液晶表示装置
【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こと。
【解決手段】基板上に、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、２枚の偏光板の内側に配置された光学補償層とを具備する液晶表示装置において、液晶表示装置を黒表示させ、ＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｙ）を測定した場合、略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から４５°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（45）、ｖ（45））の色度差Δｕｖが、下記式（１）を満たすことを特徴とする。
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（45）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（45）｝２］１／２＜０．０２ …（１）
【解決手段】基板上に、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、２枚の偏光板の内側に配置された光学補償層とを具備する液晶表示装置において、液晶表示装置を黒表示させ、ＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｙ）を測定した場合、略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から４５°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（45）、ｖ（45））の色度差Δｕｖが、下記式（１）を満たすことを特徴とする。
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（45）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（45）｝２］１／２＜０．０２ …（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、厚み方向位相差値が最適化されたカラーフィルタを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶分子の有する複屈折性を利用した表示素子であり、液晶セル、偏光素子および光学補償層から構成される。液晶表示装置は光源の種類により、光源を内部に有する構造である透過型と、外部の光源を利用する構造である反射型の２つに大別される。
【０００３】
透過型液晶表示装置では、二枚の偏光素子を液晶セルの両側に取り付け、一枚または二枚の光学補償層を液晶セルと偏光素子との間に配置した構成からなる。また、反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚の光学補償層、そして一枚の偏光素子の順に配置する。
【０００４】
液晶セルには、二枚の基板に狭持された棒状液晶性分子が配向して封入されており、二枚の基板の両側もしくは片側に配置された電極層に電圧を加えることにより、棒状液晶性分子の配向状態を変化させて光の透過／遮光をスイッチングするしくみとなっている。
【０００５】
このような液晶セルは、棒状液晶性分子の配向状態の違いで、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）のような様々な表示モードのものが提案されている。
【０００６】
偏光素子は、一般に、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと称する）にヨウ素を拡散して延伸した偏光膜の両側にトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと称する）からなる二枚の透明保護膜を取り付けた構成を有する。
【０００７】
光学補償層としては様々なものが提案されているが、例えば、高視野角の範囲において表示特性が良好なＩＰＳ（横電界）モード液晶表示装置では、三次元の主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚに対し、ｎｘ≧ｎｙ≧ｎｚという屈折率楕円体を有する二軸性位相差フィルムが併用されている（例えば、石鍋ら、ＳＩＤ Ｄｉｇｅｓｔ、１０９４．（２０００）参照）。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液晶表示装置が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００８】
近年、液晶表示装置は、その薄型ゆえの省スペース性や軽量性、また省電力性などが評価され、テレビ受像機としても急速な広がりを見せると同時に、輝度、コントラストや全方位の視認性などの表示性能をより高めることが強く要求されるようになっている。
【０００９】
具体的には、テレビ用途としては、より高コントラスト、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の液晶表示装置が特に好まれて使用されることが多く、上述した光学補償層も、正面から見た時の黒表示時の色付きや、斜めから見たときの色変化が最小となるように最適な値に設計されたものが使用されることがほとんどであった。
【００１０】
ここで、上述したＩＰＳモード液晶表示装置に用いられる光学補償層は、一般的にｎｘ≧ｎｙ≧ｎｚである二軸性の位相差フィルムであるか、光学補償機能がないＴＡＣなどの透明保護膜であることがほとんどで、これらのフィルムを使用した場合には、正の厚み方向位相差Ｒｔｈを０から１５０の範囲の値で有することとなる。一般的に、表示面に対して正面（垂直方向）から斜めに視野角を大きくしていったときの厚み方向位相差の変化が小さいＩＰＳモード液晶表示装置に対しては、これらフィルムの正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不具合を生じさせることとなる。即ち、斜めから見たときに、黒表示が黄色もしくは青色に色味付き、視認性に悪影響を及ぼしていた。
【００１１】
さらに、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（以下、Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｇ）、Ｒｔｈ（Ｂ）とする）がそれぞれ異なる場合、斜めから見たときの黒表示時に色付きが観察されるといった問題も生じ得る。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不均一、即ち、Ｒｔｈ（Ｒ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｂ）もしくはＲｔｈ（Ｒ）＞Ｒｔｈ（Ｇ）＜Ｒｔｈ（Ｂ）といった関係にある場合、光の波長に対して一方向（連続的）の波長分散性を示す光学補償層では、各色不揃いの厚み方向位相差値を、近時求められる高度な表示品質のレベルで補償することができなくなる。
【００１２】
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度など斜めから観察した視認性（以下、斜め視認性と呼ぶ）において、ある特定の色だけが光漏れすることになり、その結果、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てしまうのである。
【００１３】
液晶表示装置に用いられる他の部材に比べて、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に、これまでこの問題は重視されていなかったが、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。
【００１４】
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いものが求められ、問題となってきた。
【００１５】
通常、光学設計は緑色を中心として行われるため、赤色及び青色と緑色の着色画素層のリタデーションが大きく異なると、漏れ光として斜め視認性に問題が生じてしまうのである。
【００１６】
これに対しては、ＴＡＣなどのフィルムに厚み方向位相差Ｒｔｈを低減させる粒子などを添加させて、Ｒｔｈをほぼゼロに制御した低リタデーションＴＡＣフィルムなどが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１７】
他方、着色高分子薄膜の側鎖に平面構造基を有する高分子を含有させるかまたは着色高分子薄膜に、高分子と正負逆の複屈折率をもつ複屈折低減粒子を含有させることで、カラーフィルタのもつリタデーション量を低減させる試みがなされている（例えば、特許文献２，３参照）。
【００１８】
また、カラーフィルタの青色領域の面内位相差を緑色領域や赤色領域よりも大きくすることで、青の漏れ光を大きくして全体的に青と補色関係にある黄味付きを相殺し、液晶表示装置を斜めから見た場合に全体が黄色に着色することを改善する方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１９】
ところが、ＴＡＣなどのフィルムの厚み方向位相差値は、ゼロに近くなるように種々工夫されているものの完全にはゼロにならず、微小な正の位相差が残存し、これによる不具合が生じていた。また、これら低リタデーションＴＡＣフィルムなどの特別な処理を要するフィルムは基本的に高価であるため、液晶表示装置のコストダウンにつながらない場合が多かった。
【００２０】
さらに、カラーフィルタのもつ厚み方向位相差値は、用いる顔料の種類によって大きく異なることや、また顔料の微細化や分散、あるいはマトリックス樹脂（たとえばアクリル樹脂やカルド樹脂など）によって厚み方向位相差値の程度も大きくなることを、本発明者らは見出しており、これら高分子薄膜や複屈折低減粒子を含有させる方法では十分な効果が得られず、上述の問題を解決できなかった。
【００２１】
特に、高コントラスト液晶表示装置向けの、有機顔料の分散性が良好なアクリル樹脂に代表される透明樹脂を基材とするカラーフィルタでは、要求される高コントラスト値（１０００以上、より好ましくは、３０００以上）を維持しながら、斜め視認性を改善することは困難であった。
【００２２】
加えて、従来の技術では、単純に複屈折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されており、斜め視認性を改善する手段については検討されていても、高コントラスト液晶表示装置として、厚み方向位相差値の差を黒表示に問題ないレベルまで小さくし、各色の厚み方向位相差を最適な値に調整する手段については、ほとんど検討されていなかった。
【非特許文献１】石鍋ら、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、４１、４５５３．（２００２）参照）。
【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
【特許文献４】特開２００１-２４２４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上述した事情の下になされ、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着色がなく、かつ正面（表示面法線方向）視認性の良好な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、基板上に、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、２枚の偏光板の内側に配置された光学補償層とを具備する液晶表示装置において、液晶表示装置を黒表示させ、ＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｙ）を測定した場合、略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から４５°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（45）、ｖ（45））の色度差Δｕｖが、下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置を提供する。
【００２５】
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（45）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（45）｝２］１／２＜０．０２ …（１）
以上のように構成される液晶表示装置において、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が、下記の式（２）〜式（４）を満たすものとすることが出来る。
【００２６】
ＲＲｔｈ ＜ ０ …（２）
ＧＲｔｈ ＜ ０ …（３）
ＢＲｔｈ ＞ ０ …（４）
（式中、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）の積から得られる数値をそれぞれ表す。）
また、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）とが下記式（５）〜（７）を満たすものとすることが出来る。
【００２７】
|ＲＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｒ ）| ＜３０ …（５）
|ＧＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｇ ）| ＜３５ …（６）
|ＢＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｂ ）| ＞４０ …（７）
前記光学補償層として、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなる透明保護膜を用いることが出来る。また、以上の液晶表示装置をＩＰＳ方式とすることが出来る。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、赤色及び緑色の表示画素の厚み方向位相差値を負の値とし、青色表示画素の厚み方向位相差値を正の値としたカラーフィルタを具備することにより、各着色画素の表示領域を通過する光の偏光状態のばらつきが低減し、斜め方向および正面の視認性の良い液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
【００３０】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、黒表示させ、ＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｙ）を測定した場合、略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から４５°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（45）、ｖ（45））の色度差Δｕｖが、下記式（１）を満たすことを特徴とする。
【００３１】
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（45）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（45）｝２］１／２＜０．０２ …（１）
このように、色度差Δｕｖが０．０２未満である場合に、特に、斜め方向における視認性が良好であると判定することが出来る。
【００３２】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に備えるカラーフィルタの各着色画素層の厚み方向位相差値は、少なくとも赤色３（Ｒ）・緑色３（Ｇ）および青色３（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３次元屈折率を測定することで得られる。
例えば、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、正面と入射角４５度の少なくとも２方向からの光で位相差測定を行い、Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚの３次元屈折率を得たのち、以下に示す式（８）より厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）を算出する。
【００３３】
Ｒｔｈ=｛(Ｎｘ+Ｎｙ)／２-Ｎｚ｝×ｄ ・・・（８）
（式中、Ｎｘは、着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率であり、Ｎｙは、着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率であり、Ｎｚは、着色画素層の厚み方向の屈折率であり、ＮｘをＮｘ≧Ｎｙとする遅相軸とする。ｄは、着色画素層の厚み（ｎｍ）である。）
この際、測定する基板がカラーフィルタである場合は、Ｒ・Ｇ・Ｂの単一着色画素層のみを透過するように加工されたマスクを介して測定することで、単一着色画素層の位相差値を求めることができる。
【００３４】
また、例えば、６１０ｎｍの波長の光を入射光として使用した場合は、赤色着色画素のみに起因する位相差値、５５０ｎｍの場合は、緑色着色画素のみに起因する位相差値、４５０ｎｍの場合は、青色着色画素のみに起因する位相差値として、それぞれ単一着色画素層の位相差値のおおよその値を見積もることができる。
【００３５】
なお、測定する基板がＲ、Ｇ、Ｂのうちいずれかの単一着色画素層（透明基板に単色のカラーフィルタ着色組成物の塗膜を形成した構成）である場合は、マスクを介することなく位相差の測定が可能となる。
【００３６】
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することができる。
【００３７】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィルタに用いる着色組成物は、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。
【００３８】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に好適に用いられるカラーフィルタは、着色組成物を、公知のフォトリソグラフィーに用いるカラーレジストとして、 あるいはインクジェットや印刷などのインキとして加工することができる。
【００３９】
なお、カラーフィルタに用いる着色組成物の構成成分についての詳細は後述する。
【００４０】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の特徴をなす原理について説明する。
【００４１】
上述したＩＰＳモード液晶表示装置に用いられる光学補償層は、一般にｎｘ≧ｎｙ≧ｎｚである二軸性の位相差フィルムであるか、光学補償機能がないＴＡＣなどの透明保護膜であることがほとんどであり、これらのフィルムを使用した場合には、正の厚み方向位相差Ｒｔｈを０から１５０の範囲の値で有することとなる。一般的に、表示面に対して正面（垂直方向）から斜めに視野角を大きくしていったときの厚み方向位相差の変化が小さいＩＰＳモード液晶表示装置に対しては、これらフィルムの正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不具合を生じさせる。即ち、斜めから見たときに、黒表示が黄色もしくは青色に色味付き視認性に悪影響を及ぼしてしまう。
【００４２】
一方、カラーフィルタの複屈折率の絶対値が０．０１以下であること、即ち、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）が、限りなくＲＲｔｈ＝ＧＲｔｈ＝ＢＲｔｈ＝０に近いことが通常望まれるが、本発明者等は、赤色、緑色および青色の各色画素パターンのカラーフィルタ層のリタデーションがそれぞれ異なり、赤色は正または負のリタデーションを示し、青色は正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すことを見出した。
【００４３】
その結果、表示面に対して正面（垂直方向）からの視認性は良いが、４５度など斜めから観察した視認性（以下、斜め視認性と略称する）において、ある特定の色だけが光漏れすることになり、黒表示時に斜めから見た場合に赤味や青味、あるいは緑味などの色付きを生じてしまう。
【００４４】
液晶表示装置のカラーフィルタにおいて、各着色画素の位相差値Ｒｔｈがどの値をとるのが最も望ましいかは、他の部材との組み合わせにより変わるが、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少なくともゼロ以上の正の値を持つために、カラーフィルタのＲｔｈとしては、負の値であることが好ましい。
【００４５】
さらに重要なのは、カラーフィルタの高コントラスト化が進む、すなわちカラーフィルタの消偏性が小さくなるに従って、黒表示時に正面から見たときの色度は、偏光板のクロスニコルでの色度に近づくという点である。
【００４６】
偏光板の二色性も向上しており、近年においては高コントラストの偏光板が使用されているが、クロスニコルでの色相は青味であるものがほとんどである。即ち、偏光板からの４００ｎｍ付近の波長の光漏れが多いために、黒表示時の正面から見た時の色相は青味となっている。
【００４７】
従って、液晶、偏光板、位相差板、配向膜などの液晶表示装置の光学部材組み合わせにおいて、最適な斜め視認性を得る組み合わせを選定する必要があり、正面から見たときと斜めから見た時の色変化を最小にするには、斜めから見たときの色度も青味にする必要がある。本発明者らが鋭意検討した結果、カラーフィルタの各色厚み方向位相差値Ｒｔｈが式（２）〜（４）を満たすことにより、良好な斜め視認性を有する液晶表示装置が得られることを見出した。
【００４８】
ＲＲｔｈ ＜ ０ ・・・（２）
ＧＲｔｈ ＜ ０ ・・・（３）
ＢＲｔｈ ＞ ０ ・・・（４）
即ち、青色着色画素の厚み方向位相差値を正、緑色および赤色着色画素の厚み方向位相差値を負とすることで、正面から見たときにはカラーフィルタの厚み方向位相差値は影響を及ぼさず、斜めから見たときには青領域の光漏れが赤および緑領域の光漏れより多くなり青味を帯びることで、正面色度との色差を低減することが出来る。
【００４９】
また、前記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）が下記式（５）〜（７）を満たすことにより、さらに良好な斜め視認性を有する液晶表示装置が得られることを見出した。
【００５０】
|ＲＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｒ ）| ＜３０ ・・・（５）
|ＧＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｇ ）| ＜３５ ・・・（６）
|ＢＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｂ ）| ＞４０ ・・・（７）
このように、本発明者らは、カラーフィルタ以外の構成部材、例えばＴＡＣフィルムの波長分散性と組み合わせる場合、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に関する値が存在することを見いだした。
【００５１】
次に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に用いて好適なカラーフィルタについて説明する。
【００５２】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る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を形成し、その上に少なくとも赤色３（Ｒ）、緑色３（Ｇ）および青色３（Ｂ）の３色の着色画素３を形成したものである。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とすることも出来る。
【００５３】
なお、良好な正面視認性、特に黒表示において引き締まった色を得るには、着色表示画素が顔料分散型の着色組成物を用いて製造され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ける積算量が全体の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。顔料の１次粒子の粒子径ｄ５０がこのような範囲であることにより、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からである。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。
【００５４】
赤色画素としては、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。
【００５５】
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。
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あって、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、微細化処理に関わらず０に近いＲｔｈを得やすいためである。
【００５６】
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。
【００５７】
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。アゾ金属錯体系黄色顔料の使用量は、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困難となり、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傾向となる。
【００５８】
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。
【００５９】
緑色画素としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７、５８等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。この黄色顔料としては、赤色画素の説明で挙げた顔料と同様のものを使用可能である。
【００６０】
緑色表示画素が、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。
【００６１】
これらの顔料の使用量は、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。また、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。
【００６２】
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Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８、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。
【００６３】
青色画素としては、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。併用され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。
【００６４】
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。これらの顔料の使用量は、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。
【００６５】
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。
【００６６】
また、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、無機顔料を有機顔料と組み合わせて用いることが出来る。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。無機顔料は、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することができる。
【００６７】
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。顔料の平均一次粒子径は、顔料を透過型電子顕微鏡で撮り、その写真の画像解析により算出することができる。
【００６８】
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上限値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、下限値より小さい場合は、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４０μmを超える有機顔料は、正面視認性に悪影響を与える。
【００６９】
また、透明基板上に形成された各色画素を２枚の偏光板の間に挟み、一方の偏光板側からバックライトを当てて、他方の偏光板を透過した光を輝度計にて測定し、偏光板が平行状態における光の輝度（Ｌｐ）と直交状態における光の輝度（Ｌｃ）の比より算出されるコントラストＣは、Ｃ＝Ｌｐ／Ｌｃより算出され、ＣＳは着色画素がない基板のみ、ＣＲは赤色画素、ＣＧは緑色画素、ＣＢは青色画素のコントラストを表す場合、ＣＲ／ＣＳ＞０．４５、かつ、ＣＧ／ＣＳ＞０．４５、かつ、ＣＢ／ＣＳ＞０．４５を満たす場合に、後述する表６及び表７に示すように、液晶表示装置の黒表示時の正面視認性が優れたものとなる。即ち、光漏れの少ない締まった黒表示を再現することができる。
【００７０】
ＣＲ／ＣＳ＞０．４５、ＣＧ／ＣＳ＞０．４５、及びＣＢ／ＣＳ＞０．４５のすべてを満たすものでない場合、即ち、ＣＲ／ＣＳ≦０．４５、ＣＧ／ＣＳ≦０．４５、又はＣＢ／ＣＳ≦０．４５の場合には、黒表示時の光漏れが多くなり、優れた正面視認性の液晶表示装置が得られなくなる。
また、色毎のリタデーション差を小さくすることにより、斜め視認性と正面視認性がともに 優れた液晶表示装置となる。
【００７１】
なお、ＣＲ／ＣＳ＞０．４５、ＣＧ／ＣＳ＞０．４５、及びＣＢ／ＣＳ＞０．４５のすべてを満たしても、色毎のリタデーション差が大きい場合、 斜め視認性が不十分であることがある。
【００７２】
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。使用する顔料の合成法や化学的性質等により、個々の顔料について適当な方法を選択して行うことができる。
【００７３】
以下に、それぞれの方法について説明するが、本実施形態に係る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、これらの方法のいずれを用いてもよい。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
磨砕法の場合、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し、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。
【００７７】
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あり、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を制御することができる。
【００７８】
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。
【００７９】
析出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。
【００８０】
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、０℃未満では硫酸が凍結する恐れがあり、かつ溶解度も低くなる。５０℃を超える温度では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、６０℃を超える温度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。０℃未満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。
【００８１】
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。
【００８２】
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、後述する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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。ロイコ法はこの現象を利用し、得られた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方法である。
【００８５】
更に他の析出法としての合成析出法は、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。
【００８６】
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。
【００８７】
また、本実施形態に係るカラーフィルタでは、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、を用いて、透明基板、反射性基板、又は半導体基板上にカラーフィルタ着色組成物の着色塗膜を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。リタデーション調整剤を構成する化合物は、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。
【００８８】
また、複数色の着色画素からなるカラーフィルタを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色又は２色の画素に限定して添加することも可能である。
リタデーション調整剤の具体例としては、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。
【００８９】
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。
【００９０】
そこで本発明者らは、鋭意調査した結果、平面構造基の少なくとも１つ以上に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、十分な効果を発揮し得ることを見出した。
【００９１】
即ち、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することが可能となる。
【００９２】
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。
【００９３】
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、下記式に示す不飽和重合性基（式Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）、官能基（式Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ）、又は熱重合性基（式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、式Ｐ〜Ｕが最も好ましく用いられる。
【００９４】
また、不飽和重合性基では、エチレン性不飽和重合性基（式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。
【００９５】
これらの架橋性基は、該平面構造基が少なくとも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と公知の方法で反応させることによって容易に得られる。
【化１】
【００９６】
メラミン化合物としては、下記一般式（１）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、公知のものを使用することが出来る。以下にメラミン化合物を例示する。
【化２】
【００９７】
（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。
また、上記以外に１，３，５−トリアジン環を有する化合物であって、例えば、特開２００１−１６６１４４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（２）に示す化合物も好ましく用いられる。
【化３】
【００９８】
（式中、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。ｎは１〜２０の整数であり、２であることが好ましい。）
或いはまた、下記一般式（３）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。
【化４】
【００９９】
（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。Ｘは水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のフェノキシ基、を表し、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。置換もしく未置換のフェニル基の具体例としては、フェニル基、p-クロロフェニル基、p-ブロモフェニル基、p-ニトロフェニル基等が挙げられ、置換もしく未置換のフェニル基の具体例としては、フェノキシ基、p-クロロフェノキシ基、p-ブロモフェノキシ基、p-ニトロフェノキシ基等が挙げられる。Ｚは−ＣＨ−、−Ｎ−を表す。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
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。
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。
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。
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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等の複素還式エポキシ化合物などが例示できる。
【０１０４】
下記一般式（４）にその例を示す。
【化５】
【０１０５】
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用い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公報に記載の液晶性分子が採用可能であり、それ以外に、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公報に記載のものを使用することができる。以下にその例を示す。
【化６】
【０１０６】
以上の一般式において、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。
【０１０７】
Ｒは、上述した不飽和重合性基（式Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）、官能基（式Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ）、熱重合性基（式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。
【０１０８】
不飽和重合性基としては、エチレン性不飽和重合性基（式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。
【０１０９】
以下に、本実施形態に係る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の各成分について説明する。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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ことが出来る。
【０１２５】
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。
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調製することができる。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調製することもできる。
【０１２６】
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。
【０１２７】
分散助剤は、顔料の分散性に優れ、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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。
【０１４９】
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後、同様の操作を他色について繰り返し、カラーフィルタを製造することができる。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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を製造することが出来る。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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し、乾燥した後、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し、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。
【０１５４】
本実施形態に係る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。
【０１５５】
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によりカラーフィルタを製造する方法である。
【０１５６】
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。
【０１５７】
次に、以上説明したカラーフィルタを備えた液晶表示装置について説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略断面図である。図２に示す装置４は、液晶ＴＶ用のＴＦＴ駆動型液晶表示装置の典型例であって、離間対向して配置された一対の透明基板５および６を備え、それらの間には、液晶（ＬＣ）が封入されている。
【０１５８】
液晶（ＬＣ）は、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane switching）、ＶＡ（Vertical Alignment）、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）等の 液晶配向モードに応じて配向される。
【０１５９】
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、位相差フィルムを構成に含む偏光板１０が形成されている。
【０１６０】
他方、第２の透明基板６の内面には、カラーフィルタ１１が形成されている。カラーフィルタ１１を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス（図示せず）により分離されている。
【０１６１】
カラーフィルタ１１を覆って、必要に応じて透明保護膜（図示せず）が形成され、さらにその上に、例えばＩＴＯからなる透明電極層１２が形成され、透明電極層１２を覆って配向層１３が設けられている。また、透明基板６の外面には、偏光板１４が形成されている。
【０１６２】
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。
【０１６３】
このように本実施形態によれば、より高コントラストなカラーフィルタを得るために、用いる顔料の種類を特定することや、該顔料を微細化することで、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が正または／および不連続な状態になる可能性があっても、負の厚み方向位相差と成り得る顔料を選択することや、負になるような微細化処理を行うこと、さらには負の厚み方向位相差に調整可能な微粒子を添加することで、該厚み方向位相差値が負の値でかつ連続となるように最適な値に調整可能なカラーフィルタ用着色組成物を提供することが可能となる。
【０１６４】
更に、本発明の他の実施形態によれば、光学補償層および他の構成部材の光学的特徴、特にリタデーションの波長分散の特徴に適するように、上述したカラーフィルタを用いて液晶ディスプレイを作製した場合、各着色画素の表示領域を通過する光の偏光状態にばらつきが生じないため、斜め方向からの視野角表示に優れた液晶表示装置を得ることができる。
【０１６５】
更にまた、斜め方向からの視野角補償を施された黒表示となるため、斜め方向から見た場合、カラーシフトを低減し、かつニュートラルな黒色が再現でき、非常に優れた表示特性を呈することができる。
【実施例】
【０１６６】
以下、本発明の実施の形態について具体的な実施例を挙げて記載するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、本発明で用いる材料は光に対して極めて敏感であるため、自然光などの不要な光による感光を防ぐ必要があり、全ての作業を黄色、または赤色灯下で行うことは言うまでもない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
【０１６７】
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。
【０１６８】
以下の実施例にて使用した色素誘導体を下記表１に示す。
【表１】
【０１６９】
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製造した。そして、得られた顔料顔料の平均一次粒子径を、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する一般的な方法で測定した。
【０１７０】
具体的には、透過型電子顕微鏡ＪＥＭ-２０１０（日本電子（株）製）により視野内の粒子を撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する個々の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、平均をその顔料粒子の粒径とした。次に、１００個以上の顔料粒子について、それぞれの粒子の体積（重量）を、求めた粒径の直方体と近似して求め、体積平均粒径を平均一次粒子径とした。
【０１７１】
この際、試料である前記着色組成物は、これを溶媒に超音波分散させてから前記顕微鏡で粒子を撮影する。なお、電子顕微鏡は透過型（ＴＥＭ）または走査型（ＳＥＭ）のいずれを用いても同じ結果が得られる。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。
【０１７２】
[製造例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。
【０１７３】
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下記表２に示す。
【０１７４】
[製造例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。
【０１７５】
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下記表２に示す。
【０１７６】
[製造例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。次いで、ナトリウム１１．０４部を添加し、そしてこの混合物を９２〜１０２℃に加熱する。その後、溶融したナトリウムを激しく撹拌しながら１００〜１０７℃に一晩保持する。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時間かけて導入する。
【０１７７】
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時間続行する。
【０１７８】
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下記表２に示す。
【０１７９】
[製造例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。
【０１８０】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０１８１】
[製造例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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０１８５】
[製造例６]
セパラブルフラスコに水１５０部を仕込み、攪拌しながら３５％塩酸６３部を加え、塩酸溶液を調製した。この塩酸溶液に、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部を加え、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部を加え、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加えた。
【０１８６】
次いで、バルビツール酸２５．６部を添加した後、５５℃まで昇温し、そのまま２時間撹拌した。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。
【０１８７】
次に、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。
【０１８８】
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部を投入して分散させた。均一に分散させた後、溶液を９５℃まで昇温し、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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
７０℃まで冷却した後、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。
【０１９１】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０１９２】
[製造例７]
黄色顔料（C.I. Pigment Yellow 138、BASF社製「PALIOTOL YELLOW K0961HD」）１６０部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）２７０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、６０℃で１５時間混練した。
【０１９３】
次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１５７部のソルトミリング処理顔料（Ｙ−３）を得た。
【０１９４】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０１９５】
[製造例８]
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【表２】
【０１９８】
BAYER社製「FANCHON FAST YELLOW Y-5688」（C.I. Pigment Yellow 150）を黄色顔料１とする。
【０１９９】
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部を収容し、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、重合反応を行った。
【０２００】
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
滴下した後、１００℃で３時間反応させ、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。
【０２０１】
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℃で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。
【０２０２】
ｃ）顔料分散体の調製
下記表３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。
【表３】
【０２０３】
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。
【０２０４】
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）・・・下記に示す化合物
【化７】
【０２０５】
ｅ）着色組成物（以下、レジストという）の調製
下記表４に示す組成（重量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して各色レジストを得た。
【表４】
【０２０６】
ｆ）各色塗膜の作製
下記表４に示す各色レジストをスピンコート法により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した後、超高圧水銀ランプを用い、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。
【０２０７】
その後、クリーンオーブン中で、２３０℃で３０分間ポストベークを行い、各色塗膜を得た。乾燥塗膜の膜厚は、いずれも２．０μmであった。
【０２０８】
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。
【０２０９】
上記表４に示す各色レジストより作製された各色塗膜の色度を下記表５に示す。
【０２１０】
[厚み方向位相差値Ｒｔｈ]
厚み方向位相差値は、透過型分光エリプソメータ（日本分光社製「Ｍ−２２０」）を用いて、塗膜を形成した基板の法線方向から４５°傾けた方位より、４００ｎｍから７００ｎｍの範囲で５ｎｍおきの波長で測定し、エリプソパラメータδを得た。
【０２１１】
△＝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、上述した下記式（８）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。
【０２１２】
Ｒｔｈ=｛(Ｎｘ+Ｎｙ)／２-Ｎｚ｝×ｄ …（８）
（式中、Ｎｘは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率であり、Ｎｙは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率であり、Ｎｚは着色画素層の厚み方向の屈折率であり、ＮｘをＮｘ≧Ｎｙとする遅相軸とする。ｄは着色画素層の厚み（ｎｍ）である。）
上記表４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を下記表５に示す。
【０２１３】
［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。また、着色画素がない基板のみのコントラスト＝Ｌｐ／ＬｃをＣＳとし、ＣＲを赤色画素、ＣＧを緑色画素、ＣＢを青色画素のコントラストとした。
【０２１４】
なお、輝度は、色彩輝度計（トプコン社製「ＢＭ−５Ａ」）を用い、２°視野の条件で測定し、偏光板は、日東電工社製「ＮＰＦ−ＳＥＧ１２２４ＤＵ」を用いた。
【０２１５】
上記表４に示す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下記表５に示す。
【表５】
【０２１６】
ｈ）カラーフィルタの作製
上記表４に示す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。
【０２１７】
[実施例１]
まず、赤色レジスト（ＲＲ−３）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した後、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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
同様に、緑色レジスト（ＧＲ−２）を使用し、緑色画素を形成し、青色レジスト（ＢＲ−１）を使用し、青色画素を形成し、カラーフィルタを得た。
【０２２０】
各色画素の形成膜厚は、いずれも２．０μmであった。
【０２２１】
ｉ）液晶表示装置の作製
得られたカラーフィルタ上に、オーバーコート層を形成し、その上にポリイミド配向層を形成しラビング処理を施した。ガラス基板の他方の面に偏光板を形成した。他方、別の（第２の）ガラス基板の一方の面にＴＦＴアレイおよび画素電極を形成し、他方の面に偏光板を形成した。
【０２２２】
こうして準備された２つのガラス基板を電極層同士が対面するよう対向させ、スペーサビーズを用いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置合わせし、液晶組成物注入用開口部を残すように周囲を封止剤で封止した。そして、開口部からＩＰＳ用液晶組成物を注入し、開口部を封止した。
【０２２３】
偏光板には、広視野角表示が可能なように最適化された光学補償層を設けた。この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。
【０２２４】
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ＩＰＳ表示モード液晶パネルを得た。
【０２２５】
[実施例２]
青色レジストを（ＢＲ−１）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。
【０２２６】
[実施例３]
緑色レジストを（ＧＲ−２）から（ＧＲ−３）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。
【０２２７】
[実施例４]
緑色レジストを（ＧＲ−２）から（ＧＲ−３）に、青色レジストを（ＢＲ−１）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。
【０２２８】
[比較例１]
赤色レジストを（ＲＲ−３）から（ＲＲ−１）に、青色レジストを（ＢＲ−１）から（ＢＲ−３）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。
[比較例２]
赤色レジストを（ＲＲ−３）から（ＲＲ−２）に、緑色レジストを（ＧＲ−２）から（ＧＲ−１）に、青色レジストを（ＢＲ−１）から（ＢＲ−３）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。
[比較例３]
緑色レジストを（ＧＲ−２）から（ＧＲ−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。
【０２２９】
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（略垂直方向）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。
【０２３０】
黒表示時の視認性の評価ランクは次の通りである。
【０２３１】
◎：優れている
○：良好
×：劣っている
また、黒表示時の略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から４５°傾けた方位よりから見たときの色度（ｕ（４５）、ｖ（４５））をトプコン社製ＢＭ−５Ａにて測定し、色差Δｕ‘ｖ’を算出した。
【０２３２】
その結果を下記表６に示す。
【表６】
【０２３３】
上記表６に示しように、実施例１〜４に係る液晶表示装置では、色差Δｕ‘ｖ’がいずれも０．０２より小さいため、斜め方向の視認性が良好である。
【０２３４】
また、実施例１および２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、正面での高コントラスト化が図られているため、特に、正面方向における視認性が良好な液晶表示装置が得られる。
【０２３５】
これに対し、比較例１〜３に係る液晶表示装置では、色差Δｕ‘ｖ’がいずれも０．０２より大きいため、正面方向又は斜め方向の視認性が不良である。
【図面の簡単な説明】
【０２３６】
【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】
【０２３７】
１・・・ガラス基板、２・・・ブラックマトリックス、３・・・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、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、液晶表示装置に係り、特に、厚み方向位相差値が最適化されたカラーフィルタを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶分子の有する複屈折性を利用した表示素子であり、液晶セル、偏光素子および光学補償層から構成される。液晶表示装置は光源の種類により、光源を内部に有する構造である透過型と、外部の光源を利用する構造である反射型の２つに大別される。
【０００３】
透過型液晶表示装置では、二枚の偏光素子を液晶セルの両側に取り付け、一枚または二枚の光学補償層を液晶セルと偏光素子との間に配置した構成からなる。また、反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚の光学補償層、そして一枚の偏光素子の順に配置する。
【０００４】
液晶セルには、二枚の基板に狭持された棒状液晶性分子が配向して封入されており、二枚の基板の両側もしくは片側に配置された電極層に電圧を加えることにより、棒状液晶性分子の配向状態を変化させて光の透過／遮光をスイッチングするしくみとなっている。
【０００５】
このような液晶セルは、棒状液晶性分子の配向状態の違いで、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）のような様々な表示モードのものが提案されている。
【０００６】
偏光素子は、一般に、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと称する）にヨウ素を拡散して延伸した偏光膜の両側にトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと称する）からなる二枚の透明保護膜を取り付けた構成を有する。
【０００７】
光学補償層としては様々なものが提案されているが、例えば、高視野角の範囲において表示特性が良好なＩＰＳ（横電界）モード液晶表示装置では、三次元の主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚに対し、ｎｘ≧ｎｙ≧ｎｚという屈折率楕円体を有する二軸性位相差フィルムが併用されている（例えば、石鍋ら、ＳＩＤ Ｄｉｇｅｓｔ、１０９４．（２０００）参照）。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液晶表示装置が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００８】
近年、液晶表示装置は、その薄型ゆえの省スペース性や軽量性、また省電力性などが評価され、テレビ受像機としても急速な広がりを見せると同時に、輝度、コントラストや全方位の視認性などの表示性能をより高めることが強く要求されるようになっている。
【０００９】
具体的には、テレビ用途としては、より高コントラスト、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の液晶表示装置が特に好まれて使用されることが多く、上述した光学補償層も、正面から見た時の黒表示時の色付きや、斜めから見たときの色変化が最小となるように最適な値に設計されたものが使用されることがほとんどであった。
【００１０】
ここで、上述したＩＰＳモード液晶表示装置に用いられる光学補償層は、一般的にｎｘ≧ｎｙ≧ｎｚである二軸性の位相差フィルムであるか、光学補償機能がないＴＡＣなどの透明保護膜であることがほとんどで、これらのフィルムを使用した場合には、正の厚み方向位相差Ｒｔｈを０から１５０の範囲の値で有することとなる。一般的に、表示面に対して正面（垂直方向）から斜めに視野角を大きくしていったときの厚み方向位相差の変化が小さいＩＰＳモード液晶表示装置に対しては、これらフィルムの正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不具合を生じさせることとなる。即ち、斜めから見たときに、黒表示が黄色もしくは青色に色味付き、視認性に悪影響を及ぼしていた。
【００１１】
さらに、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（以下、Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｇ）、Ｒｔｈ（Ｂ）とする）がそれぞれ異なる場合、斜めから見たときの黒表示時に色付きが観察されるといった問題も生じ得る。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不均一、即ち、Ｒｔｈ（Ｒ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｂ）もしくはＲｔｈ（Ｒ）＞Ｒｔｈ（Ｇ）＜Ｒｔｈ（Ｂ）といった関係にある場合、光の波長に対して一方向（連続的）の波長分散性を示す光学補償層では、各色不揃いの厚み方向位相差値を、近時求められる高度な表示品質のレベルで補償することができなくなる。
【００１２】
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度など斜めから観察した視認性（以下、斜め視認性と呼ぶ）において、ある特定の色だけが光漏れすることになり、その結果、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てしまうのである。
【００１３】
液晶表示装置に用いられる他の部材に比べて、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に、これまでこの問題は重視されていなかったが、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。
【００１４】
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いものが求められ、問題となってきた。
【００１５】
通常、光学設計は緑色を中心として行われるため、赤色及び青色と緑色の着色画素層のリタデーションが大きく異なると、漏れ光として斜め視認性に問題が生じてしまうのである。
【００１６】
これに対しては、ＴＡＣなどのフィルムに厚み方向位相差Ｒｔｈを低減させる粒子などを添加させて、Ｒｔｈをほぼゼロに制御した低リタデーションＴＡＣフィルムなどが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１７】
他方、着色高分子薄膜の側鎖に平面構造基を有する高分子を含有させるかまたは着色高分子薄膜に、高分子と正負逆の複屈折率をもつ複屈折低減粒子を含有させることで、カラーフィルタのもつリタデーション量を低減させる試みがなされている（例えば、特許文献２，３参照）。
【００１８】
また、カラーフィルタの青色領域の面内位相差を緑色領域や赤色領域よりも大きくすることで、青の漏れ光を大きくして全体的に青と補色関係にある黄味付きを相殺し、液晶表示装置を斜めから見た場合に全体が黄色に着色することを改善する方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１９】
ところが、ＴＡＣなどのフィルムの厚み方向位相差値は、ゼロに近くなるように種々工夫されているものの完全にはゼロにならず、微小な正の位相差が残存し、これによる不具合が生じていた。また、これら低リタデーションＴＡＣフィルムなどの特別な処理を要するフィルムは基本的に高価であるため、液晶表示装置のコストダウンにつながらない場合が多かった。
【００２０】
さらに、カラーフィルタのもつ厚み方向位相差値は、用いる顔料の種類によって大きく異なることや、また顔料の微細化や分散、あるいはマトリックス樹脂（たとえばアクリル樹脂やカルド樹脂など）によって厚み方向位相差値の程度も大きくなることを、本発明者らは見出しており、これら高分子薄膜や複屈折低減粒子を含有させる方法では十分な効果が得られず、上述の問題を解決できなかった。
【００２１】
特に、高コントラスト液晶表示装置向けの、有機顔料の分散性が良好なアクリル樹脂に代表される透明樹脂を基材とするカラーフィルタでは、要求される高コントラスト値（１０００以上、より好ましくは、３０００以上）を維持しながら、斜め視認性を改善することは困難であった。
【００２２】
加えて、従来の技術では、単純に複屈折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されており、斜め視認性を改善する手段については検討されていても、高コントラスト液晶表示装置として、厚み方向位相差値の差を黒表示に問題ないレベルまで小さくし、各色の厚み方向位相差を最適な値に調整する手段については、ほとんど検討されていなかった。
【非特許文献１】石鍋ら、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、４１、４５５３．（２００２）参照）。
【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
【特許文献４】特開２００１-２４２４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上述した事情の下になされ、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着色がなく、かつ正面（表示面法線方向）視認性の良好な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、基板上に、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、２枚の偏光板の内側に配置された光学補償層とを具備する液晶表示装置において、液晶表示装置を黒表示させ、ＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｙ）を測定した場合、略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から４５°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（45）、ｖ（45））の色度差Δｕｖが、下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置を提供する。
【００２５】
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（45）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（45）｝２］１／２＜０．０２ …（１）
以上のように構成される液晶表示装置において、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が、下記の式（２）〜式（４）を満たすものとすることが出来る。
【００２６】
ＲＲｔｈ ＜ ０ …（２）
ＧＲｔｈ ＜ ０ …（３）
ＢＲｔｈ ＞ ０ …（４）
（式中、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）の積から得られる数値をそれぞれ表す。）
また、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）とが下記式（５）〜（７）を満たすものとすることが出来る。
【００２７】
|ＲＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｒ ）| ＜３０ …（５）
|ＧＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｇ ）| ＜３５ …（６）
|ＢＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｂ ）| ＞４０ …（７）
前記光学補償層として、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなる透明保護膜を用いることが出来る。また、以上の液晶表示装置をＩＰＳ方式とすることが出来る。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、赤色及び緑色の表示画素の厚み方向位相差値を負の値とし、青色表示画素の厚み方向位相差値を正の値としたカラーフィルタを具備することにより、各着色画素の表示領域を通過する光の偏光状態のばらつきが低減し、斜め方向および正面の視認性の良い液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
【００３０】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、黒表示させ、ＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｙ）を測定した場合、略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から４５°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（45）、ｖ（45））の色度差Δｕｖが、下記式（１）を満たすことを特徴とする。
【００３１】
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（45）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（45）｝２］１／２＜０．０２ …（１）
このように、色度差Δｕｖが０．０２未満である場合に、特に、斜め方向における視認性が良好であると判定することが出来る。
【００３２】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に備えるカラーフィルタの各着色画素層の厚み方向位相差値は、少なくとも赤色３（Ｒ）・緑色３（Ｇ）および青色３（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３次元屈折率を測定することで得られる。
例えば、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、正面と入射角４５度の少なくとも２方向からの光で位相差測定を行い、Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚの３次元屈折率を得たのち、以下に示す式（８）より厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）を算出する。
【００３３】
Ｒｔｈ=｛(Ｎｘ+Ｎｙ)／２-Ｎｚ｝×ｄ ・・・（８）
（式中、Ｎｘは、着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率であり、Ｎｙは、着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率であり、Ｎｚは、着色画素層の厚み方向の屈折率であり、ＮｘをＮｘ≧Ｎｙとする遅相軸とする。ｄは、着色画素層の厚み（ｎｍ）である。）
この際、測定する基板がカラーフィルタである場合は、Ｒ・Ｇ・Ｂの単一着色画素層のみを透過するように加工されたマスクを介して測定することで、単一着色画素層の位相差値を求めることができる。
【００３４】
また、例えば、６１０ｎｍの波長の光を入射光として使用した場合は、赤色着色画素のみに起因する位相差値、５５０ｎｍの場合は、緑色着色画素のみに起因する位相差値、４５０ｎｍの場合は、青色着色画素のみに起因する位相差値として、それぞれ単一着色画素層の位相差値のおおよその値を見積もることができる。
【００３５】
なお、測定する基板がＲ、Ｇ、Ｂのうちいずれかの単一着色画素層（透明基板に単色のカラーフィルタ着色組成物の塗膜を形成した構成）である場合は、マスクを介することなく位相差の測定が可能となる。
【００３６】
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することができる。
【００３７】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のカラーフィルタに用いる着色組成物は、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。
【００３８】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に好適に用いられるカラーフィルタは、着色組成物を、公知のフォトリソグラフィーに用いるカラーレジストとして、 あるいはインクジェットや印刷などのインキとして加工することができる。
【００３９】
なお、カラーフィルタに用いる着色組成物の構成成分についての詳細は後述する。
【００４０】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の特徴をなす原理について説明する。
【００４１】
上述したＩＰＳモード液晶表示装置に用いられる光学補償層は、一般にｎｘ≧ｎｙ≧ｎｚである二軸性の位相差フィルムであるか、光学補償機能がないＴＡＣなどの透明保護膜であることがほとんどであり、これらのフィルムを使用した場合には、正の厚み方向位相差Ｒｔｈを０から１５０の範囲の値で有することとなる。一般的に、表示面に対して正面（垂直方向）から斜めに視野角を大きくしていったときの厚み方向位相差の変化が小さいＩＰＳモード液晶表示装置に対しては、これらフィルムの正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不具合を生じさせる。即ち、斜めから見たときに、黒表示が黄色もしくは青色に色味付き視認性に悪影響を及ぼしてしまう。
【００４２】
一方、カラーフィルタの複屈折率の絶対値が０．０１以下であること、即ち、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）が、限りなくＲＲｔｈ＝ＧＲｔｈ＝ＢＲｔｈ＝０に近いことが通常望まれるが、本発明者等は、赤色、緑色および青色の各色画素パターンのカラーフィルタ層のリタデーションがそれぞれ異なり、赤色は正または負のリタデーションを示し、青色は正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すことを見出した。
【００４３】
その結果、表示面に対して正面（垂直方向）からの視認性は良いが、４５度など斜めから観察した視認性（以下、斜め視認性と略称する）において、ある特定の色だけが光漏れすることになり、黒表示時に斜めから見た場合に赤味や青味、あるいは緑味などの色付きを生じてしまう。
【００４４】
液晶表示装置のカラーフィルタにおいて、各着色画素の位相差値Ｒｔｈがどの値をとるのが最も望ましいかは、他の部材との組み合わせにより変わるが、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少なくともゼロ以上の正の値を持つために、カラーフィルタのＲｔｈとしては、負の値であることが好ましい。
【００４５】
さらに重要なのは、カラーフィルタの高コントラスト化が進む、すなわちカラーフィルタの消偏性が小さくなるに従って、黒表示時に正面から見たときの色度は、偏光板のクロスニコルでの色度に近づくという点である。
【００４６】
偏光板の二色性も向上しており、近年においては高コントラストの偏光板が使用されているが、クロスニコルでの色相は青味であるものがほとんどである。即ち、偏光板からの４００ｎｍ付近の波長の光漏れが多いために、黒表示時の正面から見た時の色相は青味となっている。
【００４７】
従って、液晶、偏光板、位相差板、配向膜などの液晶表示装置の光学部材組み合わせにおいて、最適な斜め視認性を得る組み合わせを選定する必要があり、正面から見たときと斜めから見た時の色変化を最小にするには、斜めから見たときの色度も青味にする必要がある。本発明者らが鋭意検討した結果、カラーフィルタの各色厚み方向位相差値Ｒｔｈが式（２）〜（４）を満たすことにより、良好な斜め視認性を有する液晶表示装置が得られることを見出した。
【００４８】
ＲＲｔｈ ＜ ０ ・・・（２）
ＧＲｔｈ ＜ ０ ・・・（３）
ＢＲｔｈ ＞ ０ ・・・（４）
即ち、青色着色画素の厚み方向位相差値を正、緑色および赤色着色画素の厚み方向位相差値を負とすることで、正面から見たときにはカラーフィルタの厚み方向位相差値は影響を及ぼさず、斜めから見たときには青領域の光漏れが赤および緑領域の光漏れより多くなり青味を帯びることで、正面色度との色差を低減することが出来る。
【００４９】
また、前記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）が下記式（５）〜（７）を満たすことにより、さらに良好な斜め視認性を有する液晶表示装置が得られることを見出した。
【００５０】
|ＲＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｒ ）| ＜３０ ・・・（５）
|ＧＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｇ ）| ＜３５ ・・・（６）
|ＢＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｂ ）| ＞４０ ・・・（７）
このように、本発明者らは、カラーフィルタ以外の構成部材、例えばＴＡＣフィルムの波長分散性と組み合わせる場合、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に関する値が存在することを見いだした。
【００５１】
次に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に用いて好適なカラーフィルタについて説明する。
【００５２】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る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を形成し、その上に少なくとも赤色３（Ｒ）、緑色３（Ｇ）および青色３（Ｂ）の３色の着色画素３を形成したものである。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とすることも出来る。
【００５３】
なお、良好な正面視認性、特に黒表示において引き締まった色を得るには、着色表示画素が顔料分散型の着色組成物を用いて製造され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ける積算量が全体の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。顔料の１次粒子の粒子径ｄ５０がこのような範囲であることにより、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からである。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。
【００５４】
赤色画素としては、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。
【００５５】
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。
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あって、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、微細化処理に関わらず０に近いＲｔｈを得やすいためである。
【００５６】
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。
【００５７】
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。アゾ金属錯体系黄色顔料の使用量は、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困難となり、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傾向となる。
【００５８】
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。
【００５９】
緑色画素としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７、５８等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。この黄色顔料としては、赤色画素の説明で挙げた顔料と同様のものを使用可能である。
【００６０】
緑色表示画素が、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。
【００６１】
これらの顔料の使用量は、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。また、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。
【００６２】
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Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８、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。
【００６３】
青色画素としては、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。併用され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。
【００６４】
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。これらの顔料の使用量は、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。
【００６５】
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。
【００６６】
また、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、無機顔料を有機顔料と組み合わせて用いることが出来る。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。無機顔料は、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することができる。
【００６７】
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。顔料の平均一次粒子径は、顔料を透過型電子顕微鏡で撮り、その写真の画像解析により算出することができる。
【００６８】
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上限値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、下限値より小さい場合は、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４０μmを超える有機顔料は、正面視認性に悪影響を与える。
【００６９】
また、透明基板上に形成された各色画素を２枚の偏光板の間に挟み、一方の偏光板側からバックライトを当てて、他方の偏光板を透過した光を輝度計にて測定し、偏光板が平行状態における光の輝度（Ｌｐ）と直交状態における光の輝度（Ｌｃ）の比より算出されるコントラストＣは、Ｃ＝Ｌｐ／Ｌｃより算出され、ＣＳは着色画素がない基板のみ、ＣＲは赤色画素、ＣＧは緑色画素、ＣＢは青色画素のコントラストを表す場合、ＣＲ／ＣＳ＞０．４５、かつ、ＣＧ／ＣＳ＞０．４５、かつ、ＣＢ／ＣＳ＞０．４５を満たす場合に、後述する表６及び表７に示すように、液晶表示装置の黒表示時の正面視認性が優れたものとなる。即ち、光漏れの少ない締まった黒表示を再現することができる。
【００７０】
ＣＲ／ＣＳ＞０．４５、ＣＧ／ＣＳ＞０．４５、及びＣＢ／ＣＳ＞０．４５のすべてを満たすものでない場合、即ち、ＣＲ／ＣＳ≦０．４５、ＣＧ／ＣＳ≦０．４５、又はＣＢ／ＣＳ≦０．４５の場合には、黒表示時の光漏れが多くなり、優れた正面視認性の液晶表示装置が得られなくなる。
また、色毎のリタデーション差を小さくすることにより、斜め視認性と正面視認性がともに 優れた液晶表示装置となる。
【００７１】
なお、ＣＲ／ＣＳ＞０．４５、ＣＧ／ＣＳ＞０．４５、及びＣＢ／ＣＳ＞０．４５のすべてを満たしても、色毎のリタデーション差が大きい場合、 斜め視認性が不十分であることがある。
【００７２】
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。使用する顔料の合成法や化学的性質等により、個々の顔料について適当な方法を選択して行うことができる。
【００７３】
以下に、それぞれの方法について説明するが、本実施形態に係る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、これらの方法のいずれを用いてもよい。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
磨砕法の場合、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し、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。
【００７７】
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あり、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を制御することができる。
【００７８】
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。
【００７９】
析出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。
【００８０】
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、０℃未満では硫酸が凍結する恐れがあり、かつ溶解度も低くなる。５０℃を超える温度では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、６０℃を超える温度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。０℃未満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。
【００８１】
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。
【００８２】
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、後述する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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。ロイコ法はこの現象を利用し、得られた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方法である。
【００８５】
更に他の析出法としての合成析出法は、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。
【００８６】
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。
【００８７】
また、本実施形態に係るカラーフィルタでは、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、を用いて、透明基板、反射性基板、又は半導体基板上にカラーフィルタ着色組成物の着色塗膜を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。リタデーション調整剤を構成する化合物は、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。
【００８８】
また、複数色の着色画素からなるカラーフィルタを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色又は２色の画素に限定して添加することも可能である。
リタデーション調整剤の具体例としては、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。
【００８９】
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。
【００９０】
そこで本発明者らは、鋭意調査した結果、平面構造基の少なくとも１つ以上に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、十分な効果を発揮し得ることを見出した。
【００９１】
即ち、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することが可能となる。
【００９２】
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。
【００９３】
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、下記式に示す不飽和重合性基（式Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）、官能基（式Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ）、又は熱重合性基（式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、式Ｐ〜Ｕが最も好ましく用いられる。
【００９４】
また、不飽和重合性基では、エチレン性不飽和重合性基（式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。
【００９５】
これらの架橋性基は、該平面構造基が少なくとも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と公知の方法で反応させることによって容易に得られる。
【化１】
【００９６】
メラミン化合物としては、下記一般式（１）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、公知のものを使用することが出来る。以下にメラミン化合物を例示する。
【化２】
【００９７】
（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。
また、上記以外に１，３，５−トリアジン環を有する化合物であって、例えば、特開２００１−１６６１４４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（２）に示す化合物も好ましく用いられる。
【化３】
【００９８】
（式中、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。ｎは１〜２０の整数であり、２であることが好ましい。）
或いはまた、下記一般式（３）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。
【化４】
【００９９】
（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。Ｘは水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のフェノキシ基、を表し、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。置換もしく未置換のフェニル基の具体例としては、フェニル基、p-クロロフェニル基、p-ブロモフェニル基、p-ニトロフェニル基等が挙げられ、置換もしく未置換のフェニル基の具体例としては、フェノキシ基、p-クロロフェノキシ基、p-ブロモフェノキシ基、p-ニトロフェノキシ基等が挙げられる。Ｚは−ＣＨ−、−Ｎ−を表す。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
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。
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。
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。
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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等の複素還式エポキシ化合物などが例示できる。
【０１０４】
下記一般式（４）にその例を示す。
【化５】
【０１０５】
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用い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公報に記載の液晶性分子が採用可能であり、それ以外に、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公報に記載のものを使用することができる。以下にその例を示す。
【化６】
【０１０６】
以上の一般式において、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。
【０１０７】
Ｒは、上述した不飽和重合性基（式Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）、官能基（式Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ）、熱重合性基（式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。
【０１０８】
不飽和重合性基としては、エチレン性不飽和重合性基（式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。
【０１０９】
以下に、本実施形態に係る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の各成分について説明する。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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ことが出来る。
【０１２５】
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。
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調製することができる。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調製することもできる。
【０１２６】
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。
【０１２７】
分散助剤は、顔料の分散性に優れ、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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。
【０１４９】
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後、同様の操作を他色について繰り返し、カラーフィルタを製造することができる。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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を製造することが出来る。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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し、乾燥した後、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し、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。
【０１５４】
本実施形態に係る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。
【０１５５】
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によりカラーフィルタを製造する方法である。
【０１５６】
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。
【０１５７】
次に、以上説明したカラーフィルタを備えた液晶表示装置について説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略断面図である。図２に示す装置４は、液晶ＴＶ用のＴＦＴ駆動型液晶表示装置の典型例であって、離間対向して配置された一対の透明基板５および６を備え、それらの間には、液晶（ＬＣ）が封入されている。
【０１５８】
液晶（ＬＣ）は、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane switching）、ＶＡ（Vertical Alignment）、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）等の 液晶配向モードに応じて配向される。
【０１５９】
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、位相差フィルムを構成に含む偏光板１０が形成されている。
【０１６０】
他方、第２の透明基板６の内面には、カラーフィルタ１１が形成されている。カラーフィルタ１１を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス（図示せず）により分離されている。
【０１６１】
カラーフィルタ１１を覆って、必要に応じて透明保護膜（図示せず）が形成され、さらにその上に、例えばＩＴＯからなる透明電極層１２が形成され、透明電極層１２を覆って配向層１３が設けられている。また、透明基板６の外面には、偏光板１４が形成されている。
【０１６２】
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。
【０１６３】
このように本実施形態によれば、より高コントラストなカラーフィルタを得るために、用いる顔料の種類を特定することや、該顔料を微細化することで、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が正または／および不連続な状態になる可能性があっても、負の厚み方向位相差と成り得る顔料を選択することや、負になるような微細化処理を行うこと、さらには負の厚み方向位相差に調整可能な微粒子を添加することで、該厚み方向位相差値が負の値でかつ連続となるように最適な値に調整可能なカラーフィルタ用着色組成物を提供することが可能となる。
【０１６４】
更に、本発明の他の実施形態によれば、光学補償層および他の構成部材の光学的特徴、特にリタデーションの波長分散の特徴に適するように、上述したカラーフィルタを用いて液晶ディスプレイを作製した場合、各着色画素の表示領域を通過する光の偏光状態にばらつきが生じないため、斜め方向からの視野角表示に優れた液晶表示装置を得ることができる。
【０１６５】
更にまた、斜め方向からの視野角補償を施された黒表示となるため、斜め方向から見た場合、カラーシフトを低減し、かつニュートラルな黒色が再現でき、非常に優れた表示特性を呈することができる。
【実施例】
【０１６６】
以下、本発明の実施の形態について具体的な実施例を挙げて記載するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、本発明で用いる材料は光に対して極めて敏感であるため、自然光などの不要な光による感光を防ぐ必要があり、全ての作業を黄色、または赤色灯下で行うことは言うまでもない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
【０１６７】
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。
【０１６８】
以下の実施例にて使用した色素誘導体を下記表１に示す。
【表１】
【０１６９】
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製造した。そして、得られた顔料顔料の平均一次粒子径を、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する一般的な方法で測定した。
【０１７０】
具体的には、透過型電子顕微鏡ＪＥＭ-２０１０（日本電子（株）製）により視野内の粒子を撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する個々の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、平均をその顔料粒子の粒径とした。次に、１００個以上の顔料粒子について、それぞれの粒子の体積（重量）を、求めた粒径の直方体と近似して求め、体積平均粒径を平均一次粒子径とした。
【０１７１】
この際、試料である前記着色組成物は、これを溶媒に超音波分散させてから前記顕微鏡で粒子を撮影する。なお、電子顕微鏡は透過型（ＴＥＭ）または走査型（ＳＥＭ）のいずれを用いても同じ結果が得られる。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。
【０１７２】
[製造例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。
【０１７３】
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下記表２に示す。
【０１７４】
[製造例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。
【０１７５】
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下記表２に示す。
【０１７６】
[製造例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。次いで、ナトリウム１１．０４部を添加し、そしてこの混合物を９２〜１０２℃に加熱する。その後、溶融したナトリウムを激しく撹拌しながら１００〜１０７℃に一晩保持する。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時間かけて導入する。
【０１７７】
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時間続行する。
【０１７８】
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下記表２に示す。
【０１７９】
[製造例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。
【０１８０】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０１８１】
[製造例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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０１８５】
[製造例６]
セパラブルフラスコに水１５０部を仕込み、攪拌しながら３５％塩酸６３部を加え、塩酸溶液を調製した。この塩酸溶液に、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部を加え、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部を加え、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加えた。
【０１８６】
次いで、バルビツール酸２５．６部を添加した後、５５℃まで昇温し、そのまま２時間撹拌した。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。
【０１８７】
次に、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。
【０１８８】
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部を投入して分散させた。均一に分散させた後、溶液を９５℃まで昇温し、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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
７０℃まで冷却した後、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。
【０１９１】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０１９２】
[製造例７]
黄色顔料（C.I. Pigment Yellow 138、BASF社製「PALIOTOL YELLOW K0961HD」）１６０部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）２７０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、６０℃で１５時間混練した。
【０１９３】
次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１５７部のソルトミリング処理顔料（Ｙ−３）を得た。
【０１９４】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０１９５】
[製造例８]
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【表２】
【０１９８】
BAYER社製「FANCHON FAST YELLOW Y-5688」（C.I. Pigment Yellow 150）を黄色顔料１とする。
【０１９９】
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部を収容し、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、重合反応を行った。
【０２００】
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
滴下した後、１００℃で３時間反応させ、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。
【０２０１】
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℃で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。
【０２０２】
ｃ）顔料分散体の調製
下記表３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。
【表３】
【０２０３】
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。
【０２０４】
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）・・・下記に示す化合物
【化７】
【０２０５】
ｅ）着色組成物（以下、レジストという）の調製
下記表４に示す組成（重量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して各色レジストを得た。
【表４】
【０２０６】
ｆ）各色塗膜の作製
下記表４に示す各色レジストをスピンコート法により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した後、超高圧水銀ランプを用い、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。
【０２０７】
その後、クリーンオーブン中で、２３０℃で３０分間ポストベークを行い、各色塗膜を得た。乾燥塗膜の膜厚は、いずれも２．０μmであった。
【０２０８】
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。
【０２０９】
上記表４に示す各色レジストより作製された各色塗膜の色度を下記表５に示す。
【０２１０】
[厚み方向位相差値Ｒｔｈ]
厚み方向位相差値は、透過型分光エリプソメータ（日本分光社製「Ｍ−２２０」）を用いて、塗膜を形成した基板の法線方向から４５°傾けた方位より、４００ｎｍから７００ｎｍの範囲で５ｎｍおきの波長で測定し、エリプソパラメータδを得た。
【０２１１】
△＝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、上述した下記式（８）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。
【０２１２】
Ｒｔｈ=｛(Ｎｘ+Ｎｙ)／２-Ｎｚ｝×ｄ …（８）
（式中、Ｎｘは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率であり、Ｎｙは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率であり、Ｎｚは着色画素層の厚み方向の屈折率であり、ＮｘをＮｘ≧Ｎｙとする遅相軸とする。ｄは着色画素層の厚み（ｎｍ）である。）
上記表４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を下記表５に示す。
【０２１３】
［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。また、着色画素がない基板のみのコントラスト＝Ｌｐ／ＬｃをＣＳとし、ＣＲを赤色画素、ＣＧを緑色画素、ＣＢを青色画素のコントラストとした。
【０２１４】
なお、輝度は、色彩輝度計（トプコン社製「ＢＭ−５Ａ」）を用い、２°視野の条件で測定し、偏光板は、日東電工社製「ＮＰＦ−ＳＥＧ１２２４ＤＵ」を用いた。
【０２１５】
上記表４に示す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下記表５に示す。
【表５】
【０２１６】
ｈ）カラーフィルタの作製
上記表４に示す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。
【０２１７】
[実施例１]
まず、赤色レジスト（ＲＲ−３）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した後、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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
同様に、緑色レジスト（ＧＲ−２）を使用し、緑色画素を形成し、青色レジスト（ＢＲ−１）を使用し、青色画素を形成し、カラーフィルタを得た。
【０２２０】
各色画素の形成膜厚は、いずれも２．０μmであった。
【０２２１】
ｉ）液晶表示装置の作製
得られたカラーフィルタ上に、オーバーコート層を形成し、その上にポリイミド配向層を形成しラビング処理を施した。ガラス基板の他方の面に偏光板を形成した。他方、別の（第２の）ガラス基板の一方の面にＴＦＴアレイおよび画素電極を形成し、他方の面に偏光板を形成した。
【０２２２】
こうして準備された２つのガラス基板を電極層同士が対面するよう対向させ、スペーサビーズを用いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置合わせし、液晶組成物注入用開口部を残すように周囲を封止剤で封止した。そして、開口部からＩＰＳ用液晶組成物を注入し、開口部を封止した。
【０２２３】
偏光板には、広視野角表示が可能なように最適化された光学補償層を設けた。この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。
【０２２４】
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ＩＰＳ表示モード液晶パネルを得た。
【０２２５】
[実施例２]
青色レジストを（ＢＲ−１）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。
【０２２６】
[実施例３]
緑色レジストを（ＧＲ−２）から（ＧＲ−３）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。
【０２２７】
[実施例４]
緑色レジストを（ＧＲ−２）から（ＧＲ−３）に、青色レジストを（ＢＲ−１）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。
【０２２８】
[比較例１]
赤色レジストを（ＲＲ−３）から（ＲＲ−１）に、青色レジストを（ＢＲ−１）から（ＢＲ−３）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。
[比較例２]
赤色レジストを（ＲＲ−３）から（ＲＲ−２）に、緑色レジストを（ＧＲ−２）から（ＧＲ−１）に、青色レジストを（ＢＲ−１）から（ＢＲ−３）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。
[比較例３]
緑色レジストを（ＧＲ−２）から（ＧＲ−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。
【０２２９】
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（略垂直方向）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。
【０２３０】
黒表示時の視認性の評価ランクは次の通りである。
【０２３１】
◎：優れている
○：良好
×：劣っている
また、黒表示時の略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から４５°傾けた方位よりから見たときの色度（ｕ（４５）、ｖ（４５））をトプコン社製ＢＭ−５Ａにて測定し、色差Δｕ‘ｖ’を算出した。
【０２３２】
その結果を下記表６に示す。
【表６】
【０２３３】
上記表６に示しように、実施例１〜４に係る液晶表示装置では、色差Δｕ‘ｖ’がいずれも０．０２より小さいため、斜め方向の視認性が良好である。
【０２３４】
また、実施例１および２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、正面での高コントラスト化が図られているため、特に、正面方向における視認性が良好な液晶表示装置が得られる。
【０２３５】
これに対し、比較例１〜３に係る液晶表示装置では、色差Δｕ‘ｖ’がいずれも０．０２より大きいため、正面方向又は斜め方向の視認性が不良である。
【図面の簡単な説明】
【０２３６】
【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】
【０２３７】
１・・・ガラス基板、２・・・ブラックマトリックス、３・・・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、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】
基板上に、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、２枚の偏光板の内側に配置された光学補償層とを具備する液晶表示装置において、液晶表示装置を黒表示させ、ＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｙ）を測定した場合、略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から４５°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（45）、ｖ（45））の色度差Δｕｖが、下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（45）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（45）｝２］１／２＜０．０２ …（１）
【請求項２】
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が、下記の式（２）〜式（４）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。
ＲＲｔｈ ＜ ０ …（２）
ＧＲｔｈ ＜ ０ …（３）
ＢＲｔｈ ＞ ０ …（４）
（式中、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）の積から得られる数値をそれぞれ表す。）
【請求項３】
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）とが下記式（５）〜（７）を満たす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。
|ＲＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｒ ）| ＜３０ …（５）
|ＧＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｇ ）| ＜３５ …（６）
|ＢＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｂ ）| ＞４０ …（７）
【請求項４】
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１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
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１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１】
基板上に、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、２枚の偏光板の内側に配置された光学補償層とを具備する液晶表示装置において、液晶表示装置を黒表示させ、ＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｙ）を測定した場合、略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から４５°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（45）、ｖ（45））の色度差Δｕｖが、下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（45）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（45）｝２］１／２＜０．０２ …（１）
【請求項２】
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が、下記の式（２）〜式（４）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。
ＲＲｔｈ ＜ ０ …（２）
ＧＲｔｈ ＜ ０ …（３）
ＢＲｔｈ ＞ ０ …（４）
（式中、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）の積から得られる数値をそれぞれ表す。）
【請求項３】
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）とが下記式（５）〜（７）を満たす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。
|ＲＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｒ ）| ＜３０ …（５）
|ＧＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｇ ）| ＜３５ …（６）
|ＢＲｔｈ＋Ｒｔｈ（Ｂ ）| ＞４０ …（７）
【請求項４】
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１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
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１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１８１０７０（Ｐ２００９−１８１０７０Ａ）
【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２００８−２１８７８（Ｐ２００８−２１８７８）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【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３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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