JP2013037336A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、カラーフィルタ等の材料の選択の自由度が高く、簡便な製造工程で製造可能であり、かつ表示特性に優れた液晶表示装置、および液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを主目的とする。
【解決手段】
発色層を有するカラーフィルタと、液晶セルと、上記液晶セルの両側に配置された一対の偏光板とを有し、上記カラーフィルタは、上記一対の偏光板のうち、いずれか一方の偏光板の上記液晶セル側とは反対側に配置されていることを特徴とする液晶表示装置を提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図１
【解決手段】
発色層を有するカラーフィルタと、液晶セルと、上記液晶セルの両側に配置された一対の偏光板とを有し、上記カラーフィルタは、上記一対の偏光板のうち、いずれか一方の偏光板の上記液晶セル側とは反対側に配置されていることを特徴とする液晶表示装置を提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図１
Description
本発明は、カラーフィルタ等の材料の選択の自由度が高く、簡便な製造工程で製造可能であり、かつ表示特性に優れた液晶表示装置、および液晶表示装置用カラーフィルタに関するものである。
液晶表示装置は、省電力、薄型、軽量等の特性を有することから、近年、益々その需要が高まっており、その開発が進められている（特許文献１）。
ここで、図１０に示すように、従来からの液晶表示装置１００’の構成としては、カラーフィルタ基材１１、カラーフィルタ基材１１上に形成された複数色の着色層１２（図１０では、赤色着色層１２Ｒ、緑色着色層１２Ｇ、および青色着色層１２Ｂ）、および着色層１２間に配置された遮光部１３を有するカラーフィルタ１０、液晶駆動素子を有する対向基板２１、並びにカラーフィルタ１０の着色層１２側と対向基板２１の液層駆動側素子側とを対向させて配置し、かつカラーフィルタ１０、対向基板２１、および両者の周囲に配置されたシール剤２２により構成される空間に液晶化合物を封入して形成された液晶層２３を有する液晶セルと、液晶セルの両側に配置された一対の偏光板３０α、３０βと、液晶セルの片側の最外層に配置されたバックライト等の光供給部４０とを有する構成が一般的である。
しかしながら、上述の構成を有する液晶表示装置においては、カラーフィルタが偏光板に挟まれた構成を有することから、カラーフィルタの着色層に含まれる顔料、染料等の着色剤によって、液晶セル中に入射してきた光が散乱してしまうため、黒表示において光漏れが生じ、液晶表示装置のコントラストが低下するという問題がある。
また、液晶表示装置は、通常、液晶層による位相差を考慮して設計がされるものである。しかしながら、カラーフィルタの着色層に用いられる着色剤、樹脂等によっても位相差を発現する場合があるため、上述した液晶セル内部にカラーフィルタが配置された構成を有する液晶表示装置においては、上述のカラーフィルタの位相差による視野角特性の低下が発生する場合があるという問題がある。
また、液晶表示装置においては高輝度化が望まれており、液晶表示装置の輝度を向上させる方法として、着色層の着色剤に光の透過性に優れた染料を用いることが検討されている。ここで、上記構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタの着色層と液晶層とが直接接触するものであることから、着色層中に含まれる不純物やアウトガスにより液晶層に不具合が生じることを抑制するため、カラーフィルタの作製時に高温焼成処理を行う必要がある。しかしながら、上述した染料は上記高温焼成処理に耐え得る程度の耐熱性を有さない場合が多く、染料が変質して着色層の輝度が低下してしまうという問題がある。
また、上述の液晶表示装置を製造するに際しては、次のような問題がある。すなわち、カラーフィルタと液晶層とが直接接触する構成を有することから、カラーフィルタの材料として液晶層と同程度の電気抵抗を有する材料、すなわち高価な絶縁性の高い材料を選択する必要があり、製造コストが高くなるという問題がある。また、上述したように、カラーフィルタの作製時に高温焼成処理が必要となることから、工程が煩雑になるという問題や、高温焼成炉等が必要となることから、設備費や、高温焼成処理に必要なエネルギーが多くなり、製造コストが高くなるという問題がある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、カラーフィルタ等の材料の選択の自由度が高く、簡便な製造工程で製造可能であり、かつ表示特性に優れた液晶表示装置、および液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを主目的とする。
本発明は、上記課題を解決するために、発色層を有するカラーフィルタと、液晶セルと、上記液晶セルの両側に配置された一対の偏光板とを有し、上記カラーフィルタは、上記一対の偏光板のうち、少なくとも一方の偏光板の上記液晶セル側とは反対側に配置されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
本発明によれば、カラーフィルタが偏光板の液晶セル側とは反対側、すなわち、一対の偏光板に挟まれた液晶セルの外側に配置されていることから、発色層中の着色剤による光の散乱に由来する液晶表示装置のコントラストの低下を好適に防止することができる。また、カラーフィルタの発色層に含まれる樹脂、着色剤等に由来する位相差が影響しないことから、液晶表示装置の視野角特性の低下についても好適に防止することができる。
また、本発明によれば、液晶表示装置の構成をカラーフィルタと液晶セル中の液晶とが直接接触しない構成とすることができることから、例えばカラーフィルタの材料が液晶中に溶出すること等を考慮する必要がないため、カラーフィルタの発色層を形成する際に不純物除去のための高温焼成処理を必要としない。よって、カラーフィルタの発色層に用いられる着色剤として光透過性の高い染料を用いることが可能となることから、輝度の高い液晶表示装置とすることができる。
また、カラーフィルタと液晶セル中の液晶とが直接接触しないため、カラーフィルタの材料の選択の自由度を高くすることができ、高温焼成処理等の煩雑な工程についても行う必要がないことから液晶表示装置の製造工程を簡便なものとすることが可能となるため、生産性の高い液晶表示装置とすることができる。
また、本発明によれば、液晶表示装置の構成をカラーフィルタと液晶セル中の液晶とが直接接触しない構成とすることができることから、例えばカラーフィルタの材料が液晶中に溶出すること等を考慮する必要がないため、カラーフィルタの発色層を形成する際に不純物除去のための高温焼成処理を必要としない。よって、カラーフィルタの発色層に用いられる着色剤として光透過性の高い染料を用いることが可能となることから、輝度の高い液晶表示装置とすることができる。
また、カラーフィルタと液晶セル中の液晶とが直接接触しないため、カラーフィルタの材料の選択の自由度を高くすることができ、高温焼成処理等の煩雑な工程についても行う必要がないことから液晶表示装置の製造工程を簡便なものとすることが可能となるため、生産性の高い液晶表示装置とすることができる。
本発明においては、上記カラーフィルタが上記発色層として蛍光色素を含む蛍光層を有することが好ましい。本発明においては、一対の偏光板に挟まれた液晶セルの外側にカラーフィルタが配置されていることから、従来の構成を有する液晶表示装置において用いることが困難であった蛍光層を用いることが可能となる。よって、液晶表示装置の光供給部からの光を、蛍光層を用いて好適に利用することが可能となり、本発明の液晶表示装置の輝度およびコントラストを好適に向上させることが可能となる。
また、本発明においては、上記液晶表示装置が、上記液晶セルのいずれか一方の側に配置された光供給部を有し、上記光供給部が平行光を用いたバックライトであり、かつ、上記液晶セルの上記光供給部側とは反対側に配置された視野角拡大層を有することが好ましい。平行光を用いたバックライトを用いることにより、液晶表示装置の光の混色を好適に防止することが可能となり、視野角拡大層を有することによりバックライトから照射される光を拡散等させることが可能となるため、液晶表示装置の視野角を広いものとすることが可能となる。よって、本発明の液晶表示装置をより視認性に優れたものとすることが可能となる。
本発明は、カラーフィルタ基材と、上記カラーフィルタ基材上に配置され、蛍光色素を含む蛍光層とを有す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。
本発明によれば、液晶表示装置用カラーフィルタが蛍光層を有することから、液晶表示装置に用いた場合に、バックライト等の光供給部からの光を吸収して、所望の色の光を発光することができるため、輝度およびコントラストの高い画像表示を行うことが可能となる。
本発明は、カラーフィルタ基材と、上記カラーフィルタ基材上に形成された発色層とを有し、液晶表示装置の液晶セルの両側に配置された一対の偏光板のうち、いずれか一方の偏光板の液晶セル側とは反対側に配置されて用いられ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。
本発明によれば、液晶表示装置用カラーフィルタが液晶表示装置の液晶セルの外側に配置されることから、液晶表示装置用カラーフィルタに用いられる材料の選択の自由度を高いものとすることが可能となる。また、液晶表示装置用カラーフィルタが液晶セル中の液晶と直接接触しない構成とすることが可能となることから、発色層中の不純物除去のための高温焼成処理を行わなくてもよくなるため、低コストで簡便な工程で製造することが可能となり、生産性の高いカラーフィルタとすることが可能となる。
本発明は、カラーフィルタ等の材料の選択の自由度が高く、簡便な製造工程で製造可能であり、かつ表示特性に優れた液晶表示装置、および液晶表示装置用カラーフィルタを提供することができるといった作用効果を奏する。
以下、本発明の液晶表示装置および液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。
Ａ．液晶表示装置
まず、本発明の液晶表示装置について説明する。
本発明の液晶表示装置は、発色層を有するカラーフィルタと、液晶セルと、上記液晶セルの両側に配置された一対の偏光板とを有し、上記カラーフィルタは、上記一対の偏光板のうち、少なくとも一方の偏光板の上記液晶セル側とは反対側に配置されていることを特徴とするものである。
まず、本発明の液晶表示装置について説明する。
本発明の液晶表示装置は、発色層を有するカラーフィルタと、液晶セルと、上記液晶セルの両側に配置された一対の偏光板とを有し、上記カラーフィルタは、上記一対の偏光板のうち、少なくとも一方の偏光板の上記液晶セル側とは反対側に配置されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、カラーフィルタが偏光板の液晶セル側とは反対側、すなわち、一対の偏光板に挟まれた液晶セルの外側に配置されていることから、発色層中の着色剤による光の散乱に由来する液晶表示装置のコントラストの低下を好適に防止することができる。また、カラーフィルタの発色層に含まれる樹脂、着色剤等に由来する位相差が影響しないことから、液晶表示装置の視野角特性の低下についても好適に防止することができる。
また、本発明によれば、液晶表示装置の構成をカラーフィルタと液晶セル中の液晶とが直接接触しない構成とすることができることから、例えばカラーフィルタの材料が液晶中に溶出すること等を考慮する必要がないため、カラーフィルタの発色層を形成する際に不純物除去のための高温焼成処理を必要としない。よって、カラーフィルタの発色層に用いられる着色剤として光透過性の高い染料を用いることが可能となることから、輝度の高い液晶表示装置とすることができる。
また、カラーフィルタと液晶セル中の液晶とが直接接触しないため、カラーフィルタの材料の選択の自由度を高くすることができ、高温焼成処理等の煩雑な工程についても行う必要がないことから液晶表示装置の製造工程を簡便なものとすることが可能となるため、生産性の高い液晶表示装置とすることができる。
以下、本発明の液晶表示装置の構成について詳細に説明する。
なお、本発明の液晶表示装置の構成は、液晶表示装置の表示方法により、３つの態様に大別される。より具体的には、液晶表示装置が透過型液晶表示装置である態様（第１態様）と、液晶表示装置が反射型液晶表示装置である態様（第２態様）と、液晶表示装置が半透過半反射型液晶表示装置である態様（第３態様）とに大別される。以下、各態様について説明する。
なお、本発明の液晶表示装置の構成は、液晶表示装置の表示方法により、３つの態様に大別される。より具体的には、液晶表示装置が透過型液晶表示装置である態様（第１態様）と、液晶表示装置が反射型液晶表示装置である態様（第２態様）と、液晶表示装置が半透過半反射型液晶表示装置である態様（第３態様）とに大別される。以下、各態様について説明する。
Ｉ．第１態様
第１態様の液晶表示装置は、透過型液晶表示装置である。本態様の液晶表示装置は、光供給部としてバックライトを有し、これを用いて表示を行うものである。
第１態様の液晶表示装置は、透過型液晶表示装置である。本態様の液晶表示装置は、光供給部としてバックライトを有し、これを用いて表示を行うものである。
ここで、本態様の液晶表示装置について図を用いて説明する。
図１は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。また、図１においては、カラーフィルタ１０が発色層として着色層１２（図１では赤色着色層１２Ｒ、緑色着色層１２Ｇ、および青色着色層１２Ｂ）を有する例について示している。
図１に示すように、本発明の液晶表示装置１００は、カラーフィルタ基材１１、カラーフィルタ基材１１上に形成された着色層１２、および着色層１２間に配置された遮光部１３を有するカラーフィルタ１０と、液晶セル２０と、液晶セル２０の両側に配置された一対の偏光板３０α、３０βとを有し、カラーフィルタ１０が偏光板３０αの液晶セル２０側とは反対側に配置されていることを特徴とするものである。また、図１においては、液晶セル２０の偏光板３０β側の最外層に光供給部４０としてバックライトが配置されている。また、カラーフィルタ１０がカラーフィルタ基材１１を有する場合、通常、カラーフィルタ１０と偏光板３０αとは粘着層５０を介して配置される。
図１は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。また、図１においては、カラーフィルタ１０が発色層として着色層１２（図１では赤色着色層１２Ｒ、緑色着色層１２Ｇ、および青色着色層１２Ｂ）を有する例について示している。
図１に示すように、本発明の液晶表示装置１００は、カラーフィルタ基材１１、カラーフィルタ基材１１上に形成された着色層１２、および着色層１２間に配置された遮光部１３を有するカラーフィルタ１０と、液晶セル２０と、液晶セル２０の両側に配置された一対の偏光板３０α、３０βとを有し、カラーフィルタ１０が偏光板３０αの液晶セル２０側とは反対側に配置されていることを特徴とするものである。また、図１においては、液晶セル２０の偏光板３０β側の最外層に光供給部４０としてバックライトが配置されている。また、カラーフィルタ１０がカラーフィルタ基材１１を有する場合、通常、カラーフィルタ１０と偏光板３０αとは粘着層５０を介して配置される。
また、図２は、本発明の液晶表示装置の他の例を示す概略断面図である。図２においては、カラーフィルタ１０が光供給部４０が配置されている側の偏光板３０βの液層セル２０側とは反対側に配置されている例について示している。なお、この場合、カラーフィルタ１０は偏光板３０βと光供給部４０との間に配置される。また、本発明におけるカラーフィルタ１０は、遮光部を有していなくてもよいものである。
なお、図２において説明していない符号については図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
なお、図２において説明していない符号については図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
ここで、本態様の液晶表示装置は、一対の偏光板に挟まれた液晶セルの外側にカラーフィルタを配置することができ、カラーフィルタと液晶セル中の液晶とが直接接触しない構成を有することから、従来の構成を有する液晶表示装置においては使用することが困難であった蛍光色素を含有する蛍光層を発色層として有するカラーフィルタを用いることができる。上記蛍光層は光供給部であるバックライトからの光を吸収し、所定の色の発光を行う機能を有するものである。
なお、従来の構成を有する液晶表示装置において上記蛍光層を有するカラーフィルタを用いることが困難である理由としては、例えば、蛍光色素の耐熱性が十分ではないことから高温焼成処理を行うことが困難である点や、蛍光色素が光供給部からの光を吸収して所定の色を発光する際には、蛍光層の全方位に光が発光されるため、液晶セル中で光の混色等が生じる可能性がある点、蛍光層が一対の偏光板の間にある場合には偏光板の偏光性が解消されてしまうことからコントラストが低下する可能性がある点が挙げられる。
なお、従来の構成を有する液晶表示装置において上記蛍光層を有するカラーフィルタを用いることが困難である理由としては、例えば、蛍光色素の耐熱性が十分ではないことから高温焼成処理を行うことが困難である点や、蛍光色素が光供給部からの光を吸収して所定の色を発光する際には、蛍光層の全方位に光が発光されるため、液晶セル中で光の混色等が生じる可能性がある点、蛍光層が一対の偏光板の間にある場合には偏光板の偏光性が解消されてしまうことからコントラストが低下する可能性がある点が挙げられる。
蛍光層を有するカラーフィルタを用いた場合における本態様の液晶表示装置について図を用いて説明する。
図３および図４は本態様の液晶表示装置の他の例について示す概略断面図である。また、図３においてはカラーフィルタ１０が発色層として蛍光層１２’（図３では赤色蛍光層１２’Ｒ、緑色蛍光層１２’Ｇ、および青色蛍光層１２’Ｂ）を有する例について示しており、図４においてはカラーフィルタが発色層として着色層１２および蛍光層１２’の積層体を有する例について示している。
なお、図３および図４において説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
図３および図４は本態様の液晶表示装置の他の例について示す概略断面図である。また、図３においてはカラーフィルタ１０が発色層として蛍光層１２’（図３では赤色蛍光層１２’Ｒ、緑色蛍光層１２’Ｇ、および青色蛍光層１２’Ｂ）を有する例について示しており、図４においてはカラーフィルタが発色層として着色層１２および蛍光層１２’の積層体を有する例について示している。
なお、図３および図４において説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
図５は本態様の液晶表示装置の他の例について示す概略断面図である。図５に示すように、本態様の液晶表示装置１００は、発色層として着色層１２のみを有するカラーフィルタ１０Ａと、発色層として蛍光層１２’のみを有するカラーフィルタ１０Ｂとの２枚のカラーフィルタを有していてもよい。
なお、図５において説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
なお、図５において説明していない符号については、図１と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
以下、本発明の液晶表示装置の詳細について説明する。
１．カラーフィルタ
以下、本態様におけるカラーフィルタの詳細について説明する。
以下、本態様におけるカラーフィルタの詳細について説明する。
（１）カラーフィルタの配置
本態様の液晶表示装置におけるカラーフィルタの配置について説明する。
上記カラーフィルタの配置としては、本態様の液晶表示装置に用いられる一対の偏光板のうち、少なくとも一方の偏光板の液晶セル側とは反対側に配置可能であれば特に限定されない。
本態様の液晶表示装置におけるカラーフィルタの配置について説明する。
上記カラーフィルタの配置としては、本態様の液晶表示装置に用いられる一対の偏光板のうち、少なくとも一方の偏光板の液晶セル側とは反対側に配置可能であれば特に限定されない。
なお、「カラーフィルタを一対の偏光板のうち、少なくとも一方の偏光板に配置する」とは、本態様の液晶表示装置が１枚のカラーフィルタを有する場合は、一対の偏光板のうちいずれか一方の偏光板に配置することを指す（図１〜図４等参照）。一方、本態様の液晶表示装置が２枚のカラーフィルタを有する場合は、一対の偏光板のうちいずれか一方の偏光板に２枚のカラーフィルタを配置する場合（図示せず）や、２枚のカラーフィルタのうちいずれか一方のカラーフィルタを、一対の偏光板のうち一方の偏光板に配置し、他方のカラーフィルタを他方の偏光板に配置する場合を含むものとする（図５参照）。
また、「偏光板の液晶セル側とは反対側に配置する」とは、偏光板の液晶セル側とは反対側の表面に直接配置する場合だけではなく、他の層を介して配置する場合を含む概念である。また、以下の説明において「偏光板の液晶セル側とは反対側」を「偏光板の外側」と称して説明する場合がある。
ここで、本態様の液晶表示装置は、通常、液晶セルのいずれか一方の側に、バックライト等の光供給部が配置され、液晶セルの光供給部が配置されている側とは反対側から観察者により表示情報が観察されるものである。
よって、上記カラーフィルタは、液晶セルの光供給部側に配置された偏光板（以下、光供給部側の偏光板と称して説明する場合がある。）の外側に配置されていてもよく、液晶セルの光供給部側とは反対側に配置された偏光板（以下、観察者側の偏光板と称して説明する場合がある。）の外側に配置されていてもよい。なお、光供給部側の偏光板の外側に上記カラーフィルタが配置される場合は、通常、偏光板と光供給部との間に上記カラーフィルタが配置される。
よって、上記カラーフィルタは、液晶セルの光供給部側に配置された偏光板（以下、光供給部側の偏光板と称して説明する場合がある。）の外側に配置されていてもよく、液晶セルの光供給部側とは反対側に配置された偏光板（以下、観察者側の偏光板と称して説明する場合がある。）の外側に配置されていてもよい。なお、光供給部側の偏光板の外側に上記カラーフィルタが配置される場合は、通常、偏光板と光供給部との間に上記カラーフィルタが配置される。
本態様におけるカラーフィルタのより好ましい配置については、カラーフィルタの構成により異なる。具体的には、カラーフィルタが発色層として着色層のみを有する場合と、カラーフィルタが発色層として蛍光層を有する場合とに大別される。
以下、それぞれの場合について説明する。
以下、それぞれの場合について説明する。
（ｉ）発色層として着色層のみを有する場合
まず、カラーフィルタが発色層として着色層のみを有する場合について説明する。
カラーフィルタが発色層として着色層のみを有する場合、カラーフィルタの配置としては観察者側の偏光板の外側に配置されていてもよく（図１参照）、光供給部側の偏光板の外側に配置されていてもよい（図２参照）。なかでも本態様においては、観察者側の偏光板の外側に配置されていることがより好ましい。
ここで、本態様に用いられる液晶セルは、通常、ＴＦＴ素子等の液晶駆動素子を備える対向基板を有するところ、液晶駆動素子は外光が照射されることにより劣化する場合がある。また、対向基板の金属配線に照射された外光が反射して液晶表示装置の視認性が低下するといった問題がある。そこで、上記カラーフィルタを観察者側の偏光板の外側に配置することにより、液晶駆動素子を外光から保護したり、対向基板の金属配線を観察者から観察されないように、隠すことが可能となるからである。なお、この場合、カラーフィルタは遮光部を有するものである必要がある。
まず、カラーフィルタが発色層として着色層のみを有する場合について説明する。
カラーフィルタが発色層として着色層のみを有する場合、カラーフィルタの配置としては観察者側の偏光板の外側に配置されていてもよく（図１参照）、光供給部側の偏光板の外側に配置されていてもよい（図２参照）。なかでも本態様においては、観察者側の偏光板の外側に配置されていることがより好ましい。
ここで、本態様に用いられる液晶セルは、通常、ＴＦＴ素子等の液晶駆動素子を備える対向基板を有するところ、液晶駆動素子は外光が照射されることにより劣化する場合がある。また、対向基板の金属配線に照射された外光が反射して液晶表示装置の視認性が低下するといった問題がある。そこで、上記カラーフィルタを観察者側の偏光板の外側に配置することにより、液晶駆動素子を外光から保護したり、対向基板の金属配線を観察者から観察されないように、隠すことが可能となるからである。なお、この場合、カラーフィルタは遮光部を有するものである必要がある。
また、上述の場合において、カラーフィルタがカラーフィルタ基材および着色層を有する場合は、図示はしないが、偏光板とカラーフィルタ基材とが対向するようにカラーフィルタを配置してもよく、図１および図２に示すように、偏光板３０αまたは３０βと着色層１２とが対向するようにカラーフィルタ１０を配置してもよい。なかでも、本態様においては、偏光板３０αまたは３０βと着色層１２とが対向するようにカラーフィルタ１０を配置することが好ましい。カラーフィルタ基材１１が液晶表示装置１００の外表面に配置されることにより、液晶表示装置１００の取り扱い、加工等が容易になるからである。
一方、カラーフィルタがカラーフィルタ基材を有さない場合、すなわち、着色層のみからなる場合は、偏光板の偏光板保護フィルム上に直接着色層が形成される。
（ｉｉ）発色層として蛍光層を有する場合
次に、本態様におけるカラーフィルタが発色層として蛍光層を有する場合について説明する。なお、「カラーフィルタが発色層として蛍光層を有する」とは、カラーフィルタが少なくとも１色の蛍光層を有することを指す。
次に、本態様におけるカラーフィルタが発色層として蛍光層を有する場合について説明する。なお、「カラーフィルタが発色層として蛍光層を有する」とは、カラーフィルタが少なくとも１色の蛍光層を有することを指す。
図３および図４に示すように、本態様におけるカラーフィルタ１０が蛍光層１２’を有する場合は、上記蛍光層１２’は光供給部４０であるバックライトからの光を吸収して所定の色の光を発光する。カラーフィルタが蛍光層を有する場合におけるカラーフィルタの配置としては、図３および図４に例示するように、本態様の液晶表示装置１００においてカラーフィルタ１０は光供給部４０側の偏光板３０βの外側に配置されてもよく、図示はしないが、観察者側の偏光板の外側に配置されてもよい。
カラーフィルタが光供給部側の偏光板の外側に配置されている場合は、蛍光層が光供給部からの光を吸収しやすくなるため、蛍光層の蛍光効率をより高いものとすることが可能となる。
一方、カラーフィルタが観察者側の偏光板の外側に配置されている場合は、液晶表示装置の外部へ出射する光を蛍光層に吸収させることにより、全方位光とすることができるため、後述する視野角拡大層を有さない場合も、液晶表示装置の外部へ出射する光を拡散等することができることから、液晶表示装置の視野角特性を向上させることが可能となる。また、蛍光層と後述する視野角拡大層とを併用した場合は、より良好な視野角特性を有する液晶表示装置とすることが可能となる。
蛍光層を有するカラーフィルタが観察者側の偏光板の外側に配置される場合は、光供給部として平行光を用いたバックライトを用いることが好ましい。
カラーフィルタが光供給部側の偏光板の外側に配置されている場合は、蛍光層が光供給部からの光を吸収しやすくなるため、蛍光層の蛍光効率をより高いものとすることが可能となる。
一方、カラーフィルタが観察者側の偏光板の外側に配置されている場合は、液晶表示装置の外部へ出射する光を蛍光層に吸収させることにより、全方位光とすることができるため、後述する視野角拡大層を有さない場合も、液晶表示装置の外部へ出射する光を拡散等することができることから、液晶表示装置の視野角特性を向上させることが可能となる。また、蛍光層と後述する視野角拡大層とを併用した場合は、より良好な視野角特性を有する液晶表示装置とすることが可能となる。
蛍光層を有するカラーフィルタが観察者側の偏光板の外側に配置される場合は、光供給部として平行光を用いたバックライトを用いることが好ましい。
また、図４に示すように、カラーフィルタが着色層１２と蛍光層１２’との積層体を有する場合は、光供給部４０側に蛍光層１２’が配置されてもよく、図示はしないが、光供給部側に着色層が配置されてもよい。なかでも、光供給部側に蛍光層が配置されることが好ましい。蛍光層の蛍光効率をより高くすることができるため、より輝度が良好な液晶表示装置とすることが可能となる。
カラーフィルタ基材の有無によるカラーフィルタの配置については、上述した「（ｉ）発色層としてカラーフィルタが着色層のみを有する場合」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
（ｉｉｉ）その他の場合
本態様の液晶表示装置１００は、図５に示すように、発色層として着色層１２のみを有するカラーフィルタ１０Ａと、発色層として蛍光層１２’のみを有するカラーフィルタ１０Ｂとの２枚のカラーフィルタを有することができる。この場合、２枚のカラーフィルタ１０Ａ、１０Ｂの位置関係としては、所望のカラー表示を行うことが可能であれば特に限定されないが、発色層として着色層１２のみを有するカラーフィルタ１０Ａを観察者側の偏光板３０αに配置し、発色層として蛍光層１２’のみを有するカラーフィルタ１０Ｂを光供給部４０側の偏光板３０βに配置することが好ましい。
本態様の液晶表示装置１００は、図５に示すように、発色層として着色層１２のみを有するカラーフィルタ１０Ａと、発色層として蛍光層１２’のみを有するカラーフィルタ１０Ｂとの２枚のカラーフィルタを有することができる。この場合、２枚のカラーフィルタ１０Ａ、１０Ｂの位置関係としては、所望のカラー表示を行うことが可能であれば特に限定されないが、発色層として着色層１２のみを有するカラーフィルタ１０Ａを観察者側の偏光板３０αに配置し、発色層として蛍光層１２’のみを有するカラーフィルタ１０Ｂを光供給部４０側の偏光板３０βに配置することが好ましい。
（２）カラーフィルタの構成
次に、本発明におけるカラーフィルタの構成について説明する。
次に、本発明におけるカラーフィルタの構成について説明する。
（ｉ）発色層
上記発色層は、上記カラーフィルタを本態様の液晶表示装置に用いた場合に所望のカラー表示を行うために用いられるものである。このような発色層としては、具体的には、着色層であってもよく、蛍光層であってもよく、着色層および蛍光層の積層体であってもよい。以下、それぞれについて説明する。
上記発色層は、上記カラーフィルタを本態様の液晶表示装置に用いた場合に所望のカラー表示を行うために用いられるものである。このような発色層としては、具体的には、着色層であってもよく、蛍光層であってもよく、着色層および蛍光層の積層体であってもよい。以下、それぞれについて説明する。
（ａ）着色層
まず、本態様における発色層が着色層である場合について説明する。
上記発色層に用いられる着色層の色数は特に限定されないが、複数色から構成され、一般的には、赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層から構成される。
まず、本態様における発色層が着色層である場合について説明する。
上記発色層に用いられる着色層の色数は特に限定されないが、複数色から構成され、一般的には、赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層から構成される。
各色の着色層の材料は、各色の顔料や染料等の着色剤を感光性樹脂中に分散または溶解させたものである。
赤色着色層に用いられる着色剤としては、例えば、赤色顔料としてはペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。
また、赤色染料としては、ローダミン系染料、アゾ系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料などが挙げられる。
これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
また、赤色染料としては、ローダミン系染料、アゾ系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料などが挙げられる。
これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
緑色着色層に用いられる着色剤としては、例えば、緑色顔料としてはハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。
また、緑色染料としては、フタロシアニン系染料、アントラキンノン系染料、トリフェニルメタン系塩基性染料などが挙げられる。
これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
また、緑色染料としては、フタロシアニン系染料、アントラキンノン系染料、トリフェニルメタン系塩基性染料などが挙げられる。
これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
青色着色層に用いられる着色剤としては、例えば、青色顔料としては銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料、トリアリールメタン系レーキ顔料等が挙げられる。
また、青色染料としては、トリアリールメタン系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、シアニン系染料などが挙げられる。
これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
また、青色染料としては、トリアリールメタン系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、シアニン系染料などが挙げられる。
これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
本態様においては、なかでも青色着色層に用いられる着色剤が、トリアリールメタン系レーキ顔料またはトリアリールメタン系染料等であることが好ましい。ここで、リアリールメタン系レーキ顔料またはトリアリールメタン系染料等とは、トリアリールメタン化合物を含むレーキ顔料または染料を指す。
上記トリアリールメタン化合物としては、従来公知の青色系染料として用いられているものを用いることができる。
例えば、特開２００８−３０４７６６号公報に記載のトリアリールメタン系色素や、特開２０００−１６２４２９号公報に記載のトリフェニルメタン染料、特開平１１−２２３７２０号公報に記載のトリフェニルメタン系染料を用いることができる。
特に、下記一般式（１）及び（２）で表わされるトリアリールメタン化合物が、透過率、耐熱性、および耐候性の観点から好ましい。
上記透過率とは、着色剤を３０質量％濃度で均一に分散させて作製した厚さ２μｍ〜３μｍの塗膜について、顕微分光装置ＯＳＰ−ＳＰ２０００（ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて測定した値をいう。本態様においては、青色着色層の透過率は、４０５ｎｍ〜４８０ｎｍにおいて８０％以上であることが好ましい。
上記耐熱性とは、例えば、焼成前後の色濃度を合わせた場合に輝度が低下しないことをいう。焼成温度は例えば、１５０℃〜２５０℃、焼成時間は例えば、１０分〜２００分の間で工程条件により任意に設定する。
耐候性とは、例えば、成膜後の着色層にキセノンランプ（照度３５ｍＷ／ｃｍ２）を１００時間照射する前後の色差ΔＥ＊ａｂ（ＪＩＳ Ｚ８７２９）が小さいことをいう。ΔＥ＊ａｂは５．０以下であることが好ましく、さらに３．０以下であることが好ましい。
例えば、特開２００８−３０４７６６号公報に記載のトリアリールメタン系色素や、特開２０００−１６２４２９号公報に記載のトリフェニルメタン染料、特開平１１−２２３７２０号公報に記載のトリフェニルメタン系染料を用いることができる。
特に、下記一般式（１）及び（２）で表わされるトリアリールメタン化合物が、透過率、耐熱性、および耐候性の観点から好ましい。
上記透過率とは、着色剤を３０質量％濃度で均一に分散させて作製した厚さ２μｍ〜３μｍの塗膜について、顕微分光装置ＯＳＰ−ＳＰ２０００（ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて測定した値をいう。本態様においては、青色着色層の透過率は、４０５ｎｍ〜４８０ｎｍにおいて８０％以上であることが好ましい。
上記耐熱性とは、例えば、焼成前後の色濃度を合わせた場合に輝度が低下しないことをいう。焼成温度は例えば、１５０℃〜２５０℃、焼成時間は例えば、１０分〜２００分の間で工程条件により任意に設定する。
耐候性とは、例えば、成膜後の着色層にキセノンランプ（照度３５ｍＷ／ｃｍ２）を１００時間照射する前後の色差ΔＥ＊ａｂ（ＪＩＳ Ｚ８７２９）が小さいことをいう。ΔＥ＊ａｂは５．０以下であることが好ましく、さらに３．０以下であることが好ましい。
（一般式（１）及び（２）中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基又はハロゲン原子を表し、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数１〜５のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有していてもよいベンジル基を表す。）
Ｒ１は、透過率の観点から、水素原子が好ましい。
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、耐熱性、耐候性の観点から、フェニル基または置換基を有していても良いベンジル基が好ましい。
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、耐熱性、耐候性の観点から、フェニル基または置換基を有していても良いベンジル基が好ましい。
このようなトリアリールメタン化合物は市販品を用いても良く、例えば、ＢＡＳＦ社製の商品名ＦＡＮＡＬ ＢＬＵＥ Ｄ６３４０等を好適に用いることができる。
青色着色層が着色剤として、トリアリールメタン化合物を含有する場合、その含有量は、要求される輝度やコントラスト等に応じて適宜調節すれば良いが、例えば、青色着色層の着色剤全体の合計質量に対して２５質量％以上とすることが、輝度を高める観点から好ましく、５０質量％以上であることがさらに好ましく、７５質量％以上であることが特に好ましい。
この他、青色着色層の着色剤として、燐、モリブデン、タングステン、銅、ニッケル、コバルト等の金属を含む金属錯体を含有するトリアリールメタン化合物を用いてもよい。
この理由は定かではないが、このような着色剤は、耐熱性や耐光性に優れ、着色画素形成時の焼成条件やＵＶ照射による基板洗浄の影響等のプロセス条件の影響を受けづらいためと推測される。
この理由は定かではないが、このような着色剤は、耐熱性や耐光性に優れ、着色画素形成時の焼成条件やＵＶ照射による基板洗浄の影響等のプロセス条件の影響を受けづらいためと推測される。
青色着色層の着色剤としては、上述したトリアリールメタン化合物を含むレーキ顔料、または染料のなかでも、トリアリールメタン系レーキ顔料が耐熱性、耐光性を高める観点から好ましい。上記トリアリールメタン系レーキ顔料としては、例えば、Ｃ.Ｉ.ピグメントブルー（ＰＢ）１、ＰＢ５６、ＰＢ６１及びＰＢ６２等が挙げられ、これらの１種又は２種以上のトリアリールメタン系レーキ顔料を含有することが好ましい。
その合計含有量は、要求される輝度やコントラスト等に応じて適宜調節すれば良いが、例えば、青色着色層の着色剤全体の合計質量に対して２５質量％以上とすることが、輝度を高める観点から好ましく、５０質量％以上であることがさらに好ましく、７５質量％以上であることが特に好ましい。
その合計含有量は、要求される輝度やコントラスト等に応じて適宜調節すれば良いが、例えば、青色着色層の着色剤全体の合計質量に対して２５質量％以上とすることが、輝度を高める観点から好ましく、５０質量％以上であることがさらに好ましく、７５質量％以上であることが特に好ましい。
本態様において、青色着色剤として、トリアリールメタン系染料またはトリアリールメタン系レーキ顔料を用いる場合、青色着色層には、上述した着色剤以外に、輝度、色味等を調節するために必要に応じて適宜、ＰＢ１５：１、ＰＢ１５：３、ＰＢ１５：４、ＰＢ１５：６、ＰＶ２３等のその他の着色剤を併用することができる。
本発明における青色着色層においては、着色剤全体に対する上記併用される着色剤の含有量は、高い輝度を確保する観点から、２５質量％未満であることが好ましい。
本発明における青色着色層においては、着色剤全体に対する上記併用される着色剤の含有量は、高い輝度を確保する観点から、２５質量％未満であることが好ましい。
本態様における着色層は、着色剤として染料のみが含有されていてもよい。本態様の液晶表示装置においては、カラーフィルタと液晶セル中の液晶とが直接接触しない構成を有することから、着色層を形成する際に不純物除去のための高温焼成処理を行わなくてもよいため、耐熱性の低い染料を用いることが可能となる。また、染料を用いることにより、本態様の液晶表示装置の輝度を好適に向上させることが可能となる。
また、感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができるが、通常はネガ型感光性樹脂が用いられる。このネガ型感光性樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有するものが挙げられる。
上記着色層における着色パターン配列は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
また、本態様に用いられる着色層の厚みとしては、本態様の液晶表示装置において所望のカラー表示を行うことが可能な程度の厚みであれば特に限定されず、液晶表示装置の用途等により適宜選択することができる。
本態様における着色層の形成方法としては、所望のカラー表示を行うことが可能な着色層を形成することが可能であれば特に限定されない。なお、本態様の液晶表示装置はカラーフィルタと液晶セル中の液晶とが直接接触しない構成であることから、従来のカラーフィルタの製造方法において行われていた高温焼成処理を行わなくてもよいといった利点がある。より具体的には、フォトリソグラフィー法を用いた従来の着色層の形成方法においては、着色層用組成物を調製し、上記着色層用組成物を後述するカラーフィルタ基材または偏光板保護フィルム等に塗布し、次いでパターン露光処理および現像処理を施した後、高温焼成処理が行われることにより着色層が形成される。一方、本態様における着色層の形成方法においては、上述したように、着色層に高温焼成処理を行う必要がないことから、パターン露光および現像処理を施した後、着色層中に含まれる溶剤等が除去可能な程度の温度を加えて乾燥させることにより着色層を形成することが可能となる。よって、本態様においては、着色層の形成工程に必要なエネルギーを少なくすることができ、高温焼成炉等を必要としないことから、製造コストを削減することが可能となる。
また、本態様においては、高温焼成処理を必要としないことから、後述するカラーフィルタ基材として樹脂製フィルムを好適に用いることが可能となる。また、着色層を後述する偏光板に用いられる偏光板保護フィルム上に直接形成することが可能となる。さらに、高温焼成処理による着色層の輝度の低下を抑制することができる。
また、本態様においては、高温焼成処理を必要としないことから、後述するカラーフィルタ基材として樹脂製フィルムを好適に用いることが可能となる。また、着色層を後述する偏光板に用いられる偏光板保護フィルム上に直接形成することが可能となる。さらに、高温焼成処理による着色層の輝度の低下を抑制することができる。
なお、上述した「溶剤等が除去可能な程度の温度」とは、着色層を形成する際に用いられる溶剤の種類等により適宜選択されるものであるが、１００℃〜１５０℃の範囲内であることが好ましい。上記温度が上記範囲内であることにより、加熱による着色層の輝度の低下を好適に防止することが可能となるからである。
また、上記の説明においては、フォトリソグラフィー法を用いた着色層の形成方法について説明したが、これに限定されず、本態様においては一般的な着色層の形成方法を用いることができる。
また、着色層を形成する際に用いられる着色層用組成物としては、上述した着色剤および樹脂の他に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて、増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
（ｂ）蛍光層
次に、本態様における発色層が蛍光層である場合について説明する。
本態様における蛍光層は、光供給部であるバックライトからの光を吸収して光を発光するものである。このような蛍光層の色の数については特に限定されず、通常は複数色から構成されるものであり、また、用いられるバックライトに用いられる種類により適宜選択される。このような蛍光層としては、バックライトが白色光を用いたものである場合は、赤色蛍光層、緑色蛍光層、および青色蛍光層から構成される。一方、バックライトが赤色光、緑色光、または青色光のいずれかを用いたものである場合は、上述した３色の蛍光層のうちバックライトに用いられる光の色以外の蛍光層が用いられる。
次に、本態様における発色層が蛍光層である場合について説明する。
本態様における蛍光層は、光供給部であるバックライトからの光を吸収して光を発光するものである。このような蛍光層の色の数については特に限定されず、通常は複数色から構成されるものであり、また、用いられるバックライトに用いられる種類により適宜選択される。このような蛍光層としては、バックライトが白色光を用いたものである場合は、赤色蛍光層、緑色蛍光層、および青色蛍光層から構成される。一方、バックライトが赤色光、緑色光、または青色光のいずれかを用いたものである場合は、上述した３色の蛍光層のうちバックライトに用いられる光の色以外の蛍光層が用いられる。
また、上記蛍光層は、通常、バックライトからの光を吸収して光を発光する蛍光色素と、マトリクス樹脂とを含有するものである。
赤色蛍光色素としては、例えば、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、スルホローダミン、ベーシックバイオレット１１、ベーシックレッド２などのローダミン系色素、シアニン系色素、１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジニウムパークロレート（ピリジン１）などのピリジン系色素、あるいはオキサジン系色素などが挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
緑色蛍光色素としては、例えば、３−（２’−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２’−ベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、３−（２’−Ｎ−メチルベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン３０）、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジン（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）などのクマリン系色素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシックイエロー５１、さらにはソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６などのナフタルイミド系色素などが挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
青色蛍光色素としては、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン（以下Bie−MSB）、トランス−４，４’−ジフェニルスチルベン（以下DPS）等のスチルベン系色素、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（以下クマリン４）等のクマリン系色素等の１種または２種以上を挙げることができる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
なお、蛍光色素を、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、アルキッド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂およびこれらの樹脂混合物などに予め練り込んで顔料化して、蛍光顔料としてもよい。また、これらの蛍光色素や蛍光顔料（以下、上記２つを合わせて蛍光色素と総称する。）は単独で用いてもよく、蛍光の色相を調整するために２種以上を組み合わせて用いてもよい。
蛍光色素の含有量は、蛍光層に対して、その蛍光層の質量を基準として０．０１質量％〜５質量％程度である。蛍光色素の含有量が少なすぎると十分な波長変換を行うことができず、一方、蛍光色素の含有量が多すぎると、濃度消光等の効果により色変換効率が低下する可能性があるからである。
また、マトリクス樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の樹脂を挙げることができる。
また、蛍光層のパターニングをフォトリソグラフィー法により行う場合には、マトリクス樹脂として感光性樹脂を用いることができる。この感光性樹脂としては、例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型の感光性樹脂が挙げられる。
さらに、蛍光層の形成方法として印刷法、インクジェット法を用いる場合には、マトリクス樹脂を含有するインキが用いられる。この場合に用いられるマトリクス樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂のモノマー、オリゴマーまたはポリマー、あるいは、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の樹脂を挙げることができる。
また、蛍光層のパターニングをフォトリソグラフィー法により行う場合には、マトリクス樹脂として感光性樹脂を用いることができる。この感光性樹脂としては、例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型の感光性樹脂が挙げられる。
さらに、蛍光層の形成方法として印刷法、インクジェット法を用いる場合には、マトリクス樹脂を含有するインキが用いられる。この場合に用いられるマトリクス樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂のモノマー、オリゴマーまたはポリマー、あるいは、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の樹脂を挙げることができる。
蛍光層のパターン配列については、上述した着色層のパターン配列と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
蛍光層の膜厚としては、光供給部からの光を十分に吸収して蛍光を発光することができる厚みであれば特に限定されるものではない。具体的には、使用する蛍光色素、蛍光色素の濃度等を考慮して適宜設定することができ、例えば５μｍ〜１５μｍ程度とすることができる。
蛍光層の形成方法としては、蛍光色素およびマトリクス樹脂を混合、分散または可溶化させて蛍光層形成用塗工液を調製し、この蛍光層形成用塗工液をスピンコート、ロールコート等の一般的な塗布方法でカラーフィルタ基材または偏光板保護フィルム上に塗布し、フォトリソグラフィー法によりパターニングする方法、あるいは、上記蛍光層形成用塗工液を用いてスクリーン印刷等の印刷法、インクジェット法によりパターニングする方法が用いられる。また、蛍光層の形成方法としては、所定のマスクを介して真空蒸着法またはスパッタリング法等で成膜する方法を用いることもできる。
なお、バックライトが赤色光、緑色光、または青色光のいずれかを用いたものである場合は、上記光の色の蛍光層が形成される部位には、通常、透明樹脂等からなる透明層が形成される。なお、透明層に用いられる樹脂については、上述したマトリクス樹脂と同様とすることができる。
（ｃ）着色層および蛍光層の積層体
次に、本態様における発色層が着色層および蛍光層の積層体である場合について説明する。本態様においては着色層および蛍光層のうち、蛍光層が光供給部に近い位置となるように積層体が形成されてもよく、着色層が光供給部に近い位置となるように積層体が形成されてもよい。なかでも、蛍光層が光供給部に近い位置となるように積層体が形成されることが好ましい。
また、上記着色層および蛍光層の厚みについては、本態様におけるカラーフィルタが用いられる液晶表示装置の用途等に応じて適宜決定することができる。なお、本態様に用いられる着色層および蛍光層について、具体的には、上述した「（ａ）着色層」、「（ｂ）蛍光層」の各項に記載したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
次に、本態様における発色層が着色層および蛍光層の積層体である場合について説明する。本態様においては着色層および蛍光層のうち、蛍光層が光供給部に近い位置となるように積層体が形成されてもよく、着色層が光供給部に近い位置となるように積層体が形成されてもよい。なかでも、蛍光層が光供給部に近い位置となるように積層体が形成されることが好ましい。
また、上記着色層および蛍光層の厚みについては、本態様におけるカラーフィルタが用いられる液晶表示装置の用途等に応じて適宜決定することができる。なお、本態様に用いられる着色層および蛍光層について、具体的には、上述した「（ａ）着色層」、「（ｂ）蛍光層」の各項に記載したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
（ｉｉ）その他の構成
本態様におけるカラーフィルタは、上述の発色層を有するものであれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。以下、このような構成について説明する。
本態様におけるカラーフィルタは、上述の発色層を有するものであれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。以下、このような構成について説明する。
（ａ）カラーフィルタ基材
本態様に用いられるカラーフィルタ基材は、発色層、および必要に応じて遮光部を形成可能であり、可視光に対して透明な基板であれば特に限定されるものではない。
本態様に用いられるカラーフィルタ基材は、発色層、および必要に応じて遮光部を形成可能であり、可視光に対して透明な基板であれば特に限定されるものではない。
本態様に用いられるカラーフィルタ基材は、ガラス基板等の屈曲性を有さない透明な基材であってもよく、あるいは、樹脂製フィルム等の屈曲性を有する透明な基材であってもよい。
屈曲性を有さない透明な基材としては、青板ガラス（ソーダライムガラス）、無アルカリガラス、石英ガラス等のガラス基板、合成石英板等を挙げることができる。本態様においては、なかでも、青板ガラスを用いることが好ましい。本態様においては、カラーフィルタが液晶セル中の液晶と直接接触しないことから、ガラス中の不純物が液晶中に溶出することを考慮する必要がないため、安価な青板ガラスを用いることにより、液晶表示装置の製造コストを削減することが可能となる。
屈曲性を有する透明な基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、セルローストリアセテート（ＣＴＡ）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等からなる樹脂製フィルムや、上述したガラスを用いた薄板ガラスを挙げることができる。ここで本態様においては、カラーフィルタが液晶セル中の液晶と直接接触しないことから、カラーフィルタを形成する際に高温焼成処理を行う必要がないため、上記屈曲性を有する透明な基材のなかでも樹脂製フィルムを好適に用いることができる。
なお、カラーフィルタ基材の厚みについては、液晶表示装置の用途等に応じて適宜選択される。
（ｂ）遮光部
本態様に用いられる遮光部は、発色層の間に形成され、画素を区画するために用いられる。
本態様に用いられる遮光部は、発色層の間に形成され、画素を区画するために用いられる。
また、遮光部の材料としては、所望の遮光性を示すことが可能であれば特に限定されず、一般的なカラーフィルタの遮光部に用いられるものと同様とすることができる。具体的には、クロム、ニッケル等の遮光性を有する金属または金属酸化物からなる遮光部、黒色顔料等の遮光剤を含む樹脂組成物からなる遮光部、上述した着色層同士を積層させた遮光部等を挙げることができる。なかでも、本態様においては、着色層同士を積層させた遮光部であることが好ましい。着色層の形成と同時に形成することができ、また、別途遮光部の材料を準備しなくてもよいことから、製造コストを削減することができるからである。
このような遮光部のパターン形状については、上述した着色層または蛍光層等のパターン配列により適宜選択することができる。
上記遮光部の膜厚については、本態様の液晶表示装置の用途や、遮光部の材料等により適宜選択される。
上記遮光部の膜厚については、本態様の液晶表示装置の用途や、遮光部の材料等により適宜選択される。
上記カラーフィルタにおいては、遮光部は任意の構成であるが、図１に示すように、カラーフィルタ１０が観察者側の偏光板３０αの外側に配置される場合は、遮光部１３を有することが好ましい。カラーフィルタが遮光部を有することにより、カラーフィルタの下層に位置する対向基板の液晶駆動素子を外光から好適に保護することが可能となり、対向基板の金属配線による外光の反射を隠すことが可能となるからである。
一方、図２に示すように、カラーフィルタ１０が光供給部４０側の偏光板３０βの外側に配置される場合は、遮光部を有さないことが好ましい。遮光部を有さないことにより、カラーフィルタの画素をより小さいものとすることができ、より高精細な画像表示を行うことが可能となるからである。
一方、図２に示すように、カラーフィルタ１０が光供給部４０側の偏光板３０βの外側に配置される場合は、遮光部を有さないことが好ましい。遮光部を有さないことにより、カラーフィルタの画素をより小さいものとすることができ、より高精細な画像表示を行うことが可能となるからである。
（ｃ）その他の構成
本態様に用いられるカラーフィルタは、上述したカラーフィルタ基材や遮光部以外にも任意の構成を有することができる。このような構成としては、例えば、着色層または蛍光層を覆うように形成されるオーバーコート層等を挙げることができる。
また、カラーフィルタが着色層のみを有するものである場合は、後述する視野角拡大層を有することができる。
本態様に用いられるカラーフィルタは、上述したカラーフィルタ基材や遮光部以外にも任意の構成を有することができる。このような構成としては、例えば、着色層または蛍光層を覆うように形成されるオーバーコート層等を挙げることができる。
また、カラーフィルタが着色層のみを有するものである場合は、後述する視野角拡大層を有することができる。
（３）カラーフィルタ
本態様の液晶表示装置は、上述した種々の発色層を有するカラーフィルタを有することが可能である。本態様においては、なかでも、カラーフィルタが発色層として蛍光色素を含む蛍光層を有することが好ましい。この場合、液晶表示装置の光供給部からの光を好適に利用することが可能となり、本発明の液晶表示装置の輝度およびコントラストを好適に向上させることが可能となるからである。
本態様の液晶表示装置は、上述した種々の発色層を有するカラーフィルタを有することが可能である。本態様においては、なかでも、カラーフィルタが発色層として蛍光色素を含む蛍光層を有することが好ましい。この場合、液晶表示装置の光供給部からの光を好適に利用することが可能となり、本発明の液晶表示装置の輝度およびコントラストを好適に向上させることが可能となるからである。
２．偏光板
次に、本態様における偏光板について説明する。
本態様における偏光板は、液晶セルの両側に配置されるものである。また、上記偏光板は、通常、偏光子と、偏光子の両側に配置された偏光板保護フィルムとからなるものである。
次に、本態様における偏光板について説明する。
本態様における偏光板は、液晶セルの両側に配置されるものである。また、上記偏光板は、通常、偏光子と、偏光子の両側に配置された偏光板保護フィルムとからなるものである。
上記偏光板に用いられる偏光子、および偏光板保護フィルムとしては一般的な液晶表示装置の偏光板に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、本態様においては、上述した着色層や蛍光層を偏光板上に直接形成することが可能であることから、上記偏光板に用いられる偏光板保護フィルムとしては、着色層や蛍光層の材料や、着色層等を形成する際に用いられる溶剤等に対する耐性を有するものであることが好ましい。このような偏光板保護フィルムとしては、トリアセチルセルロース(ＴＡＣ)、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、セルローストリアセテート（ＣＴＡ）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等からなる樹脂製フィルム等を挙げることができる。
３．液晶セル
次に、本態様に用いられる液晶セルについて説明する。本態様に用いられる液晶セルとしては、通常、ＴＦＴ素子等の液晶駆動素子を有する液晶駆動素子側基板と、対向基板と、液晶駆動素子側基板および対向基板の間に配置された液晶層とを有するものである。
次に、本態様に用いられる液晶セルについて説明する。本態様に用いられる液晶セルとしては、通常、ＴＦＴ素子等の液晶駆動素子を有する液晶駆動素子側基板と、対向基板と、液晶駆動素子側基板および対向基板の間に配置された液晶層とを有するものである。
このような液晶セルについては、一般的に液晶表示装置に用いられる液晶セルとして公知のものを用いることができる。液晶セルとしては、セル中における液晶分子の配列の態様によって、ＩＰＳ、ＶＡ、ＯＣＢ、ＥＣＢ、ＳＴＮおよびＴＮ等のあらゆる方式のものが知られているが、本態様においては、いずれの方式の液晶セルであっても好適に用いることができる。
４．その他の構成
本態様の液晶表示装置は、上述した構成を有するものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じてその他の構成を追加することができる。このような構成について以下説明する
本態様の液晶表示装置は、上述した構成を有するものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じてその他の構成を追加することができる。このような構成について以下説明する
（１）光供給部
本態様の液晶表示装置は、通常、光供給部としてバックライトを有するものである。また、光供給部は、液晶セルの一方の側に配置され、より具体的には液晶セルの一方の偏光板の外側に配置される。
本態様の液晶表示装置は、通常、光供給部としてバックライトを有するものである。また、光供給部は、液晶セルの一方の側に配置され、より具体的には液晶セルの一方の偏光板の外側に配置される。
上記バックライトとしては、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができ、直下型のものであってもよく、エッジライト型のものであってもよい。
また、上記バックライトに用いられる光源についても、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができ、例えば線状の冷陰極管等の蛍光灯、ＬＥＤ（発光ダイオード）、白熱電球等を用いることができる。中でも、色再現性、小型化、低消費電力化に優れる点から、ＬＥＤが好ましい。
また、上記バックライトに用いられる光源についても、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができ、例えば線状の冷陰極管等の蛍光灯、ＬＥＤ（発光ダイオード）、白熱電球等を用いることができる。中でも、色再現性、小型化、低消費電力化に優れる点から、ＬＥＤが好ましい。
上記バックライトとしては、液晶表示装置を用いて所望の表示を行うことが可能であれば、特に限定されるものではないが、平行光を用いたものであることが好ましい。ここで、本態様の液晶表示装置においては、液晶セルとカラーフィルタとが別体であることから、従来の液晶セル中にカラーフィルタが配置されている場合に比べて液晶層とカラーフィルタとの距離が遠くなる。バックライトが拡散光を用いたものである場合は、液晶セルを透過する光の一部に拡散光が含まれるため、液晶層とカラーフィルタとの距離が遠くなるほど、光の混色が発生しやすくなることが懸念される。一方、バックライトが平行光を用いたものである場合は、液晶セルを透過する光に拡散光が含まれなくなることから光の混色を好適に防止することが可能となる。
なお、平行光とは、液晶セルの平面と光の進行方向とのなす角が、９０°±４５°の範囲内である光を指す。なお、液晶セルの平面と光の進行方向とのなす角は、具体的には図１中のθで示される角を指す。
なお、平行光とは、液晶セルの平面と光の進行方向とのなす角が、９０°±４５°の範囲内である光を指す。なお、液晶セルの平面と光の進行方向とのなす角は、具体的には図１中のθで示される角を指す。
また、平行光を用いたバックライトとしては、具体的には、ＬＥＤ光源を用いた直下型のバックライトや、ドット処理を行った導光板を用いたエッジライト型のバックライト、導光板上に半円、三角等などのレンズ形状を有するプリズムシートや拡散フィルムが配置されているエッジライト型のバックライト等を挙げることができる。また、上記プリズムシートや拡散フィルムを用いた場合は、光源の光ムラを抑制し、均一な面発光が可能となる。なお、拡散フィルムを用いる場合は、拡散された光の角度が上述した範囲内となるように調整される。
また、上記本態様におけるバックライトとしては、アクリル樹脂を積層したＰＥＴフィルム、コレステリックＬＣＰフィルムの多層フィルムなど輝度向上フィルムを設置することが好ましい。
また、上記本態様におけるバックライトとしては、アクリル樹脂を積層したＰＥＴフィルム、コレステリックＬＣＰフィルムの多層フィルムなど輝度向上フィルムを設置することが好ましい。
（２）視野角拡大層
視野角拡大層は、液晶表示装置の観察者側の最外層に配置されるものであり、液晶表示装置から外部へ出射する光を拡散等させることにより、液晶表示装置の視認角を広げて、視認性を向上させる機能を有するものである。このような視野角拡大層は、上述した平行光を用いたバックライトと併用することにより、視野角特性に優れた液晶表示装置とすることが可能となる。
視野角拡大層は、液晶表示装置の観察者側の最外層に配置されるものであり、液晶表示装置から外部へ出射する光を拡散等させることにより、液晶表示装置の視認角を広げて、視認性を向上させる機能を有するものである。このような視野角拡大層は、上述した平行光を用いたバックライトと併用することにより、視野角特性に優れた液晶表示装置とすることが可能となる。
このような視野角拡大層は、通常、上記液晶セルの上記光供給部側とは反対側に配置され、視野角拡大層が液晶表示装置の最外層となるように配置されるものである。また、上述したカラーフィルタが観察者側の偏光板の外側に配置される場合は、通常、視野角拡大層はカラーフィルタよりも観察者側に配置されるものである。
上記視野角拡大層としては、本態様の液晶表示装置の視野角を拡大させることが可能なものであれば特に限定されず、具体的には、光拡散層、位相差制御層、反射防止層等を挙げることができる。本発明においては、なかでも、光拡散層であることが好ましい。光拡散層を用いることにより、液晶表示装置に視野角をより広くすることができるからである。
このような光拡散層については、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができ、例えば、透明樹脂層等に光拡散機能を有する微粒子を分散させたもの等を用いることができる。
（３）粘着層
本態様の液晶表示装置においては、カラーフィルタ基材を有するカラーフィルタ、偏光板、および液晶セルの間に粘着層を介して、各層が配置される。上記粘着層に用いられる粘着剤については、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本態様の液晶表示装置においては、カラーフィルタ基材を有するカラーフィルタ、偏光板、および液晶セルの間に粘着層を介して、各層が配置される。上記粘着層に用いられる粘着剤については、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
ＩＩ．第２態様
第２態様の液晶表示装置は、反射型液晶表示装置である。本態様の液晶表示装置は、光供給部として反射板を有し、反射板を用いて外光を利用することにより表示を行うものである。
第２態様の液晶表示装置は、反射型液晶表示装置である。本態様の液晶表示装置は、光供給部として反射板を有し、反射板を用いて外光を利用することにより表示を行うものである。
本態様の液晶表示装置の構成については、上述した図１および図２と同様とすることができる。なお、本態様においては、図１および図２における光供給部４０として反射板が用いられる。
以下、本態様の液晶表示装置の各構成について説明する。なお、本態様における偏光板および液晶セルについては、上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
１．カラーフィルタ
本態様におけるカラーフィルタは、着色層を有するものである。また、本態様においては、上記カラーフィルタは一対の偏光板のうち、いずれか一方の偏光板の外側に配置されるものである。
本態様におけるカラーフィルタは、着色層を有するものである。また、本態様においては、上記カラーフィルタは一対の偏光板のうち、いずれか一方の偏光板の外側に配置されるものである。
上記カラーフィルタの配置としては、本態様の液晶表示装置に用いられる一対の偏光板のうち、いずれか一方の偏光板の液晶セル側とは反対側に配置可能であれば特に限定されず、光供給部側の偏光板に配置されてもよく、観察者側の偏光板に配置されてもよい。なお、本態様におけるカラーフィルタの配置としてより好ましくは、上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明した、カラーフィルタが発色層として着色層のみを有する場合における配置と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
なお、カラーフィルタに用いられる着色層、およびその他の構成については上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
２．その他の構成
本態様の液晶表示装置は、カラーフィルタ、液晶セル、および偏光板以外にも必要な構成を適宜選択して追加することができる。以下、このような構成について説明する。
本態様の液晶表示装置は、カラーフィルタ、液晶セル、および偏光板以外にも必要な構成を適宜選択して追加することができる。以下、このような構成について説明する。
本態様の液晶表示装置は、通常、光供給部として反射板を有するものである。なお、反射板については、一般的な反射型液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明については省略する。
また、光供給部以外の任意の構成については、上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
ＩＩＩ．第３態様
第３態様の液晶表示装置は、半透過半反射型液晶表示装置である。本態様の液晶表示装置は、光供給部としてバックライトと反射板との両方を有し、それぞれを用いて表示を行うものである。
第３態様の液晶表示装置は、半透過半反射型液晶表示装置である。本態様の液晶表示装置は、光供給部としてバックライトと反射板との両方を有し、それぞれを用いて表示を行うものである。
ここで、本態様の液晶表示装置について図を用いて説明する。図６は、本態様の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。本態様の液晶表示装置１００は、透過表示領域ｔと反射表示領域ｒとを有するものであり、透過表示領域ｔには光供給部４０としてバックライトが、反射表示領域ｒには光供給部４０として反射板が配置されるものである。また、本態様において用いられるカラーフィルタ１０は、透過表示領域ｔに形成される透過表示用着色層（図６では、透過表示用赤色着色層１２Ｒ１、透過表示用緑色着色層１２Ｇ１、透過表示用青色着色層１２Ｂ１）と反射表示領域ｒに形成される反射表示用着色層（図６では、反射表示用赤色着色層１２Ｒ２、反射表示用緑色着色層１２Ｇ２、反射表示用青色着色層１２Ｂ２）とを有するものである。また、図示はしないが、本態様の液晶表示装置においては、カラーフィルタが光供給部側の偏光板に配置されていてもよい。
なお、図６において、説明していない符号については図１等と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
なお、図６において、説明していない符号については図１等と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
以下、本態様の液晶表示装置の各構成について説明する。なお、本態様における偏光板および液晶セルについては上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
１．カラーフィルタ
本態様に用いられるカラーフィルタは、反射表示用発色層と透過表示用発色層とを有するものである。上記反射表示用発色層としては着色層が用いられる。一方、上記透過表示用発色層としては着色層、蛍光層、または着色層および蛍光層の積層体のいずれかが用いられる。
上記透過表示用発色層が蛍光層を有する場合、カラーフィルタとしては、透過表示領域に蛍光層のみが形成されているカラーフィルタや、透過表示領域に蛍光層のみが形成され、かつ、反射表示領域に着色層のみが形成されているカラーフィルタや、反射表示用着色層と透過表示用着色層とを有し、さらに透過表示用着色層の上層または下層に蛍光層が形成されているカラーフィルタを挙げることができる。なお、透過表示領域に蛍光層のみが形成されているカラーフィルタは、通常、少なくとも反射表示領域に着色層が形成されているカラーフィルタと併用される。
本態様に用いられるカラーフィルタは、反射表示用発色層と透過表示用発色層とを有するものである。上記反射表示用発色層としては着色層が用いられる。一方、上記透過表示用発色層としては着色層、蛍光層、または着色層および蛍光層の積層体のいずれかが用いられる。
上記透過表示用発色層が蛍光層を有する場合、カラーフィルタとしては、透過表示領域に蛍光層のみが形成されているカラーフィルタや、透過表示領域に蛍光層のみが形成され、かつ、反射表示領域に着色層のみが形成されているカラーフィルタや、反射表示用着色層と透過表示用着色層とを有し、さらに透過表示用着色層の上層または下層に蛍光層が形成されているカラーフィルタを挙げることができる。なお、透過表示領域に蛍光層のみが形成されているカラーフィルタは、通常、少なくとも反射表示領域に着色層が形成されているカラーフィルタと併用される。
本態様のカラーフィルタの配置については、カラーフィルタの種類により適宜選択することができ、具体的には、カラーフィルタの透過表示用着色層が着色層のみを有する場合と、カラーフィルタの透過表示領域に蛍光層が形成されている場合とに分けて考えることができる。それぞれのカラーフィルタの配置については、上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明したカラーフィルタが着色層のみを有する場合、カラーフィルタが蛍光層を有する場合、その他の場合における配置と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、本態様に用いられる着色層や、蛍光層については、上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本態様において、カラーフィルタが反射表示用着色層および透過表示用着色層を有する場合は、反射表示用着色層の膜厚が、透過表示用着色層の膜厚よりも小さいものであることが好ましい。ここで、半透過型半反射型液晶表示装置は、透過表示領域においては光が透過表示用着色層を１回透過するのに対し、反射表示領域では光が反射表示用着色層を２回透過するものであることから、反射表示領域と透過表示領域とで観察される色の輝度、コントラスト等が異なる場合があるという問題がある。一方、反射表示用着色層の厚みと透過表示用着色層の厚みとを上述したように調整することにより、本態様の液晶表示装置における反射表示領域と透過表示領域とで観察される色の輝度、コントラスト等を均質なものとすることができるからである。
また、この場合は、図６に示すように、反射表示領域ｒに透明樹脂等からなる光路差調整層１４を形成することが好ましい。これにより、反射表示領域および透過領域に膜厚の異なる着色層を簡便な方法で形成することが可能となる。なお、光路差調整層については、一般的な半透過半反射型液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
なお、カラーフィルタについて上述した点以外は上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
２．その他の構成
本態様の液晶表示装置においては、光供給部として、バックライトと反射板との両方が用いられる。なお、バックライトについては上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明したものと同様とすることができ、反射板については上述した「ＩＩ．第２態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本態様の液晶表示装置においては、光供給部として、バックライトと反射板との両方が用いられる。なお、バックライトについては上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明したものと同様とすることができ、反射板については上述した「ＩＩ．第２態様」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
ＩＶ．用途
本発明の液晶表示装置の用途としては、例えば、テレビ、パソコン、モニター、デジタルサイネージ等を挙げることができる。
本発明の液晶表示装置の用途としては、例えば、テレビ、パソコン、モニター、デジタルサイネージ等を挙げることができる。
Ｖ．液晶表示装置の製造方法
本発明の液晶表示装置の製造方法については、一般的な方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本発明の液晶表示装置の製造方法については、一般的な方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
Ｂ．液晶表示装置用カラーフィルタ
次に本発明の液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。
本発明の液晶表示装置用カラーフィルタは、２つの態様に大別することができる。以下、各態様について説明する。
次に本発明の液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。
本発明の液晶表示装置用カラーフィルタは、２つの態様に大別することができる。以下、各態様について説明する。
Ｉ．第１態様
本発明の液晶表示装置用カラーフィルタの第１態様は、カラーフィルタ基材と、上記カラーフィルタ基材上に配置され、蛍光色素を含む蛍光層とを有することを特徴とするものである。
本発明の液晶表示装置用カラーフィルタの第１態様は、カラーフィルタ基材と、上記カラーフィルタ基材上に配置され、蛍光色素を含む蛍光層とを有することを特徴とするものである。
ここで、本態様の液晶表示装置用カラーフィルタについて図を用いて説明する。図７は本態様の液晶表示装置用カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。図７に示すように、本態様の液晶表示装置用カラーフィルタ１０は、カラーフィルタ基材１１と、カラーフィルタ基材１１上に配置され、蛍光色素を含む蛍光層１２’（図７では赤色蛍光層１２’Ｒ、緑色蛍光層１２’Ｇ、青色蛍光層１２’Ｂ）とを有するものである。
また、図８は本態様の液晶表示装置用カラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。図８に示すように、本態様のカラーフィルタ１０は、蛍光層１２’以外にも、着色層１２（図８においては赤色着色層１２Ｒ、緑色着色層１２Ｇ、および青色着色層１２Ｂ）を有していてもよい。この場合、蛍光層１２’と着色層１２とは積層されて形成される。また、必要に応じて、蛍光層１２’間に遮光部１３を有していてもよい。
また、図示はしないが、本態様の液晶表示装置用カラーフィルタが半透過半反射型液晶表示装置に用いられるものである場合は、透過表示領域に配置される部位に蛍光層を有する。この場合、透過表示領域に配置される部位に蛍光層のみが形成されていてもよく、透過表示領域に配置される部位に蛍光層のみが形成され、かつ、反射表示領域に配置される部位には着色層のみが形成されていてもよく、透過表示領域に配置される部位に着色層および蛍光層の積層体が配置され、反射表示領域に配置される部位には着色層のみが形成されていてもよい。
本態様によれば、上記液晶表示装置用カラーフィルタは蛍光層を有していることから、液晶表示装置の光供給部からの光を好適に利用することが可能となり、本態様の液晶表示装置用カラーフィルタを用いた液晶表示装置の輝度およびコントラストを好適に向上させることが可能となる。
本態様に用いられるカラーフィルタ基材としては、所望の蛍光層を形成することが可能であれば特に限定されず、上述した「Ａ．液晶表示装置」の項で説明したカラーフィルタ基材の他に、偏光板保護フィルムに用いることが可能なフィルムを挙げることができる。
なお、本態様の液晶表示装置用カラーフィルタに用いられる蛍光層、およびその他の構成、並びに、液晶表示装置における液晶表示装置用カラーフィルタの配置については、上述した「Ａ．液晶表示装置」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
ＩＩ．第２態様
本発明の液晶表示装置用カラーフィルタの第２態様は、カラーフィルタ基材と、上記カラーフィルタ基材上に形成された発色層とを有し、液晶表示装置の液晶セルの両側に配置された一対の偏光板のうち、いずれか一方の偏光板の液晶セル側とは反対側に配置されて用いられることを特徴とするものである。
本発明の液晶表示装置用カラーフィルタの第２態様は、カラーフィルタ基材と、上記カラーフィルタ基材上に形成された発色層とを有し、液晶表示装置の液晶セルの両側に配置された一対の偏光板のうち、いずれか一方の偏光板の液晶セル側とは反対側に配置されて用いられることを特徴とするものである。
本態様の液晶表示装置用カラーフィルタについて図を用いて説明する。図９は本態様の液晶表示装置用カラーフィルタ１０は、カラーフィルタ基材１１と、カラーフィルタ基材上に形成された着色層１２（図９においては赤色着色層１２Ｒ、緑色着色層１２Ｇ、および青色着色層１２Ｂ）とを有するものである。また本態様においては、必要に応じて、着色層１２間に遮光部１３を有していてもよい。
また、本態様においては発色層として、蛍光色素を含有する蛍光層を有していてもよい。なお、この場合のカラーフィルタについては上述した「Ｉ．第１態様」の項で説明した図７および図８等と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本態様によれば、液晶表示装置用カラーフィルタが液晶表示装置の液晶セルの外側に配置されることから、液晶表示装置用カラーフィルタに用いられる材料の選択の自由度を高いものとすることが可能となる。また、液晶表示装置用カラーフィルタが液晶セル中の液晶と直接接触しない構成とすることが可能となることから、着色層中の不純物除去のための高温焼成処理を行わなくてもよくなるため、低コストで簡便な工程で製造することが可能となり、生産性の高いカラーフィルタとすることが可能となる。
なお、本態様の液晶表示装置用カラーフィルタは、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、または半透過半反射型液晶表示装置のいずれにも用いることができる。また、上述した種々の液晶表示装置に用いられる場合における、本態様の液晶表示装置用カラーフィルタに用いられる発色層、カラーフィルタ基材、およびその他の構成、並びに、液晶表示装置におけるカラーフィルタの配置については、上述した「Ａ．液晶表示装置」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、本態様においては、カラーフィルタが、「Ａ．液晶表示装置」の項で説明した視野角拡大層を有していてもよい。カラーフィルタが視野角拡大層を有する場合は、平行光を用いたバックライトとともに液晶表示装置に用いることにより、光の混色を好適に防止し、視野角を広いものとすることが可能となることから、優れた視認性を示すことが可能となるからである。また、上記視野角拡大層のなかでも、光拡散層を有することが好ましい。
上記視野角拡大層の形成位置としては、カラーフィルタ基材の着色層側に形成してもよく、カラーフィルタ基材の着色層側とは反対側に形成してもよい。なお、カラーフィルタ基材が偏光板保護フィルムである場合は、カラーフィルタ基材の着色層側に形成される。
視野角拡大層を有するカラーフィルタは、通常、液晶表示装置において液晶セルの光供給部側とは反対側に配置され、また視野角拡大層が最外層となるように配置されるものである。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下、本発明について、実施例を挙げて説明する。
［実施例１］
（硬化性樹脂組成物の調整）
重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３質量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２質量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６質量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８質量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’ −アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７質量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、更に１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７質量部、トリエチルアミンを０．４質量部、及びハイドロキノンを０．２質量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。
（硬化性樹脂組成物の調整）
重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３質量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２質量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６質量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８質量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’ −アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７質量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、更に１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７質量部、トリエチルアミンを０．４質量部、及びハイドロキノンを０．２質量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。
次に下記の材料を室温で攪拌、混合して硬化性樹脂組成物とした。
＜硬化性樹脂組成物の組成＞
・上記共重合樹脂溶液（固形分５０％） １６質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社 ＳＲ３９９）
２４質量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社 エピコート１８０Ｓ７０） ４質量部
・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
４質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル ５２質量部
＜硬化性樹脂組成物の組成＞
・上記共重合樹脂溶液（固形分５０％） １６質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社 ＳＲ３９９）
２４質量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社 エピコート１８０Ｓ７０） ４質量部
・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
４質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル ５２質量部
（遮光部の形成）
まず、下記分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調製した。
＜黒色顔料分散液の組成＞
・黒色顔料 ２３質量部
・高分子分散材（ビックケミー・ジャパン（株） Disperbyk111） ２質量部
・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル） ７５質量部
まず、下記分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調製した。
＜黒色顔料分散液の組成＞
・黒色顔料 ２３質量部
・高分子分散材（ビックケミー・ジャパン（株） Disperbyk111） ２質量部
・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル） ７５質量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、遮光層用組成物を得た。
＜遮光部用組成物の組成＞
・上記黒色顔料分散液 ６１質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ２０質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル ３０質量部
＜遮光部用組成物の組成＞
・上記黒色顔料分散液 ６１質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ２０質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル ３０質量部
厚み０．７ｍｍのガラス基板（旭硝子（株） ＡＮ材）上に上記遮光層用組成物をスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥させ、膜厚約１μｍの遮光層を形成した。当該遮光層を、超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱処理を施して遮光部を形成すべき領域に遮光部を形成した。
（着色層の形成）
上記のようにして遮光部を形成した基板上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布（塗布厚み２．０μｍ）し、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を１５０℃の雰囲気下に１５分間放置することにより、加熱処理を施して赤色画素を形成すべき領域に赤色のレリーフパターンを形成した。
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、緑色画素を形成すべき領域に緑色のレリーフパターンを形成した。
さらに、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、青色画素を形成すべき領域に青色のレリーフパターンを形成し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色からなる着色層を形成した。
上記のようにして遮光部を形成した基板上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布（塗布厚み２．０μｍ）し、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を１５０℃の雰囲気下に１５分間放置することにより、加熱処理を施して赤色画素を形成すべき領域に赤色のレリーフパターンを形成した。
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、緑色画素を形成すべき領域に緑色のレリーフパターンを形成した。
さらに、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、青色画素を形成すべき領域に青色のレリーフパターンを形成し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色からなる着色層を形成した。
＜赤色硬化性樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４ ７質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ２３質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４ ７質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ２３質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
＜緑色硬化性樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８ ７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８ １質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ２２質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８ ７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８ １質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ２２質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
＜青色硬化性樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１ ５質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・硬化性樹脂組成物 ２５質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１ ５質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・硬化性樹脂組成物 ２５質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
（保護膜の形成）
上記のようにして着色層を形成した基板上に、硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布、乾燥し、乾燥塗膜２μｍの塗布膜を形成した。
硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて保護層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後基板を１５０℃の雰囲気中に１５分間放置することにより加熱処理を施して保護膜を形成した。
上記のようにして着色層を形成した基板上に、硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布、乾燥し、乾燥塗膜２μｍの塗布膜を形成した。
硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて保護層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後基板を１５０℃の雰囲気中に１５分間放置することにより加熱処理を施して保護膜を形成した。
（液晶表示装置の作成）
ＴＦＴを形成したガラス基板上に上記硬化性樹脂組成物をスピンコートし、所定の位置にフォトスペーサを形成した。さらに、上記ＴＦＴ基板および対向ガラス基板上にポリイミドよりなる配向膜(日産化学社製、ＳＥ−６２１０)を形成し、ＩＰＳ液晶を必要量滴下し、ＵＶ硬化性樹脂(スリーボンド社製、ThreeBond3025)をシール材として用い、常温で０．３ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力をかけながら４００ｍＪ/ｃｍ２の照射量で露光することにより接合して、セル組みし、液晶セルを得た。液晶セルに両面に偏光板(日東電工社製、ＳＥＧ１４２５ＤＵ)を貼り、カラーフィルタ上にＵＶ硬化性樹脂を塗布し、液晶セルの一方の偏光板とカラーフィルタを貼り合わせた。光源として白色ＬＥＤ素子、導光板、プリズムシート、輝度向上シートを用いたバックライトユニットをカラーフィルタと反対側に設置した。さらにカラーフィルタ上に位相差板を設置して液晶表示装置を作製した。
ＴＦＴを形成したガラス基板上に上記硬化性樹脂組成物をスピンコートし、所定の位置にフォトスペーサを形成した。さらに、上記ＴＦＴ基板および対向ガラス基板上にポリイミドよりなる配向膜(日産化学社製、ＳＥ−６２１０)を形成し、ＩＰＳ液晶を必要量滴下し、ＵＶ硬化性樹脂(スリーボンド社製、ThreeBond3025)をシール材として用い、常温で０．３ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力をかけながら４００ｍＪ/ｃｍ２の照射量で露光することにより接合して、セル組みし、液晶セルを得た。液晶セルに両面に偏光板(日東電工社製、ＳＥＧ１４２５ＤＵ)を貼り、カラーフィルタ上にＵＶ硬化性樹脂を塗布し、液晶セルの一方の偏光板とカラーフィルタを貼り合わせた。光源として白色ＬＥＤ素子、導光板、プリズムシート、輝度向上シートを用いたバックライトユニットをカラーフィルタと反対側に設置した。さらにカラーフィルタ上に位相差板を設置して液晶表示装置を作製した。
［実施例２］
バックライトユニットをカラーフィルタ側に設置した以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を作成した。
バックライトユニットをカラーフィルタ側に設置した以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を作成した。
［実施例３］
カラーフィルタを、偏光板の液晶セル側とは反対側の偏光板保護フィルム上に形成した以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を作成した。
カラーフィルタを、偏光板の液晶セル側とは反対側の偏光板保護フィルム上に形成した以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を作成した。
［実施例４］
カラーフィルタの遮光部をＲＧＢ着色層を積層して形成した以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作成した。
カラーフィルタの遮光部をＲＧＢ着色層を積層して形成した以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作成した。
［実施例５］
カラーフィルタの着色層を形成後、以下の手順で、ＲＧＢ着色層上にそれぞれＲＧＢ蛍光層を５μｍの膜厚で形成した以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作成した。
カラーフィルタの着色層を形成後、以下の手順で、ＲＧＢ着色層上にそれぞれＲＧＢ蛍光層を５μｍの膜厚で形成した以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作成した。
(蛍光層の形成)
下記組成の赤色蛍光剤含有樹脂組成物、緑色蛍光剤含有樹脂組成物および青色蛍光剤含有樹脂組成物を着色層の形成と同様にして、着色層上に形成した。
下記組成の赤色蛍光剤含有樹脂組成物、緑色蛍光剤含有樹脂組成物および青色蛍光剤含有樹脂組成物を着色層の形成と同様にして、着色層上に形成した。
＜赤色蛍光剤含有硬化性樹脂組成物の組成＞
・クマリン６ １質量部
・ローダミン６Ｇ １質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ３１質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ６７質量部
・クマリン６ １質量部
・ローダミン６Ｇ １質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ３１質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ６７質量部
＜緑色蛍光剤含有硬化性樹脂組成物の組成＞
・クマリン６ １質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ３２質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ６７質量部
・クマリン６ １質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ３２質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ６７質量部
＜青色蛍光剤含有硬化性樹脂組成物の組成＞
・１，４-ビス（２−メチルスリチル）ベンゼン １質量部
・硬化性樹脂組成物 ３２質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ６７質量部
・１，４-ビス（２−メチルスリチル）ベンゼン １質量部
・硬化性樹脂組成物 ３２質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ６７質量部
［実施例６］
蛍光層をカラーフィルタと反対側の偏光板上に形成した以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作成した。
蛍光層をカラーフィルタと反対側の偏光板上に形成した以外は実施例１と同様にして液晶表示装置を作成した。
［比較例］
（着色層の形成）
実施例１と同様にしてブラックマトリクスを形成した基板上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布（塗布厚み２．０μｍ）し、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を２３０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより、加熱処理を施して赤色画素を形成すべき領域に赤色のレリーフパターンを形成した。
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、緑色画素を形成すべき領域に緑色のレリーフパターンを形成した。
さらに、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、青色画素を形成すべき領域に青色のレリーフパターンを形成し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色からなる着色層を形成した。
（着色層の形成）
実施例１と同様にしてブラックマトリクスを形成した基板上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布（塗布厚み２．０μｍ）し、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を２３０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより、加熱処理を施して赤色画素を形成すべき領域に赤色のレリーフパターンを形成した。
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、緑色画素を形成すべき領域に緑色のレリーフパターンを形成した。
さらに、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、青色画素を形成すべき領域に青色のレリーフパターンを形成し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色からなる着色層を形成した。
＜赤色硬化性樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４ ７質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ２３質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４ ７質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ２３質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
＜緑色硬化性樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８ ７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８ １質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ２２質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８ ７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８ １質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・上記硬化性樹脂組成物 ２２質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
＜青色硬化性樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６ ４質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３ １質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・硬化性樹脂組成物 ２５質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６ ４質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３ １質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 ３質量部
・硬化性樹脂組成物 ２５質量部
・酢酸−３−メトキシブチル ６７質量部
（保護膜の形成）
上記のようにして着色層を形成した基板上に、硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布、乾燥し、乾燥塗膜２μｍの塗布膜を形成した。
硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて保護層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後基板を２３０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して保護膜を形成した。
上記のようにして着色層を形成した基板上に、硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布、乾燥し、乾燥塗膜２μｍの塗布膜を形成した。
硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて保護層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後基板を２３０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して保護膜を形成した。
（スペーサの形成）
上記のようにして着色層及び保護層を形成した基板上に、硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布、乾燥し塗布膜を形成した。硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置して、プロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いてスペーサの形成領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後基板を２３０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して所定の個数密度となるように形成した。
上記のようにして着色層及び保護層を形成した基板上に、硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布、乾燥し塗布膜を形成した。硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置して、プロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いてスペーサの形成領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後基板を２３０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して所定の個数密度となるように形成した。
（液晶表示装置の作成）
上記のようにして得られたカラーフィルタの膜形成表面に、配向膜を形成した。次いでTFTを形成したガラス基板上にＩＰＳ液晶を必要量滴下し、上記カラーフィルタを重ね合わせ、ＵＶ硬化性樹脂をシール材として用い、常温で０．３ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力をかけながら４００ｍＪ/ｃｍ２の照射量で露光することにより接合して、セル組みし、バックライトユニットを設置し、液晶表示装置を得た。
上記のようにして得られたカラーフィルタの膜形成表面に、配向膜を形成した。次いでTFTを形成したガラス基板上にＩＰＳ液晶を必要量滴下し、上記カラーフィルタを重ね合わせ、ＵＶ硬化性樹脂をシール材として用い、常温で０．３ｋｇｆ/ｃｍ２の圧力をかけながら４００ｍＪ/ｃｍ２の照射量で露光することにより接合して、セル組みし、バックライトユニットを設置し、液晶表示装置を得た。
［評価］
（カラーフィルタの位相差測定）
実施例１〜４のカラーフィルタ、実施例５〜６のカラーフィルタ、および比較例のカラーフィルタについて、位相差測定装置（ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製ＡｘｏｓｃａｎＴＭ Ｍｕｅｌｌｅｒ Ｍａｔｒｉｘ Ｐｏｌａｒｉｍｅｔｅｒ）を用いて着色層が有する位相差（Ｒｔｈ）を測定した。位相差測定においては、赤色着色層には６２０ｎｍの波長を、緑色着色層には５５０ｎｍの波長を、青色着色層には４５０ｎｍの波長をそれぞれ測定波長とした。ここで、「着色層が有する位相差（Ｒｔｈ）」とは、着色層の面内における進相軸方向（屈折率が最も小さい方向）の屈折率Ｎｘ、遅相軸方向（屈折率が最も大きい方向）の屈折率Ｎｙ、厚み方向の屈折率Ｎｚ、及び、着色層の厚みｄ（ｎｍ）により、Ｒｔｈ＝｛（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ｝×ｄの式から求められる値である。
結果を表１に示す。なお、実施例１〜６においては、カラーフィルタが偏光板の外側に配置されるため、カラーフィルタの位相差が液晶表示装置の位相差に影響しないことから、表１においては、−を用いて示している。
（カラーフィルタの位相差測定）
実施例１〜４のカラーフィルタ、実施例５〜６のカラーフィルタ、および比較例のカラーフィルタについて、位相差測定装置（ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製ＡｘｏｓｃａｎＴＭ Ｍｕｅｌｌｅｒ Ｍａｔｒｉｘ Ｐｏｌａｒｉｍｅｔｅｒ）を用いて着色層が有する位相差（Ｒｔｈ）を測定した。位相差測定においては、赤色着色層には６２０ｎｍの波長を、緑色着色層には５５０ｎｍの波長を、青色着色層には４５０ｎｍの波長をそれぞれ測定波長とした。ここで、「着色層が有する位相差（Ｒｔｈ）」とは、着色層の面内における進相軸方向（屈折率が最も小さい方向）の屈折率Ｎｘ、遅相軸方向（屈折率が最も大きい方向）の屈折率Ｎｙ、厚み方向の屈折率Ｎｚ、及び、着色層の厚みｄ（ｎｍ）により、Ｒｔｈ＝｛（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ｝×ｄの式から求められる値である。
結果を表１に示す。なお、実施例１〜６においては、カラーフィルタが偏光板の外側に配置されるため、カラーフィルタの位相差が液晶表示装置の位相差に影響しないことから、表１においては、−を用いて示している。
（カラーフィルタの色度測定）
実施例１〜４のカラーフィルタ、実施例５〜６のカラーフィルタ、および比較例のカラーフィルタについての色度を、顕微分光装置ＯＳＰ−ＳＰ２０００（ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて測定した。また、光源としてはＣ光源を用いた。結果を表１に示す。
また、液晶表示装置に配置されたカラーフィルタの色度についても測定した。結果を表２に示す。なお、表１および表２においては、カラーフィルタの色度をＪＩＳ Ｚ８７０１のＸＹＺ表色系における色度座標を用いて表している。
実施例１〜４のカラーフィルタ、実施例５〜６のカラーフィルタ、および比較例のカラーフィルタについての色度を、顕微分光装置ＯＳＰ−ＳＰ２０００（ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて測定した。また、光源としてはＣ光源を用いた。結果を表１に示す。
また、液晶表示装置に配置されたカラーフィルタの色度についても測定した。結果を表２に示す。なお、表１および表２においては、カラーフィルタの色度をＪＩＳ Ｚ８７０１のＸＹＺ表色系における色度座標を用いて表している。
（液晶表示装置の輝度測定）
実施例１〜６および比較例の液晶表示装置の輝度を輝度計（TOPCON社製 SR-UL1）を用いて測定した。結果を表２および表３に示す。なお、表３では、輝度が２７５ｃｄ／ｍ２未満を×、２７５ｃｄ／ｍ２以上を○、２９０ｃｄ／ｍ２以上を◎とした。
実施例１〜６および比較例の液晶表示装置の輝度を輝度計（TOPCON社製 SR-UL1）を用いて測定した。結果を表２および表３に示す。なお、表３では、輝度が２７５ｃｄ／ｍ２未満を×、２７５ｃｄ／ｍ２以上を○、２９０ｃｄ／ｍ２以上を◎とした。
（液晶表示装置コントラスト測定）
実施例１〜６および比較例の液晶表示装置のコントラストについて、以下の方法により測定した。作製した液晶表示装置を輝度計（コニカミノルタセンシング社製 ＬＳ−１００）を用いて、輝度を測定した。測定した輝度値を用いて、コントラストを、下記式（１）により算出した。
コントラスト＝平行輝度（ｃｄ／ｍ２）／直交輝度（ｃｄ／ｍ２） 式（１）
結果を表２および表３に示す。なお、表３では、コントラストが１００００未満を×、１００００以上を○とした。
実施例１〜６および比較例の液晶表示装置のコントラストについて、以下の方法により測定した。作製した液晶表示装置を輝度計（コニカミノルタセンシング社製 ＬＳ−１００）を用いて、輝度を測定した。測定した輝度値を用いて、コントラストを、下記式（１）により算出した。
コントラスト＝平行輝度（ｃｄ／ｍ２）／直交輝度（ｃｄ／ｍ２） 式（１）
結果を表２および表３に示す。なお、表３では、コントラストが１００００未満を×、１００００以上を○とした。
（視野特性評価）
作製した液晶表示装置を輝度計（TOPCON社製 SR-UL1）を用いて、Blackの状態で色度を測定した。測定角は鉛直方向を０°として左右８０°、回転角３６０°で測定した。０°の位置に対し色度ｘ±０．１、ｙ±０．１以内であれば○とし、上述の範囲を超える場合は×とした。結果を表３に示す。
作製した液晶表示装置を輝度計（TOPCON社製 SR-UL1）を用いて、Blackの状態で色度を測定した。測定角は鉛直方向を０°として左右８０°、回転角３６０°で測定した。０°の位置に対し色度ｘ±０．１、ｙ±０．１以内であれば○とし、上述の範囲を超える場合は×とした。結果を表３に示す。
（電気信頼性）
室温で５００ｈｒ通電後の輝度変化が３％以内を○、５％以内を△とした。結果を表３に示す。
室温で５００ｈｒ通電後の輝度変化が３％以内を○、５％以内を△とした。結果を表３に示す。
１０ … カラーフィルタ
１１ … カラーフィルタ基材
１２ … 着色層
１２’ … 蛍光層
１３ … 遮光部
２０ … 液晶セル
３０α、３０β … 偏光板
４０ … 光供給部
１１ … カラーフィルタ基材
１２ … 着色層
１２’ … 蛍光層
１３ … 遮光部
２０ … 液晶セル
３０α、３０β … 偏光板
４０ … 光供給部
Claims (5)
- 発色層を有するカラーフィルタと、
液晶セルと、
前記液晶セルの両側に配置された一対の偏光板とを有し、
前記カラーフィルタは、前記一対の偏光板のうち、少なくとも一方の偏光板の前記液晶セル側とは反対側に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記カラーフィルタが前記発色層として蛍光色素を含む蛍光層を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶表示装置が、前記液晶セルのいずれか一方の側に配置された光供給部を有し、前記光供給部が平行光を用いたバックライトであり、かつ、
前記液晶セルの前記光供給部側とは反対側に配置された視野角拡大層を有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。 - カラーフィルタ基材と、前記カラーフィルタ基材上に配置され、蛍光色素を含む蛍光層とを有することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
- カラーフィルタ基材と、前記カラーフィルタ基材上に形成された発色層とを有し、液晶表示装置の液晶セルの両側に配置された一対の偏光板のうち、いずれか一方の偏光板の液晶セル側とは反対側に配置されて用いられることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
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