JP4207602B2 - Color liquid crystal display device - Google Patents

Description

【００２０】
〔式（Ｉ）中、
Ｒ₁、Ｒ₁’は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアルコキシ基を示し、
置換基Ａは、水酸基、又はＷ−Ｘ−Ｒ₂（Ｗは、イミノ基、又はアルキルイミノ基を示し、Ｘは、カルボニル基、又はスルホニル基を示し、Ｒ₂は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい複素環基を示す。ただし、Ｘがスルホニル基の場合、Ｒ_２は水素原子ではない。）を示し、
ｍは０、又は１〜４の整数を示し、ｍ'は０、又は１を示す。〕
【００２１】
【化４】

【００２２】
〔式（II）中、
Ｒ₁は、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアルコキシ基を示し、
置換基Ａは、水酸基、又はＷ−Ｘ−Ｒ₂（Ｗは、イミノ基、又はアルキルイミノ基を示し、Ｘは、カルボニル基、又はスルホニル基を示し、Ｒ₂は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい複素環基を示す。ただし、Ｘがスルホニル基の場合、Ｒ_２は水素原子ではない。）を示し、
ｍは０又は１を示し、
Ｒ₆，Ｒ₇は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。〕
【００２３】
また、主発光ピークが５３０〜６００ｎｍの波長域に存在しないバックライトは、蛍光体又は蛍光体膜を構造中に含むものの場合、該蛍光体又は蛍光体膜が少なくとも下記一般式（III）で表される化合物を含むことが好ましい。
M^II _1-xEu_xO・ａ（Mg_1-yMn_y）O・ｂAl₂O₃ …………（III）
ここで、M^IIはBa、Sr及びCaよりなる群から選ばれた少なくとも１種の原子を表し、ａ、ｂ、ｘ、ｙは下記の不等式を満たす実数である。
0.8≦ａ≦1.2
4.5≦ｂ≦5.5
0.05≦ｘ≦0.3
0.02≦ｙ≦0.5
【００２４】
また、本発明で用いるバックライトは、その構成要素として少なくとも発光波長が５００〜５３０ｎｍの波長域にあるＬＥＤを用いるものであっても良い。
【００２５】
本発明のカラー液晶表示装置は、可視光域３８０〜７８０ｎｍの５ｎｍごとの波長、即ち、３８０ｎｍ、３８５ｎｍ、３９０ｎｍ……をλ_ｎｎｍとし、該カラーフィルターの緑色画素による波長λ_ｎｎｍにおける分光透過率をＴ^CFG(λ_ｎ)、前記バックライトからの波長λ_ｎｎｍにおける全発光強度で規格化した相対発光強度をＩ（λ_ｎ）としたとき、これらが下記(１)〜（３）の条件を満たすことが好ましい。
（１） ５００ｎｍ＜λ_ｎ＜５３０ｎｍのいずれか一つの波長において
Ｉ（λ_ｎ）×Ｔ^CFG(λ_ｎ)＞０．０１
（２） ６１０ｎｍ＜λ_ｎ＜６５０ｎｍの波長領域において
Ｉ（λ_ｎ）×Ｔ^CFG(λ_ｎ)＜０．０００１
（３） ４００ｎｍ＜λ_ｎ＜４５０ｎｍの波長領域において
Ｉ（λ_ｎ）×Ｔ^CFG(λ_ｎ)＜０．０００１
【００２６】
ただし、Ｉ（λ_ｎ）は以下のように定義する。
【数２】

ここで、Ｓ（λ）はバックライトからの波長λにおける発光強度の実測値である。また、Δλ＝５ｎｍである。
【００２７】
このように、カラーフィルターの分光カーブ、特に、緑色画素の分光透過率とバックライトの発光スペクトルを、上記（１）〜（３）の条件を満たすように最適化することにより、ＮＴＳＣ比で８０％以上、更には９０％以上のカラー液晶表示装置を容易に実現することができる。
【００２８】
上記（１）の条件は、緑色の波長領域（５００〜５３０ｎｍ）において、緑色画素からの発光強度が高く、ＮＴＳＣ３原色の緑の色度座標（０．２１，０．７１）を達成し得ることを示す。
【００２９】
また、上記（２），（３）の条件は、赤領域（６１０〜６５０ｎｍ）、青領域（４００〜４５０ｎｍ）において、バックライトからの不要な光が殆どなく、緑色画素の色のにごりが起こり難いことを示す。
【００３０】
なお、本発明において、上記Ｉ（λ_ｎ）の定義において、Δλ＝５ｎｍとする理由は次の通りである。
【００３１】
即ち、バックライトからの発光スペクトルの測定は、蛍光体からの発光のピークが急峻である（ＦＷＨＭが小さい）ため、測定の分解能は通常Δλ＝０．５ｎｍ〜１ｎｍ程度に設定される。一方、液晶表示装置等の色再現性の計算においてはΔλ＝５ｎｍ〜１０ｎｍ程度の分解能があれば実用上十分である。ＦＷＨＭ＞＞Δλでない場合は、見掛けの発光強度Ｉ（λ）はΔλに依存し、Δλを決めなければＩ（λ）は一義的に決まらないため、本発明ではΔλ＝５ｎｍとする。
【００３２】
上記（１）〜（３）の条件は、例えば、バックライトに含まれる蛍光体又は該蛍光体膜が前記一般式（III）で表される化合物を含み、かつカラーフィルターの透過スペクトルを適切に設計することにより、達成することができる。
【００３３】
上記（１）〜（３）の条件を満たすカラー液晶表示装置は、いずれの色再現範囲のディスプレイにも適用可能であるが、特にＮＴＳＣ比８０％以上、更には９０％以上、とりわけ９５％以上のいわゆる超高色純度ディスプレイに好適に使用され、従来型のカラーフィルターとバックライトの組み合わせでは事実上不可能であった色再現範囲を容易に実現することができる。
【００３４】
なお、カラー液晶表示装置のＮＴＳＣ比は、赤・緑・青それぞれの色度を光輝度測定装置で測定し、下記式により、色再現範囲を求めることにより算出することができる。
【００３５】
【数３】

【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明のカラー液晶表示装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００３７】
本発明のカラー液晶表示装置は、光シャッターとして機能する液晶層と、この光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、青の三色の色要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成され、バックライトからの光を液晶層の光シャッター機能で画素ごとに透過率を制御することにより、画像の表示を行う。ここで、光シャッター機能とは液晶に電界を印加することにより、液晶の配向状態の変化を誘起し、光の透過率の制御を行う機能を指し、印加電圧を変化させることにより階調表示が可能である。各画素に印加する電圧の制御方法は、その表示特性の良さからＴＦＴ、ＭＩＭ等のアクティブ素子を用いた方法が近年注目を集めている。
【００３８】
本発明のカラー液晶表示装置の具体的な構成には特に制限はないが、例えば、図１に示すようなＴＦＴ方式のカラー液晶表示装置が挙げられる。
【００３９】
図１はサイドライト型バックライト装置及びカラーフィルターを用いたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）方式のカラー液晶表示装置の一例である。この液晶表示装置においては、冷陰極管１からの出射光は導光板２により面光源化され、光拡散シート３により更に均一度を高めた後、プリズムシートを通過後偏光板４へ入射する。この入射光はＴＦＴ６により各画素ごとに偏光方向をコントロールし、カラーフィルター９に入射する。最後に偏光板４とは偏光方向が垂直になるように配設された偏光板１０と、この偏光板の表面に設けられた調光フィルム（調光層）１１を通り観測者に到達する。ここでＴＦＴ６の印加電圧により入射光の偏光方向の変化度合いが変化することにより、偏光板６を通過する光の光量が変化し、カラー画像を表示することが可能となる。５，８は透明基板（ガラス基板）、７は液晶である。
【００４０】
まず、このようなカラー液晶表示装置に用いられるバックライト装置の構成について説明する。
【００４１】
本発明で用いられるバックライト装置は、液晶パネルの背面に配置され、透過型又は半透過型のカラー液晶表示装置の背面光源手段として用いられる面状光源装置を指す。
【００４２】
バックライト装置の構成としては、冷陰極管又は熱陰極管のいずれか一方、若しくは両方の組み合わせからなる光源と、この光源光をほぼ均一な面光源に変換する光均一化手段とを具備するもの；紫外線又は青色又は深青色を発光するＬＥＤ、冷陰極管、熱陰極管、平面状発光素子、のうち一つ若しくは二つ以上を組み合わせてなる光源と、この光源光により可視光を発光する蛍光体を基板上に敷設し、可視光に変換する機能を持たせた基板を設けたもの；赤、緑、青の波長域に発光するＬＥＤを組み合わせたもの；などが挙げられる。
【００４３】
冷陰極管、熱陰極管、ＬＥＤ等の光源の設置方式としては、液晶素子の背面直下に光源を配設する方法（直下方式）や、側面に光源を配設し、アクリル板等の透光性の導光体を用いて光を面状に変換して面光源を得る方法（サイドライト方式）が代表的である。中でも薄型かつ輝度分布の均一性に優れた面光源としては、図２，３に示すようなサイドライト方式が好適であり、現在最も広く実用化されている。
【００４４】
図２のバックライト装置は、透光性の平板からなる基板、即ち導光体２１の一側端面２１ａに当該側端面２１ａに沿うように線状光源２２が配設され、この線状光源２２を覆うようにリフレクタ２３が取り付けられ、線状光源２２による直接光とリフレクタ２３で反射された反射光を、光入射端面である一側端面２１ａから導光体２１の内部に入射させる構成となっている。導光体２１の一方の板面２１ｂは光出射面とされ、この光出射面２１ｂの上にはほぼ三角プリズム状のアレー２４を形成した光散乱シート２５が、アレー２４の頂角を観察者側に向けて配設してある。導光体２１における光出射面２１ｂとは反対側の板面２１ｃには光散乱性インキにより多数のドット２６ａを所定のパターンで印刷形成してなる光取り出し機構２６が設けられている。この板面２１ｃ側には、この板面２１ｃに近接して反射シート２７が配設されている。
【００４５】
図３のバックライト装置では、ほぼ三角プリズム状のプリズムアレー２４を形成した光散乱シート２５が、アレー２４の頂角を導光体２１の光出射面２１ｂ側に向けて配設されており、また、導光体２１の光出射面２１ｂに相対する板面２１ｃに設けられる光取り出し機構２６’は、各表面が粗面に形成されている粗面パターン２６ｂから構成されている点が図２に示すバックライト装置と異なり、その他は同様の構成とされている。
【００４６】
このようなサイドライト方式のバックライト装置であれば、軽量、薄型と言う液晶表示装置の特徴をより有効に引き出すことが可能である。
【００４７】
本発明においては、このようなバックライト装置からの面状光源が５３０〜６００ｎｍの波長域に発光のピークを持たないことが必要である。このような条件を満たすバックライト装置を実現する方法を、光源として冷陰極管を用いる場合とＬＥＤを用いる場合とに分けて説明する。
【００４８】
［冷陰極管を用いる場合］
一般的には赤の波長領域（５８０〜６５０ｎｍ）、緑の波長領域（５００〜５６０ｎｍ）、青の波長領域（４００〜４８０ｎｍ）の範囲に発光を持つ蛍光体を、ホワイトバランスを考慮した適当な配合比で混合した蛍光体膜を設けた封体内に電極を装着し、希ガスと水銀を封入した冷陰極管として用いる。ここでホワイトバランスとは液晶パネルの白色表示において、その色度のことを表し、通常、ｘ−ｙ色度図上で昼光軌跡の付近に来るように設計する。
【００４９】
本発明では５３０〜６００ｎｍに発光のピークを持たない蛍光体であれば、いずれのものでも使用できるが、特に好適に使用される蛍光体としては、緑領域に主発光波長を有する蛍光体としては、M^II _1-xEu_xO・ａ（Mg_1-yMn_y）O・ｂAl₂O₃蛍光体（M^IIはBa、Sr及びCaよりなる群から選ばれた少なくとも１種の原子を表し、ａ、ｂ、ｘ、ｙは0.8≦ａ≦1.2、4.5≦ｂ≦5.5、0.05≦ｘ≦0.3、0.02≦ｙ≦0.5を満たす実数）である。その他の蛍光体はトータルとして白色となれば特に限定されないが、広い色再現範囲を達成するためには、赤の蛍光体としては６１０〜６５０ｎｍの波長領域、青の蛍光体としては４００〜４５０ｎｍの範囲に主発光ピークがあることが好ましい。このような条件を満たす蛍光体のうち、赤領域に主発光波長を有する蛍光体としては、Y₂O₃：Eu蛍光体、YVO₄：Eu蛍光体等が挙げられ、青領域に主発光波長を有する蛍光体としてはBaMgAl₁₀O₁₇：Eu蛍光体、（Ｓｒ,Ｃａ,Ｂａ）₁₀（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ蛍光体又は（Ｓｒ,Ｃａ,Ｂａ，Ｍｇ）₁₀（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ蛍光体等が挙げられる。これらの蛍光体は、画像の色合いを決定するホワイトバランスを考慮して適当な配合比で混合し、蛍光体又は蛍光体膜として用いる。なお、ホワイトバランスは通常色温度で表現され、５０００Ｋ〜１５０００Ｋであることが好ましい。
【００５０】
［ＬＥＤを用いる場合］
ＬＥＤを光源として用いる方法としては、
(1) 紫外線又は深青色又は青色を発光するＬＥＤと赤、緑、青に発光する蛍光体を組み合わせる方法
(2) 紫外線又は深青色又は青色を発光するＬＥＤと黄色に発光する蛍光体を組み合わせる方法
(3) 赤・青・緑に発光するＬＥＤを組み合わせる方法
が挙げられる。
【００５１】
(1)については、励起光の発光方法が違う他は前述の冷陰極管を用いる方法と同じであり、上述した蛍光体を用いることができる。この場合、蛍光体は、光源の近辺に配設する方法、導光板に結着材を用いて蛍光体層を形成する方法のいずれの方法も用いることができる。(2)の場合についても同様に光源の近辺に蛍光体層を配設する方法、導光板に蛍光体層を形成する方法のいずれの方法も用いることができる。より色再現性を高めるために赤味の発光色を持つ蛍光体を加えることもできる。(3)については、赤、緑、青のＬＥＤを別々に実装する方法、これら３種類を一つのＬＥＤチップにまとめたいわゆるスリーインワン方式のＬＥＤを用いることもできる。
【００５２】
特に、ＮＴＳＣ比８０％以上の高い色再現性を目的とする場合、(1)又は(3)の方式が好ましい。
【００５３】
次に、本発明で用いる調光層（図１の調光フィルム１１）について説明する。調光層としては、５３０〜６００ｎｍの波長域の光を効率良く吸収することができるものであれば良く、その構成には特に限定されず、主吸収波長が５３０〜６００ｎｍにある色材を用いる方法、コレステリック液晶と偏光膜の特性を用いる方法、或いはこれらを適宜組み合わせる方法等が挙げられる。
【００５４】
色材としては、その主吸収波長が５３０〜６００ｎｍの波長域、好ましくは５４０〜５９０ｎｍの波長域、より好ましくは５４０〜５６０ｎｍの波長域にあるものであればいずれのものでも使用できるが、特に当該波長における吸収係数が大きく、バックライトからの主発光波長における吸収係数ができるだけ少ないことが好ましい。即ち、５３０〜６００ｎｍにおける主吸収波長における吸収係数に対するバックライトからの主発光波長における吸収係数の比が０．１以下、好ましくは０．０１以下、より好ましくは０．００１以下であることが好ましい。
【００５５】
このような条件を満たす色材として、下記の色材例１及び色材例２に示すスクアリリウム系化合物群が好適である。
【００５６】
［色材例１］
【化５】

【００５７】
〔式（Ｉ）中、
Ｒ₁、Ｒ₁’は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアルコキシ基を示し、
置換基Ａは、水酸基、又はＷ−Ｘ−Ｒ₂（Ｗは、イミノ基、又はアルキルイミノ基を示し、Ｘは、カルボニル基、又はスルホニル基を示し、Ｒ₂は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい複素環基を示す。ただし、Ｘがスルホニル基の場合、Ｒ_２は水素原子ではない。）を示し、
ｍは０、又は１〜４の整数を示し、ｍ'は０、又は１を示す。〕
【００５８】
一般式（Ｉ）におけるＲ₁、Ｒ₁’のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ペンタデシル基等の炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐鎖状のものが挙げられる。また、Ｒ₁、Ｒ₁’のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、ペンタデシルオキシ基等の炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐鎖状のものが挙げられる。
【００５９】
また、これらのアルキル基、アルコキシ基が有し得る置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基等の炭素数１〜１０のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基等の炭素数１〜１０のアルコキシ基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数３〜１０のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基、水酸基、又は、弗素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。
【００６０】
前記一般式（Ｉ）において、Ｒ₁、Ｒ₁’としては、前記の中で、アルコキシ基、水酸基、或いはハロゲン原子を置換基として有していてもよい直鎖状若しくは分岐鎖状の、アルキル基又はアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基、又は炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基が特に好ましい。
【００６１】
また、前記一般式（Ｉ）におけるＷ−Ｘ−Ｒ₂中のＷのアルキルイミノ基におけるアルキル基としては、炭素数１〜８の直鎖状、若しくは分岐鎖状のものが好ましく、Ｗとしてはイミノ基が特に好ましい。
【００６２】
また、Ｗ−Ｘ−Ｒ₂中のＲ₂としては、水素原子の他、例えば、前記Ｒ₁におけるアルキル基として挙げたと同様のアルキル基、ビニル基等のアルケニル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、３−ピリジル基、２−フリル基、２−テトラヒドロフリル基、２−チエニル基等の複素環基等が挙げられ、これらのアルキル基、アルケニル基、アリール基、及び複素環基は、例えば、前記Ｒ₁におけるアルキル基、アルコキシ基の置換基として挙げたと同様の、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又はハロゲン原子、或いはアリール基等を置換基として有していてもよい。
【００６３】
前記Ｒ₂のうち、前記Ｒ₁の好ましい基と同様のアルキル基、又は、炭素数１〜８のアルキル基で置換されていても良いフェニル基、又は、炭素数１〜８のアルキル基で置換されていても良いビニル基が特に好ましい。
【００６４】
以下に、一般式（Ｉ）で表されるスクアリリウム系化合物の好ましい具体例を示す。
【００６５】
【化６】

【００６６】
【化７】

【００６７】
［色材例２］
【化８】

【００６８】
〔式（II）中、
Ｒ₁は、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアルコキシ基を示し、
置換基Ａは、水酸基、又はＷ−Ｘ−Ｒ₂（Ｗは、イミノ基、又はアルキルイミノ基を示し、Ｘは、カルボニル基、又はスルホニル基を示し、Ｒ₂は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよい複素環基を示す。ただし、Ｘがスルホニル基の場合、Ｒ_２は水素原子ではない。）を示し、
ｍは０又は１を示し、
Ｒ₆，Ｒ₇は、各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。〕
【００６９】
一般式（II）におけるＲ₁のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ペンタデシル基等の炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐鎖状のものが挙げられる。また、Ｒ₁のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、ペンタデシルオキシ基等の炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐鎖状のものが挙げられる。
【００７０】
また、これらのアルキル基、アルコキシ基が有し得る置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基等の炭素数１〜１０のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基等の炭素数１〜１０のアルコキシ基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数３〜１０のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基、水酸基、又は、弗素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。
【００７１】
前記一般式（II）において、Ｒ₁としては、前記の中で、アルコキシ基、水酸基、或いはハロゲン原子を置換基として有していてもよい直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基が好ましく、炭素数１〜８の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基が特に好ましい。
【００７２】
また、前記一般式（II）におけるＷ−Ｘ−Ｒ₂中のＷのアルキルイミノ基におけるアルキル基としては、炭素数１〜８の直鎖状、若しくは分岐鎖状のものが好ましく、Ｗとしては、イミノ基が特に好ましい。
【００７３】
また、Ｗ−Ｘ−Ｒ₂中のＲ₂としては、水素原子の他、例えば、前記Ｒ₁におけるアルキル基として挙げたと同様のアルキル基、ビニル基等のアルケニル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、３−ピリジル基、２−フリル基、２−テトラヒドロフリル基、２−チエニル基等の複素環基等が挙げられ、これらのアルキル基、アルケニル基、アリール基、及び複素環基は、例えば、前記Ｒ₁におけるアルキル基、アルコキシ基の置換基として挙げたと同様の、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、又はハロゲン原子、或いはアリール基等を置換基として有していてもよい。
【００７４】
前記Ｒ₂のうち、前記Ｒ₁の好ましい基と同様のアルキル基、又は、炭素数１〜８のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基が特に好ましい。
【００７５】
Ｒ₆及びＲ₇の置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基としては、前記Ｒ₂で挙げた置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基が挙げられる。Ｒ₆及びＲ₇としては、前記Ｒ₂の好ましい基と同様のアルキル基、又は、アリール基が特に好ましい。
【００７６】
以下に、一般式（II）で表されるスクアリリウム系化合物の好ましい具体例を示す。
【００７７】
【化９】

【００７８】
【化１０】

【００７９】
【化１１】

【００８０】
本発明に係る調光層は、本発明のカラー液晶表示装置において、液晶層に対してバックライトと反対側、即ち、観測者から見て液晶層よりも手前側の、外光の届く範囲であればいずれの箇所にも配設できる。調光層の実施形態としては、透明性を有する基材上に適当な結着材を用いて色材を有する塗膜を形成し、貼り付ける方法、高い透明性を有するフィルムを製造する際に色材を添加した色材含有基材を製造してこれを貼り付ける方法、基板ガラス上または通常カラー液晶表示装置に用いられているフィルム、例えば、表示装置において、観測者側から見て液晶層よりも手前にある偏光フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルム、視野角拡大フィルムなどの上に適当な結着材を用いて色材層を塗布・形成する方法、これらのフィルムを製造する際に直接当該色材を練りこみ製造する方法、これらのフィルムにしばしば塗布されて用いられる保護層、接着剤層等に含有させる方法、等が挙げられる。
【００８１】
なお、このようにして調光層を形成する場合、調光層中の色材含有量が過度に少ないと、色材による５３０〜６００ｎｍの波長域の吸収効率が悪く、過度に多いと５００〜５３０ｎｍの波長域の吸収が大きくなり、バックライトからの発光まで吸収してしまう。従って、例えば色材を適当な結着材を用いて塗膜化することにより調光層を形成する場合、前述のスクアリリウム系化合物のような色材を、結着材であるバインダー樹脂に対して０．０１〜１０重量％となるように混合して塗工液を調製し、乾燥膜厚０．１〜１０μｍ程度の塗膜を形成することが好ましい。
【００８２】
次に、カラーフィルターについて説明する。
【００８３】
カラーフィルターは、染色法、印刷法、電着法、顔料分散法などにより、ガラス等の透明基板上に赤、緑、青等の微細な画素を形成したものである。これらの画素間からの光の漏れを遮断し、より高品位な画像を得るために、多くの場合、画素間にブラックマトリクスと呼ばれる遮光パターンが設けられる。
【００８４】
染色法によるカラーフィルターは、ゼラチンやポリビニルアルコール等に感光剤として重クロム酸塩を混合した感光性樹脂により画像を形成した後、染色して製造される。印刷法によるカラーフィルターは、スクリーン印刷又はフレキソ印刷等の方法で、熱硬化又は光硬化インキをガラス等の透明基板に転写して製造される。電着法では、顔料又は染料を含んだ浴に電極を設けたガラス等の透明基板を浸し、電気泳動によりカラーフィルターを形成させる。顔料分散法によるカラーフィルターは感光性樹脂に顔料等の色材を分散又は溶解した組成物をガラス等の透明基板上に塗布して塗膜を形成し、これにフォトマスクを介して放射線照射による露光を行い、未露光部を現像処理により除去してパターンを形成するものである。これらの方法の他にも色材を分散又は溶解したポリイミド系樹脂組成物を塗布しエッチング法により画素画像を形成する方法、色材を含んでなる樹脂組成物を塗布したフィルムを透明基板に張り付けて剥離し画像露光、現像して画素画像を形成する方法、インクジェットプリンターにより画素画像像を形成する方法等によっても製造できる。
【００８５】
近年の液晶表示素子用カラーフィルターの製造では、生産性が高くかつ微細加工性に優れる点から、顔料分散法が主流となっているが、本発明に係るカラーフィルターは上記のいずれの製造方法においても適用可能である。
【００８６】
ブラックマトリクスの形成方法としては、ガラス等の透明基板上にクロム及び／又は酸化クロムの（単層又は積層）膜をスパッター等方法で全面に形成させた後カラー画素の部分のみエッチングにより除去する方法、遮光成分を分散又は溶解させた感光性組成物をガラス等の透明基板上に塗布して塗膜を形成し、これにフォトマスクを介して放射線照射による露光を行い、未露光部を現像処理により除去してパターンを形成する方法、などがある。
【００８７】
次にカラーフィルターの製造方法につき、近年主流である顔料分散法を例示して説明する。
【００８８】
顔料分散法においては上述したように感光性樹脂に顔料等の色材を分散した組成物（以下「カラーフィルター組成物」と呼ぶ）を用いる。このカラーフィルター組成物は、一般に、感光性成分として（ａ）バインダ樹脂及び／又は（ｂ）単量体、（ｃ）光重合開始剤、（ｄ）色材、（ｅ）その他の成分を、溶媒に溶解又は分散してなる。
【００８９】
以下に各構成成分について詳細に説明する。なお、以下において、「（メタ）アクリル」「（メタ）アクリレート」「（メタ）アクリロ」はそれぞれ「アクリル又はメタクリル」「アクリレート又はメタクリレート」「アクリロ又はメタクリロ」を示す。
【００９０】
（ａ）バインダ樹脂
バインダ樹脂を単独で使用する場合は、目的とする画像の形成性や性能、採用したい製造方法等を考慮し、それに適したものを適宜選択する。バインダ樹脂を後述の単量体と併用する場合は、カラーフィルター用組成物の改質、光硬化後の物性改善のためにバインダ樹脂を添加することとなる。従ってこの場合は、相溶性、皮膜形成性、現像性、接着性等の改善目的に応じて、バインダ樹脂を適宜選択することになる。
【００９１】
通常用いられるバインダ樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド、マレイン酸、（メタ）アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、マレイミド等の単独もしくは共重合体、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、ポリビニルフェノール又はポリビニルブチラール等が挙げられる。
【００９２】
これらのバインダ樹脂の中で、好ましいのは、側鎖又は主鎖にカルボキシル基又はフェノール性水酸基を含有するものである。これらの官能基を有する樹脂を使用すれば、アルカリ溶液での現像が可能となる。中でも好ましいのは、高アルカリ現像性である、カルボキシル基を有する樹脂、例えば、アクリル酸（共）重合体、スチレン／無水マレイン酸樹脂、ノボラックエポキシアクリレートの酸無水物変性樹脂等である。
【００９３】
特に好ましいのは、（メタ）アクリル酸又はカルボキシル基を有する（メタ）アクリル酸エステルを含む（共）重合体（本明細書ではこれらを「アクリル系樹脂」という）である。即ち、このアクリル系樹脂は、現像性、透明性に優れ、かつ、様々なモノマーを選択して種々の共重合体を得ることが可能なため、性能及び製造方法を制御しやすい点において好ましい。
【００９４】
アクリル系樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル酸及び／又はコハク酸（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）エステル、アジピン酸（２−アクリロイロキシエチル）エステル、フタル酸（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）エステル、ヘキサヒドロフタル酸（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）エステル、マレイン酸（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）エステル、コハク酸（２−（メタ）アクリロイロキシプロピル）エステル、アジピン酸（２−（メタ）アクリロイロキシプロピル）エステル、ヘキサヒドロフタル酸（２−（メタ）アクリロイロキシプロピル）エステル、フタル酸（２−（メタ）アクリロイロキシプロピル）エステル、マレイン酸（２−（メタ）アクリロイロキシプロピル）エステル、コハク酸（２−（メタ）アクリロイロキシブチル）エステル、アジピン酸（２−（メタ）アクリロイロキシブチル）エステル、ヘキサヒドロフタル酸（２−（メタ）アクリロイロキシブチル）エステル、フタル酸（２−（メタ）アクリロイロキシブチル）エステル、マレイン酸（２−（メタ）アクリロイロキシブチル）エステルなどの、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートに（無水）コハク酸、（無水）フタル酸、（無水）マレイン酸などの酸（無水物）を付加させた化合物を必須成分とし、必要に応じてスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマー；桂皮酸、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和基含有カルボン酸；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリレート、メトキシフェニル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸のエステル；（メタ）アクリル酸にε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン類を付加させたものである化合物；アクリロニトリル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド，Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メタクリロイルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリルアミド等のアクリルアミド；酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル、ピバリン酸ビニル等の酸ビニル等、各種モノマーを共重合させることにより得られる樹脂が挙げられる。
【００９５】
また、塗膜の強度を上げる目的で、スチレン、α−メチルスチレン、ベンジル（メタ）アクリレート、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリレート、メトキシフェニル（メタ）アクリレート、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリルスルホアミド等のフェニル基を有するモノマーを１０〜９８モル％、好ましくは２０〜８０モル％、より好ましくは３０〜７０モル％と、（メタ）アクリル酸、又は、コハク酸（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）エステル、アジピン酸（２−アクリロイロキシエチル）エステル、フタル酸（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）エステル、ヘキサヒドロフタル酸（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）エステル、マレイン酸（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）エステルなどのカルボキシル基を有する（メタ）アクリル酸エステルよりなる群から選ばれた少なくとも一種の単量体を２〜９０モル％、好ましくは２０〜８０モル％、より好ましくは３０〜７０モル％の割合で共重合させたアクリル系樹脂も好ましく用いられる。
【００９６】
また、これらの樹脂は、側鎖にエチレン性二重結合を有していることが好ましい。側鎖に二重結合を有するバインダ樹脂を用いることにより、得られるカラーフィルター用組成物の光硬化性が高まるため、解像性、密着性を更に向上させることができる。
【００９７】
バインダ樹脂にエチレン性二重結合を導入する手段としては、例えば、特公昭５０−３４４４３号公報、特公昭５０−３４４４４号公報等に記載の方法、即ち樹脂が有するカルボキシル基に、グリシジル基やエポキシシクロヘキシル基と（メタ）アクリロイル基とを併せ持つ化合物を反応させる方法や、樹脂が有する水酸基にアクリル酸クロライド等を反応させる方法が挙げられる。
【００９８】
例えば、（メタ）アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、α−エチルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、（イソ）クロトン酸グリシジルエーテル、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸クロライド、（メタ）アクリルクロライド等の化合物を、カルボキシル基や水酸基を有する樹脂に反応させることにより、側鎖にエチレン性二重結合基を有するバインダ樹脂を得ることができる。特に（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレートの様な脂環式エポキシ化合物を反応させたものがバインダ樹脂として好ましい。
【００９９】
このように、予めカルボン酸基又は水酸基を有する樹脂にエチレン性二重結合を導入する場合は、樹脂のカルボキシル基や水酸基の２〜５０モル％、好ましくは５〜４０モル％にエチレン性二重結合を有する化合物を結合させることが好ましい。
【０１００】
これらのアクリル系樹脂のＧＰＣで測定した重量平均分子量の好ましい範囲は１，０００〜１００，０００である。重量平均分子量が１，０００未満であると均一な塗膜を得るのが難しく、また、１００，０００を超えると現像性が低下する傾向がある。またカルボキシル基の好ましい含有量の範囲は酸価で５〜２００である。酸価が５未満であるとアルカリ現像液に不溶となり、また、２００を超えると感度が低下することがある。
【０１０１】
これらのバインダ樹脂は、カラーフィルター用組成物の全固形分中、通常１０〜８０重量％、好ましくは２０〜７０重量％の範囲で含有される。
【０１０２】
（ｂ）単量体
単量体としては、重合可能な低分子化合物であれば特に制限はないが、エチレン性二重結合を少なくとも１つ有する付加重合可能な化合物（以下、「エチレン性化合物」と略す）が好ましい。エチレン性化合物とは、カラーフィルター用組成物が活性光線の照射を受けた場合、後述の光重合開始系の作用により付加重合し、硬化するようなエチレン性二重結合を有する化合物である。なお、本発明における単量体は、いわゆる高分子物質に相対する概念を意味し、狭義の単量体以外に二量体、三量体、オリゴマーも含有する概念を意味する。
【０１０３】
エチレン性化合物としては、例えば、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸とモノヒドロキシ化合物とのエステル、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル、芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル、不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び前述の脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステル、ポリイソシアネート化合物と（メタ）アクリロイル含有ヒドロキシ化合物とを反応させたウレタン骨格を有するエチレン性化合物等が挙げられる。
【０１０４】
脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、グリセロールアクリレート等のアクリル酸エステルが挙げられる。また、これらアクリレートのアクリル酸部分を、メタクリル酸部分に代えたメタクリル酸エステル、イタコン酸部分に代えたイタコン酸エステル、クロトン酸部分に代えたクロトン酸エステル、又は、マレイン酸部分に代えたマレイン酸エステル等が挙げられる。
【０１０５】
芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジアクリレート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシンジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガロールトリアクリレート等が挙げられる。
【０１０６】
不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステルは、必ずしも単一物ではなく、混合物であっても良い。代表例としては、アクリル酸、フタル酸及びエチレングリコールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸及びジエチレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。
【０１０７】
ポリイソシアネート化合物と（メタ）アクリロイル基含有ヒドロキシ化合物とを反応させたウレタン骨格を有するエチレン性化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート；シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート；トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート等と、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、３−ヒドロキシ（１，１，１−トリアクリロイルオキシメチル）プロパン、３−ヒドロキシ（１，１，１−トリメタクリロイルオキシメチル）プロパン等の（メタ）アクリロイル基含有ヒドロキシ化合物との反応物が挙げられる。
【０１０８】
その他本発明に用いられるエチレン性化合物の例としては、エチレンビスアクリルアミド等のアクリルアミド類；フタル酸ジアリル等のアリルエステル類；ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物等も有用である。
【０１０９】
これらのエチレン性化合物の配合割合は、カラーフィルター用組成物の全固形分中通常１０〜８０重量％、好ましくは２０〜７０重量％である。
【０１１０】
（ｃ）光重合開始系
カラーフィルター用組成物が（ｂ）単量体としてエチレン性化合物を含む場合には、光を直接吸収し、あるいは光増感されて分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する光重合開始系が必要である。
【０１１１】
光重合開始系は、重合開始剤に加速剤等の付加剤を併用する系で構成される。重合開始剤としては、例えば、特開昭５９−１５２３９６号、特開昭６１−１５１１９７号各公報に記載のチタノセン化合物を含むメタロセン化合物や、特開平１０−３９５０３号公報記載の２−（２’−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾールなどのヘキサアリールビイミダゾール誘導体、ハロメチル−ｓ−トリアジン誘導体、Ｎ−フェニルグリシン等のＮ−アリール−α−アミノ酸類、Ｎ−アリール−α−アミノ酸塩類、Ｎ−アリール−α−アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤が挙げられる。加速剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等のＮ，Ｎ−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール等の複素環を有するメルカプト化合物又は脂肪族多官能メルカプト化合物等が用いられる。光重合開始剤及び付加剤は、それぞれ複数の種類を組み合わせても良い。
【０１１２】
光重合開始系の配合割合は、本発明の組成物の全固形分中通常０．１〜３０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％、更に好ましくは０．７〜１０重量％である。この配合割合が著しく低いと感度低下を起こし、反対に著しく高いと未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させやすい。
【０１１３】
（ｄ）色材
色材としては、バックライトからの光をできるだけ効率良く利用するため、赤、緑、青のバックライトの発光波長に合わせて、それぞれの画素における当該蛍光体の発光波長での透過率をできるだけ高くし、その他の発光波長での透過率をできるだけ低くするように選ぶ必要がある。
【０１１４】
色材の選択においては、赤画素であれば、赤蛍光体の主発光波長λ_Ｒにおけるバックライトからの全発光強度で規格化した相対発光強度Ｉ（λ_Ｒ）と赤色カラーフィルターの透過率Ｔ^Ｒ（λ_Ｒ）の積、Ｉ（λ_Ｒ）×Ｔ^Ｒ（λ_Ｒ）が０．０１以上、好ましくは０．０５以上、かつ緑の蛍光体の主発光波長λ_Ｇ及びその半値幅をΔλ_Ｇとした時、λ_Ｇ−Δλ_Ｇ／２＜λ＜λ_Ｇ＋Δλ_Ｇ／２
の波長範囲においてＩ（λ）×Ｔ^Ｒ（λ）が０．００１以下、好ましくは０．０００５以下、かつ青の蛍光体の主発光波長λ_Ｂに及びその半値幅をΔλ_Ｂとした時、λ_Ｂ−Δλ_Ｂ／２＜λ＜λ_Ｂ＋Δλ_Ｂ／２
の波長範囲においてＩ（λ）×Ｔ^Ｒ（λ）が０．００１以下、好ましくは０．０００５以下となるように色材を選択することが好ましい。
【０１１５】
同様に緑画素であれば、緑蛍光体の主発光波長λ_Ｇにおけるバックライトからの全発光強度で規格化した発光強度Ｉ（λ_Ｇ）と緑色カラーフィルターの透過率Ｔ^Ｇ（λ_Ｇ）の積、Ｉ（λ_Ｇ）×Ｔ^Ｇ（λ_Ｇ）が０．０１以上、好ましくは０．０１５以上、かつλ_Ｒ−Δλ_Ｒ／２＜λ＜λ_Ｒ＋Δλ_Ｒ／２
の波長範囲においてＩ（λ）×Ｔ^Ｇ（λ）が０．０１以下、好ましくは０．００５以下、かつλ_Ｂ−Δλ_Ｂ／２＜λ＜λ_Ｂ＋Δλ_Ｂ／２
の波長範囲において Ｉ（λ）×Ｔ^Ｇ（λ）が０．００１以下、好ましくは０．０００１以下となるように色材を選択することが好ましい。
【０１１６】
緑色画素として、このような色材を選択することにより、前述の条件（１）〜（３）を満たすことが可能である。
【０１１７】
同様に青画素であれば、青蛍光体の主発光波長λ_Ｂにおけるバックライトからの全発光強度で規格化した発光強度Ｉ（λ_Ｂ）と青色カラーフィルターの透過率Ｔ^Ｂ（λ_Ｂ）の積、Ｉ（λ_Ｂ）×Ｔ^Ｂ（λ_Ｂ）が０．０１以上、好ましくは０．０１５以上、かつλ_Ｒ−Δλ_Ｒ／２＜λ＜λ_Ｒ＋Δλ_Ｒ／２
の波長範囲において、Ｉ（λ）×Ｔ^Ｂ（λ）が０．０００１以下、 かつλ_Ｇ−Δλ_Ｇ／２＜λ＜λ_Ｇ＋Δλ_Ｇ／２
の波長範囲においてＩ（λ）×Ｔ^Ｂ（λ）が０．０３以下、好ましくは０．０２以下となるように色材を選択することが好ましい。
【０１１８】
本発明で使用される色材としては、特に限定されるものではなく上記の条件を満たすように適宜選択される。色材としては、有機顔料、無機顔料、染料、天然色素等があるが、耐熱性、耐光性の観点からは有機顔料が好ましく、必要に応じて２種類以上の顔料を組み合わせることも可能である。
【０１１９】
顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリン系、ジオキザジン系、インダスロン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系等の有機顔料に加えて、種々の無機顔料も利用可能である。
【０１２０】
具体的に例えば下記に示すピグメントナンバーの顔料を用いることができる。なお、以下に挙げる「Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２」等の用語は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）を意味する。
【０１２１】
赤色色材：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、４、５、６、７、８、９、１２、１４、１５、１６、１７、２１、２２、２３、３１、３２、３７、３８、４１、４７、４８、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、４９、４９：１、４９：２、５０：１、５２：１、５２：２、５３、５３：１、５３：２、５３：３、５７、５７：１、５７：２、５８：４、６０、６３、６３：１、６３：２、６４、６４：１、６８、６９、８１、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、８３、８８、９０：１、１０１、１０１：１、１０４、１０８、１０８：１、１０９、１１２、１１３、１１４、１２２、１２３、１４４、１４６、１４７、１４９、１５１、１６６、１６８、１６９、１７０、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９、１８１、１８４、１８５、１８７、１８８、１９０、１９３、１９４、２００、２０２、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１４、２１６、２２０、２２１、２２４、２３０、２３１、２３２、２３３、２３５、２３６、２３７、２３８、２３９、２４２、２４３、２４５、２４７、２４９、２５０、２５１、２５３、２５４、２５５、２５６、２５７、２５８、２５９、２６０、２６２、２６３、２６４、２６５、２６６、２６７、２６８、２６９、２７０、２７１、２７２、２７３、２７４、２７５、２７６
【０１２２】
青色色材：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、１：２、９、１４、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、１７、１９、２５、２７、２８、２９、３３、３５、３６、５６、５６：１、６０、６１、６１：１、６２、６３、６６、６７、６８、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７８、７９
【０１２３】
緑色色材：Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、２、４、７、８、１０、１３、１４、１５、１７、１８、１９、２６、３６、４５、４８、５０、５１、５４、５５
【０１２４】
黄色色材：Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、１：１、２、３、４、５、６、９、１０、１２、１３、１４、１６、１７、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４１、４２、４３、４８、５３、５５、６１、６２、６２：１、６３、６５、７３、７４、７５，８１、８３、８７、９３、９４、９５、９７、１００、１０１、１０４、１０５、１０８、１０９、１１０、１１１、１１６、１１９、１２０、１２６、１２７、１２７：１、１２８、１２９、１３３、１３４、１３６、１３８、１３９、１４２、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１５７、１５８、１５９、１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１８０、１８１、１８２、１８３、１８４、１８５、１８８、１８９、１９０、１９１、１９１：１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６、１９７、１９８、１９９、２００、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、
【０１２５】
オレンジ色材：Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１、２、５、１３、１６、１７、１９、２０、２１、２２、２３、２４、３４、３６、３８、３９、４３、４６、４８、４９、６１、６２、６４、６５、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７７、７８、７９
【０１２６】
バイオレット色材：Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、１：１、２、２：２、３、３：１、３：３、５、５：１、１４、１５、１６、１９、２３、２５、２７、２９、３１、３２、３７、３９、４２、４４、４７、４９、５０
【０１２７】
ブラウン色材：Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン１、６、１１、２２、２３、２４、２５、２７、２９、３０、３１、３３、３４、３５、３７、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５
【０１２８】
黒色色材：Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、３１、３２、
【０１２９】
勿論、その他の色材を用いることも可能である。
【０１３０】
染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が挙げられる。
【０１３１】
アゾ系染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１１、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１８０、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー２９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２８、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド８３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン２８、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン５９、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー２、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１７、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１２０、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック５、Ｃ．Ｉ．ディスパースオレンジ５、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド５８、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー１６５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー４１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１８、Ｃ．Ｉ．モルダントレッド７、Ｃ．Ｉ．モルダントイエロー５、Ｃ．Ｉ．モルダントブラック７等が挙げられる。
【０１３２】
アントラキノン系染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．バットブルー４、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４０、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２５、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー４９、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド６０、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー５６、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー６０等が挙げられる。
【０１３３】
この他、フタロシアニン系染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．パッドブルー５等が、キノンイミン系染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー９等が、キノリン系染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー３３、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー３、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー６４等が、ニトロ系染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ３、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー４２等が挙げられる。
【０１３４】
その他、カラーフィルタ用組成物に使用し得る色材としては、無機色材、例えば、硫酸バリウム、硫酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガラ、酸化クロム、カーボンブラック等が用いられる。
【０１３５】
なお、これらの色材は平均粒径１μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下、更に好ましくは０．２５μｍ以下に分散処理して使用することが好ましい。
【０１３６】
これらの色材は、カラーフィルター用組成物の全固形分中、通常５〜６０重量％、好ましくは１０〜５０重量％の範囲で含有される。
【０１３７】
（ｅ）その他の成分
カラーフィルター用組成物には、必要に応じ更に熱重合防止剤、可塑剤、保存安定剤、表面保護剤、平滑剤、塗布助剤その他の添加剤を添加することができる。
【０１３８】
熱重合防止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ピロガロール、カテコール、２，６−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、β−ナフトール等が用いられる。熱重合防止剤の配合量は、組成物の全固形分に対し０〜３重量％の範囲であることが好ましい。
【０１３９】
可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン等が用いられる。これら可塑剤の配合量は、組成物の全固形分に対し１０重量％以下の範囲であることが好ましい。
【０１４０】
また、カラーフィルター用組成物中には、必要に応じて、感応感度を高める目的で、画像露光光源の波長に応じた増感色素を配合させることができる。
【０１４１】
これら増感色素の例としては、特開平４−２２１９５８号、同４−２１９７５６号公報に記載のキサンテン色素、特開平３−２３９７０３号、同５−２８９３３５号公報に記載の複素環を有するクマリン色素、特開平３−２３９７０３号、同５−２８９３３５号公報に記載の３−ケトクマリン化合物、特開平６−１９２４０号公報に記載のピロメテン色素、その他、特開昭４７−２５２８号、同５４−１５５２９２号、特公昭４５−３７３７７号、特開昭４８−８４１８３号、同５２−１１２６８１号、同５８−１５５０３号、同６０−８８００５号、同５９−５６４０３号、特開平２−６９号、特開昭５７−１６８０８８号、特開平５−１０７７６１号、特開平５−２１０２４０号、特開平４−２８８８１８号公報に記載のジアルキルアミノベンゼン骨格を有する色素等を挙げることができる。
【０１４２】
これらの増感色素のうち好ましいのは、アミノ基含有増感色素であり、更に好ましいのは、アミノ基及びフェニル基を同一分子内に有する化合物である。特に、好ましいのは、例えば、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２−アミノベンゾフェノン、４−アミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，４−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物；２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾ[４，５]ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾ[６，７]ベンゾオキサゾール、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）１，３，４−オキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾチアゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンゾチアゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンズイミダゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンズイミダゾール、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）１，３，４−チアジアゾール、（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピリジン、（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピリジン、（ｐ−ジメチルアミノフェニル）キノリン、（ｐ−ジエチルアミノフェニル）キノリン、（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピリミジン、（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピリミジン等のｐ−ジアルキルアミノフェニル基含有化合物等である。このうち最も好ましいのは、４，４’−ジアルキルアミノベンゾフェノンである。
【０１４３】
増感色素の配合割合はカラーフィルター用組成物の全固形分中通常０〜２０重量％、好ましくは０．２〜１５重量％、更に好ましくは０．５〜１０重量％である。
【０１４４】
またカラーフィルター用組成物には、更に密着向上剤、塗布性向上剤、現像改良剤等を適宜添加することができる。
【０１４５】
カラーフィルター用組成物は、粘度調整剤や光重合開始系などの添加剤を溶解させるために、溶媒に溶解させて用いても良い。
【０１４６】
溶媒は、（ａ）バインダ樹脂や（ｂ）単量体など、組成物の構成成分に応じて適宜選択すれば良く、例えば、ジイソプロピルエーテル、ミネラルスピリット、ｎ−ペンタン、アミルエーテル、エチルカプリレート、ｎ−ヘキサン、ジエチルエーテル、イソプレン、エチルイソブチルエーテル、ブチルステアレート、ｎ−オクタン、バルソル＃２、アプコ＃１８ソルベント、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルアセテート、アプコシンナー、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキセン、メチルノニルケトン、プロピルエーテル、ドデカン、ソーカルソルベントＮｏ．１及びＮｏ．２、アミルホルメート、ジヘキシルエーテル、ジイソプロピルケトン、ソルベッソ＃１５０、（ｎ，ｓｅｃ，ｔ−）酢酸ブチル、ヘキセン、シェルＴＳ２８ソルベント、ブチルクロライド、エチルアミルケトン、エチルベンゾエート、アミルクロライド、エチレングリコールジエチルエーテル、エチルオルソホルメート、メトキシメチルペンタノン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルイソブチレート、ベンゾニトリル、エチルプロピオネート、メチルセロソルブアセテート、メチルイソアミルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピルアセテート、アミルアセテート、アミルホルメート、ビシクロヘキシル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジペンテン、メトキシメチルペンタノール、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、プロピルプロピオネート、プロピレングリコール−ｔ−ブチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、カルビトール、シクロヘキサノン、酢酸エチル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシプロピオン酸、３−エトキシプロピオン酸、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸プロピル、３−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、エチレングリコールアセテート、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール−ｔ−ブチルエーテル、３−メチル−３−メトキシブタノール、トリプロピレングリコールメチルエーテル、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート等が挙げられる。これらの溶媒は、２種以上を併用して用いても良い。
【０１４７】
上記配合成分を用いたカラーフィルター用組成物は、例えば次のようにして製造される。
【０１４８】
まず、色材を分散処理し、インクの状態に調整する。分散処理は、ペイントコンディショナー、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホモジナイザー等を用いて行う。分散処理により色材が微粒子化するため、透過光の透過率向上及び塗布特性の向上が達成される。
【０１４９】
分散処理は、好ましくは、色材と溶剤に、分散機能を有するバインダー樹脂、界面活性剤等の分散剤、分散助剤等を適宜併用した系で行う。特に、高分子分散剤を用いると経時の分散安定性に優れるので好ましい。
【０１５０】
例えば、サンドグラインダーを用いて分散処理する場合は、０．１から数ミリ径のガラスビーズ又はジルコニアビーズを用いるのが好ましい。分散処理時の温度は通常、０℃〜１００℃、好ましくは室温〜８０℃の範囲に設定する。なお、分散時間は、インキの組成（色材、溶剤、分散剤）、及びサンドグラインダーの装置仕様等により適正時間が異なるため、適宜調整する。
【０１５１】
次に、上記分散処理によって得られた着色インキに、バインダー樹脂、単量体及び光重合開始系等を混合し、均一な溶液とする。なお、分散処理及び混合の各工程においては、微細なゴミが混入することが多いため、フィルター等により、得られた溶液を濾過処理することが好ましい。
【０１５２】
本発明に係るカラーフィルターは、ブラックマトリクスが設けられた透明基板上に通常、赤、緑、青の画素画像を形成することにより製造することができる。
【０１５３】
透明基板の材質は特に限定されるものではない。材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルやポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホンの熱可塑性プラスチックシート、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂等の熱硬化性プラスチックシート、あるいは各種ガラス板等が挙げられる。この中でも、耐熱性の点からガラス板、耐熱性プラスチックが好ましい。
【０１５４】
透明基板には、表面の接着性等の物性を改良するために、予めコロナ放電処理、オゾン処理、シランカップリング剤やウレタンポリマー等の各種ポリマーの薄膜処理等を行っておいても良い。
【０１５５】
ブラックマトリクスは、金属薄膜又はブラックマトリクス用顔料分散液を利用して、透明基板上に形成される。
【０１５６】
金属薄膜を利用したブラックマトリクスは、例えば、クロム単層又はクロムと酸化クロムの２層により形成される。この場合、まず、蒸着又はスパッタリング法等により、透明基板上にこれら金属又は金属・金属酸化物の薄膜を形成する。続いてその上に感光性被膜を形成した後、ストライプ、モザイク、トライアングル等の繰り返しパターンを有するフォトマスクを用いて、感光性被膜を露光・現像し、レジスト画像を形成する。その後、該薄膜をエッチング処理しブラックマトリクスを形成する。
【０１５７】
ブラックマトリクス用顔料分散液を利用する場合は、色材として黒色色材を含有するカラーフィルター用組成物を使用してブラックマトリクスを形成する。例えば、カーボンブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック、チタンブラック等の黒色色材単独もしくは複数の使用、又は、無機又は有機の顔料、染料の中から適宜選択される赤、緑、青色等の混合による黒色色材を含有するカラーフィルター用組成物を使用し、下記赤、緑、青色の画素画像を形成する方法と同様にして、ブラックマトリクスを形成する。
【０１５８】
ブラックマトリクスを設けた透明基板上に、赤、緑、青のうち１色の色材を含有する前述のカラーフィルター用組成物を塗布して乾燥した後、この塗膜の上にフォトマスクを置き、該フォトマスクを介して画像露光、現像、必要に応じて熱硬化あるいは光硬化により画素画像を形成させ、着色層を作成する。この操作を赤、緑、青の３色のカラーフィルター用組成物について各々行い、カラーフィルター画像を形成する。
【０１５９】
カラーフィルター用組成物の塗布は、スピナー、ワイヤーバー、フローコーター、ダイコーター、ロールコーター、スプレー等の塗布装置により行うことができる。
【０１６０】
塗布後の乾燥は、ホットプレート、ＩＲオーブン、コンベクションオーブン等を用いて行えば良い。乾燥温度は、高温なほど透明基板に対する接着性が向上するが、高すぎると光重合開始系が分解し、熱重合を誘発して現像不良を起こしやすいため、通常５０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃の範囲である。また乾燥時間は、通常１０秒〜１０分、好ましくは３０秒〜５分間の範囲である。
【０１６１】
乾燥後の塗膜の膜厚は、通常０．５〜３μｍ、好ましくは１〜２μｍの範囲である。
【０１６２】
なお、用いるカラーフィルター用組成物が、バインダ樹脂とエチレン性化合物とを併用しており、かつバインダ樹脂が、側鎖にエチレン性二重結合とカルボキシル基を有するアクリル系樹脂である場合には、このものは非常に高感度、高解像力であるため、ポリビニルアルコール等の酸素遮断層を設けることなしに露光、現像して画像を形成することが可能であり好ましい。
【０１６３】
画像露光に適用し得る露光光源は、特に限定されるものではないが、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、蛍光ランプ等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー、窒素レーザー、ヘリウムカドミニウムレーザー、半導体レーザー等のレーザー光源等が用いられる。特定の波長のみを使用する場合には光学フィルターを利用することもできる。
【０１６４】
このような光源で画像露光を行った後、有機溶剤、又は界面活性剤とアルカリ剤を含有する水溶液を用いて現像を行うことにより、基板上に画像を形成することができる。この水溶液には、更に有機溶剤、緩衝剤、染料又は顔料を含有することができる。
【０１６５】
現像処理方法については特に制限はないが、通常１０〜５０℃、好ましくは１５〜４５℃の現像温度で、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像等の方法が用いられる。
【０１６６】
現像に用いるアルカリ剤としては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、第三リン酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム等の無機のアルカリ剤、あるいはトリメチルアミン、ジエチルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、水酸化テトラアルキルアンモニウム等の有機アミン類が挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【０１６７】
界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類等のノニオン系界面活性剤；アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキルスルホン酸塩類、スルホコハク酸エステル塩類等のアニオン性界面活性剤；アルキルベタイン類、アミノ酸類等の両性界面活性剤が使用可能である。
【０１６８】
有機溶剤は、単独で用いられる場合及び水溶液と併用される場合ともに、例えば、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、プロピレングリコール、ジアセトンアルコール等が使用可能である。
【０１６９】
【実施例】
次に、製造例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例において「部」は「重量部」を表す。
【０１７０】
製造例１：バックライト１の製造
赤色蛍光体としてY₂O₃：Eu
（化成オプトニクス社製商品名「ＬＰ−ＲＥ１」）５２部、緑色蛍光体として組成Ba_0.9Eu_0.1O・(Mg_0.79Mn_0.21)O・5Al₂O₃のBaMgAl₁₀O₁₇：Eu,Mn（化成オプトニクス社製商品名「ＬＰ−Ｇ３」）１８部、青色蛍光体としてBaMgAl₁₀O₁₇：Eu（化成オプトニクス社製商品名「ＬＰ−Ｂ４」）３０部を酢酸ブチルにニトロセルロースのラッカーと共に充分に混合して蛍光体スラリーを作製し、管径２．３ｍｍのガラス管の内面に塗布して乾燥後、６２０℃で５分間焼成した。その後、電極の取り付け、排気、Ｈｇ及びガス導入、封止など通常の手順でバックライト用冷陰極管を得た。
【０１７１】
次に、導光体としてサイズ２８９．６×２１６．８ｍｍ、厚みが厚肉部２．０ｍｍ、薄肉部０．６ｍｍで、短辺方向に厚みが変化する、楔形状の環状ポリオレフィン系樹脂板（日本ゼオン製商品名「ゼオノア」）を使用し、厚肉側の長辺部に上記の冷陰極管からなる線状光源を配設し、更に該冷陰極管の周囲をＡｇ蒸着膜を光反射面とするリフレクタ（三井化学製「シルバーリフレクタープレート」）にて覆い、導光体の厚肉側（光入射面）に効率良く線状光源からの出射光源が入射するようにした。
【０１７２】
導光体の光出射面と対向する面には、線状光源から離れるにしたがって直径が徐々に大きくなる、粗面からなる微細な円形パターンを金型から転写してパターニングした。粗面パターンの直径は光源付近では１３０μｍであり、光源から離れるに従って、漸次増大し最も離れたところでは２３０μｍである。
【０１７３】
ここで粗面からなる微細な円形パターンの形成に用いる金型は、厚さ５０μｍのドライフィルムレジストをＳＵＳ基板上にラミネートし、フォトリソグラフィーによって該パターンに対応する部分に開口部を形成し、更に該金型をサンドブラスト法によって＃６００の球形ガラスビーズにて０．３ＭＰａの投射圧力で均一にブラスト加工を施した後に、ドライフィルムレジストを剥離することによって得た。
【０１７４】
また、導光体の光出射面には、頂角９０°、ピッチ５０μｍの三角プリズムアレーが稜線を導光体の光入射面に対してほぼ垂直となるようにして設けられ、導光体から出射する光束の集光性を高める構造とした。三角プリズムアレーからなる集光素子アレーの形成に用いる金型はＭニッケル無電解メッキを施したステンレス基板を単結晶ダイアモンドバイトによって削り出す加工によって得た。
【０１７５】
導光体の光出射面と対向する側には光反射シート（東レ社製「ルミラーＥ６０Ｌ」）を配設し、光出射面には光拡散シートを配設し、更にこの光拡散シート上には頂角９０°、ピッチ５０μｍからなる三角プリズムアレーが形成されたシート（住友３Ｍ製「ＢＥＦIII」）を２枚各プリズムシートそれぞれの稜線が直交するようにして重ねてバックライトを得た。
このバックライト１からの発光の主発光ピーク波長は、約４５０ｎｍ、約５１５ｎｍ、約６１０ｎｍであった。
【０１７６】
製造例２：バックライト２の製造
緑色蛍光体としてLaPO₄:Ce,Tb蛍光体（化成オプトニクス社製商品名「ＬＰ−Ｇ２」）を用いた以外は製造例１と同様にしてバックライト用冷陰極管を得、製造例１と同様にしてバックライトに加工した。
このバックライト２からの発光の主発光ピーク波長は、約４５０ｎｍ、約５４５ｎｍ、約６１０ｎｍであった。
【０１７７】
製造例３：調光フィルム１の製造
２軸延伸ポリエチレンテレフタレート製フィルム（三菱化学ポリエステルフィルム社製ＰＥＴフィルム、厚み１００μｍ）に、調光層を形成するため、バインダー樹脂であるポリメチルメタクリレート樹脂（三菱レイヨン社製「ダイヤナールＢＲ−８０」）の３０重量％トルエン溶液に対して、色材として、前記構造式II−１１で表されるスクアリリウム系化合物をバインダー樹脂分に対して０．１重量％を混合して、塗工液を調製した。
この塗工液をバーコーティング法によってＰＥＴフィルムに乾燥膜厚が２．０ミクロンとなるように均一に塗工後、溶媒を乾燥させて、調光フィルム１を作成した。
【０１７８】
得られた調光フィルム１の分光吸収スペクトルを日立製作所製「ＵＶ−４１００」を用いて測定したところ、最大吸収波長は５５８ｎｍであった。
【０１７９】
製造例４：調光フィルム２の製造
色材として前記構造式Ｉ−９で表されるスクアリリウム系化合物を用いたこと以外は、製造例３と同様にして調光フィルム２を作成した。
【０１８０】
得られた調光フィルム２の分光吸収スペクトルを日立製作所製「ＵＶ−４１００」を用いて測定したところ、最大吸収波長は５５１ｎｍであった。
【０１８１】
製造例５：バインダ樹脂の製造
酸価２００、重量平均分子量５，０００のスチレン・アクリル酸樹脂２０部、ｐ−メトキシフェノール０．２部、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド０．２部、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４０部をフラスコに仕込み、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルアクリレート７．６部を滴下し、１００℃の温度で３０時間反応させた。反応液を水に再沈殿、乾燥させて樹脂を得た。ＫＯＨによる中和滴定を行ったところ、樹脂の酸価は８０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇであった。
【０１８２】
製造例６：レジスト溶液の製造
下記に示す各成分を下記の割合で調合し、スターラーにて各成分が完全に溶解するまで攪拌し、レジスト溶液を得た。
【０１８３】
製造例５で製造したバインダ樹脂溶液：2.06部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート：0.21部
光重合開始系
２−(２’−クロロフェニル)−４，５−ジフェニルイミダゾール：0.06部
２−メルカプトベンゾチアゾール：0.02部
４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン：0.04部
溶媒（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）：5.41部
界面活性剤（住友３Ｍ社製「ＦＣ−４３０」）：0.0003部
【０１８４】
製造例７：赤色カラーフィルター用着色組成物の作製
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７５部、赤色顔料Ｐ．Ｒ．２５４ １７部、ウレタン系分散樹脂８部を混合し、攪拌機で３時間攪拌して固形分濃度が２５重量％のミルベースを調製した。このミルベースを６００部の０．５ｍｍφのジルコニアビーズを用いビーズミル装置にて周速10m/s、滞留時間３時間で分散処理を施しＰ.Ｒ.２５４の分散インキを得た。
【０１８５】
また、顔料をＰ.Ｒ.１７７に変更した以外は上記のＰ.Ｒ.２５４と同様の組成にてミルベースを調製し、同様の分散条件にて滞留時間２時間で分散処理を施しＰ.Ｒ.１７７の分散インキを得た。
【０１８６】
以上のようにして得られた分散インキを、Ｐ.Ｒ.２５４インキを４７部、Ｐ.Ｒ.１７７インキを２５部、製造例６で製造したレジスト溶液２８部を混合攪拌し、最終的な固形分濃度が２５重量％になるように溶媒（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）を加えて赤色カラーフィルター用着色組成物を得た。
【０１８７】
製造例８：緑色カラーフィルター用着色組成物の作製
顔料をＰ.Ｇ.３６に変更した以外は製造例７のＰ.Ｒ.２５４と同様の組成にてミルベースを調製し、同様の分散条件にて滞留時間１時間で分散処理を施し、Ｐ.Ｇ.３６の分散インキを得た。
【０１８８】
また、顔料をＰ.Ｙ.１５０に変更した以外は製造例７のＰ.Ｒ.２５４と同様の組成にてミルベースを調製し、同様の分散条件にて滞留時間２時間で分散処理を施し、Ｐ.Ｙ.１５０の分散インキを得た。
【０１８９】
また、顔料をＰ.Ｙ．１３９に変更した以外は製造例７のＰ.Ｒ.２５４と同様の組成にてミルベースを調製し、同様の分散条件にて滞留時間２時間で分散処理を施し、Ｐ.Ｙ．１３９の分散インキを得た。
【０１９０】
以上のようにして得られた分散インキを、Ｐ.Ｇ.３６インキを３３．５部、Ｐ.Ｙ.１５０インキを８．４部、Ｐ.Ｙ．１３９インキを９．０部、上記製造例６で製造したレジスト溶液６６部を混合攪拌し、最終的な固形分濃度が２５重量％になるように溶媒（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）を加えて緑色カラーフィルター用着色組成物を得た。
【０１９１】
製造例９：青色カラーフィルター用着色組成物の作製
顔料をＰ.Ｇ.１５：６に変更した以外は製造例７のＰ.Ｒ.２５４と同様の組成にてミルベースを調製し、同様の分散条件にて滞留時間１時間で分散処理を施し、Ｐ.Ｇ.１５：６の分散インキを得た。
【０１９２】
また、顔料をＰ.Ｖ.２３に変更した以外は製造例７のＰ.Ｒ.２５４と同様の組成にてミルベースを調製し、同様の分散条件にて滞留時間２時間で分散処理を施し、Ｐ.Ｙ．２３の分散インキを得た。
【０１９３】
以上のようにして得られた分散インキを、Ｐ.Ｂ.１５:６インキを３３．５部、Ｐ.Ｖ.２３インキを１．６部、上記製造例６で製造したレジスト溶液６５部を混合攪拌し、最終的な固形分濃度が２５重量％になるように溶媒（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）を加えて青色カラーフィルター用着色組成物を得た。
【０１９４】
製造例１０：カラーフィルターの作製
製造例７〜９で得られたカラーフィルター用着色組成物を用い、スピンコーターにて５５０ｍｍ×６５０ｍｍのガラス基板（旭硝子社製「ＡＮ６３５」）上に乾燥膜厚が２．５μｍになるように塗布、乾燥した。この基板全面に所定のフォトマスクを介して１００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、アルカリ現像液で現像後、２３０℃で３０分間オーブンにてポストベークする工程を赤、緑、青の順に繰り返し、最後にＩＴＯ膜をスパッタ法にて形成し、１５インチＸＧＡ用カラーフィルターを作製した。
【０１９５】
実施例１
製造例１０で作製したカラーフィルターを用いて液晶パネルを作製し、バックライト１を装填後、液晶パネルの観測者側から見て最前面に調光フィルム１を貼り付け、液晶カラー表示装置を作製した。
室内の蛍光灯下で観測したところ、調光フィルムがない場合に比べて鮮やかな画像が表示された。
【０１９６】
実施例２
調光フィルムとして、調光フィルム２を用いたこと以外は実施例１と同様にして液晶カラー表示装置を作製し、室内の蛍光灯下で観測したところ、調光フィルムがない場合と比べて、鮮やかな画像が表示された。
【０１９７】
比較例１
バックライトとして、バックライト２を用い、調光フィルムを貼り付けなかったこと以外は実施例１と同様にして液晶カラー表示装置を作製し、室内の蛍光灯下で観測したところ、緑の光量が弱く、不自然な画像であった。
【０１９８】
比較例２
バックライトとして、バックライト２を用いたこと以外は実施例１と同様にして液晶カラー表示装置を作製し、室内の蛍光灯下で観測したところ、緑色を含む画像の緑色部分が暗く、非常に不自然な画像であった。
【０１９９】
以上の結果を表１にまとめて示す。
【０２００】
【表１】

【０２０１】
以上の結果から、本発明のカラー液晶表示装置であれば、色再現範囲が広く、しかも蛍光灯照明下においてもコントラストの低下がなく、鮮明な画像が得られることが分かる。
【０２０２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のカラー液晶表示装置によれば、光シャッターとして機能する液晶層と、この光シャッターに対応する少なくとも赤、緑、青の三色の色要素を有するカラーフィルターと、透過照明用のバックライトとを組み合わせて構成されるカラー液晶表示装置において、主発光ピークが５３０〜６００ｎｍの波長域に存在しないバックライトと、５３０〜６００ｎｍの波長域に１以上の主吸収波長のある調光層とを組み合わせることにより、色再現範囲が広く、しかも室内蛍光灯照明下においてもコントラストの低下がなく鮮明な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＦＴ方式のカラー液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に好適なバックライト装置の一例を示す断面図である。
【図３】本発明に好適なバックライト装置の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 冷陰極管
２ 導光板
３ 光拡散シート
４，１０ 偏光板
５，８ ガラス基板
７ 液晶
９ カラーフィルター
１１ 調光フィルム
２１ 導光体
２２ 線状光源
２３ リフレクタ
２４ アレー
２５ 光散乱シート
２６，２６’ 光取り出し機構
２７ 反射シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is configured by combining a liquid crystal layer functioning as an optical shutter, a color filter having at least three color elements of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, and a backlight for transmitted illumination. The present invention relates to a color liquid crystal display device, and in particular, a color liquid crystal display device in which a combination of a backlight and a light control layer has a wide color reproduction range, and there is no decrease in contrast even under fluorescent lighting, and a vivid image can be obtained. It is to provide.
[0002]
[Prior art]
In recent years, liquid crystal display elements are expected to be used not only as conventional monitors for personal computers but also as ordinary color televisions. The color reproduction range of the color liquid crystal display element is determined by the color of light emitted from the red, green, and blue pixels, and the chromaticity point in the CIE XYZ color system of each pixel is represented by (x_R, Y_R), (X_G, Y_G), (X_B, Y_B) Is represented by the area of a triangle surrounded by these three points on the xy chromaticity diagram. That is, the larger the area of the triangle, the more vivid color image can be reproduced. The area of this triangle is usually the three standard colors defined by the US National Television System Committee (NTSC): red (0.67, 0.33), green (0.21, 0.71), blue ( 0.14, 0.08), which is expressed as a ratio (unit%, hereinafter abbreviated as “NTSC ratio”) with respect to the area of the triangle. This value is about 40 to 50% for general notebook personal computers, 50 to 60% for desktop personal computer monitors, and about 70% for current liquid crystal TVs.
[0003]
A color liquid crystal display device using such a color liquid crystal display element mainly includes an optical shutter using liquid crystal, a color filter having red, green, and blue pixels, and a backlight for transmitted illumination. The color of light emitted from the green and blue pixels is determined by the emission wavelength of the backlight and the spectral curve of the color filter. That is, only the wavelength of the necessary part is extracted by the color filter with respect to the light emission distribution from the backlight to obtain red, green and blue pixels.
[0004]
As the backlight, generally, a cold cathode tube having emission wavelengths in the red, green, and blue wavelength regions is used as a light source, and light emitted from the cold cathode tube is converted into a white surface light source by a light guide plate. Some backlights use a substrate provided with a phosphor layer and a cathode tube or LED that emits ultraviolet light, blue light, or deep blue light, and the phosphor is excited by light from these to be used as a white surface light source. .
[0005]
By the way, the environment in which an observer views a color liquid crystal display device indoors is often under a fluorescent lamp. Fluorescent lamps used for interior lighting have their light emission distribution changed according to their uses, but are designed to have a large light emission peak in the wavelength range of 530 to 600 nm from the viewpoint of ensuring brightness. This is because the sensitivity of the human eye is high in this wavelength range, and by providing large light emission, it is possible to provide an indoor space that looks brighter even with the same input power.
[0006]
The color liquid crystal display device is also designed to have strong light emission in a wavelength region near 530 to 600 nm in order to increase the luminance. For this reason, a color liquid crystal display device for a stationary type or a notebook personal computer intended for indoor use has a cold cathode tube used as a backlight as a phosphor having an emission peak in a wavelength region near 530 to 600 nm. A phosphor of the same type as the phosphor used for the fluorescent lamp for indoor lighting is generally used.
[0007]
When such a color liquid crystal display device is viewed under the lighting of the indoor lighting fluorescent lamp, there is a problem that reflection of light from the fluorescent lighting for indoor lighting occurs and it is difficult to see the displayed image. Therefore, conventionally, in order to improve the light emission from the color liquid crystal display device and this problem, a method of providing a layer for scattering light from outside light on the front surface of the display has been put into practical use. However, this method only scatters light, and part of the light reaches the eyes of the observer and is mixed with light from the color liquid crystal display device. This causes, for example, the color of pixels of red and blue, which should not have light in the wavelength range of 530 to 600 nm, to be turbid, leading to a decrease in the contrast of the color image.
[0008]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-277867 discloses a method for controlling the characteristics of a polarizing plate and a phase difference plate so as to absorb light having a sub-emission wavelength from an indoor fluorescent lamp. Therefore, a sufficient color purity improvement effect cannot be expected.
[0009]
Then, absorption of the main emission wavelength of the indoor fluorescent lamp also absorbs light emitted from the green pixel of the color liquid crystal display device at the same time, leading to deterioration of the image of the liquid crystal display device.
[0010]
As described above, conventionally, there has been a problem that the contrast of the color liquid crystal display device is lowered under fluorescent light for indoor lighting, and the color reproducibility inherent in the color liquid crystal display device cannot be fully exhibited.
[0011]
Under such circumstances, in recent years, there has been a strong demand for a color liquid crystal display element that can further spread the color reproducibility of the liquid crystal display element and can express a more vivid color image. Specifically, a high color purity display having an NTSC ratio of 80% or more is desired.
[0012]
However, in order to realize such a color liquid crystal display device with super high color reproducibility, the yellow color is too strong in the light emission from the green pixel of the conventional color liquid crystal display device, and the adjustment by the color filter is NTSC ratio. Achieving over 80% was virtually difficult.
[0013]
[Patent Document 1]
JP 2002-277867 A
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a color liquid crystal display device that has a wide color reproduction range, does not decrease contrast even under fluorescent lamp illumination, and can provide a vivid image. And
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The color liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal layer functioning as an optical shutter, a color filter having at least three color elements of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, and a backlight for transmitted illumination. In a color liquid crystal display device configured in combination, a main light emission peak of light emission from the backlight does not exist in a wavelength region of 530 to 600 nm, and at least 530 in front of the liquid crystal layer as viewed from the observer. It has a light control layer having one or more main absorption wavelengths in a wavelength region of ˜600 nm.
[0016]
As described above, one of the causes of the decrease in contrast due to the reflection of outside light (indoor lighting fluorescent lamp) is the main light emission component from the indoor lighting fluorescent lamp and the green light from the color liquid crystal display device. The luminescent component is in the same wavelength region.
[0017]
As a result of intensive studies, the present inventors have shifted the emission wavelength of the green light emission component from the color liquid crystal display device in a strong bluish direction, and then selectively absorbed it in the emission wavelength region of the fluorescent lamp for indoor lighting. The main light emission peak of light emission from the backlight does not exist in the wavelength range of 530 to 600 nm, and light in the wavelength range of 530 to 600 nm, which is the main light emission component from the fluorescent lamp for indoor lighting, is present. A light control layer that absorbs light efficiently is laid on the front of the display device (on the front side of the liquid crystal layer as viewed from the observer side) to solve this problem, and a wide color reproduction range can be achieved even under fluorescent lamps. It has been found that a color liquid crystal display device that can be achieved without deterioration can be provided.
[0018]
In the present invention, a compound having maximum absorption in the wavelength region of 530 to 600 nm can be used for the light control layer having one or more main absorption wavelengths in the wavelength region of 530 to 600 nm. As such a compound, A squarylium compound represented by the following general formula (I) or (II) is preferred.
[0019]
[Chemical 3]

[0020]
[In formula (I),
R₁, R₁Each independently represents an alkyl group which may have a substituent, or an alkoxy group which may have a substituent;
Substituent A is a hydroxyl group or W—X—R₂(W represents an imino group or an alkylimino group, X represents a carbonyl group or a sulfonyl group, R₂Is a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a substituent. A good heterocyclic group is shown. However, when X is a sulfonyl group, R₂Is not a hydrogen atom. )
m represents 0 or an integer of 1 to 4, and m ′ represents 0 or 1. ]
[0021]
[Formula 4]

[0022]
[In the formula (II),
R₁Represents an alkyl group which may have a substituent, or an alkoxy group which may have a substituent;
Substituent A is a hydroxyl group or W—X—R₂(W represents an imino group or an alkylimino group, X represents a carbonyl group or a sulfonyl group, R₂Is a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a substituent. A good heterocyclic group is shown. However, when X is a sulfonyl group, R₂Is not a hydrogen atom. )
m represents 0 or 1,
R₆, R₇Each independently represents an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent. ]
[0023]
In the case of a backlight having a main emission peak that does not exist in the wavelength range of 530 to 600 nm, including a phosphor or a phosphor film in its structure, the phosphor or phosphor film is represented by at least the following general formula (III). It is preferable that the compound is included.
M^II _1-xEU_xO ・ a （Mg_1-yMn_y) O ・ bAl₂O_Three        ............ (III)
Where M^IIRepresents at least one atom selected from the group consisting of Ba, Sr and Ca, and a, b, x and y are real numbers satisfying the following inequality.
0.8 ≦ a ≦ 1.2
4.5 ≦ b ≦ 5.5
0.05 ≦ x ≦ 0.3
0.02 ≦ y ≦ 0.5
[0024]
Moreover, the backlight used by this invention may use LED which has an emission wavelength in the wavelength range of 500-530 nm at least as the component.
[0025]
The color liquid crystal display device of the present invention has a wavelength every 5 nm in the visible light range of 380 to 780 nm, that is, 380 nm, 385 nm, 390 nm,._nnm, the wavelength λ by the green pixel of the color filter_nSpectral transmittance at nm is T^CFG(λ_n), Wavelength λ from the backlight_nThe relative emission intensity normalized by the total emission intensity at nm is expressed as I (λ_nIt is preferable that these satisfy the following conditions (1) to (3).
(1) 500 nm <λ_n<At any one wavelength of 530 nm
I (λ_n) × T^CFG(λ_n)> 0.01
(2) 610 nm <λ_n<In the wavelength region of 650 nm
I (λ_n) × T^CFG(λ_n) <0.0001
(3) 400 nm <λ_n<450nm wavelength region
I (λ_n) × T^CFG(λ_n) <0.0001
[0026]
Where I (λ_n) Is defined as follows.
[Expression 2]

Here, S (λ) is a measured value of the emission intensity at the wavelength λ from the backlight. Further, Δλ = 5 nm.
[0027]
Thus, by optimizing the spectral curve of the color filter, particularly the spectral transmittance of the green pixel and the emission spectrum of the backlight so as to satisfy the above conditions (1) to (3), the NTSC ratio is 80%. % Or more, and further 90% or more of a color liquid crystal display device can be easily realized.
[0028]
The above condition (1) is that the emission intensity from the green pixel is high in the green wavelength region (500 to 530 nm) and the green chromaticity coordinates (0.21, 0.71) of the NTSC three primary colors can be achieved. Indicates.
[0029]
In addition, the above conditions (2) and (3) are that there is almost no unnecessary light from the backlight in the red region (610 to 650 nm) and the blue region (400 to 450 nm), and the color of the green pixel is blurred. Indicates a difficult thing.
[0030]
In the present invention, the above I (λ_n), The reason why Δλ = 5 nm is as follows.
[0031]
That is, in the measurement of the emission spectrum from the backlight, since the emission peak from the phosphor is steep (FWHM is small), the measurement resolution is usually set to about Δλ = 0.5 nm to 1 nm. On the other hand, in calculating color reproducibility of a liquid crystal display device or the like, a resolution of about Δλ = 5 nm to 10 nm is practically sufficient. If FWHM >> Δλ is not satisfied, the apparent light emission intensity I (λ) depends on Δλ, and unless Δλ is determined, I (λ) cannot be uniquely determined. Therefore, in the present invention, Δλ = 5 nm.
[0032]
The above conditions (1) to (3) include, for example, the phosphor contained in the backlight or the phosphor film containing the compound represented by the general formula (III), and appropriately adjusting the transmission spectrum of the color filter. This can be achieved by designing.
[0033]
The color liquid crystal display device satisfying the above conditions (1) to (3) can be applied to a display in any color reproduction range, and is particularly 80% or more, more than 90%, particularly more than 95%, NTSC ratio. Therefore, it is possible to easily realize a color reproduction range that is practically impossible with a combination of a conventional color filter and a backlight.
[0034]
The NTSC ratio of the color liquid crystal display device can be calculated by measuring the chromaticity of each of red, green, and blue with a light luminance measuring device and obtaining the color reproduction range by the following formula.
[0035]
[Equation 3]

[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a color liquid crystal display device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0037]
The color liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal layer functioning as an optical shutter, a color filter having at least three color elements of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, and a backlight for transmitted illumination. An image is displayed by controlling the transmittance of the light from the backlight for each pixel by the optical shutter function of the liquid crystal layer. Here, the optical shutter function refers to a function of inducing a change in the alignment state of the liquid crystal by applying an electric field to the liquid crystal and controlling the light transmittance. By changing the applied voltage, gradation display is performed. Is possible. As a method for controlling the voltage applied to each pixel, a method using an active element such as TFT or MIM has recently attracted attention because of its good display characteristics.
[0038]
Although there is no restriction | limiting in particular in the specific structure of the color liquid crystal display device of this invention, For example, the color liquid crystal display device of a TFT system as shown in FIG. 1 is mentioned.
[0039]
FIG. 1 shows an example of a TFT (Thin Film Transistor) type color liquid crystal display device using a sidelight type backlight device and a color filter. In this liquid crystal display device, light emitted from the cold cathode tube 1 is converted into a surface light source by the light guide plate 2, further increased in uniformity by the light diffusing sheet 3, and then incident on the polarizing plate 4 after passing through the prism sheet. The incident light is incident on the color filter 9 by controlling the polarization direction for each pixel by the TFT 6. Finally, the polarizing plate 4 reaches the observer through the polarizing plate 10 disposed so that the polarization direction is perpendicular and the light control film (light control layer) 11 provided on the surface of the polarizing plate. Here, when the degree of change in the polarization direction of the incident light is changed by the applied voltage of the TFT 6, the amount of light passing through the polarizing plate 6 is changed, and a color image can be displayed. 5 and 8 are transparent substrates (glass substrates), and 7 is a liquid crystal.
[0040]
First, the configuration of a backlight device used in such a color liquid crystal display device will be described.
[0041]
The backlight device used in the present invention refers to a planar light source device that is disposed on the back surface of a liquid crystal panel and is used as a back light source means of a transmissive or transflective color liquid crystal display device.
[0042]
The backlight device has a light source comprising either a cold cathode tube or a hot cathode tube, or a combination of both, and a light uniformizing means for converting the light source light into a substantially uniform surface light source. A light source formed by combining one or two or more of an LED, a cold cathode tube, a hot cathode tube, or a planar light emitting element that emits ultraviolet light, blue light, or deep blue light, and fluorescence that emits visible light using the light source light. Examples include a body laid on a substrate and a substrate provided with a function of converting to visible light; a combination of LEDs that emit light in the red, green, and blue wavelength regions.
[0043]
As a method of installing a light source such as a cold cathode tube, a hot cathode tube, or an LED, a method of arranging a light source directly under the back surface of the liquid crystal element (directly under method) or a light source arranged on the side surface and transmitting light such as an acrylic plate A typical method (side light method) is to obtain a surface light source by converting light into a planar shape using a light guide. Among them, as a surface light source that is thin and excellent in luminance distribution uniformity, a sidelight system as shown in FIGS. 2 and 3 is suitable, and is currently most widely used.
[0044]
In the backlight device of FIG. 2, a linear light source 22 is disposed on one side end face 21 a of a light guide 21, that is, a light source plate 21, along the side end face 21 a. The reflector 23 is attached so as to cover the light, and the direct light from the linear light source 22 and the reflected light reflected by the reflector 23 are incident on the inside of the light guide 21 from the one side end face 21a which is a light incident end face. ing. One plate surface 21b of the light guide 21 is a light emitting surface, and a light scattering sheet 25 in which a substantially triangular prism-shaped array 24 is formed on the light emitting surface 21b, the apex angle of the array 24 is determined by an observer. It is arranged toward the side. A light extraction mechanism 26 formed by printing a large number of dots 26a in a predetermined pattern with light scattering ink is provided on a plate surface 21c of the light guide 21 opposite to the light emitting surface 21b. On the plate surface 21c side, a reflection sheet 27 is disposed adjacent to the plate surface 21c.
[0045]
In the backlight device of FIG. 3, a light scattering sheet 25 in which a substantially triangular prism-like prism array 24 is formed is arranged with the apex angle of the array 24 facing the light emitting surface 21 b side of the light guide 21. Further, the light extraction mechanism 26 ′ provided on the plate surface 21 c facing the light emitting surface 21 b of the light guide 21 is composed of a rough surface pattern 26 b in which each surface is formed into a rough surface. Different from the backlight device shown in FIG.
[0046]
With such a sidelight type backlight device, it is possible to more effectively bring out the characteristics of a liquid crystal display device that is lightweight and thin.
[0047]
In the present invention, it is necessary that the planar light source from such a backlight device does not have a light emission peak in the wavelength range of 530 to 600 nm. A method for realizing a backlight device that satisfies such conditions will be described separately for a case where a cold cathode tube is used as a light source and a case where an LED is used.
[0048]
[When using a cold cathode tube]
In general, a phosphor that emits light in the red wavelength range (580 to 650 nm), green wavelength range (500 to 560 nm), and blue wavelength range (400 to 480 nm) is appropriately selected in consideration of white balance. An electrode is mounted in an envelope provided with a phosphor film mixed at a mixing ratio, and used as a cold cathode tube in which a rare gas and mercury are enclosed. Here, the white balance represents the chromaticity in the white display of the liquid crystal panel, and is usually designed to be near the daylight locus on the xy chromaticity diagram.
[0049]
In the present invention, any phosphor can be used as long as it does not have an emission peak at 530 to 600 nm. However, as a phosphor that is particularly preferably used, as a phosphor having a main emission wavelength in the green region, , M^II _1-xEU_xO ・ a （Mg_1-yMn_y) O ・ bAl₂O_ThreePhosphor (M^IIRepresents at least one atom selected from the group consisting of Ba, Sr and Ca, and a, b, x and y are 0.8 ≦ a ≦ 1.2, 4.5 ≦ b ≦ 5.5, 0.05 ≦ x ≦ 0.3, 0.02 ≦ y. Real number satisfying ≦ 0.5). The other phosphors are not particularly limited as long as they become white as a whole, but in order to achieve a wide color reproduction range, the red phosphor has a wavelength region of 610 to 650 nm, and the blue phosphor has a wavelength of 400 to 450 nm. It is preferred that the range has a main emission peak. Among the phosphors satisfying such conditions, as a phosphor having a main emission wavelength in the red region, Y₂O_Three: Eu phosphor, YVO_Four: Eu phosphor etc., BaMgAl as phosphor having main emission wavelength in blue region_TenO₁₇: Eu phosphor, (Sr, Ca, Ba)_Ten(PO₄)₆Cl₂: Eu phosphor or (Sr, Ca, Ba, Mg)_Ten(PO₄)₆Cl₂: Eu phosphor and the like. These phosphors are mixed at an appropriate blending ratio in consideration of white balance that determines the color of an image and used as a phosphor or a phosphor film. The white balance is usually expressed by a color temperature and is preferably 5000K to 15000K.
[0050]
[When using LED]
  As a method of using an LED as a light source,
  (1)  A method of combining an LED that emits ultraviolet light, deep blue, or blue with a phosphor that emits red, green, or blue light
  (2)  Method for combining ultraviolet light, deep blue or blue light emitting LED with yellow light emitting phosphor
  (3)  Combining red, blue and green LEDs
Is mentioned.
[0051]
  (1)Is the same as the method using the cold cathode tube described above except that the excitation light emission method is different, and the above-described phosphor can be used. In this case, the phosphor can be either a method of arranging the phosphor in the vicinity of the light source or a method of forming a phosphor layer using a binder on the light guide plate.(2)Also in this case, any of the method of disposing the phosphor layer in the vicinity of the light source and the method of forming the phosphor layer on the light guide plate can be used. In order to further improve color reproducibility, a phosphor having a reddish emission color can be added.(3)As for, a method of separately mounting red, green, and blue LEDs, or a so-called three-in-one LED in which these three types are combined into one LED chip can be used.
[0052]
  In particular, when aiming at high color reproducibility of NTSC ratio of 80% or more,(1)Or(3)This method is preferable.
[0053]
Next, the light control layer (light control film 11 of FIG. 1) used by this invention is demonstrated. The light control layer is not particularly limited as long as it can efficiently absorb light in the wavelength region of 530 to 600 nm, and a color material having a main absorption wavelength of 530 to 600 nm is used. Examples thereof include a method, a method using characteristics of a cholesteric liquid crystal and a polarizing film, or a method of appropriately combining these.
[0054]
Any colorant can be used as long as its main absorption wavelength is in the wavelength range of 530 to 600 nm, preferably in the wavelength range of 540 to 590 nm, more preferably in the wavelength range of 540 to 560 nm. It is preferable that the absorption coefficient at the wavelength is large and the absorption coefficient at the main emission wavelength from the backlight is as small as possible. That is, the ratio of the absorption coefficient at the main emission wavelength from the backlight to the absorption coefficient at the main absorption wavelength at 530 to 600 nm is preferably 0.1 or less, preferably 0.01 or less, more preferably 0.001 or less. .
[0055]
As the color material satisfying such conditions, the squarylium compound groups shown in Color Material Example 1 and Color Material Example 2 below are suitable.
[0056]
[Color material example 1]
[Chemical formula 5]

[0057]
[In formula (I),
R₁, R₁Each independently represents an alkyl group which may have a substituent, or an alkoxy group which may have a substituent;
Substituent A is a hydroxyl group or W—X—R₂(W represents an imino group or an alkylimino group, X represents a carbonyl group or a sulfonyl group, R₂Is a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a substituent. A good heterocyclic group is shown. However, when X is a sulfonyl group, R₂Is not a hydrogen atom. )
m represents 0 or an integer of 1 to 4, and m ′ represents 0 or 1. ]
[0058]
R in general formula (I)₁, R₁Examples of the alkyl group of 'include, for example, carbon such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, pentadecyl group, etc. The linear or branched thing of number 1-20 is mentioned. R₁, R₁Examples of the alkoxy group include, for example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, dodecyloxy group, tridecyloxy group, Examples thereof include linear or branched ones having 1 to 20 carbon atoms such as decyloxy group and pentadecyloxy group.
[0059]
Examples of the substituent that these alkyl groups and alkoxy groups may have include, for example, methyl groups, ethyl groups, propyl groups, butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, heptyl groups, octyl groups, decyl groups, and the like. 1-10 alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, propoxy groups, butoxy groups, pentyloxy groups, hexyloxy groups, heptyloxy groups, octyloxy groups, decyloxy groups, etc., C1-C10 alkoxy groups, cyclopropyl Group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and the like, cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, aryl group such as phenyl group, hydroxyl group, halogen atom such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc. Is mentioned.
[0060]
In the general formula (I), R₁, R₁As the above, an alkoxy group, a hydroxyl group, or a linear or branched alkyl group or an alkoxy group which may have a halogen atom as a substituent is preferable, and has 1 to 8 carbon atoms. A linear or branched alkyl group or a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms is particularly preferable.
[0061]
In addition, W—X—R in the general formula (I)₂The alkyl group in the alkylimino group of W is preferably a linear or branched group having 1 to 8 carbon atoms, and W is particularly preferably an imino group.
[0062]
WXR₂R inside₂In addition to a hydrogen atom, for example, the R₁Alkyl groups similar to those mentioned as alkyl groups in the above, alkenyl groups such as vinyl groups, aryl groups such as phenyl groups and naphthyl groups, 3-pyridyl groups, 2-furyl groups, 2-tetrahydrofuryl groups and 2-thienyl groups Heterocyclic groups and the like, and these alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, and heterocyclic groups include, for example, R₁In the same manner as mentioned as the substituent of the alkyl group and alkoxy group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a halogen atom, or an aryl group Etc. as a substituent.
[0063]
R₂Of which R₁Particularly preferred are the same alkyl groups as those described above, or a phenyl group optionally substituted with an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a vinyl group optionally substituted with an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. preferable.
[0064]
Below, the preferable specific example of a squarylium type compound represented by general formula (I) is shown.
[0065]
[Chemical 6]

[0066]
[Chemical 7]

[0067]
[Color material example 2]
[Chemical 8]

[0068]
[In the formula (II),
R₁Represents an alkyl group which may have a substituent, or an alkoxy group which may have a substituent;
Substituent A is a hydroxyl group or W—X—R₂(W represents an imino group or an alkylimino group, X represents a carbonyl group or a sulfonyl group, R₂Is a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a substituent. A good heterocyclic group is shown. However, when X is a sulfonyl group, R₂Is not a hydrogen atom. )
m represents 0 or 1,
R₆, R₇Each independently represents an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent. ]
[0069]
R in the general formula (II)₁As the alkyl group, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, pentadecyl group, etc. Examples include 1-20 linear or branched ones. R₁Examples of the alkoxy group include, for example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, dodecyloxy group, tridecyl Examples thereof include linear or branched ones having 1 to 20 carbon atoms such as an oxy group and a pentadecyloxy group.
[0070]
Examples of the substituent that these alkyl groups and alkoxy groups may have include, for example, methyl groups, ethyl groups, propyl groups, butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, heptyl groups, octyl groups, decyl groups, and the like. 1-10 alkyl groups, methoxy groups, ethoxy groups, propoxy groups, butoxy groups, pentyloxy groups, hexyloxy groups, heptyloxy groups, octyloxy groups, decyloxy groups, etc., C1-C10 alkoxy groups, cyclopropyl Group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and the like, cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, aryl group such as phenyl group, hydroxyl group, halogen atom such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc. Is mentioned.
[0071]
In the general formula (II), R₁Is preferably a linear or branched alkyl group optionally having an alkoxy group, a hydroxyl group, or a halogen atom as a substituent, and a linear or branched chain having 1 to 8 carbon atoms. An alkyl group is particularly preferred.
[0072]
In addition, W—X—R in the general formula (II)₂The alkyl group in the alkylimino group of W is preferably a linear or branched one having 1 to 8 carbon atoms, and W is particularly preferably an imino group.
[0073]
WXR₂R inside₂In addition to a hydrogen atom, for example, the R₁Alkyl groups similar to those mentioned as alkyl groups in the above, alkenyl groups such as vinyl groups, aryl groups such as phenyl groups and naphthyl groups, 3-pyridyl groups, 2-furyl groups, 2-tetrahydrofuryl groups and 2-thienyl groups Heterocyclic groups and the like, and these alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, and heterocyclic groups include, for example, R₁In the same manner as mentioned as the substituent of the alkyl group and alkoxy group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a halogen atom, or an aryl group Etc. as a substituent.
[0074]
R₂Of which R₁Particularly preferred are the same alkyl groups as the preferred groups, or a phenyl group optionally substituted with an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
[0075]
R₆And R₇As the alkyl group which may have a substituent or the aryl group which may have a substituent, the above R₂And an alkyl group which may have a substituent mentioned in the above, or an aryl group which may have a substituent. R₆And R₇As said R₂Alkyl groups or aryl groups similar to the preferred groups are particularly preferred.
[0076]
Below, the preferable specific example of a squarylium type compound represented by general formula (II) is shown.
[0077]
[Chemical 9]

[0078]
[Chemical Formula 10]

[0079]
Embedded image

[0080]
In the color liquid crystal display device of the present invention, the light control layer according to the present invention is within the range where external light reaches on the side opposite to the backlight with respect to the liquid crystal layer, that is, on the front side of the liquid crystal layer as viewed from the observer. If there is, it can be arranged at any location. As an embodiment of the light control layer, a method of forming and attaching a coating film having a color material on a transparent substrate using a suitable binder, and a method for producing a highly transparent film A method of manufacturing a color material-containing base material to which a color material is added and attaching the same, a film on a substrate glass or a normal color liquid crystal display device, for example, a liquid crystal layer as viewed from the observer side in a display device A method of applying and forming a color material layer using a suitable binder on a polarizing film, a retardation film, an antireflection film, a viewing angle widening film, etc. in front of the above, when manufacturing these films Examples thereof include a method of directly kneading and producing the coloring material, a method of containing it in a protective layer, an adhesive layer and the like which are often applied to these films.
[0081]
In addition, when forming a light control layer in this way, if there is too little color material content in a light control layer, the absorption efficiency of the wavelength range of 530-600 nm by a color material will be bad, and if too much, it will be 500- Absorption in the wavelength region of 530 nm increases, and light emission from the backlight is absorbed. Therefore, for example, in the case of forming a light control layer by forming a color material using a suitable binder, a color material such as the aforementioned squarylium-based compound is used with respect to the binder resin as the binder. It is preferable to prepare a coating liquid by mixing to 0.01 to 10% by weight, and to form a coating film having a dry film thickness of about 0.1 to 10 μm.
[0082]
Next, the color filter will be described.
[0083]
The color filter is obtained by forming fine pixels such as red, green, and blue on a transparent substrate such as glass by a dyeing method, a printing method, an electrodeposition method, a pigment dispersion method, or the like. In order to block leakage of light from these pixels and obtain a higher quality image, a light shielding pattern called a black matrix is often provided between the pixels.
[0084]
A color filter by a dyeing method is manufactured by forming an image with a photosensitive resin obtained by mixing dichromate as a photosensitizer with gelatin, polyvinyl alcohol or the like, and then dyeing the image. A color filter by a printing method is manufactured by transferring a thermosetting or photocurable ink to a transparent substrate such as glass by a method such as screen printing or flexographic printing. In the electrodeposition method, a transparent substrate such as glass provided with an electrode is immersed in a bath containing a pigment or dye, and a color filter is formed by electrophoresis. A color filter by the pigment dispersion method forms a coating film on a transparent substrate such as glass by applying a composition in which a color material such as a pigment is dispersed or dissolved in a photosensitive resin, and is irradiated with radiation through a photomask. Exposure is performed, and unexposed portions are removed by development processing to form a pattern. In addition to these methods, a polyimide resin composition in which a color material is dispersed or dissolved is applied and a pixel image is formed by an etching method, and a film on which a resin composition containing the color material is applied is attached to a transparent substrate. It can also be manufactured by a method of peeling and image exposure, developing to form a pixel image, a method of forming a pixel image with an ink jet printer, and the like.
[0085]
In the manufacture of color filters for liquid crystal display elements in recent years, the pigment dispersion method has become the mainstream from the viewpoint of high productivity and excellent microfabrication, but the color filter according to the present invention is in any of the above manufacturing methods. Is also applicable.
[0086]
As a method for forming the black matrix, a chromium and / or chromium oxide (single layer or multilayer) film is formed on the entire surface by sputtering or the like on a transparent substrate such as glass, and then only the color pixel portion is removed by etching. Then, a photosensitive composition in which a light-shielding component is dispersed or dissolved is applied onto a transparent substrate such as glass to form a coating film, which is exposed to radiation through a photomask, and an unexposed portion is developed. There is a method of forming a pattern by removing by the method.
[0087]
Next, a method for producing a color filter will be described by exemplifying a pigment dispersion method which has been mainly used in recent years.
[0088]
In the pigment dispersion method, as described above, a composition in which a color material such as a pigment is dispersed in a photosensitive resin (hereinafter referred to as “color filter composition”) is used. This color filter composition generally comprises (a) a binder resin and / or (b) a monomer, (c) a photopolymerization initiator, (d) a coloring material, (e) other components as photosensitive components. It is dissolved or dispersed in a solvent.
[0089]
Each component will be described in detail below. In the following, “(meth) acryl”, “(meth) acrylate”, and “(meth) acrylo” represent “acryl or methacryl”, “acrylate or methacrylate”, and “acrylo or methacrylo”, respectively.
[0090]
(A) Binder resin
When the binder resin is used alone, an appropriate one is appropriately selected in consideration of the target image formability and performance, the manufacturing method to be employed, and the like. When the binder resin is used in combination with a monomer described later, the binder resin is added for the purpose of modifying the color filter composition and improving the physical properties after photocuring. Therefore, in this case, the binder resin is appropriately selected according to the purpose of improvement such as compatibility, film-forming property, developability, and adhesiveness.
[0091]
Examples of commonly used binder resins include (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylamide, maleic acid, (meth) acrylonitrile, styrene, vinyl acetate, vinylidene chloride, maleimide and the like. Examples of the polymer include polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyamide, polyurethane, polyester, polyether, polyethylene terephthalate, acetyl cellulose, novolac resin, resol resin, polyvinyl phenol, and polyvinyl butyral.
[0092]
Among these binder resins, those containing a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group in the side chain or main chain are preferable. If a resin having these functional groups is used, development with an alkaline solution becomes possible. Among them, a resin having a carboxyl group, such as an acrylic acid (co) polymer, a styrene / maleic anhydride resin, a novolak epoxy acrylate acid anhydride-modified resin, and the like, which are highly alkaline developable.
[0093]
Particularly preferred are (meth) acrylic acid or (co) polymers containing (meth) acrylic acid esters having a carboxyl group (herein these are referred to as “acrylic resins”). That is, this acrylic resin is preferable in that it has excellent developability and transparency, and various copolymers can be obtained by selecting various monomers, so that the performance and production method can be easily controlled.
[0094]
Examples of the acrylic resin include (meth) acrylic acid and / or succinic acid (2- (meth) acryloyloxyethyl) ester, adipic acid (2-acryloyloxyethyl) ester, phthalic acid (2- (meta ) Acryloyloxyethyl) ester, hexahydrophthalic acid (2- (meth) acryloyloxyethyl) ester, maleic acid (2- (meth) acryloyloxyethyl) ester, succinic acid (2- (meth) acryloyl) Roxypropyl) ester, adipic acid (2- (meth) acryloyloxypropyl) ester, hexahydrophthalic acid (2- (meth) acryloyloxypropyl) ester, phthalic acid (2- (meth) acryloyloxypropyl) Ester, maleic acid (2- (meth) acryloyloxypropyl) ester, succinic acid (2 (Meth) acryloyloxybutyl) ester, adipic acid (2- (meth) acryloyloxybutyl) ester, hexahydrophthalic acid (2- (meth) acryloyloxybutyl) ester, phthalic acid (2- (meth) (Acryloyloxybutyl) ester, maleic acid (2- (meth) acryloyloxybutyl) ester, hydroxyalkyl (meth) acrylate, (anhydrous) succinic acid, (anhydrous) phthalic acid, (anhydrous) maleic acid, etc. A compound to which an acid (anhydride) is added is an essential component, and if necessary, styrene monomers such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene; cinnamic acid, maleic acid, fumaric acid, maleic anhydride, itaconic acid, etc. Of unsaturated group-containing carboxylic acids; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth Acrylate), allyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, hydroxyphenyl (meth) acrylate , Esters of (meth) acrylic acid such as methoxyphenyl (meth) acrylate; (meth) acrylic acid added with lactones such as ε-caprolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone A compound that is: acrylonitrile; (meth) acrylamide, N-methylolacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-methacryloylmorpholine, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N- Acrylamide such as methyl aminoethyl acrylamide; vinyl acetate, vinyl versatate, vinyl propionate, vinyl cinnamate, vinyl acids such as vinyl pivalate or the like, a resin obtained by copolymerizing various monomers.
[0095]
In addition, styrene, α-methylstyrene, benzyl (meth) acrylate, hydroxyphenyl (meth) acrylate, methoxyphenyl (meth) acrylate, hydroxyphenyl (meth) acrylamide, hydroxyphenyl (meth) for the purpose of increasing the strength of the coating film. A monomer having a phenyl group such as acrylic sulfoamide is 10 to 98 mol%, preferably 20 to 80 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, and (meth) acrylic acid or succinic acid (2- (meta ) Acryloyloxyethyl) ester, adipic acid (2-acryloyloxyethyl) ester, phthalic acid (2- (meth) acryloyloxyethyl) ester, hexahydrophthalic acid (2- (meth) acryloyloxyethyl) Ester, maleic acid (2- (meth) acryloyloxy 2 to 90 mol%, preferably 20 to 80 mol%, more preferably 30 to 70 mol of at least one monomer selected from the group consisting of (meth) acrylic acid esters having a carboxyl group such as (til) ester An acrylic resin copolymerized at a ratio of% is also preferably used.
[0096]
These resins preferably have an ethylenic double bond in the side chain. By using a binder resin having a double bond in the side chain, the photocurability of the obtained color filter composition is increased, so that the resolution and adhesion can be further improved.
[0097]
As a means for introducing an ethylenic double bond into the binder resin, for example, a method described in JP-B-50-34443, JP-B-50-34444, or the like, that is, a glycidyl group or an epoxy is added to the carboxyl group of the resin. Examples thereof include a method of reacting a compound having both a cyclohexyl group and a (meth) acryloyl group, and a method of reacting an acrylic acid chloride with a hydroxyl group of the resin.
[0098]
For example, glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, glycidyl α-ethyl acrylate, crotonyl glycidyl ether, (iso) crotonic acid glycidyl ether, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, (meth) By reacting a compound such as acrylic acid chloride or (meth) acrylic chloride with a resin having a carboxyl group or a hydroxyl group, a binder resin having an ethylenic double bond group in the side chain can be obtained. In particular, a resin obtained by reacting an alicyclic epoxy compound such as (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate is preferable as the binder resin.
[0099]
Thus, when an ethylenic double bond is introduced into a resin having a carboxylic acid group or a hydroxyl group in advance, the ethylenic double bond is added to 2 to 50 mol%, preferably 5 to 40 mol% of the carboxyl group or hydroxyl group of the resin. It is preferable to bind a compound having a bond.
[0100]
The preferable range of the weight average molecular weight measured by GPC of these acrylic resins is 1,000 to 100,000. When the weight average molecular weight is less than 1,000, it is difficult to obtain a uniform coating film, and when it exceeds 100,000, the developability tends to decrease. Moreover, the range of preferable content of a carboxyl group is 5-200 in an acid value. When the acid value is less than 5, it becomes insoluble in an alkaline developer, and when it exceeds 200, the sensitivity may be lowered.
[0101]
These binder resins are usually contained in the range of 10 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight in the total solid content of the color filter composition.
[0102]
(B) Monomer
The monomer is not particularly limited as long as it is a polymerizable low-molecular compound, but an addition-polymerizable compound having at least one ethylenic double bond (hereinafter abbreviated as “ethylenic compound”) is preferable. The ethylenic compound is a compound having an ethylenic double bond that undergoes addition polymerization and cures by the action of a photopolymerization initiation system described later when the composition for a color filter is irradiated with actinic rays. In addition, the monomer in this invention means the concept which opposes what is called a polymeric substance, and means the concept also containing a dimer, a trimer, and an oligomer other than the monomer of a narrow sense.
[0103]
Examples of the ethylenic compound include an unsaturated carboxylic acid, an ester of an unsaturated carboxylic acid and a monohydroxy compound, an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid, an aromatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid, Esters, polyisocyanate compounds and (meth) acryloyl obtained by esterification reaction with unsaturated carboxylic acid and polyvalent carboxylic acid and polyhydric hydroxy compounds such as aliphatic polyhydroxy compounds and aromatic polyhydroxy compounds described above Examples thereof include an ethylenic compound having a urethane skeleton obtained by reacting the containing hydroxy compound.
[0104]
Esters of aliphatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids include ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, trimethylol propane triacrylate, trimethylol ethane triacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, penta Acrylic esters such as erythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, glycerol acrylate and the like can be mentioned. In addition, the acrylic acid part of these acrylates is a methacrylic acid ester replaced with a methacrylic acid part, an itaconic acid ester replaced with an itaconic acid part, a crotonic acid ester replaced with a crotonic acid part, or a maleic acid replaced with a maleic acid part Examples include esters.
[0105]
Examples of the ester of an aromatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid include hydroquinone diacrylate, hydroquinone dimethacrylate, resorcin diacrylate, resorcin dimethacrylate, and pyrogallol triacrylate.
[0106]
The ester obtained by the esterification reaction of an unsaturated carboxylic acid with a polyvalent carboxylic acid and a polyvalent hydroxy compound is not necessarily a single substance but may be a mixture. Representative examples include condensates of acrylic acid, phthalic acid and ethylene glycol, condensates of acrylic acid, maleic acid and diethylene glycol, condensates of methacrylic acid, terephthalic acid and pentaerythritol, acrylic acid, adipic acid, butanediol and glycerin. And the like.
[0107]
Examples of ethylenic compounds having a urethane skeleton obtained by reacting a polyisocyanate compound with a (meth) acryloyl group-containing hydroxy compound include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and trimethylhexamethylene diisocyanate; alicyclic rings such as cyclohexane diisocyanate and isophorone diisocyanate. Formula diisocyanate; aromatic diisocyanate such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxy (1,1,1-triacryloyloxymethyl) propane, 3-hydroxy ( Reaction products with (meth) acryloyl group-containing hydroxy compounds such as 1,1,1-trimethacryloyloxymethyl) propane And the like.
[0108]
Other examples of the ethylenic compound used in the present invention include acrylamides such as ethylene bisacrylamide; allyl esters such as diallyl phthalate; vinyl group-containing compounds such as divinyl phthalate.
[0109]
The blending ratio of these ethylenic compounds is usually 10 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight, based on the total solid content of the color filter composition.
[0110]
(C) Photopolymerization initiation system
When the color filter composition contains an ethylenic compound as the monomer (b), it absorbs light directly or is photosensitized to cause a decomposition reaction or a hydrogen abstraction reaction, thereby generating a polymerization active radical A photopolymerization initiating system having
[0111]
The photopolymerization initiation system is composed of a system in which an addition agent such as an accelerator is used in combination with the polymerization initiator. Examples of the polymerization initiator include metallocene compounds including titanocene compounds described in JP-A Nos. 59-152396 and 61-151197, and 2- (2 ′) described in JP-A-10-39503. Hexachlorobiimidazole derivatives such as -chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole, halomethyl-s-triazine derivatives, N-aryl-α-amino acids such as N-phenylglycine, N-aryl-α-amino acid salts, N -Radical activators such as aryl-α-amino acid esters. Examples of the accelerator include N, N-dialkylaminobenzoic acid alkyl esters such as N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, complex such as 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, and 2-mercaptobenzimidazole. A mercapto compound having a ring or an aliphatic polyfunctional mercapto compound is used. A plurality of types of photopolymerization initiators and additives may be combined.
[0112]
The blending ratio of the photopolymerization initiation system is usually 0.1 to 30% by weight, preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 0.7 to 10% by weight in the total solid content of the composition of the present invention. . When the blending ratio is extremely low, sensitivity is lowered. On the other hand, when the blending ratio is extremely high, the solubility of the unexposed portion in the developer is lowered, and development failure tends to be induced.
[0113]
(D) Color material
As a color material, in order to use the light from the backlight as efficiently as possible, the transmittance at the emission wavelength of the phosphor in each pixel is made as high as possible in accordance with the emission wavelengths of the red, green, and blue backlights. However, it is necessary to select the transmittance at other emission wavelengths as low as possible.
[0114]
In the selection of the color material, if it is a red pixel, the main emission wavelength λ of the red phosphor_RRelative emission intensity I (λ normalized by the total emission intensity from the backlight_R) And red color filter transmittance T^R(Λ_R) Product, I (λ_R) × T^R(Λ_R) Is 0.01 or more, preferably 0.05 or more, and the main emission wavelength λ of the green phosphor_GAnd its half width is Δλ_GWhere λ_G−Δλ_G/ 2 <λ <λ_G+ Δλ_G/ 2
I (λ) × T in the wavelength range of^R(Λ) is 0.001 or less, preferably 0.0005 or less, and the main emission wavelength λ of the blue phosphor_BAnd its half-value width is Δλ_BWhere λ_B−Δλ_B/ 2 <λ <λ_B+ Δλ_B/ 2
I (λ) × T in the wavelength range of^RIt is preferable to select the color material so that (λ) is 0.001 or less, preferably 0.0005 or less.
[0115]
Similarly, for a green pixel, the main emission wavelength λ of the green phosphor_GEmission intensity I (λ normalized by the total emission intensity from the backlight at_G) And green color filter transmittance T^G(Λ_G) Product, I (λ_G) × T^G(Λ_G) Is 0.01 or more, preferably 0.015 or more, and λ_R−Δλ_R/ 2 <λ <λ_R+ Δλ_R/ 2
I (λ) × T in the wavelength range of^G(Λ) is 0.01 or less, preferably 0.005 or less, and λ_B−Δλ_B/ 2 <λ <λ_B+ Δλ_B/ 2
In the wavelength range of I (λ) × T^GIt is preferable to select the color material so that (λ) is 0.001 or less, preferably 0.0001 or less.
[0116]
By selecting such a color material as the green pixel, it is possible to satisfy the above conditions (1) to (3).
[0117]
Similarly, for a blue pixel, the main emission wavelength λ of the blue phosphor_BEmission intensity I (λ normalized by the total emission intensity from the backlight at_B) And blue color filter transmittance T^B(Λ_B) Product, I (λ_B) × T^B(Λ_B) Is 0.01 or more, preferably 0.015 or more, and λ_R−Δλ_R/ 2 <λ <λ_R+ Δλ_R/ 2
In the wavelength range of I (λ) × T^B(Λ) is 0.0001 or less, and λ_G−Δλ_G/ 2 <λ <λ_G+ Δλ_G/ 2
I (λ) × T in the wavelength range of^BIt is preferable to select the color material so that (λ) is 0.03 or less, preferably 0.02 or less.
[0118]
The color material used in the present invention is not particularly limited and is appropriately selected so as to satisfy the above conditions. Examples of the color material include organic pigments, inorganic pigments, dyes, natural pigments, etc., but organic pigments are preferable from the viewpoint of heat resistance and light resistance, and two or more kinds of pigments can be combined as necessary. .
[0119]
In addition to organic pigments such as azo, phthalocyanine, quinacridone, benzimidazolone, isoindoline, dioxazine, indanthrone, perylene, and diketopyrrolopyrrole, various inorganic pigments are also included. Is available.
[0120]
Specifically, for example, pigments having the following pigment numbers can be used. Note that terms such as “CI Pigment Red 2” mentioned below mean a color index (CI).
[0121]
Red color material: C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 37, 38, 41, 47, 48, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49, 49: 1, 49: 2, 50: 1, 52: 1, 52: 2, 53, 53: 1, 53: 2, 53: 3, 57, 57: 1, 57: 2, 58: 4, 60, 63, 63: 1, 63: 2, 64, 64: 1, 68, 69, 81, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 83, 88, 90: 1, 101, 101: 1, 104, 108, 108: 1, 109, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 147, 149, 151, 166, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 17 , 181, 184, 185, 187, 188, 190, 193, 194, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 214, 216, 220, 221, 224, 230, 231, 232, 233, 235 236, 237, 238, 239, 242, 243, 245, 247, 249, 250, 251, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 262, 263, 264, 265, 266, 267 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276
[0122]
Blue color material: C.I. I. Pigment Blue 1, 1: 2, 9, 14, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 17, 19, 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56: 1, 60, 61, 61: 1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79
[0123]
Green color material: C.I. I. Pigment Green 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55
[0124]
Yellow color material: C.I. I. Pigment Yellow 1, 1: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 41, 42, 43, 48, 53, 55, 61, 62, 62: 1, 63, 65, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 94, 95, 97, 100, 101, 104, 105, 108, 109, 110, 111, 116, 119, 120, 126, 127, 127: 1, 128, 129, 133, 134, 136, 138, 139, 142, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 172, 173, 17 175, 176, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 191: 1, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 202, 203 , 204, 205, 206, 207, 208,
[0125]
Orange color material: C.I. I. Pigment Orange 1, 2, 5, 13, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 34, 36, 38, 39, 43, 46, 48, 49, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 77, 78, 79
[0126]
Violet color material: C.I. I. Pigment Violet 1, 1: 1, 2, 2: 2, 3, 3: 1, 3: 3, 5, 5: 1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27, 29, 31, 32, 37, 39, 42, 44, 47, 49, 50
[0127]
Brown color material: C.I. I. Pigment Brown 1, 6, 11, 22, 23, 24, 25, 27, 29, 30, 31, 33, 34, 35, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45
[0128]
Black color material: C.I. I. Pigment black 1, 31, 32,
[0129]
Of course, other color materials can also be used.
[0130]
Examples of the dye include azo dyes, anthraquinone dyes, phthalocyanine dyes, quinoneimine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, carbonyl dyes, and methine dyes.
[0131]
Examples of the azo dye include C.I. I. Acid Yellow 11, C.I. I. Acid Orange 7, C.I. I. Acid Red 37, C.I. I. Acid Red 180, C.I. I. Acid Blue 29, C.I. I. Direct Red 28, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Orange 26, C.I. I. Direct Green 28, C.I. I. Direct Green 59, C.I. I. Reactive Yellow 2, C.I. I. Reactive Red 17, C.I. I. Reactive Red 120, C.I. I. Reactive Black 5, C.I. I. Disperse Orange 5, C.I. I. Disperse thread 58, C.I. I. Disperse blue 165, C.I. I. Basic Blue 41, C.I. I. Basic Red 18, C.I. I. Molded Red 7, C.I. I. Moldant Yellow 5, C.I. I. Examples thereof include Moldant Black 7.
[0132]
Examples of anthraquinone dyes include C.I. I. Bat Blue 4, C.I. I. Acid Blue 40, C.I. I. Acid Green 25, C.I. I. Reactive Blue 19, C.I. I. Reactive Blue 49, C.I. I. Disperse thread 60, C.I. I. Disperse Blue 56, C.I. I. Disperse Blue 60 etc. are mentioned.
[0133]
Other examples of the phthalocyanine dye include C.I. I. Pad Blue 5 and the like are quinone imine dyes such as C.I. I. Basic Blue 3, C.I. I. Basic Blue 9 and the like are quinoline dyes such as C.I. I. Solvent Yellow 33, C.I. I. Acid Yellow 3, C.I. I. Disperse Yellow 64 and the like are nitro dyes such as C.I. I. Acid Yellow 1, C.I. I. Acid Orange 3, C.I. I. Disperse Yellow 42 and the like.
[0134]
In addition, as a color material that can be used in the color filter composition, inorganic color materials such as barium sulfate, lead sulfate, titanium oxide, yellow lead, red iron oxide, chromium oxide, and carbon black are used.
[0135]
These color materials are preferably used after being dispersed to an average particle size of 1 μm or less, preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.25 μm or less.
[0136]
These coloring materials are usually contained in the range of 5 to 60% by weight, preferably 10 to 50% by weight, based on the total solid content of the color filter composition.
[0137]
(E) Other ingredients
If necessary, the color filter composition may further contain a thermal polymerization inhibitor, a plasticizer, a storage stabilizer, a surface protective agent, a smoothing agent, a coating aid and other additives.
[0138]
As the thermal polymerization inhibitor, for example, hydroquinone, p-methoxyphenol, pyrogallol, catechol, 2,6-t-butyl-p-cresol, β-naphthol and the like are used. The blending amount of the thermal polymerization inhibitor is preferably in the range of 0 to 3% by weight with respect to the total solid content of the composition.
[0139]
Examples of the plasticizer include dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, triethylene glycol dicaprylate, dimethyl glycol phthalate, tricresyl phosphate, dioctyl adipate, dibutyl sebacate, and triacetyl glycerin. The blending amount of these plasticizers is preferably in the range of 10% by weight or less based on the total solid content of the composition.
[0140]
Moreover, in the composition for color filters, the sensitizing dye according to the wavelength of the image exposure light source can be mix | blended in the composition for color filters as needed for the purpose of improving a sensitivity.
[0141]
Examples of these sensitizing dyes include xanthene dyes described in JP-A-4-221958 and JP-A-219756, and coumarin dyes having a heterocyclic ring described in JP-A-3-239703 and JP-A-5-289335. 3-ketocoumarin compounds described in JP-A-3-239703 and 5-289335, pyromethene dyes described in JP-A-6-19240, and others, JP-A-47-2528 and 54-155292. JP-B-45-37377, JP-A-48-84183, JP-A-52-112681, JP-A-58-15503, JP-A-60-88005, JP-A-59-56403, JP-A-2-69, The dialkyl amino acids described in JP-A-57-168088, JP-A-5-107761, JP-A-5-210240, and JP-A-4-288818. It can be mentioned dyes having a benzene skeleton.
[0142]
Among these sensitizing dyes, preferred are amino group-containing sensitizing dyes, and more preferred are compounds having an amino group and a phenyl group in the same molecule. Particularly preferred are, for example, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 2-aminobenzophenone, 4-aminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3 Benzophenone compounds such as 3,3'-diaminobenzophenone and 3,4-diaminobenzophenone; 2- (p-dimethylaminophenyl) benzoxazole, 2- (p-diethylaminophenyl) benzoxazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) ) Benzo [4,5] benzoxazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) benzo [6,7] benzoxazole, 2,5-bis (p-diethylaminophenyl) 1,3,4-oxazole, 2- ( p-dimethylaminophenyl) benzothiazole, 2 -(P-diethylaminophenyl) benzothiazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) benzimidazole, 2- (p-diethylaminophenyl) benzimidazole, 2,5-bis (p-diethylaminophenyl) 1,3,4 Thiadiazole, (p-dimethylaminophenyl) pyridine, (p-diethylaminophenyl) pyridine, (p-dimethylaminophenyl) quinoline, (p-diethylaminophenyl) quinoline, (p-dimethylaminophenyl) pyrimidine, (p-diethylaminophenyl) ) P-dialkylaminophenyl group-containing compounds such as pyrimidine. Of these, 4,4'-dialkylaminobenzophenone is most preferred.
[0143]
The blending ratio of the sensitizing dye is usually 0 to 20% by weight, preferably 0.2 to 15% by weight, and more preferably 0.5 to 10% by weight in the total solid content of the color filter composition.
[0144]
Further, an adhesion improver, a coatability improver, a development improver, and the like can be appropriately added to the color filter composition.
[0145]
The color filter composition may be used after being dissolved in a solvent in order to dissolve additives such as a viscosity modifier and a photopolymerization initiation system.
[0146]
The solvent may be appropriately selected according to the constituents of the composition, such as (a) a binder resin or (b) monomer, such as diisopropyl ether, mineral spirit, n-pentane, amyl ether, ethyl caprylate, n-hexane, diethyl ether, isoprene, ethyl isobutyl ether, butyl stearate, n-octane, valsol # 2, apco # 18 solvent, diisobutylene, amyl acetate, butyl acetate, apcocinner, butyl ether, diisobutyl ketone, methylcyclohexene, Methyl nonyl ketone, propyl ether, dodecane, soak solvent No. 1 and no. 2, amyl formate, dihexyl ether, diisopropyl ketone, Solvesso # 150, (n, sec, t-) butyl acetate, hexene, shell TS28 solvent, butyl chloride, ethyl amyl ketone, ethyl benzoate, amyl chloride, ethylene glycol diethyl ether , Ethyl orthoformate, methoxymethylpentanone, methyl butyl ketone, methyl hexyl ketone, methyl isobutyrate, benzonitrile, ethyl propionate, methyl cellosolve acetate, methyl isoamyl ketone, methyl isobutyl ketone, propyl acetate, amyl acetate, Amylformate, bicyclohexyl, diethylene glycol monoethyl ether acetate, dipentene, methoxymethylpentanol, methylamino Ketone, methyl isopropyl ketone, propyl propionate, propylene glycol-t-butyl ether, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, carbitol, cyclohexanone, ethyl acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether Acetate, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxypropionic acid, 3-ethoxypropionic acid, 3-ethoxy Methyl propionate, 3-ethoxypropyl Ethyl pionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, diglyme, ethylene glycol acetate, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethylene glycol monobutyl ether , Propylene glycol-t-butyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, tripropylene glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate and the like. Two or more of these solvents may be used in combination.
[0147]
A color filter composition using the above-described blending components is produced, for example, as follows.
[0148]
First, a color material is dispersed and adjusted to an ink state. The dispersion treatment is performed using a paint conditioner, a sand grinder, a ball mill, a roll mill, a stone mill, a jet mill, a homogenizer, or the like. Since the color material is finely divided by the dispersion treatment, the transmittance of transmitted light is improved and the coating characteristics are improved.
[0149]
The dispersion treatment is preferably performed in a system in which a colorant and a solvent are appropriately combined with a binder resin having a dispersion function, a dispersant such as a surfactant, a dispersion aid, and the like. In particular, it is preferable to use a polymer dispersant because it is excellent in dispersion stability over time.
[0150]
For example, when the dispersion treatment is performed using a sand grinder, it is preferable to use glass beads or zirconia beads having a diameter of 0.1 to several millimeters. The temperature during the dispersion treatment is usually set in the range of 0 ° C to 100 ° C, preferably room temperature to 80 ° C. The dispersion time is appropriately adjusted because the appropriate time varies depending on the composition of the ink (coloring material, solvent, dispersant) and the device specifications of the sand grinder.
[0151]
Next, the colored ink obtained by the above dispersion treatment is mixed with a binder resin, a monomer, a photopolymerization initiation system, and the like to obtain a uniform solution. In addition, in each process of a dispersion process and mixing, since a fine dust is often mixed, it is preferable to filter the obtained solution with a filter etc.
[0152]
The color filter according to the present invention can be usually produced by forming red, green and blue pixel images on a transparent substrate provided with a black matrix.
[0153]
The material of the transparent substrate is not particularly limited. Examples of the material include heat such as polyester such as polyethylene terephthalate, polyolefin such as polypropylene and polyethylene, thermoplastic sheet of polycarbonate, polymethyl methacrylate, polysulfone, epoxy resin, unsaturated polyester resin, and poly (meth) acrylic resin. Examples thereof include curable plastic sheets and various glass plates. Among these, a glass plate and a heat resistant plastic are preferable from the viewpoint of heat resistance.
[0154]
The transparent substrate may be previously subjected to corona discharge treatment, ozone treatment, thin film treatment of various polymers such as silane coupling agents and urethane polymers in order to improve physical properties such as surface adhesion.
[0155]
The black matrix is formed on a transparent substrate using a metal thin film or a black matrix pigment dispersion.
[0156]
The black matrix using a metal thin film is formed of, for example, a chromium single layer or two layers of chromium and chromium oxide. In this case, first, a thin film of the metal or metal / metal oxide is formed on the transparent substrate by vapor deposition or sputtering. Subsequently, a photosensitive film is formed thereon, and then the photosensitive film is exposed and developed using a photomask having a repetitive pattern such as a stripe, a mosaic, and a triangle to form a resist image. Thereafter, the thin film is etched to form a black matrix.
[0157]
When the black matrix pigment dispersion is used, a black matrix is formed using a color filter composition containing a black color material as a color material. For example, carbon black, bone black, graphite, iron black, aniline black, cyanine black, red or the like appropriately selected from inorganic or organic pigments and dyes, or a plurality of black color materials such as titanium black A black matrix is formed using a color filter composition containing a black color material by mixing green, blue, etc., in the same manner as in the following method for forming red, green, and blue pixel images.
[0158]
After applying the above color filter composition containing a color material of one of red, green and blue on a transparent substrate provided with a black matrix and drying, a photomask is placed on this coating film. Through the photomask, a pixel image is formed by image exposure, development, and if necessary, heat curing or photocuring to form a colored layer. This operation is carried out for each of the three color filter compositions of red, green and blue to form a color filter image.
[0159]
Application of the color filter composition can be performed by an application apparatus such as a spinner, a wire bar, a flow coater, a die coater, a roll coater, or a spray.
[0160]
Drying after application may be performed using a hot plate, IR oven, convection oven or the like. The higher the drying temperature is, the higher the adhesion to the transparent substrate is. However, if the drying temperature is too high, the photopolymerization initiation system is decomposed and heat polymerization is likely to cause development failure. It is the range of -150 degreeC. The drying time is usually in the range of 10 seconds to 10 minutes, preferably 30 seconds to 5 minutes.
[0161]
The film thickness of the coated film after drying is usually 0.5 to 3 μm, preferably 1 to 2 μm.
[0162]
In addition, when the composition for a color filter to be used uses a binder resin and an ethylenic compound in combination, and the binder resin is an acrylic resin having an ethylenic double bond and a carboxyl group in the side chain, Since this material has very high sensitivity and high resolving power, it is preferable that an image can be formed by exposure and development without providing an oxygen barrier layer such as polyvinyl alcohol.
[0163]
The exposure light source that can be applied to image exposure is not particularly limited. For example, a xenon lamp, a halogen lamp, a tungsten lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a medium-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a carbon arc, A lamp light source such as a fluorescent lamp or a laser light source such as an argon ion laser, a YAG laser, an excimer laser, a nitrogen laser, a helium cadmium laser, or a semiconductor laser is used. When only a specific wavelength is used, an optical filter can be used.
[0164]
After image exposure with such a light source, an image can be formed on the substrate by developing with an organic solvent or an aqueous solution containing a surfactant and an alkali agent. This aqueous solution can further contain an organic solvent, a buffer, a dye or a pigment.
[0165]
Although there is no restriction | limiting in particular about the image development processing method, Usually, methods, such as immersion image development, spray image development, brush image development, and ultrasonic image development, are used at 10-50 degreeC, Preferably it is 15-45 degreeC.
[0166]
Examples of alkali agents used for development include sodium silicate, potassium silicate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, tribasic sodium phosphate, dibasic sodium phosphate, sodium carbonate, potassium carbonate, and sodium bicarbonate. Or organic amines such as trimethylamine, diethylamine, isopropylamine, n-butylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, tetraalkylammonium hydroxide, and the like. The above can be used in combination.
[0167]
Examples of the surfactant include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, monoglyceride alkyl esters; and alkylbenzene sulfonic acids. Anionic surfactants such as salts, alkylnaphthalene sulfonates, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, and sulfosuccinic acid ester salts; amphoteric surfactants such as alkylbetaines and amino acids can be used.
[0168]
For example, isopropyl alcohol, benzyl alcohol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, phenyl cellosolve, propylene glycol, diacetone alcohol and the like can be used as the organic solvent when used alone or in combination with an aqueous solution.
[0169]
【Example】
Next, although a manufacture example, an Example, and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded. In the following examples, “part” represents “part by weight”.
[0170]
Production Example 1: Production of backlight 1
Y as red phosphor₂O_Three:EU
(Trade name “LP-RE1” manufactured by Kasei Optonics Co., Ltd.) 52 parts, composition Ba as a green phosphor_0.9EU_0.1O ・ (Mg_0.79Mn_0.21) O ・ 5Al₂O_ThreeBaMgAl_TenO₁₇: 18 parts Eu, Mn (trade name “LP-G3” manufactured by Kasei Optonics), BaMgAl as blue phosphor_TenO₁₇: Eu (trade name “LP-B4” manufactured by Kasei Optonix Co., Ltd.) 30 parts was mixed well with butyl acetate together with nitrocellulose lacquer to prepare a phosphor slurry, and on the inner surface of a glass tube having a tube diameter of 2.3 mm. After coating and drying, it was baked at 620 ° C. for 5 minutes. Thereafter, a cold cathode tube for a backlight was obtained by usual procedures such as electrode attachment, exhaust, Hg and gas introduction, and sealing.
[0171]
Next, a wedge-shaped cyclic polyolefin resin plate having a size of 289.6 × 216.8 mm as a light guide, a thickness of 2.0 mm, a thickness of 0.6 mm, and a thickness changing in the short side direction ( Nippon Zeon's product name “ZEONOR”) is used, a linear light source consisting of the above-mentioned cold-cathode tube is arranged on the long side of the thick wall side, and the Ag vapor deposition film is reflected around the cold-cathode tube. Covered with a reflector ("Silver reflector plate" manufactured by Mitsui Chemicals), the light source from the linear light source was efficiently incident on the thick side (light incident surface) of the light guide.
[0172]
On the surface facing the light exit surface of the light guide, a fine circular pattern having a rough surface, the diameter of which gradually increases with distance from the linear light source, was transferred from the mold and patterned. The diameter of the rough surface pattern is 130 μm in the vicinity of the light source, gradually increases as the distance from the light source increases, and is 230 μm at the farthest distance.
[0173]
Here, a mold used for forming a fine circular pattern having a rough surface is obtained by laminating a dry film resist having a thickness of 50 μm on a SUS substrate, forming an opening at a portion corresponding to the pattern by photolithography, and The mold was obtained by uniformly blasting with a # 600 spherical glass bead at a projection pressure of 0.3 MPa by sandblasting and then peeling off the dry film resist.
[0174]
Further, a triangular prism array having an apex angle of 90 ° and a pitch of 50 μm is provided on the light emitting surface of the light guide so that the ridge line is substantially perpendicular to the light incident surface of the light guide. A structure that improves the condensing property of the emitted light beam is adopted. The mold used for forming the condensing element array composed of a triangular prism array was obtained by machining a stainless steel substrate subjected to M nickel electroless plating with a single crystal diamond bite.
[0175]
A light reflecting sheet ("Lumirror E60L" manufactured by Toray Industries, Inc.) is disposed on the side of the light guide opposite to the light emitting surface, a light diffusing sheet is disposed on the light emitting surface, and further on the light diffusing sheet. A back light was obtained by stacking two sheets (“BEFIII” manufactured by Sumitomo 3M) on which a triangular prism array having an apex angle of 90 ° and a pitch of 50 μm was formed so that the ridge lines of each prism sheet were orthogonal to each other.
The main emission peak wavelengths of light emitted from the backlight 1 were about 450 nm, about 515 nm, and about 610 nm.
[0176]
Production Example 2: Production of Backlight 2
LaPO as green phosphor_Four: A cold cathode tube for a backlight was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that Ce, Tb phosphor (trade name “LP-G2” manufactured by Kasei Optonics Co., Ltd.) was used. It was processed into.
The main emission peak wavelengths of light emitted from the backlight 2 were about 450 nm, about 545 nm, and about 610 nm.
[0177]
Production Example 3: Production of light control film 1
In order to form a light control layer on a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (PET film manufactured by Mitsubishi Chemical Polyester Film Co., Ltd., thickness 100 μm), a polymethyl methacrylate resin (“Dianal BR-80” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) is used as a binder resin. ) To a 30 wt% toluene solution, 0.1 wt% of the squarylium compound represented by the structural formula II-11 as a coloring material is mixed with the binder resin to prepare a coating solution. did.
The coating liquid was uniformly applied to a PET film by a bar coating method so that the dry film thickness was 2.0 microns, and then the solvent was dried to prepare a light control film 1.
[0178]
When the spectral absorption spectrum of the obtained light control film 1 was measured using "UV-4100" by Hitachi, Ltd., the maximum absorption wavelength was 558 nm.
[0179]
Production Example 4: Production of light control film 2
A light control film 2 was prepared in the same manner as in Production Example 3 except that the squarylium compound represented by the structural formula I-9 was used as a color material.
[0180]
When the spectral absorption spectrum of the obtained light control film 2 was measured using "UV-4100" by Hitachi, Ltd., the maximum absorption wavelength was 551 nm.
[0181]
Production Example 5: Production of binder resin
A flask was charged with 20 parts of a styrene / acrylic acid resin having an acid value of 200 and a weight average molecular weight of 5,000, 0.2 part of p-methoxyphenol, 0.2 part of dodecyltrimethylammonium chloride, and 40 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate. 7.6 parts of (3,4-epoxycyclohexyl) methyl acrylate was added dropwise and reacted at a temperature of 100 ° C. for 30 hours. The reaction solution was reprecipitated in water and dried to obtain a resin. When neutralization titration with KOH was performed, the acid value of the resin was 80 mg-KOH / g.
[0182]
Production Example 6: Production of resist solution
Each component shown below was prepared at the following ratio and stirred with a stirrer until each component was completely dissolved to obtain a resist solution.
[0183]
Binder resin solution produced in Production Example 5: 2.06 parts
Dipentaerythritol hexaacrylate: 0.21 parts
Photopolymerization initiation system
2- (2'-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole: 0.06 part
2-mercaptobenzothiazole: 0.02 part
4,4'-bis (diethylamino) benzophenone: 0.04 part
Solvent (propylene glycol monomethyl ether acetate): 5.41 parts
Surfactant (Sumitomo 3M "FC-430"): 0.0003 parts
[0184]
Production Example 7: Preparation of coloring composition for red color filter
75 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate, red pigment P.I. R. 17 parts of 254 and 8 parts of a urethane-based dispersion resin were mixed and stirred for 3 hours with a stirrer to prepare a mill base having a solid content concentration of 25 wt%. This mill base was subjected to a dispersion treatment using 600 parts of 0.5 mmφ zirconia beads in a bead mill apparatus at a peripheral speed of 10 m / s and a residence time of 3 hours to obtain a PR.254 dispersion ink.
[0185]
Further, a mill base was prepared with the same composition as the above PR.254 except that the pigment was changed to PR.177, and subjected to a dispersion treatment under the same dispersion conditions with a residence time of 2 hours. A dispersion ink of .177 was obtained.
[0186]
The dispersion ink obtained as described above was mixed and stirred with 47 parts of PR.254 ink, 25 parts of PR.177 ink, and 28 parts of the resist solution produced in Production Example 6 to obtain a final solution. A solvent (propylene glycol monomethyl ether acetate) was added so that the solid content concentration was 25% by weight to obtain a colored composition for a red color filter.
[0187]
Production Example 8: Preparation of coloring composition for green color filter
A mill base was prepared with the same composition as PR.254 in Production Example 7 except that the pigment was changed to P.G.36, and subjected to a dispersion treatment with a residence time of 1 hour under the same dispersion conditions. A dispersion ink of G.36 was obtained.
[0188]
A mill base was prepared with the same composition as PR.254 in Production Example 7 except that the pigment was changed to P.Y.150, and subjected to a dispersion treatment under the same dispersion conditions with a residence time of 2 hours. A dispersion ink of P.Y.150 was obtained.
[0189]
Further, the pigment is changed to PY Except for changing to 139, a mill base was prepared with the same composition as PR.254 in Production Example 7, and subjected to dispersion treatment under the same dispersion conditions with a residence time of 2 hours. 139 dispersion ink was obtained.
[0190]
The dispersion ink obtained as described above was obtained by using 33.5 parts of P.G.36 ink, 8.4 parts of P.Y.150 ink, and P.Y. 9.0 parts of 139 ink and 66 parts of the resist solution prepared in Preparation Example 6 were mixed and stirred, and a solvent (propylene glycol monomethyl ether acetate) was added to give a final solid content concentration of 25% by weight. A coloring composition for a color filter was obtained.
[0191]
Production Example 9: Preparation of coloring composition for blue color filter
A mill base was prepared with the same composition as PR.254 in Production Example 7 except that the pigment was changed to P.G.15: 6, and subjected to a dispersion treatment under the same dispersion conditions with a residence time of 1 hour. A dispersion ink of P.G.15: 6 was obtained.
[0192]
Further, except that the pigment was changed to P.V.23, a mill base was prepared with the same composition as P.R.254 in Production Example 7, and subjected to a dispersion treatment under the same dispersion conditions with a residence time of 2 hours. P.Y. 23 dispersion inks were obtained.
[0193]
The dispersion ink obtained as described above was obtained by using 33.5 parts of P.B.15: 6 ink, 1.6 parts of P.V.23 ink, and 65 parts of the resist solution produced in Production Example 6 above. After mixing and stirring, a solvent (propylene glycol monomethyl ether acetate) was added so that the final solid content concentration was 25% by weight to obtain a colored composition for a blue color filter.
[0194]
Production Example 10: Production of a color filter
Using the colored composition for color filter obtained in Production Examples 7 to 9, using a spin coater, applied onto a 550 mm × 650 mm glass substrate (“AN635” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) so that the dry film thickness is 2.5 μm. , Dried. 100 mJ / cm over the entire surface of the substrate through a predetermined photomask²The process of post-baking in an oven at 230 ° C. for 30 minutes is repeated in the order of red, green, and blue, and finally, an ITO film is formed by sputtering to produce a 15 inch XGA. A color filter was prepared.
[0195]
Example 1
A liquid crystal panel is produced using the color filter produced in Production Example 10, and after the backlight 1 is loaded, the light control film 1 is attached to the forefront as viewed from the observer side of the liquid crystal panel to produce a liquid crystal color display device. did.
When observed under a fluorescent lamp in the room, a brighter image was displayed compared to the case without a light control film.
[0196]
Example 2
As a light control film, a liquid crystal color display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the light control film 2 was used, and observed under an indoor fluorescent lamp. Compared to the case without the light control film, A vivid image was displayed.
[0197]
Comparative Example 1
A liquid crystal color display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the backlight 2 was used as the backlight and the light control film was not attached. When observed under an indoor fluorescent lamp, the amount of green light was The image was weak and unnatural.
[0198]
Comparative Example 2
A liquid crystal color display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the backlight 2 was used as the backlight, and when observed under an indoor fluorescent lamp, the green part of the image containing green color was very dark. It was an unnatural image.
[0199]
The above results are summarized in Table 1.
[0200]
[Table 1]

[0201]
From the above results, it can be seen that the color liquid crystal display device of the present invention has a wide color reproduction range, and there is no decrease in contrast even under fluorescent lighting, and a clear image can be obtained.
[0202]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the color liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal layer functioning as an optical shutter, and a color filter having color elements of at least three colors of red, green, and blue corresponding to the optical shutter, In a color liquid crystal display device configured by combining a backlight for transmitted illumination, a backlight whose main emission peak does not exist in the wavelength region of 530 to 600 nm and one or more main absorption wavelengths in the wavelength region of 530 to 600 nm. By combining with a certain light control layer, it is possible to obtain a clear image with a wide color reproduction range and without a decrease in contrast even under indoor fluorescent lighting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a TFT type color liquid crystal display device.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a backlight device suitable for the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of a backlight device suitable for the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Cold cathode tube
2 Light guide plate
3 Light diffusion sheet
4,10 Polarizing plate
5,8 Glass substrate
7 Liquid crystal
9 Color filter
11 Light control film
21 Light guide
22 Linear light source
23 Reflector
24 array
25 Light scattering sheet
26, 26 'light extraction mechanism
27 Reflective sheet

Claims (8)

Color liquid crystal display device comprising a combination of a liquid crystal layer functioning as an optical shutter, a color filter having at least three color elements corresponding to the optical shutter, red, green, and blue, and a backlight for transmitted illumination In
The main emission peak of emission from the backlight does not exist in the wavelength range of 530 to 600 nm, and
A color liquid crystal display device comprising a light control layer having one or more main absorption wavelengths in a wavelength region of at least 530 to 600 nm on the front side of the liquid crystal layer as viewed from an observer. The at least LED and the phosphor are used as constituent elements of the backlight. 1 The color liquid crystal display device described in 1. Color liquid crystal display device according to claim 1 or 2, wherein the light control layer contains a compound having a maximum absorption in a wavelength range of 530～600Nm. The color liquid crystal display device according to claim 3 , wherein the compound having the maximum absorption in a wavelength range of 530 to 600 nm is a squarylium compound represented by the following general formula (I).

[In formula (I),
R ₁ and R ₁ ′ each independently represents an alkyl group which may have a substituent, or an alkoxy group which may have a substituent;
Substituent A is a hydroxyl group or W—X—R ₂ (W represents an imino group or an alkylimino group, X represents a carbonyl group or a sulfonyl group, R ₂ represents a hydrogen atom or a substituent. An alkyl group that may have, an alkenyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or a heterocyclic group that may have a substituent. , When X is a sulfonyl group, R ₂ is not a hydrogen atom)
m represents 0 or an integer of 1 to 4, and m ′ represents 0 or 1. ] 4. The color liquid crystal display device according to claim 3 , wherein the compound having maximum absorption in a wavelength range of 530 to 600 nm is a squarylium compound represented by the following general formula (II).

[In the formula (II),
R ₁ represents an alkyl group which may have a substituent, or an alkoxy group which may have a substituent;
Substituent A is a hydroxyl group or W—X—R ₂ (W represents an imino group or an alkylimino group, X represents a carbonyl group or a sulfonyl group, R ₂ represents a hydrogen atom or a substituent. An alkyl group that may have, an alkenyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or a heterocyclic group that may have a substituent. , When X is a sulfonyl group, R ₂ is not a hydrogen atom)
m represents 0 or 1,
R ₆ and R ₇ each independently represents an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent. ] Any the backlight includes the structure of the phosphor or phosphor film, to the phosphor or phosphor film claims 1, characterized in that it comprises at least the following formula represented by (III) compounds of the 5 2. A color liquid crystal display device according to item 1.
^{_{M II 1-x Eu x O}} · a (Mg 1-y Mn y) O · bAl 2 O 3 ............ (III)
Here, M ^II represents at least one atom selected from the group consisting of Ba, Sr, and Ca, and a, b, x, and y are real numbers that satisfy the following inequality.
0.8 ≦ a ≦ 1.2
4.5 ≦ b ≦ 5.5
0.05 ≦ x ≦ 0.3
0.02 ≦ y ≦ 0.5 Color liquid crystal display device according to any one of the to at least an emission wavelength as a component of the backlight claims 1, characterized by using the LED on the wavelength range of 500 to 530 nm 5. Wavelength per 5nm in the visible light region 380 to 780 nm, i.e., 380 nm, 385 nm, and a 390nm ...... λ _n nm and,
The spectral transmittance at a wavelength λ _n nm of the green color filter of the color filter is T ^CFG (λ _n ), and the relative emission intensity normalized by the total emission intensity at the wavelength λ _n nm from the backlight is I (λ _n ). The color liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 7 , wherein these satisfy the following conditions (1) to (3).
(1) At any one wavelength of 500 nm <λ _n <530 nm
I (λ _n ) × T ^CFG (λ _n )> 0.01
(2) In the wavelength region of 610 nm <λ _n <650 nm
I (λ _n ) × T ^CFG (λ _n ) <0.0001
(3) In the wavelength region of 400 nm <λ _n <450 nm
I (λ _n ) × T ^CFG (λ _n ) <0.0001
However, I (λ _n ) is defined as follows.

Here, S (λ) is a measured value of the emission intensity at the wavelength λ from the backlight. Further, Δλ = 5 nm.

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