JPWO2013191082A1 - カラーフィルター及び表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、透過率が高くかつホワイトバランスに優れ、開口率が高く、かつ白抜けによる色ズレの無い、カラーフィルターを提供することを目的とする。本発明は、透明基板上にブラックマトリクスが形成され、前記ブラックマトリクスの開口部上、又は、前記ブラックマトリクスの開口部及び前記ブラックマトリクス上に、赤の副画素、緑の副画素、青の副画素及び第４色の副画素からなる画素が形成されており、前記第４色の副画素と、他の副画素との間のブラックマトリクスの幅Ｌ１は、０〜４．５μｍであり、前記副画素は、それぞれ着色剤及び樹脂を含有し、前記第４色の副画素のＣＩＥ１９３１表色系三刺激値（Ｙ）は、７０≦Ｙ≦９９である、カラーフィルターを提供する。

Description

本発明は、カラーフィルター及び表示装置に関する。

液晶表示装置は、軽量、薄型又は低消費電力等の特性を活かし、テレビ、ノートパソコン、携帯情報端末、スマートフォン又はデジタルカメラ等、様々な用途で使用されている。

カラーフィルターは液晶表示装置をカラー表示にするために必要な部材であり、赤の副画素、緑の副画素及び青の副画素の、３色の副画素からなる画素が微細にパターンニングされている３色カラーフィルターが一般的である（特許文献１）。３色カラーフィルターにおいて白色は、赤緑青の３色の副画素の加法混色により得られる。

ここで近年、液晶表示装置の透過率を向上する方法として、赤緑青の３色の副画素に加えて、白の副画素を有する画素が微細にパターンニングされている、４色カラーフィルターが提案されている（特許文献２）。この４色カラーフィルターでは、白の副画素には着色剤は含まれておらず透明であり、光源の白色光をそのまま利用することで透過率が向上する。透明な白の副画素は、重合性ポリマー、カチオン重合性化合物及び感熱性酸発生剤を含有する樹脂組成物を用いて形成されている。

一方、カラーフィルターの開口率を向上させる方法としては、ブラックマトリクスの幅を１〜２μｍまで狭くする方法が提案されている（特許文献３）。

特開２００４−３０９５３７号公報 特開２０１２−８３７９４号公報 特開平９−２６５００６号公報

しかしながら、従来の透過率を向上させる４色カラーフィルターにおいてより明るい白色を得るためには、光源色度と同一の、白の副画素の色度のみならず、赤緑青の３色の副画素の加法混色による白色の色度も利用する必要があるが、両色度を同一にすることすなわちマッチングには非常な困難が伴い、ホワイトバランスが不良となることが問題視されていた。

また、カラーフィルターの開口率を向上させようとして、ブラックマトリックスの幅を狭くしようとすると、白抜けが生じやすくなり、白抜けによる色ズレが生じやすくなってしまうという問題があった。そこで本発明は、透過率が高くかつホワイトバランスに優れ、開口率が高くかつ白抜けによる色ズレの無い、カラーフィルターを提供することを目的とする。

そこで本発明者らは鋭意検討した結果、４色カラーフィルターのホワイトバランスについて、赤緑青の３色の副画素の加法混色の色度を白の副画素の色度に一方的にマッチングさせるのではなく、同時に白の副画素の色度を赤緑青の３色の副画素の加法混色の色度にマッチングさせること、すなわち白の副画素を特定量の着色剤を有し、かつ特定の色度を有する第４色の副画素とすることを見出した。

また、本発明者らはさらに鋭意検討した結果、カラーフィルターの形状について、赤緑青の副画素部では、赤緑青の３色のそれぞれの色と白抜けとの透過率差が大きいために、白抜けによる色ズレが大きいのに対し、第４色の副画素部では、第４色と白抜けとの透過率差が小さいために、白抜けによる色ズレの影響が小さいことを見出し、第４色の副画素に隣接するブラックマトリクスの幅を細くすることができることを見出したものである。

すなわち、本発明は、以下の（１）〜（９）に記載したカラーフィルター及び表示装置を提供する。
（１） 透明基板上にブラックマトリクスが形成され、前記ブラックマトリクスの開口部上、又は、前記ブラックマトリクスの開口部及び前記ブラックマトリクス上に、赤の副画素、緑の副画素、青の副画素及び第４色の副画素からなる画素が形成されており、前記画素における、前記第４色の副画素と、他の副画素との間のブラックマトリクスの幅Ｌ１は、０〜４．５μｍであり、前記副画素は、それぞれ着色剤及び樹脂を含有し、前記第４色の副画素のＣＩＥ１９３１表色系三刺激値（Ｙ）は、７０≦Ｙ≦９９である、カラーフィルター。
（２） 上記第４色の副画素と、上記青の副画素との間のブラックマトリクスの幅Ｌ１Ｂが、０〜３．５μｍである、（１）に記載のカラーフィルター。
（３） 上記Ｌ１と、上記画素における、ブラックマトリクスの最広幅Ｌ２との関係が、０≦Ｌ１／Ｌ２≦０．８を満たす、（１）又は（２）に記載のカラーフィルター。
（４） 前記画素における、第４色の副画素のブラックマトリクス上の幅Ｌ３が、０〜２．０μｍである（１）〜（３）のいずれか記載のカラーフィルター。
（５） 赤緑青及び第４色の各副画素の面積が、２４０〜３１２０μｍ^２である（１）〜（４）のいずれか記載のカラーフィルター。
（６） 前記第４色の副画素における前記着色剤の濃度が、０．３〜３質量％であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか記載のカラーフィルター。
（７） 前記第４色の副画素の膜厚が、０．８〜２．０μｍである（１）〜（６）のいずれか記載のカラーフィルター。
（８） 前記第４色の副画素のＣＩＥ１９３１表色系三刺激値（Ｙ）が、７５≦Ｙ≦９０である、（１）〜（７）のいずれか記載のカラーフィルター。
（９） （１）〜（８）のいずれか記載のカラーフィルターを具備してなる、表示装置。

本発明のカラーフィルターによれば、透過率が高く、かつ良好なホワイトバランスが得られ、白抜けによる色ズレを防止でき、かつ開口率を向上させることが可能である。

また、本発明のカラーフィルターを具備してなる表示装置は、透過率及び開口率が共に高いことから、光の利用効率を向上させることが可能である。

透明基板上に形成されたブラックマトリクスの開口部の長手方向に対して垂直な断面を示す概略図である。 本発明の第一実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図である。 本発明以外の実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図である。 本発明の第二実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図である。 本発明の第三実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図である。 本発明の第四実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図である。 本発明の第五実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図である。

本発明のカラーフィルター（以下、「ＣＦ」）は、透明基板上にブラックマトリクスが形成され、上記ブラックマトリクスの開口部上、又は、上記ブラックマトリクスの開口部及び上記ブラックマトリクス上に、赤の副画素、緑の副画素、青の副画素及び第４色の副画素からなる画素が形成されており、上記第４色の副画素と、他の副画素との間のブラックマトリクスの幅Ｌ１は、０〜４．５μｍであり、上記副画素は、それぞれ着色剤及び樹脂を含有し、上記第４色の副画素のＣＩＥ１９３１表色系三刺激値（Ｙ）は、７０≦Ｙ≦９９であることを特徴とする。

第４色の副画素のＣＩＥ１９３１表色系三刺激値（Ｙ）（以下、「（Ｙ）」）を上記の範囲とすることによって、透過率を高め、かつホワイトバランスを向上させることができる。そして、上記第４色の副画素と、他の副画素との間のブラックマトリクスの幅Ｌ１それぞれ上記の範囲とすることによって、赤緑青の副画素部での白抜けによる色ズレを防止でき、かつ、各副画素の開口率を向上させることができる。

まず、本発明のＣＦの透過率とホワイトバランスについて説明する。

赤緑青及び第４色の副画素は、それぞれ着色剤及び樹脂を含有することが必要であり、さらに第４色の副画素における着色剤の濃度は、０．３〜３質量％であることが好ましいが、０．５〜２質量％であることがさらに好ましく、０．６〜１．９質量％であることがより好ましい。着色剤の濃度が０．３質量％より少ないとＣＦのホワイトバランスが不良となる場合があり、着色剤の濃度が３質量％より多いとＣＦの透過率が低下する場合がある。

ここで各副画素における着色剤の濃度とは、各副画素の全固形分中に占める着色剤の割合をいう。各副画素における着色剤の濃度は、着色剤組成物を作製する際の着色剤と樹脂との混合比率を制御することによって、上記の範囲とすることができる。また、各副画素における着色剤の濃度は、以下の方法で測定できる。まず、測定対象の副画素について、着色剤及び樹脂をマイクロマニュピュレーターで抽出する。より具体的には、エタノール、クロロホルム、ヘキサン、Ｎ−メチルピロリドン及びジメチルスルホキシドを溶剤としてそれぞれ別々に９９ｇｍ計量し、各溶剤中に抽出対象の着色剤及び樹脂を１ｍｇ添加して４０℃で１２時間放置し、樹脂を溶剤中に抽出した後、この溶液をろ過して樹脂溶液と着色剤とを分離する。次に、ろ過後の樹脂溶液の中で着色が無く透明であったものを５０ｍｇ計測後、１５０℃で５時間放置することで溶剤を揮発させて、樹脂を乾燥する。なお、透明かどうかは、各種溶剤とろ過後の各樹脂溶液の色とを目視で比較し、差が無ければ透明と判断できる。

次に、乾燥後の樹脂の質量を、各種溶媒を用いた場合について計測し、樹脂濃度が最も多かった値を樹脂質量Ａとする（Ａ＝０〜０．５０ｍｇとなる）。以下の式１及び２により、樹脂の濃度及び着色剤の濃度をそれぞれ算出することができる。なお、上記のように複数種の溶剤を用いて測定を実施することによって、測定精度を高めることができる。
樹脂の濃度（質量％）＝（Ａ×２）／１ ・・・式１
着色剤の濃度（質量％）＝（１−Ａ×２）／１ ・・・式２
赤の副画素における着色剤の濃度は、２０〜５０質量％であることが好ましく、緑の画素における着色剤の濃度は、３０〜５０質量％であることが好ましく、青の画素における着色剤の濃度は、１５〜４０質量％であることが好ましい。

第４色の副画素のＣＩＥ１９３１表色系三刺激値（Ｙ）は、７０≦Ｙ≦９９であることが必要であるが、７１≦Ｙ≦９８であることが好ましく、７５≦Ｙ≦９０であることがより好ましい。Ｙが７０より小さいとＣＦの透過率が低下し、Ｙが９９より大きいとＣＦのホワイトバランスが不良となる。第４色の副画素の（Ｙ）は、第４色の副画素に使用する着色剤の種類、混合比率及び濃度によって制御できる。

第４色の副画素に使用する着色剤の例としては、顔料又は染料が挙げられる。青色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（ＰＢ）１５、ＰＢ１５：１、ＰＢ１５：２、ＰＢ１５：３、ＰＢ１５：４、ＰＢ１５：５、ＰＢ１５：６、ＰＢ１６又はＰＢ６０が挙げられ、紫色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット（ＰＶ）１９、ＰＶ２３又はＰＶ３７が挙げられ、赤色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（ＰＲ）１４９、ＰＲ１６６、ＰＲ１７７、ＰＲ１７９、ＰＲ２０９又はＰＲ２５４が挙げられる。

一方、青色染料の例としては、Ｃ．Ｉ．ベイシックブルー（ＢＢ）５、ＢＢ７、ＢＢ９又はＢＢ２６が挙げられ、紫色染料の例としては、Ｃ．Ｉ．ベイシックバイオレット（ＢＶ）１、ＢＶ３又はＢＶ１０が挙げられ、赤色染料の例としては、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド（ＡＲ）５１、ＡＲ８７又はＡＲ２８９が挙げられる。

第４色の副画素の色相は、青色、赤色、紫色、黄色、緑色又は青緑色から選択すればよいが、薄い青色、薄い紫色又は薄い赤色が好ましい。より具体的には、Ｃ光源を用いて測定した第４色の副画素のＣＩＥ１９３１表色系色度（ｘ、ｙ）（以下、色度（ｘ、ｙ））が、０．２５０≦ｘ≦０．３０５、かつ、０．２８５≦ｙ≦０．３１５であることが好ましく、０．２７５≦ｘ≦０．３０５、かつ、０．２９５≦ｙ≦０．３０５であることがより好ましい。色度を上記の範囲とすることによって、ＣＦのホワイトバランスと高透過率を両立させることが容易となる。

第４色の副画素に使用する樹脂の例としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂又はポリイミド系樹脂が挙げられるが、ＣＦの製造コストを安くできるため、感光性アクリル系樹脂が好ましい。感光性アクリル系樹脂は、アルカリ可溶性樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有することが一般的である。

アルカリ可溶性樹脂の例としては、不飽和カルボン酸とエチレン性不飽和化合物との共重合体が挙げられる。不飽和カルボン酸の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸又は酸無水物が挙げられる。

光重合性モノマーの例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリアクリルホルマール、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート又はジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが挙げられる。

光重合開始剤の例としては、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン又は２−クロロチオキサントンが挙げられる。

感光性アクリル系樹脂を溶解するための溶媒の例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセト酢酸エチル、メチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−エトキシプロピオネート、メトキシブチルアセテート又は３−メチル−３−メトキシブチルアセテートが挙げられる。

なお、樹脂として感光性アクリル系樹脂を用いる場合には、アルカリ可溶性樹脂、光重合性モノマー及び高分子分散剤からなる樹脂成分並びに着色剤とを、全固形分として扱う。

上記のように、第４色の副画素における着色剤の濃度は、赤緑青の副画素における着色剤の濃度と比較して、極めて低い。耐アルカリ性に優れる着色剤の濃度が低いことによる、副画素のパターン加工の困難性を解消するために、第４色の副画素におけるアルカリ可溶性樹脂と、光重合性モノマーとの質量混合比を、５０：５０〜１０：９０にすることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂が５０質量％より多いと、第４色の副画素に欠けが発生する場合があり、アルカリ可溶性樹脂が１０質量％より少ないと、第４色の副画素の未露光部に残差が発生する場合がある。

赤緑青の副画素に使用する着色剤の例としては、顔料又は染料が挙げられるが、赤の副画素がＰＲ２５４を含有し、緑の副画素がＰＧ７、ＰＧ３６又はＰＧ５８を含有し、青の副画素がＰＢ１５：６を含有することが好ましい。赤の画素に使用するＰＲ２５４以外の顔料の例としては、ＰＲ１４９、ＰＲ１６６、ＰＲ１７７、ＰＲ２０９、ＰＹ１３８、ＰＹ１５０又はＰＹＰ１３９が挙げられ、緑の副画素に使用するＰＧ７、ＰＧ３６及びＰＧ５８以外の顔料の例としては、ＰＧ３７、ＰＢ１６、ＰＹ１２９、ＰＹ１３８、ＰＹ１３９、ＰＹ１５０又はＰＹ１８５が挙げられ、青の副画素に使用するＰＢ１５：６以外の顔料の例としては、ＰＶ２３が挙げられる。

赤緑青の副画素に使用する樹脂の例としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂又はポリイミド系樹脂が挙げられるが、ＣＦの製造コストを安くできるため、感光性アクリル系樹脂が好ましい。

本発明のＣＦのブラックマトリクス（以下、「ＢＭ」）は、遮光剤及び樹脂を含有する樹脂ＢＭであることが好ましい。遮光剤の例としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化窒化チタン、窒化チタン又は四酸化鉄が挙げられる。

樹脂ＢＭに使用する樹脂としては、細いパターンが形成し易いため、非感光ポリイミド樹脂が好ましい。非感光ポリイミド樹脂は、酸無水物とジアミンとから合成されたポリアミック酸樹脂を、パターン加工後に熱硬化してポリイミド樹脂とすることが好ましい。酸無水物の例としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−オキシジフタルカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物又は３，３’，４，４’−ビフェニルトリフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。ジアミンの例としては、パラフェニレンジアミン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル又は３，４’−ジアミノジフェニルエーテルが挙げられる。ポリアミック酸樹脂を溶解する溶媒の例としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン又はγ−ブチロラクトンが挙げられる。

ＢＭ並びに赤緑青及び第４色の副画素からなる画素が形成されたＣＦ上には、透明保護膜を形成することが好ましい。透明保護膜に使用する樹脂の例としては、エポキシ樹脂、アクリルエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂又はポリイミド樹脂が挙げられる。

次に、本発明のＣＦの構成要素である、ＢＭ及び画素の形状について説明する。

図１は、透明基板上に形成されたブラックマトリクスの開口部（この例では、長方形）の長手方向に対して垂直な断面を示す概略図である。断面図において、最も広いＢＭの幅をＢＭ幅２Ｗ、最も広い副画素の幅を副画素幅３Ｗ、二のＢＭの間の最も狭い幅を開口幅４Ｗ、最も広い、一のＢＭ上の副画素の幅をＢＭ上幅５Ｗとする。

図２は、本発明の第一実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図である。断面図に示すように、透明基板（１）の上に、ＢＭ（２−１）〜ＢＭ（２−４）が形成されており、ＢＭの開口部及びＢＭ上に、赤の副画素（３−１、第４色の副画素３−４、青の副画素３−２及び緑の副画素３−３がそれぞれ形成されている。また、平面図に示すように、ＢＭは、赤の副画素と第４色との副画素の間２−２、第４色の副画素と青の副画素との間２−３、青の副画素と緑の副画素との間２−４及び緑の副画素と赤の副画素との間２−１に形成されている。

図１におけるＢＭ幅２Ｗ、副画素幅３Ｗ、開口幅４Ｗ、ＢＭ上幅５Ｗは、各副画素間、各ＢＭ間で製造バラツキにより変動する場合がある。そこで、ランダムに選択した副画素及びその両側に形成されたＢＭをＣＦの上面方向から走査型電子顕微鏡（以下、「ＳＥＭ」）を用いて観察し、ＢＭ幅２Ｗ、副画素幅３Ｗ、開口幅４Ｗ及びＢＭ上幅５Ｗをそれぞれ決定する作業を以下のように行った。

各副画素１０個について、２Ｗ〜５Ｗを１０回繰り返して測定し、その平均値をそれぞれＢＭ幅の値（２Ｗ’）、副画素幅の値（３Ｗ’）、開口幅の値（４Ｗ’）及びＢＭ上幅の値（５Ｗ’）と定義する。より具体的な例としては、被測定対象であるＣＦからランダムに１０個選択した第４色の副画素について、その両側に形成されたＢＭと併せて走査型電子顕微鏡で全体的に観察し、それぞれ決定したＢＭ幅２Ｗの値を平均したものを、第４色の副画素についてのＢＭ幅の値（２Ｗ’）とする。

ここで、「第４色の副画素と、他の副画素との間のブラックマトリクスの幅Ｌ１」の値は、第４色の副画素についての２Ｗ’に相当する。また、「ブラックマトリクスの最広幅Ｌ２」の値は、赤緑青及び第４色の副画素についてのそれぞれの２Ｗ’のうち、最大のものに相当する。さらに、「第４色の副画素のブラックマトリクス上の幅Ｌ３」の値は、第４色の副画素についての５Ｗ’に相当する。

図２の実施形態では、２Ｗ’はいずれも４．０μｍであり、４Ｗ’はいずれも３６．０μｍである。

Ｌ１は、０〜４．５μｍであることが必要である。Ｌ１が４．５μｍを超えると、第４色の副画素の開口率が低下する。一方で、赤緑青の各副画素の２Ｗ’は、３．５〜５．５μｍであることが好ましい。赤緑青の各副画素の２Ｗ’が５．５μｍを超えると、画素の開口率が低下し易く、３．５μｍ未満であると、赤緑青の各副画素部において白抜けが発生し易い。また、Ｌ３は、０〜２．０μｍであることが好ましい。Ｌ３が２．０μｍより大きいと、開口率の低下が生じる場合がある。

図２のＣＦモデルでは、Ｌ１が０〜４．５μｍの範囲にあり、赤緑青の各副画素の２Ｗ’も３．５〜５．５μｍの範囲にあるため、赤緑青の副画素部での白抜けが無く、各画素の開口率が高くなる。

図３は、本発明以外の実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図であるが、Ｌ１を含めた各副画素の２Ｗ’がいずれも６．０μｍであり、各副画素の開口幅がいずれも３４．０μｍであるため、開口率が低くなる。

図４は、本発明の第二実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図であるが、Ｌ１を含めた各副画素の２Ｗ’がいずれも３．０μｍであるため、開口率は高い。

図５は、本発明の第三実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図である。Ｌ１は３．０μｍであり、赤緑青の各副画素の２Ｗ’がいずれも４．０μｍであるため、赤緑青の副画素部での白抜けが無く、第４色の副画素の開口率が高い。

図６は、本発明の第四実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図である。Ｌ１は２．０μｍであり、赤緑青の各副画素の２Ｗ’がいずれも４．０μｍであるため、赤緑青の副画素部での白抜けが無く、第４色の副画素の開口率が極めて高い。

図７は、本発明の第五実施形態に係るＣＦモデルの断面図及び平面図である。Ｌ１が０．０μｍであり、かつ、第４の副画素と青の副画素との間にはＢＭが無く、赤緑青の各副画素の２Ｗ’がいずれも４．０μｍであるため、開口率が極めて高い。また、第４色の副画素と青の副画素とが隣り合っているため、その間にＢＭが無いにも関わらず、白抜けが発生しない。

図７のＣＦモデルにおいては、第４色の副画素の色相が、薄青色又は薄紫色であることが好ましい。これは、第４色の副画素の色相を青の副画素の色相と同系統にすることによって、第４色の副画素と青の副画素との間にＢＭが無い場合であっても、混色による色ズレの問題が無くなるものである。

第４色の副画素と他の副画素との間のブラックマトリクスの幅をＬ１と規定しているが、第４色の副画素と赤の副画素との間のブラックマトリクスの幅をＬ１Ｒ、第４色の副画素と緑の副画素との間のブラックマトリクスの幅をＬ１Ｇ、第４色の副画素と青の副画素との間のブラックマトリクスの幅をＬ１Ｂと規定する。Ｌ１Ｂは、０〜３．５μｍであることが好ましく、０〜２．５μｍであることがより好ましく、０μｍ、すなわちＢＭが無いことが、画素の開口率が極めて高くなるため、更に好ましい。

Ｌ１と、Ｌ２との関係は、０≦Ｌ１／Ｌ２≦０．８を満たすことが好ましい。Ｌ１／Ｌ２を上記の範囲にすることによって、赤緑青の画素の白抜けを防止しつつ、画素の開口率を最大化できる。なお、図２のＣＦモデルでは、Ｌ１／Ｌ２＝１であり、図５のモデルでは、Ｌ１／Ｌ２＝０．７５であり、図６のＣＦモデルでは、Ｌ１／Ｌ２=０．５であり、図７のＣＦモデルでは、Ｌ１／Ｌ２=０である。

隣接した２つの副画素の状態としては、２つの副画素が一切接していない状態、一の副画素が他方の副画素上に乗り上げて接している状態、又は、一の副画素が他方の副画素上に乗り上げることなく接している状態、のいずれかが考えられるが、一の副画素に他方の副画素が乗り上げた状態では、突起によりＣＦの表面段差が大きくなってしまう。ただし、このような状態であっても、突起段差が１．０μｍ以下であれば、事後的に平坦化膜を形成させることで、ＣＦの平坦性を許容範囲である０．５μｍ以下に低減可能である。

本発明では、Ｌ３は、０〜２．０μｍであることが好ましく、０〜１．０μｍであることがより好ましい。Ｌ３が２．０μｍより大きいと、開口率の低下が生じる。一方、赤緑青の副画素の５Ｗ’は、１．５〜２．５μｍであることが好ましい。赤緑青の副画素の５Ｗ’が１．５μｍより小さいと、白抜けが生じ易く、２．５μｍより大きいと、開口率が低下し易い。

赤緑青及び第４色の副画素からなる画素の形状の例としては、ストライプ型、モザイク型又はトライアングル型が挙げられる。各副画素の幅は、１０〜１００μｍが好ましく、２０〜５０μｍがより好ましい。副画素の幅が１００μｍより大きいと、ＣＦの解像度が低くなり、液晶表示装置の表示性能が悪化する。一方、画素幅が１０μｍより小さいと、ＣＦの開口率の低下が生じる。

本発明では、赤緑青及び第４色の副画素において、各副画素の開口部の面積が２４０〜３１２０μｍ^２であることが好ましい。ＣＦの各副画素の開口部の面積を上記の範囲とすることによって、ＣＦ及び液晶表示装置の高解像度化と高輝度化を両立することができる。

ＢＭと各副画素とから単位ドットが得られ、ＢＭの面積と各副画素の開口部の面積との合計が、単位ドットの面積となる。単位ドットの形状は、正方形又は長方形が好ましい。単位ドットの面積は、１５００〜１７０００μｍ^２であることが好ましい。単位ドットの面積が１７０００μｍ^２より大きい場合、ＣＦの解像度が低いために、液晶表示装置の表示性能が悪化し、１５００μｍ^２より小さい場合、ＣＦの開口率が低下することが懸念される。図２のＣＦモデルでは、単位ドットの形状は正方形であり、幅１６０μｍ、長さ１６０μｍであるから、単位ドットの面積は２５６００μｍ^２である。

次に、本発明のＣＦの製造方法の例を説明する。

透明基板の例としては、ソーダガラス、無アルカリガラス又は石英ガラスが挙げられる。

透明基板上に遮光剤組成物を用いて樹脂ＢＭを形成させた後、着色剤組成物を用いて、赤緑青及び第４色の副画素を形成することが好ましい。

遮光剤組成物は、遮光剤にポリアミック酸樹脂及び溶媒を混合して分散処理を行った後、各種添加剤を添加して作製する。この場合の全固形分は、樹脂成分であるポリアミック酸樹脂と遮光剤との合計である。

次に、遮光剤組成物を、スピンコーター又はダイコーター等の方法で塗布後、真空乾燥し、９０〜１３０℃でセミキュアを行い、遮光剤の塗膜を形成する。ポジ型レジストを塗布後、真空乾燥を行い、レジスト膜を形成する。その後、ポジマスクを介して超高圧水銀灯、ケミカル灯又は高圧水銀灯等を用いて、紫外線等により選択的に露光を行った後、水酸化カリウム又はテトラメチルアンモニウムヒドロキシド等のアルカリ現像液により露光部を除去することで、パターンが得られる。剥離液を用いてポジレジストを剥離後、２７０〜３００℃で加熱することで、ポリアミック酸樹脂のイミド化が進行し樹脂ＢＭとなる。なお、ポジマスクのパターン形状及びセミキュア温度を変えることによって、樹脂ＢＭの幅を変化させることが可能である。

着色剤組成物は、着色剤と樹脂とを用いて作製する。着色剤として顔料を使用する場合には、顔料に高分子分散剤及び溶媒を混合して分散処理を行った後、アルカリ可溶性樹脂、モノマー及び光重合開始剤等を添加して作製する。一方、着色剤として染料を使用する場合には、染料に溶媒、アルカリ可溶性樹脂、モノマー及び光重合性開始剤等を添加して作製する。この場合の全固形分は、樹脂成分である高分子分散剤、アルカリ可溶性樹脂及びモノマーと、着色剤との合計である。

得られた着色剤組成物を、樹脂ＢＭが形成された透明基板上に、スピンコーター又はダイコーター等の方法で塗布後、真空乾燥し、着色剤の塗膜を形成する。次に、ネガマスクを設置し、超高圧水銀灯、ケミカル灯、高圧水銀灯等を用いて、紫外線等により選択的に露光を行う。その後、アルカリ性現像液で現像を行い、未露光部を除去することでパターンが得られる。得られた塗膜パターンを加熱処理することによって、副画素がパターンニングされたＣＦとなる。副画素の色毎に作製した着色剤組成物を使用して、上記のようなパターンニング工程を赤の副画素、緑の副画素、青の副画素及び第４色の副画素について順次行うと、本発明のＣＦの画素が作製できる。なお、副画素のパターンニングの順序は特に限定されない。

本発明のＣＦのタイプとしては、透過型、反射型又は半透過型のいずれの構成でも構わないが、製造コストが安く、コントラスト比が高くなるため、透過型であることが好ましい。

次に、本発明のＣＦの評価方法について説明する。

赤緑青及び第４色の副画素の色度は、顕微分光光度計（例えば、ＭＣＰＤ−２０００；大塚電子（株）製）を用いて各副画素の透過率スペクトルを測定後、三刺激値（Ｙ）及び色度（ｘ、ｙ）がＣＩＥ１９３１規格に基づいて算出される。

ＣＦのホワイトバランスは、第４色の副画素の色度（ｘ、ｙ）と、赤緑青の副画素の加法混色の色度（ｘ、ｙ）との差（Δｘ、Δｙ）の絶対値（｜Δｘ｜、｜Δｙ｜）から評価することができる。｜Δｘ｜及び｜Δｙ｜が小さいほど、ＣＦのホワイトバランスが良好となるため好ましい。

ＣＦの画素の透過率は、上記のようにして求めた第４色の副画素の（Ｙ）と、赤緑青の副画素の加法混色の（Ｙ）から評価することができる。

ＣＦの色再現範囲は、赤緑青の副画素のそれぞれの色度（ｘ、ｙ）を結んでなる３角形の面積と、ＮＴＳＣ規格色度（ｘ、ｙ）を結んでなる３角形の面積を計算し、その面積比から算出することができる。なお、ＮＴＳＣ規格色度（ｘ、ｙ）は、赤（０．６７、０．３３）、緑（０．２１、０．７１）、青（０．１４、０．０８）である。ＣＦの色再現範囲は、７０〜１００％であることが好ましい。本発明のＣＦでは、赤緑青の副画素の（Ｙ）は色再現範囲が広くなるほど原理的に低下するものの、第４色の副画素の（Ｙ）は色再現範囲によらず高い値となる。したがって、本発明のＣＦでは、色再現範囲が充分に広いと考えられている７０〜１００％においても、ＣＦの（Ｙ）を高くすることができる。

ＢＭ及び画素の長さは、光学顕微鏡観察等により測定することができる。

各副画素の開口率は、単位ドット全体の面積と、各副画素における開口部の面積との比から算出することができる。より具体的には、以下の式３より算出することができる。
各副画素の開口率（％）
＝（各副画素の開口部面積）／（ＢＭの面積＋全副画素の開口部面積）×１００
・・・式３
ここで、各副画素の開口部面積とは、副画素の４Ｗ’と画素の長さとの積をいい、ＢＭ面積とは、ＢＭの２Ｗ’とＢＭの長さとの積をいう。

ＣＦのトータル透過率は、各副画素の透過率と、各副画素の開口率との積により算出することができる。より具体的には、以下の式４〜６より算出することができる。
ＣＦのトータル透過率（％）
＝（赤緑青の副画素のトータル透過率）＋（第４色の副画素のトータル透過率）
・・・式４
赤緑青の副画素のトータル透過率（％）
＝（赤緑青の副画素の加法混色の透過率）×（赤緑青の副画素の開口率）／１００
・・・式５
第４色の副画素のトータル透過率（％）
＝（第４色の副画素の透過率）×（第４色の副画素の開口率）／１００
・・・式６
本発明のＣＦでは、第４色の副画素の（Ｙ）が７０≦Ｙ≦９９と高いために、第４色の副画素の開口率を向上させることによって、ＣＦのトータル透過率を大きく向上させることができる。第４色の副画素の開口率は、２２〜２６％であることが好ましい。第４色の副画素の開口率が２２％より低いと、ＣＦのトータル透過率が低下しやすく、第４色の副画素の開口率が２６％より高いと、ＣＦの色純度が低下する場合がある。

ＣＦの白抜けは、光学顕微鏡観察により評価することができるが、赤緑青の副画部とＢＭとの界面において、白抜けが発生しないことが好ましい。

ＢＭ及び副画素の膜厚は、表面段差計（例えば、サーフコム１４００Ｄ；東京精密（株）製）により測定できる。また、ＣＦにおいて、ＢＭ及び副画素上に透明保護膜層やＩＴＯ層などが形成されている場合は、ＳＥＭ観察によりＢＭ及び副画素の膜厚を測定することができる。

赤緑青の副画素の膜厚は、１．５〜２．５μｍであることが好ましい。膜厚が１．５μｍより薄いと、赤緑青の副画素の色度が不良となる場合があり、膜厚が２．５μｍより厚いと、ＣＦの平坦性が低下する場合がある。

一方、第４色の副画素の膜厚は、０．８〜２．０μｍであることが好ましい。膜厚が２．０μｍより厚いと、第４色の画素中の樹脂の黄変により、透過率が低下しやすい。一方、膜厚が０．８μｍより薄いと、第４色の画素のパターン加工性が不良となりやすい。

ＢＭの膜厚は、０．５〜１．５μｍであることが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと、赤緑青の副画素部で白抜けする場合があり、膜厚が１．５μｍより厚いと、ＣＦの平坦性が低下する場合がある。

次に、本発明のＣＦを具備してなる液晶表示装置の一例について述べる。ＣＦとアレイ基板とを、さらにそれらの基板上に設けられた液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜及びセルギャップ保持のためのスペーサーを介して、対向させて貼り合わせる。なお、アレイ基板上には、薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」）素子若しくは薄膜ダイオード（以下、「ＴＦＤ」）素子又は走査線若しくは信号線等を設け、ＴＦＴ液晶表示装置又はＴＦＤ液晶表示装置を作製することができる。次に、シール部に設けられた注入口から液晶を注入して、注入口を封止する。最後にバックライトを取り付け、ＩＣドライバー等を実装することにより、液晶表示装置が完成する。バックライトの例としては、２波長ＬＥＤバックライト、３波長ＬＥＤバックライト又はＣＣＦＬが挙げられるが、液晶表示装置の製造コストが安くなるため、青色ＬＥＤと黄色ＹＡＧ蛍光体とからなる２波長ＬＥＤを用いることが好ましい。バックライトの色度（ｘ、ｙ）は、０．２５０≦ｘ≦０．３５０、かつ、０．３００≦ｙ≦０．４００であることが好ましい。上記範囲の色度（ｘ、ｙ）のバックライトと、本発明のＣＦとを具備してなる液晶表示装置は、白色表示色度（ｘ、ｙ）が良好となり、かつ、液晶表示装置の画面内における白色表示色度（ｘ、ｙ）のバラツキが小さくなり、ホワイトバランスに優れる。

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。なお、ＣＦの評価基準は以下のとおりとした。

（ＣＦのホワイトバランス）
判定優：０≦｜Δｘ｜≦０．００５、かつ、０≦｜Δｙ｜≦０．００５の場合
判定良：｜Δｘ｜、｜Δｙ｜の大きい方が、
０．００５＜（｜Δｘ｜ ｏｒ ｜Δｙ｜）≦０．０１０の場合
判定可：｜Δｘ｜、｜Δｙ｜の大きい方が、
０．０１０＜（｜Δｘ｜ ｏｒ ｜Δｙ｜）≦０．０２０の場合
判定不可：｜Δｘ｜、｜Δｙ｜の大きい方が、
０．０２０＜（｜Δｘ｜ ｏｒ ｜Δｙ｜）の場合
（赤緑青の副画素の白抜け）
ＢＭ、赤緑青及び第４色の副画素を有する、幅１６０μｍ×長さ１６０μｍの単位ドットが１００個形成されたＣＦを５枚作製し、光学顕微鏡で観察した場合において、
白抜けが赤緑青の画素部に一カ所も無い場合 ：良
白抜けが赤緑青の画素部に一カ所でも有る場合：不可
（第４色の副画素のパターン加工性）
ＢＭ、赤緑青及び第４色の副画素を有する、幅１６０μｍ×長さ１６０μｍの単位ドットが１００個形成されたＣＦを５枚作製し、光学顕微鏡で観察した場合において、
第４色の画素のパターン部にカケが一カ所も無い場合 ：良
第４色の画素のパターン部にカケが５カ所未満の場合：可
（調整例１；赤の副画素を形成するための赤色着色剤組成物の作製）
着色剤として、５０ｇのＰＲ１７７（クロモファイン（登録商標）レッド６１２５ＥＣ；大日精化製）及び５０ｇのＰＲ２５４（イルガフォア（登録商標）レッドＢＫ−ＣＦ；チバ・スペシャルティケミカルズ（株）製）を混合した。この着色剤中に、１００ｇの高分子分散剤（ＢＹＫ２０００；樹脂濃度４０質量％；ビックミージャパン（株）製）、６７ｇのアルカリ可溶性樹脂（サイクロマー（登録商標）ＡＣＡ２５０；樹脂濃度４５質量％；ダイセル化学製）、８３ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテル及び６５０ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合して、スラリーを作製した。スラリーを入れたビーカーを循環式ビーズミル分散機（ダイノーミルＫＤＬ−Ａ；ウイリー・エ・バッコーフェン社製）とチューブでつなぎ、メディアとして直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを使用して、３２００ｒｐｍ、４時間の分散処理を行い、着色剤分散液を得た。

この着色剤分散液４５．７ｇに、７．８ｇのサイクロマーＡＣＡ２５０、３．３ｇの光重合性モノマー（カヤラッド（登録商標）ＤＰＨＡ；日本化薬製）、０．２ｇの光重合開始剤（イルガキュア（登録商標）９０７；チバ・スペシャルティケミカルズ製）、０．１ｇの光重合開始剤（カヤキュアー（登録商標）ＤＥＴＸ−Ｓ；日本化薬製）、０．０３ｇの界面活性剤（ＢＹＫ３３３；ビックケミージャパン（株）製）及び４２．９ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加し、着色剤組成物を得た。着色剤組成物における全固形分中の着色剤の濃度は、３１質量％であり、各着色剤の質量混合比は、ＰＲ１７７：ＰＲ２５４＝５０：５０であった。

（調整例２；緑の副画素を形成するための緑色着色剤組成物の作製）
着色剤として、６５ｇのＰＧ７（ホスタパーム（登録商標）グリーンＧＮＸ；クラリアントジャパン社製）及び３５ｇのＰＹ１５０（Ｅ４ＧＮＧＴ；ランクセス（株）製）を混合した。この着色剤に、１００ｇのＢＹＫ２０００、６７ｇのサイクロマーＡＣＡ２５０、８３ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテル及び６５０ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合し、ダイノーミルＫＤＬ−Ａを用いて、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを使用して、３２００ｒｐｍ、６時間の分散処理を行い、着色剤分散液を得た。

この着色剤分散液５１．７ｇに、６．３ｇのサイクロマーＡＣＡ２５０、２．９ｇのカヤラッドＤＰＨＡ、０．２ｇのイルガキュア９０７、０．１ｇのカヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ、０．０３ｇのＢＹＫ３３３及び３８．８ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加し、着色剤組成物を得た。着色剤組成物における全固形分中の着色剤の濃度は３５質量％であり、ＰＧ７：ＰＹ１５０＝６５：３５であった。

（調整例３；青の副画素を形成するための青色着色剤組成物の作製）
着色剤として、１００ｇのＰＢ１５：６（リオノール（登録商標）ブルー７６０２；東洋インキ社製）を使用し、この着色剤中に１００ｇのＢＹＫ２０００、６７ｇのサイクロマーＡＣＡ２５０、８３ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテル及び６５０ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合して、スラリーを作製した。スラリーを分散機ダイノーミルＫＤＬ−Ａを用いて、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを使用して、３２００ｒｐｍ、３時間の分散処理を行い、着色剤分散液を得た。

この着色剤分散液４１．３ｇに、８．９ｇのサイクロマーＡＣＡ２５０、３．５ｇのカヤラッドＤＰＨＡ、０．２ｇのイルガキュア９０７、０．１ｇのカヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ、０．０３ｇのＢＹＫ３３３及び４６ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加し、着色剤組成物を得た。着色剤組成物における全固形分中の着色剤の濃度は２８質量％であり、ＰＢ１５：６単独であった。

（調整例４；第４色の副画素を形成するための薄色着色剤組成物の作製）
調整例３で得られた着色剤分散液１．００ｇに、８．３０ｇのサイクロマーＡＣＡ２５０（アルカリ可溶性樹脂）、５．６５ｇのカヤラッドＤＰＨＡ（光重合性モノマーＡ）、０．２０ｇのイルガキュア９０７、０．１０ｇのカヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ、０．０３ｇのＢＹＫ３３３及び８４．７２ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加し、着色剤組成物を得た。着色剤組成物における全固形分中の着色剤の濃度は１質量％であり、ＰＢ１５：６単独であった。

（調整例５；第４色の副画素を形成するための組成物の作製）
８．３０ｇのサイクロマーＡＣＡ２５０、５．６５ｇのカヤラッドＤＰＨＡ、０．２ｇのイルガキュア９０７、０．１ｇのカヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ、０．０３ｇのＢＹＫ３３３及び８４．７２ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合し、組成物を得た。この組成物は、着色剤を含有しなかった。

（調整例６；第４色の副画素を形成するための薄色着色剤組成物の作製）
調整例３で得られた顔料分散液０．５０ｇに、８．４０ｇのサイクロマーＡＣＡ２５０、５．６９ｇのカヤラッドＤＰＨＡ、０．２ｇのイルガキュア９０７、０．１ｇのカヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ、０．０３ｇのＢＹＫ３３３及び８５．０８ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加し、着色剤組成物を得た。着色剤組成物における全固形分中の着色剤の濃度は０．５質量％であり、ＰＢ１５：６単独であった。

（調整例７；第４色の副画素を形成するための薄色着色剤組成物の作製）
調整例３で得られた着色剤分散液１．９８ｇに、８．１２ｇのサイクロマーＡＣＡ２５０、５．５７ｇのカヤラッドＤＰＨＡ、０．２ｇのイルガキュア９０７、０．１ｇのカヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ、０．０３ｇのＢＹＫ３３３及び８４．００ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加し、着色剤組成物を得た。着色剤組成物における全固形分中の着色剤の濃度は２質量％であり、ＰＢ１５：６単独であった。

（調整例８；第４色の副画素を形成するための薄色着色剤組成物の作製）
調整例１０で得られた着色剤分散液３．９６ｇに、７．７４ｇのサイクロマーＡＣＡ２５０、５．４０ｇのカヤラッドＤＰＨＡ、０．２ｇのイルガキュア９０７、０．１ｇのカヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ、０．０３ｇのＢＹＫ３３３及び８２．５７ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加し、着色剤組成物を得た。着色剤組成物における全固形分中の着色剤の濃度は４質量％であり、ＰＢ１５：６単独であった。

（調整例９；ＢＭを形成するための黒色遮光剤組成物の作製）
４，４’−ジアミノフェニルエーテル（０．３０モル当量）、パラフェニレンジアミン（０．６５モル当量）及びビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン（０．０５モル当量）を、８５０ｇのγ−ブチロラクトン及び８５０ｇのＮ−メチル−２−ピロリドンと共に仕込み、３，３’，４，４’−オキシジフタルカルボン酸二無水物（０．９９７５モル当量）を添加し、８０℃で３時間反応させた。無水マレイン酸（０．０２モル当量）を添加し、更に８０℃で１時間反応させ、ポリアミック酸樹脂（樹脂の濃度２０質量％）溶液を得た。

このポリアミック酸樹脂溶液２５０ｇに、５０ｇのカーボンブラック（ＭＡ１００；三菱化学（株）製）及び２００ｇのＮ−メチルピロリドンを混合し、ダイノーミルＫＤＬ−Ａを用いて、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを使用して、３２００ｒｐｍで３時間の分散処理を行い、遮光剤分散液を得た。

この遮光剤分散液５０ｇに、４９．９ｇのＮ−メチルピロリドン及び０．１ｇの界面活性剤（ＬＣ９５１；楠本化学（株）製）を添加して、非感光性の遮光剤組成物を得た。遮光剤組成物における全固形分中の着色剤の濃度は５０質量％であり、カーボンブラック単独であった。

（調整例１０；透明保護膜を形成するための樹脂組成物の作製）
６５．０５ｇのトリメリット酸に、２８０ｇのγ−ブチロラクトン及び７４．９５ｇのγ−アミノプロピルトリエトキシシランを添加し、１２０℃で２時間加熱した。得られた溶液２０ｇに、７ｇのビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル及び１５ｇのジエチレングリコールジメチルエーテルを添加し、樹脂組成物を得た。

（調整例１１；第４色の副画素を形成するための薄色着色剤組成物の作製）
調整例１と同一の材料を用いて着色剤組成物を作製した。全固形分中の着色剤の濃度を１．１質量％とし、ＰＢ１５：６単独とした。

（調整例１２；第４色の副画素を形成するための薄色着色剤組成物の作製）
調整例１と同一の材料を用いて着色剤組成物を作製した。全固形分中の着色剤の濃度を２．５質量％とし、ＰＢ１５：６単独とした。

（調整例１３；第４色の副画素を形成するための薄色着色剤組成物の作製）
調整例１と同一の材料を用いて着色剤組成物を作製した。全固形分中の着色剤の濃度を２．９質量％とし、ＰＢ１５：６単独とした。

（調整例１４；第４色の副画素を形成するための薄色着色剤組成物の作製）
調整例１と同一の材料を用いて着色剤組成物を作製した。全固形分中の着色剤の濃度を０．９質量％とし、ＰＢ１５：６単独とした。

（実施例１；ＢＭ、赤緑青及び第４色の副画素を有するＣＦの作製）
３００×３５０ｍｍの無アルカリガラス基板上（ＯＡ−１０；日本電気ガラス（株）製）に、調整例９で得られた遮光剤組成物をスピナーにより塗布し、その後熱風オーブン中１３５℃で２０分加熱処理することにより、遮光膜を得た。続いて、ポシ型レジスト（ＭＩＣＲＯＰＯＳＩＴ（登録商標）ＲＣ１００；３０ｃｐ；Ｓｈｉｐｌｅｙ製）をスピナーで塗布し、９０℃で１０分間乾燥した。ポジ型レジストの膜厚は１．５μｍとした。露光機ＰＬＡ−５０１Ｆ（キャノン（株）製）を用い、ポジマスクを介して、露光を行った。ポジマスクは、未露光部の幅（ＢＭ部）を４．０μｍとし、露光部（副画素部）の幅を３６．０μｍとした。フォトマスク下面とガラス基板上面とのギャップは、１００μｍとした。次に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを２質量％含んだ２３℃の水溶液を現像液に用い、基板を現像液にディップさせ、同時に１０ｃｍ幅を５秒で１往復するように基板を揺動させて、ポジ型レジストの現像とポリイミド前駆体のエッチングとを同時に行った。その後、メチルセルソルブアセテートでポジ型レジストを剥離した。その後、熱風オーブン中２９０℃で３０分間保持することにより、ポリイミド酸樹脂を硬化させ、樹脂ＢＭを得た。なお、樹脂ＢＭの膜厚が０．８μｍになるようにスピナー回転数を調整した。

樹脂ＢＭが形成されたガラス基板上に、調整例１で得られた赤色着色剤組成物をスピナーにより塗布し、その後熱風オーブン中９０℃で１０分加熱処理することにより、赤色着色膜を得た。次に、露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、ネガマスクを介して、露光を行った。ネガマスクは、露光部（赤の副画素部）の幅を３６μｍとした。その後、０．０４質量％の水酸化カリウム水溶液に、非イオン界面活性剤（エマルゲン（登録商標）Ａ−６０；花王（株）製）を現像液総量に対して０．１質量％添加したアルカリ現像液で９０秒間揺動しながら浸漬を行い、続いて純水洗浄することにより、未露光部を除去し、パターンニング基板を得た。その後、熱風オーブン中２２０℃で３０分保持することで、アクリル系樹脂を硬化させ、赤の副画素を得た。

調整例２で得られた緑色着色剤組成物を使用し、赤の副画素と同様にして、緑の副画素を形成した。調整例３で得られた青色着色剤組成物を使用し、赤の副画素と同様にして青の副画素を形成した。調整例４で得られた薄色着色剤組成物を使用し、第４色の副画素を作製した。なお、赤緑青及び第４色の副画素の硬化後の各膜厚が２．０μｍとなるように、各組成物のスピナー回転数を調整した。

次に、調整例１０で得られた樹脂組成物をスピナーにより塗布し、その後熱風オーブン中１３０℃で５分のプリベイクを行った。次に、熱風オーブン中２１０℃で３０分の加熱処理を行い、樹脂を硬化させた。なお、透明保護膜の硬化後の膜厚が１．５μｍとなるように、各組成物のスピナー回転数を調整した。

（実施例２及び３並びに比較例１及び２）
第４色の画副素を作製するための薄色着色剤組成物を変更した以外は、実施例１と同様の方法で、実施例２〜３並びに比較例１〜２のＣＦを作製した。表１に、ＢＭ及び各副画素の形成に用いた組成物を示す。

表２に、赤緑青及び第４色の副画素の三刺激値（Ｙ）、及び色度（ｘ、ｙ）の評価結果を示す。

表３に、ＣＦのホワイトバランスと透過率の評価結果を示す。

表１〜３に示したとおり、実施例１〜３のＣＦでは、第４色の副画素における着色剤の濃度が０．３〜３質量％であり、かつ、第４色の副画素の（Ｙ）が７０〜９９の範囲であったため、ＣＦはいずれもホワイトバランスが良好で、高透過率となった。特に実施例１のＣＦでは、第４色の副画素における着色剤の濃度が１質量％であり、第４色の副画素の（Ｙ）が８８．２であったため、ホワイトバランスが最も優れる結果となった。

比較例１のＣＦでは、第４色の副画素が着色剤を含有しなかったため、ホワイトバランスが不良であった。比較例２のＣＦでは、第４色の副画素の着色剤の濃度が４質量％であったため、ＣＦはホワイトバランスが不良で、低透過率であった。なお、表４に、実施例１で得られたＣＦについての各測定値を示す。

（比較例３）
ＢＭ形成時において、ポジマスクの未露光部の幅（ＢＭ部）を６μｍとし、露光部（副画素部）の幅を３４μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にしてＣＦを作製した。

（実施例４〜７）
ＢＭ形成時において、ポジマスクの未露光部と露光部の幅を各種変化させて、ＣＦを作製した。

表４に、比較例３及び実施例４〜７で得られたＣＦについての各測定値を示す。

表５に、実施例１、実施例４〜７及び比較例３で得られたＣＦの各種評価結果を示す。

実施例１、実施例４〜７及び比較例３は、ＢＭ幅である２Ｗ’及びＢＭ上のＬ３をそれぞれ変化させたものである。なお、表５に示したとおり、実施例１、実施例４〜８及び比較例３では、赤緑青及び第４色の副画素に使用した組成物が同一のため、ホワイトバランスと副画素の透過率は同一であった。

実施例１のＣＦでは、Ｌ１が４．０μｍであり、Ｌ３が２．０μｍであったため、副画素の開口率を高くすることができた。また、実施例１のＣＦでは、赤緑青及び第４色の副画素のトータル透過率は３７．４％と高く、赤緑青の副画素部の白抜けも無く、良好な結果となった。

比較例３のＣＦでは、Ｌ１が６．０μｍであり、Ｌ３が３．０μｍであったため、副画素の開口率が低くなった。また、比較例３のＣＦでは、赤緑青及び第４色の副画素のトータル透過率は３５．３％と低く、結果は不良であった。

実施例４のＣＦでは、Ｌ１が３．０μｍであり、Ｌ３が１．５μｍであったため、副画素の開口率を高くすることができた。また、実施例４のＣＦでは、赤緑青及び第４色の副画素のトータル透過率は３８．４％と高く、赤緑青の副画素部の白抜けも無く、良好な結果となった。

実施例１及び実施例５〜７は、Ｌ１を変化させたものである。Ｌ１が小さいほどトータル透過率は高くなり、良好な結果となった。実施例１及び実施例５〜７においては、いずれも白抜けは無かった。

実施例７のＣＦでは、第４色の副画素と青の副画素の間にＢＭが無かったため、第４色の副画素と青の副画素とが重なっている箇所が一部あったが、いずれの箇所でも、段差は０．３μｍ以下で問題なかった。実施例７のＣＦでは、第４色の副画素は薄青色であり、青の副画素と色相が近かったため、混色による色ズレの影響は小さかった。

（実施例８；液晶表示装置の作製）
無アルカリガラス上にＴＦＴ素子及び透明電極等を形成して、アレイ基板を作製した。このアレイ基板及び実施例１で得られたＣＦに透明電極を形成後、ポリイミド配向膜を形成しラビング処理を行った。次に、アレイ基板にマイクロロッドを練り込んだシール剤を印刷し、６μｍの厚さのビーズスペーサーを散布した後、アレイ基板とＣＦを貼り合わせた。シール部に設けられた注入口からネマティック液晶（リクソン（登録商標）ＪＣ−５００７ＬＡ；チッソ製）を注入した後、液晶セルの両面に偏光フィルムを偏光軸が垂直になるようにして張り合わせ液晶パネルを得た。この液晶パネルに、青色ＬＥＤ及び黄色蛍光体からなる２波長バックライトを取り付けた。この２波長バックライトの色度（ｘ、ｙ）＝（０．３２４、０．３３０）であった。さらに、ＴＡＢモジュール及びプリント基板等を実装し液晶表示装置を作製した。

この液晶表示装置の白表示を行ったところ、ムラが無く均一であった。この液晶表示装置の白表示色度（ｘ、ｙ）を１０ポイント測定したところ、０．３００≦ｘ≦０．３０５、０．３０５≦ｙ≦０．３１０であり、液晶表示装置の画面内における白表示色度のバラツキが小さく結果が良好であった。

（比較例４；液晶表示装置の作製）
比較例１で得られたＣＦを用いたこと以外は、実施例８と同様にして液晶表示装置を作製した。

この液晶表示装置の白表示を行ったところ、ムラが有り不均一であった。この液晶表示装置の白表示色度（ｘ、ｙ）を１０ポイント測定したところ、０．３００≦ｘ≦０．３２４、０．３０５≦ｙ≦０．３２６であり、液晶表示装置の画面内における白表示色度のバラツキが大きく、結果は不良であった。

（実施例９〜１２）
第４色の画副素を作製するための薄色着色剤組成物及び第４色の画副素の膜厚を変更した以外は、実施例１と同様の方法で、実施例９〜１２のＣＦを作製した。表６に、ＢＭ及び各副画素の形成に用いた組成物を示す。

表７に、赤緑青及び第４色の副画素の（ｘ、ｙ、Ｙ）の評価結果を示す。

表８に、ＣＦのホワイトバランスと透過率の評価結果を示す。

表６〜８に示したとおり、実施例１及び実施例９〜１０のＣＦは、第４色の副画素の膜厚が、０．８〜２．０μｍであっため、第４色の画素の透過率が高く、第４色の画素のパターンにカケもなく、良好な結果となった。一方、実施例１１は、第４色の画素の膜厚が０．７μｍであったため、第４色の画素パターンに２カ所のカケが発生したが、問題のない程度であった。実施例１２は、第４色の画素の膜厚が２．３μｍであったため、第４色の画素の透過率の低下が見られたが、問題のない程度であった。なお、実施例１及び実施例９〜１２の第４色の画素の色度（ｘ、ｙ）は同一であった。

（実施例１３〜１６）
赤緑青及び第４色の副画素の画素幅及び画素の長さを変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例１３〜１６のＣＦを作製した。表９に、各測定結果を示す。

表９に示したとおり、実施例１３〜１５のＣＦは、赤緑青及び第４色の副画素の開口部の面積が、２４０〜３１２０μｍ^２であったために、赤緑青及び第４色の画素のトータルの開口率は６０%以上で、解像度は２００ｐｐｉ以上となり、良好な結果となった。一方、実施例１６のＣＦは、トータルの開口率が５０%と低い値となった。

１ ： 透明基板
２ ： ＢＭ
２−１ ： 緑の副画素と赤の副画素との間のＢＭ（ＢＭ１）
２−２ ： 赤の副画素と第４色の副画素との間のＢＭ（ＢＭ２）
２−３ ： 第４色の副画素と青の副画素との間のＢＭ（ＢＭ３）
２−４ ： 青の副画素と緑の副画素との間のＢＭ（ＢＭ４）
３ ： 副画素
３−１ ： 赤の副画素
３−２ ： 青の副画素
３−３ ： 緑の副画素
３−４ ： 第４色の副画素
２Ｗ ： ＢＭ幅
３Ｗ ： 副画素幅
４Ｗ ： 開口幅
５Ｗ ： ＢＭ上幅

本発明のＣＦは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置に好適に使用できる。

Claims (9)

1. 透明基板上にブラックマトリクスが形成され、前記ブラックマトリクスの開口部上、又は、前記ブラックマトリクスの開口部及び前記ブラックマトリクス上に、赤の副画素、緑の副画素、青の副画素及び第４色の副画素からなる画素が形成されており、
   前記画素における、前記第４色の副画素と、他の副画素との間のブラックマトリクスの幅Ｌ１は、０〜４．５μｍであり、前記副画素は、それぞれ着色剤及び樹脂を含有し、前記第４色の副画素のＣＩＥ１９３１表色系三刺激値（Ｙ）は、７０≦Ｙ≦９９である、カラーフィルター。
2. 上記第４色の副画素と、上記青の副画素との間のブラックマトリクスの幅Ｌ１Ｂが、０〜３．５μｍである、請求項１に記載のカラーフィルター。
3. 上記Ｌ１と、上記画素における、ブラックマトリクスの最広幅Ｌ２との関係が、０≦Ｌ１／Ｌ２≦０．８を満たす、請求項１又は２に記載のカラーフィルター。
4. 前記画素における、第４色の副画素のブラックマトリクス上の幅Ｌ３が、０〜２．０μｍである請求項１〜３のいずれか記載のカラーフィルター。
5. 赤緑青及び第４色の各副画素の面積が、２４０〜３１２０μｍ^２である請求項１〜４のいずれか記載のカラーフィルター。
6. 前記第４色の副画素における前記着色剤の濃度が、０．３〜３質量％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のカラーフィルター。
7. 前記第４色の副画素の膜厚が、０．８〜２．０μｍである請求項１〜６のいずれか記載のカラーフィルター。
8. 前記第４色の副画素のＣＩＥ１９３１表色系三刺激値（Ｙ）が、７５≦Ｙ≦９０である、請求項１〜７のいずれか記載のカラーフィルター。
9. 請求項１〜８のいずれか記載のカラーフィルターを具備してなる、表示装置。

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