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WO2008075645A1 - カラーフィルタの評価方法、カラーフィルタおよび液晶表示装置 - Google Patents

カラーフィルタの評価方法、カラーフィルタおよび液晶表示装置 Download PDF

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WO2008075645A1
WO2008075645A1 PCT/JP2007/074227 JP2007074227W WO2008075645A1 WO 2008075645 A1 WO2008075645 A1 WO 2008075645A1 JP 2007074227 W JP2007074227 W JP 2007074227W WO 2008075645 A1 WO2008075645 A1 WO 2008075645A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
display pixel
pigment
color filter
red
green
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2007/074227
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Koichi Minato
Takeshi Itoi
Sosuke Akao
Hidesato Hagiwara
Masayuki Yamamoto
Yuki Saito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Artience Co Ltd
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd, Toyo Ink Mfg Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
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Priority to KR1020097012656A priority patent/KR101101544B1/ko
Publication of WO2008075645A1 publication Critical patent/WO2008075645A1/ja
Priority to US12/457,701 priority patent/US7948623B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/447—Polarisation spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters

Definitions

  • Color filter evaluation method color filter, and liquid crystal display device
  • the present invention relates to a method for evaluating a color filter used in a liquid crystal display device or a solid-state imaging device, a color filter evaluated by this method, and a liquid crystal display device including the color filter.
  • liquid crystal display devices have been evaluated for space saving, light weight, power saving, etc. due to their thinness, and recently they have been rapidly spread to television applications.
  • TV applications it is required to further improve performance such as brightness, contrast and visibility in all directions, and a phase difference control layer is combined with a linear polarizing plate in a display device for this application.
  • a phase difference control layer is combined with a linear polarizing plate in a display device for this application.
  • a retardation film (negative C plate) having an optical axis perpendicular to the substrate and having negative birefringence anisotropy, and an optical axis Is a phase difference film (positive A plate) which is horizontal to the substrate and has positive birefringence anisotropy (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-153802).
  • the retardation control in these is usually performed by using a stretched film of a polycarbonate film or the like, or a retardation control film formed by applying a liquid crystal material having birefringence anisotropy to a triacetyl cellulose film or the like. It is done.
  • the colored polymer thin film contains a polymer having a planar structure group in the side chain, or the colored polymer thin film contains a birefringence reducing particle having a birefringence opposite to that of a high molecule.
  • a birefringence reducing particle having a birefringence opposite to that of a high molecule.
  • the present inventors have previously described that the problem is that the red, green, and blue colored display pixels constituting the color filter have different thickness direction retardation values, for example, a pigment dispersion type coloring composition.
  • a pigment dispersion type coloring composition for example, a pigment dispersion type coloring composition.
  • the green colored display pixel shows a large negative retardation amount with respect to the retardation amount of the red and blue colored display pixels.
  • the thickness direction retardation value of each of the red, green, and blue colored display pixels constituting the color filter is a color formed on a force substrate measured using an ellipsometer or a phase difference measuring device.
  • Display pixels usually have a thickness of 1 to 301, and are also colored.
  • Refractive index of display pixels is usually in the range of 1.55 to 1.8. Because the influence of interference due to the difference in refractive index is included in the measured phase difference ⁇ , it has been difficult to accurately obtain a value related to the thickness direction phase difference at a specific wavelength with the conventional technology.
  • a first object of the present invention is to provide a color filter evaluation method capable of easily and accurately judging the visibility in a diagonal direction of a liquid crystal display device including a color filter.
  • a second object of the present invention is to provide a liquid crystal display device with good visibility from an oblique direction during black display by combining with a retardation film and other constituent members. It is to provide a color filter.
  • a third object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including the color filter and having good visibility from an oblique direction during black display.
  • each of the colored display pixels is within a range of 380 nm to 780 nm.
  • the spectral transmittance at the wavelength ⁇ is ⁇ ( ⁇ )
  • the visibility in the oblique direction of the liquid crystal display device including the color filter is determined based on the value obtained by the following formula (1) for each colored display pixel.
  • a method for evaluating a color filter is provided.
  • a and b represent the wavelength range of the continuous irradiation light, and are numerical values satisfying 380 ⁇ a, 1 ⁇ ⁇ 780, and & b.
  • each of the colored display pixels has a transmitted light peak within a range of 380 nm to 780 nm.
  • a continuous light including a wavelength ⁇ of the region is irradiated from an arbitrary angle, and the phase difference value measured using a spectroscopic ellipsometer is ⁇ ( ⁇ )
  • ⁇ ( ⁇ ) the spectral transmittance at the wavelength ⁇ in the range of 380 nm to 780 nm of the display pixel
  • the spectral radiance at the wavelength ⁇ of the light source used in the liquid crystal display device is S ( ⁇ )
  • a color filter evaluation method is provided in which the visibility in a slanting direction of a liquid crystal display device including the color filter is determined based on a value obtained by the following formula (2) for each colored display pixel.
  • ⁇ 2 f ⁇ ( ⁇ ) ⁇ ⁇ ( ⁇ ) ⁇ 3 ( ⁇ ) ⁇ 1 ⁇ (2) (where a and b represent the wavelength range of the continuous irradiation light, 380 ⁇ a, 1 ⁇ ⁇ 780, satisfying & ⁇ b.)
  • each of the red display pixel, the green display pixel, and the blue display pixel is 380 nm.
  • the phase difference value ⁇ (e) of the red display pixel measured by using a spectroscopic ellipsometer with continuous light including the wavelength ⁇ of the transmitted light peak region in the range of ⁇ 780nm from ⁇ Display pixel phase difference
  • a color filter characterized by satisfying 4) is provided.
  • a and b represent the wavelength range of the continuous irradiation light, and are values satisfying 380 ⁇ a, 1 ⁇ ⁇ 780, and & b.
  • each of the red display pixel, the green display pixel, and the blue display pixel is 380 nm.
  • the phase difference value ⁇ (e) of the red display pixel measured by using a spectroscopic ellipsometer with continuous light including the wavelength ⁇ of the transmitted light peak region in the range of ⁇ 780nm from ⁇ Display pixel phase difference
  • the color filter is characterized in that the spectral radiance S ( ⁇ ) at the wavelength ⁇ of the light source satisfies the following expressions (5) and (6).
  • a liquid crystal display device comprising the color filter described above.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a color filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention.
  • FIG. 1 shows a color filter according to the first embodiment of the present invention.
  • the color filter includes a black matrix 2 as a light shielding layer and a colored display pixel 3 on a glass substrate 1.
  • the colored display pixel 3 includes a red display pixel 3R, a green display pixel 3G, and a blue display pixel 3B.
  • ⁇ ( ⁇ ) is a phase difference measured using a spectroscopic ellipsometer by irradiating continuous light including the wavelength ⁇ of the transmitted light peak region in the range of 380 nm to 780 nm from an arbitrary angle.
  • the value ⁇ ( ⁇ ) indicates the spectral transmittance of the colored display pixel at the wavelength ⁇ within the range of 380 nm to 780 nm.
  • ⁇ ( ⁇ ) is a phase difference measured using a spectroscopic ellipsometer by irradiating continuous light including a wavelength ⁇ in the transmitted light peak region within a range of 380 nm to 780 nm from an arbitrary angle.
  • the value ⁇ ( ⁇ ) is the spectral transmittance of the colored display pixel at a wavelength ⁇ in the range of 380 nm to 780 nm
  • S ( ⁇ ) is the spectral radiance at the wavelength ⁇ of the light source used in the liquid crystal display device.
  • the continuous light including the wavelength ⁇ of the transmitted light peak region in the enclosure is irradiated from an arbitrary angle, and the phase difference value of the red display pixel, the phase difference value of the green display pixel, and the blue display pixel measured using a spectroscopic ellipsometer The phase difference values are shown respectively, and ⁇ ( ⁇ ), ⁇ ( ⁇ ), ⁇ ( ⁇ ) are
  • the spectral transmittance of the red display pixel, the spectral transmittance of the green display pixel, and the spectral transmittance of the blue display pixel at wavelengths in the range of 380 nm to 780 nm are shown.
  • ⁇ ( ⁇ ), ⁇ ( ⁇ ), ⁇ ( ⁇ ) are in the range of 380 nm to 780 nm.
  • the continuous light including the wavelength ⁇ of the transmitted light peak region in the enclosure is irradiated from an arbitrary angle, and the phase difference value of the red display pixel, the phase difference value of the green display pixel, and the blue display pixel measured using a spectroscopic ellipsometer
  • the phase difference values are shown respectively, and ⁇ ( ⁇ ), ⁇ ( ⁇ ) _, ⁇ ( ⁇ ) are , Shows the spectral transmittance of the red display pixel, the spectral transmittance of the green display pixel, and the spectral transmittance of the blue display pixel at wavelengths in the range of 380 nm to 780 nm, and S ( ⁇ ) is used for the liquid crystal display device.
  • the spectral radiance at the wavelength ⁇ of the light source is shown. )
  • a and b represent the wavelength ranges of the continuous irradiation light, and are numerical values satisfying 380 ⁇ a, b ⁇ 780 force, and a ⁇ b.
  • the value ⁇ or ⁇ is greater than or equal to, and the value ⁇ or ⁇ related to the phase difference of the green display pixel is
  • ⁇ or ⁇ is the value related to the phase difference of the green display pixel ⁇ or ⁇
  • the value ⁇ relating to the thickness direction retardation of each colored display pixel is at least the red display pixel 3R,
  • continuous light including a wavelength in the transmitted light peak region from 380 nm to 780 nm can be set at an arbitrary angle or a target angle. It is obtained by integrating the product of ⁇ ( ⁇ ) obtained by irradiation and measurement using a spectroscopic ellipsometer and the spectral transmittance ⁇ ( ⁇ ) at the wavelength ⁇ of the colored display pixel.
  • the value ⁇ relating to the thickness direction phase difference of each colored display pixel is applied to a color filter including at least three colored display pixels 3 of a red display pixel 3R, a green display pixel 3G, and a blue display pixel 3B.
  • ⁇ ( ⁇ ) obtained by irradiating continuous light including a wavelength in the transmitted light peak region from 380 nm to 780 nm from an arbitrary angle and measuring using a spectroscopic ellipsometer, at the wavelength ⁇ of the colored display pixel It is obtained by integrating the product of the spectral transmittance ⁇ ( ⁇ ) and the spectral radiance S ( ⁇ ) of the light source used in the liquid crystal display device at the wavelength ⁇ .
  • the substrate to be measured by the spectroscopic ellipsometer is a color filter, a mask patterned so as to transmit only the single colored display pixel of R, G, B!
  • the phase difference value ⁇ ( ⁇ ) of a single colored display pixel can be obtained by measuring through The
  • the substrate to be measured is a single colored display pixel of R, G, or B
  • the phase difference can be measured without using a mask.
  • the spectral transmittance ⁇ ( ⁇ ) is a numerical value expressed in the range of 0 ⁇ T ( ⁇ ) ⁇ 1, and the numerical value of arbitrary units can be used for the spectral radiance of the light source.
  • ⁇ (e), ⁇ ( ⁇ ), and S ( ⁇ ) forces For example, given by discontinuous values corresponding to wavelengths such as every lnm or every 2nm, the above formulas (1) to ( The integral in 6) can be regarded as the sum of products of ⁇ and T at each wavelength, or the sum of products of ⁇ , T, and S.
  • the wavelength used for the measurement is the power that can use any continuous light from 380 nm to 780 nm, including the wavelength of the transmitted light peak region, preferably 400 nm force, etc., every 700 nm every 5 nm wavelength, More preferably, all wavelengths every 1 nm from 380 nm to 780 nm are used.
  • the most desirable value is the force that varies depending on the combination with other components.
  • the value e or e for the phase difference of the green display pixel is related to the phase difference of the red display pixel.
  • the value ⁇ or ⁇ related to the phase difference of the green display pixel is related to the phase difference of the red display pixel.
  • the thickness direction phase difference of three or more colored display pixels constituting the color filter is measured using an ellipsometer or a phase difference measuring device.
  • a value for the thickness direction phase difference is obtained while the influence of interference due to the refractive index difference between the colored display pixel and the air layer or substrate is included in the phase difference.
  • the color filter can be evaluated with high accuracy from the correlation between this value and the visibility in the oblique direction when the liquid crystal display device displays black.
  • red display pixels examples include C. I. Pigment Red 7 14 41 48: 2 48: 3 48: 4
  • a yellow pigment and an orange pigment may be used in combination.
  • planting pigments include CI Pigment ORanGe 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, 73, and the like.
  • the red display pixel includes one or more of diketopyrrolopyrrole red pigment and anthraquinone red pigment among these pigments, arbitrary ⁇ or ⁇ can be obtained.
  • diketopyrrolopyrrole red pigments can be either positive or negative by devising the finer processing.
  • the red display pixel is a diketopyrrolopyrrole red pigment based on the total weight of the pigment.
  • anthraquinone red pigment 10 to 90% by weight, containing 5 to 70% by weight of anthraquinone red pigment.
  • diketopyrrolo It is more preferable to contain 25 to 75% by weight of pyrrole red pigment and 25 to 60% by weight of anthraquinone red pigment!
  • an azo metal complex-based yellow pigment from the viewpoint of achieving high contrast because of the ability to contain a yellow pigment or an orange pigment for the purpose of adjusting the hue.
  • the amount of use is preferably 5 to 25% by weight based on the total weight of the pigment. S If it is less than 5% by weight, it becomes difficult to adjust the hue such as sufficient brightness, If it exceeds 30% by weight, the hue tends to shift to yellowish, and the color reproducibility tends to be poor.
  • CI Pigment Red 254 as a diketopyrrolopyrrole red pigment
  • CI Pigment Red 177 as an anthraquinone red pigment
  • C. I. Pigment Yellow 150 as an azo metal complex yellow pigment, excellent light resistance, Points such as heat resistance, transparency and coloring power are preferred.
  • a green pigment such as CI Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58 or the like can be used, and a yellow pigment can also be used in combination.
  • the yellow pigment the same pigments as those mentioned for the red display pixel can be used.
  • the green display pixel contains a halogenated metal phthalocyanine green pigment among these pigments, or when it contains at least one of an azo yellow pigment and a quinophthalone yellow pigment together with the green pigment, To make it easier to get any or
  • halogenated metal phthalocyanine green pigment can change ⁇ or ⁇ to some extent by selecting the central metal.
  • the green display pixel contains 30 to 90% by weight of the halogenated metal phthalocyanine green pigment and 10 to 70% by weight of the azo yellow pigment or quinophthalone yellow pigment based on the total weight of the pigment.
  • halogenated metal phthalocyanine green pigment is 50 to 85 wt%
  • azo yellow pigment is 5 to 45 wt%
  • quinophthalone yellow More preferably, the pigment contains 5 to 45% by weight.
  • Pigment Green 7, 36 as the halogenated metal phthalocyanine-based pigment
  • CI Pigment Yellow 150 as the azo-yellow pigment
  • the pigment whose central metal is zinc becomes positive ⁇ or ⁇ regardless of the miniaturization treatment, and has excellent light resistance, heat resistance, and transparency.
  • blue display pixels include C. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 1
  • Blue pigments such as 5: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64 can be used, and purple pigments can be used in combination.
  • Purple pigments include C. I. Pigment Viole T 1, 19, 23, 27, 29, 30
  • the blue display pixel includes at least one of a metal phthalocyanine blue pigment and a dioxazine purple pigment among these pigments, obtain ⁇ or ⁇ close to 0.
  • the blue display pixel contains 40 to 100% by weight of a metal phthalocyanine-based blue pigment and 0 to 50% by weight of a dioxazine-based violet pigment based on the total weight of the pigment. Further, it is preferable from the viewpoint of the hue, brightness, and film thickness of the element, and more preferably 50 to 98% by weight of the metal phthalocyanine blue pigment and 2 to 25% by weight of the dioxazine violet pigment.
  • Each colored display pixel may contain an inorganic pigment.
  • Inorganic pigments include yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron oxide (III)), cadmium red, ultramarine blue, bitumen, chromium oxide green, cobalt green and other metal oxide powders, metal sulfide powders, metal powders, etc. Can be mentioned. Inorganic pigments are used in combination with organic pigments in order to ensure good coatability, sensitivity, developability, etc. while balancing saturation and brightness.
  • each coloring display pixel is controlled by the force S to contain a dye within a range that does not decrease the heat resistance.
  • the pigment contained in the colored display pixel preferably has a small average primary particle diameter, which is preferably miniaturized, in order to achieve high brightness and high contrast of the color filter.
  • the average primary particle diameter of the pigment can be calculated by taking the pigment with a transmission electron microscope and analyzing the image of the photograph.
  • the average primary particle size of the pigment is preferably 40 nm or less, more preferably 30 nm or less, and still more preferably 20 nm or less.
  • the average primary particle size is preferably 5 nm or more.
  • the average primary particle diameter of the pigment exceeds 0 nm, the visibility of the liquid crystal display device when displaying black is deteriorated.
  • the average primary particle size is smaller than 5 nm, it is difficult to disperse the pigment, and it becomes difficult to maintain the stability as a colored composition and to ensure fluidity. As a result, uneven coating occurs, and the luminance and color characteristics of the color filter deteriorate.
  • Each colored pixel formed on the substrate is sandwiched between two polarizing plates, a backlight is applied from one polarizing plate side, and light transmitted through the other polarizing plate is measured with a luminance meter.
  • CR represents the red color filter
  • CG represents the green color filter
  • CB represents the blue color filter
  • Means for controlling the average primary particle diameter and thickness direction retardation of the pigment include a method of controlling the primary particle diameter and particle shape by mechanically pulverizing the pigment (referred to as a grinding method), and a good solvent.
  • a method in which a pigment having a desired primary particle size and particle shape is precipitated by adding the material dissolved in a poor solvent referred to as a precipitation method
  • a method for producing a desired primary particle size and particle shape pigment during synthesis Referred to as a synthetic precipitation method.
  • an appropriate method can be selected for each pigment.
  • the method for controlling the primary particle diameter and the particle shape of the pigment contained in the color display pixel constituting the color filter of the present invention may use any of the above methods. .
  • a pigment is mechanically kneaded with a grinding agent such as a water-soluble inorganic salt such as salt and a water-soluble organic solvent that does not dissolve the pigment using a ball mill, a sand mill, or a kneader (hereinafter referred to as “this”).
  • a grinding agent such as a water-soluble inorganic salt such as salt and a water-soluble organic solvent that does not dissolve the pigment using a ball mill, a sand mill, or a kneader (hereinafter referred to as “this”).
  • this the inorganic salt and the organic solvent are washed away with water and dried to obtain a pigment having a desired primary particle size and particle shape.
  • the pigment may crystallize due to the calet milling treatment, a method of preventing crystal growth by adding a solid resin or pigment dispersant that is at least partially dissolved in the organic solvent during the treatment is effective.
  • the ratio of the pigment and the inorganic salt the finer efficiency of the pigment is improved as the ratio of the inorganic salt is increased, but the productivity is lowered because the amount of the pigment is reduced.
  • 1 weight of pigment The inorganic salt may be used in an amount of 1 to 30 parts by weight, preferably 2 to 20 parts by weight, based on parts.
  • the water-soluble organic solvent is added so that the pigment and the inorganic salt are uniformly solidified.
  • the force depending on the blending ratio of the pigment and the inorganic salt usually 0.5% by weight with respect to 1 part by weight of the pigment. Used in an amount of ⁇ 30 parts by weight.
  • the precipitation method is a method in which a pigment is dissolved in an appropriate good solvent and then mixed with a poor solvent to precipitate a pigment having a desired primary particle size and particle shape.
  • the primary particle size and particle shape can be controlled by the degree and the precipitation rate.
  • pigments are difficult to dissolve in solvents, so the solvents that can be used are limited. Examples include strongly acidic solvents such as concentrated sulfuric acid, polyphosphoric acid, and chlorosulfonic acid, or basic solvents such as dimethylformamide solution in liquid ammonia and sodium methylate. It has been known.
  • a typical example of this method is an acid pasting method in which a solution in which a pigment is dissolved in an acidic solvent is poured into another solvent and reprecipitated to obtain fine particles.
  • a method of injecting a sulfuric acid solution into water is generally used from the viewpoint of cost.
  • the sulfuric acid concentration is not particularly limited, but is preferably 95 to 100% by weight.
  • the amount of sulfuric acid used with respect to the pigment is not particularly limited. However, if the amount is too small, the solution viscosity is high and handling becomes worse. Conversely, if the amount is too large, the processing efficiency of the pigment is lowered. Is preferably used. Note that the pigment need not be completely dissolved.
  • the melting temperature is preferably 0 to 50 ° C.
  • the temperature of the water to be injected is preferably 1 to 60 ° C or higher. If injection is started at this temperature or higher, the heat of boiling of sulfuric acid will boil and the work is dangerous. It will freeze at temperatures below this.
  • the injection time is preferably 0.;! To 30 minutes per part of pigment. As the time increases, the primary particle size tends to increase.
  • the primary particle size and particle shape of the pigment are controlled by precipitation such as the acid pasting method.
  • precipitation such as the acid pasting method.
  • a method that combines a grinding method such as the salt milling method and the salt milling method it is possible to perform the process while taking into account the fine particle size of the pigment, and also to ensure fluidity as a dispersion at this time. preferable.
  • vat dye pigments such as flavantron, perinone, perylene, and indanthrone are reduced with alkaline hydrosulfite, the quinone group becomes hydroquinone sodium salt (leuco compound) and becomes water-soluble.
  • an appropriate oxidizing agent By adding an appropriate oxidizing agent to this aqueous solution and oxidizing it, it is possible to precipitate a pigment having a small primary particle size insoluble in water.
  • the synthetic precipitation method is a method in which a pigment having a desired primary particle size and particle shape is precipitated simultaneously with the synthesis of the pigment.
  • the fine pigment produced is taken out from the solvent, the pigment particles aggregate into large secondary particles! /, N! /, And filtration, which is a general separation method, becomes difficult.
  • it is applied to pigments such as azo compounds synthesized in water systems where secondary aggregation is likely to occur.
  • the pigment primary is dispersed by dispersing the pigment for a long time with a high-speed sand mill or the like (so-called dry milling method in which the pigment is dry pulverized). It is possible to reduce the particle size and simultaneously disperse.
  • the coloring composition includes a pigment and a pigment carrier.
  • the pigment carrier contained in the coloring composition used to form each colored pixel is a pigment in which the pigment is dispersed, and is composed of a transparent resin, a precursor thereof, or a mixture thereof.
  • the transparent resin is a resin having a transmittance of preferably 80% or more, more preferably 95% or more in the entire wavelength region of 400 to 700 nm in the visible light region.
  • transparent resin thermoplastic resin , Thermosetting resins, and photosensitive resins, and precursors thereof include monomers or oligomers that are cured by irradiation to form transparent resins, which can be used alone or in combination of two or more. Can be used.
  • the pigment carrier can be used in an amount of 30 to 700 parts by weight, preferably 60 to 450 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
  • the transparent resin is 20 to 400 parts by weight, preferably 50 to 250 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
  • the precursor of the transparent resin can be used in an amount of 10 to 300 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
  • Thermoplastic resins include, for example, petital resin, styrene monomaleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polychlorinated butyl, chlorinated butyl-vinyl acetate copolymer, polyacetic butyl, polyurethane series Resins, polyester resins, acrylic resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polybutadiene, polyethylene, polypropylene, polyimide resins, and the like.
  • thermosetting resin examples include an epoxy resin, a benzoguanamine resin, a rosin-modified maleic resin, a rosin-modified fumaric acid resin, a melamine resin, a urea resin, and a phenol resin.
  • a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group, and an amino group has a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group, and an epoxy group
  • a resin in which a photo-crosslinkable group such as a (meth) atallyloyl group or a styryl group is introduced into the linear polymer by reacting with a (meth) acrylic compound or keihylic acid is used.
  • (meth) acrylic compounds having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate are linear polymers containing acid anhydrides such as styrene anhydrous maleic acid copolymer and ⁇ -olefin maleic anhydride copolymer. A half-esterified product is also used.
  • Monomers and oligomers that are transparent resin precursors include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, polyethylene glycol di ( (Meth) attalylate, pentaerythritol tri (meth) ak Relates, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hex (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate
  • Examples include acrylic acid esters and methacrylic acid esters, (meth) acrylic acid, styrene, butyl acetate, (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, and acrylonitrile. These can be used alone or in combination of two or more.
  • a photopolymerization initiator or the like is added to the colored composition.
  • photopolymerization initiators 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-T-butynoleic chloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4 isopropylinophenyl) 2-hydroxy-2-methyl Propane 1-one, 1-hydroxycyclohexenophenyl ketone, 2 Methyl-1 [4 (methylthio) phenol] 2 Morpholinopropan 1-one, 2-Benzyl-1-2-dimethylamino 1- (4 —Morpholinophenyl) Acetophenone photopolymerization initiator such as butane 1-one, benzoin photopolymerization initiators such as benzoin, benzoin methyl etherenole, benzoin ethinoreethenole, benzoin isopropinoreethenole, benzinoresimethyl ket
  • the photopolymerization initiator can be used in an amount of 5 to 200 parts by weight, preferably 10 to 150 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
  • the photopolymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.
  • a sensitizer a-acyloxy ester, acyl phosphine oxide, methyl phenyl daroxylate, benzinole, 9, 10 phenanthrenequinone, camphorquinone, ethynoleanthraquinone, 4,4'-jetylisophthalate phenone, 3,3 ', 4,4'-tetra (T-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4' -A compound such as jetylaminobenzofenone can also be used in combination.
  • the sensitizer is contained in an amount of 0.;! To 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerization initiator.
  • the coloring composition can contain a polyfunctional thiol that functions as a chain transfer agent.
  • the polyfunctional thiol may be a compound having two or more thiol groups. For example, hexanedithionore, decandiothionole, 1,4 butanediol bisthiopropionate, 1,4 butanethiolebisthio Glycolate, ethylene glycolenorevisti glycolate, ethylene glycolenorevisi propiate, trimethylololeprole tris (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycol tris (2-hydroxyethyl) ) Isocyanurate, 1,4 dimethyl mercaptobenzene, 2, 4, 6 trimercapto 1 S triazine, 2- (N, N dibutylamino) 4, 6 dimethylcapto S-triazine and the like.
  • polyfunctional thiols can be used alone or in combination of two or more.
  • the polyfunctional thiol can be used in an amount of 0.2 to; 150 parts by weight, preferably 0.2 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
  • Solvents include, for example, cyclohexanone, ethinorecerosonolev acetate, butinorecerosolev acetate, 1-methoxy-2-propinorea Cetate, Diethylene glycoloresimethino ethenore, Etheno benzene, Ethylene glycol monoethyl ether, Xylene, Ethyl solvate, Methyl n amyl ketone, Propylene glycol monomethyl ether, Toluene, Methyl ethyl ketone, Ethyl acetate, Methanol mononole, Ethanol , Isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, petroleum solvent, etc., and these may be used alone or in combination.
  • the solvent can be used in an amount of 800 to 4000 parts by weight, preferably 1000 to 2500 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
  • the coloring composition comprises one or two or more pigments, together with the photopolymerization initiator as necessary, in a pigment carrier and an organic solvent in a three-roll mill, two-roll mill, sand mill, two-mill It can be manufactured by using various dispersing means such as a vacuum cleaner and an attritor.
  • a coloring composition containing two or more kinds of pigments can also be produced by mixing each pigment separately finely dispersed in a pigment carrier and an organic solvent.
  • a dispersion aid such as a resin-type pigment dispersant, a surfactant, or a pigment derivative
  • a coloring composition obtained by dispersing the pigment in the pigment carrier and the organic solvent using the dispersion aid.
  • the dispersing aid is used in an amount of 0.;! To 40 parts by weight, preferably 0.;! To 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
  • the resin-type pigment dispersant has a pigment affinity part having a property of adsorbing to the pigment and a part compatible with the pigment carrier, and adsorbs to the pigment to disperse the pigment to the pigment carrier. It works to stabilize.
  • resin-type pigment dispersants include polycarboxylic acid esters such as polyurethane and poly (polyacrylate), unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid (partial) amine salts, polycarboxylic acid ammonium salts, and polycarboxylic acid alkyl amines.
  • Salts polysiloxanes, long-chain polyaminoamide phosphates, hydroxyl group-containing polycarboxylic acid esters, their modified products, amides formed by the reaction of poly (lower alkylene imines) and polyesters having free carboxyl groups
  • Oil-based dispersants such as salts, (meth) acrylic acid styrene copolymer, (meth) acrylic acid (meth) acrylic acid ester copolymer
  • Water-soluble resins such as polymers, styrene-maleic acid copolymer, polybulal alcohol, polybulurpyrrolidone, water-soluble polymer compounds, polyesters, modified polyacrylates, ethylene oxide / propylene oxide addition compounds, phosphate esters, etc. These can be used alone or in admixture of two or more.
  • Surfactants include polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, alkali salt of styrene acrylic acid copolymer, sodium alkylnaphthalene sulfonate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, lauryl sulfate.
  • the dye derivative is a compound in which a substituent is introduced into an organic dye, and is preferably close to the hue of the pigment to be used. However, if the addition amount is small, one having a different hue may be used.
  • the organic dyes include light yellow aromatic polycyclic compounds such as naphthalene and anthraquinone that are not generally called pigments. Examples of the dye derivatives are described in JP-A-63-305173, JP-B-57-15620, JP-B-59-40172, JP-B-63-17102, JP-B-5-9469, and the like. You can use what you have.
  • a pigment derivative having a basic group is preferably used since it has a large pigment dispersion effect. These can be used alone or in admixture of two or more.
  • the coloring composition can contain a storage stabilizer in order to stabilize the viscosity with time of the composition.
  • storage stabilizers include benzyltrimethyl chloride and jetylhi.
  • examples include quaternary ammonium chlorides such as droxyamine, organic acids such as lactic acid and oxalic acid, and methyl ethers, T-butylpyrrole Teconole, tetraethylphosphine, tetraphenylphosphine and other organic phosphines, and phosphites.
  • the storage stabilizer can be contained in an amount of 0.;! To 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
  • the coloring composition may contain an adhesion improver such as a silane coupling agent in order to improve adhesion to the substrate.
  • adhesion improver such as a silane coupling agent
  • silane coupling agents include burturis (/ 3-methoxyethoxy) silane, butyl ethoxy silane, butyl trimethoxy silane and the like.
  • the silane coupling agent can be contained in an amount of 0.01 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
  • the coloring composition can be prepared in the form of gravure offset printing ink, waterless offset printing ink, silk screen printing ink, solvent development type or alkali development type color resist.
  • the colored resist is obtained by dispersing a dye in a composition containing a thermoplastic resin, a thermosetting resin or a photosensitive resin, a monomer, a photopolymerization initiator, and an organic solvent.
  • the pigment is preferably contained in a proportion of 5 to 70% by weight based on the total solid content of the colored composition (100% by weight). More preferably, it is contained in a proportion of 20 to 50% by weight. The remainder consists essentially of the resinous binder provided by the pigment carrier.
  • the coloring composition may be coarse particles of 5 m or more, preferably 1 m or more, more preferably 0.5 111 or more by means of centrifugation, sintered filter, membrane filter or the like. It is preferable to remove the mixed dust.
  • the red color display pixel, the green color display pixel, and the blue color display pixel in the color filter according to the embodiment of the present invention are formed on the transparent substrate by the printing method or the photolithography method. It is formed using things.
  • a glass plate such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass or non-alkali aluminoborosilicate glass, or a resin plate such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate or the like is used.
  • a transparent electrode made of indium oxide, tin oxide, or the like may be formed on the surface of the glass plate or the resin plate in order to drive the liquid crystal after forming the liquid crystal panel.
  • each color filter segment by the printing method allows patterning by simply repeating the printing and drying of the colored composition prepared as the above-mentioned various printing inks. Excellent in properties. Furthermore, with the development of printing technology, it is possible to print fine patterns with high V, dimensional accuracy and smoothness. In order to perform printing, it is preferable that the composition does not dry or solidify the ink on the printing plate or on the blanket. It is also important to control the fluidity of the ink on the printing press, and the ink viscosity can be adjusted with a dispersant or extender pigment.
  • the colored composition prepared as the solvent developing type or alkali developing type coloring resist is applied on a transparent substrate by spray coating, spin coating, slitting. Depending on the coating method such as coating, roll coating, etc.
  • a vacuum dryer, a convection oven, an IR oven, a hot plate or the like may be used. If necessary, the dried film is exposed to ultraviolet light through a mask having a predetermined pattern provided in a non-contact state. After that, the developer is sprayed with a solvent or an alkaline developer, or sprayed to remove the uncured portion to form a desired pattern, and then the same operation is repeated for the other colors. Manufacture That's the power S. Furthermore, in order to accelerate the polymerization of the colored resist, heating can be performed as necessary. According to one photolithography method, a color filter with higher accuracy than the above printing method can be manufactured.
  • an aqueous solution such as sodium carbonate or sodium hydroxide is used as an alkali developer, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine can also be used.
  • an antifoamer and surfactant can also be added to a developing solution.
  • a development processing method a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied.
  • a water-soluble or alkaline water-soluble resin such as polybulal alcohol or water-soluble acrylic resin is applied and dried to inhibit polymerization inhibition by oxygen. After forming the film to prevent, ultraviolet exposure can also be performed.
  • the color filter of the present invention can be produced by an electrodeposition method, a transfer method or the like in addition to the above method.
  • the electrodeposition method is a method for producing a color filter by using a transparent conductive film formed on a transparent substrate and forming each color filter segment on the transparent conductive film by electrophoresis of colloidal particles. is there.
  • the transfer method is a method in which a color filter layer is formed in advance on the surface of a peelable transfer base sheet, and this color filter layer is transferred to a desired transparent substrate.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device including a color filter according to an embodiment of the present invention.
  • a liquid crystal display device 4 shown in FIG. 2 is a typical example of a TFT drive type liquid crystal display device for a notebook personal computer, and includes a pair of transparent substrates 5 and 6 disposed so as to face each other. Liquid crystal (LC) is enclosed.
  • the present invention is a liquid crystal using a polarizing plate and a retardation plate such as TN (Twisted Nematic), 3 ⁇ 4TN (Super Twisted Nematic), IPS n-Plane switching), VA (Vertical Alignment), OCB (Optically Compensated Birefringence). Applicable to display devices.
  • a TFT (thin film transistor) array 7 is formed on the inner surface of the first transparent substrate 5, A transparent electrode layer 8 made of, for example, ITO is formed thereon. An alignment layer 9 is provided on the transparent electrode layer 8. A polarizing plate 10 is formed on the outer surface of the transparent substrate 5.
  • a color filter 11 is formed on the inner surface of the second transparent substrate 6.
  • the red, green and blue filter segments constituting the color filter 11 are separated by a black matrix (not shown).
  • a transparent protective film (not shown) is formed as needed so as to cover the color filter 11, and a transparent electrode layer 12 made of, for example, ITO is formed thereon, and the transparent electrode layer 12 is covered so as to cover the alignment layer. 13 is provided.
  • a polarizing plate 14 is formed on the outer surface of the transparent substrate 6.
  • a backlight unit 16 including a three-wavelength lamp 15 is provided below the polarizing plate 10.
  • an ellipsometer or a value regarding the thickness direction retardation of the colored display pixels of red, green, and blue constituting the color filter is determined. Even if the thickness of the colored display pixel formed on the substrate is 1 to 3 m by using a phase difference measurement device, the influence of interference due to the refractive index difference between the colored display pixel and the air layer or the substrate. By obtaining a value related to the thickness direction retardation while including the phase difference ⁇ , the color filter can be evaluated accurately from the correlation between this value and the visibility in the oblique direction of the liquid crystal display device.
  • a coloring composition is used in which each colored pixel of red, green, and blue is toned by combining several pigments so as to match the characteristics of the backlight or LCD.
  • the value ⁇ or ⁇ force related to the thickness direction retardation of each colored pixel layer is satisfied by satisfying Equation (3) and Equation (4), or Equation (5) and Equation (6).
  • the refined pigment used in Examples and Comparative Examples was produced by the following method.
  • the obtained pigment was observed with a transmission electron microscope (“JEM-1200EX” manufactured by JEOL Ltd.), and the primary particle diameter of the pigment was calculated by image analysis.
  • the primary particle diameter here refers to the particle diameter (equivalent circle diameter) corresponding to 50% of the total amount in the cumulative curve of the number particle size distribution.
  • Diketopyrrolopyrrole red pigment PR254 ("Ilga Fore Red B-CF” manufactured by Ciba Specialty Chemicals; R-1) 100 parts, dye derivative (D-1) 18 parts, ground salt 1000 parts, and diethylene glycol 120 parts were charged in a 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 60 ° C for 10 hours.
  • Anthraquinone red pigment PR177 (“Chromophthaled A2B” manufactured by Ciba Specialty Chemicals; R-3) 100 parts, dye derivative (D-2) 8 parts, crushed salt 700 parts, and diethylene glycol 180 parts It was charged in a stainless gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 70 ° C for 4 hours.
  • a sulfonation flask was charged with 170 parts of tertamyl alcohol under a nitrogen atmosphere. To this was added 11.04 parts of sodium and the mixture was heated to 92-; 102 ° C. The molten sodium was kept at 100-107 ° C overnight with vigorous stirring.
  • reaction mixture was cooled to room temperature and 270 parts of methanol, 200 parts of water, and concentrated sulfuric acid 48.
  • Rogenated copper phthalocyanine green pigment PG36 (Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. “Lionol Darin 6YK”) 120 parts, ground salt 1600 parts, diethylene glycol 270 parts are charged into a stainless steel 1 gallon kneader (Inoue Seisakusho). And kneading at 70 ° C for 12 hours.
  • a separable flask was charged with 150 parts of water, and further stirred with 63 parts of 35% hydrochloric acid to prepare a hydrochloric acid solution. While paying attention to foaming, 38.7 parts of benzenesulfonyl hydrazide was added, and ice was added until the liquid temperature became 0 ° C or lower. After cooling, 19 parts of sodium nitrite were charged over 30 minutes, stirred at 0 to 15 ° C for 30 minutes, and sulfamic acid was charged until no coloration was observed on potassium iodide starch paper.
  • the obtained press cake was dried at 80 ° C to obtain 61.0 parts of disodium azobarbituric acid.
  • 200 parts of water was charged in a separable flask, and 8.1 parts of the obtained disodium azobarbituric acid powder was added and dispersed while stirring. After uniform dispersion, the solution was heated to 95 ° C., and 5.7 parts of melamine and 1.0 part of diallylaminomelamine were added. Further, a green solution prepared by dissolving 6.3 parts of cobalt (II) chloride hexahydrate in 30 parts of water was added dropwise over 30 minutes.
  • cobalt (II) chloride hexahydrate was added dropwise over 30 minutes.
  • Kinophthalone-based yellow pigment PY138 (BASF “Pariotol Yellow K0961HD”) 100 parts, dye derivative (D-3) 5 parts, crushed salt 750 parts, and diethylene glycol 1 80 parts made of stainless steel 1 gallon kneader (Inoue And kneaded at 60 ° C for 6 hours.
  • This mixture was poured into 3000 parts of warm water, stirred for about 1 hour with a high-speed mixer while heating to about 80 ° C to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove salt and solvent, then 80 It was dried at ° C for 24 hours to obtain 100 parts of a salt milled pigment (Y-3).
  • the primary particle diameter of the obtained pigment is shown in Table 2 below.
  • Copper phthalocyanine blue pigment PB15: 6 (Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. “Lionol Blue ES”) 100 parts, 800 parts of ground salt, and 100 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1 gallon kneader (Inoue Seisakusho), 70 ° Kneaded for 12 hours. Add this mixture to 3000 parts of hot water, stir with a high speed mixer for about 1 hour while heating to about 70 ° C to make a slurry, filter and wash repeatedly to remove salt and solvent, then 80 ° C And dried for 24 hours to obtain 98 parts of a calet milled pigment (B-1). The primary particle size of the obtained pigment is shown in Table 2 below.
  • Y— 1 PY150, “E4GN” manufactured by LANXESS
  • the mixture of the composition (weight ratio) shown in Table 3 below is uniformly stirred and mixed, then dispersed with a sand mill for 5 hours using zirconia beads having a diameter of lmm, and then filtered with a 5 m filter to obtain each color pigment dispersion. Obtained.
  • Photoinitiator 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1-one
  • Sensitizer 4, 4 'Bis (jetylamino) benzophenone
  • Each color resist shown in Table 4 was applied to a glass substrate by spin coating, and then pre-betated at 70 ° C. for 20 minutes in a talin oven. Next, the substrate was cooled to room temperature, and then exposed to ultraviolet rays using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, this substrate was spray-developed using a 23 ° C. sodium carbonate aqueous solution, washed with ion-exchanged water, and air-dried. Next, post-beta was performed in a clean oven at 230 ° C for 30 minutes to obtain each color coating film. The film thickness of the dried coating film was 2 ⁇ ⁇ .
  • chromaticity and spectral transmittance ⁇ ( ⁇ ) in the XYZ color system chromaticity diagram are measured with a spectrophotometer ("OSP-200" manufactured by Olympus Corporation) at a wavelength of 5nm in the range of 400nm to 700nm.
  • OSP-200 spectrophotometer manufactured by Olympus Corporation
  • Table 5 shows the chromaticity of each color coating film prepared from each color resist shown in Table 4 above.
  • the value for thickness direction retardation is measured from 400 nm from the direction inclined 45 ° from the normal direction of the substrate with the coating film formed on the surface, using a transmission spectroscopic ellipsometer (“M-220” manufactured by JASCO Corporation). Measurements were made at a wavelength of 5 nm in the range of 700 nm, and the ellipso parameter ⁇ was obtained.
  • M-220 transmission spectroscopic ellipsometer
  • the value ⁇ related to the thickness direction retardation is calculated from the sum of ⁇ ( ⁇ ) XT ( ⁇ ) in the range from 700 to 700 nm, and the value ⁇ related to the thickness direction retardation is calculated from the sum of ⁇ ( ⁇ ) ⁇ ( ⁇ ) XS ().
  • Polarizers are placed on both sides of the substrate on which the coating film is formed.
  • the ratio of the luminance when the polarizer is parallel (Lp) to the luminance when orthogonal (Lc), and Lp / Lc is the contrast (C: CR, CG, CB) Calculated as Then, the contrast (CS) of only the substrate without the colored coating film was measured and standardized by C / CS.
  • the luminance was measured using a color luminance meter (“BM-5A” manufactured by Topcon) under the condition of a 2 ° field of view, and “NPF-SEG1224DU” manufactured by Nitto Denko was used as the polarizing plate.
  • Table 5 below shows the contrast of each color coating film prepared from each color resist shown in Table 4 above.
  • red resist HRR-1 was applied by spin coating to a glass substrate on which a black matrix had been formed in advance, and then pre-baked at 70 ° C for 20 minutes in a clean oven. Next, after cooling the substrate to room temperature, ultraviolet rays were exposed through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp.
  • the substrate was spray-developed using a 23 ° C aqueous sodium carbonate solution, washed with ion-exchanged water, and air-dried. Furthermore, a post-beta was performed at 230 ° C. for 30 minutes in a clean oven to form striped red display pixels on the substrate.
  • a green display pixel is similarly formed using the green resist (GR-1), and further a blue display pixel is formed using the blue resist (BR-1). Obtained.
  • the formed film thickness of each colored pixel was 2.0 mm.
  • a color filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the green resist was changed from (GR-1) to (GR-3).
  • a color filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the red resist was changed from (RR-1) to (RR-2) and the green resist was changed from (GR-3) to (GR-4).
  • a color filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the red resist was changed from (RR-2) to (RR-3).
  • a color filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the red resist was changed from (RR-1) to (RR-4) and the green resist was changed from (GR-1) to (GR-3).
  • a color filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the green resist was changed from (GR-1) to (GR-5).
  • a color filter was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the red resist was changed from (RR-1) to (RR-2).
  • a color filter was obtained in the same manner as in Example 1 except that the red resist was changed from (RR-1) to (RR-3) and the green resist was changed from (GR-1) to (GR-3).
  • a transparent ITO electrode layer was formed on the color filter obtained as described above, and a polyimide alignment layer was formed thereon.
  • a polarizing plate was formed on the other surface of this glass substrate.
  • a TFT array and a pixel electrode were formed on one surface of another (second) glass substrate, and a polarizing plate was formed on the other surface.
  • the two glass substrates prepared in this manner face each other so that the electrode layers face each other, and are aligned using spacer beads while keeping the distance between the two substrates constant.
  • the periphery was sealed with a sealant so as to leave a part.
  • a liquid crystal composition was injected from the opening, and the opening was sealed.
  • the liquid crystal display device thus produced was combined with a backlight unit to obtain a liquid crystal panel.
  • the produced liquid crystal display is displayed in black, and the amount of light (orthogonal transmitted light; leaked light) leaking from the normal direction (front) of the liquid crystal panel and from an orientation (oblique) inclined by 45 ° from the normal direction is visually observed. I observed it.
  • the evaluation rank is as follows, and the results are shown in Table 6 below.
  • ⁇ Slight light leakage is observed, and the color is slightly tinted! /, The power of being black is actually a problem! /, Rebenore.
  • the difference between the color filter obtained in Example 6 and the color filter obtained in Comparative Example 1 is that the color filter obtained in Example 6 uses GR-5 resist as a green display pixel! /, In contrast, the color filter obtained in Comparative Example 1 uses GR-2 resist as a green display pixel.
  • GR-5 was intentionally reduced in brightness by adding a carbon black dispersion to GR-2. Therefore, by changing the transmittance without changing the thickness direction retardation value of green pigment, A comparison can be made.

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Abstract

基板上に、少なくとも３色以上の着色表示画素を備えるカラーフィルタの評価方法において、前記着色表示画素のそれぞれに、３８０ｎｍ～７８０ｎｍの範囲内における透過光ピーク域の波長λを含む連続した光を任意の角度から照射し、分光エリプソメータを用いて測定された位相差値をΔ（λ）、前記着色表示画素の３８０ｎｍ～７８０ｎｍの範囲内における前記波長λでの分光透過率をＴ（λ）とするとき、各着色表示画素について下記式（１）により求められた値ξ１により、前記カラーフィルタを備える液晶表示装置の斜め方向の視認性を判断することを特徴とするカラーフィルタの評価方法。 [数１]

Description

明 細 書
カラーフィルタの評価方法、カラーフィルタおよび液晶表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、液晶表示装置や固体撮像素子に用いられるカラーフィルタの評価方法、 この方法により評価されたカラーフィルタ、およびこのカラーフィルタを備えた液晶表 示装置に関する。
背景技術
[0002] 液晶表示装置は、近年、薄型であることによる省スペース性や軽量性、また省電力性 などが評価され、最近ではテレビ用途への普及が急速に進んでいる。テレビ用途で は、輝度、コントラストや全方位の視認性などの性能をより高めることが要求されてお り、この用途の表示装置には、位相差制御層を直線偏光板と組み合わせて適用され ることが多い。
[0003] 特に近年、高コントラストの表示が可能な垂直配向モード液晶ディスプレイでは、光 軸が基板に垂直で、負の複屈折異方性を有する位相差フィルム (負の Cプレート）と、 光軸が基板に水平で、正の複屈折異方性を有する位相差フィルム（正の Aプレート） が併用されている（例えば、 日本特開平 10-153802号公報参照）。
[0004] これらにおける位相差制御は、通常ポリカーボネートフィルム等を延伸したもの力、、も しくは複屈折異方性を有する液晶材料をトリアセチルセルロースフィルム等に塗布し てなる位相差制御フィルムが用いられる。
[0005] しかしながら、これらの位相差フィルムでは、そのリタデーシヨン量は面内で均一に保 たれているため、実際に表示される画素ごとには最適なリタデーシヨン量に設定され ておらず、必ずしも最適な位相差補償が行われているわけではない。
[0006] その理由の一つは、液晶の位相差及び屈折率そのものが透過光の波長依存性を持 つため、カラーフィルタを構成する各着色表示画素色（実際には透過光の波長）に応 じて位相差フィルムに要求されるリタデーシヨン量も異なることが挙げられる。これに 対しては、透過光の波長に応じてリタデーシヨンを制御し、位相差補償をより最適に 行う試みが提案されて!/、る（例えば、 日本特開 2005-148118号公報参照）。 [0007] 他の理由は、カラーフィルタを構成する各着色表示画素自身が厚み方向位相差を有 する場合に、透過光に位相差が生じることである。この場合、液晶表示装置の視野角 依存性が大きくなり、表示特性が低下してしまう。これに対しては、着色高分子薄膜 に側鎖に平面構造基を有する高分子を含有させるか、または着色高分子薄膜に、高 分子と正負逆の複屈折率をもつ複屈折低減粒子を含有させることで、カラーフィルタ のもつリタデーシヨン量を低減させる試みが提案されている（例えば、 日本特開 2000 -136253号公報参照）。
[0008] し力、しながら、実際には、このような試みにもかかわらず、斜め方向からの視野角補償 を施された黒表示を観察すると、赤色と青色の漏れ光により赤紫色に着色されて見 えるといった問題があった。
[0009] 本発明者らは、先に、この問題は、カラーフィルタを構成する赤色、緑色、および青 色の各着色表示画素の厚み方向位相差値がそれぞれ異なり、例えば顔料分散型の 着色組成物を用いて製造されたカラーフィルタにおいては、赤色及び青色の着色表 示画素のリタデーシヨン量に対して、緑色着色表示画素が負の大きなリタデーシヨン 量を示すためであることを見出した。
[0010] 液晶表示装置に用いられる他の部材に比べて、カラーフィルタのリタデーシヨンは比 較的小さいものであったために、これまでこの問題は重視されていなかった力 通常 、光学設計は緑色を中心として行われるため、赤色及び青色の着色表示画素と緑色 着色表示画素のリタデーシヨンが大きく異なると、漏れ光として視野角視認性に問題 が生じてしまう。
[0011] また、カラーフィルタを構成する赤色、緑色、および青色の各着色表示画素の厚み 方向位相差値は、エリプソメータもしくは位相差測定装置を用いて測定される力 基 板上に形成された着色表示画素の厚みは通常 1〜3 01であることが多ぐまた着色 表示画素の屈折率は、通常 1. 55から 1. 8の範囲にあることが多ぐ着色表示画素と 空気層や基板との屈折率差による干渉の影響が、測定値である位相差 Δに含まれる ために、従来の技術では特定の波長での厚み方向位相差に関する値を精度良く得 ることは困難であった。
[0012] また、特に斜め方向からの視認性に関しては、カラーフィルタの赤色、緑色および青 色の各着色表示画素の透過率バランスやバックライトの分光強度比にも影響を受け やすいため、必ずしもカラーフィルタの厚み方向位相差値の制御だけでは説明する ことが困難であった。
発明の開示
[0013] 本発明の第 1の目的は、カラーフィルタを備える液晶表示装置の斜め方向の視認性 を簡便に精度良く判断することを可能とするカラーフィルタの評価方法を提供する。
[0014] 本発明の第 2の目的は、位相差フィルムおよび他の構成部材と組み合わせることによ つて、黒表示時の斜め方向からの視認性の良好な液晶表示装置を得ることを可能と するカラーフィルタを提供することにある。
[0015] 本発明の第 3の目的は、上記カラーフィルタを備える、黒表示時における斜め方向か らの視認性の良好な液晶表示装置を提供することにある。
[0016] 本発明の第 1の態様によると、基板上に、少なくとも 3色以上の着色表示画素を備え るカラーフィルタの評価方法において、前記着色表示画素のそれぞれに、 380nm〜 780nmの範囲内における透過光ピーク域の波長 λを含む連続した光を任意の角度 力 照射し、分光エリプソメータを用いて測定された位相差値を Δ ( λ )、前記着色表 示画素の 380nm〜780nmの範囲内における前記波長 λでの分光透過率を Τ ( λ ) とするとき、各着色表示画素について下記式（1)により求められた値 により、前記 カラーフィルタを備える液晶表示装置の斜め方向の視認性を判断することを特徴と するカラーフィルタの評価方法が提供される。
國 ξχ = |ΐ3Δ{λ) · Τ(λ)άλ ■· · (1)
[0017] (式中、 a、 bは、前記連続した照射光の波長範囲を表し、 380≤a, 1^≤780カ、っ&< bを満たす数値である。 )
本発明の第 2の態様によると、基板上に、少なくとも 3色以上の着色表示画素を備 えるカラーフィルタの評価方法において、前記着色表示画素のそれぞれに、 380nm 〜780nmの範囲内における透過光ピーク域の波長 λを含む連続した光を任意の角 度から照射し、分光エリプソメータを用いて測定された位相差値を Δ ( λ )、前記着色 表示画素の 380nm〜780nmの範囲内における前記波長 λでの分光透過率を Τ( λ )、液晶表示装置に用いられる光源の前記波長 λでの分光放射輝度を S ( λ )とす るとき、各着色表示画素について下記式（2)により求められた値 により、前記カラ 一フィルタを備える液晶表示装置の斜め方向の視認性を判断することを特徴とする カラーフィルタの評価方法が提供される。
ξ2 = f Δ(λ)·Τ(λ)·3(λ)<1λ ••• (2) (式中、 a、 bは、前記連続した照射光の波長範囲を表し、 380≤a, 1^≤780カ、っ&< bを満たす数値である。 )
本発明の第 3の態様によると、基板上に、少なくとも赤色表示画素、緑色表示画素 および青色表示画素を備えるカラーフィルタにおいて、前記赤色表示画素、緑色表 示画素および青色表示画素のそれぞれに、 380nm〜780nmの範囲内における透 過光ピーク域の波長 λを含む連続した光を任意の角度から照射し、分光エリプソメ一 タを用いて測定された赤色表示画素の位相差値 Δ (え） 、緑色表示画素の位相差
R
値 Δ (λ) 、並びに青色表示画素の位相差値 Δ (λ) 、及び 380nm〜780nmの範
G B
囲内の前記波長 λでの赤色表示画素の分光透過率 τ( λ ) 、緑色表示画素の分光
R
透過率 Τ(λ) 、並びに青色表示画素の分光透過率 Τ(λ) 力 S、下記式（3)及び式（
G Β
4)を満たすことを特徴とするカラーフィルタが提供される。
100≥ ( f Δ(λ)κ - Τ(λ)ρ dl― f Δ(λ)Β · Τ(λ)Β άλ
■••(3)
{[bAa)G - (λ)α£1λ» f Δ(λ)Β■ Τ(λ)Βάλ
(Γ^Δ(λ)κ τ(λ)κάλ― f Δ(λ)Β · Τ(λ)Βάλ
Figure imgf000005_0001
[0019] (式中、 a、 bは、前記連続した照射光の波長範囲を表し、 380≤a, 1^≤780カ、っ&< bを満たす数値である。 )
本発明の第 4の態様によると、基板上に、少なくとも赤色表示画素、緑色表示画素 および青色表示画素を備えるカラーフィルタにおいて、前記赤色表示画素、緑色表 示画素および青色表示画素のそれぞれに、 380nm〜780nmの範囲内における透 過光ピーク域の波長 λを含む連続した光を任意の角度から照射し、分光エリプソメ一 タを用いて測定された赤色表示画素の位相差値 Δ (え） 、緑色表示画素の位相差
R
値 Δ (λ) 、並びに青色表示画素の位相差値 Δ (λ)
G B、 380nm〜780nmの範囲内 の前記波長 λでの赤色表示画素の分光透過率 τ (え） 、緑色表示画素の分光透過
R
率 τ(λ) 、並びに青色表示画素の分光透過率
G τ(λ)、及び液晶表示装置に用い
Β
られる光源の前記波長 λでの分光放射輝度 S ( λ )が、下記式（5)及び式（6)を満た すことを特徴とするカラーフィルタが提供される。
[数 5]
50≥ (| Δ{λ)κ . Τ(λ)κ ' S(X)dX― [ Δ(λ)Β - Τ(λ)Β · S^)dX
Figure imgf000006_0001
(|bA( )G · τ(λ)0 - s( )ca - jhA(X)B · τ(λ)Β · ε(λ)άλ
25 (f Α(λ)κ ' Τ(λ)κ ' s )dl - J Δ{λ)Β ' Τ(λ)Β ' S(X)dX
(6) l((bA )R · τ(λ)κ - s )d - fhA )G - T( )g - s )d%
[0020] (式中、 a、 bは、前記連続した照射光の波長範囲を表し、 380≤a, 1^≤780カ、っ&< bを満たす数値である。 )
また、発明の第 5の態様によると、上述のカラーフィルタを備えることを特徴とする液 晶表示装置が提供される。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタを示す概略断面図である。 [図 2]本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置の一例を示す概略断面図であ 発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下、本発明の実施の形態につき説明する。
[0023] 図 1に、本発明の第 1の実施形態に係るカラーフィルタを示す。図 1において、カラ 一フィルタは、ガラス基板 1上に、遮光層であるブラックマトリクス 2、及び着色表示画 素 3を備えている。着色表示画素 3は、赤色表示画素 3R、緑色表示画素 3Gおよび 青色表示画素 3Bからなる。
[0024] 各着色表示画素の厚み方向位相差に関する、下記式（1)及び（2)により表される値 ξ 1または ξ 2は、下記式（3)および式（4)、又は式（5)および式（6)を満たしている。
[数 7]
ξι = f bA ) · τ(λ)άλ … ）
[0025] (式中、 Δ ( λ )は、 380nm〜780nmの範囲内における透過光ピーク域の波長 λ を含む連続した光を任意の角度から照射し、分光エリプソメータを用いて測定された 位相差値、 Τ ( λ )は、着色表示画素の 380nm〜780nmの範囲内における波長 λ での分光透過率を示す。 )
[数 8コ
[0026] (式中、 Δ ( λ )は、 380nm〜780nmの範囲内における透過光ピーク域の波長 λ を含む連続した光を任意の角度から照射し、分光エリプソメータを用いて測定された 位相差値、 Τ ( λ )は、着色表示画素の 380nm〜780nmの範囲内における波長 λ での分光透過率、 S ( λ )は、液晶表示装置に用いられる光源の波長 λでの分光放 射輝度を示す。 )
[数 9] 100 (|^Δ(λ)κ ' τ(λ)κάλ - |^Δ(λ)Β · τ(λ)Βάλ
(3)
(|bA( )G · Τ(λ)αοΙλ一 |^Δ{λ)Β . Τ(λ)Β<1λ
50≥ |(|^Δ(λ)κ ' Τ(λ)κάλ - |^Δ(λ)Β .1{λ)Βάλ
(4) 一 <f bA )R · Τ(λ)κάλ - jhA{X)G ' Τ{λ)αάλ > 0 (式（3)及び（4)において、 Δ (λ) 、 Δ (λ) 、 Δ (λ) は、 380nm〜780nmの範
R G B
囲内における透過光ピーク域の波長 λを含む連続した光を任意の角度から照射し、 分光エリプソメータを用いて測定された赤色表示画素の位相差値、緑色表示画素の 位相差値、青色表示画素の位相差値をそれぞれ示し、 Τ(λ) 、Τ(λ) 、Τ(λ) は
R G B
、 380nm〜780nmの範囲内の波長えでの赤色表示画素の分光透過率、緑色表示 画素の分光透過率、青色表示画素の分光透過率をそれぞれ示す。 )
[数 11]
Figure imgf000008_0001
_(jbA )R · τ(λ)κ ' s )dx― J"bA >G · n(X)G · s(X)d ≥o
(式（5)及び（6)において、 Δ (λ) 、 Δ (λ) 、 Δ (λ) は、 380nm〜780nmの範
R G B
囲内における透過光ピーク域の波長 λを含む連続した光を任意の角度から照射し、 分光エリプソメータを用いて測定された赤色表示画素の位相差値、緑色表示画素の 位相差値、青色表示画素の位相差値をそれぞれ示し、 Τ(λ) 、Τ(λ)_、Τ(λ) は 、 380nm〜780nmの範囲内の波長えでの赤色表示画素の分光透過率、緑色表示 画素の分光透過率、青色表示画素の分光透過率をそれぞれ示し、 S ( λ )は、液晶 表示装置に用いられる光源の波長 λでの分光放射輝度を示す。 )
なお、以上の式において、 a、 bは、前記連続した照射光の波長範囲を表し、 380≤a 、 b≤ 780力、つ a <bを満たす数値である。
[0029] 以上の式（3)〜（6)は、符号の正負を問わず、緑色表示画素の位相差に関する値 または ξ が赤色表示画素の位相差に関する値 ξ または ξ 以上となる場合には、 青色表示画素の位相差に関する値 ξ または ξ が緑色表示画素の位相差に関する
1 2
値 ξ または ξ 以上となっており、緑色表示画素の位相差に関する値 ξ または ξ が
1 2 1 2 赤色表示画素の位相差に関する値 または 以下となる場合には、青色表示画素
1 2
の位相差に関する値 ξ または ξ が緑色表示画素の位相差に関する値 ξ または ξ
1 2 1 2 以下であることを意味する。
[0030] 各着色表示画素の厚み方向位相差に関する値 ξ は、少なくとも赤色表示画素 3R、
1
緑色表示画素 3Gおよび青色表示画素 3Bの 3色の着色表示画素 3を備えたカラーフ ィルタに、 380nmから 780nmのうち透過光ピーク域の波長を含む連続した光を任意 の角度あるいは目的とする角度で照射し、分光エリプソメータを用いて測定すること で得られる Δ ( λ )と、前記着色表示画素の前記波長 λでの分光透過率 Τ ( λ )の積 を積分することにより求められる。
[0031] また、各着色表示画素の厚み方向位相差に関する値 ξ は、少なくとも赤色表示画 素 3R、緑色表示画素 3Gおよび青色表示画素 3Bの 3色の着色表示画素 3を備えた カラーフィルタに、 380nmから 780nmのうち透過光ピーク域の波長を含む連続した 光を任意の角度から照射し、分光エリプソメータを用いて測定することで得られる Δ ( λ )、前記着色表示画素の前記波長 λでの分光透過率 Τ( λ )、および液晶表示装 置に用いられる光源の前記波長 λでの分光放射輝度 S ( λ )の積を積分することによ り求められる。
[0032] この際、分光エリプソメータで測定する基板がカラーフィルタである場合には、 R、 G、 Bの!/、ずれかの単一着色表示画素のみを透過するようにパターユングされたマスクを 介して測定することにより、単一着色表示画素の位相差値 Δ ( λ )を求めることができ る。測定する基板が R、 G、 Bのうちいずれかの単一着色表示画素である場合には、 マスクを介することなく位相差の測定が可能となる。また、分光透過率 Τ ( λ )は 0≤T ( λ )≤ 1の範囲で表される数値であり、光源の分光放射輝度は任意の単位の数値を 使用できる。
[0033] Δ (え）、 Τ ( λ )および S ( λ )力 例えば lnmおきや 2nmおきなどの波長に対応する 不連続な数値で与えられる場合には、上述した式（1)ないし式（6)の積分は、各波 長での Δと Tの積の総和、又は Δ、 T、および Sの積の総和とみなすことができる。ま た、測定に用いる波長は 380nmから 780nmのうち透過光ピーク域の波長を含む任 意の連続した光を用いることができる力 好ましくは 400nm力、ら 700nmの 5nmおき のすベての波長、さらに好ましくは 380nmから 780nmの lnmおきのすべての波長 を用いることである。なぜなら、基板上に形成された着色表示画素の位相差を測定し た際に含まれる、基板と着色表示画素との界面による干渉の影響は、波長を 10nm 力、ら lOOnmのうちのいずれかの値とする振幅として現れるため、出来る限り広い範囲 の波長での位相差値 Δ ( λ )を用いて ξ
1または ξ
2を求めた方がより精度が高まるた めである。
[0034] カラーフィルタの複屈折率の絶対値が 0. 01以下であること、すなわち各着色表示 画素の厚み方向位相差に関する値 または 力 限りなく (赤色表示画素） =
1 2 1
ξ (緑色表示画素） = ξ (青色表示画素） = 0、または ξ (赤色表示画素） = ξ (緑
1 1 2 2 色表示画素） = （青色表示画素） = 0 に近いことが望まれている力 s、カラーフィノレ タ以外の構成部材、例えば液晶、偏光板、配向膜などの位相差の波長分散性と組 み合わせた場合、 ξ (赤色表示画素） = ξ (緑色表示画素） = ξ (青色表示画素）
1 1 1
= 0、または ξ (赤色表示画素） = （緑色表示画素） = ξ (青色表示画素） = οで ある以外にも、最適なカラーフィルタの各着色表示画素の厚み方向位相差に関する 値が存在する。
[0035] カラーフィルタにおいて、各着色表示画素の位相差に関する値 e または の
1 e がど
2 値をとるのが最も望ましいかは、他の部材との組み合わせにより変わる力 重要なの は、緑色表示画素の位相差に関する値 e または e が赤色表示画素の位相差に関
1 2
する値 e または e 以上であるにもかかわらず、青色表示画素の位相差に関する値 ξ または ξ が緑色表示画素の位相差に関する値 ξ または ξ 以下である場合や、
1 2 1 2
緑色表示画素の位相差に関する値 ξ または ξ が赤色表示画素の位相差に関する
1 2
値 ξ または ξ 以下であるにもかかわらず、青色表示画素の位相差に関する値 ξ ま
1 2 1 たは ξ が緑色表示画素の位相差に関する値 または 以上である場合には、液 晶表示装置の良好な斜め視認性を得ることができな!/、と!/、う点である。
[0036] これは、液晶表示装置で用いられる他の部材では、複屈折性の波長分散が透過光 の波長に対して連続的に変化することによるものである。
[0037] 式（3)および式 (4)を満たさない場合、すなわち下記式（3)'、式 (4)'が成立する 場合は、各着色表示画素の厚み方向位相差の差が大きすぎるか、もしくは、各着色 表示画素の厚み方向位相差が透過光の波長に対して連続的に変化しない状態を表 し、これによつて液晶表示装置で用いられる他の部材の波長分散性と一致しなくなる ため、良好な斜め視認性の液晶表示装置を得ることができない。
[0038] 式 (3)，
[数 13] A >R ' Τ(λ)κ<5λ― f Δ(λ)Β · Τ(λ)Βάλ
(JbA >G · τ(λ)0άλ - JbA( )B - Τ(λ)Βί1λ >100 もしくは
b
0> (J Λ(λ)κ · Τ(λ)κοΙλ - |^Δ(λ)Β · Τ(λ)ΒοΙλ
b
(j A(X)G - )Gd - ΓΔ(λ)Β■ η )Βάλ
a
[0039] 式（4)'
[数 14] (Γ°Δ(λ)κ · Τ(λ)κάλ - Δ(λ)Β . Τ{λ)ΒοΙλ
b
(ΓΔ(λ)κ · Τ(λ)κάλ- Δ(λ)α Τ(λ)Ο(5λ>50 もしくは
0>(ΓΔ(λ)κ · ( )Rd ― ΓΔ(λ)Β . Ί(λ)Βάλ
Figure imgf000012_0001
[0040] 同様に、式（5)および式（6)を満たさない場合、すなわち下記式（5)'、式（6)'が成 立する場合は、各着色表示画素の厚み方向位相差の差が大きすぎるか、もしくは、 各着色表示画素の厚み方向位相差が透過光の波長に対して連続的に変化しない 状態を表し、これによつて液晶表示装置で用いられる他の部材の波長分散性と一致 しなくなるため、良好な斜め視認性の液晶表示装置を得ることができない。
[0041] 式（5)'
[数 15]
(Γ Λ{λ)Ε - Τ(λ)κ · Ξ(λ)άλ - Γ°Δ(λ)Β - Τ(λ)Β · 3(λ)ί1λ
{jhA( )G - Τ(λ)α - S( )dX― jhM )B - Τ(λ)Β■ S( )dX >50 もしくは
0>|(|^Δ(λ)Ε . T( )R ' 3(λ)άλ― ]^Δ(λ)Β ' Τ(λ)Β · 3(λ)άλ
- ( bA >G ' τ(λ)α - s )d - fbA >B · τ ) B - s )d
[0042] 式 (6)，
[数 16] (j^ Δ(λ)κ - Τ(λ)κ · Ξ(λ)άλ - |^Δ(λ)Β . Τ(λ)Β■ S( )d
(JbA(X)R . Τ{λ)κ · SMdX― jhA( )G · Τ{λ)6 · S(X)dX >25 もしくは
0> (|bA )R · Τ(λ)κ · Ξ(λ)άλ - J"bA )B · Τ(λ)Β . s )d
(f bA )R · τ(λ)Ε · s )d ― J Δ(λ)α ' T(%)G ' 3(λ)άλ
[0043] 以上のように、本発明の一実施形態によれば、カラーフィルタを構成する 3色以上 の着色表示画素の厚み方向位相差をエリプソメータもしくは位相差測定装置を用い て測定し、この各波長における位相差と分光透過率の積を積分することで、着色表 示画素と空気層や基板との屈折率差による干渉の影響を位相差に含んだまま、厚み 方向位相差に関する値を求め、この値と液晶表示装置の黒表示時における斜め方 向の視認性との相関とから、カラーフィルタの評価を精度良く行うことができる。
[0044] また、本発明の他の実施形態によれば、上記カラーフィルタを用いて液晶ディスプレ ィを作製した場合、各着色表示画素の表示領域を通過する光の偏光状態にばらつ きが生じないため、黒表示時における斜め方向の視認性が良好な液晶表示装置を 得ること力 Sでさる。
[0045] 以下に、以上説明した各着色表示画素について説明する。
[0046] 赤色表示画素には、例えば、 C. I. Pigment Red 7 14 41 48:2 48:3 48:4
81:1 81:2 81:3 81:4 146 168 177 178 179 184 185 187 200 202 208 210 246 254 255 264 270 272 279等の赤色顔料を用いる こと力 Sでさる。
[0047] なお、黄色顔料と橙色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、 C. I. Pigm ent Yellow 1 2 3 4 5 6 10 12 13 14 15 16 17 18 24 31 32 34 35 35:1 36 36:1 37 37:1 40 42 43 53 55 60 61 62 63 6 5 73 74 77 81 83 93 94 95 97 98 100 104 106 108 109 110 113.114 115 116 117 118 119 120.123 126 127 128 12 9、 147、 151、 152、 153、 154、 155、 156、皿、 162、 164、 166、 167、 168、 1 69、 170、 171、 172、 173、 174、 175、 176、 177、 179、 180、 181、 182、 187、 188、 193、 194、 199、 198、 213、 214等カ挙げ、られる。植色顔料としては、 C. I. Pigment ORanGe 36、 43、 51、 55、 59、 61、 71、 73等カ挙げ、られる。
[0048] 赤色表示画素が、これら顔料のなかでジケトピロロピロール系赤色顔料及びアントラ キノン系赤色顔料のうちの 1種類以上を含む場合には、任意の ξ または ξ を得るこ
1 2 とが容易になるので好ましい。なぜなら、ジケトピロロピロール系赤色顔料は、その微 細化処理を工夫することにより、 ξ または ξ を正負のどちらにすることも可能であり、
1 2
その絶対値もある程度制御可能であり、また、アントラキノン系赤色顔料は、微細化 処理に関わらず 0に近い ξ または を得やすいためである。
1 2
[0049] 赤色表示画素は、顔料の合計重量を基準として、ジケトピロ口ピロール系赤色顔料を
10〜90重量％、アントラキノン系赤色顔料を 5〜70重量％を含有すること力 画素 の色相や明度、膜厚、コントラスト等の点から好ましぐ特に、コントラストに着目した場 合、ジケトピロロピロール系赤色顔料を 25〜75重量％、アントラキノン系赤色顔料を 25〜60重量％を含有ことがより好まし!/、。
[0050] また、赤色表示画素には、色相を調整する目的で黄色顔料や橙色顔料を含有させ ること力 Sできる力 高コントラスト化の点からァゾ金属錯体系黄色顔料を用いることが 好ましい。その使用量は、顔料の合計重量を基準として、 5〜25重量％を含有するこ と力 S好ましく、 5重量％未満の場合には、充分な明度向上などの色相調整が困難とな り、 30重量％を超える場合には、色相が黄味にシフトし過ぎるため、色再現性は悪い 傾向となる。
[0051] ジケトピロロピロール系赤色顔料としては C. I. Pigment Red 254、アントラキノン系 赤色顔料としては C. I. Pigment Red 177、ァゾ金属錯体系黄色顔料としては C. I . Pigment Yellow 150カ 優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点 力、ら好適である。
[0052] 緑色表示画素には、例えば、 C. I. Pigment Green 7、 10、 36、 37、 58等の緑色 顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、赤色 表示画素のところで挙げた顔料と同様のものが使用可能である。 [0053] 緑色表示画素が、これら顔料のなかでハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料を 含む場合、又は緑色顔料とともにァゾ系黄色顔料及びキノフタロン系黄色顔料のうち の少なくとも 1種類を含む場合には、任意の または を得ることが容易になるため
1 2
に好ましい。なぜなら、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料は、中心金属の選 択により、ある程度 ξ または ξ を変更することが可能であり、ァゾ系黄色顔料では、
1 2
微細化処理に関わらず正の ξ または ξ を、キノフタロン系黄色顔料では、微細化処
1 2
理に関わらず負の または が得られるからである。
1 2
[0054] 緑色表示画素は、顔料の合計重量を基準として、ハロゲン化金属フタロシアニン系 緑色顔料を 30〜90重量％、ァゾ系黄色顔料またはキノフタロン系黄色顔料を 10〜 70重量％を含有するのが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましぐさらに、ハ ロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料を 50〜85重量％、ァゾ系黄色顔料を 5〜4 5重量％、キノフタロン系黄色顔料を 5〜45重量％を含有することがより好ましい。
[0055] ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料としては C. I. Pigment Green 7、 36、ァ ゾ系黄色顔料としては C. I. Pigment Yellow 150、キノフタロン系黄色顔料として はじ. I. Pigment Yellow 138力 優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力 等の点から好適である。
[0056] また、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料の中で、中心金属が亜鉛である顔 料は、微細化処理に関わらず正の ξ または ξ となり、優れた耐光性、耐熱性、透明
1 2
性、および着色力等も有することから、好適に用いられる。
[0057] 青色表示画素としては、例えば、 C. I. Pigment Blue 15、 15 : 1、 15 : 2、 15 : 3、 1
5 : 4、 15 : 6、 16、 22、 60、 64等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用す ることもできる。紫色顔料としては、 C. I. Pigment VioleT 1、 19、 23、 27、 29、 30
、 32、 37、 40、 42、 50等カ挙げ、られる。
[0058] 青色表示画素が、これら顔料のなかで金属フタロシアニン系青色顔料と、ジォキサ ジン系紫色顔料のうち 1種類以上を含む場合には、 0に近い ξ または ξ を得ること
1 2
が容易になる。
[0059] 青色表示画素は、顔料の合計重量を基準として、金属フタロシアニン系青色顔料 を 40〜； 100重量％、ジォキサジン系紫色顔料を 0〜50重量％を含有すること力 画 素の色相や明度、膜厚等の点から好ましぐさらに、金属フタロシアニン系青色顔料 を 50〜98重量％、ジォキサジン系紫色顔料を 2〜25重量％含有することがより好ま しい。
[0060] 金属フタロシアニン系青色顔料としては C. I. Pigment Blue 15 : 6、ジォキサジン 系紫色顔料としては C. I. Pigment VioleT 23力 S、優れた耐光性、耐熱性、透明性
、および着色力等の点から好適である。
[0061] 各着色表示画素は、無機顔料を含むことができる。無機顔料としては、黄色鉛、亜鉛 黄、べんがら（赤色酸化鉄 (III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑 等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。無機顔料は、彩度と明 度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、有機顔 料と組み合わせて用いられる。
[0062] 各着色表示画素には、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有さ せること力 Sでさる。
[0063] また、着色表示画素に含まれる顔料は、カラーフィルタの高輝度化、高コントラスト化 を実現させるため、微細化されていることが好ましぐ平均一次粒子径が小さいことが 好ましい。顔料の平均一次粒子径は、顔料を透過型電子顕微鏡で撮り、その写真の 画像解析により算出することができる。
[0064] 顔料の平均一次粒子径は、 40nm以下であることが好ましぐより好ましくは 30nm以 下であり、更に好ましくは 20nm以下である。また、平均一次粒子径は 5nm以上であ ることが好ましい。顔料の平均一次粒子径カ 0nmを超える場合には、液晶表示装 置の黒表示時の視認性が悪くなる。また、平均一次粒子径が 5nmより小さい場合に は、顔料分散が難しくなり、着色組成物としての安定性を保ち、流動性を確保するこ とが困難になる。その結果、塗布むらが生じ、カラーフィルタの輝度、色特性が悪化 する。
[0065] また、基板上に形成された各着色画素を 2枚の偏光板の間に挟み、一方の偏光板 側からバックライトを当てて、他方の偏光板を透過した光を輝度計にて測定し、偏光 板が平行状態における光の輝度（Lp)と直交状態における光の輝度（Lc)の比より算 出されるコントラスト Cは C = Lp/Lcより算出され、 CSはカラーフィルタがない基板の み、 CRは赤色カラーフィルタ、 CGは緑色カラーフィルタ、 CBは青色カラーフィルタ のコントラストを表す場合、下記式を満たす場合に、液晶表示装置の黒表示時の正 面の視認性が優れたものとなる。すなわち、光漏れの少ない締まった黒表示を再現 できる。
[0066] CR/CS〉0. 5
CG/CS〉0. 5
CB/CS > 0. 4
上記式を満たさない場合、すなわち、 CR/CS≤0. 5、または、 CG/CS≤0. 5、 または、 CB/CS≤0. 4の場合には、黒表示時の光漏れが多くなり、優れた正面視 認性の液晶表示装置が得に《なる。
[0067] 顔料の平均一次粒子径および厚み方向位相差を制御する手段としては、顔料を機 械的に粉砕して一次粒子径および粒子形状を制御する方法 (磨砕法と呼ぶ）、良溶 媒に溶解したものを貧溶媒に投入して所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を 析出させる方法 (析出法と呼ぶ）、および合成時に所望の一次粒子径および粒子形 状の顔料を製造する方法 (合成析出法と呼ぶ）等がある。使用する顔料の合成法や 化学的性質等により、個々の顔料について適当な方法を選択して行うことができる。
[0068] 以下に、それぞれの方法について説明する力 本発明のカラーフィルタを構成する 着色表示画素に含まれる顔料の一次粒子径および粒子形状の制御方法は、上記方 法のいずれを用いてもよい。
[0069] 磨砕法は、顔料をボールミル、サンドミルまたはニーダーなどを用いて、食塩等の水 溶性の無機塩などの磨砕剤およびそれを溶解しない水溶性有機溶剤とともに機械的 に混練（以下、この処理をカレトミリングと呼ぶ）した後、無機塩と有機溶剤を水洗除 去し、乾燥することにより所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を得る方法であ る。ただし、カレトミリング処理により、顔料が結晶成長する場合があるため、処理時に 上記有機溶剤に少なくとも一部溶解する固形の樹脂や顔料分散剤を加えて、結晶 成長を防ぐ方法が有効である。
[0070] 顔料と無機塩の比率は、無機塩の比率が多くなると顔料の微細化効率は良くなるが 、顔料の処理量が少なくなるために生産性が低下する。一般的には、顔料が 1重量 部に対して無機塩を 1〜30重量部、好ましくは 2〜20重量部用いるのが良い。また、 上記水溶性有機溶剤は、顔料と無機塩とが均一な固まりとなるように加えるもので、 顔料と無機塩との配合比にもよる力 通常は顔料 1重量部に対して 0. 5〜30重量部 の量で用いられる。
[0071] 上記磨砕法につ!/、てさらに具体的には、顔料と水溶性の無機塩の混合物に湿潤 剤として少量の水溶性有機溶剤を加え、ニーダ一等で強く練り込んだ後、この混合 物を水中に投入し、ノ、イスピードミキサー等で攪拌しスラリー状とする。次に、このスラ リーを濾過、水洗して乾燥することにより、所望の一次粒子径および粒子形状の顔料 を得ること力 Sでさる。
[0072] 析出法は、顔料を適当な良溶媒に溶解させたのち、貧溶媒と混ぜ合わせて、所望の 一次粒子径および粒子形状の顔料を析出させる方法で、溶媒の種類や量、析出温 度、析出速度などにより一次粒子径の大きさおよび粒子形状が制御できる。一般に 顔料は溶媒に溶けにくいため、使用できる溶媒は限られる力 例として濃硫酸、ポリリ ン酸、クロロスルホン酸などの強酸性溶媒または液体アンモニア、ナトリウムメチラート のジメチルホルムアミド溶液などの塩基性溶媒などが知られている。
[0073] 本法の代表例としては、酸性溶剤に顔料を溶解させた溶液を他の溶媒中に注入し、 再析出させて微細粒子を得るアシッドペースティング法がある。工業的にはコストの 観点から硫酸溶液を水に注入する方法が一般的である。硫酸濃度は特に限定され ないが、 95〜； 100重量％が好ましい。顔料に対する硫酸の使用量は特に限定され ないが、少ないと溶液粘度が高くハンドリングが悪くなり、逆に多すぎると顔料の処理 効率が低下するため、顔料に対して 3〜； 10重量倍の硫酸を用いることが好ましい。な お、顔料は完全溶解している必要はない。溶解時の温度は 0〜50°Cが好ましぐこれ 以下では硫酸が凍結する恐れがあり、かつ溶解度も低くなる。高温すぎると副反応が 起こりやすくなる。注入される水の温度は 1〜60°Cが好ましぐこの温度以上で注入 を始めると硫酸の溶解熱で沸騰して作業が危険である。これ以下の温度では凍結し てしまう。注入にかける時間は顔料 1部に対して 0. ；!〜 30分が好ましい。時間が長く なるほど一次粒子径は大きくなる傾向がある。
[0074] 顔料の一次粒子径および粒子形状の制御は、アシッドペースティング法などの析出 法とソルトミリング法などの磨砕法を組み合わせた手法を選択することにより、顔料の 整粒度合を考慮しつつ行うことができ、さらにはこのとき分散体としての流動性も確保 できること力、らより好ましい。
[0075] ソルトミリング時ある!/、はアシッドペースティング時には、一次粒子径および粒子形 状制御に伴う顔料の凝集を防ぐために、下記に示す色素誘導体や樹脂型顔料分散 剤、界面活性剤等の分散助剤を併用することもできる。また、一次粒子径および粒子 形状制御を 2種類以上の顔料を共存させた形で行うことにより、単独では分散が困難 な顔料であっても安定な分散体として仕上げることができる。
[0076] 特殊な析出法としてロイコ法がある。フラバントロン系、ペリノン系、ペリレン系、インダ ントロン系等の建染染料系顔料は、アルカリ性ハイドロサルファイトで還元すると、キノ ン基がハイドロキノンのナトリウム塩（ロイコ化合物）になり水溶性になる。この水溶液 に適当な酸化剤を加えて酸化することにより、水に不溶性の一次粒子径の小さな顔 料を析出させること力 Sできる。
[0077] 合成析出法は、顔料を合成すると同時に所望の一次粒子径および粒子形状の顔料 を析出させる方法である。しかし、生成した微細顔料を溶媒中から取り出す場合、顔 料粒子が凝集して大きな二次粒子になって!/、な!/、と一般的な分離法である濾過が困 難になるため、通常、二次凝集が起きやすい水系で合成されるァゾ系等の顔料に適 用されている。
[0078] さらに、顔料の一次粒子径および粒子形状を制御する手段として、顔料を高速のサ ンドミル等で長時間分散すること (顔料を乾式粉砕する、いわゆるドライミリング法）に より、顔料の一次粒子径を小さくすると同時に分散することも可能である。
[0079] 以下に、本発明のカラーフィルタの各着色画素を形成するために用いられる着色 組成物について説明する。
[0080] 着色組成物は、顔料および顔料担体を含む。各着色画素を形成するために用いら れる着色組成物に含まれる顔料担体は、顔料を分散させるものであり、透明樹脂、そ の前駆体、またはそれらの混合物により構成される。
[0081] 透明樹脂は、可視光領域の 400〜700nmの全波長領域において透過率が好ましく は 80%以上、より好ましくは 95%以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂 、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、放射線照射により 硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独でま たは 2種以上混合して用いることができる。
[0082] 顔料担体は、着色組成物中の顔料 100重量部に対して、 30〜700重量部、好ましく は 60〜450重量部の量で用いることができる。また、透明樹脂とその前駆体との混合 物を顔料担体として用いる場合には、透明樹脂は、着色組成物中の顔料 100重量 部に対して、 20〜400重量部、好ましくは 50〜250重量部の量で用いることができる 。また、透明樹脂の前駆体は、着色組成物中の顔料 100重量部に対して、 10-300 重量部、好ましくは 10〜200重量部の量で用いることができる。
[0083] 熱可塑性樹脂としては、例えば，プチラール樹脂、スチレン一マレイン酸共重合体、 塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビュル、塩化ビュル—酢酸ビニ ル共重合体、ポリ酢酸ビュル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹 脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂 、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂等が挙 げられる。
[0084] また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン 変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フエノール 樹脂等が挙げられる。
[0085] 感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有す る線状高分子にイソシァネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有 する（メタ）アクリル化合物やケィヒ酸を反応させて、（メタ）アタリロイル基、スチリル基 等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン 無 水マレイン酸共重合物や α—ォレフイン 無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を 含む線状高分子をヒドロキシアルキル (メタ）アタリレート等の水酸基を有する (メタ）ァ クリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
[0086] 透明樹脂の前駆体であるモノマーおよびオリゴマーとしては、 2 ヒドロキシェチル (メ タ）アタリレート、 2—ヒドロキシプロピル（メタ）アタリレート、シクロへキシル（メタ）アタリ レート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アタリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）ァク リレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アタリレート、ジペンタエリスリトールへキサ（ メタ）アタリレート、トリシクロデカニル (メタ）アタリレート、メラミン (メタ）アタリレート、ェ ポキシ (メタ）アタリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メ タ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビュル、 （メタ）アクリルアミド、 N-ヒドロキシメチル (メタ） アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは、単独でまたは 2種類以上混 合して用いること力 Sでさる。
着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤 等が添加される。光重合開始剤としては、 4—フエノキシジクロロアセトフエノン、 4-T ーブチノレージクロロアセトフエノン、ジエトキシァセトフエノン、 1一（4 イソプロピノレフ ェニル） 2—ヒドロキシ一 2—メチルプロパン一 1—オン、 1—ヒドロキシシクロへキシ ノレフエ二ルケトン、 2 メチルー 1[4 （メチルチオ）フエ二ノレ ] 2 モルフォリノプロパ ン一 1—オン、 2—ベンジル一 2—ジメチルァミノ一 1— (4—モルフォリノフエニル） ブタン 1 オン等のァセトフエノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチル エーテノレ、ベンゾインェチノレエーテノレ、ベンゾインイソプロピノレエーテノレ、ベンジノレジ メチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフエノン、ベンゾィル安息香 酸、ベンゾィル安息香酸メチル、 4—フエニルベンゾフエノン、ヒドロキシベンゾフエノ ン、アクリル化べンゾフエノン、 4—ベンゾィル 4'—メチルジフエ二ルサルファイド等 のべンゾフエノン系光重合開始剤、チォキサントン、 2—クロ口チォキサントン、 2—メ チルチオキサントン、イソプロピルチォキサントン、 2, 4 ジイソプロピルチオキサント ン等のチォキサントン系光重合開始剤、 2, 4, 6 トリクロ口 S トリァジン、 2 フエ ニル一 4, 6 ビス（トリクロロメチル） S トリァジン、 2— (p メトキシフエ二ル）一 4, 6 ビス（トリクロロメチル） S トリァジン、 2- (p トリル） 4, 6 ビス（トリクロロメ チル） S トリァジン、 2 ピぺロニノレ 4, 6 ビス（トリクロロメチル） S トリアジ ン、 2, 4 ビス（トリクロロメチル） 6 スチリル一 S トリァジン、 2— (ナフト一 1—ィ ル） 4, 6—ビス（トリクロロメチル） S トリァジン、 2— (4—メトキシ一ナフト一 1— ィル） 4, 6 ビス（トリクロロメチル） S トリアジン、 2, 4 トリクロロメチル一（ピぺ ロニル） 6 トリアジン、 2, 4 トリクロロメチル（4'—メトキシスチリル） 6 トリアジ ン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、力ルバゾール系光重 合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。
[0088] 光重合開始剤は、着色組成物中の顔料 100重量部に対して、 5〜200重量部、好ま しくは 10〜150重量部の量で用いることができる。
[0089] 上記光重合開始剤は、単独あるいは 2種以上混合して用いる力 S、増感剤として、 a - ァシロキシエステル、ァシルフォスフィンオキサイド、メチルフエニルダリオキシレート、 ベンジノレ、 9, 10 フエナンスレンキノン、カンファーキノン、ェチノレアンスラキノン、 4 , 4 '—ジェチルイソフタ口フエノン、 3, 3 ' , 4, 4 '—テトラ（T ブチルパーォキシカル ボニル）ベンゾフエノン、 4, 4 'ージェチルァミノべンゾフエノン等の化合物を併用する こともできる。増感剤は、光重合開始剤 100重量部に対して、 0. ；!〜 60重量部の量 で含有させること力でさる。
[0090] さらに、着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有さ せること力 Sできる。多官能チオールは、チオール基を 2個以上有する化合物であれば よぐ例えば、へキサンジチォ一ノレ、デカンジチォ一ノレ 、 1 , 4 ブタンジオールビス チォプロピオネート、 1 , 4 ブタンジォーノレビスチォグリコレート、エチレングリコーノレ ビスチ才グリコレート、エチレングリコーノレビスチ才プロピ才ネート、トリメチローノレプロ ールプロパントリス（3—メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチォグリ 酸トリス（2—ヒドロキシェチル）イソシァヌレート、 1 , 4 ジメチルメルカプトベンゼン、 2、 4、 6 トリメルカプト一 S トリァジン、 2— (N, N ジブチルァミノ） 4, 6 ジメ ルカプト S—トリァジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、 1種または 2 種以上混合して用いることができる。多官能チオールは、着色組成物中の顔料 100 重量部に対して、 0. 2〜； 150重量部、好ましくは 0. 2〜； 100重量部の量で用いること ができる。
[0091] また、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜 厚が 0. 2〜5 mとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にする ために溶剤を含有させることができる。溶剤としては、例えばシクロへキサノン、ェチ ノレセロソノレブアセテート、ブチノレセロソノレブアセテート、 1ーメトキシー 2—プロピノレア セテート、ジエチレングリコーノレジメチノレエーテノレ、ェチノレベンゼン、エチレングリコ 一ルジェチルエーテル、キシレン、ェチルセ口ソルブ、メチルー nアミルケトン、プロピ レングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルェチルケトン、酢酸ェチル、メタノ 一ノレ、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶 剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
[0092] 溶剤は、着色組成物中の顔料 100重量部に対して、 800〜4000重量部、好ましく は 1000〜2500重量部の量で用いることができる。
[0093] 着色組成物は、 1種または 2種以上の顔料を、必要に応じて上記光重合開始剤と共 に、顔料担体および有機溶剤中に三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、二 ーダ一、アトライター等の各種分散手段を用いて製造することができる。また、 2種以 上の顔料を含む着色組成物は、各顔料を別々に顔料担体および有機溶剤中に微 細に分散したものを混合して製造することもできる。
[0094] 顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、 界面活性剤、顔料誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、顔 料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤 を用レ、て顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散してなる着色組成物を用レ、た場 合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。分散助剤は、着色組成物中の 顔料 100重量部に対して、 0. ；!〜 40重量部、好ましくは 0. ；!〜 30重量部の量で用 いること力 Sでさる。
[0095] 樹脂型顔料分散剤としては、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料 担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の顔料担体への分散を安定 化する働きをするものである。樹脂型顔料分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポ リアタリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリ カルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニゥム塩、ポリカルボン酸アルキル アミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸 エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンィミン）と遊離のカルボキシル基を 有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤、（メ タ）アクリル酸 スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸 （メタ）アクリル酸エステル共重 合体、スチレン マレイン酸共重合体、ポリビュルアルコール、ポリビュルピロリドンな どの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアタリレート系、 エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いら れ、これらは単独でまたは 2種以上を混合して用いることができる。
[0096] 界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルペンゼ ンスルホン酸ナトリウム、スチレン アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタ リンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフエニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリ ル硫酸モノエタノールァミン、ラウリル硫酸トリエタノールァミン、ラウリル硫酸アンモニ ゥム、ステアリン酸モノエタノールァミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウ ム、スチレン アクリル酸共重合体のモノエタノールァミン、ポリオキシエチレンアルキ ルエーテルリン酸エステルなどのァニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンォレイ ノレエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノユルフェニル エーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレン ソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界 面活性剤；アルキル 4級アンモニゥム塩ゃそれらのエチレンオキサイド付加物などの カオチン性界面活性剤；アルキルジメチルァミノ酢酸べタインなどのアルキルべタイン 、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは 2種 以上を混合して用いることができる。
[0097] 色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物であり、用いる顔料の色相に近 いものが好ましいが、添加量が少なければ色相の異なるものを用いても良い。有機色 素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色 の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、特開昭 63— 305173号公報 、特公昭 57— 15620号公報、特公昭 59— 40172号公報、特公昭 63— 17102号 公報、特公平 5— 9469号公報等に記載されているものを使用できる。特に、塩基性 基を有する色素誘導体は、顔料の分散効果が大きいため、好適に用いられる。これ らは単独でまたは 2種類以上を混合して用いることができる。
[0098] 着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させ ること力 Sできる。貯蔵安定剤としては、例えばべンジルトリメチルクロライド、ジェチルヒ ドロキシァミンなどの 4級アンモニゥムクロライド、乳酸、シユウ酸などの有機酸および そのメチルエーテル、 T ブチルピロ力テコーノレ、テトラエチルホスフィン、テトラフエ ニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。貯蔵安定剤は、 着色組成物中の顔料 100重量部に対して、 0.；!〜 10重量部の量で含有させること ができる。
[0099] また、着色組成物には、基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密 着向上剤を含有させることもできる。シランカップリング剤としては、ビュルトリス（/3— メトキシエトキシ）シラン、ビュルエトキシシラン、ビュルトリメトキシシラン等のビュルシ
(3, 4—エポキシシクロへキシノレ）ェチノレトリメトキシシラン、 β 一（3, 4—エポキシシク 口へキシル）メチルトリメトキシシラン、 /3 —（3, 4—エポキシシクロへキシル）ェチルトリ エトキシシラン、 β 一（3, 4—エポキシシクロへキシノレ）メチノレトリエトキシシラン、 Ί のエポキシシラン類、 Ν— β (アミノエチル） γ—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 Ν— β (アミノエチル） γ—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 Ν— β (アミノエチル） γ—ァ ミノプロピルメチルジェトキシシシラン、 γ—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 γ—アミ
—フエニル一 γ—ァミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、 γ—メルカプト 類等が挙げられる。シランカップリング剤は、着色組成物中の顔料 100重量部に対し て、 0. 01〜； 100重量部の量で含有させることができる。
[0100] 着色組成物は、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、シルク スクリーン印刷用インキ、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストの形態で 調製することができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性 樹脂と、モノマーと、光重合開始剤と、有機溶剤とを含有する組成物中に色素を分散 させたものである。
[0101] 顔料は、着色組成物の全固形分量を基準（100重量％)として 5〜70重量％の割合 で含有されることが好ましい。より好ましくは、 20〜50重量％の割合で含有され、そ の残部は、顔料担体により提供される樹脂質バインダーから実質的になる。
[0102] 着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、 5 m 以上の粗大粒子、好ましくは 1 m以上の粗大粒子、さらに好ましくは 0. 5 111以上 の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
[0103] 本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ中の赤色表示画素、緑色表示画素、およ び青色表示画素は、透明基板上に、印刷法またはフォトリソグラフィ一法により、上記 の各色着色組成物を用いて形成される。
[0104] 透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼 珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン テレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、液 晶パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極 が形成されていてもよい。
[0105] 印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した 着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタ の製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高 V、寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行 うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しない ような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要で あり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
[0106] フォトリソグラフィ一法により各着色画素を形成する場合は、上記溶剤現像型あるい はアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレ 一コートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が
0. 2〜； 10 mとなるように塗布する。塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コン ベクシヨンオーブン、 IRオーブン、ホットプレート等を使用してもよい。必要により乾燥 された膜には、この膜と接触あるレ、は非接触状態で設けられた所定のパターンを有 するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬す る力、もしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパター ンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造する こと力 Sでさる。さらに、着色レジストの重合を促進するため、必要に応じて加熱を施す こともできる。フォトリソグラフィ一法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィ ルタが製造できる。
[0107] 現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液 が使用され、ジメチルベンジルァミン、トリエタノールァミン等の有機アルカリを用いる こともできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。現像 処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ (浸漬)現像法、パドル (液盛り)現像法等を適用することができる。
[0108] なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あ るいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビュルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を 塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うことも できる。
[0109] 本発明のカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法などにより製造すること 力できる。なお、電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド 粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成すること でカラーフィルタを製造する方法である。また、転写法は剥離性の転写ベースシート の表面に、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望 の透明基板に転写させる方法である。
[0110] 次に、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタを備えた液晶表示装置について説 明する。
図 2は、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタを備えた液晶表示装置の概略 断面図である。図 2に示す液晶表示装置 4は、ノート型パソコン用の TFT駆動型液晶 表示装置の典型例であって、離間対向して配置された一対の透明基板 5および 6を 備え、それらの間には、液晶（LC)が封入されている。本発明は、 TN (Twisted Nema tic)、 ¾TN (Super Twisted Nematic)、 IPS n-Plane switching)、 VA (Vertical Align ment)、 OCB (Optically Compensated Birefringence)等の偏光板、位相差板を用い る液晶表示装置に適用可能である。
[0111] 第 1の透明基板 5の内面には、 TFT (薄膜トランジスタ）アレイ 7が形成されており、 その上には例えば ITOからなる透明電極層 8が形成されている。透明電極層 8の上 には、配向層 9が設けられている。また、透明基板 5の外面には、偏光板 10が形成さ れている。
[0112] 他方、第 2の透明基板 6の内面には、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ 11 が形成されている。カラーフィルタ 11を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセ グメントは、ブラックマトリックス（図示せず）により分離されている。カラーフィルタ 11を 覆って、必要に応じて透明保護膜（図示せず）が形成され、さらにその上に、例えば I TOからなる透明電極層 12が形成され、透明電極層 12を覆って配向層 13が設けら れている。また、透明基板 6の外面には、偏光板 14が形成されている。なお、偏光板 10の下方には、三波長ランプ 15を備えたバックライトユニット 16が設けられている。
[0113] このような本実施形態に係るカラーフィルターを備えた液晶表示装置によれば、カラ 一フィルタを構成する赤色、緑色、および青色の着色表示画素の厚み方向位相差に 関する値をエリプソメータもしくは位相差測定装置を用いて測定することで、基板上 に形成された着色表示画素の厚みが 1〜3 mであっても、着色表示画素と空気層 や基板との屈折率差による干渉の影響を位相差 Δに含んだまま、厚み方向位相差 に関する値を求めることにより、この値と液晶表示装置の斜め方向の視認性との相関 から、カラーフィルタの評価を精度良く行うことができる。
[0114] また、本実施形態によれば、赤色、緑色、および青色の各着色画素が、バックライト や LCDの特性に合うように数色の顔料を組み合わせて調色した着色組成物を使用 して形成される場合において、特にその各着色画素層の厚み方向位相差に関する 値 ξ または ξ 力 式（3)および式 (4)、もしくは式（5)および式（6)を満たすことによ
1 2
り、各着色画素の表示領域を通過する光の偏光状態にばらつきが生じないため、斜 め方向からの視野角表示に優れた液晶表示装置を得ることができる。さらにいうと斜 め方向からの視野角補償を施された黒表示となるため、斜め方向から見た場合、カラ 一シフトを低減し、かつニュートラルな黒色が再現でき、非常に優れた表示特性を呈 すること力 sでさる。
[0115] 実施例
以下、本発明の実施形態についての具体的な実施例を挙げるが、本発明はこの実 施例に限定されるものではない。また、本実施例で用いる材料は光に対して極めて 敏感であるため、自然光などの不要な光による感光を防ぐ必要があり、全ての作業を 黄色、または赤色灯下で行うことは言うまでもない。なお、実施例および比較例中、「 部」とは「重量部」を意味する。また、顔料の記号はカラーインデックスナンバーを示し 、例えば、「PR254」は「C. I. Pigment Red 254」を、「PY150」は「C. I. Pigme nt Yellow 150」を表す。
以下の実施例にて使用した色素誘導体を下記表 1に示す。
[表 1]
Figure imgf000030_0001
a)微細化顔料の製造 実施例および比較例で用いた微細化顔料を以下の方法により製造した。得られた 顔料を透過型電子顕微鏡（日本電子社製「JEM— 1200EX」）により観察し、撮影し た画像解析により、顔料の一次粒子径を算出した。ここで言う一次粒子径は、個数粒 度分布の積算曲線において積算量が全体の 50%に相当する粒子径 (円相当径)を 表す
[製造例 1]
ジケトピロロピロール系赤色顔料 PR254 (チバスぺシャリティケミカルズ社製「ィルガ フォアレッド B-CF」； R— 1) 100部、色素誘導体（D— 1) 18部、粉砕した食塩 1000 部、およびジエチレングリコール 120部をステンレス製 1ガロンニーダー（井上製作所 製）に仕込み、 60°Cで 10時間混練した。
[0118] この混合物を温水 2000部に投入し、約 80°Cに加熱しながらハイスピードミキサーで 約 1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた 後、 80°Cで 24時間乾燥し、 115部のソルトミリング処理顔料 (R— 2)を得た。得られ た顔料の一次粒子径を下記表 2に示す。
[0119] [製造例 2]
アントラキノン系赤色顔料 PR177 (チバスぺシャリティケミカルズ社製「クロモフタルレ ッド A2B」； R— 3) 100部、色素誘導体（D— 2) 8部、粉砕した食塩 700部、およびジ エチレングリコール 180部をステンレス製 1ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み 、 70°Cで 4時間混練した。
[0120] この混合物を温水 4000部に投入し、約 80°Cに加熱しながらハイスピードミキサーで 約 1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた 後、 80°Cで 24時間乾燥し、 102部のソルトミリング処理顔料 (R— 4)を得た。得られ た顔料の一次粒子径を下記表 2に示す。
[0121] [製造例 3]
スルホン化フラスコに tert ァミルアルコール 170部を窒素雰囲気下において装填し た。これにナトリウム 11. 04部を添加し、この混合物を 92〜； 102°Cに加熱した。溶融 したナトリウムを激しく撹拌しながら 100〜107°Cに一晩保持した。
[0122] 得られた溶液に、 4 クロ口べンゾニトリルの 44. 2部およびジイソプロビルスクシナー トの 37. 2部を 80°Cにおいて、 tert—ァミルアルコールの 50部中に溶解した溶液を、 80〜98°Cにおいて 2時間かけて導入し、反応させた。この反応混合物を 80°Cにお いてさらに 3時間撹拌し、同時にジイソプロピルスクシナートの 4. 88部を滴下添加し た。
[0123] この反応混合物を室温に冷却し、メタノールの 270部、水 200部、および濃硫酸 48.
1部の 20°Cの混合物へ添加し、 20°Cにおいて攪拌を 6時間続け、赤色混合物を得 た。この赤色混合物を濾過し、残留物をメタノールと水とで洗浄した後、 80°Cで乾燥 して、 46. 7部の赤色顔料 (R— 5)を得た。得られた顔料の一次粒子径を下記表 2に 示す。
[0124] [製造例 4]
ノ、ロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料 PG36 (東洋インキ製造社製「リオノールダリ ーン 6YK」）120部、粉砕した食塩 1600部、およびジエチレングリコール 270部をス テンレス製 1ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、 70°Cで 12時間混練した。
[0125] この混合物を温水 5000部に投入し、約 70°Cに加熱しながらハイスピードミキサーで 約 1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた 後、 80°Cで 24時間乾燥し、 117部のソルトミリング処理顔料 (G—1)を得た。得られ た顔料の一次粒子径を下記表 2に示す。
[0126] [製造例 5]
塩化アルミニウム 356部および塩化ナトリウム 6部の 200°Cの溶融塩に、亜鉛フタロシ ァニン 46部を溶解し、 130°Cまで冷却し、 1時間攪拌した。反応温度を 180°Cに昇温 し、臭素を 1時間あたり 10部で 10時間滴下した。その後、塩素を 1時間あたり 0. 8部 で 5時間導入した。この反応液を水 3200部に徐々に注入したのち、濾過、水洗して 107. 8部の粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を得た。粗製ハロゲン化亜鉛フ タロシアニン顔料の 1分子内に含まれる平均臭素数は 14. 1個、平均塩素数は 1. 9 個であった。得られた粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料 120部、粉砕した食塩 1600部、およびジエチレングリコール 270部をステンレス製 1ガロンニーダー（井上 製作所製）に仕込み、 70°Cで 12時間混練した。この混合物を温水 5000部に投入し 、約 70°Cに加熱しながらハイスピードミキサーで約 1時間攪拌してスラリー状とし、濾 過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、 80°Cで 24時間乾燥し、 117部 のカレトミリング処理顔料 (G— 2)を得た。得られた顔料の一次粒子径を下記表 2に 示す。
[0127] [製造例 6]
セパラブルフラスコに水 150部を仕込み、さらに攪拌しながら 35%塩酸 63部を仕込 み、塩酸溶液を調製した。発泡に注意しながらベンゼンスルホニルヒドラジド 38. 7部 を仕込み、液温が 0°C以下になるまで氷を追加した。冷却した後、 30分かけて亜硝 酸ナトリウム 19部を仕込み、 0〜； 15°Cの間で 30分撹拌し、ヨウ化カリウムでんぷん紙 で着色が認められなくなるまでスルフアミン酸を仕込んだ。
[0128] 次いでバルビツール酸 25. 6部を添加した後、 55°Cまで昇温し、 2時間そのまま撹拌 した。さらにバルビツール酸 25. 6部を投入し、 80°Cまで昇温した後、 pHが 5になるま で水酸化ナトリウムを投入した。次に、 80°Cで 3時間撹拌した後、 70°Cまで温度を下 げ、濾過し、温水洗浄を行った。
[0129] 得られたプレスケーキを 1200部の温水にリスラリーした後、 80°Cで 2時間攪拌した。
その後、そのままの温度で濾過を行い、 80°Cの水 2000部で温水洗浄を行い、ベン ゼンホンアミドが濾液側へ移行していることを確認した。
[0130] 得られたプレスケーキを 80°Cで乾燥し、ァゾバルビツール酸ジナトリウム塩 61 · 0部 を得た。次いで、セパラブルフラスコに水 200部を仕込み、さらに撹拌しながら、得ら れたァゾバルビツール酸ジナトリウム塩の粉末 8. 1部を投入して分散した。均一に分 散した後、溶液を 95°Cまで昇温した、メラミン 5. 7部、ジァリルアミノメラミン 1. 0部を 添加した。さらに、塩化コバルト（II) 6水和物 6. 3部を水 30部に溶解した緑色溶液を 30分かけて滴下した。
[0131] 滴下終了後、 90°Cで 1. 5時間錯体化を行った。その後、 pHを 5. 5に調整し、さらに キシレン 4部、ォレイン酸ナトリウム 0. 4部、水 16部をあらかじめ攪拌してェマルジヨン 状態とした溶液 20. 4部を添加し、さらに 4時間加温撹拌した。 70°Cまで冷却した後 、速やかに濾過し、無機塩が洗浄できるまで 70°Cの温水洗を繰り返した。その後、乾 燥、粉砕の工程を経て、 14部のァゾ系黄色顔料 (Y— 2)を得た。得られた顔料の一 次粒子径を下記表 2に示す。 [0132] [製造例 7]
キノフタロン系黄色顔料 PY138 (BASF社製「パリオト一ルイエロー K0961HD」）10 0部、色素誘導体（D— 3) 5部、粉砕した食塩 750部、およびジエチレングリコール 1 80部をステンレス製 1ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、 60°Cで 6時間混練 した。
[0133] この混合物を温水 3000部に投入し、約 80°Cに加熱しながらハイスピードミキサーで 約 1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた 後、 80°Cで 24時間乾燥し、 100部のソルトミリング処理顔料 (Y— 3)を得た。得られ た顔料の一次粒子径を下記表 2に示す。
[0134] [製造例 8]
銅フタロシアニン系青色顔料 PB15： 6 (東洋インキ製造社製「リオノールブルー ES」 ) 100部、粉砕した食塩 800部、およびジエチレングリコール 100部をステンレス製 1ガ ロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、 70°Cで 12時間混練した。この混合物を温 水 3000部に投入し、約 70°Cに加熱しながらハイスピードミキサーで約 1時間攪拌し てスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、 80°Cで 24 時間乾燥し、 98部のカレトミリング処理顔料 (B— 1)を得た。得られた顔料の一次粒 子径を下記表 2に示す。
[0135] [製造例 9]
ジォキサジン系紫色顔料 PV23 (東洋インキ製造社製「リオノゲンバイオレット RL」 ) 3 00部を 96%硫酸 3000部に投入し、 1時間撹拌した後、 5°Cの水に注入した。 1時間 撹拌した後、濾過し、温水で洗浄液が中性になるまで洗浄し、 70°Cで乾燥した。得ら れたアシッドペースティング処理顔料 120部、粉砕した食塩 1600部、およびジェチ レンダリコール 100部をステンレス製 1ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、 90 °Cで 18時間混練した。
[0136] この混合物を温水 5000部に投入し、約 70°Cに加熱しながらハイスピードミキサーで 約 1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた 後、 80°Cで 24時間乾燥し、 118部のソルトミリング処理顔料 (V—1)を得た。得られ た顔料の一次粒子径を下記表 2に示す。 [製造例 10]
カーボンブラック (CABOT社製「ブラックパールズ 800」）8部をアクリル樹脂溶液 24 部、シクロへキサノン 40部と均一に混合し、直径 lmmのガラスビーズを用いてサンド ミルにて 5時間分散することによりカーボンブラック分散体を調製した。得られた顔料 の一次粒子径を下記表 2に示す。
[表 2]
Figure imgf000035_0001
[0138] Y— 1 : PY150、ランクセス社製「E4GN」
b)アクリル樹脂溶液の調製
反応容器にシクロへキサノン 800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら 100°Cに 加熱して、同温度で下記のモノマーおよび熱重合開始剤の混合物を 1時間かけて滴 下して重合反応を行った。
[0139] スチレン 60. 0部
メタクリノレ酸 60. 0
メタクリノレ酸メチノレ 65. 0U
メタクリル酸ブチル 65. 0咅
ァゾビスイソブチロニトリノレ 10. 0部 滴下終了後、さらに 100°Cで 3時間反応させた後、ァゾビスイソブチロニトリル 2. 0部 をシクロへキサノン 50部で溶解した溶液を添加し、さらに 100°Cで 1時間反応を続け て樹脂溶液を合成した。室温まで冷却した後、樹脂溶液約 2gをサンプリングして 180 °Cで 20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が 20 %となるようにシクロへキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製した。
c)顔料分散体の調製
下記表 3に示す組成（重量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径 lmmのジル コニァビーズを用いて、サンドミルで 5時間分散した後、 5 mのフィルタで濾過して 各色顔料分散体を得た。
[表 3]
Figure imgf000037_0001
d)着色組成物（以下、レジストという）の調製
次いで、下記表 4に示す組成（重量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、； ;m のフィルタで濾過して各色レジストを得た。
Figure imgf000038_0001
[0142] モノマー：トリメチロールプロパントリアタリレート
(新中村化学社製「NKエステル ATMPT」 )
光重合開始剤： 2-メチル -1-[4- (メチルチオ)フエニル] -2-モルフォリノプロパン- 1- オン
(チノく.スペシャルティ .ケミカルズ社製「ィルガキュア 907」 )
増感剤：4, 4' ビス（ジェチルァミノ）ベンゾフエノン
(保土ケ谷化学社製 ΕΑΒ F」）
有機溶剤：シクロへキサノン
e)各色塗膜の作製
上記表 4に示した各色レジストをスピンコート法によりガラス基板に塗工した後、タリ ーンオーブン中で、 70°Cで 20分間プリベータした。次いで、この基板を室温に冷却 した後、超高圧水銀ランプを用い、紫外線を露光した。その後、この基板を 23°Cの炭 酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。 次に、クリーンオーブン中で、 230°Cで 30分間ポストベータを行い、各色塗膜を得た 。乾燥塗膜の膜厚は、いずれも 2· Ο πιであった。
[0143] f)各色塗膜の色度、分光透過率、厚み方向位相差に関する値、及びコントラストの 測定
[色度、分光透過率]
XYZ表色系色度図における色度および分光透過率 Τ( λ )は、分光光度計 (ォリンパ ス社製「OSP— 200」 )を用いて、 400nmから 700nmの範囲で 5nmおきの波長で測 定した。上記表 4に示した各色レジストより作製された各色塗膜の色度を下記表 5に 示す。
[0144] [厚み方向位相差に関する値]
厚み方向位相差に関する値は、透過型分光エリプソメータ（日本分光社製「M— 220 」）を用いて、表面に塗膜を形成した基板の法線方向から 45° 傾けた方位より、 400 nmから 700nmの範囲で 5nmおきの波長で測定し、エリプソパラメータである δを得 た。
[0145] 式 Δ = S /360 X λにより位相差値 Δ ( λ )を算出し、この値を用いて、波長 400nm から 700nmの範囲での Δ ( λ ) XT( λ )の総和により厚み方向位相差に関する値 ξ を算出し、 Δ (λ) ΧΤ(λ) XS( )の総和により厚み方向位相差に関する値 ξ を
1 2 算出した。上記表 4に示した各色レジストより作製された各色塗膜の ξ および ξ を
1 2 下記表 5に示す。
[コントラスト]
塗膜を形成した基板の両側に偏光板を重ね、偏光板が平行時の輝度（Lp)と直交時 の輝度（Lc)との比、 Lp/Lcをコントラスト（C:CR, CG, CB)として算出した。そして 、着色塗膜がない基板のみのコントラスト（CS)を測定し、 C/CSにより規格化を行つ た。なお、輝度は、色彩輝度計（トプコン社製「BM— 5A」）を用い、 2° 視野の条件 で測定し、偏光板は、 日東電工社製「NPF— SEG1224DU」を用いた。上記表 4に 示す各色レジストより作製された各色塗膜のコントラストを下記表 5に示す。
[表 5]
Figure imgf000041_0001
h)カラーフィルタの作製
上記表 4に示した各色レジストを組み合わせて、下記に示す方法により、カラーフィル タを作製した。
[0148] [実施例 1]
まず、赤色レジス HRR—1)をスピンコート法により、予めブラックマトリックスが形成 されてあるガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中で、 70°Cで 20分間プリべ一 クした。次いで、この基板を室温に冷却した後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマス クを介して紫外線を露光した。
[0149] その後、この基板を 23°Cの炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、ィ オン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中で、 230°Cで 30分間ポ ストベータを行い、基板上にストライプ状の赤色表示画素を形成した。
[0150] 次に、緑色レジスト (GR—1)を使用して同様に緑色表示画素を形成し、さらに、青 色レジスト（BR—1)を使用して青色表示画素を形成し、カラーフィルタを得た。各着 色画素の形成膜厚はレ、ずれも 2· 0 H mであった。
[0151] [実施例 2]
緑色レジストを (GR— 1)から（GR— 3)に代えた以外は、実施例 1と同様にして、カラ 一フィルタを得た。
[0152] [実施例 3]
赤色レジストを（RR— 1)から（RR— 2)に、緑色レジストを（GR— 3)から（GR— 4)に 代えた以外は、実施例 1と同様にして、カラーフィルタを得た。
[0153] [実施例 4]
赤色レジストを (RR— 2)から (RR— 3)に代えた以外は、実施例 1と同様にして、カラ 一フィルタを得た。
[0154] [実施例 5]
赤色レジストを（RR— 1)から（RR— 4)に、緑色レジストを（GR— 1)から（GR— 3)に 代えた以外は、実施例 1と同様にして、カラーフィルタを得た。
[0155] [実施例 6]
緑色レジストを (GR— 1)から（GR— 5)に代えた以外は、実施例 1と同様にして、カラ 一フィルタを得た。
[0156] [比較例 1] 緑色レジストを (GR— 1)から（GR— 2)に代えた以外は、実施例 1と同様にして、カラ 一フィルタを得た。
[0157] [比較例 2]
赤色レジストを (RR— 1)から (RR— 2)に代えた以外は、比較例 1と同様にして、カラ 一フィルタを得た。
[0158] [比較例 3]
赤色レジストを (RR— 1)から（RR— 3)に、緑色レジストを（GR— 1)から（GR— 3)に 代えた以外は、実施例 1と同様にして、カラーフィルタを得た。
[0159] i)液晶表示装置の作製
以上のようにして得られたカラーフィルタ上に、透明 ITO電極層を形成し、その上に ポリイミド配向層を形成した。このガラス基板の他方の表面に偏光板を形成した。他 方、別の（第 2の）ガラス基板の一方の表面に TFTアレイおよび画素電極を形成し、 他方の表面に偏光板を形成した。
[0160] このようにして準備された 2つのガラス基板を電極層同士が対面するよう対向させ、ス ぺーサビーズを用いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置合わせし、液晶組成 物注入用開口部を残すように周囲を封止剤で封止した。次いで、開口部から液晶組 成物を注入し、開口部を封止した。このようにして作製した液晶表示装置をバックライ トユニットと組み合わせて液晶パネルを得た。
[0161] j)液晶表示装置の黒表示時の視認性評価
作製した液晶表示装置を黒表示させ、液晶パネルの法線方向（正面）および法線方 向から 45° 傾けた方位 (斜め）より漏れてくる光（直交透過光；漏れ光）の量を目視観 察した。評価ランクは下記の通りであり、その結果を下記表 6に示す。
[0162] 〇：漏れ光が観察されず、ニュートラルな黒色で視認性良好。
[0163] Δ：わずかに漏れ光が観察され、少し色味付!/、た黒色である力 実情上は問題な!/、 レべノレ。
[0164] X：かなり漏れ光が観察され、黒色の色味付きも多ぐ視認性不良。
[表 6]
Figure imgf000044_0001
記表 6から明らかなように、実施例 1ないし 6で得たカラ 表示装置では、いずれも式（3)及び (4)の双方、式（5)及び（6)の双方を満足してい るため、いずれも斜め方向の視認性が良好であった。また、実施例 3〜5で得たカラ 一フィルタを用いた液晶表示装置では、 CR/CS〉0. 5、 CG/CS〉0. 5、 CB/C S〉0. 4のすベてを満たしているため、正面方向においても視認性が良好であった。
[0166] これに対し、式（3)及び（4)、式（5)及び（6)のいずれか一方しか満たしていない比 較例 1ないし 3で得たカラーフィルタを用いた液晶表示装置では、赤色表示画素、緑 色表示画素、および青色表示画素の厚み方向の位相差のバランスが良くないため、 斜め方向において色ずれが生じ、視認性が不良となった。
[0167] なお、実施例 6で得たカラーフィルタと比較例 1で得たカラーフィルタの相違は、実 施例 6で得たカラーフィルタが緑色表示画素として GR— 5レジストを用いて!/、るのに 対し、比較例 1で得たカラーフィルタは、緑色表示画素として GR— 2レジストを用いて いることである。 GR— 5は GR— 2にカーボンブラック分散体を加えて意図的に明度 を低下させたものであり、従って、緑色顔料からなる厚み方向位相差値を変えること なぐ透過率を大きく変化させることによる比較を行うことができる。
[0168] すなわち、通常求められる厚み方向位相差だけでは、斜め方向の視認性の傾向を 表すことができないが、透過率を考慮した ξ 及び ξ の指標を用いることで、斜め方
1 2
向の視認性との相関を最適に表すことが可能となり、これによつてカラーフィルタを簡 単かつ正確に評価することができる。

Claims

請求の範囲 [1] 基板上に、少なくとも 3色以上の着色表示画素を備えるカラーフィルタの評価方法に おいて、前記着色表示画素のそれぞれに、 380nm〜780nmの範囲内における透 過光ピーク域の波長 λを含む連続した光を任意の角度から照射し、分光エリプソメ一 タを用いて測定された位相差値を Δ (え）、前記着色表示画素の 380nm〜780nm の範囲内における前記波長 λでの分光透過率を Τ ( λ )とするとき、各着色表示画素 について下記式（1)により求められた値 ξ 1により、前記カラーフィルタを備える液晶 表示装置の斜め方向の視認性を判断することを特徴とするカラーフィルタの評価方 法。
[数 1] ξι = Δ(λ) ' τ(λ)άλ (1)
(式中、 a、 bは、前記連続した照射光の波長範囲を表し、 380≤a、 b≤780¾^ a < bを満たす数値である。 )
[2] 下記式（3)及び (4)を満たす力、どうかにより前記カラーフィルタを備える液晶表示装 置の斜め方向の視認性を判断することを特徴とする請求項 1に記載のカラー： の評価方法。
[数 2]
100≥ ( °Δ(λ)κ · T(X)R dX― |^Δ(λ)Β . Τ(λ)Βόλ
(3) . Τ(λ)β £1λ > 0
Figure imgf000046_0001
50≥ (|^Δ{λ)κ - Τ(λ)κάλ― °Δ(λ)Β■ H(X)Bd
(4)
(jh A{ )R · Τ(λ)κάλ - h A( )G ' (λ)(3άλ 0
(式（3)及び (4)において、 Δ Δ は、 380應〜 780應の範 囲内における透過光ピーク域の波長 λを含む連続した光を任意の角度から照射し、 分光エリプソメータを用いて測定された赤色表示画素の位相差値、緑色表示画素の 位相差値、青色表示画素の位相差値をそれぞれ示し、 Τ(λ) 、Τ(λ) 、Τ(λ) は
R G B
、 380nm〜780nmの範囲内の波長えでの赤色表示画素の分光透過率、緑色表示 画素の分光透過率、青色表示画素の分光透過率をそれぞれ示し、 a、 bは、前記連 続した照射光の波長範囲を表し、 380≤a, b≤780かつ a<bを満たす数値である。 )
[3] 基板上に、少なくとも 3色以上の着色表示画素を備えるカラーフィルタの評価方法に おいて、前記着色表示画素のそれぞれに、 380nm〜780nmの範囲内における透 過光ピーク域の波長 λを含む連続した光を任意の角度から照射し、分光エリプソメ一 タを用いて測定された位相差値を Δ (え）、前記着色表示画素の 380nm〜780nm の範囲内における前記波長 λでの分光透過率を Τ( λ )、液晶表示装置に用いられ る光源の前記波長 λでの分光放射輝度を S ( λ )とするとき、各着色表示画素につ!/、 て下記式（2)により求められた値 ξ より、前記カラーフィルタを備える液晶表示装置 の斜め方向の視認性を判断することを特徴とするカラーフィルタの評価方法。
[数 4]
Figure imgf000047_0001
(式中、 a、 bは、前記連続した照射光の波長範囲を表し、 380≤a、 b≤780¾^ a< bを満たす数値である。 )
[4] 下記式（5)及び（6)を満たす力、どうかにより前記カラーフィルタを備える液晶表示装 置の斜め方向の視認性を判断することを特徴とする請求項 3に記載のカラー： の評価方法。
[数 5]
50≥ (f Δ(λ)κ . Τ(λ)κ ■ S( )dX - /°Δ{λ)Β · Τ(λ)Β ' S{ )d%
(fb A )G · Τ(λ)0 ■ S(X)dX - f Δ(λ)Β · Τ(λ)Β · s )dl 0
[数 6] b
25 ( ί Δ{λ)κ · Τ{λ)κ■ Si )dX― f Δ{λ)Β · Τ<λ)Β · β(λ)άλ
a
(6) · Τ(λ)0 · S( )dX≥ 0
Figure imgf000048_0001
(式（5)及び（6)において、 Δ (λ) 、 Δ (λ) 、 Δ (λ) は、 380nm〜780nmの範
R G B
囲内における透過光ピーク域の波長 λを含む連続した光を任意の角度から照射し、 分光エリプソメータを用いて測定された赤色表示画素の位相差値、緑色表示画素の 位相差値、青色表示画素の位相差値をそれぞれ示し、 Τ(λ) 、Τ(λ) 、Τ(λ) は
R G B
、 380nm〜780nmの範囲内の波長えでの赤色表示画素の分光透過率、緑色表示 画素の分光透過率、青色表示画素の分光透過率をそれぞれ示し、 S ( λ )は、液晶 表示装置に用いられる光源の波長 λでの分光放射輝度を示し、 a、 bは、前記連続し た照射光の波長範囲を表し、 380≤a, b≤ 780かつ a <bを満たす数値である。 ) 基板上に、少なくとも赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素を備える カラーフィルタにおいて、前記赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素の それぞれに、 380nm〜780nmの範囲内における透過光ピーク域の波長 λを含む 連続した光を任意の角度から照射し、分光エリプソメータを用いて測定された赤色表 示画素の位相差値 Δ (え） 、緑色表示画素の位相差値 Δ (え） 、並びに青色表示
R G
画素の位相差値 Δ (λ) 、及び 380nm〜780nmの範囲内の前記波長えでの赤色
B
表示画素の分光透過率 τ(λ) 、緑色表示画素の分光透過率 τ(λ) 、並びに青色
R G
表示画素の分光透過率 Τ ( λ ) が、下記式（3)及び式 (4)を満たすことを特徴とする カラー：
[数 7]
100≥ (/°Δ(λ)κ■ Τ(λ)κάλ - /°Δ(λ)Β ' Τ(λ)Βάλ
Figure imgf000048_0002
(jhA )G · Τ(λ)6άλ― jhA(X)B■ Τ(λ)Β<1λ 50 (ίϋΔ(λ)κ . Τ(λ)κ<1λ― f Δ(λ)Β · Τ(λ)Βάλ
•-•(4)
(JbA( )R ' τ(λ)κάλ - J"bA )G · Τ(λ)0«1λ
(式中、 a、 bは、前記連続した照射光の波長範囲を表し、 380≤a、 b≤780¾^ a< bを満たす数値である。 )
基板上に、少なくとも赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素を備える カラーフィルタにおいて、前記赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素の それぞれに、 380nm〜780nmの範囲内における透過光ピーク域の波長 λを含む 連続した光を任意の角度から照射し、分光エリプソメータを用いて測定された赤色表 示画素の位相差値 Δ (え） 、緑色表示画素の位相差値 Δ (え） 、並びに青色表示
R G
画素の位相差値 Δ (λ) 、 380nm〜780nmの範囲内の前記波長えでの赤色表示
B
画素の分光透過率 τ (え） 、緑色表示画素の分光透過率
R τ (え） 、並びに青色表示
G
画素の分光透過率 τ( λ )、及び液晶表示装置に用いられる光源の前記波長
Β λで の分光放射輝度 S ( λ )が、下記式（5)及び式 (6)を満たすことを特徴とするカラーフ イノレタ。
50 (J Δ(λ)Ε . ίλ^■ s )dX - J Δ(λ)Β . Τ(λ)Β · S{ )dX
Figure imgf000049_0001
(jh ^)G · Τ(λ)(3 · S( )d - JbA )B . Τ(λ)Β . S{X)dl ≥ 0
25≥ (ΓΔ(λ)κ■ Τ(λ)κ · S( )dX一 f Δ(λ)Β ' Τ(λ)Β .≤{λ)άλ
••' (6)
-(JbAa)R ' Τ(λ)κ . S( )dX - JbA )G · Τ(λ)0 · S( )d ≥ 0
(式中、 a、 bは、前記連続した照射光の波長範囲を表し、 380≤a、 b≤780¾^ a< bを満たす数値である。 )
[7] 前記赤色表示画素が、ジケトピロロピロール系赤色顔料及びアントラキノン系赤色 顔料からなる群から選ばれた少なくとも 1種を含み、前記緑色表示画素が、ハロゲン 化金属フタロシアニン系緑色顔料を含む力、、又は緑色顔料とともにァゾ系黄色顔料 及びキノフタロン系黄色顔料からなる群から選ばれた少なくとも 1種を含み、前記青 色表示画素力 金属フタロシアニン系青色顔料及びジォキサジン系紫色顔料からな る群から選ばれた少なくとも 1種を含むことを特徴とする請求項 5又は 6に記載のカラ 一フィルタ。
[8] 前記赤色表示画素、緑色表示画素および青色表示画素に含まれる顔料の平均一 次粒子径は、 5〜40nmであることを特徴とする請求項 5又は 6に記載のカラーフィノレ タ。
[9] 基板上に形成された各着色画素を 2枚の偏光板の間に挟み、一方の偏光板側から ノ ックライトを当てて、他方の偏光板を透過した光を輝度計にて測定し、偏光板が平 行状態における光の輝度（Lp)と直交状態における光の輝度（Lc)の比より算出され るコントラスト Lp/Lcは、下記式を満たすことを特徴とする請求項 5又は 6に記載の力 ラーフイノレタ。
CR/CS〉0. 5
CG/CS〉0. 5
CB/CS > 0. 4
(式中、 CSはカラーフィルタがない基板のみのコントラスト、 CRは赤色カラーフィル タのコントラスト、 CGは緑色カラーフィルタのコントラスト、 CBは青色カラーフィルタの
[10] 請求項 5又は 6に記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする液晶表示装置。
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