WO2005111707A1 - カラーフィルター用青色組成物、カラーフィルター及びカラー画像表示装置 - Google Patents

カラーフィルター用青色組成物、カラーフィルター及びカラー画像表示装置 Download PDF

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Shin Kawana
Hideaki Kaneda
Naoto Kijima
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Definitions

  • the present invention relates to a blue composition for a color filter, a color filter, and a color image display device. More specifically, the present invention relates to a blue composition for a color filter, a color filter, and a color image display device for realizing an image with high color purity corresponding to an improved emission wavelength of an LED backlight.
  • liquid crystal display devices are expected to be used not only as conventional monitors for personal computers but also as ordinary color televisions.
  • the color reproduction range of a color liquid crystal display element is determined by the colors of the emitted light of the red, green, and blue pixels, and the chromaticity point of each pixel in the CIE XYZ color system is expressed by (X) (X y
  • a color image display device using such a color liquid crystal display element mainly includes an optical shutter using liquid crystal, a color filter having red, green, and blue pixels, and a backlight for transmitted illumination.
  • the color of light emitted from the red, green, and blue pixels is determined by the emission wavelength of the knock light and the spectral curve of the color filter.
  • a color liquid crystal display device only the necessary wavelengths are extracted by a color filter with respect to the emission distribution from the knock light, and red, green, and blue pixels are obtained.
  • a dyeing method As a method for producing this color filter, a dyeing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method, a printing method, Methods such as inkjet have been proposed. Dyes were initially used as coloring materials for colorization, but pigments are currently used for the reliability and durability of liquid crystal display elements. Therefore, at present, as a method for producing a color filter, the pigment dispersion method is most widely used in terms of productivity and performance. In general, when the same color material is used, there is a trade-off between the NTSC ratio and the brightness, and they are used properly depending on the application.
  • a backlight is generally used in which a cold-cathode tube having emission wavelengths in the red, green, and blue wavelength regions is used as a light source, and the light emitted by the cold-cathode tube is converted into a white light source using a light guide plate.
  • LEDs have come to be used for their long life, no need for inverters, high brightness and mercury-free.
  • blue light emission from an LED and a yellow phosphor obtained by excitation using the blue light were used as a white surface light source.
  • the above-mentioned light source has a high color reproducibility (High Gamut) display in which the emission of unnecessary wavelengths is large in terms of red and green color purity because the phosphor is yellow. It was difficult to get.
  • High Gamut High Gamut
  • the emission wavelength distribution of the LED has a feature that the emission intensity is high in the range of 460 to 480 nm as compared with that of the cold cathode tube. Light in this wavelength region needs to be cut by a blue color filter as much as possible in order to degrade the color purity of the blue pixel.
  • conventional blue compositions for color filters hereinafter sometimes simply referred to as blue compositions or blue resists
  • color filters have sufficient performance to cut wavelengths of 460 to 480 nm. It was not suitable for a color image display device using an LED as a backlight.
  • Non-Patent Document 1 a method of combining LEDs that emit red, green, and blue light has been proposed in recent years (Non-Patent Document 1), and a display with extremely high color reproduction can be achieved by this method. It is being prototyped. While working together, assemble independent red, green, and blue LED chips. 2) Red, green, and blue LED chips are installed at a finite distance, so that the light emitted by each LED chip is mixed sufficiently. 3) It is necessary to increase the distance between LED chips.3) Since the white chromaticity is adjusted by combining each LED chip with an integer multiple of it, the white balance cannot be adjusted continuously. there were.
  • Non-Patent Document 1 Monthly Display April 2003, pp. 42-46
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and realizes deep red and green reproduction that does not impair the brightness of an image even with an LED backlight.
  • a wide color reproducibility is achieved as a whole image by using blue resist and color filters corresponding to red and green, and red, green and blue light emission is performed by one chip, which impairs productivity in mounting.
  • the present inventors have conducted intensive studies and as a result, improved the emission wavelength of the backlight and adjusted the transmittance of the color filter in accordance with the emission wavelength of the backlight, thereby obtaining an image with high color purity.
  • the present invention has been made based on such findings, and the following (A) to (K) are the gist thereof.
  • a blue composition for a color filter containing (a) a binder resin and Z or (b) a monomer, and (c) a coloring material, wherein the cured product of the blue composition has a wavelength of 460 to 480 nm.
  • the backlight includes an LED in its structure, and a visible light range of 380 to 780 nm every 5 nm. Is the relative emission intensity normalized to the total emission intensity at the wavelength nm from the backlight (%), and the spectral transmittance (%) at the wavelength nm from the red pixel of the color filter is assumed to be nm. ( ⁇ ), these satisfy the following condition (1):
  • T R (620-680) and 1 (620-680), respectively, the average transmittance that put the 620nm ⁇ ⁇ ⁇ 680nm (%) and the average relative luminescence intensity, kappa lambda) is defined as follows I do.
  • S ( ⁇ ) is a measured value of the emission intensity at a wavelength ⁇ from the backlight.
  • (E) In a color image display device configured by combining an optical shutter, a color filter having at least three color elements of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, and a knock light for transmitted illumination.
  • M represents at least one element selected from Ba, Mg, and Zn, and a to e are Each value is in the following range.
  • d 0 ⁇ d ⁇ 0. 1
  • the backlight has a phosphor layer or a phosphor film, containing at least M 4 element fluorescent material layer or a phosphor layer, and the element a, and D elements, and E element, and the element X compound (wherein, M 4 is, Mn, Ce, Pr, Nd , Sm, Eu, Tb, Dy, H o, Er, be one or more elements selected the group force consisting Tm, and Yb force , even without least include Eu, a is one or more elements selected divalent metal element force group consisting forces other than M 4 element, D is chosen the group force consisting of tetravalent metal elements force One or more elements, E is a trivalent metal element force A color image display device, wherein the element and X are one or more elements selected from the group force and the force of 0, N,
  • a color image display device configured by combining an optical shutter, a color filter having at least three color elements of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, and a knock light for transmitted illumination.
  • the backlight includes an LED in its structure, and the wavelength of the visible light in the range of 380 to 780 nm is set to 5 nm every 5 nm, and the spectral transmittance (%) at the nm of the wavelength of the green pixel of the color filter. Is defined as TG () and the relative emission intensity normalized with the total emission intensity at the wavelength of nm from the backlight as ⁇ ( ⁇ ), it is determined that these satisfy the conditions of (5) and (6) below. Characteristic color image display device.
  • TG (500-530), TG (580-600) and 1 (500-530) are the average transmittance (%) and 500nm ⁇ ⁇ at 500nm ⁇ 530nm, 580nm ⁇ 600nm, respectively.
  • ⁇ 5 This is the average relative emission intensity at 30 nm, and ⁇ ( ⁇ ) has the same meaning as in the above (D).
  • a color image display device configured by combining an optical shutter, a color filter having at least three color components of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, and a knock light for transmitted illumination.
  • the backlight has a phosphor layer or a phosphor film, and the phosphor layer or the phosphor film is based on a composite oxide containing a divalent, trivalent, or tetravalent metal element, and is contained in the mother body.
  • a color image display device comprising a compound represented by the following general formula (7) containing at least Ce as an activator element.
  • M 1 is a divalent metal element
  • M 2 is a trivalent metal element
  • M 3 is a tetravalent metal element
  • a ′ to d ′ are numbers in the following ranges, respectively.
  • a color image display device configured by combining an optical shutter, a color filter having at least three color components of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, and a knock light for transmitted illumination.
  • the backlight has a phosphor layer or a phosphor film, and the phosphor layer or the phosphor film contains a compound represented by the following general formula (8).
  • M 5 represents an activator element with at least Ce
  • M 6 is a divalent metal element
  • M 7 is a trivalent metal element, respectively
  • K ⁇ n is the number of each range shown below.
  • the backlight light source is a combination of a blue or deep blue LED and a phosphor, and one or more light sources are respectively provided in wavelength ranges of 430 to 470, 500 to 540, and 600 to 680.
  • the color image display device according to any one of the above (A) to (F), comprising a main component of light emission.
  • (K) In a color image display device configured by combining an optical shutter, a color filter having at least three color elements of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, and a knock light for transmitted illumination.
  • the backlight light source is a combination of a blue or deep blue LED and a phosphor, and has one or more main components of light emission in the wavelength ranges of 430 to 470 nm, 500 to 540 nm, and 600 to 680 nm, respectively,
  • a color image display device characterized in that the color reproduction range of the image display element is at least 60% of the NTSC ratio.
  • the color liquid crystal display device of the present invention deep red and green reproduction that does not impair the brightness of an image is realized even with an LED backlight, and high color reproducibility is achieved as a whole image.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a TFT type color liquid crystal display device.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a backlight device suitable for the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view showing another example of a backlight device suitable for the present invention.
  • FIG. 4 is a relative emission spectrum of backlight 1 obtained in Production Example 1.
  • FIG. 5 is a relative emission spectrum of backlight 2 obtained in Production Example 2.
  • FIG. 6 is a relative emission spectrum of backlight 3 obtained in Production Example 3.
  • FIG. 7 is a relative emission spectrum of backlight 4 obtained in Production Example 4.
  • FIG. 8 is a relative emission spectrum of a backlight 5 obtained in Production Example 5.
  • FIG. 9 is a relative emission spectrum of a backlight 6 obtained in Production Example 6.
  • the blue composition for a color filter of the present invention is a blue composition for a color filter containing (a) a binder resin and / or (b) a monomer, and (c) a coloring material, and is a visible color of a cured product. It is characterized in that the average value T B (460-480) (%) of the spectral transmittance at wavelengths of 5 nm every 460 to 480 nm is 65% or less.
  • T B (460-480) is preferably at most 60%, more preferably at most 58%. Further, it is usually 1% or more. If T B (460-480) is too large, it transmits light of an extra wavelength unique to LED backlights, which adversely affects color reproducibility. On the other hand, if it is too small, the transmittance decreases to around 450 nm, which is the main component of blue, and the luminance of the blue pixel decreases.
  • the configuration of the blue composition of the present invention is not limited as long as it has the above-mentioned characteristics of average spectral transmittance, but the characteristics can be secured by the following specific means.
  • the blue composition containing the dioxazine violet pigment and the Z or copper phthalocyanine pigment as the coloring material has the above-mentioned characteristic of the average spectral transmittance.
  • dioxazine violet pigment for example, pigments having the following pigment numbers can be used.
  • C.I means the color index (C.I.).
  • the copper phthalocyanine pigment for example, pigments having the following pigment numbers can be used.
  • the content of the dioxazine violet pigment based on the total blue pigment is usually 25% by weight or more, preferably 30% by weight or more, and more preferably 35% by weight or more. Further, it is usually 90% by weight or less. If the content of the dioxazine violet pigment is too small, the T B (460-480) is too high, and the greenish color becomes too strong, and the color purity is reduced. On the other hand, if it is too large, the transmittance around 450 nm, which is the main component of blue, becomes too low, and the luminance of the blue pixel decreases.
  • the content of the copper phthalocyanine pigment with respect to all the pigments is usually 10% by weight or more. It is usually at most 75% by weight, preferably at most 70% by weight, more preferably at most 65% by weight. If the content of the copper phthalocyanine pigment is too small, the bluish color of the pixel is reduced, and the color purity is reduced. On the other hand, if the content is too large, the T B (460-480) is too high and the color becomes green with a too strong green color, and the color purity decreases.
  • the content ratio of the dioxazine violet pigment to the copper phthalocyanine pigment is usually 25:75 to 75:25, preferably 30:70 to 70:30, and more preferably 35:65 to 65. : 35. If the amount of dioxazine violet pigment is too large compared to the copper phthalocyanine pigment, the transmittance around 450 nm, which is the main component of blue, will be too low, and the luminance of blue pixels will be reduced. On the other hand, if the dioxazine violet pigment is too small compared to the copper phthalocyanine pigment, T B (460-480) will be too high and the green color will be too strong, and the color purity will be reduced.
  • the color filter of the present invention is characterized by having pixels formed of the above-mentioned blue composition.
  • the color filter of the present invention blocks an extra wavelength in a blue region peculiar to an LED backlight, and further improves the wide color reproducibility of the color image display device of the present invention described later in Chapter [3]. I can do it. Therefore, in the blue pixel of the color filter of the present invention, the average value T B (460-480) (%) of the spectral transmittance at wavelengths of 5 nm every 460 to 480 nm is usually 65% or less, and is preferably Is 60% or less, more preferably 58% or less. It is usually at least 1%.
  • T B (460-480) If T B (460-480) is too large, it will transmit extra wavelength light unique to LED backlights, which will adversely affect color reproduction. On the other hand, if it is too small, the transmittance decreases to around 450 nm, which is the main component of blue, and the luminance of the blue pixel decreases.
  • the dioxazine violet pigment is contained in the blue composition, and the content is as shown in Chapter [1].
  • the content V (%) of the dioxazine violet pigment based on the total solid content and the film thickness T (m) after drying satisfy the following formulas.
  • VT is preferably 11 or more, more preferably 12 or more, and usually 90 or less. If the value of VT is too small, the T B (460-480) is too high and the color becomes too green and the color purity decreases. If it is too large, the transmittance around 450 nm, which is the main component of blue, decreases. This causes the brightness of blue pixels to decrease.
  • the color image display device of the present invention comprises an optical shutter, a color filter having at least three color components of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, and a backlight for transmitted illumination. It is configured by combining with a light, and the specific configuration is not particularly limited.
  • an optical shutter as shown in FIG. 1 is an optical shutter using liquid crystal.
  • FIG. 1 shows an example of a TFT (thin film transistor) type color liquid crystal display device using a sidelight type backlight device and a color filter.
  • the light emitted from the light source 1 is made into a surface light source by the light guide plate 2, and the uniformity is further increased by the light diffusion sheet 3, and after passing through the prism sheet, enters the polarizing plate 4.
  • This incident light controls the polarization direction for each pixel from the TFT 6 and enters the color filter 9.
  • the light reaches the observer through the polarizing plate 4 arranged so that the polarization direction is perpendicular to the polarizing plate 4.
  • 5 and 8 are transparent substrates (glass substrates), and 7 is a liquid crystal.
  • the color image display device of the present invention is characterized by having a wide color reproducibility by a configuration described in detail below. That is, the color image display device of the present invention combines an optical shirt, a color filter having at least three color components of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, and a backlight for transmitted illumination.
  • the backlight light source is a combination of a blue or deep blue LED and a phosphor, and the light source for the wavelength range of 430 to 470 nm, 500 to 540 nm, and 600 to 680 wavelengths respectively. It is characterized by having more than one main component of light emission and the color reproduction range of the color image display device being at least 60% of the NTSC ratio.
  • the NTSC ratio is preferably at least 70%.
  • the color image display device of the present invention has a color temperature of usually 5,000-10,000K, preferably 5,500-9,500cm, and more preferably 6,000-9,500K. It is. If the color temperature is too high, the image will become more reddish. On the other hand, if the color temperature is too high, the luminance is lowered.
  • the knock light device used in the present invention is disposed on the back of a liquid crystal panel, and is a transmission type or a knock type.
  • the configuration of the knock light device includes an LED that emits white light and light uniforming means that converts the light from the light source into a substantially uniform surface light source.
  • the light source can be installed either by placing the light source directly below the back of the liquid crystal element (directly below), or by disposing the light source on the side and using a translucent light guide such as an acrylic plate to direct the light to the surface.
  • a typical method is to obtain a surface light source by converting into a shape (side light method).
  • a side light system as shown in FIGS. 2 and 3 is suitable as a thin surface light source having excellent uniformity of luminance distribution, and is currently most widely used.
  • the light-emitting diode 1 is disposed on one side end surface 11a of the light guide 11 so as to be along the side end surface 11a. It is configured to be incident on the inside of the light guide 11 from one side end face 1 la.
  • One plate surface l ib of the light guide 11 is a light exit surface, and a dimming sheet 13 on which an array 12 of a substantially triangular prism is formed is provided on the light exit surface l ib. Is placed facing the observer.
  • a light extraction mechanism 14 formed by printing a large number of dots 14a in a predetermined pattern with light scattering ink is provided on the plate surface 11c side.
  • a reflection sheet 15 is provided close to the plate surface 11c.
  • a dimming sheet 13 having a prism array 12 having a substantially triangular prism shape is disposed with the apex angle of the array 12 facing the light emitting surface 1 lb side of the light guide 11. It has been. Further, the light extraction mechanism 14 ′ provided on the plate surface 11 c opposite to the light exit surface l ib of the light guide 11 has a rough surface pattern 14 b in which each surface is formed as a rough surface. Unlike the backlight device shown in FIG. 2, other components have the same configuration.
  • the light source of the backlight device of the present invention is characterized in that an LED (hereinafter, may be arbitrarily referred to as a light emitting diode) is included in its structure.
  • This light source is generally used in the red, green, and blue wavelength ranges, SP3 ⁇ 4580 to 700 nm, 500 to 550 nm, and 400 to 480 nm. Any type that emits light can be used.
  • the light source is a combination of a blue or deep blue LED and a phosphor, and the light source is a red region (normally 600 to 680 nm, preferably 610 to 680 nm, Preferably 620 to 680 nm, green region (normally 500 to 540 nm, preferably 500 to 530 nm, more preferably 500 to 525 nm), blue region (normally 430 to 470 nm, preferably 440 to 460 nm, There is a method of adjusting each wavelength region so that each has one or more main components of light emission.
  • the amount of light in each of the red, green, and blue regions is determined by the product of the emission from the knock light and the spectral transmittance of the color filter. Therefore, it is necessary to select a backlight that satisfies the conditions described later in the section of (c) coloring material of the color filter composition.
  • the backlight light source of the present invention is not limited thereto as long as the above conditions are satisfied.
  • the light source is preferably a light emitting diode.
  • the light emission wavelength of the light source is 440 to 490 nm, preferably 450 nm and 480 nm in power.
  • the light source for example, an InGaN-based, GaAIN-based, InGaAIN-based, or ZnSeS-based semiconductor crystal grown on a substrate of silicon carbide, sapphire, gallium nitride, or the like by MOCVD or the like is suitable.
  • the number of light sources may be plural. Further, an edge emitting type or surface emitting type laser diode may be used.
  • the frame for fixing the light source has at least positive and negative electrodes for energizing the light source.
  • the emitted light can have directivity, and the light can be used effectively.
  • a highly reflective metal such as silver, platinum, or aluminum or an alloy similar thereto
  • the reflectance of the entire visible light castle can be increased, and the light use efficiency can be increased. Is even better.
  • the same effect can be obtained by forming the entire surface of the concave portion of the frame with a resin for injection molding containing a highly reflective substance such as white glass fiber, alumina powder, or titanium powder.
  • an epoxy-based, imide-based, acrylic-based adhesive, or a solder such as AuSn or AgSn is used.
  • the light source is energized through an adhesive, the It is preferable to apply a thin layer containing a conductive filler, such as a silver paste or a carbon paste, uniformly.
  • soldering is effective for large current type light emitting diodes and laser diodes where heat dissipation is important.
  • Any adhesive may be used for fixing the light source that is not energized through the adhesive, but silver paste or solder is also preferable from the viewpoint of heat dissipation.
  • the light source and the electrodes of the frame are connected by wire bonding.
  • the wire use gold or aluminum wire having a diameter of 20 to 40 ⁇ m.
  • As a method of connecting the light source to the frame electrode there is a flip-chip mounting method without using wires.
  • the phosphor emitting a green band and the phosphor emitting a red band are mixed with a transparent binder such as epoxy resin, silicon resin, or the like, and applied to a light emitting diode.
  • the mixing ratio may be appropriately changed so as to obtain a desired chromaticity.
  • the phosphor that emits a green band and the phosphor that emits a red band may be separately applied to a light emitting diode.
  • a diffusing agent is further added to the transparent binder, the emitted light can be made more uniform.
  • the diffusing agent a colorless substance having an average particle size of 100 nm to several tens of ⁇ m is preferable.
  • Alumina, zirconia, yttria and the like are more preferable because they are stable in a practical temperature range of -60 to 120 ° C.
  • a higher refractive index is more preferable because the effect of the diffusing agent increases.
  • the light emitting diode emits blue or deep blue light when energized.
  • the phosphor absorbs a part thereof and emits light in a green band or a red band.
  • the light emitted from the light emitting device is a mixture of the original blue band of the light emitting diode, the green band and the red band whose wavelength has been converted by the phosphor, and an approximately white light is obtained.
  • the backlight has a phosphor layer or a phosphor film, and the phosphor layer or the phosphor film uses the following phosphor. ,.
  • red phosphor used for the phosphor layer or the phosphor film used in the color liquid crystal display device of the present invention various phosphors having an emission peak wavelength in a wavelength range of 620 nm ⁇ ⁇ ⁇ 680 nm are used. It is possible to do. Realize images with such high color purity Is preferably a phosphor activated with europium.
  • the phosphor activated by europium include a nitride phosphor, an oxynitride phosphor, a sulfide phosphor, and an oxynitride phosphor. Among them, a nitride phosphor, an oxynitride phosphor, and the like. I like the body.
  • M represents at least one element selected from Ba, Mg, and Zn
  • a to e are values in the following ranges, respectively.
  • d 0 ⁇ d ⁇ 0. 1
  • the range power of 0.0002 ⁇ a ⁇ 0.02 is preferable, and 0.0004 ⁇ a ⁇ 0.02.
  • 02 range power ⁇ preferred! / ⁇ is preferable.
  • the range of 0.0004 ⁇ a ⁇ 0.01 is preferable, and the range of S is preferably 0.004 ⁇ a ⁇ 0.007.
  • Force S is more preferable than force S in the range of 0.0004 ⁇ a ⁇ 0.005, and force S is more preferable than force S in the range of 0.0004 ⁇ a ⁇ 0.004.
  • the preferred range of the chemical formula amount a of Eu in the formula (3) is preferably 0.004 ⁇ a ⁇ 0.02, preferably 0.001 ⁇ a ⁇ 0.008.
  • ⁇ Preferred! / ⁇ If the content of the luminescence center ion Eu 2+ is too small, the luminescence intensity tends to decrease. On the other hand, if the content is too large, the luminescence intensity also tends to decrease due to a phenomenon called concentration quenching.
  • the molar ratio of the cation site and the a-on site occupied by S is 1: 1.
  • the basic crystal represented by the general formula (3) can be used when the molar ratio e of the a-onsite occupied by S is 0.9 or more and 1.1 or less.
  • M representing at least one element selected from Ba, Mg, and Zn is not necessarily an essential element for the present invention, but is 0 at a molar ratio d of M.
  • the object of the present invention can be achieved even when contained in the chemical substance of the general formula (3) in a ratio of ⁇ d ⁇ 0.1.
  • At least M 4 element, and the element A, and D elements, and E element, a compound containing an element X (although, M 4 is, Mn, Ce, Pr, Nd , Sm, Eu, Tb, Dy, Ho , Er, be one or more elements Tm, and is selected the group force consisting of Yb, including at least Eu, a is 1 selected group force consisting of divalent metal elements other than M 4 element Species or two or more elements, D is a tetravalent metal element force. One or two or more selected elements. E is a trivalent metal element selected one or two. X is a group force consisting of 0, N, and F, one or more elements selected).
  • the above compounds are particularly preferable for obtaining a light-emitting element having high luminance and high color rendering with little change in luminance due to a change in operating temperature of the light-emitting element, which causes less deterioration when the light-emitting element is used. .
  • M 4 includes at least Eu, and Mn ⁇ Ce ⁇ Pr ⁇ Nd ⁇ Sm, Eu ⁇ Tb, Dy ⁇ Ho, Er, Tm, and Yb force.
  • Eu is more preferably Eu, which is preferably one or more elements selected from the group consisting of Mn, Ce, Sm, Eu, Tb, Dy, Er, and Yb.
  • A is one or more elements selected from the group consisting of divalent metal elements other than M 4 element, among others, Mg, Ca, selected group force consisting of Sr, and Ba 1 or 2 types More preferably, it is Ca, which is preferably the above element.
  • D is one or two or more elements selected from a group consisting of tetravalent metal elements, and among them, one or two elements also selected from a group consisting of Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf More preferably, it is Si, which is preferably an element of more than one kind.
  • E is a trivalent metal element group.
  • A1 is more preferred, preferably one or more selected elements, and more preferably A1.
  • X is one or two or more elements selected from the group consisting of 0, N, and F. Among them, X is preferably N or N and O.
  • a specific composition formula of the above composition is represented, for example, by the following general formula (4).
  • f to j are numbers in the following ranges, respectively.
  • M 4 is Eu in that light emission luminance is high, it is preferable f value of 0.03 or less under 0.002 or more.
  • the h value is the content of the D element such as Si, and is an amount represented by 0.5 ⁇ h ⁇ 4.
  • 0.5 ⁇ h ⁇ 1.8, more preferably, h l. h-value power ⁇ ). If the value is more than 5 / J, and if the value is more than 4, the luminous brightness decreases.
  • the i value is the content of the E element such as A1 and is the amount represented by 0.5 ⁇ i ⁇ 8.
  • 0.5 ⁇ i ⁇ l.8, and more preferably, i l.
  • the j value is out of the range, the light emission luminance decreases.
  • the higher the preferred composition emission luminance includes Eu in M 4 element includes a Ca in the A element includes Si in D elements include A1 to E elements, N in the X element Is included.
  • the emission intensity will be low.
  • (mol number of O) / (mol number of N + mol number of 0) is preferably 0.5 or less 0.3 or less is more preferred 0.1 or less is emission wavelength 640 It is more preferable because it becomes a red phosphor having an emission peak wavelength of up to 660 nm and good color purity.
  • the green phosphor used in the phosphor layer or the phosphor film used in the color liquid crystal display device of the present invention various phosphors having an emission peak wavelength in a wavelength range of 500 nm ⁇ ⁇ ⁇ 530 nm are used. It is possible to do.
  • the green phosphor for realizing such an image with high color purity preferably includes a phosphor activated with cerium and Z or europium.
  • the phosphors activated by cerium and Z or europium there are oxide phosphors, nitride phosphors, and oxynitride phosphors, among which oxide phosphors activated by cerium and europium.
  • Activated oxynitride phosphors are preferred, and phosphors having a garnet crystal structure are preferred because they tend to be excellent in heat resistance and the like.
  • specific examples of the green phosphor preferably used will be described.
  • a composite oxide containing divalent, trivalent and tetravalent metal elements is used as a base, and at least Ce is contained as an activator element in the base.
  • the compound represented by the general formula (7) is exemplified.
  • M 1 is a divalent metal element
  • M 2 is a trivalent metal element
  • M 3 is a tetravalent metal element
  • a ′ to d ′ are numbers in the following ranges, respectively.
  • M 1 in the formula (7) is at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Zn, Sr, Cd, and Ba in terms of luminous efficiency, which is a divalent metal element. More preferably, Mg, Ca, or Zn is more preferably Ca. In this case, Ca may be a single system or a complex system with Mg. Basically, M 1 preferably has the elemental power which is preferable in the above, but may contain other divalent metal elements as long as the performance is not impaired.
  • M 2 in the formula (7) is a force that is a trivalent metal element.
  • a group force including Al, Sc, Ga, Y, ⁇ , La, Gd, and Lu is also selected.
  • Al, Sc, Y, or Lu is more preferable, and Sc is particularly preferable.
  • Sc may be a single system or a complex system with Y or Lu.
  • M 2 also has a preferable elemental power in the above, but M 2 may contain another trivalent metal element as long as the performance is not impaired.
  • M 3 is a tetravalent metal element. From the same viewpoint, it is preferable that M 3 contains at least Si. At least mol% is Si, preferably at least 70 mol%, more preferably at least 80 mol%, particularly preferably at least 90 mol%.
  • the tetravalent metal elements M 3 other than Si, consists of Ti, Ge, Zr, Sn, and at least one kind is preferably of the tool Ti that is the group force selected consisting Hf, Zr, Sn, and Hf Group It is particularly preferable that at least one selected from the group consisting of Sn is more preferable.
  • M 3 is preferably Si. Basically, it is preferable that M 3 also has the elemental power which is preferable in the above, but M 3 may contain another tetravalent metal element as long as the performance is not impaired.
  • Equation (7) [a !, b, c, d, i, 2.7 ⁇ a ' ⁇ 3.3, 1.8 ⁇ b' ⁇ 2.2, 2 7 ⁇ c' ⁇ 3.3, 11. 0 ⁇ d' ⁇ 13.0 is a number in the range.
  • the element of the emission center ion is A ′ to d ′ are forces that fluctuate within the above range by substituting at the position of the crystal lattice of any of the metal elements of M 3 or disposing them in the gaps between the crystal lattices.
  • the luminescent center ion (activator element) contained in the parent of the compound having this crystal structure contains at least Ce. However, Cr, Mn, Fe , Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and one or more divalent to tetravalent elements selected from the group consisting of Yb. In particular, one or more divalent to tetravalent elements selected from the group consisting of Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Sm, Eu, Tb, Dy, and Yb are included. It is possible to suitably add divalent Mn, divalent to trivalent Eu, or trivalent Tb. When a coactivator is contained, the amount of the coactivator is usually 0.01 to 20 mol based on Celmol.
  • M 5 represents an activator element with at least Ce
  • M 6 is a divalent metal element
  • M 7 is a trivalent metal element, respectively
  • K ⁇ n is the number of each range shown below.
  • M 5 in the formula (8) is an activator element contained in a crystal matrix described later, and includes Cr, Mn , Fe, Co, Ni, Cu, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and at least one divalent to tetravalent element selected from the group consisting of Yb Can be contained as a coactivator.
  • the amount of the coactivator relative to Celmol is usually 0.01 to 20 mol.
  • concentration k of the activator element M 5 is a 0. 0001 ⁇ k ⁇ 0. 2. If the value of k is too small, the emission center ions present in the phosphor matrix are too small, and the emission intensity tends to decrease. On the other hand, if the value of k is too large, the emission intensity tends to decrease due to concentration quenching. Therefore, the point power of the luminous intensity is such that k is preferably 0.0005 ⁇ k ⁇ 0.1, and most preferably 0.002 ⁇ k ⁇ 0.04. In addition, as the Ce concentration increases, the emission peak wavelength shifts to the longer wavelength side, and the amount of green light with high luminosity relatively increases, so that the point force of the difference between the emission intensity and the emission peak wavelength is reduced. , K is preferably 0.004 ⁇ k ⁇ 0.15 force, 0.008 ⁇ k ⁇ 0.1 force is more preferable, and 0.02 ⁇ k ⁇ 0.08 force is preferred.
  • M 6 is a divalent metal element.
  • M 6 is preferably at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Zn, Sr, Cd, and Ba.
  • Mashigu Mg, Ca, or, and particularly preferably 50 mol% or more of the elements further preferred tool M 6 that is Sr is Ca.
  • formula M 7 from the power same plane is a trivalent metal element in (8), Al, Sc, Ga, Y, In, La, Gd, Yb, and at least selected also the group force consisting of Lu one kind and even preferable instrument Al, Sc, Yb, or further preferably fixture Sc that is Lu, or Sc and Al, or Sc and and even more further preferred tool M 7 elements are Lu It is particularly preferred that 50 mol% or more is Sc.
  • the host crystal of the phosphor is generally, M 7 and oxygen force and M 6 is a divalent metal element is a trivalent metal element is also, represented by the composition formula M 6 M 7 O Because it is a crystal, its chemical composition ratio is
  • 1 in Formula (8) is 1, m is 2, and n is 4.
  • the activator element Ce is selected from the group consisting of M 6 and M 7 .
  • 1 is 1 and m is 2 due to the force that substitutes for the position of the element's crystal lattice or the arrangement in the gap between the crystal lattices.
  • n may not be 4.
  • 1 is a number in the range 0.8 ⁇ 1 ⁇ 1.2
  • m is 1.6 ⁇ m ⁇ 2.4
  • n is a number in the range 3.2 ⁇ n ⁇ 4.8.
  • 1 is preferably a number in the range 0.9 ⁇ 1 ⁇ 1. l, m «l. 8 ⁇ m ⁇ 2.2 2.
  • n 3.6 ⁇ n ⁇ 4.4
  • the number is preferably in the range of M 6 and M 7 represent divalent and trivalent metal elements, respectively, but unless there is a difference in emission characteristics or crystal structure, a small part of M 6 and Z or M 7 is used.
  • Monovalent, tetravalent, or pentavalent metal elements can be used to adjust the charge balance, etc., and furthermore, trace amounts of anions, such as halogen elements (F, Cl, Br, I), nitrogen, sulfur, selenium and the like may be contained in the compound.
  • This material is excited by light from 420 to 480 nm, and is most efficient at 440 to 470 nm.
  • the emission spectrum has a peak at 490 to 550 nm and has a wavelength component of 450 to 700 nm.
  • the color filter used in the color image display device of the present invention is not particularly limited. For example, the following can be used. At this time, it is preferable to use the color filter described in the above-mentioned section [2], which has a feature in the blue pixel of the color filter.
  • the color filter 1 is one in which fine pixels such as red, green, and blue are formed on a transparent substrate such as glass by a dyeing method, a printing method, an electrodeposition method, a pigment dispersion method, or the like. In order to block light leakage from between these pixels and obtain a higher quality image, a light shielding pattern called black matrix is often provided between the pixels.
  • a color filter by a dyeing method is manufactured by forming an image with a photosensitive resin obtained by mixing a dichromate as a photosensitive agent with gelatin, polybutyl alcohol, or the like, and then dyeing.
  • Color filters by the printing method are screen-printed, gravure-printed, flexographic-printed, reverse-printed, and soft-lithography-based (imprint Printing). Is manufactured by transferring a photocurable ink to a transparent substrate such as glass.
  • a transparent substrate such as glass provided with electrodes is immersed in a bath containing a pigment or dye, and a color filter is formed by electrophoresis.
  • a color filter using a pigment dispersion method is a method in which a composition in which a coloring material such as a pigment is dispersed or dissolved in a photosensitive resin is coated on a transparent substrate such as glass to form a coating film, and the coating film is formed thereon through a photomask. Exposure is performed by irradiation with radiation, and unexposed portions are removed by a development process to form a pattern.
  • a method of applying a polyimide resin composition in which a coloring material is dispersed or dissolved to form a pixel image by an etching method and a method of applying a resin composition containing a coloring material to a transparent film. It can also be manufactured by a method of forming a pixel image by sticking and peeling to a substrate, exposing the image and developing, and a method of forming a pixel image image by an ink jet printer.
  • a chromium and Z or chromium oxide (single layer or laminated) film is formed on the entire surface by a method such as sputtering on a transparent substrate such as glass, and then only the color pixel portion is etched. Removal method, apply a photosensitive composition in which a light-shielding component is dispersed or dissolved on a transparent substrate such as glass to form a coating film, and then perform exposure by radiation irradiation through a photomask, and then unexposed A method of forming a pattern by removing a portion by a developing process.
  • the color filter according to the present invention can be usually manufactured by forming pixel images of red, green, and blue on a transparent substrate provided with a black matrix.
  • the material of the transparent substrate is not particularly limited.
  • the material include thermoplastic resins such as polyesters such as polyethylene terephthalate, polyolefins such as polypropylene and polyethylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polysulfone, epoxy resins, unsaturated polyester resins, and poly (meth) acrylates.
  • thermoplastic resins such as polyesters such as polyethylene terephthalate, polyolefins such as polypropylene and polyethylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polysulfone, epoxy resins, unsaturated polyester resins, and poly (meth) acrylates.
  • Thermosetting plastic sheets such as acrylic resin or various glass plates. Among them, heat resistant Glass plate and heat-resistant plastic are preferred from the point of view.
  • the transparent substrate may be subjected to corona discharge treatment, ozone treatment, thin film treatment of various polymers such as a silane coupling agent or a urethane polymer in advance to improve physical properties such as surface adhesiveness. Good.
  • the black matrix is formed on a transparent substrate using a metal thin film or a pigment dispersion for a black matrix.
  • a black matrix using a metal thin film is formed of, for example, a single layer of chromium or two layers of chromium and chromium oxide.
  • a thin film of these metals or metal'metal oxides is formed on a transparent substrate by vapor deposition or sputtering.
  • the photosensitive film is exposed and developed using a photomask having a repeating pattern such as stripes, mosaics, triangles, etc., to form a resist image.
  • the thin film is etched to form a black matrix.
  • a black matrix is formed using a color filter composition containing a black coloring material as a coloring material.
  • a black coloring material such as carbon black, bone black, graphite, iron black, phosphorus black, cyanine black, titanium black, etc., or appropriately select from inorganic or organic pigments and dyes.
  • a black matrix is formed in the same manner as the method for forming a red, green, and blue pixel image described below using a composition for a color filter containing a black color material by mixing of red, green, blue, etc. .
  • the above-described color filter composition containing a color material of one of red, green, and blue is applied and dried. Thereafter, a photomask is placed on the coating film, and a pixel image is formed through the photomask by image exposure, development, and, if necessary, heat curing or light curing to form a colored layer. This operation is repeated for each of the three color filter compositions of red, green and blue to form a color filter image.
  • composition for a color filter can be performed by a coating device such as a spinner, a wire bar, a flow coater, a die coater, a roll coater, and a spray.
  • a coating device such as a spinner, a wire bar, a flow coater, a die coater, a roll coater, and a spray.
  • Drying after application may be performed using a hot plate, an IR oven, a competition oven, or the like.
  • the temperature is usually 50 to 200 ° C, preferably 50 to 150 ° C.
  • the drying time is usually in the range of 10 seconds to 10 minutes, preferably 30 seconds to 5 minutes.
  • a drying method by reduced pressure can be applied prior to the drying by heat.
  • the thickness of the coating film after drying is usually in the range of 0.5 to 3 m, preferably 1 to 2 / zm.
  • the color filter composition used is a binder resin and an ethylenic conjugate
  • the binder resin is an acrylic resin having an ethylenic double bond and a carboxyl group in a side chain.
  • Exposure light sources applicable to image exposure are not particularly limited, and include, for example, xenon lamps, halogen lamps, tungsten lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, metallo, ride lamps, medium-pressure mercury lamps, Lamp light sources such as low-pressure mercury lamps, carbon arcs, and fluorescent lamps, and laser light sources such as argon ion lasers, YAG lasers, excimer lasers, nitrogen lasers, helium-dominated lasers, and semiconductor lasers are used. When only a specific wavelength is used, an optical filter can be used.
  • the developing method is not particularly limited, but is usually 10 to 50 ° C, preferably 15 to 45 ° C at a developing temperature.
  • methods such as immersion development, spray development, brush development, and ultrasonic development are used.
  • alkaline agent used for development examples include sodium silicate, potassium silicate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, tribasic sodium phosphate, dibasic sodium phosphate, sodium carbonate, and carbonic acid.
  • Inorganic alkaline agents such as potassium and sodium bicarbonate, or trimethylamine, getylamine, isopropylamine, n-butylamine, monoethanolamine, diethanolamine
  • Organic amines such as ethanolamine, triethanolamine, tetraalkylammonium hydroxide and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more.
  • the surfactant examples include non-ionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, and monoglyceride alkyl esters. Activating agents; aionic surfactants such as alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, sulfosuccinates; amphoteric surfactants such as alkyl betaines and amino acids Activators can be used.
  • non-ionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, and monoglyceride alkyl esters.
  • Activating agents such as alkyl benzene sulfonates,
  • the organic solvent may be used alone or in combination with an aqueous solution, for example, isopropinoleanorecone, benzinoleanorecone, etinorecellosonoleb, butinorecellosonoleb, ferseol Mouth solve, propylene glycol, diacetone alcohol, etc. can be used.
  • an aqueous solution for example, isopropinoleanorecone, benzinoleanorecone, etinorecellosonoleb, butinorecellosonoleb, ferseol Mouth solve, propylene glycol, diacetone alcohol, etc.
  • the composition (resist) for a color filter used in the color image display device of the present invention is not particularly limited, and for example, the following can be used. At this time, when forming a blue pixel of a color filter, it is preferable to use the blue composition for a color filter described in the above-mentioned [1].
  • raw materials for producing a color filter will be described by exemplifying a pigment dispersion method which has recently been mainstream.
  • a composition in which a coloring material such as a pigment is dispersed in a photosensitive resin (hereinafter, referred to as “color filter composition”) is used.
  • the composition for a color filter is generally prepared by dissolving or dispersing (a) a binder resin and Z or (b) a monomer, (c) a coloring material, and (d) other components in a solvent.
  • a coloring composition for a color filter is generally prepared by dissolving or dispersing (a) a binder resin and Z or (b) a monomer, (c) a coloring material, and (d) other components in a solvent.
  • (meth) ataryl refers to “acryl or methacryl”, Tallylate or methacrylate “and” atari mouth or methacrylo ".
  • the binder resin In the case of using nodore resin alone, an appropriate one is selected in consideration of the desired image formability and performance, the production method to be adopted, and the like.
  • the binder resin When the binder resin is used in combination with the monomers described below, the binder resin is added for modifying the color filter composition and improving the physical properties after photocuring. Therefore, in this case, the binder resin may be appropriately selected according to the purpose of improving the compatibility, the film forming property, the developability, the adhesiveness, and the like.
  • binder resins include, for example, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylamide, maleic acid, (meth) acrylonitrile, styrene, vinyl acetate, and vinyl chloride.
  • Holy or copolymer such as bilidene, maleimide, etc., polyethylene oxide, polybutylpyrrolidone, polyamide, polyurethane, polyester, polyether, polyethylene terephthalate, acetyl cellulose, novolak resin, resole resin, polybutylphenol, polybutyral, etc. Is mentioned.
  • binder resins those containing a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group in the side chain or main chain are preferred. If a resin having these functional groups is used, development with an alkaline solution becomes possible. Among them, preferred are resins having a high alkali developability and having a carboxyl group, such as acrylic acid (co) polymer, styrene Z maleic anhydride resin, and acid anhydride-modified resin of novolak epoxy acrylate. It is.
  • acrylic resin t
  • this acrylic resin is excellent in developability and transparency, and can obtain various copolymers by selecting various monomers, and is therefore preferable in that the performance and the production method can be easily controlled.
  • acrylic resin examples include (meth) acrylic acid and Z or succinic acid (2- (meth) ataryloy-mouth quichetyl) ester, adipic acid (2-atariroy-mouth quichetyl) ester, and phthalic acid (2- (Meth) ataryloy mouth xicetyl) ester, hexahydrophthalic acid (2- (meth) ataliroy mouth xicetyl) ester, maleic acid (2- (meta) ataryloy mouth xicetyl) Stele, succinic acid (2- (meth) atalyloxypropyl) ester, adipic acid (2- (meth) atalyloxypropyl) ester, hexahydrophthalic acid (2- (meth) atalylylyloxypropyl) ester, Phthalic acid (2- (meth) atalyloyloxypropyl) ester, maleic acid (2- (meth) atmeth) at
  • (meth) acrylic acid such as acrylate, hydroxyphenyl (meth) acrylate, methoxyphenyl (meth) acrylate, etc .
  • (meth) acrylic acid has ⁇ -force prolatatatone, 13-propiolatatatone, ⁇ - Compounds to which ratatones such as petit mouth ratataton and ⁇ -valerolatatatone are added; acrylonitrile; Acrylamide such as ethyl (meth) acrylate, ⁇ , ⁇ -dimethylaminoethyl acrylamide, etc .; copolymerization of various monomers such as vinyl acetate such as butyl acetate, versatic acid butyl, propionate butyl, cinnamic acid butyl, pivalic acid butyl, etc. Fats obtained by It is.
  • these resins preferably have an ethylenic double bond in a side chain.
  • a binder resin having a double bond in a side chain the photocurability of the obtained composition for a color filter is increased, so that the resolution and adhesion can be further improved.
  • a means for introducing an ethylenic double bond into the nodazol resin for example, the method described in JP-B-50-34443, JP-B-50-34444, etc., that is, a glycidyl group or Examples thereof include a method of reacting a compound having both an epoxycyclohexyl group and a (meth) atalyloyl group, and a method of reacting acrylic acid chloride or the like with a hydroxyl group contained in a resin.
  • a binder resin having an ethylenic double bond group in the side chain by reacting a compound such as acrylate, (meth) acrylic acid chloride or (meth) acryl chloride with a resin having a carboxyl group or a hydroxyl group.
  • a resin having a carboxyl group or a hydroxyl group can be obtained.
  • one obtained by reacting an alicyclic epoxidized conjugate such as (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate is preferable as a noda resin.
  • the preferred range of the weight average molecular weight of these acrylic resins measured by GPC is 1,000 to 100,000. If the weight average molecular weight is less than 1,000, it is difficult to obtain a uniform coating film, and if it exceeds 100,000, developability tends to decrease.
  • the content of the carboxy group is preferably 5 to 200 in terms of acid value. If the acid value is less than 5, It becomes insoluble in the re-developing solution, and if it exceeds 200, the sensitivity may decrease.
  • These binder resins are contained in an amount of usually 10 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight, based on the total solid content of the composition for a color filter.
  • the monomer is not particularly limited as long as it is a polymerizable low-molecular compound, but an addition-polymerizable compound having at least one ethylenic double bond (hereinafter abbreviated as “ethylenic compound”) Is preferred.
  • the ethylenic conjugate is a compound having an ethylenic double bond that undergoes addition polymerization and cures by the action of a photopolymerization initiation system described below when the color filter composition is irradiated with an actinic ray. It is.
  • the monomer in the present invention means a concept corresponding to a so-called high-molecular substance, and means a concept containing dimers, trimers and oligomers in addition to monomers in a narrow sense.
  • Examples of the ethylenic compound include unsaturated carboxylic acids, esters of unsaturated carboxylic acids and monohydroxy compounds, esters of aliphatic polyhydroxy conjugates and unsaturated carboxylic acids, and aromatic polyhydroxy compounds. Ester of a compound with an unsaturated carboxylic acid, esterification of an unsaturated carboxylic acid with a polyvalent carboxylic acid, and the above-mentioned aliphatic polyhydroxyl conjugates and aromatic polyhydroxyl compounds. Examples include an ethylenic conjugate having a urethane skeleton obtained by reacting an ester obtained by the reaction, a polyisocyanate conjugate and a (meth) atalyloyl-containing hydroxy conjugate.
  • Examples of unsaturated carboxylic acids include (meth) acrylic acid, (anhydride) maleic acid, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, 2- (meth) atalyloic quichetyl succinic acid, and 2-atariloyi quichetyl Adipic acid, 2- (meth) ataryloy mouth xicetylphthalic acid, 2- (meth) atali mouth iloxhetylhexahydrophthalic acid, 2- (meta) attaryloyxhetylmaleic acid, 2-((meta) aryllyloxypropyl succinate Acid, 2- (meth) atarylyloxypropyl adipate, 2- (meth) atarylyloxypropylhydrophthalic acid, 2- (meth) ataryloy mouth xip mouth pyrphthalic acid, 2- (meta) atthalyloxypropyl Maleic acid, 2- (meth) ataryloy
  • ester of the aliphatic polyhydroxyl conjugate and the unsaturated carboxylic acid examples include ethylene diol glycol diatalylate, triethylene glycol diatalylate, trimethylolpropane triatalylate, trimethylolethane triatalylate, Acrylic esters such as pentaerythritol diatalylate, pentaerythritol triatalylate, pentaerythritol tetraatalylate, dipentaerythritol tetraatalylate, dipentaerythritol pentaatalylate, dipentaerythritol hexatalylate and glycerol attalate are listed.
  • acrylic acid portion of these acrylates was replaced with a methacrylic acid ester instead of the methacrylic acid portion, an itaconic acid ester replacing the itaconic acid portion, a crotonic acid ester replacing the crotonic acid portion, or a maleic acid portion.
  • Maleic esters and the like can be mentioned.
  • ester of an aromatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid examples include quinone diatalylate at the mouth, quinone dimethalate at the mouth, resorcin diatalylate, resorcin dimethallate, and pyrogallol triatalylate.
  • the ester obtained by the esterification reaction of the unsaturated carboxylic acid with the polyvalent carboxylic acid and the polyvalent hydroxy compound may not necessarily be a single substance but may be a mixture.
  • Representative examples are condensates of acrylic acid, phthalic acid and ethylene glycol, condensates of acrylic acid, maleic acid and diethylene glycol, condensates of methacrylic acid, terephthalic acid and pentaerythritol, acrylic acid, adipic acid, butanediol and And glycerin condensates.
  • Examples of the ethylenic conjugate having a urethane skeleton obtained by reacting the polyisocyanate conjugate with a (meth) atalyloyl group-containing hydroxy compound include hexamethylene diisocyanate and trimethylhexamethy.
  • Aliphatic diisocyanates such as range isocyanates; cyclohexenes Alicyclic diisocyanates such as diisocyanate and isophorone diisocyanate; aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate;
  • ethylenic conjugates used in the present invention include acrylamides such as ethylene bisacrylamide; aryl esters such as diaryl phthalate; and butyl group-containing conjugates such as dibutyl phthalate. Etc. are also useful.
  • the proportion of these ethylenic conjugates is usually 10 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight, based on the total solid content of the composition for color filters.
  • the transmittance at the emission wavelength of the phosphor in each pixel should be as high as possible in accordance with the emission wavelengths of the red, green, and blue backlights. In addition, it is necessary to make the transmittance at other emission wavelengths as low as possible.
  • the present invention is particularly characterized by high color reproducibility not found in conventional LED backlights, and therefore requires special care in selecting color materials. That is, it is necessary to satisfy the following conditions so as to make full use of the characteristics of the backlight having deep red and green emission wavelengths characteristic of the present invention. First, the red pixel will be described.
  • the amount of light from the red pixel in the transmissive or transflective transmissive mode is determined by the product of the light emission of the backlight power and the spectral transmittance of the red pixel of the color filter. Therefore, the condition for obtaining a sufficient light amount in the deep red wavelength region, that is, 620 to 680 nm, is based on an average value of 620 to 680 nm of the relative light emission intensity I ( ⁇ ), which is standardized by the total light emission intensity from the LED knock light.
  • XT R ( 620-680) is 1.1 or more, preferably 1.2 or more, more preferably 1.3 or more. Select the material. Furthermore, in order to achieve high color reproducibility without lowering the luminance, the average transmittance T R (560-580) over the wavelength region of 560 nm ⁇ ⁇ ⁇ 580 nm is usually 15% or more, preferably 20% or more. % Or more, more preferably 25% or more, particularly preferably 28% or more.
  • Pigments satisfying this condition include organic pigments such as azo-based, phthalocyanine-based, quinacridone-based, benzimidazolone-based, isoindoline-based, dioxazazine-based, induslone-based, perylene-based, and diketopyrrolopyrrole-based pigments.
  • organic pigments such as azo-based, phthalocyanine-based, quinacridone-based, benzimidazolone-based, isoindoline-based, dioxazazine-based, induslone-based, perylene-based, and diketopyrrolopyrrole-based pigments.
  • organic pigments such as azo-based, phthalocyanine-based, quinacridone-based, benzimidazolone-based, isoindoline-based, dioxazazine-based, induslone-based, perylene-based, and diketopyrrolopyrrole-based pigment
  • pigments having the following pigment numbers can be used.
  • C.I.” means the color index (C.I.).
  • Red colorant CI Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21 1, 22, 23, 31, 32, 37, 38 , 41, 47, 48, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49, 49: 1, 49: 2, 50: 1, 52: 1, 52: 2, 53, 53: 1 , 53: 2, 53: 3, 57, 57: 1, 57: 2, 58: 4, 60, 63, 63: 1, 63: 2, 64, 64: 1, 68, 69, 81, 81: 1 , 81: 2, 81: 3, 81: 4, 83, 88, 90: 1, 101, 101: 1, 104, 108, 108: 1, 109, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146 , 147, 149, 151, 166, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 181, 184, 185, 187, 188, 190, 193, 194,
  • yellow color material may be mixed with the red color material for fine adjustment of color.
  • Yellow colorant CI Pigment Yellow 1, 1: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 31, 32, 34, 35 , 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 41, 42, 43, 48, 53, 55, 61, 62, 62: 1, 63, 65, 73, 74, 75, 81 , 83, 87, 93, 94, 95, 97, 100, 101, 104, 105, 108, 109, 110, 111, 116, 119, 120, 126, 127, 127: 1, 128, 129, 133, 134, 136, 138, 139, 142, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 1 69, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 180, 181, 182, 183, 184,
  • the average transmittance (%) and the relative luminous intensity over the wavelength region are calculated as T e (500-530), 1 ( (500-530) 1 (500-530) XT G (500-530) is preferably 1.2 or more, more preferably 1.3 or more, more preferably 1.4 or more, particularly preferably 1.8 or more. It is.
  • the transmittance TG (580-600) averaged over the wavelength range of 580 nm ⁇ ⁇ ⁇ 600 nm is usually 20% or more, preferably 30% or more. %, More preferably 50% or more.
  • Pigments satisfying this condition include various organic pigments in addition to azo-based, phthalocyanine-based, quinacridone-based, benzimidazolone-based, isoindoline-based, dioxazine-based, indathrone-based, perylene-based, and diketopyrrolopyrrole-based organic pigments. Inorganic pigments are also available.
  • pigments having the following pigment numbers can be used.
  • Green colorant C.I. Pigment Green 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55.
  • the above-described yellow color material may be mixed with the green color material for fine adjustment of color.
  • the green pixel satisfying the above conditions include, among others, pigment green 36 and Z or pigment green 7 as a green pigment, pigment yellow 150, pigment yellow 138, and pigment yellow as a yellow pigment for toning. It is preferable to include at least one of 139.
  • the phosphor a red phosphor represented by the above general formula (3) (see [Phosphor] [3-2-1-1-1]) and a green phosphor represented by the above general formula (7)
  • the total content of the green pigment and the total content of the yellow pigment should be as shown in (9) below.
  • those that satisfy the relationship are preferably used.
  • those satisfying the following relation (10) are more preferable, and those satisfying the following relation (11) are particularly preferable.
  • the blue pigment is not particularly limited, but the following pigments can be used.
  • pigments having the following pigment numbers can be used.
  • Blue colorant CI Pigment Blue 1, 1: 2, 9, 14, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 17, 19, 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56: 1, 60, 61, 61: 1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79 .
  • Violet colorant CI pigment violet 1, 1: 1, 2, 2: 2, 3, 3: 1, 3: 3, 5, 5: 1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27, 29, 31, 32, 37, 39, 42, 44, 47, 49, 50.
  • Orange colorants CI Pigment Orange 1, 2, 5, 13, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 34, 36, 38, 39, 43, 46, 48, 49, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 77, 78, 79.
  • Brown colorant CI Pigment Brown 1, 6, 11, 22, 23, 24, 25, 27, 29, 30, 31, 33, 34, 35, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45.
  • Examples of the dye include an azo dye, an anthraquinone dye, a phthalocyanine dye, a quinone imine dye, a quinoline dye, a nitro dye, a carbonyl dye, a methine dye, and the like.
  • azo dyes examples include CI Acid Yellow 11, CI Acid Orange 7, CI Acid Red 37, CI Acid Red 180, CI Acid Bunolay 29, CI Direct Red 28, CI Direct Red 83, CI Direct Yellow 12, and CI Direct Yellow.
  • anthraquinone dyes include CI Butt Blue 4, CI Acid Blue 40, CI Acid Green 25, CI Reactive Blue 19, CI Reactive Blue 49, CI Disperse Red 60, CI Disperse Blue 56 , CI Disperse Blue 60 and the like.
  • phthalocyanine dyes for example, CI Pad Blue 5 isoquinone imine dyes, for example, CI Basic Blue 3, CI Basic Blue 9, etc.
  • quinoline dyes for example, CI Solvent Yellow 33, CI Acid Yellow 3, CI Disperse Yellow 64 equivalents
  • nitro dyes include CI Acid Yellow 1, CI Acid Orange 3, CI Disperse Yellow 42 and the like.
  • an inorganic coloring material for example, barium sulfate, lead sulfate, titanium oxide, yellow lead, red iron oxide, chromium oxide, carbon black, or the like is used. .
  • coloring materials are preferably used after being dispersed to an average particle size of 0.5 ⁇ m or less, preferably 0.2 ⁇ m or less, and more preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • These colorants are usually contained in the range of 5 to 60% by weight, preferably 10 to 50% by weight, based on the total solid content of the composition for a color filter.
  • a photopolymerization initiation system a thermal polymerization inhibitor, a plasticizer, a storage stabilizer, a surface protective agent, a leveling agent, a coating aid, and other additives can be added.
  • composition for a color filter contains (b) an ethylenic conjugate as a monomer, it directly absorbs light or is photosensitized to cause a decomposition reaction or a hydrogen abstraction reaction, thereby generating a polymerization active radical.
  • a photopolymerization initiation system having a function to generate is required.
  • the photopolymerization initiation system is a system in which an additive such as an accelerator is used in combination with the polymerization initiator.
  • polymerization initiator examples include, for example, meta-mouth ligated compounds containing titanocene ligated compounds described in JP-A-59-152396 and JP-A-61-151197, and JP-A-10-39503.
  • N-aryl- ⁇ -amino acids such as hexarylaryl imidazole derivatives such as 2- (2'-chlorophenyl) -4,5 diphenyl-imidazole, halomethyl-s-triazine derivatives, and N-phenylglycine described in the gazette , Aryl-a-amino acid salts, and N-aryl a-amino acid esters.
  • Examples of the accelerator include N, N dialkylaminobenzoic acid alkyl esters such as N, N dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, 2-mercaptobenzozothiazole, 2-mercaptobenzozoxazole, and 2-mercaptobenzozoimidazole.
  • a mercapto conjugate having a heterocyclic ring or an aliphatic polyfunctional mercapto compound is used.
  • the photopolymerization initiator and the additive may be used in combination of a plurality of types.
  • the compounding ratio of the photopolymerization initiation system is usually 0.1 to 30% by weight, preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 0.7 to 10% by weight based on the total solid content of the composition of the present invention. %. If the blending ratio is extremely low, the sensitivity is lowered. On the other hand, if the blending ratio is extremely high, the solubility of the unexposed portion in the developing solution is lowered, and poor development is likely to be induced.
  • thermal polymerization inhibitor for example, no, idroquinone, p-methoxyphenol, pyrogallol, catechol, 2,6-t-butyl-p-cresol, ⁇ -naphthol and the like are used.
  • the amount of the thermal polymerization inhibitor is preferably in the range of 0 to 3% by weight based on the total solid content of the composition.
  • plasticizer for example, dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, triethylene glycol dicaprylate, dimethyl dalicol phthalate, tricresyl phosphate, octyl adipate, dibutyl sebacate, triacetyl glycerin and the like are used.
  • the amount of these plasticizers is preferably in the range of 10% by weight or less based on the total solid content of the composition.
  • a sensitizing dye according to the wavelength of the image exposure light source can be added to the color filter composition, if necessary, for the purpose of increasing the sensitivity.
  • sensitizing dyes examples include JP-A Nos. 4221958 and 4219756.
  • JP-A-4288818 Dyes having a dialkylaminobenzene skeleton described in JP-A-4288818 can be exemplified.
  • an amino group-containing sensitizing dye is preferable, and a compound having an amino group and a phenyl group in the same molecule is more preferable.
  • Particularly preferred are, for example, 4,4,1-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4,1-bis (getylamino) benzophenone, 2aminobenzophenone, 4-aminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, Benzophenone-based compounds such as 3, 3'-diaminobenzophenone and 3,4-diaminobenzophenone; 2- (p-dimethylaminophenyl) benzoxazole, 2- (p-ethylaminophenyl) Benzoxazole, 2- (p-dimethylaminophenol) benzo [4,5] benzoxazole, 2- (p-dimethylaminophenol) benzo [6,7] benzoxazole, 2,5 Bis
  • the compounding ratio of the sensitizing dye is usually 0 to 20% by weight, preferably 0.2 to 15% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight based on the total solid content of the composition for a color filter.
  • composition for a color filter may be used by dissolving in a solvent in order to dissolve additives such as viscosity adjustment and a photopolymerization initiation system.
  • the solvent may be appropriately selected according to the components of the composition, such as (a) binder resin and (b) monomer.
  • a binder resin such as (a) binder resin and (b) monomer.
  • diisopropyl ether mineral spirit, n-pentane, aminoleatenore, etinolecaprylate, n-hexane, getinoleatenore, isoprene, ethyl isobutyl ether, butyl stearate, n-octane, norsol # 2, Apco # 18 Solvent, diisobutylene, amino reacetate, butino urea acetate, apco thinner, butyl ether, diisobutyl ketone, methyl cyclohexene, methyl nonyl ketone, propyl ether, dodecane, socal solvent No.
  • the solid content concentration in the coloring composition for a color filter is appropriately selected depending on the application method to be applied.
  • the range of usually 1 to 40% by weight, preferably 5 to 30% by weight is appropriate.
  • the combination of solvents is selected in consideration of the dispersion stability of the pigment, solubility for soluble components in solids such as resin, monomer, and photopolymerization initiator, drying property during coating, and drying property in the vacuum drying process. Is done.
  • a composition for a color filter using the above-mentioned components is produced, for example, as follows.
  • the color material is subjected to a dispersion process, and adjusted to an ink state.
  • the dispersion treatment is performed using a paint conditioner, a sand grinder, a ball mill, a roll mill, a stone mill, a jet mill, a homogenizer or the like. Since the coloring material becomes fine particles by the dispersion treatment, the transmittance of transmitted light is improved and the coating characteristics are improved.
  • the dispersion treatment is preferably carried out in a system in which a binder resin having a dispersing function, a dispersant such as a surfactant, a dispersing aid and the like are appropriately used in combination with a coloring material and a solvent.
  • a dispersant such as a surfactant, a dispersing aid and the like
  • the dispersion treatment when the dispersion treatment is performed using a sand grinder, it is preferable to use glass beads or zircon beads having a diameter of 0.05 to several millimeters.
  • the temperature during the dispersion treatment is usually set in the range of 0 ° C to 100 ° C, preferably room temperature to 80 ° C.
  • the appropriate dispersion time varies depending on the composition of the ink (colorant, solvent, dispersant) and the equipment specifications of the sand grinder.
  • a binder resin, a monomer and a coloring ink obtained by the dispersion treatment were added.
  • the photopolymerization initiation system and the like are mixed to form a uniform solution.
  • fine dust is often mixed, so that the obtained solution is preferably subjected to a filtration treatment using a filter or the like.
  • the light emitting device was prepared according to the following procedure.
  • a light emitting diode emitting 460 nm light was die-bonded to the bottom of the cup of the frame, and then the light emitting diode and the electrode of the frame were wire-bonded.
  • Ca Ce Sc Si O is used as a phosphor that emits a green band, and a phosphor that emits a red band.
  • a wedge-shaped annular polyolefin resin plate (size: 289.6 X 216.8 mm, thickness force: S thick wall thickness: Omm, thin wall thickness: 0.6 mm, thickness varying in the short side direction)
  • a light source consisting of the above-mentioned light-emitting diode is placed on the long side of the thick side using Zeon's product name "Zeonor", and the light guide is efficiently placed on the thick side (light incident surface). The emission light source from the linear light source was made incident.
  • a fine circular pattern whose diameter gradually increases as the linear light source force increases and the rough surface force increases is transferred and the mold force is transferred and patterned.
  • the diameter of the rough surface pattern is 130 m near the light source, and gradually increases as the light source power increases, and 230 m at the farthest.
  • the mold used to form a fine circular pattern with a rough surface is formed by laminating a dry film resist with a thickness of 50 m on a SUS substrate, and opening the portion corresponding to the pattern by photolithography. Part was formed. Further, after the mold is uniformly blasted at a projection pressure of 0.3 MPa with # 600 spherical glass beads by a sand blast method, Obtained by removing the dry film resist.
  • a triangular prism array having a vertical angle of 90 ° and a pitch of 50 ⁇ m is provided on the light exit surface of the light guide so that the ridge is substantially perpendicular to the light entrance surface of the light guide.
  • the light guide has a structure that enhances the light collecting property of the light flux emitted from the light guide.
  • the mold used to form the light-collecting element array consisting of a triangular prism array was obtained by machining a stainless steel substrate on which M nickel electroless plating was performed using a single crystal diamond bite.
  • a light reflection sheet (“Lumirror E60L” made by Toray clay) was provided on the side of the light guide opposite to the light emission surface, and a light diffusion sheet was provided on the light emission surface. Furthermore, on this light diffusing sheet, two sheets (“B EFIIIJ” manufactured by Sumitomo 3M) with a triangular prism array with a 90 ° apex angle and a 50 ⁇ m pitch are formed so that the ridge lines of each prism sheet are orthogonal to each other. To obtain backlight 1. The relative emission spectrum of the obtained backlight 1 is shown in FIG.
  • a backlight 2 was made in the same manner as in Production Example 1 except that the values were 0.992 0.008 2.85 0.15.
  • Fig. 5 shows the relative emission spectrum of the obtained backlight 2.
  • Fig. 6 shows the relative emission spectrum of the obtained backlight 3.
  • a backlight 4 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that 0.792 0.2 0.0083 was used.
  • FIG. 7 shows the relative emission spectrum of the obtained backlight 4.
  • Backlight 5 was produced in the same manner as in Example 1.
  • the relative emission status of the obtained backlight 5 Figure 8 shows the results.
  • a light-emitting device was prepared according to the following procedure.
  • a light emitting diode emitting 460 nm light was die bonded to the bottom of the cup of the frame, and then the light emitting diode and the electrode of the frame were wire bonded.
  • Y Tb Ce A10 was used as a phosphor that emits a yellow band. These are epoxy
  • FIG. 9 shows the relative emission spectrum of the obtained backlight 6.
  • Styrene acrylic acid resin with an acid value of 200 and weight average molecular weight of 5,000, 20 parts of p-methoxyphenol, 0.2 parts of p-methoxyphenol, 0.2 parts of dodecyltrimethylammonium chloride and 40 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate
  • the flask was charged, and 7.6 parts of (3,4 epoxycyclohexyl) methyl acrylate was added dropwise and reacted at a temperature of 100 ° C for 30 hours.
  • the reaction solution was reprecipitated in water and dried to obtain a resin.
  • the acid value of the resin was 80 mg—KOHZg.
  • a millbase was prepared with the same composition as that of PR254 except that the pigment was changed to PY139, and subjected to a dispersion treatment for 2 hours with a residence time under the same dispersion conditions. Was obtained.
  • a mill base was prepared with the same composition as that of PR 254 except that the pigment was changed to PR 177, and subjected to a dispersion treatment for 3 hours with a residence time under the same dispersion conditions to obtain a PR 177 dispersed ink. .
  • the dispersion ink obtained as described above and the resist solution produced in Production Example 8 were mixed and stirred at the compounding ratio (% by weight) shown in Table 1 below to bring the final solid concentration to 25% by weight.
  • a solvent propylene glycol monomethyl ether acetate was added to obtain a red color filter composition.
  • the obtained composition for a color filter was applied to a 10 cm ⁇ 10 cm glass substrate (“AN635” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) using a spin coater so as to have a dry film thickness and dried.
  • the entire surface of the substrate was irradiated with ultraviolet light of 100 mj / cm 2 and developed with an alkali developing solution.
  • red pixel samples A to J for measurement were prepared by post-beta treatment in an oven at 230 ° C. for 30 minutes.
  • a millbase was prepared with the same composition as PR254 of Production Example 9 except that the pigment was changed to PG36, and subjected to dispersion treatment under the same dispersion conditions with a residence time of 1 hour to obtain a dispersed ink of PG36. .
  • a mill base was prepared with the same composition as in Production Example 9 except that the pigment was changed to PY150, and a dispersion treatment was performed with a residence time of 2 hours under the same dispersion conditions to obtain a dispersion in the PY150. I got a key.
  • the obtained composition for a color filter was applied on a 10 cm ⁇ 10 cm glass substrate (“AN635” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) using a spin coater so as to have a dry film thickness, and dried.
  • the entire surface of the substrate was irradiated with ultraviolet light of 100 mj / cm 2 and developed with an alkali developing solution.
  • green pixel samples A to J for measurement were prepared by post-beta treatment in an oven at 230 ° C. for 30 minutes.
  • a millbase was prepared with the same composition as PR254 of Production Example 9 except that the pigment was changed to PG15: 6, and subjected to dispersion treatment under the same dispersion conditions with a residence time of 1 hour. 6 was obtained.
  • a mill base was prepared with the same composition as that of PR254 in Production Example 9, and subjected to dispersion treatment under the same dispersion conditions with a residence time of 2 hours. Was obtained.
  • the dispersion ink obtained as described above and the resist solution prepared in Production Example 8 were mixed and stirred at the compounding ratio shown in Table 3 below, and the solvent was adjusted so that the final solid content concentration was 25% by weight. Propylene glycol monomethyl ether acetate) was added to obtain a composition for a blue color filter.
  • the obtained composition for a color filter was applied to a 10 cm ⁇ 10 cm glass substrate (“AN635” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) using a spin coater so as to have a dry film thickness and dried.
  • the entire surface of the substrate was irradiated with ultraviolet light of 100 mj / cm 2 and developed with an alkali developing solution.
  • blue pixel samples A to J for measurement were prepared by post-beta treatment in an oven at 230 ° C for 30 minutes.
  • Color filters A to J were created by combining the same red, green and blue pixels of the same alphabet.
  • the transmittance spectrum of each of the red pixel sample, green pixel sample, and blue pixel sample shown in the above Production Example was measured by a spectrophotometer (“U3500” manufactured by Hitachi, Ltd.).
  • the emission spectrum of the backlight was measured with a light intensity measuring device (“CS-1000”, made by Ko-Miki Minoltane Earth).
  • the obtained transmittance spectrum and the emission spectrum power of the backlight were calculated (x, y, Y).
  • the ⁇ value corresponds to the utilization efficiency of light emission from the backlight.
  • the color filters of Examples 1, 3, 5, 7, and 8 have wavelengths of 460 to 480 nm every 5 nm.
  • the average value T B (460-480) of the spectral transmittance at 63.5% was 63.5% or less. Therefore, 460
  • the color filters of the first, third, fifth, eighth and eighth embodiments can cope with this.
  • the coating films of the color filter compositions of each color prepared in Production Examples 6 to 11 were exposed and developed at 100 mi / cm 2 using a test pattern mask. It was confirmed that a good pattern was obtained in the sample.
  • the present invention it is possible to reproduce deep red and green without impairing the brightness of an image even with an LED backlight. Further, by using a blue resist and a color filter corresponding to the deep red and green, it is possible to achieve high color reproducibility as an entire image. In addition, it is possible to provide a color image display device that emits red, green, and blue light in one chip without impairing productivity in mounting and that can easily adjust a white balance. Therefore, industrial applicability is extremely high in the fields of color filter compositions, color filters, color image display devices, and the like.

Abstract

　色純度の高い画像を実現したカラーフィルター用青色組成物、カラーフィルター、カラー画像表示装置を提供する。  　光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成されるカラー画像表示装置において、前記バックライトがＬＥＤをその構造中に含み、可視光域３８０～７８０ｎｍの５ｎｍごとの波長をλnｎｍとし、該カラーフィルターの赤色画素による波長λnｎｍにおける分光透過率（％）をそれぞれＴR(λn)、バックライトからの波長λnｎｍにおける全発光強度で規格化した相対発光強度をＩ（λn）としたとき、これらが下記(１)の条件を満たすことを特徴とするカラー画像表示装置。 　　Ｉ(620-680)×ＴR（620-680）≧１．１　　　　　　　……（１） 

Description

明 細 書
カラーフィルター用青色組成物、カラーフィルター及びカラー画像表示装 置
技術分野
[0001] 本発明はカラーフィルター用青色組成物、カラーフィルター及びカラー画像表示装 置に関する。詳しくは、改良された LEDバックライトの発光波長に対応して、色純度 の高い画像を実現するためのカラーフィルター用青色組成物、カラーフィルター及び カラー画像表示装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、液晶表示素子は従来のパソコン用モニターの用途のみならず、通常のカラ 一テレビとしての用途が期待されている。カラー液晶表示素子の色再現範囲は、赤、 緑、青の画素力 放射される光の色で決まり、それぞれの画素の CIE XYZ表色系に おける色度点を (X ) （X y
R、 y
R、（X
G、 y )
G、 B、 y )
B としたとき、 x— 色度図上のこれらの三 点で囲まれる三角形の面積で表される。即ち、この三角形の面積が大きいほど鮮ゃ 力なカラー画像が再現できることになる。この三角形の面積は、通常、アメリカ National Television System Committee (NTSC)により定められた標準方式の 3原 色、赤（0. 67、 0. 33)、緑（0. 21、 0. 71)、青（0. 14, 0. 08)の三点で形成される 三角形を基準として、この三角形の面積に対する比（単位％、以下「NTSC比」と略 す。）として表現される。この値は一般のノートパソコンで 40〜50%程度、デスクトップ パソコン用モニターで 50〜60%、現行液晶 TVで 70%程度である。
[0003] このようなカラー液晶表示素子を利用したカラー画像表示装置は、液晶を利用した 光シャッターと赤、緑、青の画素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックラ イトとで主に構成され、赤、緑、青の画素から放射される光の色は、ノ ックライトの発 光波長とカラーフィルターの分光カーブで決定される。
カラー液晶表示素子では、ノ ックライトからの発光分布に対し、カラーフィルターで 必要な部分の波長のみを取り出し、赤、緑、青色の画素となる。
[0004] このカラーフィルターの製造方法としては、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法、 インクジェット等の方法が提案されている。そして、カラー化のための色材としては当 初、染料が用いられたが、液晶表示素子としての信頼性、耐久性の点力 現在は顔 料が用いられている。従って、現在、カラーフィルターの製造方法としては、生産性と 性能の点力 顔料分散法が最も広く用いられている。なお、一般に同一の色材を用 いた場合、 NTSC比と明るさはトレードオフの関係にあり、用途に応じて使い分けら れている。
[0005] 一方、バックライトとしては、一般に赤、緑、青の波長領域に発光波長を持つ冷陰極 管を光源とし、この冷陰極管力 の発光を導光板により白色面光源化したものが用い られていた。近年は、長寿命で、インバーターが不要であり、高輝度、水銀フリーであ る等の観点力も LEDが用いられるようになった。
ここで、従来の LEDタイプのバックライトは、 LEDからの青発光と該青色光を用いて 励起により得た黄色蛍光体とを白色面光源として用いられていた。
[0006] し力しながら、上述の光源は、蛍光体が黄色であるため、赤、緑の色純度の点から は不要な波長の発光が多ぐ高色再現性 (High Gamut)のディスプレイを得るのは 困難であった。これに対して、カラーフィルターで不要な波長の光をカットして赤、緑 の色純度を上げることは原理的には可能であるが、バックライトの発光の大部分を力 ットすることになるため、輝度が著しく低下するという問題があった。特にこの方法で は、赤の発光が著しく低下するため、赤味の強い色を再現することは事実上不可能 であった。また、 LEDの発光波長分布は、冷陰極管のそれと比べ 460〜480nmの 範囲にお 、て発光強度が高 、と 、う特徴がある。この波長領域の光は青色画素の色 純度を悪ィ匕させるため、青色カラーフィルターでできるだけカットすることが必要であ る。し力しながら従来のカラーフィルター用青色組成物（以下、単に青色組成物又は 青色レジストと称することがある。）やカラーフィルタ一は 460〜480nmの波長をカツ トするために十分な性能を有しておらず、 LEDをバックライトとするカラー画像表示装 置に十分適したものではな力つた。
[0007] この問題を克服するために、近年、赤、緑、青に発光する LEDを組み合わせる方 法が提案されており（非特許文献 1)、この方法により極めて色再現性の高いディスプ レイが試作されている。し力しながら、赤、緑、青それぞれ独立した LEDチップを組み 合わせるため、 1)実装に手間がかかる、 2)赤、緑、青それぞれの LEDチップが有限 の距離をおいて設置されるため、それぞれの LEDチップ力 の発光を十分に混色さ せるため導光板の距離を長く取る必要がある、 3)LEDのそれぞれのチップをその整 数倍の個数を組み合わせて白色色度を調整するため、ホワイトバランスの調整が連 続的にできない、と言った問題があった。
非特許文献 1：月間ディスプレイ 2003年 4月号第 42頁乃至第 46号
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 本発明はカゝかる事情を鑑みてなされたものであって、 LEDバックライトでも画像の 明るさを損なうことなぐ深みのある赤、及び緑の再現を実現し、さらに上記深みのあ る赤、及び緑に対応した青色レジスト及びカラーフィルターを用いることによって画像 全体として広色再現性を達成するとともに、赤、緑、青の発光をワンチップで行うこと により実装上の生産性を損なうことなぐし力もホワイトバランスの調整が容易である力 ラー画像表示装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明者らは、鋭意検討の結果、バックライトの発光波長を改良すると共に、このバ ックライトの発光波長に対応してカラーフィルターの透過率を調整することにより、色 純度の高い画像の実現が可能であることを見出した。本発明はこのような知見に基 づ 、てなされたものであり、以下 (A)〜 (K)をその要旨とする。
(A) (a)バインダ榭脂及び Z又は (b)モノマー、及び (c)色材を含有するカラーフィ ルター用青色組成物であって、該青色組成物の硬化物は 460〜480nmの範囲の 5 nmごとの波長における分光透過率の平均値 TB (460-480) (%)が 65%以下であるこ とを特徴とするカラーフィルター用青色組成物。
(B)前記 (A)のカラーフィルター用青色組成物を用いて形成された画素を有するこ とを特徴とするカラーフィルター。
(C)前記 (B)ののカラーフィルターを用いて形成されることを特徴とするカラー画像 表示装置。
(D)光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の 色要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成 されるカラー画像表示装置において、該バックライトが LEDをその構造中に含み、且 つ可視光域 380〜780nmの 5nmごとの波長をそれぞれえ nmとし、該カラーフィル ターの赤色画素による波長え nmにおける分光透過率（％)をそれぞれ (ぇ）、バッ クライトからの波長え nmにおける全発光強度で規格化した相対発光強度を Ι ( λ )と したとき、これらが下記 (1)の条件を満たすことを特徴とするカラー画像表示装置。
[0010] 1(620- 680) XTR (620- 680)≥1. 1 …… (1)
ただし、 TR (620-680)及び 1(620-680)はそれぞれ、 620nm≤ λ ≤680nmにおけ る平均透過率（％)及び平均相対発光強度であり、 Κ λ )は以下のように定義する。
[0011] [数 1]
Figure imgf000006_0001
Δ Λ
Figure imgf000006_0002
[0012] ここで、 S ( λ )はバックライトからの波長 λにおける発光強度の実測値である。また、
Δ λ = 5nmである。
(E)光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の 色要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成 されるカラー画像表示装置において、該バックライトが蛍光体層又は蛍光体膜を有し 、該蛍光体層又は該蛍光体膜が下記一般式 (3)で表される化合物を含むことを特徴 とするカラー画像表示装置。
[0013] Eu Ca Sr M S …… (3)
a b c a e
ここで、 Mは Ba、 Mg、及び Znから選ばれる少なくとも一種の元素を表し、 a〜eは、 それぞれ下記の範囲の値である。
0. 0002≤a≤0. 02
0. 3≤b≤0. 9998
dは 0≤d≤0. 1
a+b+c+d= l
0. 9≤e≤l. 1
(F)光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の 色要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成 されるカラー画像表示装置において、該バックライトが蛍光体層又は蛍光体膜を有し 、該蛍光体層又は該蛍光体膜が少なくとも M4元素と、 A元素と、 D元素と、 E元素と、 X元素とを含有する化合物（ただし、 M4は、 Mn、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Tb、 Dy、 H o、 Er、 Tm、及び Yb力 なる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素であって、少 なくとも Euを含み、 Aは、 M4元素以外の 2価の金属元素力 なる群力 選ばれる 1種 または 2種以上の元素、 Dは、 4価の金属元素力 なる群力 選ばれる 1種または 2種 以上の元素、 Eは、 3価の金属元素力 なる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元 素、 Xは、 0、 N、及び F力もなる群力も力も選ばれる 1種または 2種以上の元素）を含 むことを特徴とするカラー画像表示装置。
(G)光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の 色要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成 されるカラー画像表示装置において、該バックライトが LEDをその構造中に含み、且 つ可視光域 380〜780nmの 5nmごとの波長をそれぞれえ nmとし、該カラーフィル ターの緑色画素による波長え nmにおける分光透過率（％)を TG( )、バックライトか らの波長え nmにおける全発光強度で規格化した相対発光強度を Ι ( λ )としたとき、 これらが下記 (5)及び (6)の条件を満たすことを特徴とするカラー画像表示装置。
1(500-530) ΧΤ° (500-530)≥ 1. 2 ……（5)
Τ° (580-600)≥ 20% …… (6)
ただし、 TG (500-530)、 TG (580— 600)及び、 1(500-530)はそれぞれ、 500nm≤ λ ≤530nm, 580nm≤ λ ≤600nmにおける平均透過率（％)及び 500nm≤ λ ≤5 30nmにおける平均相対発光強度であり、 Ι ( λ )は前記 (D)におけると同義である。 (Η)光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の 色要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成 されるカラー画像表示装置において、該バックライトが蛍光体層又は蛍光体膜を有し 、該蛍光体層又は該蛍光体膜が 2価、 3価及び 4価の金属元素を含む複合酸化物を 母体とし、該母体内に付活剤元素として少なくとも Ceを含む下記一般式 (7)で表され る化合物を含むことを特徴とするカラー画像表示装置。
M1 M2 M3 O , ……（7)
a b c d
ここで、 M1は 2価の金属元素、 M2は 3価の金属元素、 M3は 4価の金属元素をそれ ぞれ示し、 a'〜d'はそれぞれ下記の範囲の数である。
2. 7≤a '≤3. 3
I . 8≤b '≤2. 2
2. 7≤c '≤3. 3
I I . 0≤d'≤13. 0
(I)光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色 要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成さ れるカラー画像表示装置において、該バックライトが蛍光体層又は蛍光体膜を有し、 該蛍光体層又は該蛍光体膜が下記一般式 (8)で表される化合物を含むことを特徴と するカラー画像表示装置。
M5 M6 M7 O (8)
k 1 m n
ここで、 M5は少なくとも Ceを含む付活剤元素、 M6は 2価の金属元素、 M7は 3価の 金属元素をそれぞれ示し、 k〜nはそれぞれ下記の範囲の数である。
0. 0001≤k≤0. 2
0. 8≤1≤1. 2
1. 6≤m≤2. 4
3. 2≤n≤4. 8
ω光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色 要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成さ れるカラー画像表示装置において、該バックライト用光源が青色または深青色 LED と蛍光体を組み合わせてなり、 430〜470應、 500〜540應、 600〜680應の波 長領域にそれぞれ 1つ以上の発光の主成分を有することを特徴とする前記 (A)乃至 (F)の何れかに記載のカラー画像表示装置。
(K)光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の 色要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成 されるカラー画像表示装置において、該バックライト用光源が青色または深青色 LE Dと蛍光体を組み合わせてなり、 430〜470nm、 500〜540nm、 600〜680nmの 波長領域にそれぞれ 1つ以上の発光の主成分を有し、カラー画像表示素子の色再 現範囲が NTSC比 60%以上であることを特徴とするカラー画像表示装置。
発明の効果
[0016] 本発明のカラー液晶表示装置によれば、 LEDバックライトでも画像の明るさを損な うことなぐ深みのある赤、及び緑の再現を実現し、画像全体として高色再現性を達 成するとともに、赤、緑、青の発光をワンチップで行うことにより実装上の生産性を損 なうことなぐし力もホワイトバランスの調整が容易であるカラー液晶表示装置を提供 することができる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]TFT方式のカラー液晶表示装置の構成を示す図である。
[図 2]本発明に好適なバックライト装置の一例を示す断面図である。
[図 3]本発明に好適なバックライト装置の他の例を示す断面図である。
[図 4]製造例 1で得られたバックライト 1の相対発光スペクトルである。
[図 5]製造例 2で得られたバックライト 2の相対発光スペクトルである。
[図 6]製造例 3で得られたバックライト 3の相対発光スペクトルである。
[図 7]製造例 4で得られたバックライト 4の相対発光スペクトルである。
[図 8]製造例 5で得られたバックライト 5の相対発光スペクトルである。
[図 9]製造例 6で得られたバックライト 6の相対発光スペクトルである。
符号の説明
[0018] 1 発光ダイオード 2 導光板
3 光拡散シート
4, 10 偏光板
5, 8 ガラス基板
6 TFT
7 液晶
9 カラーフィルター
11 導光体
12 アレー
13 調光シート
14, 14' 光取り出し機構
15 反射シート
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下に本発明のカラーフィルター用青色組成物、カラーフィルター及びカラー液晶 表示装置の実施の形態を詳細に説明するが、これらは本発明の実施態様の一例で あり、これらの内容に限定されるものではない。
[0020] [1]カラーフィルター用青色組成物
本発明のカラーフィルター用青色組成物は、（a)バインダ榭脂及び/又は (b)モノ マー、及び (c)色材を含有するカラーフィルター用青色組成物であって、硬化物の可 視光域 460〜480nmの 5nmごとの波長における分光透過率の平均値 TB (460-480 ) (%)が 65%以下であることが特徴である。
本発明の青色組成物の硬化物が上記の平均分光透過率の特性を有することにより 、 LEDバックライトに特有の青色領域における余分な波長を遮断し、 [3]章で後述す る本発明のカラー画像表示装置の広色再現性をさらに向上することが出来る。 TB ( 460-480)は好ましくは 60%以下であり、更に好ましくは 58%以下である。また、通常 、 1%以上である。 TB (460-480)は大きすぎると LEDバックライトに特有の余分な波長 の光を透過し、色再現性に悪影響をおよぼす。また、小さすぎると青の主成分である 450nm付近の透過率まで下がり、青画素の輝度の低下を招く。 [0021] 本発明の青色組成物は、上記の平均分光透過率の特性を有すれば、その構成に 限定はないが、以下の具体的手段により、その特性を担保することができる。
即ち、（c)色材としてジォキサジンバイオレット顔料及び Z又は銅フタロシアニン顔 料を含有する青色組成物は、上記の平均分光透過率の特性を有する。
ジォキサジンバイオレット顔料としては、例えば下記に示すビグメントナンバーの顔 料を用いることができる。なお、「C. I」はカラーインデックス (C. I. )を意味する。
C. I.ピグメントノィォレット 23、 19等。
銅フタロシアニン顔料としては、例えば下記に示すビグメントナンバーの顔料を用い ることがでさる。
C. I.ビグメントブルー 15 : 6、 15 : 3、 15 : 2等。
[0022] また、ジォキサジンバイオレット顔料の全青色顔料に対する含有量は、通常 25重量 %以上、好ましくは 30重量％以上、更に好ましくは 35重量％以上である。また、通常 90重量％以下である。ジォキサジンバイオレット顔料の含有量が少なすぎると TB ( 460-480)が高過ぎ緑味の強すぎる青になり色純度が低下してしまう。また、多すぎる と青の主成分である 450nm付近の透過率が低くなり過ぎ青画素の輝度の低下を招く
[0023] また、銅フタロシアニン顔料の全顔料に対する含有量は、通常 10重量％以上であ る。また、通常 75重量％以下、好ましくは 70重量％以下、更に好ましくは 65重量％ 以下である。銅フタロシアニン顔料の含有量が少なすぎると画素の青味が下がり色純 度の低下を招く。また、多すぎると TB (460-480)が高過ぎ緑味の強すぎる青になり色 純度が低下してしまう。
[0024] また、ジォキサジンバイオレット顔料と銅フタロシアニン顔料の含有量の比率は、通 常25 : 75〜75 : 25、好ましくは 30 : 70〜70： 30、更に好ましくは35 : 65〜65 : 35で ある。ジォキサジンバイオレット顔料が銅フタロシアニン顔料に比べて多すぎると青の 主成分である 450nm付近の透過率が低くなり過ぎ青画素の輝度の低下を招く。また 、ジォキサジンバイオレット顔料が銅フタロシアニン顔料に比べて少なすぎると TB ( 460-480)が高過ぎ緑味の強すぎる青になり色純度が低下してしまう。
その他、本発明の青色組成物を構成する他の成分及び製造方法等については、 [ 3—4]章 (カラーフィルター用組成物）にて後述する。
[0025] [2]カラーフィルター
本発明のカラーフィルタ一は、上記青色組成物により形成された画素を有すること に特徴がある。本発明のカラーフィルタ一は、 LEDバックライトに特有の青色領域に おける余分な波長を遮断し、 [3]章で後述する本発明のカラー画像表示装置の広色 再現性をさらに向上することが出来る。従って、本発明のカラーフィルターの青色画 素は、可視光域 460〜480nmの 5nmごとの波長における分光透過率の平均値 TB ( 460-480) (%)が通常 65%以下であり、好ましくは 60%以下であり、更に好ましくは 5 8%以下である。また、通常、 1%以上である。 TB (460-480)は大きすぎると LEDバッ クライトに特有の余分な波長の光を透過し、色再現性に悪影響をおよぼす。また、小 さすぎると青の主成分である 450nm付近の透過率まで下がり、青画素の輝度の低下 を招く。
[0026] また、本発明のカラーフィルターを製造する場合は、前記青色組成物中にジォキサ ジンバイオレット顔料が入って 、ることが好ましく、その含有量は [1]章に示すとおり である。
また、その場合は前記ジォキサジンバイオレット顔料の全固形分に対する含有量 V (%)と乾燥後の膜厚 T ( m)が以下の式を満たしていることが好ましい。
VT≥10
[0027] VTは好ましくは 11以上、更に好ましくは 12以上であり、通常 90以下である。 VTの 値が小さすぎると TB (460-480)が高過ぎ緑味の強すぎる青になり色純度が低下して しまい、大きすぎると青の主成分である 450nm付近の透過率が下がり、青画素の輝 度の低下を招く。
その他、本発明のカラーフィルターを構成する他の成分及び製造方法等について は、 [3— 3]章 (カラーフィルター）にて後述する。
[0028] [3]カラー画像表示装置
次に本発明のカラー画像表示装置について説明する。
本発明のカラー画像表示装置は、光シャッターと、この光シャッターに対応する少 なくとも赤、緑、青の三色の色要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバック ライトとを組み合わせて構成されるものであり、その具体的な構成には特に制限はな い。例えば、図 1に示すような光シャッターが液晶を利用した光シャッターである TFT 方式のカラー液晶表示装置が挙げられる。
[0029] 図 1はサイドライト型バックライト装置及びカラーフィルターを用 、た TFT (薄膜トラン ジスタ)方式のカラー液晶表示装置の一例である。この液晶表示装置においては、 光源 1からの出射光は導光板 2により面光源化され、光拡散シート 3により更に均一 度を高めた後、プリズムシートを通過後偏光板 4へ入射する。この入射光は TFT6〖こ より各画素ごとに偏光方向をコントロールし、カラーフィルター 9に入射する。最後に 偏光板 4とは偏光方向が垂直になるように配設された偏光板 10を通り観測者に到達 する。ここで TFT6の印加電圧により入射光の偏光方向の変化度合いが変化するこ とにより、偏光板 10を通過する光の光量が変化し、カラー画像を表示することが可能 となる。 5, 8は透明基板 (ガラス基板)、 7は液晶である。
[0030] また、本発明のカラー画像表示装置は、さらに以下に詳述する構成により、広色再 現性を有することが特徴である。即ち、本願発明のカラー画像表示装置は、光シャツ ターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、青の三色の色要素を有するカラ 一フィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成されるカラー画像表 示装置において、該バックライト用光源が青色または深青色 LEDと蛍光体を組み合 わせてなり、 430〜470nm、 500〜540nm、 600〜680應の波長領域にそれぞれ 1つ以上の発光の主成分を有し、カラー画像表示素子の色再現範囲が NTSC比 60 %以上であることが特徴である。 NTSC比は好ましくは 70%以上である。
[0031] また、本発明のカラー画像表示装置は、色温度が通常 5、 000-10, OOOK、好ま しく ίま 5, 500〜9, 500Κ：、更に好ましく ίま 6、 000〜9, ΟΟΟΚである。色温度力 す ぎると全体に赤味が力つた画像となり。また、色温度が高すぎると輝度の低下を招く である。
[0032] [3— 1]バックライト装置
まず、このようなカラー液晶表示装置に用いられるノ ックライト装置の構成について 説明する。
本発明で用いられるノ ックライト装置は、液晶パネルの背面に配置され、透過型又 は半透過型のカラー液晶表示装置の背面光源手段として用いられる面状光源装置 を指す。
ノ ックライト装置の構成としては、白色発光する LEDとこの光源光をほぼ均一な面 光源に変換する光均一化手段とを具備する。
光源の設置方式としては、液晶素子の背面直下に光源を配設する方法 (直下方式 )や、側面に光源を配設し、アクリル板等の透光性の導光体を用いて光を面状に変 換して面光源を得る方法 (サイドライト方式)が代表的である。中でも薄型かつ輝度分 布の均一性に優れた面光源としては、図 2, 3に示すようなサイドライト方式が好適で あり、現在最も広く実用化されている。
[0033] 図 2のバックライト装置は、透光性の平板力 なる基板、即ち導光体 11の一側端面 11aに当該側端面 11aに沿うように発光ダイオード 1が配設され、光入射端面である 一側端面 1 laから導光体 11の内部に入射させる構成となって 、る。導光体 11の一 方の板面 l ibは光出射面とされ、この光出射面 l ibの上にはほぼ三角プリズム状の アレー 12を形成した調光シート 13が、アレー 12の頂角を観察者側に向けて配設し てある。導光体 11における光出射面 l ibとは反対側の板面 11cには光散乱性インキ により多数のドット 14aを所定のパターンで印刷形成してなる光取り出し機構 14が設 けられている。この板面 11c側には、この板面 11cに近接して反射シート 15が配設さ れている。
[0034] 図 3のバックライト装置では、ほぼ三角プリズム状のプリズムアレー 12を形成した調 光シート 13が、アレー 12の頂角を導光体 11の光出射面 1 lb側に向けて配設されて いる。また、導光体 11の光出射面 l ibに相対する板面 11cに設けられる光取り出し 機構 14 'は、各表面が粗面に形成されている粗面パターン 14bから構成されている 点が図 2に示すバックライト装置と異なり、その他は同様の構成とされている。
[0035] このようなサイドライト方式のバックライト装置であれば、軽量、薄型と言う液晶表示 装置の特徴をより有効に引き出すことが可能である。
本発明のバックライト装置の光源としては、 LED (以下、任意に発光ダイオードと称 することもある。）をその構造中に含むことが特徴である。この光源は、一般には、赤、 緑、青の波長領域、 SP¾580~700nm, 500~550nm, 400〜480nmの範囲に 発光を持つタイプであればいずれのものでも使用できる。
[0036] ノ ックライトがこのような条件を満たすために、光源が青色または深青色 LEDと蛍 光体を組み合わせてなるものであり、赤領域（通常 600〜680nm、好ましくは 610〜 680應、更に好ましくは 620〜680應）、緑領域（通常 500〜540應、好ましくは 5 00〜530應、更に好ましくは 500〜525nm)、青領域（通常 430〜470應、好まし くは 440〜460nm、の各波長領域にそれぞれ 1つ以上の発光の主成分を有する様 に、調整する方法がある。
[0037] 透過型または半透過型の透過モードにおける赤、緑、青の各領域の光量は、ノ ック ライトからの発光とカラーフィルターの分光透過率の積で決まる。従って、カラーフィ ルター用組成物の (c)色材の項で後述する条件を満たすようなバックライトの選択が 必要である。
以下に本発明のノ ックライト装置の具体例を記載するが、本発明のバックライト光源 は上述の条件を満たせば、これに限定されるものではな 、。
[0038] 光源は、発光ダイオードがよい。光源の発光波長は 440〜490nm、好ましくは 450nm 力 480nmがよい。光源は、例えば、シリコンカーバイドやサファイア、窒化ガリウム等 の基板に MOCVD法などで結晶成長された InGaN系、 GaAIN系、 InGaAIN系、 ZnSeS 系半導体などが好適である。高出力にするには、光源の数を複数にすればよい。ま た、端面発光型や面発光型のレーザーダイオードであってもよ 、。
[0039] 光源を固定するフレームは、少なくとも光源に通電するための正負の電極を有する 。フレームに凹状のカップをもうけ、その底面に光源を配置すると、出射光に指向性 を持たせることができ、光を有効利用できる。また、フレームの凹部内面あるいは全体 を銀や白金、アルミニウムなど高反射の金属やそれに準ずる合金でメツキ処理するこ とにより、可視光城全般における反射率を高めることができ、光の利用効率を上げら れるのでさらによい。また、フレームの凹部表面あるいは全体を、白色のガラス繊維 やアルミナ粉、チタ-ァ粉などの高反射物質を含んだ射出成型用榭脂で構成しても 、同様の効果が得られる。
[0040] 光源の固定にはエポキシ系、イミド系、アクリル系等の接着剤や AuSn、 AgSn等の半 田をもちいる。光源が接着剤を通して通電される場合には、接着剤に銀微粒子等の 導電性フィラーを含んだもの、例えば銀ペーストやカーボンペースト等を、薄く均一に 塗布するのがよい。また、特に放熱性が重要となる大電流タイプの発光ダイオードや レーザーダイオードでは半田が有効である。また、接着剤を通して通電されない光源 の場合の固定にはどんな接着剤でもよいが、放熱性を考えるとやはり銀ペーストや半 田が好ましい。
[0041] 光源と、フレームの電極はワイヤーボンディングにより結線する。ワイヤーは直径 20 〜40umの金、またはアルミニウム線を用いる。光源とフレームの電極との結線方法に は、ワイヤーを使わずにフリップチップ実装の方法もある。
緑色帯を発光する蛍光体と赤色帯を発光する蛍光体は、エポキシ榭脂ゃシリコン 榭脂、等の透明バインダーに混合され、発光ダイオードに塗布される。混合の比率は 、所望の色度が得られるように適宜変えてよい。また、緑色帯を発光する蛍光体と赤 色帯を発光する蛍光体は、別々に発光ダイオードに塗布してもよい。透明バインダー にさらに拡散剤を添加すると、出射光をより均一にすることが出来る。拡散剤としては 平均粒径が lOOnm〜数 10umの大きさで無色の物質がよい。アルミナ、ジルコユア、ィ ットリア等は— 60〜120°Cの実用温度域で安定であるのでより好ましい。更に屈折率 が高ければ拡散剤の効果は高くなるのでより好ましい。
[0042] 完成した発光装置は通電により、まず発光ダイオードが青色または深青色に発光 する。蛍光体はその一部を吸収し、緑色帯あるいは赤色帯に発光する。発光装置か ら出てくる光としては、発光ダイオードもともとの青色帯と、蛍光体によって波長変換さ れた緑色帯と赤色帯が混合され、おおよそ白色のものが得られる。
[0043] [3— 2]蛍光体
次に、蛍光体について説明する。本発明のカラー液晶表示装置は、前述のバックラ イトが蛍光体層または蛍光体膜を有し、該蛍光体層または蛍光体膜が以下の蛍光体 を使用して 、ることが好まし!/、。
[0044] [3— 2— 1]赤色蛍光体
本発明のカラー液晶表示装置に使用される蛍光体層又は蛍光体膜に使用される 赤色蛍光体としては、 620nm≤ λ ≤680nmの波長範囲に発光ピーク波長を有す る様々な蛍光体を使用することが可能である。そのような色純度の高い画像を実現す るための赤色蛍光体としては、ユーロピウムで付活された蛍光体が好ましい。ユーロ ピウムで付活された蛍光体としては、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、硫化物蛍光 体、酸硫ィヒ物蛍光体が挙げられるが、中でも窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体が好ま しい。
以下、好ましく用いられる赤色蛍光体の具体例にっ 、て説明する。
[0045] [3— 2— 1— 1]具体例として、一般式 (3)で表される化合物が挙げられる。
Eu Ca Sr M S …… (3)
a b c a e
ここで、 Mは Ba、 Mg、及び Znから選ばれる少なくとも一種の元素を表し、 a〜eは、 それぞれ下記の範囲の値である。
0. 0002≤a≤0. 02
0. 3≤b≤0. 9998
dは 0≤d≤0. 1
a+b +c + d= l
0. 9≤e≤l . 1
[0046] 熱安定性の面から、式（3)中の Euの化学式量 aの好ましい範囲について言えば、 0 . 0002≤a≤0. 02の範囲力好ましく、 0. 0004≤a≤0. 02の範囲力 ^より好まし!/ヽ。 温度特性の面から、式（3)中の Euの化学式量 aの好ましい範囲について言えば、 0 . 0004≤a≤0. 01の範囲力 S好ましく、 0. 0004≤a≤0. 007の範囲力 Sより好ましく、 0. 0004≤a< 0. 005の範囲力 Sより好ましく、 0. 0004≤a≤0. 004の範囲力 Sより好 ましい。
発光強度の面から、式（3)中の Euの化学式量 aの好ましい範囲について言えば、 0 . 0004≤a≤0. 02の範囲力好ましく、 0. 001≤a≤0. 008の範囲力 ^より好まし!/ヽ。 発光中心イオン Eu2+の含有量が少なすぎると、発光強度が小さくなる傾向があり、一 方、多すぎても、濃度消光と呼ばれる現象によりやはり発光強度が減少する傾向があ る。
[0047] 熱安定性、温度特性、発光強度の全てを兼ね備える、式（3)中の Euの化学式量 a の好まし ヽ範囲につ ヽて言えば、、 0. 0004≤a≤0. 004の範囲力好ましく、 0. 001 ≤a≤0. 004の範囲がより好ましい。 前記一般式（3)の基本結晶 Eu Ca Sr M Sにおいては、 Eu、 Ca、 Sr又は Mが占
a b c d e
めるカチオンサイトと Sが占めるァ-オンサイトのモル比が 1対 1である力 カチオン欠 損ゃァ-オン欠損が多少生じていても本目的の蛍光性能に大きな影響がないので、
Sが占めるァ-オンサイトのモル比 eを 0. 9以上 1. 1以下の範囲で前記一般式（3)の 基本結晶を使用することができる。
[0048] 前記一般式（3)の化学物質において、 Ba、 Mg、及び Znから選ばれる少なくとも一 種の元素を表す Mは本発明にとって必ずしも必須の元素ではないが、 Mのモル比 d で 0≤d≤0. 1の割合で前記一般式 (3)の化学物質中に含んでいても、本発明の目 的を達成することができる。
不純物として 1%の量で Eu、 Ca、 Sr、 Ba、 Mg、 Zn、 S以外の元素を前記一般式（3 )の化学物質に含んで 、ても使用上の問題はな 、。
[0049] [3— 2— 1 2]また、他の具体例として、下記に示される化合物が挙げられる。
少なくとも M4元素と、 A元素と、 D元素と、 E元素と、 X元素とを含有する化合物（た だし、 M4は、 Mn、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、及び Ybからなる 群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素であって、少なくとも Euを含み、 Aは、 M4 元素以外の 2価の金属元素からなる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素、 Dは 、 4価の金属元素力 なる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素、 Eは、 3価の金 属元素からなる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素、 Xは、 0、 N、及び Fから なる群力 力 選ばれる 1種または 2種以上の元素)。
[0050] 上記化合物は、発光素子を使用している際の劣化が少なぐ発光素子の使用温度 の変化による輝度の変化が少なぐ高輝度で演色性の高い発光素子を得る上で特 に好ましい。
ここで、 M4は、少なくとも Euを含み、 Mnゝ Ceゝ Prゝ Ndゝ Sm、 Euゝ Tb、 Dyゝ Ho、 E r、 Tm、及び Yb力 なる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素である力 中でも 、 Mn、 Ce、 Sm、 Eu、 Tb、 Dy、 Er、 Ybからなる群から選ばれる 1種または 2種以上 の元素であることが好ましぐ Euであることが更に好ましい。
[0051] Aは、 M4元素以外の 2価の金属元素からなる群から選ばれる 1種または 2種以上の 元素であるが、中でも、 Mg、 Ca、 Sr、及び Baからなる群力 選ばれる 1種または 2種 以上の元素であることが好ましぐ Caであることが更に好ましい。
Dは、 4価の金属元素からなる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素であるが、 中でも、 Si、 Ge、 Sn、 Ti、 Zr、及び Hfからなる群力も選ばれる 1種または 2種以上の 元素であることが好ましぐ Siであることが更に好ましい。
Eは、 3価の金属元素力 なる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素であるが、 中でも、 B、 Al、 Ga、 In、 Sc、 Y、 La、 Gd、及び Luからなる群から選ばれる 1種または 2種以上の元素であることが好ましぐ A1であることが更に好ましい。
Xは、 0、 N、及び Fからなる群から力 選ばれる 1種または 2種以上の元素であるが 、中でも、 N、または Nと Oからなることが好ましい。
上記組成物の具体的な組成式としては、例えば、下記一般式 (4)で示さる。
M4A D EX ……（4)
f g h i j
ここで、 f〜； jは、それぞれ下記の範囲の数である。
0. 00001≤f≤0. 1
f+g= l
0. 5≤h≤4
0. 5≤i≤8
0. 8 X (2/3+4/3 X h+i)≤j
j≤l. 2 X (2/3 +4/3 X h+i)
fは発光中心となる元素 M4の添加量を表し、蛍光体中の M4と (M4+A)の原子数の 比 f (ただし、 f=M4Z(M4+A) )が 0. 00001以上 0. 1以下となるようにするのがよい 。 f値が 0. 00001より小さいと発光中心となる M4の数が少ないため発光輝度が低下 する。 f値が 0. 1より大きいと M4イオン間の干渉により濃度消光を起こして輝度が低 下する。
中でも、 M4が Euの場合には発光輝度が高くなる点で、 f値が 0. 002以上 0. 03以 下であることが好ましい。
h値は Siなどの D元素の含有量であり、 0. 5≤h≤4で示される量である。好ましくは 、 0. 5≤ h ≤1. 8、さらに好ましくは h= l力よい。 h値力^). 5より/ J、さい場合及び 4 より大きい場合は発光輝度が低下する。 0. 5≤h≤l. 8の範囲は発光輝度が高ぐ 中でも h= 1が特に発光輝度が高い。
i値は A1などの E元素の含有量であり、 0. 5≤i≤ 8で示される量である。好ましくは、 0. 5≤i≤l. 8、さらに好ましくは i= lがよい。 i値が 0. 5より小さい場合及び 8より大き い場合は発光輝度が低下する。 0. 5≤i≤l. 8の範囲は発光輝度が高ぐ中でも i= 1が特に発光輝度が高い。
j値は Nなどの X元素の含有量であり、 0. 8 X (2Z3+4Z3 X h+i)以上 1. 2 X (2 /3+4/3 X h+i)以下で示される量である。さらに好ましくは、 j = 3がよ!/、。 j値がこ の値の範囲外では発光輝度が低下する。
以上の組成の中で、発光輝度が高く好ましい組成は、少なくとも、 M4元素に Euを 含み、 A元素に Caを含み、 D元素に Siを含み、 E元素に A1を含み、 X元素に Nを含 むものである。中でも、 M4元素が Euであり、 A元素が Caであり、 D元素が Siであり、 E 元素が A1であり、 X元素が Nまたは Nと Oとの混合物の無機化合物である。
X元素が Nまたは Nと Oとの混合物の場合、（Oのモル数） Z(Nのモル数 + 0のモ ル数）は大きすぎると発光強度が低くなる。発光強度の観点からは (Oのモル数) / ( Nのモル数 +0のモル数）は 0. 5以下が好ましぐ 0. 3以下がより好ましぐ 0. 1以下 が発光波長 640〜660nmに発光ピーク波長を持つ色純度のよい赤色蛍光体となる ので、更に好ましい。
[3— 2— 2]緑色蛍光体
本発明のカラー液晶表示装置に使用される蛍光体層又は蛍光体膜に使用される 緑色蛍光体としては、 500nm≤ λ ≤530nmの波長範囲に発光ピーク波長を有す る様々な蛍光体を使用することが可能である。そのような色純度の高い画像を実現す るための緑色蛍光体としては、セリウム及び Z又はユーロピウムで付活された蛍光体 を含むことが好ま 、。セリウム及び Z又はユーロピウムで付活された蛍光体の中で は、酸化物蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体が挙げられ、中でもセリウムで 付活された酸化物蛍光体、ユーロピウムで付活与された酸窒化物蛍光体が好ま U、 また、蛍光体の結晶構造がガーネット結晶構造を有するものは、耐熱性等の点で 優れる傾向にあるため好まし ヽ。 以下、好ましく用いられる緑色蛍光体の具体例にっ 、て説明する。
[0053] [3— 2— 2— 1]具体例として、 2価、 3価及び 4価の金属元素を含む複合酸化物を母 体とし、該母体内に付活剤元素として少なくとも Ceを含む一般式 (7)で表される化合 物が挙げられる。
M1 M2 M3 O ……（7)
a b c d'
ここで、 M1は 2価の金属元素、 M2は 3価の金属元素、 M3は 4価の金属元素をそれ ぞれ示し、 a'〜d'はそれぞれ下記の範囲の数である。
2. 7≤a'≤3. 3
I. 8≤b'≤2. 2
2. 7≤c'≤3. 3
I I. 0≤d'≤13. 0
ここで、式（7)における M1は 2価の金属元素である力 発光効率等の面から、 Mg、 Ca、 Zn、 Sr、 Cd、及び Baからなる群力 選択された少なくとも 1種であるのが好まし ぐ Mg、 Ca、又は Znであるのが更に好ましぐ Caが特に好ましい。この場合、 Caは 単独系でもよぐ Mgとの複合系でもよい。基本的には、 M1は上記において、好まし いとされる元素力もなることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の 2価の金属 元素を含んでいてもよい。
[0054] また、式（7)における M2は 3価の金属元素である力 同様の面から、 Al、 Sc、 Ga、 Y、 Ιη、 La、 Gd、及び Luからなる群力も選択された少なくとも 1種であるのが好ましく 、 Al、 Sc、 Y、又は Luであるのが更に好ましぐ Scが特に好ましい。この場合、 Scは 単独系でもよぐ Yまたは Luとの複合系でもよい。基本的には、 M2は上記において、 好ましいとされる元素力もなることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の 3価 の金属元素を含んで 、てもよ 、。
[0055] また、式（7)における M3は 4価の金属元素である力 同様の面から、少なくとも Siを 含むことが好ましぐ通常、 M3で表される 4価の金属元素の 50モル％以上が Siであり 、好ましくは 70モル％以上、更に好ましくは 80モル％以上、特に 90モル％以上が好 ましい。 Si以外の 4価の金属元素 M3としては、 Ti、 Ge、 Zr、 Sn、及び Hfからなる群 力 選択された少なくとも 1種であるのが好ましぐ Ti、 Zr、 Sn、及び Hfからなる群か ら選択された少なくとも 1種であるのがより好ましぐ Snであることが特に好ましい。特 に、 M3が Siであることが好ましい。基本的には、 M3は上記において、好ましいとされ る元素力もなることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の 4価の金属元素を 含んでいてもよい。
[0056] なお、本発明にお 、て、性能を損なわな!/、範囲で含むとは、
Figure imgf000022_0001
M3それ ぞれに対し、通常 10モル％以下、好ましくは 5モル％以下、より好ましくは 1モル％以 下で含むことをいう。
又、式（7)【こお!ヽて、 a，、 b，、 c，、 d，iまそれぞれ 2. 7≤a'≤3. 3、 1. 8≤b'≤2. 2 、 2. 7≤c'≤3. 3、 11. 0≤d'≤13. 0の範囲の数である。本蛍光体は、発光中心ィ オンの元素が、
Figure imgf000022_0002
M3のいずれかの金属元素の結晶格子の位置に置換するか 、或いは、結晶格子間の隙間に配置する等により、 a'〜d 'は上記範囲の中で変動す る力 本蛍光体の結晶構造はガーネット結晶構造であり、 a' = 3、 b' = 2、 c' = 3、 d' = 12の体心立方格子の結晶構造をとるのが一般的である。
[0057] また、この結晶構造の化合物母体内に含有される発光中心イオン (付活剤元素）と しては、少なくとも Ceを含有するが、発光特性の微調整のために Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、及び Ybからなる群から選択さ れた 1種以上の 2〜4価の元素を共付活剤として含むことも可能であり、特に、 Mn、 F e、 Co、 Ni、 Cu、 Sm、 Eu、 Tb、 Dy、及び Ybからなる群から選択された 1種以上の 2 〜4価の元素を含めることが可能であり、 2価の Mn、 2〜3価の Eu、又は 3価の Tbを 好適に添加できる。尚、共付活剤を含有させる場合、 Celmolに対する共付活剤の 量は、通常 0. 01〜20molである。
[0058] [3 - 2 - 2 - 2]また、他の具体例として、下記に示される化合物が挙げられる。
M5 M6M7 0 ……（8)
k 1 m n
ここで、 M5は少なくとも Ceを含む付活剤元素、 M6は 2価の金属元素、 M7は 3価の 金属元素をそれぞれ示し、 k〜nはそれぞれ下記の範囲の数である。
0. 0001≤k≤0. 2
0. 8≤1≤1. 2
1. 6≤m≤2. 4 3. 2≤n≤4. 8
ここで、式 (8)における M5は、後述の結晶母体中に含有される付活剤元素であり、 少なくとも Ceを含む力 蓄光性や色度調整ゃ増感などの目的で、 Cr、 Mn、 Fe、 Co 、 Ni、 Cu、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu, Tb、 Dy、 Ho, Er, Tm、及び Yb力らなる群力ら 選択された少なくとも 1種の 2〜4価の元素を共付活剤として含有させることができる。 共付活剤として含有させる場合、 Celmolに対する共付活剤の量は、通常、 0. 01〜 20molである。
[0059] 付活剤元素 M5の濃度 kは、 0. 0001≤k≤0. 2である。 kの値が小さすぎると蛍光 体の結晶母体中に存在する発光中心イオンが少なすぎて発光強度が小さくなる傾向 にある。一方、 kの値が大きすぎると濃度消光により発光強度が小さくなる傾向にある 。従って、発光強度の点力らは kは 0. 0005≤k≤0. 1力好ましく、 0. 002≤k≤0. 04が最も好ましい。また、 Ceの濃度が高くなるに従って発光ピーク波長が長波長側 にシフトして視感度の高い緑色発光量が相対的に増加するために、発光強度と発光 ピーク波長とのノ ランスの点力ら、 kは 0. 004≤k≤0. 15力好ましく、 0. 008≤k≤ 0. 1力より好ましく、 0. 02≤k≤0. 08力最ち好まし ヽ。
式（8)における M6は 2価の金属元素である力 発光効率等の面から、 Mg、 Ca、 Zn 、 Sr、 Cd、及び Baからなる群力 選択された少なくとも 1種であるのが好ましぐ Mg、 Ca、又は、 Srであるのが更に好ましぐ M6の元素の 50モル％以上が Caであることが 特に好ましい。
[0060] 式（8)における M7は 3価の金属元素である力 同様の面から、 Al、 Sc、 Ga、 Y、 In 、 La、 Gd、 Yb、及び Luからなる群力も選択された少なくとも 1種であるのが好ましぐ Al、 Sc、 Yb、又は Luであるのが更に好ましぐ Sc、又は Scと Al、又は Scと Luである のがより一層好ましぐ M7の元素の 50モル％以上が Scであることが特に好ましい。
[0061] 蛍光体の母体結晶は、一般的には、 2価の金属元素である M6と 3価の金属元素で ある M7と酸素力もなる、組成式 M6M7 Oで表される結晶であるため、化学組成比は
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、一般には、式（8)における 1が 1、 mが 2で、 nが 4であるが、本発明においては、付活 剤元素である Ceが、 M6又は M7の 、ずれかの金属元素の結晶格子の位置に置換す る力、或いは、結晶格子間の隙間に配置する等により、式 (8)において 1が 1、 mが 2 で、 nが 4とはならない場合もあり得る。従って、 1は 0. 8≤1≤1. 2、 mは 1. 6≤m≤2 . 4、nは 3. 2≤n≤4. 8の範囲の数となる。中でち、 1は 0. 9≤1≤1. l、m«l. 8≤m ≤2. 2の範囲の数であるのがそれぞれ好ましぐ nは 3. 6≤n≤4. 4の範囲の数であ るのが好ましい。また、 M6及び M7は、それぞれ 2価及び 3価の金属元素を表すが、 発光特性や結晶構造などで本質的に異なる点がなければ、 M6及び Z又は M7のごく 一部を 1価、 4価、 5価のいずれかの価数の金属元素とし、電荷バランスなどを調整す ることも可能であり、さらに、微量の陰イオン、たとえば、ハロゲン元素（F、 Cl、 Br, I) 、窒素、硫黄、セレンなどが、化合物の中に含まれていてもよい。
この物質は、 420力ら 480nmの光で励起され、特に 440〜470nmで最も効率がよ い。発光スペクトルは、 490〜550nmにピークを持ち、 450〜700nmの波長成分を 有する。
[0062] [3- 2- 2- 3]その他の好ましい緑色蛍光体の具体例としては、例えば、ユーロピ ゥムで付活された MSiN O (但し、 Mは 1種又は 2種以上のアルカリ土類金属）、平
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成 17年 3月 23日独立行政法人物質 ·材料研究機構により発表された筑波研究学園 都市記者会、文部科学記者会、科学記者会資料「白色 LED用緑色蛍光体の開発に 成功」に記載のユーロピウムで付活された j8—SiAlON等が挙げられる。
[0063] [3— 3]カラーフィルター
本願発明のカラー画像表示装置に用いられるカラーフィルタ一は特に限定はない 力 例えば下記のものを用いることができる。この際、カラーフィルターの青色画素に 特徴を有する前述の [2]章に記載されたカラーフィルターを用いることが好ま 、。 カラーフィルタ一は、染色法、印刷法、電着法、顔料分散法などにより、ガラス等の 透明基板上に赤、緑、青等の微細な画素を形成したものである。これらの画素間から の光の漏れを遮断し、より高品位な画像を得るために、多くの場合、画素間にブラッ クマトリタスと呼ばれる遮光パターンが設けられる。
染色法によるカラーフィルタ一は、ゼラチンやポリビュルアルコール等に感光剤とし て重クロム酸塩を混合した感光性榭脂により画像を形成した後、染色して製造される 。印刷法によるカラーフィルタ一は、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷 法、反転印刷法、ソフトリソグラフィ一法 (imprint Printing)等の方法で、熱硬化又 は光硬化インキをガラス等の透明基板に転写して製造される。電着法では、顔料又 は染料を含んだ浴に電極を設けたガラス等の透明基板を浸し、電気泳動によりカラ 一フィルターを形成させる。顔料分散法によるカラーフィルタ一は感光性榭脂に顔料 等の色材を分散又は溶解した組成物をガラス等の透明基板上に塗布して塗膜を形 成し、これにフォトマスクを介して放射線照射による露光を行い、未露光部を現像処 理により除去してパターンを形成するものである。これらの方法の他にも色材を分散 又は溶解したポリイミド系榭脂組成物を塗布しエッチング法により画素画像を形成す る方法、色材を含んでなる榭脂組成物を塗布したフィルムを透明基板に張り付けて 剥離し画像露光、現像して画素画像を形成する方法、インクジェットプリンターにより 画素画像像を形成する方法等によっても製造できる。
[0064] 近年の液晶表示素子用カラーフィルターの製造では、生産性が高くかつ微細加工 性に優れる点から、顔料分散法が主流となっている力 本発明に係るカラーフィルタ 一は上記の!/、ずれの製造方法にお!、ても適用可能である。
ブラックマトリクスの形成方法としては、ガラス等の透明基板上にクロム及び Z又は 酸化クロムの（単層又は積層）膜をスパッタリング等の方法で全面に形成させた後、力 ラー画素の部分のみエッチングにより除去する方法、遮光成分を分散又は溶解させ た感光性組成物をガラス等の透明基板上に塗布して塗膜を形成し、これにフォトマス クを介して放射線照射による露光を行い、未露光部を現像処理により除去してパター ンを形成する方法、などがある。
[0065] [3— 3— 1]カラーフィルターの製造方法
以下、本発明に係るカラーフィルターの製造方法の具体例を示す。本発明に係る カラーフィルタ一は、ブラックマトリクスが設けられた透明基板上に通常、赤、緑、青の 画素画像を形成することにより製造することができる。
透明基板の材質は特に限定されるものではない。材質としては、例えば、ポリェチ レンテレフタレート等のポリエステルやポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフイン 、ポリカーボネート、ポリメチルメタタリレート、ポリスルホンの熱可塑性プラスチックシ ート、エポキシ榭脂、不飽和ポリエステル榭脂、ポリ (メタ)アクリル系榭脂等の熱硬化 性プラスチックシート、あるいは各種ガラス板等が挙げられる。この中でも、耐熱性の 点からガラス板、耐熱性プラスチックが好ま 、。
[0066] 透明基板には、表面の接着性等の物性を改良するために、予めコロナ放電処理、 オゾン処理、シランカップリング剤やウレタンポリマー等の各種ポリマーの薄膜処理等 を行っておいてもよい。
ブラックマトリクスは、金属薄膜又はブラックマトリクス用顔料分散液を利用して、透 明基板上に形成される。
[0067] 金属薄膜を利用したブラックマトリクスは、例えば、クロム単層又はクロムと酸化クロ ムの 2層により形成される。この場合、まず、蒸着又はスパッタリング法等により、透明 基板上にこれら金属又は金属'金属酸化物の薄膜を形成する。続いてその上に感光 性被膜を形成した後、ストライプ、モザイク、トライアングル等の繰り返しパターンを有 するフォトマスクを用いて、感光性被膜を露光'現像し、レジスト画像を形成する。そ の後、該薄膜をエッチング処理しブラックマトリクスを形成する。
[0068] ブラックマトリクス用顔料分散液を利用する場合は、色材として黒色色材を含有する カラーフィルター用組成物を使用してブラックマトリクスを形成する。例えば、カーボン ブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、ァ-リンブラック、シァニンブラック、チタンブラ ック等の黒色色材単独もしくは複数の使用、又は、無機又は有機の顔料、染料の中 から適宜選択される赤、緑、青色等の混合による黒色色材を含有するカラーフィルタ 一用組成物を使用し、下記赤、緑、青色の画素画像を形成する方法と同様にして、 ブラックマトリクスを形成する。
[0069] ブラックマトリクスを設けた透明基板上に、赤、緑、青のうち 1色の色材を含有する前 述のカラーフィルター用組成物を塗布して乾燥する。その後、この塗膜の上にフォト マスクを置き、該フォトマスクを介して画像露光、現像、必要に応じて熱硬化あるいは 光硬化により画素画像を形成させ、着色層を作成する。この操作を赤、緑、青の 3色 のカラーフィルター用組成物につ!、て各々行!、、カラーフィルター画像を形成する。
[0070] カラーフィルター用組成物の塗布は、スピナ一、ワイヤーバー、フローコーター、ダ イコーター、ロールコーター、スプレー等の塗布装置により行うことができる。
塗布後の乾燥は、ホットプレート、 IRオーブン、コンペクシヨンオーブン等を用いて 行えばよい。乾燥温度は、高温なほど透明基板に対する接着性が向上するが、高す ぎると光重合開始系が分解し、熱重合を誘発して現像不良を起こしやすいため、通 常 50〜200°C、好ましくは 50〜150°Cの範囲である。また乾燥時間は、通常 10秒〜 10分、好ましくは 30秒〜 5分間の範囲である。
また、これらの熱による乾燥に先立って、減圧による乾燥方法を適用することも可能 である。
[0071] 乾燥後の塗膜の膜厚は、通常 0. 5〜3 m、好ましくは l〜2 /z mの範囲である。
なお、用いるカラーフィルター用組成物力 バインダ榭脂とエチレン性ィ匕合物とを併 用しており、かつバインダ榭脂が、側鎖にエチレン性二重結合とカルボキシル基を有 するアクリル系榭脂である場合には、このものは非常に高感度、高解像力であるため 、ポリビニルアルコール等の酸素遮断層を設けることなしに露光、現像して画像を形 成することが可能であり好ま 、。
[0072] 画像露光に適用し得る露光光源は、特に限定されるものではないが、例えば、キセ ノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタル ノ、ライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、蛍光ランプ等のランプ光 源やアルゴンイオンレーザー、 YAGレーザー、エキシマレーザー、窒素レーザー、 ヘリウム力ドミニゥムレーザー、半導体レーザー等のレーザー光源等が用いられる。 特定の波長のみを使用する場合には光学フィルターを利用することもできる。
[0073] このような光源で画像露光を行った後、有機溶剤、又は界面活性剤とアルカリ剤を 含有する水溶液を用いて現像を行うことにより、基板上に画像を形成することができ る。この水溶液には、更に有機溶剤、緩衝剤、染料又は顔料を含有することができる 現像処理方法については特に制限はないが、通常 10〜50°C、好ましくは 15〜45 °Cの現像温度で、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像等の方法が用 いられる。
[0074] 現像に用いるアルカリ剤としては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、水酸ィ匕ナトリウム、 水酸ィ匕カリウム、水酸化リチウム、第三リン酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウム、炭酸ナ トリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム等の無機のアルカリ剤、あるいはトリメチルァ ミン、ジェチルァミン、イソプロピルァミン、 n—ブチルァミン、モノエタノールァミン、ジ エタノールァミン、トリエタノールァミン、水酸化テトラアルキルアンモ-ゥム等の有機 ァミン類が挙げられ、これらは 1種を単独で又は 2種以上を組み合わせて使用するこ とがでさる。
[0075] 界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシ エチレンアルキルァリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソル ビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類等のノ-オン系界面活 性剤；アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アル キル硫酸塩類、アルキルスルホン酸塩類、スルホコハク酸エステル塩類等のァ-オン 性界面活性剤;アルキルべタイン類、アミノ酸類等の両性界面活性剤が使用可能で ある。
[0076] 有機溶剤は、単独で用いられる場合及び水溶液と併用される場合ともに、例えば、 イソプロピノレアノレコーノレ、ベンジノレアノレコーノレ、ェチノレセロソノレブ、ブチノレセロソノレブ 、フエ-ルセ口ソルブ、プロピレングリコール、ジアセトンアルコール等が使用可能で ある。
[0077] [3— 4]カラーフィルター用組成物
本願発明のカラー画像表示装置に用いられるカラーフィルター用組成物（レジスト） は特に限定はないが、例えば下記のものを用いることができる。この際、カラーフィル ターの青色画素を作成する場合は、前述の [1]章に記載されたカラーフィルター用 青色組成物を用いることが好まし 、。
以下に、カラーフィルターを製造するための原料につき、近年主流である顔料分散 法を例示して説明する。
顔料分散法においては上述したように感光性榭脂に顔料等の色材を分散した組成 物（以下「カラーフィルター用組成物」と呼ぶ）を用いる。このカラーフィルター用組成 物は、一般に、構成成分として (a)バインダ榭脂及び Z又は (b)単量体、（c)色材、 ( d)その他の成分を、溶媒に溶解又は分散してなる、カラーフィルター用の着色組成 物である。
[0078] 以下に各構成成分について詳細に説明する。なお、以下において、「(メタ)アタリ ル」、 「(メタ）アタリレート」、 「(メタ)アタリ口」はそれぞれ「アクリル又はメタクリル」、 「ァ タリレート又はメタタリレート」、「アタリ口又はメタクリロ」を示す。
[0079] (a)バインダ榭脂
ノインダ榭脂を単独で使用する場合は、 目的とする画像の形成性や性能、採用し たい製造方法等を考慮し、それに適したものを適宜選択する。バインダ榭脂を後述 の単量体と併用する場合は、カラーフィルター用組成物の改質、光硬化後の物性改 善のためにバインダ榭脂を添加することとなる。従ってこの場合は、相溶性、皮膜形 成性、現像性、接着性等の改善目的に応じて、バインダ榭脂を適宜選択すること〖こ なる。
[0080] 通常用いられるバインダ榭脂としては、例えば、（メタ)アクリル酸、（メタ)アクリル酸 エステル、 （メタ）アクリルアミド、マレイン酸、（メタ）アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビ -ル、塩ィ匕ビユリデン、マレイミド等の単独もしくは共重合体、ポリエチレンオキサイド 、ポリビュルピロリドン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリェチ レンテレフタレート、ァセチルセルロース、ノボラック榭脂、レゾール榭脂、ポリビュル フエノール又はポリビュルブチラール等が挙げられる。
[0081] これらのバインダ榭脂の中で、好ましいのは、側鎖又は主鎖にカルボキシル基又は フエノール性水酸基を含有するものである。これらの官能基を有する榭脂を使用すれ ば、アルカリ溶液での現像が可能となる。中でも好ましいのは、高アルカリ現像性であ る、カルボキシル基を有する榭脂、例えば、アクリル酸 (共)重合体、スチレン Z無水 マレイン酸榭脂、ノボラックエポキシアタリレートの酸無水物変性榭脂等である。
[0082] 特に好ま 、のは、（メタ)アクリル酸又はカルボキシル基を有する (メタ）アクリル酸 エステルを含む（共)重合体 (本明細書ではこれらを「アクリル系榭脂」 t 、う）である。 即ち、このアクリル系榭脂は、現像性、透明性に優れ、かつ、様々なモノマーを選択 して種々の共重合体を得ることが可能なため、性能及び製造方法を制御しやすい点 において好ましい。
[0083] アクリル系榭脂としては、例えば、（メタ)アクリル酸及び Z又はコハク酸（2— (メタ） アタリロイ口キシェチル）エステル、アジピン酸（2—アタリロイ口キシェチル）エステル、 フタル酸（2—（メタ）アタリロイ口キシェチル）エステル、へキサヒドロフタル酸（2—（メタ )アタリロイ口キシェチル）エステル、マレイン酸（2—（メタ）アタリロイ口キシェチル）ェ ステル、コハク酸（2— (メタ）アタリロイロキシプロピル）エステル、アジピン酸（2— (メタ )アタリロイロキシプロピル）エステル、へキサヒドロフタル酸（2— (メタ）アタリロイロキシ プロピル）エステル、フタル酸（2— (メタ）アタリロイロキシプロピル）エステル、マレイン 酸（2— (メタ）アタリロイロキシプロピル）エステル、コハク酸（2— (メタ）アタリロイロキシ ブチル）エステル、アジピン酸（2—（メタ）アタリロイ口キシブチル）エステル、へキサヒ ドロフタル酸（2— (メタ）アタリロイ口キシブチル）エステル、フタル酸（2— (メタ）アタリ ロイ口キシブチル）エステル、マレイン酸（2—（メタ）アタリロイ口キシブチル）エステル などの、ヒドロキシアルキル (メタ）アタリレートに（無水）コハク酸、（無水）フタル酸、 （ 無水）マレイン酸などの酸 (無水物）を付加させたィ匕合物を必須成分とし、必要に応じ てスチレン、 aーメチルスチレン、ビュルトルエン等のスチレン系モノマー；桂皮酸、 マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸、ィタコン酸等の不飽和基含有カルボン酸;メ チル (メタ）アタリレート、ェチル (メタ）アタリレート、プロピル (メタ）アタリレート、ァリル（ メタ）アタリレート、ブチル (メタ）アタリレート、 2—ェチルへキシル (メタ）アタリレート、ヒ ドロキシェチル (メタ）アタリレート、ヒドロキシプロピル (メタ）アタリレート、ベンジル (メタ
)アタリレート、ヒドロキシフエ-ル (メタ）アタリレート、メトキシフエ-ル (メタ）アタリレート 等の（メタ）アクリル酸のエステル；（メタ）アクリル酸に ε —力プロラタトン、 13—プロピ オラタトン、 γ—プチ口ラタトン、 δ—バレロラタトン等のラタトン類を付加させたもので ある化合物；アクリロニトリル；（メタ）アクリルアミド、 Ν—メチロールアクリルアミド， Ν, Ν—ジメチルアクリルアミド、 Ν—メタクリロイルモルホリン、 Ν, Ν—ジメチルアミノエチ ル (メタ）アタリレート、 Ν, Ν—ジメチルアミノエチルアクリルアミド等のアクリルアミド； 酢酸ビュル、バーサチック酸ビュル、プロピオン酸ビュル、桂皮酸ビュル、ピバリン酸 ビュル等の酸ビニル等、各種モノマーを共重合させることにより得られる榭脂が挙げ られる。
また、塗膜の強度を上げる目的で、スチレン、 a—メチルスチレン、ベンジル (メタ） アタリレート、ヒドロキシフエ-ル (メタ）アタリレート、メトキシフエ-ル (メタ）アタリレート 、ヒドロキシフエ-ル (メタ）アクリルアミド、ヒドロキシフエ-ル (メタ）アクリルスルホアミド 等のフエ-ル基を有するモノマーを 10〜98モル0 /0、好ましくは 20〜80モル0 /0、より 好ましくは 30〜70モル％と、 （メタ）アクリル酸、又は、コハク酸（2— (メタ）アタリロイ口 キシェチル）エステル、アジピン酸（2—アタリロイ口キシェチル）エステル、フタル酸（2 - (メタ）アタリロイ口キシェチル）エステル、へキサヒドロフタル酸（2— (メタ）アタリロイ 口キシェチル）エステル、マレイン酸（2—（メタ）アタリロイ口キシェチル）エステルなど のカルボキシル基を有する (メタ)アクリル酸エステルよりなる群力 選ばれた少なくと も一種の単量体を 2〜90モル0 /0、好ましくは 20〜80モル0 /0、より好ましくは 30〜70 モル％の割合で共重合させたアクリル系榭脂も好ましく用いられる。
[0085] また、これらの榭脂は、側鎖にエチレン性二重結合を有して 、ることが好ま 、。側 鎖に二重結合を有するバインダ榭脂を用いることにより、得られるカラーフィルター用 組成物の光硬化性が高まるため、解像性、密着性を更に向上させることができる。
ノインダ榭脂にエチレン性二重結合を導入する手段としては、例えば、特公昭 50 — 34443号公報、特公昭 50— 34444号公報等に記載の方法、即ち樹脂が有する カルボキシル基に、グリシジル基やエポキシシクロへキシル基と (メタ）アタリロイル基と を併せ持つ化合物を反応させる方法や、榭脂が有する水酸基にアクリル酸クロライド 等を反応させる方法が挙げられる。
[0086] 例えば、（メタ）アクリル酸グリシジル、ァリルグリシジルエーテル、 α—ェチルアタリ ル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、 （イソ）クロトン酸グリシジルエーテル 、 (3, 4—エポキシシクロへキシル)メチル (メタ）アタリレート、（メタ）アクリル酸クロライ ド、（メタ)アクリルクロライド等の化合物を、カルボキシル基や水酸基を有する榭脂に 反応させることにより、側鎖にエチレン性二重結合基を有するバインダ榭脂を得ること ができる。特に（3, 4—エポキシシクロへキシル)メチル (メタ)アタリレートの様な脂環 式エポキシィ匕合物を反応させたものがノインダ榭脂として好ましい。
[0087] このように、予めカルボン酸基又は水酸基を有する榭脂にエチレン性二重結合を 導入する場合は、榭脂のカルボキシル基や水酸基の 2〜50モル％、好ましくは 5〜4 0モル％にエチレン性二重結合を有する化合物を結合させることが好ま 、。
これらのアクリル系榭脂の GPCで測定した重量平均分子量の好ましい範囲は 1, 0 00-100, 000である。重量平均分子量が 1, 000未満であると均一な塗膜を得るの が難しぐまた、 100, 000を超えると現像性が低下する傾向がある。またカルボキシ ル基の好まし 、含有量の範囲は酸価で 5〜200である。酸価が 5未満であるとアル力 リ現像液に不溶となり、また、 200を超えると感度が低下することがある。 これらのバインダ榭脂は、カラーフィルター用組成物の全固形分中、通常 10〜80 重量％、好ましくは 20〜70重量％の範囲で含有される。
[0088] (b)単量体
単量体としては、重合可能な低分子化合物であれば特に制限はないが、エチレン 性二重結合を少なくとも 1つ有する付加重合可能な化合物（以下、「エチレン性ィ匕合 物」と略す）が好ましい。エチレン性ィ匕合物とは、カラーフィルター用組成物が活性光 線の照射を受けた場合、後述の光重合開始系の作用により付加重合し、硬化するよ うなエチレン性二重結合を有する化合物である。なお、本発明における単量体は、い わゆる高分子物質に相対する概念を意味し、狭義の単量体以外に二量体、三量体、 オリゴマーも含有する概念を意味する。
[0089] エチレン性化合物としては、例えば、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸とモノヒ ドロキシ化合物とのエステル、脂肪族ポリヒドロキシィ匕合物と不飽和カルボン酸とのェ ステル、芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル、不飽和カルボ ン酸と多価カルボン酸及び前述の脂肪族ポリヒドロキシィ匕合物、芳香族ポリヒドロキシ 化合物等の多価ヒドロキシィ匕合物とのエステルイ匕反応により得られるエステル、ポリイ ソシァネートイ匕合物と (メタ）アタリロイル含有ヒドロキシィ匕合物とを反応させたウレタン 骨格を有するエチレン性ィ匕合物等が挙げられる。
[0090] 不飽和カルボン酸としては、例えば、（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、クロトン 酸、ィタコン酸、フマル酸、 2— (メタ）アタリロイ口キシェチルコハク酸、 2—アタリロイ口 キシェチルアジピン酸、 2—（メタ）アタリロイ口キシェチルフタル酸、 2—（メタ）アタリ口 イロキシェチルへキサヒドロフタル酸、 2—（メタ）アタリロイロキシェチルマレイン酸、 2 - (メタ）アタリロイロキシプロピルコハク酸、 2— (メタ）アタリロイロキシプロピルアジピ ン酸、 2— (メタ）アタリロイロキシプロピルヒドロフタル酸、 2— (メタ）アタリロイ口キシプ 口ピルフタル酸、 2— (メタ）アタリロイロキシプロピルマレイン酸、 2— (メタ）アタリロイ口 キシブチルコハク酸、 2— (メタ）アタリロイロキシブチルアジピン酸、 2— (メタ）アタリ口 イロキシブチルヒドロフタル酸、 2—（メタ）アタリロイ口キシブチルフタル酸、 2—（メタ） アタリロイロキシブチルマレイン酸、（メタ）アクリル酸に ε—力プロラタトン、 β—プロピ オラタトン、 γ—プチ口ラタトン、 δ—バレロラタトン等のラタトン類を付加させたもので あるモノマー、あるいはヒドロキシアルキル (メタ）アタリレートに（無水）コハク酸、（無水 )フタル酸、（無水）マレイン酸などの酸 (無水物）を付加させたモノマーなどが挙げら れる。中でも好ましいのは、（メタ）アクリル酸、 2— (メタ）アタリロイ口キシェチルコハク 酸であり、更に好ましいのは、（メタ)アクリル酸である。これらは複数種使用してもよい
[0091] 脂肪族ポリヒドロキシィ匕合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、エチレンダリ コールジアタリレート、トリエチレングリコールジアタリレート、トリメチロールプロパントリ アタリレート、トリメチロールェタントリアタリレート、ペンタエリスリトールジアタリレート、 ペンタエリスリトールトリアタリレート、ペンタエリスリトールテトラアタリレート、ジペンタ エリスリトールテトラアタリレート、ジペンタエリスリトールペンタアタリレート、ジペンタエ リスリトールへキサアタリレート、グリセロールアタリレート等のアクリル酸エステルが挙 げられる。また、これらアタリレートのアクリル酸部分を、メタクリル酸部分に代えたメタ クリル酸エステル、ィタコン酸部分に代えたィタコン酸エステル、クロトン酸部分に代 えたクロトン酸エステル、又は、マレイン酸部分に代えたマレイン酸エステル等が挙げ られる。
[0092] 芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、ハイド口キノ ンジアタリレート、ハイド口キノンジメタタリレート、レゾルシンジアタリレート、レゾルシン ジメタタリレート、ピロガロールトリアタリレート等が挙げられる。
不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応 により得られるエステルは、必ずしも単一物ではなぐ混合物であってもよい。代表例 としては、アクリル酸、フタル酸及びエチレングリコールの縮合物、アクリル酸、マレイ ン酸及びジエチレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリ スリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物 等が挙げられる。
[0093] ポリイソシァネートイ匕合物と (メタ)アタリロイル基含有ヒドロキシ化合物とを反応させ たウレタン骨格を有するエチレン性ィ匕合物としては、へキサメチレンジイソシァネート 、トリメチルへキサメチレンジイソシァネート等の脂肪族ジイソシァネート；シクロへキサ ンジイソシァネート、イソホロンジイソシァネート等の脂環式ジイソシァネート；トリレン ジイソシァネート、ジフエ-ルメタンジイソシァネート等の芳香族ジイソシァネート等と、
2—ヒドロキシェチルアタリレート、 2—ヒドロキシェチルメタタリレート、 3—ヒドロキシ（1 , 1, 1—トリアタリロイルォキシメチル）プロパン、 3—ヒドロキシ（1, 1, 1—トリメタクリロ ィルォキシメチル)プロパン等の (メタ)アタリロイル基含有ヒドロキシィ匕合物との反応物 が挙げられる。
[0094] その他本発明に用いられるエチレン性ィ匕合物の例としては、エチレンビスアクリルァ ミド等のアクリルアミド類；フタル酸ジァリル等のァリルエステル類；ジビュルフタレート 等のビュル基含有ィ匕合物等も有用である。
これらのエチレン性ィ匕合物の配合割合は、カラーフィルター用組成物の全固形分 中通常 10〜80重量％、好ましくは 20〜70重量％である。
[0095] (c)色材
色材としては、ノ ックライトからの光をできるだけ効率良く利用するため、赤、緑、青 のバックライトの発光波長に合わせて、それぞれの画素における当該蛍光体の発光 波長での透過率をできるだけ高くし、その他の発光波長での透過率をできるだけ低く するように選ぶ必要がある。
[0096] 本発明では特に従来の LEDバックライトにない高色再現性を特徴としているため、 色材の選択には特に注意を要する。即ち、本発明に特徴的な深い赤と緑の発光波 長をもつバックライトの特性を充分に活かすよう以下に示す条件を満たす必要がある まず赤画素について説明する。
透過型または半透過型の透過モードにおける赤色画素からの光量は、バックライト 力 の発光とカラーフィルターの赤色画素における分光透過率の積で決まる。従って 、深赤色の波長領域、即ち 620〜680nmにおいて充分な光量を得る条件は、 LED ノ ックライトからの全発光強度で規格ィ匕した相対発光強度 I ( λ )の 620〜680nmお ける平均値 1(620-680)と、赤色カラーフィルターのパーセント表示における分光透過 率 Τκ( λ )の同波長領域における平均値 TR (620-680)の積である、 1 (620-680) XTR (620-680)が 1. 1以上、好ましくは 1. 2以上、更に好ましくは 1. 3以上となるように色 材を選択する。さら〖こ、高色再現性を輝度を落とすことなく達成するために、 560nm ≤ λ ≤580nmの波長領域に渡り平均した透過率 TR(560-580)が、通常 15%以上、 好ましくは 20%以上、更に好ましくは 25%以上、特に好ましくは 28%以上である。
[0097] この条件を満たす顔料としては、ァゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズ イミダゾロン系、イソインドリン系、ジォキザジン系、インダスロン系、ペリレン系、ジケト ピロロピロール系等の有機顔料に加えて、種々の無機顔料も利用可能である。
[0098] 具体的に例えば下記に示すビグメントナンバーの顔料を用いることができる。なお、 以下に挙げる「C. I.」の用語は、カラーインデックス (C. I. )を意味する。
赤色色材： C. I.ビグメントレッド 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 12、 14、 15、 16、 17、 2 1、 22、 23、 31、 32、 37、 38、 41、 47、 48、 48:1、 48:2、 48:3、 48:4、 49、 49:1 、 49:2、 50:1、 52:1、 52:2、 53、 53:1、 53:2、 53:3、 57、 57:1、 57:2、 58:4、 60、 63、 63:1、 63:2、 64、 64:1、 68、 69、 81、 81:1、 81:2、 81:3、 81:4、 83、 88、 90:1、 101、 101:1、 104、 108、 108:1、 109、 112、 113、 114、 122、 123 、 144、 146、 147、 149、 151、 166、 168、 169、 170、 172、 173、 174、 175、 17 6、 177、 178、 179、 181、 184、 185、 187、 188、 190、 193、 194、 200、 202、 2 06、 207、 208、 209、 210、 214、 216、 220、 221、 224、 230、 231、 232、 233、 235、 236、 237、 238、 239、 242、 243、 245、 247、 249、 250、 251、 253、 254 、 255、 256、 257、 258、 259、 260、 262、 263、 264、 265、 266、 267、 268、 26 9、 270、 271、 272、 273、 274、 275、 276。
また、上記赤色色材に、色の微調整のため、以下の黄色色材を混合してもよい。
[0099] 黄色色材： C. I.ビグメントイエロー 1、 1:1、 2、 3、 4、 5、 6、 9、 10、 12、 13、 14、 16 、 17、 24、 31、 32、 34、 35、 35: 1、 36、 36: 1、 37、 37: 1、 40、 41、 42、 43、 48、 53、 55、 61、 62、 62:1、 63、 65、 73、 74、 75, 81、 83、 87、 93、 94、 95、 97、 10 0、 101、 104、 105、 108、 109、 110、 111、 116、 119、 120、 126、 127、 127:1 、 128、 129、 133、 134、 136、 138、 139、 142、 147、 148、 150、 151、 153、 15 4、 155、 157、 158、 159、 160、 161、 162、 163、 164、 165、 166、 167、 168、 1 69、 170、 172、 173、 174、 175、 176、 180、 181、 182、 183、 184、 185、 188、 189、 190、 191、 191:1、 192、 193、 194、 195、 196、 197、 198、 199、 200、 2 02、 203、 204、 205、 206、 207、 208。
次に緑色画素について説明する。
[0100] 赤色画素と同様の考え方で以下の条件を満たすことが必要である。
深緑色、即ち 500nm≤ λ ≤530nmの波長領域において、充分な光量を得るた め、当該波長領域に渡り平均した透過率 (％)及び相対発光強度をそれぞれ Te ( 500-530) , 1(500- 530)とした時の 1(500- 530) XTG (500-530)は 1. 2以上、好ましくは 1 . 3以上、更に好ましくは、 1. 4以上、特に好ましくは 1. 8以上である。
[0101] さらに高色再現性を輝度を落とすことなく達成するために、 580nm≤ λ ≤600nm の波長領域に渡り平均した透過率 TG (580-600)は、通常 20%以上、好ましくは 30% 以上、更に好ましくは 50%以上である。
この条件を満たす顔料としては、ァゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズ イミダゾロン系、イソインドリン系、ジォキザジン系、インダスロン系、ペリレン系、ジケト ピロロピロール系等の有機顔料に加えて、種々の無機顔料も利用可能である。
[0102] 具体的に例えば下記に示すビグメントナンバーの顔料を用いることができる。
緑色色材： C. I.ビグメントグリーン 1、 2、 4、 7、 8、 10、 13、 14、 15、 17、 18、 19、 2 6、 36、 45、 48、 50、 51、 54、 55。
また、上記緑色色材に、色の微調整のため、上述の黄色色材を混合してもよい。 緑色画素として、上記の条件を満たす具体例としては、特に、緑色顔料としてピグメ ントグリーン 36及び Zまたはビグメントグリーン 7、調色用に黄色顔料としてビグメントイ エロー 150、ビグメントイエロー 138、ビグメントイエロー 139のうちいずれか一つ以上を 含むことが好ましい。また、蛍光体として、上述の一般式 (3)で表される赤色蛍光体 ([ 蛍光体] [3- 2- 1 - 1]参照)及び上述の一般式 (7)で表される緑色蛍光体 ([蛍光 体] [3— 2— 2— 1]参照）の組み合わせを選択する場合は、緑色顔料の合計した含 有量と黄色顔料の顔料の合計した含有量が、下記 (9)の関係を満たすものが好まし く用いられる。また、下記（10)の関係を満たすものは更に好ましぐ下記（11)の関係 を満たすものは特に好まし 、。
[0103] 0. 9 ≤〔黄色顔料の合計重量〕 Z〔緑顔料の合計重量〕≤ 2……（9)
1 ≤〔黄色顔料の合計重量〕 Z〔緑顔料の合計重量〕≤ 1. 8……（10) 1. 05 ≤〔黄色顔料の合計重量〕 Z〔緑顔料の合計重量〕≤ 1. 5……（11) 次に青色画素について説明する。
[0104] 青色画素については特に限定されないが、下記の顔料を使用することができる。
具体的に例えば下記に示すビグメントナンバーの顔料を用いることができる。
青色色材： C. I.ビグメントブルー 1、 1 : 2、 9、 14、 15、 15 : 1、 15 : 2、 15 : 3, 15 :4, 15 : 6、 16、 17、 19、 25、 27、 28、 29、 33、 35、 36、 56、 56 : 1、 60、 61、 61 : 1、 6 2、 63、 66、 67、 68、 71、 72、 73、 74、 75、 76、 78、 79。
バイオレット色材： C. I.ビグメントバイオレット 1、 1 : 1、 2、 2 : 2、 3、 3 : 1、 3 : 3、 5、 5 : 1、 14、 15、 16、 19、 23、 25、 27、 29、 31、 32、 37、 39、 42、 44、 47、 49、 50。 また、赤，緑、青に係らず、色の微調整のため、必要に応じてさらに下記の顔料を 使用してちょい。
オレンジ色材： C. I.ビグメントオレンジ 1、 2、 5、 13、 16、 17、 19、 20、 21、 22、 23 、 24、 34、 36、 38、 39、 43、 46、 48、 49、 61、 62、 64、 65、 67、 68、 69、 70、 71 、 72、 73、 74、 75、 77、 78、 79。
ブラウン色材： C. I.ビグメントブラウン 1、 6、 11、 22、 23、 24、 25、 27、 29、 30、 31 、 33、 34、 35、 37、 39、 40、 41、 42、 43、 44、 45。
勿論、染料等その他の色材を用いることも可能である。
[0105] 染料としては、ァゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミ ン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が挙げ られる。
ァゾ系染料としては、例えば、 C. I.アシッドイェロー 11、 C. I.アシッドオレンジ 7、 C. I. アシッドレッド 37、 C. I. アシッドレッド 180、 C. I. アシッドブノレー 29、 C. I.ダ ィレクトレッド 28、 C. I.ダイレクトレッド 83、 C. I.ダイレクトイェロー 12、 C. I.ダイレ タトオレンジ 26、 C. I.ダイレクトグリーン 28、 C. I.ダイレクトグリーン 59、 C. I.リアク ティブイェロー 2、 C. I.リアクティブレッド 17、 C. I.リアクティブレッド 120、 C. I.リア クティブブラック 5、 C. I.デイスパースオレンジ 5、 C. I.デイスパースレッド 58、 C. I. デイスパースブルー 165、 C. I.ベーシックブルー 41、 C. I.ベーシックレッド 18、 C. I. モルダントレッド 7、 C. I. モルダントイエロー 5、 C. I. モルダントブラック 7等が挙げ られる。
[0106] アントラキノン系染料としては、例えば、 C. I.バットブルー 4、 C. I.アシッドブルー 40、 C. I.アシッドグリーン 25、 C. I.リアクティブブルー 19、 C. I.リアクティブブル 一 49、 C. I.デイスパースレッド 60、 C. I.デイスパースブルー 56、 C. I.デイスパー スブルー 60等が挙げられる。
この他、フタロシアニン系染料として、例えば、 C. I.パッドブルー 5等力 キノンイミ ン系染料として、例えば、 C. I.ベーシックブルー 3、 C. I.ベーシックブルー 9等が、 キノリン系染料として、例えば、 C. I.ソルベントイェロー 33、 C. I.アシッドイェロー 3 、 C. I.デイスパースィエロー 64等力 ニトロ系染料として、例えば、 C. I.アシッドィ エロー 1、 C. I.アシッドオレンジ 3、 C. I.デイスパースィエロー 42等が挙げられる。
[0107] その他、カラーフィルター用組成物に使用し得る色材としては、無機色材、例えば、 硫酸バリウム、硫酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガラ、酸ィ匕クロム、カーボンブラック 等が用いられる。
なお、これらの色材は平均粒径 0.5 μ m以下、好ましくは 0. 2 μ m以下、更に好まし くは 0. 1 μ m以下に分散処理して使用することが好ま 、。
[0108] これらの色材は、カラーフィルター用組成物の全固形分中、通常 5〜60重量％、好 ましくは 10〜50重量％の範囲で含有される。
(d)その他の成分
カラーフィルター用組成物には、必要に応じ更に光重合開始系、熱重合防止剤、 可塑剤、保存安定剤、表面保護剤、平滑剤、塗布助剤その他の添加剤を添加するこ とがでさる。
[0109] (d— 1)光重合開始系
カラーフィルター用組成物が (b)単量体としてエチレン性ィ匕合物を含む場合には、 光を直接吸収し、あるいは光増感されて分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、 重合活性ラジカルを発生する機能を有する光重合開始系が必要である。
[0110] 光重合開始系は、重合開始剤に加速剤等の付加剤を併用する系で構成される。
重合開始剤としては、例えば、特開昭 59— 152396号、特開昭 61— 151197号各 公報に記載のチタノセンィ匕合物を含むメタ口センィ匕合物や、特開平 10— 39503号 公報記載の 2— (2' クロ口フエニル） -4, 5 ジフエ-ルイミダゾールなどのへキサ ァリールビイミダゾール誘導体、ハロメチル— s トリァジン誘導体、 N—フエ-ルグリ シン等の N ァリール— α—アミノ酸類、 Ν ァリール— a—アミノ酸塩類、 N ァリ 一ルー a—アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤が挙げられる。加速剤としては、 例えば、 N, N ジメチルァミノ安息香酸ェチルエステル等の N, N ジアルキルアミ ノ安息香酸アルキルエステル、 2—メルカプトべンゾチアゾール、 2—メルカプトべンゾ ォキサゾール、 2—メルカプトべンゾイミダゾール等の複素環を有するメルカプトィ匕合 物又は脂肪族多官能メルカプト化合物等が用いられる。光重合開始剤及び付加剤 は、それぞれ複数の種類を組み合わせてもよい。
[0111] 光重合開始系の配合割合は、本発明の組成物の全固形分中通常 0. 1〜30重量 %、好ましくは 0. 5〜20重量％、更に好ましくは 0. 7〜10重量％である。この配合 割合が著しく低いと感度低下を起こし、反対に著しく高いと未露光部分の現像液に 対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させやすい。
[0112] (d— 2)熱重合防止剤
熱重合防止剤としては、例えば、ノ、イドロキノン、 p—メトキシフエノール、ピロガロー ル、カテコール、 2, 6—t—ブチルー p クレゾール、 β ナフトール等が用いられる 。熱重合防止剤の配合量は、組成物の全固形分に対し 0〜3重量％の範囲であるこ とが好ましい。
[0113] (d— 3)可塑剤
可塑剤としては、例えば、ジォクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレン グリコールジカプリレート、ジメチルダリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジ ォクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリァセチルグリセリン等が用いられる。こ れら可塑剤の配合量は、組成物の全固形分に対し 10重量％以下の範囲であること が好ましい。
[0114] (d— 4)増感色素
また、カラーフィルター用組成物中には、必要に応じて、感応感度を高める目的で 、画像露光光源の波長に応じた増感色素を配合させることができる。
これら増感色素の例としては、特開平 4 221958号、同 4 219756号公報に記 載のキサンテン色素、特開平 3— 239703号、同 5— 289335号公報に記載の複素 環を有するクマリン色素、特開平 3— 239703号、同 5— 289335号公報に記載の 3 ーケトクマリンィ匕合物、特開平 6— 19240号公報に記載のピロメテン色素、その他、 特開昭 47— 2528号、同 54— 155292号、特公昭 45— 37377号、特開昭 48— 84 183号、同 52— 112681号、同 58— 15503号、同 60— 88005号、同 59— 56403 号、特開平 2— 69号、特開昭 57- 168088号、特開平 5— 107761号、特開平 5— 210240号、特開平 4 288818号公報に記載のジアルキルァミノベンゼン骨格を 有する色素等を挙げることができる。
[0115] これらの増感色素のうち好ましいのは、アミノ基含有増感色素であり、更に好ましい のは、アミノ基及びフエ二ル基を同一分子内に有する化合物である。特に、好ましい のは、例えば、 4, 4， 一ビス（ジメチルァミノ）ベンゾフエノン、 4, 4， 一ビス（ジェチルァ ミノ）ベンゾフエノン、 2 ァミノべンゾフエノン、 4ーァミノべンゾフエノン、 4, 4'ージァ ミノべンゾフエノン、 3, 3'—ジァミノべンゾフエノン、 3, 4—ジァミノべンゾフエノン等の ベンゾフエノン系化合物； 2— (p ジメチルァミノフエ-ル）ベンゾォキサゾール、 2 - (p ジェチルァミノフエ-ル）ベンゾォキサゾール、 2— (p ジメチルァミノフエ-ル） ベンゾ [4, 5]ベンゾォキサゾール、 2—（p ジメチルァミノフエ-ル）ベンゾ [6, 7]ベン ゾォキサゾール、 2, 5 ビス（p ジェチルァミノフエニル） 1, 3, 4ーォキサゾール、 2 - (p ジメチルァミノフエ-ル）ベンゾチアゾール、 2— (p ジェチルァミノフエ-ル） ベンゾチアゾール、 2- (p ジメチルァミノフエ-ル）ベンズイミダゾール、 2— (p ジ ェチルァミノフエ-ル）ベンズイミダゾール、 2, 5 ビス（p -ジェチルァミノフエ-ル） 1, 3, 4 チアジアゾール、（p ジメチルァミノフエ-ル）ピリジン、（p ジェチルアミ ノフエ-ル）ピリジン、（p ジメチルァミノフエ-ル）キノリン、（p ジェチルァミノフエ- ル）キノリン、（p ジメチルァミノフエ-ル）ピリミジン、（p ジェチルァミノフエ-ル）ピ リミジン等の p ジアルキルアミノフエ-ル基含有ィ匕合物等である。このうち最も好まし いのは、 4, 4'ージアルキルァミノべンゾフエノンである。
増感色素の配合割合はカラーフィルター用組成物の全固形分中通常 0〜20重量 %、好ましくは 0. 2〜15重量％、更に好ましくは 0. 5〜10重量％である。
[0116] (d— 5)その他の添加剤 またカラーフィルター用組成物には、更に密着向上剤、塗布性向上剤、現像改良 剤等を適宜添加することができる。
カラーフィルター用組成物は、粘度調整や光重合開始系などの添加剤を溶解させ るために、溶媒に溶解させて用いてもよい。
溶媒は、（a)バインダ榭脂や (b)単量体など、組成物の構成成分に応じて適宜選択 すればよい。例えば、ジイソプロピルエーテル、ミネラルスピリット、 n—ペンタン、アミ ノレエーテノレ、ェチノレカプリレート、 n—へキサン、ジェチノレエーテノレ、イソプレン、ェチ ルイソブチルエーテル、ブチルステアレート、 n—オクタン、ノ ルソル # 2、ァプコ # 18 ソルベント、ジイソブチレン、アミノレアセテート、ブチノレアセテート、ァプコシンナー、ブ チルエーテル、ジイソプチルケトン、メチルシクロへキセン、メチルノニルケトン、プロピ ルエーテル、ドデカン、ソーカルソルベント No. 1及び No. 2、ァミルホルメート、ジへ キシルエーテル、ジイソプロピルケトン、ソルべッソ # 150、 (n, sec, t一）酢酸ブチル 、へキセン、シェル TS 28ソルベント、ブチルクロライド、ェチルアミルケトン、ェチルベ ンゾエート、ァミルク口ライド、エチレングリコールジェチルエーテル、ェチルオルソホ ルメート、メトキシメチルペンタノン、メチルブチルケトン、メチルへキシルケトン、メチ ノレイソブチレート、ベンゾニトリノレ、ェチノレプロピオネート、メチノレセロソノレブアセテート 、メチルイソアミルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピルアセテート、アミルァセテ ート、ァミルホルメート、ビシクロへキシル、ジエチレングリコールモノェチルエーテル アセテート、ジペンテン、メトキシメチルペンタノール、メチルアミルケトン、メチルイソ プロピルケトン、プロピノレプロピオネート、プロピレングリコール t—ブチルエーテル 、メチルェチルケトン、メチルセ口ソルブ、ェチノレセロソノレブ、ェチルセ口ソルブァセテ ート、カルビトール、シクロへキサノン、酢酸ェチル、プロピレングリコール、プロピレン グリコーノレモノメチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレアセテート、 プロピレングリコーノレモノェチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレモノェチノレエーテノレ アセテート、ジプロピレングリコーノレモノェチノレエーテル、ジプロピレングリコーノレモノ メチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、 3—メトキシ プロピオン酸、 3—エトキシプロピオン酸、 3—エトキシプロピオン酸メチル、 3—ェトキ シプロピオン酸ェチル、 3—メトキシプロピオン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸ェ チル、 3—メトキシプロピオン酸プロピル、 3—メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム 、エチレングリコールアセテート、ェチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチレン グリコーノレモノブチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレ tーブチノレエーテノレ、 3—メチ ルー 3—メトキシブタノール、トリプロピレングリコールメチルエーテル、 3—メチルー 3 ーメトキシブチルアセテート等が挙げられる。これらの溶媒は、 2種以上を併用して用 いてもよい。
[0118] カラーフィルター用着色組成物中の固形分濃度は、適用する塗布方法に応じて適 宜選択する。現在カラーフィルターの製造に広く用いられるスピンコート、スリット &ス ピンコート、ダイコートにおいては、通常 1〜40重量％、好ましくは 5〜30重量％の範 囲が適当である。
また溶媒の組み合わせは顔料の分散安定性、榭脂、モノマー、光重合開始剤等の 固形分中の溶解性成分に対する溶解性、塗布時の乾燥性、減圧乾燥工程における 乾燥性を考慮して選択される。
[0119] 上記配合成分を用いたカラーフィルター用組成物は、例えば次のようにして製造さ れる。
まず、色材を分散処理し、インクの状態に調整する。分散処理は、ペイントコンディ ショナ一、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホ モジナイザー等を用いて行う。分散処理により色材が微粒子化するため、透過光の 透過率向上及び塗布特性の向上が達成される。
[0120] 分散処理は、好ましくは、色材と溶剤に、分散機能を有するバインダー榭脂、界面 活性剤等の分散剤、分散助剤等を適宜併用した系で行う。特に、高分子分散剤を用 V、ると経時の分散安定性に優れるので好ま 、。
例えば、サンドグラインダーを用いて分散処理する場合は、 0. 05から数ミリ径のガ ラスビーズ又はジルコ-ァビーズを用いるのが好まし 、。分散処理時の温度は通常、 0°C〜100°C、好ましくは室温〜 80°Cの範囲に設定する。なお、分散時間は、インキ の組成 (色材、溶剤、分散剤）、及びサンドグラインダーの装置仕様等により適正時 間が異なるため、適宜調整する。
[0121] 次に、上記分散処理によって得られた着色インキに、バインダー榭脂、単量体及び 光重合開始系等を混合し、均一な溶液とする。なお、分散処理及び混合の各工程に おいては、微細なゴミが混入することが多いため、フィルタ一等により、得られた溶液 を濾過処理することが好ま 、。
実施例
[0122] 次に、製造例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本 発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、以 下の実施例にお 、て「部」は「重量部」を表す。
[0123] [1]バックライトの製造
[1 - 1]製造例 1：バックライト 1の製造方法
発光装置は以下の手順で作成した。
460nmの光を発光する発光ダイオードをフレームのカップ底面にダイボンディングし 、次に発光ダイオードとフレームの電極をワイヤーボンディングした。
[0124] 緑色帯を発光する蛍光体として、 Ca Ce Sc Si O を、赤色帯を発光する蛍光体
2.97 0.03 2 3 12
として Ca Eu Sを用いた。これらをエポキシ樹脂に混練しペースト状としたものを、
0.996 0.004
カップ内の発光ダイオードに塗布、硬化した。
次に、導光体としてサイズ 289. 6 X 216. 8mm,厚み力 S厚肉咅 Omm、薄肉咅 . 6mmで、短辺方向に厚みが変化する、楔形状の環状ポリオレフイン系榭脂板（日 本ゼオン社製商品名「ゼォノア」）を使用し、厚肉側の長辺部に上記の発光ダイォー ドからなる光源を配設し、導光体の厚肉側 (光入射面）に効率良く線状光源からの出 射光源が入射するようにした。
[0125] 導光体の光出射面と対向する面には、線状光源力 離れるにしたがって直径が徐 々に大きくなる、粗面力もなる微細な円形パターンを金型力も転写してパターユング した。粗面パターンの直径は光源付近では 130 mであり、光源力も離れるに従って 、漸次増大し最も離れたところでは 230 mである。
ここで粗面力もなる微細な円形パターンの形成に用いる金型は、厚さ 50 mのドラ ィフィルムレジストを SUS基板上にラミネートし、フォトリソグラフィ一によつて該パター ンに対応する部分に開口部を形成した。更に該金型をサンドブラスト法によって # 60 0の球形ガラスビーズにて 0. 3MPaの投射圧力で均一にブラスト加工を施した後に、 ドライフィルムレジストを剥離することによって得た。
[0126] また、導光体の光出射面には、頂角 90° 、ピッチ 50 μ mの三角プリズムアレーが 稜線を導光体の光入射面に対してほぼ垂直となるようにして設けられ、導光体から出 射する光束の集光性を高める構造とした。三角プリズムアレーからなる集光素子ァレ 一の形成に用いる金型は Mニッケル無電解メツキを施したステンレス基板を単結晶ダ ィアモンドバイトによって削り出す加工によって得た。
[0127] 導光体の光出射面と対向する側には光反射シート (東レネ土製「ルミラー E60L」）を 配設し、光出射面には光拡散シートを配設した。更にこの光拡散シート上には頂角 9 0° 、ピッチ 50 μ m力 なる三角プリズムアレーが形成されたシート（住友 3M社製「B EFIIIJ )を 2枚各プリズムシートそれぞれの稜線が直交するようにして重ねてバックラ イト 1を得た。得られたバックライト 1の相対発光スペクトルを図 4に示す。
[0128] [1— 2]製造例 2 :バックライト 2の製造方法
製造例 1において、赤色帯を発光する蛍光体として Ca Al Si Eu N 0 を用
0.992 0.008 2.85 0.15 いた以外は、製造例 1と同様にしてバックライト 2を作成した。得られたバックライト 2の 相対発光スペクトルを図 5に示す。
[ 1 3]製造例 3：バックライト 3の製造方法
製造例 1において緑色帯を発光する蛍光体として、 Ca Ce Sc Oを、赤色帯を発
0.99 0.01 2 4
光する蛍光体として Ca Al Si Eu N O を用いた以外は、製造例 1と同様にし
0.992 0.008 2.85 0.15
てノ ックライト 3を作成した。得られたバックライト 3の相対発光スペクトルを図 6に示す
[ 1 4]製造例 4：バックライト 4の製造方法
製造例 1において赤色帯を発光する蛍光体として Sr Ca Eu Al Si Nを用
0.792 0.2 0.008 3 いた以外は、製造例 1と同様にしてバックライト 4を作成した。得られたバックライト 4の 相対発光スペクトルを図 7に示す。
[ 1 5]製造例 5：バックライト 5の製造方法
製造例 1において緑色帯を発光する蛍光体として、 Ca Ce Sc Mg Si O
2.94 0.06 1.94 0.06 3 を、赤色帯を発光する蛍光体として Sr Ca Eu AlSiNを用いた以外は、製造
0.792 0.2 0.008 3
例 1と同様にしてバックライト 5を作成した。得られたバックライト 5の相対発光スぺタト ルを図 8に示す。
[ 1 6]製造例 6：バックライト 6の製造方法
発光装置を以下の手順で作成した。
460nmの光を発光する発光ダイオードをフレームのカップ底面にダイボンディング し、次に、発光ダイオードとフレームの電極をワイヤーボンディングした。
黄色帯を発光する蛍光体として、 Y Tb Ce A1 0 を用いた。これらをエポキシ榭
2.8 0.1 0.1 5 12
脂に混練しペースト状としたものを、カップ内の発光ダイオードに塗布、硬化した。 以降は製造例 1と同様の方法を用いてバックライト 6を得た。得られたバックライト 6 の相対発光スペクトルを図 9に示す。
[0129] [2]製造例 7 :バインダ榭脂の製造
酸価 200、重量平均分子量 5, 000のスチレン 'アクリル酸榭脂 20部、 p—メトキシフ ェノール 0. 2部、ドデシルトリメチルアンモ -ゥムクロリド 0. 2部、及びプロピレングリコ ールモノメチルエーテルアセテート 40部をフラスコに仕込み、（3, 4 エポキシシクロ へキシル)メチルアタリレート 7. 6部を滴下し、 100°Cの温度で 30時間反応させた。 反応液を水に再沈殿、乾燥させて榭脂を得た。 KOHによる中和滴定を行ったところ 、榭脂の酸価は 80mg— KOHZgであった。
[0130] [3]製造例 8 :レジスト溶液の製造
下記に示す各成分を下記の割合で調合し、スターラーにて各成分が完全に溶解す るまで攪拌し、レジスト溶液を得た。
• 製造例 7で製造したバインダ榭脂 : 2.0部
• ジペンタエリスリトールへキサアタリレート： 1.0部
• 光重合開始系
2-(2'—クロ口フエ-ル)一 4, 5 ジフエ-ルイミダゾール： 0.06部 2—メルカプトべンゾチアゾール：0.02部
4, 4，一ビス（ジェチルァミノ）ベンゾフエノン： 0.04部
• 溶媒（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）：9.36部
• 界面活性剤 (住友 3M社製「FC— 430」）：0.0003部
[0131] [4]カラーフィルターの製造 [4- 1]製造例 9：赤色画素 A〜Jの作製
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 75部、赤色顔料 P. R. 254を 16.7部、ウレタン系分散榭脂 8.3部を混合し、攪拌機で 3時間攪拌して固形分濃度が 25重量0 /0のミルベースを調製した。このミルベースを 600部の 0. 5mm φのジルコ- ァビーズを用いビーズミル装置にて周速 10m/s、滞留時間 3時間で分散処理を施し P .R.254の分散インキを得た。
[0132] また、顔料を P.Y.139に変更した以外は上記の P.R.254と同様の組成にてミルべ ースを調製し、同様の分散条件にて滞留時間で 2時間分散処理を施し P.Y139の分 散インキを得た。
また、顔料を P. R. 177に変更した以外は上記の P. R. 254と同様の組成にてミル ベースを調製し、同様の分散条件にて滞留時間で 3時間分散処理を施し P. R. 177 の分散インキを得た。
以上のようにして得られた分散インキ、及び上記製造例 8で製造したレジスト溶液を 、下記表 1に示す配合比 (重量％)で混合攪拌し、最終的な固形分濃度が 25重量％ になるように溶媒 (プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）をカ卩えて赤色 カラーフィルター用組成物を得た。
[0133] 得られたカラーフィルター用組成物を、スピンコーターにて 10cm X 10cmのガラス 基板 (旭硝子社製「AN635」）上に乾燥膜厚が になるように塗布、乾燥した。 この基板全面に lOOmj/cm2の紫外線を照射し、アルカリ現像液で現像した。その後 、 230°Cで 30分間オーブンにてポストベータすることにより、測定用の赤色画素サンプ ル A〜Jを作製した。
[0134] [表 1]
Figure imgf000047_0001
[0135] [4 2]製造例 10 :緑色画素 A〜Jの作製
顔料を P.G.36に変更した以外は製造例 9の P.R.254と同様の組成にてミルベース を調製し、同様の分散条件にて滞留時間 1時間で分散処理を施し、 P.G.36の分散 インキを得た。
[0136] また、顔料を P.Y.150に変更した以外は製造例 9と同様の組成にてミルベースを調 製し、同様の分散条件にて滞留時間 2時間で分散処理を施し、 P.Y.150の分散イン キを得た。
[0137] 以上のようにして得られた分散インキ、及び上記製造例 8で製造したレジスト溶液を 下記表 2に示す配合比で混合攪拌し、最終的な固形分濃度が 25重量％になるよう に溶媒 (プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）を加えて緑色カラーフィ ルター用組成物を得た。
[0138] 得られたカラーフィルター用組成物を、スピンコーターにて 10cm X 10cmのガラス 基板 (旭硝子社製「AN635」）上に乾燥膜厚が になるように塗布、乾燥した。 この基板全面に lOOmj/cm2の紫外線を照射し、アルカリ現像液で現像した。その後 、 230°Cで 30分間オーブンにてポストベータすることにより、測定用の緑色画素サンプ ル A〜Jを作製した。
[0139] [表 2]
Figure imgf000048_0001
[0140] [4 3]製造例 11 :青色画素 A〜Jの作製
顔料を P.G.15： 6に変更した以外は製造例 9の P.R.254と同様の組成にてミルべ ースを調製し、同様の分散条件にて滞留時間 1時間で分散処理を施し、 P.G.15 : 6 の分散インキを得た。
[0141] また、顔料を P.V.23に変更した以外は製造例 9の P.R.254と同様の組成にてミル ベースを調製し、同様の分散条件にて滞留時間 2時間で分散処理を施し、 P.V. 23 の分散インキを得た。
以上のようにして得られた分散インキ、及び上記製造例 8で製造したレジスト溶液を 下記表 3に示す配合比で混合攪拌し、最終的な固形分濃度が 25重量％になるよう に溶媒（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）を加えて青色カラーフィ ルター用組成物を得た。
[0142] 得られたカラーフィルター用組成物を、スピンコーターにて 10cm X 10cmのガラス 基板 (旭硝子社製「AN635」）上に乾燥膜厚が になるように塗布、乾燥した。 この基板全面に lOOmj/cm2の紫外線を照射し、アルカリ現像液で現像した。その後 、 230°Cで 30分間オーブンにてポストベータすることにより、測定用の青色画素サンプ ル A〜Jを作製した。
[0143] [表 3]
Figure imgf000049_0001
[0144] [4 4]カラーフィルター A〜Jの作成
上記の赤色、緑色、青色の同じアルファベットの画素を組み合わせ、カラーフィルタ 一 A〜Jを作成した。
次に以下に示す方法により、製造例 1〜6に示した LEDを用いたバックライトとカラ 一フィルター A〜Jを組み合わせて色再現範囲と明るさ（色温度）を測定した。その結 果を表 4に示す。
[0145] 実施例 1〜8、比較例 1〜2
上記製造例に示した赤色画素サンプル、緑色画素サンプル、及び青色画素サンプ ルについて、各々の透過率スペクトルを分光光度計（日立製作所社製「U 3500」） にて測定した。一方、バックライトの発光スペクトルは、光輝度測定装置 (コ-力ミノル タネ土製「CS-1000」）にて測定した。
得られた透過率スペクトルとバックライトの発光スペクトル力ゝら色度 (x、 y、 Y)を算出 した。ここで Υ値はバックライトからの発光の利用効率に相当する。
[0146] その結果を表 4に示す。表中の白色の Υ値がディスプレイ全体としてのバックライト 光の利用効率を表す。
表 4の通り、 EBU規格（NTSC比 72%)、 NTSC比 85%という高い色再現範囲のディ スプレイを設計した場合に従来バックライトでは Υ値の著しい低下をもらすのに対し、 本発明の技術を用いれば高い Υ値を達成できる。即ち、低消費電力でより高い輝度 を得ることが可能となる。
また、実施例 1, 3, 5, 7, 8のカラーフィルタ一は 460〜480nmの 5nmごとの波長 における分光透過率の平均値 TB(460-480)が 63. 5%以下であった。従って、 460
4 の波長光を低くすることが要求される場合には実施例 1, 3, 5 7, 8のカラー フィルタ一により対応することが可能となる。
[0147] また、前記製造例 6〜： 11で調製した各色のカラーフィルター用組成物の塗膜をそ れぞれテストパターンマスクを使用して 100mi/cm2で露光、現像したところ、全ての サンプルにおいて良好なパターンが得られることを確認した。
[0148] [表 4]
Figure imgf000050_0002
Figure imgf000050_0003
Figure imgf000050_0001
*印は本願明細書の一般式 (1X2X5X6)の各式を満足していないことを示す。
産業上の利用可能性
本発明によれば、 LEDバックライトでも画像の明るさを損なうことなぐ深みのある赤 、及び緑の再現することができる。また、上記深みのある赤、及び緑に対応した青色 レジスト及びカラーフィルターを用いることによって画像全体として高色再現性を達成 することができる。また、赤、緑、青の発光をワンチップで行うことにより実装上の生産 性を損なうことなぐしかもホワイトバランスの調整が容易であるカラー画像表示装置 を提供することができる。そのため、カラーフィルター用組成物、カラーフィルター、力 ラー画像表示装置等の分野において、産業上の利用可能性は極めて高い。 なお、 2004年 4月 26曰に出願された曰本特許出願 2004— 129417号及び 2004 年 7月 6日に出願された日本特許出願 2004— 199851号の明細書、特許請求の範 囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入 れるものである。

Claims

請求の範囲
[1] (a)バインダ榭脂及び Z又は (b)モノマー、及び (c)色材を含有するカラーフィルタ 一用青色組成物であって、該青色組成物の硬化物は 460〜480nmの範囲の 5nm ごとの波長における分光透過率の平均値 TB (460-480) (%)が 65%以下であることを 特徴とするカラーフィルター用青色組成物。
[2] (c)色材としてジォキサジンバイオレット顔料及び Z又は銅フタロシアニン顔料を含 有する請求項 1に記載のカラーフィルター用青色組成物。
[3] ジォキサジンバイオレット顔料の全顔料に対する含有量が 25重量％以上である請 求項 2に記載のカラーフィルター用青色組成物。
[4] 請求項 1乃至 3のいずれかに記載のカラーフィルター用青色組成物を用いて形成 された画素を有することを特徴とするカラーフィルター。
[5] 請求項 4に記載のカラーフィルターを用いて形成されることを特徴とするカラー画像 表示装置。
[6] 光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色要 素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成され るカラー画像表示装置において、該バックライトが LEDをその構造中に含み、且つ 可視光域 380〜780nmの 5nmごとの波長をそれぞれえ nmとし、該カラーフィルタ 一の赤色画素による波長え nmにおける分光透過率（％)をそれぞれ Τκ( λ )、バック ライトからの波長 λ nmにおける全発光強度で規格ィ匕した相対発光強度をそれぞれ I ( λ )としたとき、これらが下記 (1)の条件を満たすことを特徴とするカラー画像表示装 置。
1(620-680) X TR (620-680)≥ 1. 1 ……（1)
ただし、 TR (620-680)及び 1(620-680)はそれぞれ、 620nm≤ λ ≤680nmにおける 平均透過率（％)及び平均相対発光強度であり、 Ι ( λ )は以下のように定義する。
[数 1] λ,+ Δ λ /2
s( A )d A
λή-Δ Α /2
s(A n) =
Δ A
Figure imgf000053_0001
ここで、 S ( λ )はバックライトからの波長 λにおける発光強度の実測値である。また、 Δ λ = 5nmである。
請求項 6に記載のカラー画像表示装置であって、さらにカラーフィルターが下記（2 )の条件を満たすカラー画像表示装置。
TR (560-580)≥ 15%…… (2)
ただし、 TR (560-580)は、 560nm≤ λ ≤580nmにおけるカラーフィルターの平均 透過率 (％)を示す。
請求項 6又は 7に記載のカラー画像表示装置であって、バックライトが蛍光体層又 は蛍光体膜を有し、該蛍光体層又は該蛍光体膜がユーロピウムで付活された蛍光 体を含むことを特徴とするカラー画像表示装置。
光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色要 素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成され るカラー画像表示装置において、該バックライトが蛍光体層又は蛍光体膜を有し、該 蛍光体層又は該蛍光体膜が下記一般式 (3)で表される化合物を含むことを特徴とす るカラー画像表示装置。
Eu Ca Sr M S …… (3)
a b c d e
ここで、 Mは Ba、 Mg、及び Znから選ばれる少なくとも一種の元素を表し、 a〜eは、 それぞれ下記の範囲の値である。
0. 0002≤a≤0. 02
0. 3≤b≤0. 9998
dは 0≤d≤0. 1
a+b+c+d= l
0. 9≤e≤l. 1
[10] 光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色要 素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成され るカラー画像表示装置において、該バックライトが蛍光体層又は蛍光体膜を有し、該 蛍光体層又は該蛍光体膜が少なくとも M4元素と、 A元素と、 D元素と、 E元素と、 X元 素とを含有する化合物（ただし、 M4は、 Mn、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、及び Yb力 なる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素であって、少な くとも Euを含み、 Aは、 M4元素以外の 2価の金属元素からなる群力 選ばれる 1種ま たは 2種以上の元素、 Dは、 4価の金属元素力 なる群力 選ばれる 1種または 2種以 上の元素、 Eは、 3価の金属元素力 なる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素 、 Xは、 0、 N、及び Fからなる群から力 選ばれる 1種または 2種以上の元素）を含む ことを特徴とするカラー画像表示装置。
[11] 光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色要 素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成され るカラー画像表示装置において、該バックライトが LEDをその構造中に含み、且つ 可視光域 380〜780nmの 5nmごとの波長をそれぞれえ nmとし、該カラーフィルタ 一の緑色画素による波長え nmにおける分光透過率（％)をそれぞれ Τ ( λ )、バック ライトからの波長 λ nmにおける全発光強度で規格ィ匕した相対発光強度をそれぞれ I ( λ )としたとき、これらが下記 (5)及び (6)の条件を満たすことを特徴とするカラー画 像表示装置。
1(500-530) ΧΤ° (500-530)≥ 1. 2 …… (5)
Τ° (580-600)≥ 20% …… (6)
ただし、 TG (500-530)、 TG (580— 600)及び、 1(500-530)はそれぞれ、 500nm≤ λ ≤530nm, 580nm≤ λ ≤600nmにおける平均透過率（％)及び 500nm≤ λ ≤5 30nmにおける平均相対発光強度であり、 Ι ( λ )は請求項 6におけると同義である。 [12] 請求項 11に記載のカラー画像表示装置であって、ノ ックライトが蛍光体層又は蛍 光体膜を有し、該蛍光体層又は該蛍光体膜がセリウム及び Z又はユーロピウムで付 活された蛍光体を含むことを特徴とするカラー画像表示装置。
[13] 光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色要 素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成され るカラー画像表示装置において、該バックライトが蛍光体層又は蛍光体膜を有し、該 蛍光体層又は該蛍光体膜が 2価、 3価及び 4価の金属元素を含む複合酸化物を母 体とし、該母体内に付活剤元素として少なくとも Ceを含む下記一般式 (7)で表される 化合物を含むことを特徴とするカラー画像表示装置。
M1 M2 M3 O , ……（7)
a b c d'
ここで、 M1は 2価の金属元素、 M2は 3価の金属元素、 M3は 4価の金属元素をそれ ぞれ示し、 a'〜d'はそれぞれ下記の範囲の数である。
2. 7≤a'≤3. 3
I. 8≤b'≤2. 2
2. 7≤c'≤3. 3
I I. 0≤d'≤13. 0
[14] 光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色要 素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成され るカラー画像表示装置において、該バックライトが蛍光体層又は蛍光体膜を有し、該 蛍光体層又は該蛍光体膜が下記一般式 (8)で表される化合物を含むことを特徴とす るカラー画像表示装置。
M5 M6M7 0 ……（8)
k 1 m n
ここで、 M5は少なくとも Ceを含む付活剤元素、 M6は 2価の金属元素、 M7は 3価の 金属元素をそれぞれ示し、 k〜nはそれぞれ下記の範囲の数である。
0. 0001≤k≤0. 2
0. 8≤1≤1. 2
1. 6≤m≤2. 4
3. 2≤n≤4. 8 [15] 光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色要 素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成され るカラー画像表示装置において、該バックライト用光源が青色又は深青色 LEDと蛍 光体を組み合わせてなり、 430〜470應、 500〜540應、 600〜680應の波長領 域にそれぞれ 1つ以上の発光の主成分を有することを特徴とする請求項 5乃至 14の 何れか 1項に記載のカラー画像表示装置。
[16] 光シャッターと、該光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、及び青の三色の色要 素を有するカラーフィルターと、透過照明用のノ ックライトとを組み合わせて構成され るカラー画像表示装置において、該バックライト用光源が青色又は深青色 LEDと蛍 光体を組み合わせてなり、 430〜470應、 500〜540應、 600〜680應の波長領 域にそれぞれ 1つ以上の発光の主成分を有し、カラー画像表示素子の色再現範囲 が NTSC比 60%以上であることを特徴とするカラー画像表示装置。
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