JP2012177843A - カラーフィルタおよび液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高コントラスト液晶表示装置において、斜め方向から観察しても着色がなく、かつ正面視認性の良好な液晶表示装置及びそのためのカラーフィルタを提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも赤色画素、黄色画素、緑色画素および青色画素を備え、赤色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｒ）、黄色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｙ）、緑色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｇ）、および青色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｂ）の絶対値が、２以下であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、斜め方向及び正面の視認性の良好なカラーフィルタ及びそれを備える液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、液晶分子の持つ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。このような液晶表示装置は、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。

透過型液晶表示装置は、二枚の偏光素子を液晶セルの両側に配置し、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設けた構成からなる。また、反射型液晶表示装置は、反射板、液晶セル、一枚の光学補償層、及び一枚の偏光素子の順に配置した構成を有する。

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。

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）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｉｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、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。

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。

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、高視野角な範囲において表示特性が良好なＶＡ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で表される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、非特許文献１参照）。

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、テレビ視聴機としても急速な広がりを見せるとともに、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。

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ており、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設計されたものが使用されている。

しかしながら、上述したＶＡモード液晶表示装置に用いられる光学補償層は、一般的に二軸方向に延伸して形成される二軸性の位相差フィルムであるか、重合性液晶性及び／又は非重合性液晶性材料を塗布して形成される位相差フィルムであることがほとんどで、三
次元の主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚに対し近時求められる高度な表示品質のレベルで制御して製造することが困難であった。

具体的には、液晶材料の複屈折性のみならず、カラーフィルタを構成する赤色、黄色、緑色および青色の着色画素層が有する厚み方向位相差値（以下、Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｙ）、Ｒｔｈ（Ｇ）、Ｒｔｈ（Ｂ）と称する）まで考慮して光学補償層の三次元の主屈折率を決定して製造する必要があるが、ｎｘ，ｎｙの２つのパラメータで表される面内の位相差値と、ｎｘ，ｎｙ，ｎｚの３つのパラメータで表される厚み方向の位相差値を同時に精度良く制御することに加えて、液晶材料の複屈折率の波長分散、およびカラーフィルタを構成する赤色、黄色、緑色および青色の各着色画素層の、それぞれ赤領域、黄領域、緑領域、青領域の波長の光に対する厚み方向位相差値の両方を補償する波長分散性を光学補償層に持たせることは困難であり、従来の液晶表示装置では、まだ最適な値に設計されているとは言えなかった。

この結果、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、最適に光学補償されていないため、ある特定の色だけが光漏れすることになり、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ことになる。

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、従来方式の液晶表示装置ではカラーフィルタのリタデーションはほとんど考慮されずに光学補償層の補償能が設計されていたが、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いものが求められ、問題となってきた。これに対して、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、又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１、２参照）。

近年、実物に近い色再現性への要求が高まっているが、これまで、高色再現性カラーフィルタの開発において、色純度と明るさはトレードオフの関係にあり、その達成範囲には限界があった。このトレードオフを解消する手法として、赤、緑、青の３原色にＹ（黄）を加える多元色ディスプレイの開発が進められている。これにより、明るさを損なうことなく、色再現範囲を広げることが可能となった。

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３参照）。

さらに、カラーフィルタの赤色、緑色、および青色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｇ）、Ｒｔｈ（Ｂ）を液晶材料や位相差フィルムの波長分散性に合わせてＲｔｈ（Ｒ）＞Ｒｔｈ（Ｇ)＞Ｒｔｈ（Ｂ)またはＲｔｈ（Ｒ）＜Ｒｔｈ（Ｇ)＜Ｒｔｈ（Ｂ）とすることで、斜め視認性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）。

しかしながら、カラーフィルタのもつ厚み方向位相差値は、用いる顔料種によって大きく異なることや、また該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。

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い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。

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、液晶材料および光学補償層の複屈折率の波長分散性を考慮し、黒表示に問題ないレベルまでカラーフィルタの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。

特開２０００−１３６２５３号公報 特開２０００−１８７１１４号公報 特開２００１−２４２４６０号公報 特開２００７−２１２６０３号公報

石鍋ら、Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｉｇｅｓｔ．１０９４．（２０００）。

本発明は、以上のような事情の下になされ、斜め方向から観察しても着色がなく、かつ正面視認性の良好な液晶表示装置及びそのためのカラーフィルタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、少なくとも赤色画素、黄色画素、緑色画素および青色画素を備え、赤色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｒ）、黄色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｙ）、緑色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｇ）、および青色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｂ）が、２以下であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。

ただし、Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｙ）、Ｒｔｈ（Ｇ）およびＲｔｈ（Ｂ）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）の積より得られ、Ｒｔｈ（Ｒ）は赤領域を通過する波長６１０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｙ）は黄領域を通過する波長５８０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｇ）は緑領域を通過する波長５４５ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｂ）は青領域を通過する波長４５０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値をそれぞれ表す。

本発明の第２の態様は、上記カラーフィルタを備える液晶セルと、この液晶セルの両外面にそれぞれ配置された偏光板、これら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、該液晶表示装置を黒表示させてＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｖ）を測定し、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θ°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（θ）、ｖ（θ））の、下記
式（１）で表される色度差Δｕｖが、０＜θ≦６０の範囲で０．０２以下であることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（θ）｝^２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（θ）｝^２］×１／２ 式（１）

以上の液晶表示装置は、ＶＡ方式またはＩＰＳ方式とすることが出来る。

本発明によれば、緑色画素の厚み方向位相差値を正の値とし、かつ赤色画素の厚み方向位相差値及び青色画素の厚み方向位相差値よりも大きくしたカラーフィルタを用いることにより、斜め方向および正面の視認性の良好な液晶表示装置が提供される。

本発明の一実施形態に係るカラーフィルタを示す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る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。

以下、本発明の実施の形態につき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置用カラーフィルタの構成例を示し、ガラス基板１上にブラックマトリクス２が設けられ、このブラックマトリクス２により区画された領域に、赤色画素３Ｒ、黄色画素３Ｙ、緑色画素３Ｇ、及び青色画素３Ｂの４色の着色画素３が形成されている。

このようなカラーフィルタでは、赤色画素３Ｒの厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｒ）、黄色画素３Ｙの厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｙ)、緑色画素３Ｇの厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｇ）、および青色画素３Ｂの厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｂ）が、２以下であることを満たしている。ただし、Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｙ）、Ｒｔｈ（Ｇ）およびＲｔｈ（Ｂ）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）の積より得られ、Ｒｔｈ（Ｒ）は赤領域を通過する波長６１０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｙ)は黄色領域を通過する５８０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｇ）は緑領域を通過する波長５４５ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｂ）は青領域を通過する波長４５０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値をそれぞれ表す。

各着色画素の厚み方向位相差値は、可視域（たとえば 光の波長 ３８０ｎｍ〜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、赤色画素では６１０ｎｍ、黄色画素では５８０ｎｍ、緑色画素では５４５ｎｍ、青色画素では４５０ｎｍの波長の光を用い、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（２）により厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）を算出する。
Ｒｔｈ＝｛(Ｎｘ+Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ 式（２）
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、測定する対象がカラーフィルタである場合は、Ｒ、Ｙ、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。

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、赤色画素のみに起因する位相差値、５８０nmの場合は、黄色画素のみに起因する位相差値、５４５ｎｍの場合は、緑色画素のみに起因する位相差値、４５０ｎｍの場合は、青色画素のみに起因する位相差値としてそれぞれ単一着色画素層のおおよその値を見積もることができる。

なお、測定する対象がＲ、Ｙ、Ｇ、Ｂのうちいずれかの単一着色画素層（透明基板に単色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。

二軸性位相差フィルム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できる。

以上説明した、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタを、液晶セルの両外面にそれぞれ配置された偏光板の内側に設けられた光学補償層を備える液晶表示装置に用いることにより、表示面垂直方向から見たときと斜め方向から見たときの色度差が所定の範囲内とすることが出来、カラーフィルタの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好な液晶表示装置を得ることが出来る。

例えば、上記液晶表示装置を黒表示させてＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｖ）を測定し、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θ°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（θ）、ｖ（θ））の、下記式（１）で表される色度差Δｕｖを、０＜θ≦６０の範囲で０．０２以下とすることが好ましい。
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（θ）｝^２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（θ）｝^２］×１／２ 式（１）

次に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の原理について説明する。

上述したＶＡ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で表される屈折率楕円体を有する二軸性位相差フィルムであるか、重合性液晶性及び／又は非重合性液晶性材料を塗布して形成される位相差フィルム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、厚み方向位相差値Ｒｔｈも通常、波長が大きくなるほど値が大きくなるか、波長が小さくなるほど値が大きくなる波長分散（以下、コーシーの分散式に従う、と称する）を有することとなる。

一般的に斜めから見たときに液晶の複屈折性にも波長分散性を有するＶＡモード液晶表示装置に対しては、これらのフィルムのＲｔｈの波長分散が液晶の波長分散性を完全に補償していないと、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。すなわち、斜めから見たときに、黒表示が黄色味付き視認性に悪影響を及ぼしてしまう。

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、すなわち厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）が、限りなく、Ｒｔｈ（Ｒ）＝Ｒｔｈ（Ｙ）＝Ｒｔｈ（Ｇ）＝Ｒｔｈ（Ｂ）＝０に近いことが通常望まれるが、本発明者等は、赤色、黄色、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、一例として赤色、黄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性質を有することを見出している。

この結果、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黄味、青味、あるいは緑味などの色付きを生じてしまう。

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、ＶＡ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の場合は、これらのフィルムの厚み方向位相差値が液晶の厚み方向位相差値より小さい値を持つために、カラーフィルタのＲｔｈとしては、正の値であることが好ましい。

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。

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な偏光板が使用されるようになっているが、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。すなわち、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。

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の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。

本発明者らは、これらについて鋭意検討した結果、カラーフィルタの各色厚み方向位相差値Ｒｔｈが、2以下にすることで、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。

すなわち、長波長側の色画素の厚み方向の位相差値を、連続性をもたせて小さくすることにより、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。

次に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。

図１に示すカラーフィルタは、赤色画素３Ｒ、黄色画素３Ｙ、緑色画素３Ｇ、および青色画素３Ｂの4色の着色画素３を備えているが、これら4色に限らず、さらに、4色以上の多色のカラーフィルタであっても良い。

なお、良好な正面視認性、特に黒表示において黒輝度の低い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形成されるカラーフィルタの場合、顔料の１次粒子の粒度分布が、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。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。

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、２４２、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。

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、顔料の一次粒径の平均値を微細化することでＲｔｈを正の方向へ移動させることができ、一次粒径の平均値を粗大なままにすることでＲｔｈを負の方向へもっていくことが可能であり、その絶対値もある程度制御可能であるからである。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。

Ｒｔｈの値は、用いる顔料の配合比による加成律が、ほぼ成り立つと言って良い。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０〜１００重量％、好ましくは１０〜９０重量％、アントラキノン系赤色顔料を０〜６６重量％、好ましくは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。

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。

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。

緑色画素には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７、５８等の緑色顔料を用いることができ、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を使用可能である。

緑色画素が、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Ｒｔｈ（Ｇ）を制御することが可能であるからであり、例えば、中心金属が銅の場合、Ｒｔｈは小さめの値となるが、中心金属が亜鉛の場合は、Ｒｔｈの値は銅が中心金属のときよりも大きくすることができる。また、アゾ系黄色顔料は、微細化処理に関わらず正のＲｔｈ（Ｇ）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Ｒｔｈ（Ｇ）が得られるからである。

緑色画素についても、Ｒｔｈの値は、用いる顔料の配合比による加成律が、ほぼ成り立つと言って良い。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％、アゾ系黄色顔料及び／又はキノフタロン系黄色顔料を０〜６０重量％、好ましくは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。

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、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 Ｙｅｌｌｏｗ １３８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。

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。

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０〜５０重量％、好ましくは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。

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。

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。

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できる。

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。

以下に、それぞれの方法について説明するが、本発明の一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としては、いずれを用いてもよい。

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。

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。

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。

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。

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。

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。使用する硫酸の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、少なすぎる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倍の重量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が生じ、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。

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。

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）になって水溶性になる。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。

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。

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。

また、本実施形態に係る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剤は、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。

リタデーション調整剤として使用することが出来る化合物は、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好な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望ましい。また、複数色のカラーフィルタを透明基板などの上に形成する場合、全色にリタデーション調整剤を添加しても良いが、１色ないし2色、3色に限定して添加することも可能である。

具体的なリタデーション調整剤としては、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、ベンジル系化合物、スチレン系化合物、および重合性液晶化合物から選択された１種以上を選択することが出来る。

本発明者らは、これまでに鋭意検討した結果、メラミン樹脂、ベンジル系化合物、スチレン系化合物にてリタデーション調整できることを発明している。
特願２００７−０２１８９７号公報
特願２００７−０２１８９８号公報
特願２００７−０２１８９９号公報 （以上メラミン）
特願２００８−３２２５２９号公報
特願２００９−５４５７４５ （特願２００８−３２２５２９号公報、特願２００８−３２２５３０） （以上スチレン系樹脂ＯＯＣ共願）
特願２００９−１１８６４３号公報 （ベンジル系）

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を有する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を有する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。

該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（Ｉ）により表される不飽和重合性基（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、−ＣＨ_２ＮＨＣＯＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ_２ＮＨＣＯ（ＣＨ_２）_７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ_２）_７ＣＨ_３、−ＯＣＯ（Ｃ_６Ｈ_４）Ｏ（ＣＨ_２）_６ＣＨ＝ＣＨ_２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。

メラミン化合物としては、下記一般式（ＩＩ）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。式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３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、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６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、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（ＩＩＩ）に示す化合物も好ましく用いられる。Ｒ_７〜Ｒ_１４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であるものが好ましく用いられる。

または下記一般式（ＩＶ）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。

式中、Ｒ_１５〜Ｒ_２２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。Ｒ_１５〜Ｒ_２２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。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−ＣＨ−、−Ｎ−を表す。

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、整理番号：Ｐ２００８０４８７
特願２００８−１７５６０６提出日：平成２０年７月４日１６
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。

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。

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。下記一般式（Ｖ）にその例を示す。

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。以下一般式（ＶＩ）にその例を示す。

上記式において、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。

Ｒは、上述した式（Ａ）〜（Ｕ）における、不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）、官能基（Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ）及び熱重合性基（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、−ＣＨ_２ＮＨＣＯＣＨ＝ＣＨ_２、−ＣＨ_２ＮＨＣＯ（ＣＨ_２）_７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ_２）_７ＣＨ_３、−ＯＣＯ（Ｃ_６Ｈ_４）Ｏ（ＣＨ_２）_６ＣＨ＝ＣＨ_２なども好適に用いられる。

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について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

着色組成物は、グラビアオフセット印刷用インキ、水無しオフセット印刷用インキ、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。

前記カラーフィルタ中の赤色画素、黄色画素、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。

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。

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。

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。

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。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。

その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。

さらに、着色レジストの重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。

フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。

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。

本発明の液晶表示装置に好適に用いられるカラーフィルタは、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。

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。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。

次に、以上説明した本発明の一実施形態に係る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。図２に示す液晶表示装置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。

液晶（ＬＣ）は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｉｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）等の液晶配向モードに応じて配向される。

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、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。

他方、第２の透明基板６の内面には、本発明のカラーフィルタ１１が形成されている。

カラーフィルタ１１を構成する赤色、黄色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス（図示せず）により分離されている。

カラーフィルタ１１を覆って、必要に応じて透明保護膜（図示せず）が形成され、さらにその上に、例えばＩＴＯからなる透明電極層１２が形成され、透明電極層１２を覆って配向層１３が設けられている。また、透明基板６の外面には、偏光板１４が形成されている。なお、偏光板１０の下方には、三波長ランプ１５を備えたバックライトユニット１６が設けられている。

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、用いる顔料種を特定することや、該顔料を微細化することで、カラーフィルタを構成する緑色画素層の厚み方向位相差値が負になる可能性があっても、正の厚み方向位相差と成り得る顔料を選択することや、正になるような微細化処理を行うことさらには正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正の値で、かつ、Ｒ
ｔｈ（Ｒ）≧Ｒｔｈ（Ｙ）≧Ｒｔｈ（Ｇ）≧Ｒｔｈ（Ｂ）、もしくはＲｔｈ（Ｒ）≦Ｒｔｈ（Ｙ）≦Ｒｔｈ（Ｇ）≦Ｒｔｈ（Ｂ）の関係を満たすように、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。

さら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、本実施形態に係る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。

さらにいうと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。

以下、本発明の具体的な実施例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、本実施例で用いる材料は光に対して極めて敏感なものがあるため、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。

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。

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。

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。

具体的には、透過型電子顕微鏡ＪＥＭ−２０１０（日本電子（株）製）で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。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。

[製造例１]
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した。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℃に加熱した。次に、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部を滴下添加した。

この反応混合物を室温に冷却し、メタノール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時間続けた。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部のジケトピロロピロールの赤色顔料（Ｒ−1）を得た。

〔製造例２〕
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−２)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℃に過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−３）を得た。得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。

[製造例３]
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−4）を得た。得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。

〔製造例4〕
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。

次に、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。次いで、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−1）を得た。得られ
た顔料の一次粒子径を下記表２に示す。

[製造例５]
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。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−２）を得た。

[製造例６]
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下記表２に示す。

[製造例７]
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下記表２に示す。

[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。

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下記表２に示す。

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。

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。

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。

ｄ）リタデーション調整剤
メラミン化合物（商品名ニカラックＭＸ−７５０；日本カーバイド工業製）をリタデーション調整剤として使用した。

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。

ｆ）各色塗膜の作製
上記表４に示した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後、超高圧水銀ランプを用い、紫外線を露光した。

次に、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。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。

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。

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色度を下記表５に示す。

[厚み方向位相差値Ｒｔｈ]
厚み方向位相差値は以下のように求めることが出来る。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。

各波長における位相差値△（λ）は△＝δ／３６０×λから求めることができ、この値を用いて３次元屈折率を算出し、下記式２より厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）を求めた。

以上の測定より各波長のＲｔｈを求めることが可能であるが、今回の評価では赤色画素を６１０ｎｍ、黄色画素を５８０ｎｍ、緑色画素を５４５ｎｍ、青色画素を４５０ｎｍとして下式（２）より算出した。
Ｒｔｈ＝｛(Ｎｘ+Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ 式（２）

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。

［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、CYを黄色画素、ＣＧを緑色画素、ＣＢを青色画素のコントラストとした。

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。

ｈ）カラーフィルタの作製
上記表４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（Ｒ１）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。

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。更に、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、黄色レジスト（Ｙ１）を使用し、同様にして緑色画素を形成し、さらに、緑色レジスト（Ｇ３）を使用し、同様にして緑色画素を形成し、さらに青色レジスト（Ｂ３)を使用し、同様にして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。

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た。そして、このガラス基板の他方の表面に偏光板を形成した。

他方、別の（第２の）ガラス基板の一方の表面にＴＦＴアレイおよび画素電極を形成し、他方の表面に偏光板を形成した。

このようにして準備された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。次いで、開口部からＶＡ用液晶組成物を注入し、開口部を封止した。更に、偏光板に広視野角表示が可能なように最適化された光学補償層を設けた。

このようにして作製した液晶表示装置をバックライトユニットと組み合わせてＶＡ表示モード液晶パネルを得た。

[実施例２]
赤色レジストを（Ｒ１）から（Ｒ４）に、青色レジストを（Ｂ３）から（Ｂ２）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。

[実施例３]
黄色レジストを（Ｙ１）から（Ｙ２）に、緑色レジストを（Ｇ３）から（Ｇ４）に、青色レジストを（Ｂ３）から（Ｂ２）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。

[実施例４]
赤色レジストを（Ｒ１）から（Ｒ４）に、黄色レジストを（Ｙ１）から（Ｙ）に、緑色レジストを（Ｇ３）から（Ｇ４）に、青色レジストを（Ｂ３）から（Ｂ２）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１]
赤色レジストを（Ｒ１）から（Ｒ２）に、黄色レジストを（Ｙ１）から（Ｙ５）に、緑色レジストを（Ｇ３）から（Ｇ５）に、青色レジストを（Ｂ３）から（Ｂ２）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（Ｒ１）から（Ｒ５）に、黄色レジストを（Ｙ１）から（Ｙ４）に、青色レジストを（Ｂ３）から（Ｂ４）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]
赤色レジストを（Ｒ１）から（Ｒ３）に、黄色レジストを（Ｙ１）から（Ｙ３）に、緑色レジストを（Ｇ３）から（Ｇ２）に、青色レジストを（Ｂ３）から（Ｂ１）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。

上記、実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた液晶表示装置を用いて、以下の視認性評価を行った。その結果を下記表５に示す。

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。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最大６０°まで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、０≦θ≦６０°でのΔu’v’の最大値を求めた。

＜比較結果＞
上記表５から、実施例１から実施例４に係るカラーフィルタの赤色画素、緑色画素、および青色画素層の厚み方向位相差値が2以下であり、その結果、表示面の法線方向と斜め方向の色度差が前記式（１）を満たし、正面および斜め方向の視認性が良好な液晶表示装置を得ることができた。

これに対し、比較例１〜３に係るカラーフィルタを備えた液晶表示装置では、赤色画素、黄色画素、緑色画素、および青色画素層の厚み方向位相差値が上述の式（１）式（２）の双方を満たすことができず、そのために赤色画素、黄色画素、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、視認性が不良の結果となった。

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・・・透明電極層
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

Claims (5)

1. 少なくとも赤色画素、黄色画素、緑色画素および青色画素を備え、赤色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｒ）、黄色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｙ)、緑色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｇ）、および青色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｂ）の絶対値が、２．０以下であることをを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
   ただし、Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｙ）、Ｒｔｈ（Ｇ）、およびＲｔｈ（Ｂ）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）の積より得られ、Ｒｔｈ（Ｒ）は赤領域を通過する波長６１０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｙ）は黄色領域を通過する波長５８０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（G）は緑領域を通過する波長５４５ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｂ）は青領域を通過する波長４５０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値をそれぞれ表わす。
2. 請求項1に記載の少なくとも１色の画素が、リタデーション調整剤を添加した感光性着色組成物からなることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
3. 前記リタデーション調整剤が、平面構造基と一つ以上の架橋性基を有する有機化合物であって、少なくともメラミン化合物またはベンジル系化合物の１種以上からなることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置用カラーフィルタ。
4. 請求項１に記載のカラーフィルタを備える液晶セルと、この液晶セルの両外面にそれぞれ配置された偏光板、これら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、該液晶表示装置を黒表示させてＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、ｖ）を測定し、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θ°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（θ）、ｖ（θ））の、下記式（１）で表される色度差Δｕｖが、０＜θ≦６０の範囲で０．０２以下であることを特徴とする液晶表示装置。
   Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（θ）｝^２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（θ）｝^２］×１／２ 式（１）
5. ＶＡ方式またはＩＰＳ方式であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。