成するマトリックス樹脂（例えば、アクリル樹脂やカルド樹脂）の側鎖に平面構造基を有する高分子を結合させるか、またはマトリックス樹脂中に、マトリックス高分子と正負逆の複屈折率をもつ複屈折低減粒子を分散させることで、カラーフィルタのリタデーション値を低減させる試みが開示されている（例えば、特許文献２，３）。しかしながら、ＴＡＣフィルム等との相関等が考慮されていないため、満足すべき効果が得られていない。
【００１４】
また、高コントラスト液晶表示装置対応の、透明性に優れたアクリル樹脂をマトリックスとするカラーフィルタにおいても、必要とする高コントラスト値（１０００以上、より好ましくは、３０００以上）を維持したまま、斜め視認性を改善することは困難であった。
【００１５】
以上のように、従来から、視認性の改善の必要性は認識され、その手段についても検討されていたが、厚み方向位相差の小さいカラーフィルタが優れたカラーフィルタであると思い込んできた結果、各色の厚み方向位相差を黒表示に問題のないレベルまで最適化する
ことについては、厚み方向位相差を小さく設定すべきという解以外の解があるかというころまで踏み込んで検討することはなされなかった。
【特許文献１】特開２００６-２４９３２８号公報
【特許文献２】特開２０００-１３６２５３号公報
【特許文献３】特開２０００-１８７１１４号公報
【非特許文献１】石鍋他、ＳＩＤ Ｄｉｇｅｓｔ、１０９４ページ．２０００年
【非特許文献２】石鍋他、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、４１巻、４５５３ページ、２００２年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
このような状況下にあって、本発明者等は、カラーフィルタの有する厚み方向位相差値は、使用するマトリックス樹脂（たとえば、アクリル樹脂やカルド樹脂など）あるいはそれらに分散する顔料の違いに依存すること、さらには顔料の微細化の程度にも依存するということを見出した。
【００１７】
本発明は、こうした現状を踏まえてなされたものであって、その課題とするところは上記知見に基づき、赤色着色画素層、緑色着色画素層および青色着色画素層の厚み方向位相差値と光学補償層の厚み方向位相差値とを一体として考慮することで、表示面観察方向（法線方向）のみでなく、観察方向からおよそ４５度ずれた斜め方向からの観察においても色味付がなく、かつ、正面（表示面法線方向）視認性の良いカラーフィルタを備えた液晶表示装置、特に、ＩＰＳモードの液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１に記載の発明は、少なくとも透明基板と、少なくとも赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素を備えるカラーフィルタと、光学補償層とを具備する液晶表示装置において、前記カラーフィルタの赤色表示画素の厚み方向位相差値ＲＲth 、緑色表示画素の厚み方向位相差値ＧＲth 、および青色表示画素の厚み方向位相差値ＢＲth と、前記光学補償層の赤色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、緑色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｇ）、および青色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｂ）とが下記の式（１）乃至式（３）を満たすことを特徴とする液晶表示装置である。
式（１）： |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ ）| ≦２０
式（２）： |ＧＲth＋Ｒth（Ｇ ）| ≦２０
式（３）： |ＢＲth＋Ｒth（Ｂ ）| ≦２０
（ＲＲth 、ＧＲth 、およびＢＲth は、それぞれの画素の面内屈折率の平均から厚み方向屈折率を引いた値と、画素の厚み（μｍ）の積を１０００倍して得られる数値をそれぞれ表す。）
請求項２に記載の発明は、前記赤色表示画素の厚み方向位相差値ＲＲth 、緑色表示画素の厚み方向位相差値ＧＲth 、および青色表示画素の厚み方向位相差値ＢＲth と、前記光学補償層の赤色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、緑色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｇ）、および青色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｂ）とが下記の式（４）乃至式（５）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置である。
式（４）： |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ））| − |ＧＲth＋Ｒth（Ｇ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ） ）| ≧０
式（５）： |（ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ））| − |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＧＲth＋Ｒth（Ｇ））| ≧０
上記（１）から（５）のいずれか一つの不等式が満足されると、斜め方向から見た場合に、視野角補償がされた色ずれ、色つきのない黒表示を得ることができる。
請求項３に記載の発明は、前記光学補償層がトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からな
る透明保護膜であることを特徴とする請求項１乃至２に記載の液晶表示装置である。
【００１９】
請求項１乃至請求項２の不等式を満たす光学補償層としてＴＡＣフィルムを特定するものである。また低価格のＴＡＣフィルムが光学補償層として使用できる。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置に用いるカラーフィルターであって、該カラーフィルタの赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素に含まれる着色顔料の１次粒子の粒子径ｄ50は４０ｎｍ以下であることを特徴とするカラーフィルターである。
【００２１】
顔料の１次粒子の粒子径ｄ50を上記範囲に設定することにより、斜め方向からだけでなく、正面方向からの視認性の良い液晶表示装置を得ることができる。なお、粒子径ｄ50とは、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の５０％に相当する粒子径(円相当径)を表している。
【００２２】
請求項５の発明は、前記赤色表示画素は、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びアントラキノン系赤色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の赤色顔料、前記緑色表示画素は、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料、アゾ系黄色顔料及びキノフタロン系黄色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の緑色顔料、前記青色表示画素は、金属フタロシアニン系青色顔料及びジオキサジン系紫色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の青色顔料を、含有することを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタである。
【００２３】
これらの顔料を使用し、かつ、顔料の一次粒子径を制御することで、各着色表示画素の厚み方向位相差を正負方向に変化させることが可能となる。
【００２４】
請求項６の発明は、前記液晶表示装置がＩＰＳ方式である請求項１乃至３に記載の液 晶表示装置である。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、カラーフィルタを構成する赤色、緑色、および青色の着色画素層の厚み方向位相差値は、該着色画素を組成する顔料種を特定すること、また該顔料を微細化すること等で、正または負の値にわたり調製可能であることが分かった。このことにより、液晶表示装置を構成するカラーフィルタの光学的位相特性と他の光学部材の位相特性との整合を、着色画素ごとに図ることが可能となった。特に、本発明において、光学補償層の厚み方向位相差とカラーフィルタの厚み方向位相差の整合を図った結果、カラーフィルタの厚み方向位相値は従来の予想とは異なる範囲に最適な値を有することがわかった。その範囲にあっては、コントラスト値が１０００以上、あるいは３０００以上で、かつ、斜め方向および正面の視認性が優れた液晶表示装置を得ることができる。
【００２６】
また、本発明は低価格なＴＡＣフィルムに適合させたものであって、低価格で高品質な液晶表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の経緯と要旨につき簡単に記し、引き続いて実施の形態につき説明する。
【００２８】
液晶表示装置に用いて好適なカラーフィルタ着色組成物は、 高コントラストを確保しやすいアクリル樹脂、カルド樹脂などのポリマーやモノマーを基材として、少なくとも有機溶剤、光重合性開始剤もしくは硬化剤に有機顔料を分散した液状の塗布液である。
【００２９】
これら着色組成物からなるカラーフィルタのリタデーションは、一般的な定法によるものでは、絶対値で０．０１以下である。また、厚み方向位相差値Ｒthは、Ｒth（Ｒ）＝Ｒth（Ｇ））＝Ｒth（Ｂ）＝０であることが望ましいとされてきた。（ここでＲ，Ｇ，Ｂは赤領域、緑領域、青領域における特定の波長を表す）。ところが、実際のカラーフィルタのリタデーションは、「緑色画素のＲthが赤色画素より大きい値であるにもかかわらず、青色画素のＲthが緑色画素より小さい値である組み合わせ」や、「緑色画素のＲthが赤色画素より小さい値にもかかわらず、青色画素のＲthが緑色画素より大きい値である組み合わせ」があって、これらとリタデーションの波長分散性が単調に変化する位相差板等の光学部材が組み合わされると、良好な斜め視認性を得ることができなかったということである。
【００３０】
本発明者は、このことから、カラーフィルタ以外の構成部材、例えばＴＡＣフィルムのリタデーション値の波長分散性を考慮すると、Ｒth（Ｒ）＝Ｒth（Ｇ）＝Ｒth（Ｂ）＝０以外にも最適なカラーフィルタの厚み方向位相差が存在するのではないかということに想到した。そこで、まず、赤色、緑色および青色の着色組成物の厚み方向位相差が、着色組成物を組成するマトリックス樹脂材料、着色顔料等に依存しているのか、変化するとすればどの範囲でなのか等について、詳しく検討した。
【００３１】
その結果、赤色、緑色および青色の着色組成物からなるカラーフィルタ層のリタデーションはそれぞれ異なっており、赤色及び青色は正または負のリタデーションを示し、緑色は負のリタデーションを示し、かつ、調整可能であることを見出した。
【００３２】
したがって、ＩＰＳモード液晶表示装置で広く用いられる二軸性の位相差フィルムや、ＴＡＣフィルムの場合は、これらのフィルムの厚み方向位相差値がゼロ以上で正の値を有することから、カラーフィルタにおいて各着色画素の厚み方向位相差Ｒtは負の値であることが望ましく、上記の結果を考慮すると、そのように最適化することが可能であるということが示唆された。
【００３３】
厚み方向位相差Ｒtは、実際には、液晶、偏光板、光学補償層、配向膜など光学部材との組み合わせの中で、最適な斜め視認性を得るように設定される必要がある。本例では、液晶、配向膜のリタデーションが他部材に比較して無視できるものとして、光学補償用ＴＡＣフィルムとカラーフィルタの厚み方向位相差の組み合わせに絞って、正面視認性および斜め視認性を実験的に評価することで、最適範囲を画定した。
【００３４】
結論としては、ＴＡＣフィルムとカラーフィルタの厚み方向位相差については、ある不等式を満たす場合（請求項１及び請求項２）に、良好な正面視認性、斜め視認性が達成でき、そのためには、顔料分散型の着色組成物からなるカラーフィルタの場合、当該顔料の１次粒子の粒度分布において、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の５０％に相当する粒子径ｄ50が４０ｎｍ以下であるのが好ましく、ｄ50が３０ｎｍ以下であるのがより好ましいということである（請求項４）。
【００３５】
また、赤色表示画素は、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びアントラキノン系赤色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の赤色顔料を含むものであって、その使用量は、顔料の合計量を基準として、ジケトピロロピロール系赤色顔料が０〜１００重量％、及びアントラキノン系赤色顔料が０〜６６重量％であることが好ましい。さらに、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、前記アントラキノン系赤色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７を好適に用いることができる。
【００３６】
緑色表示画素は、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料、アゾ系黄色顔料及びキノ
フタロン系黄色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の緑色顔料を含むもので、その使用量は、顔料の合計量を基準として、ハロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料が０〜１００重量％、アゾ系黄色顔料及び／又はキノフタロン系黄色顔料が０〜６０重量％であることが好ましい。さらに、前記ハロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ ＧＲｅｅｎ ３６、前記アゾ系黄色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、前記キノフタロン系黄色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３８を好適に用いることができる。
【００３７】
前記青色表示画素には、金属フタロシアニン系青色顔料及びジオキサジン系紫色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種を含むもので、その使用量は、顔料の合計量を基準として、銅フタロシアニン系青色顔料が０〜１００重量％、ジオキサジン系紫色顔料が０〜５０重量％であることが好ましい。さらに、前記銅フタロシアニン系青色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６、ジオキサジン系紫色顔料にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３を好適に用いることができる。
【００３８】
以下、カラーフィルタに係わる着色顔料、着色組成物、液晶表示装置の順で詳述し、最後に実施例において、請求項１及び請求項２のよってきたる理由に関し、図および表を用いて説明する。まず最初に、カラーフィルタについて説明する。
【００３９】
図１に示すように、本発明の液晶表示装置に用いて好適なカラーフィルタは、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）３、緑色（Ｇ）３’、および青色（Ｂ）３’’の３色の着色画素を備えている。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であっても良い。
【００４０】
赤色画素には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができ、黄色顔料や橙色顔料を併用することもできる。
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、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１４７、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、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４等が挙げられる。
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。
【００４１】
赤色画素が、これら顔料のなかでジケトピロロピロール系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料のうち１種類以上を含む場合には、任意のＲthを得ることが容易になるため好ましい。なぜなら、ジケトピロロピロール系赤色顔料は、その微細化処理を工夫することにより、Ｒthを正負のどちらにすることも可能で、その絶対値もある程度制御可能であり、また、アントラキノン系赤色顔料は、特別な微細化処理を施すことなく０に近いＲthを得ることができるためである。その使用量は、顔料の合計重量を基準として、ジケトピロロピロール系赤色顔料を１０〜９０重量％、アントラキノン系赤色顔料を５〜７０重量％と
することが、画素の色相や明度、膜厚、コントラスト等の点から好ましく、特に、コントラストに着目した場合、ジケトピロロピロール系赤色顔料を２５〜７５重量％、アントラキノン系赤色顔料を３０〜６０重量％とすることがより好ましい。
【００４２】
また、赤色画素には色相を調整する目的で黄色顔料や橙色顔料を含有させることができるが、高コントラスト化の点からアゾ金属錯体系黄色顔料を用いることが好ましい。その使用量は、顔料の合計重量を基準として５〜２５重量％であることが好ましく、５重量％未満の場合には、充分な明度向上などの色相調整ができず、３０重量％を超える場合には、色相が黄味にシフトし過ぎるため、色再現性は悪くなる。
【００４３】
上記において、ジケトピロロピロール系赤色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、アントラキノン系赤色顔料としては、」Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ
１７７、アゾ金属錯体系黄色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。
【００４４】
緑色画素には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、赤色画素のところで挙げた顔料と同様のものが使用可能である。
【００４５】
緑色画素では、これら顔料のなかでハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料、アゾ系黄色顔料、及びキノフタロン系黄色顔料のうちの少なくとも１種を含むことが、任意のＲthを得ることが容易になるため好ましい。なぜなら、ハロゲン化金属フタロシアニン緑色顔料は、中心金属を選択することにより、ある程度ＧＲth を制御することが可能であり、アゾ系黄色顔料は、微細化処理に関わらず正のＧＲth を、キノフタロン系黄色顔料は、微細化処理に関わらず負のＧＲth が得られるからである。
【００４６】
その使用量は、顔料の合計重量を基準として、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料を３０〜９０重量％、アゾ系黄色顔料を５〜６０重量％、キノフタロン系黄色顔料を５〜６０重量％とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましい。さらに、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料を50〜８５重量％、アゾ系黄色顔料を５〜４５重量％、キノフタロン系黄色顔料を５〜４５重量％とすることがより好ましい。
【００４７】
上記において、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、３６、およびハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料、アゾ系黄色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、キノフタロン系黄色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１３８が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。
【００４８】
青色画素には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用することもできる。紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等が挙げられる。
【００４９】
青色画素が、これら顔料のなかで金属フタロシアニン系青色顔料と、ジオキサジン系紫色顔料のうち１種類以上を含む場合には、負から０に近いＲthを得ることが容易になる。その使用量は、顔料の合計重量を基準として、金属フタロシアニン系青色顔料を４０〜１００重量％、ジオキサジン系紫色顔料を１〜５０重量％とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましく、さらに、金属フタロシアニン系青色顔料を５０〜９８重量％、ジオキサジン系紫色顔料を２〜２５重量％とすることがより好ましい。
【００５０】
上記において金属フタロシアニン系青色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６、ジオキサジン系紫色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。
【００５１】
また、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。無機顔料は、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、有機顔料と組み合わせて用いられる。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。
【００５２】
着色画素に含まれる顔料は、カラーフィルタの高輝度化、高コントラスト化を実現させるため、微細化されていることが好ましく、平均一次粒子径が小さいことが好ましい。平均一次粒子径は、顔料を透過型電子顕微鏡で観察し、その写真の画像解析により算出できる。
【００５３】
顔料の平均一次粒子径は、４０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以下であり、更に好ましくは２０ｎｍ以下である。また、平均一次粒子径は５ｎｍ以上であることが好ましい。顔料の平均一次粒子径が４０ｎｍより大きい場合には、液晶表示装置の黒表示時の視認性が悪い。また、５ｎｍより小さい場合は、顔料分散が難しくなり、着色組成物としての安定性を保ち、流動性を確保することが困難になる。その結果、カラーフィルタの輝度、色特性が悪化する。 特に、平均一次粒子径が４０ｎｍを超える有機顔料は、正面視認性に悪影響を与える。
顔料の平均一次粒子径および厚み方向位相差を制御する手段としては、顔料を機械的に粉砕して一次粒子径および粒子形状を制御する方法（磨砕法と呼ぶ）、良溶媒に溶解したものを貧溶媒に投入して所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を析出させる方法（析出法と呼ぶ）、および合成時に所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を製造する方法（合成析出法と呼ぶ）等がある。使用する合成法や顔料の化学的性質等により、適切な方法を選択して行うことができる。
【００５４】
以下に、それぞれの方法について説明するが、本発明のカラーフィルタを構成する着色画素層に含まれる顔料の一次粒子径および粒子形状の制御方法は、該方法のいずれを用いてもよい。
【００５５】
磨砕法は、顔料をボールミル、サンドミルまたはニーダーなどを用いて、食塩等の水溶性の無機塩などの磨砕剤およびそれを溶解しない水溶性有機溶剤とともに機械的に混練（以下、この処理をソルトミリングと呼ぶ）した後、無機塩と有機溶剤を水洗除去し、乾燥することにより所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を得る方法である。ただし、ソルトミリング処理により、顔料が結晶成長する場合があるため、処理時に上記有機溶剤に少なくとも一部溶解する固形の樹脂や顔料分散剤を加えて、結晶成長を防ぐ方法が有効である。
【００５６】
顔料と無機塩の比率は、無機塩の比率が多くなると顔料の微細化効率は良くなるが、顔料の処理量が少なくなるために生産性が低下する。一般的には、顔料が１重量部に対して無機塩を１〜３０重量部、好ましくは２〜２０重量部用いるのが良い。また、上記水溶性有機溶剤は、顔料と無機塩とが均一な固まりとなるように加えるもので、顔料と無機塩との配合比にもよるが、通常は顔料１重量部に対して０．５〜３０重量部の量で用いられる。
上記磨砕法についてさらに具体的には、顔料と水溶性の無機塩の混合物に湿潤剤として少量の水溶性有機溶剤を加え、ニーダー等で強く練り込んだ後、この混合物を水中に投入し
、ハイスピードミキサー等で攪拌しスラリー状とする。次に、このスラリーを濾過、水洗して乾燥することにより、所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を得ることができる。
【００５７】
析出法は、顔料を適当な良溶媒に溶解させたのち、貧溶媒と混ぜ合わせて、所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を析出させる方法で、溶媒の種類や量、析出温度、析出速度などにより一次粒子径の大きさおよび粒子形状が制御できる。一般に顔料は溶媒に溶けにくいため、使用できる溶媒は限られるが、例として濃硫酸、ポリリン酸、クロロスルホン酸などの強酸性溶媒または液体アンモニア、ナトリウムメチラートのジメチルホルムアミド溶液などの塩基性溶媒などが知られている。
【００５８】
本法の代表例としては、酸性溶剤に顔料を溶解させた溶液を他の溶媒中に注入し、再析出させて微細粒子を得るアシッドペースティング法がある。工業的にはコストの観点から硫酸溶液を水に注入する方法が一般的である。硫酸濃度は特に限定されないが、９５〜１００重量％が好ましい。顔料に対する硫酸の使用量は特に限定されないが、少ないと溶液粘度が高くハンドリングが悪くなり、逆に多すぎると顔料の処理効率が低下するため、顔料に対して３〜１０重量倍の硫酸を用いることが好ましい。なお、顔料は完全溶解している必要はない。溶解時の温度は０〜５０℃が好ましく、これ以下では硫酸が凍結する恐れがあり、かつ溶解度も低くなる。高温すぎると副反応が起こりやすくなる。注入される水の温度は１〜６０℃が好ましく、この温度以上で注入を始めると硫酸の溶解熱で沸騰して作業が危険である。これ以下の温度では凍結してしまう。注入にかける時間は顔料１部に対して０．１〜３０分が好ましい。時間が長くなるほど一次粒子径は大きくなる傾向がある。
【００５９】
顔料の一次粒子径および粒子形状の制御は、アシッドペースティング法などの析出法とソルトミリング法などの磨砕法を組み合わせた手法を選択することにより、顔料の整粒度合を考慮しつつ行うことができ、さらにはこのとき分散体としての流動性も確保できることからより好ましい。
ソルトミリング時あるいはアシッドペースティング時には、一次粒子径および粒子形状制御に伴う顔料の凝集を防ぐために、下記に示す色素誘導体や樹脂型顔料分散剤、界面活性剤等の分散助剤を併用することもできる。また、一次粒子径および粒子形状制御を２種類以上の顔料を共存させた形で行うことにより、単独では分散が困難な顔料であっても安定な分散体として仕上げることができる。
【００６０】
特殊な析出法としてロイコ法がある。フラバントロン系、ペリノン系、ペリレン系、インダントロン系等の建染染料系顔料は、アルカリ性ハイドロサルファイトで還元すると、キノン基がハイドロキノンのナトリウム塩（ロイコ化合物）になり水溶性になる。
この水溶液に適当な酸化剤を加えて酸化することにより、水に不溶性の一次粒子径の小さな顔料を析出させることができる。
【００６１】
合成析出法は、顔料を合成すると同時に所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を析出させる方法である。しかし、生成した微細顔料を溶媒中から取り出す場合、顔料粒子が凝集して大きな二次粒子になっていないと一般的な分離法である濾過が困難になるため、通常、二次凝集が起きやすい水系で合成されるアゾ系等の顔料に適用されている。
【００６２】
さらに、顔料の一次粒子径および粒子形状を制御する手段として、顔料を高速のサンドミル等で長時間分散すること（顔料を乾式粉砕する、いわゆるドライミリング法）により、顔料の一次粒子径を小さくすると同時に分散することも可能である。
【００６３】
また、本発明のカラーフィルタには、特に斜め視認性を改善する目的で、１色以上のカラーフィルタ着色組成物にリタデーション調整剤を添加することができる。リタデーショ
ン調整は、カラーフィルタ着色組成物を用いて、透明基板や反射性基板、半導体基板上に着色塗膜として形成したカラーフィルタの厚み方向の位相差を調整できる添加剤である。使用する化合物は、１０００あるいは３０００以上の高いコントラストを確保するために分散性の良い有機化合物であることが望ましい。具体的には、無機物など粒子形状のものも採用可能であるが、光散乱性や消偏性の観点から避けたほうが良い。また、複数色のカラーフィルタとして透明基板などの上に形成する場合、全色に添加しても良いが、１色ないし２色に限定して添加することが可能である。
【００６４】
具体的には、一つ以上の架橋性基を有する平面構造基を有する有機化合物、メラミン樹脂、ポリフィリン化合物、および重合性液晶化合物から選択された１種以上を選択すれば良い。
【００６５】
通常、顔料や他の樹脂と正負逆の複屈折率をもつ平面構造基を有する粒子を添加するだけで、膜全体の厚み方向位相差を打ち消すことが可能であると考えられる。しかし、単に平面構造基をもつ粒子を添加するだけでは、粒子自体がランダムに配向してしまい、膜全体の厚み方向位相差への影響は小さいものとなってしまう。そこで本発明者らは鋭意調査の結果、該平面構造基の少なくとも１つ以上の架橋性基を持たせることで、膜全体の厚み方向位相差が大きく変化し十分な効果を発揮することを見出した。すなわち、例えば、フォトリソ工程での光硬化プロセスもしくは熱硬化プロセス中で架橋する官能基を有することで、平面構造基が自由に回転しないこと、および熱硬化時の収縮の際に平面構造基がより同じ方向に配向して固定されやすいことにより、効果的に位相差制御の機能を発現が可能となる。
【００６６】
平面構造基としては、芳香族環を少なくとも１つ以上有するものであり、単環式炭化水素では、フェニル基、クメニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、トリチル基など、多環式炭化水素ではペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、ビフェニレン基、アセナフチレン基、フルオレン基、フェナントリル基、アントラセン基、トリフェニレン基、ピレン基、ナフタセン基、ペンタフェン基、ペンタセン基、テトラフェニレン基、トリナフチレン基などの公知の化合物を使用することができる。ヘテロ単環化合物では、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、トリアジン基など、ヘテロ多環化合物では、インドリジニル基、イソインドリル基、インドリル基、プリニル基、キノリル基、イソキノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、シノリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、アクリジニル基、ポルフィリン基などの公知の化合物が例示でき、これらは、炭化水素基、ハロゲン基などの置換基を有するものであってもよい。
【００６７】
上記平面構造基に付属する少なくとも１つ以上の架橋性基としては、表１に示す不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）または官能基（Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、N、Ｏ）または熱重合性基（Ｇ、Ｈ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）であることが好ましく、エポキシ基（Ｇ、Ｈ）がさらに好ましく用いられ、Ｐ〜Ｕが最も好ましく用いられる。また、不飽和重合性基では、エチレン性不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）であることがさらに好ましく、また、−ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＮＨＣＯ（ＣＨ２） ７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−ＯＣＯ（Ｃ６Ｈ４）Ｏ（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２なども好適に用いられる。これらの架橋性基は、該平面構造基に少なくとも１つ以上の水酸基等の反応性官能基を有する場合に、グリシジル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシイソシアネート、トリレン−２、４−ジイソシアネート等の上記反応性官能基と反応する官能基およびエチレン性不飽和基を有する化合物を公知の方法で反応させることによって容易に得られる。
【００６８】
【表１】
メラミン化合物としては、下記一般式（６）で表される市販のものを好ましく用いることができるが、上述の平面構造基を有する化合物であれば何でもよく公知のものを使用できる。以下にメラミン化合物を例示する。
【００６９】
【化１】
式中、Ｒ1、Ｒ２、Ｒ３ はそれぞれ水素原子、メチロール基、アルコキシメチル基、アルコキシｎ−ブチル基、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ はそれぞれメチロール基、アルコキシメチル基、アルコキシｎ−ブチル基である。二種類以上の繰り返し単位を組み合わせたコポリマーを用いてもよい。二種類以上のホモポリマーまたはコポリマーを併用してもよい。
【００７０】
また、上記以外に１，３，５−トリアジン環を有する化合物で例えば特開２００１−１６６１４４号公報に記載のものを使用することができる。また下記一般式（７）に示す化合物も好んで用いられる。
【００７１】
【化２】
Ｒ７からＲ１４はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基であり、水素原子であることが特に好ましい。
【００７２】
または下記一般式（８）で表されるポルフィリン骨格を有する化合物を好ましく用いることができる。ｎは１〜２０の整数であり、２であるものが好ましく用いられる。
【００７３】
【化３】
式中、Ｒ１５〜Ｒ２２はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基置換もしくは未置換のフェノキシ基、置換もしくは未置換のナフトキシ基、置換もしくは未置換のフェニルチオ基、または置換もしくは未置換のナフチルチオ基を表す。
【００７４】
本発明で用いる一般式（８）で表されるポルフィリン化合物の具体例を以下に記載する。Ｒ１５〜Ｒ２２におけるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などがあげられる。また、アルコキシ基およびチオアルキル基としては、特に限定されるものではないが、置換基中のアルキル基が炭素数１〜１２の直鎖、分岐或いは環状のアルキル基が好ましく、炭素数１〜８の直鎖、分岐或いは環状のアルキル基が特に好ましい。 Zは−CH2-、−Ｎ−を表す。
【００７５】
アルコキシ基中およびチオアルキル基中のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルブチル基、ｎｅｏ−ペンチル基、１，２−ジメチルプロピル基、１，１ジメチルプロピル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、４−メチルペンチル基、３メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基、３−エチルブチル基、２−エチルブチル基、１−エチルブチル基、１，２，２−トリメチルブチル基、１，１，２−トリメチルブチル基、１−エチル−２−メチルプロピル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、４−メチルヘキシル基、５メチルヘキシル基、２，４−ジメチルペンチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、２，５−ジメチルヘキシル基、２，５，５−トリメチルペンチル基、２，４−ジメチルヘキシル基、２，２，４−トリメチルペンチル基、ｎ−オクチル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、４−エチルオクチル基、４−エチル４，５−ジメチルヘキシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、１，３，５，７−テトラエチルオクチル基、４−ブチルオクチル基、６，６−ジエチルオクチル基、ｎ−トリデシル基、６−メチル−４−ブチルオクチル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、３，５−ジメチルヘプチル基、２，６−ジメチルヘプチル基、２，４−ジメチルヘプチル基、２，２，５，５−テトラメチルヘキシル基、１−シクロペンチル−２，２−ジメチルプロピル基、１−シクロヘキシル−２，２−ジメチルプロピル基等が挙げられる。
【００７６】
置換もしく未置換のフェノキシ基の具体例としては、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、３−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基、２−エチルフェノキシ基、３−エチルフェノキシ基、４−エチルフェノキシ基、２，４−ジメチルフェノキシ基、３，４−ジメチルフェノキシ基、４−ｔ−ブチルフェノキシ基、４−アミノフェノキシ基、４−ジメチルアミノフェノキシ基、４−ジエチルアミノフェノキシ基等が挙げられる。
【００７７】
置換もしく未置換のナフトキシ基の具体例としては、１−ナフトキシ基、２−ナフトキシ基、ニトロナフトキシ基、シアノナフトキシ基、ヒドロキシナフトキシ基、メチルナフトキシ基、トリフルオロメチルナフトキシ基等が挙げられる。
【００７８】
置換もしく未置換のフェニルチオ基の具体例としては、フェニルチオ基、２−メチルフェニルチオ基、３−メチルフェニルチオ基、４−メチルフェニルチオ基、２−エチルフェニルチオ基、３−エチルフェニルチオ基、４−エチルフェニルチオ基、２，４−ジメチルフェニルチオ基、３，４−ジメチルフェニルチオ基、４−ｔ−ブチルフェニルチオ基、４−アミノフェニルチオ基、４−ジメチルアミノフェニルチオ基、４−ジエチルアミノフェニルチオ基等が挙げられる。
【００７９】
置換もしく未置換のナフチルチオ基の具体例としては、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、ニトロナフチルチオ基、シアノナフチルチオ基、ヒドロキシナフチルチオ基、メチルナフチルチオ基、トリフルオロメチルナフチルチオ基等が挙げられる。
【００８０】
Ｘは二種類以上の化合物（例えば、１，３，５−トリアジン環を有する化合物とポルフィリン骨格を有する化合物と）を併用してもよい。
【００８１】
上記の含平面構造基エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＡＤ型エポキシ化合物、水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物；例えば、フェノールノボラック型エポシキ化合物、クレゾールノボラック型エポシキ化合物等のノボラック型エポシキ化合物；例えば、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル-ｐ-アミノフェノール、トリグリシジル-ｍ-アミノフェノール、テトラグリシジル-ｍ-キシレンジアミン等のグリシジルアミン系エポキシ化合物；例えば、ジグリシジルフタレート、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート等のグリシジルエステル系エポキシ化合物；例えば、トリグリシジルイソシアヌレート、グリシジルグリシドオキシアルヒダントイン等の複素還式エポキシ化合物などが例示できる。
一般式（９）にその例を示す。
【００８２】
【化４】
重合性液晶化合物としては、棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子を適用することが可能であるが、特に ディスコティック液晶性分子が好ましい。棒状液晶性分子としては、特開２００６-１６５９９号公報に記載の液晶性分子が採用可能で、他、例えばアゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、
フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類なども用いられる。ディスコティック液晶性分子としては、例えば特開平８−２７２８４号公報に記載のものを使用できる。以下にその例を示す。
【００８３】
【化５】
【００８４】
【化６】
【００８５】
【化７】
【００８６】
【化８】
【００８７】
【化９】
【００８８】
【化１０】
【００８９】
【化１１】
前記において、Ｙは、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−NＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基、および該二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。
アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましく、アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましく、アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基（例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよい。
Ｒは、前記表１に示す不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）または官能基（Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ）または熱重合性基（Ｇ、Ｈ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）から選ばれる少なくとも一つ以上の架橋性基、もしくは該架橋性基で置換されたアルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基である。不飽和重合性基では、エチレン性不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）であることがさらに好ましく、また、−ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＮＨＣＯ（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−ＯＣＯ（Ｃ６Ｈ４）Ｏ（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２なども好適に用いられる。
【００９０】
次に、本発明のカラーフィルタの各色画素を形成するために用いられる着色組成物について説明する。
【００９１】
各色画素を形成するために用いられる着色組成物に含まれる顔料担体は、顔料を分散させるものであり、透明樹脂、その前駆体、またはそれらの混合物により構成される。
【００９２】
透明樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、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が含まれ、これらを単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００９３】
顔料担体は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、３０〜７００重量部、好ましくは６０〜４５０重量部の量で用いることができる。また、透明樹脂とその前駆体との混合物を顔料担体として用いる場合には、透明樹脂は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、２０〜４００重量部、好ましくは５０〜２５０重量部の量で用いることができる。また、透明樹脂の前駆体は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、１０〜３００
重量部、好ましくは１０〜２００重量部の量で用いることができる。
【００９４】
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、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
透明樹脂の前駆体であるモノマーおよびオリゴマーとしては、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、ポリエチレングリコールジ（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、トリメチロールプロパントリ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）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、（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、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。
着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。
光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−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、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光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、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等のチオキサントン系光重合開始剤、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェ
ニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリルｓ
−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓトリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。
光重合開始剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、５〜２００重量部、好ましくは１０〜１５０重量部の量で用いることができる。
【００９８】
上記光重合開始剤は、単独あるいは２種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。増感剤は、光重合開始剤１００重量部に対して、０．１〜６０重量部の量で含有させることができる。
【００９９】
さらに、着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（N，N−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。多官能チオールは、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．２〜１５０重量部、好ましくは０．２〜１００重量部の量で用いることができる。
【０１００】
さらに、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために溶剤を含有させることができる。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。
溶剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、８００〜４０００重量部、好ましくは１０００〜２５００重量部の量で用いることができる。
【０１０１】
着色組成物は、１種または２種以上の顔料を、必要に応じて上記光重合開始剤と共に、顔料担体および有機溶剤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製造することができる。
また、２種以上の顔料を含む着色組成物は、各顔料を別々に顔料担体および有機溶剤中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。
【０１０２】
顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散する際には、適宜、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含有させることができる。
分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を顔料担体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重量部に対して、０．１〜４０重量部、好ましくは０．１〜３０重量部の量で用いることができる。
【０１０３】
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。
【０１０４】
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、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。
【０１０５】
色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物であり、用いる顔料の色相に近いものが好ましいが、添加量が少なければ色相の異なるものを用いても良い。
有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用できる。
特に、塩基性基を有する色素誘導体は、顔料の分散効果が大きいため、好適に用いられる。これらは単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【０１０６】
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重量部に対して、０．１〜１０重量部の量で含有させることができる。
【０１０７】
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重量部に対して、０．０１〜１００重量部の量で含有させることができる。
【０１０８】
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、インクジェット用インキ、シルク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。顔料は、着色組成物の全固形分量を基準（１００重量％）として５〜７０重量％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重量％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樹脂質バインダーから実質的になる。着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【０１０９】
前記カラーフィルタ中の赤色画素、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。
【０１１０】
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、液晶パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化アンチモンなどの金属酸化物の組み合わせからなる透明電極が形成されていてもよい。
【０１１１】
印刷法による各着色画素の形成は、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。
【０１１２】
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）を各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。
【０１１３】
フォトリソグラフィー法により各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。
乾燥した膜に対し、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。
【０１１４】
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。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。
【０１１５】
本発明の液晶表示装置に用いて好適なカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法、インクジェット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。
【０１１６】
次に、液晶表示装置について説明する。
【０１１７】
図２は、カラーフィルタを備えた液晶表示装置の概略断面図である。液晶表示装置４は、液晶テレビ用の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、ネマチック液晶が封入されている。液晶は、ＩＰＳモードに対応する配向状態をとっている。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、光学補償層を構成に含む偏光板１０が形成されている。
【０１１８】
他方、第２の透明基板６の内面には、上記に記載したフォトリソグラフィ法によるカラーフィルタ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（図示はしないが、図１参照）により分離されている。カラーフィルタ１１は、必要に応じて透明保護膜（図示せず）により被覆され、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を被覆する配向層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が貼り付けられている。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。
【実施例】
【０１１９】
以下、上記に記載の部材、構成を用いた具体的な実施の例を記す。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。また、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、「ＰＲ２５４」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４」を、「ＰＹ１５０」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０」を表す。使用した色素誘導体を表２に示す。
【０１２０】
【表２】
（ａ）微細化顔料の製造
実施例および比較例で用いた微細化顔料を以下の方法により調製した。そして、得られた顔料を透過型電子顕微鏡（日本電子社製「ＪＥＭ−１２００ＥＸ」）により観察し、撮影した画像解析により、顔料の一次粒子径を算出した。ここで言う一次粒子径は、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の５０％に相当する粒子径(円相当径)を表す。
【０１２１】
[調製例１]
ジケトピロロピロール系赤色顔料ＰＲ２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製「イルガフォアレッドＢ-ＣＦ」；Ｒ−１）１００部、色素誘導体（Ｄ−１）１８部、粉砕した食塩１０００部、およびジエチレングリコール１２０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、６０℃で１０時間混練した。この混合物を温水２０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１５部のソルトミリング処理顔料（Ｒ−２）を得た。
得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２２】
[調製例２]
アントラキノン系赤色顔料ＰＲ１７７（チバスペシャリティケミカルズ社製「クロモフタルレッドＡ２Ｂ」）１００部、色素誘導体（Ｄ−２）８部、粉砕した食塩７００部、およびジエチレングリコール１８０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で４時間混練した。
この混合物を温水４０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１０２部のソルトミリング処理顔料（Ｒ−３）を得た。得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２３】
[調製例３]
スルホン化フラスコにｔｅｒｔ−アミルアルコール１７０部を窒素雰囲気下において装填する。ナトリウム１１．０４部を添加し、そしてこの混合物を９２〜１０２℃に加熱した。
溶融したナトリウムを激しく撹拌しながら１００〜１０７℃に一晩保持した。得られた溶液に、４−クロロベンゾニトリルの４４．２部およびジイソプロピルスクシナートの３７．２部を８０℃において、ｔｅｒｔ−アミルアルコールの５０部中に溶解した溶液を、８０〜９８℃において２時間かけて導入した。導入後、この反応混合物を８０℃においてさらに３時間撹拌し、そして同時にジイソプロピルスクシナートの４．８８部を滴下添加する。
この反応混合物を室温に冷却し、メタノールの２７０部、水２００部、および濃硫酸４８．１部の２０℃の混合物へ添加し、２０℃において攪拌を６時間続ける。
この赤色混合物を濾過し、残留物をメタノールと水とで洗浄した後、８０℃で乾燥して、
４６．７部の赤色顔料（Ｒ−４）を得た。得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２４】
[調製例４]
ハロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料ＰＧ３６（東洋インキ製造社製「リオノールグリーン６ＹＫ」）１２０部、粉砕した食塩１６００部、およびジエチレングリコール２７０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。
この混合物を温水５０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１７部のソルトミリング処理顔料（Ｇ−１）を得た。
得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２５】
[調製例５]
塩化アルミニウム３５６部および塩化ナトリウム６部の２００℃の溶融塩に、亜鉛フタロシアニン４６部を溶解し、１３０℃まで冷却し１時間攪拌した。反応温度を１８０℃に昇温し、臭素を１時間あたり１０部で１０時間滴下した。その後、塩素を１時間あたり０．８部で５時間導入した。この反応液を水３２００部に徐々に注入したのち、濾過、水洗して１０７．８部の粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を得た。粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の１分子内に含まれる平均臭素数は１４．１個、平均塩素数は１．９個であった。得られた粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料１２０部、粉砕した食塩１６００部、およびジエチレングリコール２７０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。
この混合物を温水５０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１７部のソルトミリング処理顔料（Ｇ−２）を得た。
得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２６】
[調製例６]
セパラブルフラスコに水１５０部を仕込み、さらに攪拌しながら３５％塩酸６３部を仕込み、塩酸溶液を調製した。発泡に注意しながらベンゼンスルホニルヒドラジド３８．７部を仕込み、液温が０℃以下になるまで氷を追加した。冷却後、３０分かけて亜硝酸ナトリウム１９部を仕込み、０〜１５℃の間で３０分撹拌した後、ヨウ化カリウムでんぷん紙で着色が認められなくなるまでスルファミン酸を仕込んだ。
さらにバルビツール酸２５．６部を添加後、５５℃まで昇温し、2時間そのまま撹拌した。
さらにバルビツール酸２５．６部を投入し、８０℃まで昇温したのちｐＨが５になるまで水酸化ナトリウムを投入した。
さらに８０℃で３時間撹拌した後、７０℃まで下げ、濾過、温水洗浄を行った。得られたプレスケーキを１２００部の温水にリスラリーした後、８０℃で２時間攪拌した。その後、そのままの温度で濾過を行い、８０℃の水２０００部で温水洗浄を行い、ベンゼンホンアミドが濾液側へ移行していることを確認した。得られたプレスケーキを８０℃で乾燥し、アゾバルビツール酸ジナトリウム塩６１．０部を得た。
次いで、セパラブルフラスコに水２００部を仕込み、さらに撹拌しながら、得られたアゾバルビツール酸ジナトリウム塩の粉末８．１部を投入して分散した。均一に分散した後、溶液を９５℃まで昇温した、メラミン５．７部、ジアリルアミノメラミン１．０部を添加した。さらに、塩化コバルト（II）６水和物６．３部を水３０部に溶解した緑色溶液を３０分かけて滴下した。滴下終了後、９０℃で１．５時間錯体化を行った。
その後ｐＨを５．５に調整し、さらにキシレン４部、オレイン酸ナトリウム０．４部、水１６部をあらかじめ攪拌してエマルジョン状態とした溶液２０．４部を添加し、さらに４時間加温撹拌した。７０℃まで冷却後、速やかに濾過し、無機塩が洗浄できるまで７０℃
温水洗を繰り返した。その後、乾燥、粉砕の工程を経て、１４部のアゾ系黄色顔料（Ｙ−２）を得た。得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２７】
[調製例７]
銅フタロシアニン系青色顔料ＰＢ１５：６（東洋インキ製造社製「リオノールブルーＥＳ」）１００部、粉砕した食塩８００部、およびジエチレングリコール１００部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。この混合物を温水３０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、９８部のソルトミリング処理顔料（Ｂ−１）を得た。得られた顔料の一次粒子径を表３に示す。
【０１２８】
【表３】
（ｂ）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、同温度で下記の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。
【０１２９】
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時間反応を続けて樹脂溶液を合成した。
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。
【０１３０】
（ｃ）顔料分散体の調製
表４に示す組成（重量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して各色顔料分散体を得た。
【０１３１】
【表４】
（ｄ）リタデーション調整剤
以下の市販の化合物をリタデーション調整剤として使用した。
メラミン化合物 ・・・日本カーバイド工業製（商品名ニカラックＭＸ−７５０）
重合性液晶（ＬＣ）
【０１３２】
【化１１】
（ｅ）着色組成物（以下、レジストという）の調製
次いで、表５に示す組成（重量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して各色レジストを得た。
【０１３３】
【表５】
（ｆ）カラーフィルタの作製
表５に示した各色レジストを組み合わせて、下記に示す方法により、カラーフィルタを作製した。
[実施例１]
まず、赤色レジスト（ＲＲ−５）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、緑色レジスト（ＧＲ−４）を使用し、同様に緑色画素を形成し、さらに、青色レジスト（ＢＲ−３）を使用し、青色画素を形成し、カラーフィルタを得た。各色画素の形成膜厚はいずれも２．０μｍであった。
【０１３４】
（ｇ）各色塗膜の色度、分光透過率、厚み方向位相差値、およびコントラストの測定
[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（オリンパス社製「ＯＳＰ−２００」）を用いて測定した。表５に示した各色レジストより作製された各色塗膜の色度を表６に示す。
【０１３５】
[厚み方向位相差値Ｒth]
カラーフィルタの各着色画素層の厚み方向位相差値は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の３色の着色画素３を備えたカラーフィルタに、可視域（たとえば 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測定した。また、ＴＡＣなどのフィルムの厚み方向位相差値も同様の方法で測定した。
【０１３６】
具体的には、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、下記の式（６）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６１０ｎｍ、緑色着色画素では５５０ｎｍ、青色着色画素では４５０ｎｍの波長で測定を行った。
（式６）： Ｒth=｛(ｎx+ｎy)／２-ｎz｝×ｄ
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とする遅相軸である。ｄは着色画素層の厚み（ｎｍ）である。表５に示した各色レジストより作製された各色塗膜の厚み方向位相差値Ｒthを表６に示す。
【０１３７】
［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。
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、偏光板には、透明保護膜としてのＴＡＣフィルム、ＰＶＡにヨウ素を拡散して延伸した偏光膜、光学補償層、ガラス基板に貼り付けるための粘着層の４層構造からなるものを使用した。
表５に示した各色レジストより作製された各色塗膜のコントラストを表６に示す。
【０１３８】
【表６】
（ｈ）液晶表示装置の作製
（ｆ）で作成したカラーフィルタ上に、定法により透明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。さらに、別のガラス基板上にＴＦＴアレイおよび画素電極を形成し、裏面にＴＡＣフィルム、偏光膜、ＴＡＣフィルム、粘着層の構造からなる偏光板を貼付した。この２枚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ガラス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。次に、開口部から液晶組成物を注入し、その後開口部を封止した。
前記偏光板には広視野角表示が可能な光学補償層を設けた。この光学補償層の厚み方向位相差値は４５０ｎｍで３７μｍ（Ｒth（Ｂ）とする）、５５０ｎｍで４２μｍ（Ｒth（Ｇ）とする）、６３０ｎｍで５１μｍ（Ｒth（Ｒ）とする）であった。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。
【０１３９】
[実施例２]
赤色レジストを（ＲＲ−５）から（ＲＲ−６）に、緑色レジストを（ＧＲ−４）から（ＧＲ−５）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４０】
[比較例１]
赤色レジストを（ＲＲ−５）から（ＲＲ−１）に、緑色レジストを（ＧＲ−４）から（ＧＲ−１）に、青色レジストを（ＢＲ−３）から（ＢＲ−１）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４１】
[比較例２]
赤色レジストを（ＲＲ−５）から（ＲＲ−２）に、緑色レジストを（ＧＲ−４）から（ＧＲ−３）に、青色レジストを（ＢＲ−３）から（ＢＲ−１）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４２】
[比較例３]
赤色レジストを（ＲＲ−５）から（ＲＲ−３）に、青色レジストを（ＢＲ−３）から（ＢＲ−２）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４３】
[比較例４]
赤色レジストを（ＲＲ−５）から（ＲＲ−４）に、緑色レジストを（ＧＲ−４）から（ＧＲ−２）に、青色レジストを（ＢＲ−３）から（ＢＲ−２）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４４】
[比較例５]
緑色レジストを（ＧＲ−４）から（ＧＲ−５）に、青色レジストを（ＢＲ−３）から（ＢＲ−２）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０１４５】
（ｊ）液晶表示装置の黒表示時の視認性評価
作製した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。
評価ランクは○（優）、△（良）、×（可）、の官能評価であるが、表７に結果を示した。
【０１４６】
【表７】
表７から明らかなように、実施例１および実施例２においては、カラーフィルタの赤色着色画素、緑色着色画素、および青色着色画素層の厚み方向位相差値と光学補償層の対応する値が、請求項１に記載の式（１）乃至（３）および請求項２に記載の式（４）乃至（５）のいずれかを満たし、その場合には、斜め方向の視認性を含む黒表示の視認性が良好
であった。
【０１４７】
さらに、実施例１および実施例２のカラーフィルタを備えた液晶表示装置では、表６から分かるように正面での高コントラスト化が達成されているため、正面方向においても視認性が良好な液晶表示装置となっている。これに対し、比較例１ないし５から得られるカラーフィルタを備えた液晶表示装置では、赤色着色画素、緑色着色画素、および青色着色画素層の厚み方向位相差値と光学補償層の対応する値が、同様の式のいずれをも満たさないので、赤色画素、緑色画素、および青色画素の厚み方向の位相差のバランスが悪く、斜め方向において色ずれが生じ、視認性が不良となった。
【０１４８】
以上の結果より、請求項１および請求項２の有効性が示された。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタを示す概略断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１・・・ガラス基板
２・・・ブラックマトリックス
３・・・赤着色画素
３’・・・緑着色画素
３’’・・青着色画素
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 （光学補償層を含む）
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】
少なくとも透明基板と、少なくとも赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素を備えるカラーフィルタと、光学補償層とを具備する液晶表示装置において、前記カラーフィルタの赤色表示画素の厚み方向位相差値ＲＲth 、緑色表示画素の厚み方向位相差値ＧＲth 、および青色表示画素の厚み方向位相差値ＢＲth と、前記光学補償層の赤色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、緑色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｇ）、および青色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｂ）とが下記の式（１）乃至式（３）を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
式（１）： |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ ）| ≦２０
式（２）： |ＧＲth＋Ｒth（Ｇ ）| ≦２０
式（３）： |ＢＲth＋Ｒth（Ｂ ）| ≦２０
（ＲＲth 、ＧＲth 、およびＢＲth は、それぞれの画素の面内屈折率の平均から厚み方向屈折率を引いた値と、画素の厚み（nｍ）の積をそれぞれ表す。）
【請求項２】
前記赤色表示画素の厚み方向位相差値ＲＲth 、緑色表示画素の厚み方向位相差値ＧＲth 、および青色表示画素の厚み方向位相差値ＢＲth と、前記光学補償層の赤色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、緑色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｇ）、および青色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｂ）とが下記の式（４）乃至式（５）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
式（４）： |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ））| − |ＧＲth＋Ｒth（Ｇ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ） ）| ≧０
式（５）： |（ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ））| − |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＧＲth＋Ｒth（Ｇ））| ≧０
【請求項３】
前記光学補償層がトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなる透明保護膜であることを特徴とする請求項１乃至２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置に用いるカラーフィルターであって、該カラーフィルタの赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素に含まれる着色顔料の１次粒子の粒子径ｄ50は４０ｎｍ以下であることを特徴とするカラーフィルタ。
（粒子径ｄ50とは、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の５０％に相当する粒子径(円相当径)を表す）。
【請求項５】
前記赤色表示画素は、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びアントラキノン系赤色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の赤色顔料、前記緑色表示画素は、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料、アゾ系黄色顔料及びキノフタロン系黄色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の緑色顔料、前記青色表示画素は、金属フタロシアニン系青色顔料及びジオキサジン系紫色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の青色顔料を、含有することを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
前記液晶表示装置がＩＰＳ方式であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
少なくとも透明基板と、少なくとも赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素を備えるカラーフィルタと、光学補償層とを具備する液晶表示装置において、前記カラーフィルタの赤色表示画素の厚み方向位相差値ＲＲth 、緑色表示画素の厚み方向位相差値ＧＲth 、および青色表示画素の厚み方向位相差値ＢＲth と、前記光学補償層の赤色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、緑色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｇ）、および青色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｂ）とが下記の式（１）乃至式（３）を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
式（１）： |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ ）| ≦２０
式（２）： |ＧＲth＋Ｒth（Ｇ ）| ≦２０
式（３）： |ＢＲth＋Ｒth（Ｂ ）| ≦２０
（ＲＲth 、ＧＲth 、およびＢＲth は、それぞれの画素の面内屈折率の平均から厚み方向屈折率を引いた値と、画素の厚み（nｍ）の積をそれぞれ表す。）
【請求項２】
前記赤色表示画素の厚み方向位相差値ＲＲth 、緑色表示画素の厚み方向位相差値ＧＲth 、および青色表示画素の厚み方向位相差値ＢＲth と、前記光学補償層の赤色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、緑色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｇ）、および青色領域における厚み方向位相差値Ｒth（Ｂ）とが下記の式（４）乃至式（５）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
式（４）： |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ））| − |ＧＲth＋Ｒth（Ｇ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ） ）| ≧０
式（５）： |（ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＢＲth＋Ｒth（Ｂ））| − |ＲＲth＋Ｒth（Ｒ）−（ＧＲth＋Ｒth（Ｇ））| ≧０
【請求項３】
前記光学補償層がトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなる透明保護膜であることを特徴とする請求項１乃至２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置に用いるカラーフィルターであって、該カラーフィルタの赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素に含まれる着色顔料の１次粒子の粒子径ｄ50は４０ｎｍ以下であることを特徴とするカラーフィルタ。
（粒子径ｄ50とは、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の５０％に相当する粒子径(円相当径)を表す）。
【請求項５】
前記赤色表示画素は、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びアントラキノン系赤色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の赤色顔料、前記緑色表示画素は、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料、アゾ系黄色顔料及びキノフタロン系黄色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の緑色顔料、前記青色表示画素は、金属フタロシアニン系青色顔料及びジオキサジン系紫色顔料からなる群から選ばれた少なくとも１種の青色顔料を、含有することを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
前記液晶表示装置がＩＰＳ方式であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１８０７８３（Ｐ２００９−１８０７８３Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７４４４（Ｐ２００８−１７４４４）
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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