(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透明基板と、透明基板の間に設けられた液晶層と、透明基板に形成され且つ青、緑、赤の３色の色領域を有するカラーフィルターと、を有する液晶セルと、厚み方向位相差値の波長分散曲線の傾きが逆転する変曲点を有さず且つ波長分散曲線の傾きの大きさの絶対値が短波長側ほど大きい光学補償層と、を有し、
カラーフィルターの青領域、緑領域、赤領域に於ける下記式（１）で表される厚み方向位相差値Ｒｔｈが、下記式（２）及び（４）、または、下記式（３）及び（４）を満足し、
液晶セルの厚み方向位相差値は、カラーフィルターの厚み方向位相差値と液晶層の厚み方向位相差値の合成であり、液晶セルの厚み方向位相差値の波長分散曲線の傾きの大きさの絶対値が、短波長側ほど大きく且つ長波長側ほど小さく、
液晶セルの厚み方向位相差値は、光学補償層の厚み方向位相差値とは符号が逆である、
液晶表示装置。
式（１）：Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）・ｄ
式（２）：Ｒｔｈ（Ｂ）＞Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｒ）
式（３）：Ｒｔｈ（Ｂ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＜Ｒｔｈ（Ｒ）
式（４）：｜Ｒｔｈ（Ｂ）−Ｒｔｈ（Ｇ）｜≧｜Ｒｔｈ（Ｇ）−Ｒｔｈ（Ｒ）｜
ｎｘ，ｎｙは各色領域の面内に於ける屈折率（但し、ｎｘ≧ｎｙ）を、ｎｚは各色領域の厚み方向屈折率を、ｄは各色領域の厚みを、それぞれ表す。Ｒｔｈ（Ｂ）は青領域に於ける波長４５０ｎｍの厚み方向位相差値を、Ｒｔｈ（Ｇ）は緑領域に於ける波長５４６ｎｍの厚み方向位相差値を、Ｒｔｈ（Ｒ）は赤領域に於ける波長６３３ｎｍの厚み方向位相差値を、それぞれ表す。
【請求項２】
前記光学補償層が、ｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚの関係を有する補償層、又は、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を有する補償層の少なくとも何れか一方である請求項１に記載の液晶表示装置。
上記ｎｘは面内の遅相軸方向の屈折率、ｎｙは面内の進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率を、それぞれ表す。
【請求項３】
液晶層がＶＡ（垂直配向）型である請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は、ノートパソコン等のモニターやテレビなどに広く用いられており、特に、大型テレビでの使用が急速に拡大している。
液晶表示装置では、斜め方向から見た際、高コントラスト比が高く、色変化が小さい（黒表示状態で黒表示レベルを高める）ことが重要視される。特に、近年、広く用いられているカラー表示の液晶表示装置に於ける視野角特性の改善は重要な課題である。
【０００３】
液晶表示装置は、一般に、液晶セルと、該液晶セルの両側に吸収軸が略垂直又は略平行になるように配した偏光板と、を有する。このうち液晶セルは、液晶駆動用電極素子をマトリックス状に規則的に配置した透明基板とこれに対向する透明基板とが、スペーサーを介して一定間隔に保持されていると共に、前記一対の透明基板の間に液晶材料が充填されている。また、電極素子の設けられた透明基板の視認側には、カラーフィルターが形成されている。
【０００４】
該液晶材料の充填された液晶セルは、それ自体複屈折性を有するため、斜め方向から見た場合に、光漏れにより黒表示レベルが低下する。
そこで、従来、液晶表示装置の視野角特性の改善のため、液晶セルに光学補償層（補償板、位相差板、視野角拡大フィルムなどとも呼ばれる）を配置することが行われている。しかし、光学補償層を設けるだけでは、広い視野角に於ける黒表示レベルの低下を解消できていないのが現状である。
カラー表示の液晶表示装置の色変化の改善方法として、特許文献１には、斜め方向から見た場合に全体が黄色に着色することを改善するため、カラーフィルターの青領域の面内位相差Δｎｄを緑領域や赤領域よりも大きくすることが開示されている。これにより、青の光が漏れ出る率を大きくして全体的に青と補色関係にある黄色の色付きを相殺するものである。しかしながら、特許文献１の手段では、広い視野角に於いて黒表示レベルを向上できない。
また、特許文献２には、液晶層を充填する２枚の基板間に複屈折性を有する位相差層を設けたＴＮ型液晶表示装置が開示されている。この手段では、カラーフィルターの各色毎に位相差層を設けなければならない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４２４６０
【特許文献２】特開２００２−１２２８６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、斜め方向から見たときの黒表示状態における光漏れによる色変化を抑制し、広い視野角に於いて良好な画像表示を実現できる液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題解決手段として、本発明は、一対の透明基板と、透明基板の間に設けられた液晶層と、透明基板に形成され且つ青、緑、赤の３色の色領域を有するカラーフィルターと、を有する液晶セルと、厚み方向位相差値の波長分散曲線の傾きが逆転する変曲点を有さず且つ波長分散曲線の傾きの大きさの絶対値が短波長側ほど大きい光学補償層と光学補償層と、を有し、カラーフィルターの青領域、緑領域、赤領域に於ける下記式（１）で表される厚み方向位相差値Ｒｔｈが、下記式（２）及び（４）、または、下記式（３）及び（４）を満足し、液晶セルの厚み方向位相差値は、カラーフィルターの厚み方向位相差値と液晶層の厚み方向位相差値の合成であり、液晶セルの厚み方向位相差値の波長分散曲線の傾きの大きさの絶対値が、短波長側ほど大きく且つ長波長側ほど小さく、液晶セルの厚み方向位相差値は、光学補償層の厚み方向位相差値とは符号が逆である液晶表示装置を提供する。
式（１）：Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）・ｄ
式（２）：Ｒｔｈ（Ｂ）＞Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｒ）
式（３）：Ｒｔｈ（Ｂ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＜Ｒｔｈ（Ｒ）
式（４）：｜Ｒｔｈ（Ｂ）−Ｒｔｈ（Ｇ）｜≧｜Ｒｔｈ（Ｇ）−Ｒｔｈ（Ｒ）｜
（ｎｘ，ｎｙは各色領域の面内に於ける屈折率（但し、ｎｘ≧ｎｙ）を、ｎｚは各色領域の厚み方向屈折率を、ｄは各色領域の厚みを、それぞれ表す。Ｒｔｈ（Ｂ）は青領域に於ける波長４５０ｎｍの厚み方向位相差値を、Ｒｔｈ（Ｇ）は緑領域に於ける波長５４６ｎｍの厚み方向位相差値を、Ｒｔｈ（Ｒ）は赤領域に於ける波長６３３ｎｍの厚み方向位相差値を、それぞれ表す。）
【０００９】
本発明の好ましい態様では、上記光学補償層は、ｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚの関係を有する補償層、又は、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を有する補償層の少なくとも何れか一方である上記液晶表示装置を提供する。
（上記ｎｘは面内の遅相軸方向の屈折率、ｎｙは面内の進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率を、それぞれ表す。）
【００１０】
さらに、本発明の好ましい態様では、液晶層がＶＡ（垂直配向）型である上記液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液晶表示装置は、斜め方向から見たときの黒表示状態における光漏れによる色変化を抑制することができる。従って、広い視野角に於いて良好な画像表示を実現できる液晶表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜課題解決原理＞
液晶表示装置の液晶モードとしては、ＶＡ型、ＩＰＳ型、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ＯＣＢ型などがある。
このうち、ＶＡ型（垂直配向型）の液晶表示装置は、無電圧時に液晶材料が基板に対してほぼ略垂直であるため、正面（パネルの法線方向）から見た黒表示がクロスニコル偏光板の特性と同等となり、非常に高いコントラストを実現できる。
しかしながら、該液晶材料が略垂直状に充填されたＶＡ型の液晶層は、ｎｚ＞ｎｘ≒ｎｙ（所謂ポジティブＣプレート）の複屈折性を示すので厚み方向に位相差を生じる。従って、該ＶＡ型の液晶表示装置を斜め方向から見た場合には、光漏れが生じ、黒表示状態において黒表示レベルが低下する。
【００１３】
ここで、波長（λ）を横軸、屈折率（ｎ）を縦軸としてグラフ化した場合、物質の屈折率の波長分散は、傾きの大きさが短波長側ほど大きい曲線状となる（これは、コーシーの分散式より導かれる）。物質の位相差値の波長分散も、通常これに従い、波長（λ）を横軸、位相差値を縦軸としてグラフ化した場合、傾きの大きさの絶対値が短波長側ほど大きい曲線となる。つまり、位相差値の波長分散は、各波長に於いて連続（単調に増加又は単調に減少）した曲線となり、この波長分散曲線の傾きの大きさの絶対値は短波長側ほど大きく且つ長波長側ほど小さい曲線となる（以下、このような波長分散曲線を、「コーシーの分散曲線」という場合がある）。尚、傾きとは、波長分散曲線に引いた接線の傾きである。
また、厚み方向位相差（以下、「Ｒｔｈ」という場合がある）は、式（１）：Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）・ｄによって求められ、Ｒｔｈの波長分散も、上記のとおり、コーシーの分散曲線となる。
このことは、ＶＡ型の液晶層だけでなく、他のモードの液晶層、光学補償層などの光学材料などの各種複屈折物質について共通する事項である。
【００１４】
屈折率がｎｚ＞ｎｘ≒ｎｙ（所謂ポジティブＣプレート）であるＶＡ型液晶層のＲｔｈは、マイナスで、その波長分散は、正分散となる。一方、屈折率がｎｚ＜ｎｘ≒ｎｙである所謂ネガティブＣプレートのＲｔｈは、プラスで、その波長分散は、正分散となる。
尚、正分散とは、Ｒｔｈの絶対値（｜Ｒｔｈ｜）が短波長側ほど大きい波長分散曲線を示すものを言い、逆分散とは、Ｒｔｈの絶対値が短波長側ほど小さい波長分散曲線を示すもの言う。
【００１５】
そして、上記ＶＡ型液晶表示装置の光漏れを抑制するには、ＶＡ型の液晶層のＲｔｈを打ち消すように、ＶＡ型の液晶層のＲｔｈとは符号が逆（即ち、Ｒｔｈがプラス）で、且つ各波長に於けるＲｔｈの絶対値が略等しい光学補償層を配置することが簡便な方法である。このような光学補償層としては、ｎｚ＜ｎｘ≒ｎｙである所謂ネガティブＣプレートが挙げられる。
【００１６】
ところが、カラーフィルターの具備されたカラーフィルター付きＶＡ型液晶セルは、上記光学補償層を設けても、斜めから見た黒表示レベルが低下する。この点、本発明者らが鋭意研究したところ、カラーフィルター付きＶＡ型液晶セルのＲｔｈは、カラーフィルターの各色領域のＲｔｈに影響を受け、これを考慮しないで単に液晶セルのＲｔｈを打ち消す上記光学補償層を設けるだけでは、光漏れを防止できないことを見出した。
【００１７】
具体的には、カラーフィルターは、青色の光が透過する青領域、緑色の光が透過する緑領緑域、赤色の光が透過する赤領域に塗り分けられて構成されている。各色領域は、それぞれ独立した光学特性を示すので、各色領域毎に異なるＲｔｈを生じ得る。
カラーフィルター付き液晶セル（以下、「液晶セル」と略記する場合がある）に於いては、液晶層からカラーフィルターを通過して光が出射されるため、該液晶セルのＲｔｈは、液晶層のＲｔｈとカラーフィルターのＲｔｈの合成となる。
従って、ＶＡ型液晶セルのＲｔｈの波長分散は、ＶＡ型液晶層のＲｔｈの波長分散に各色領域の中心波長（各色の透過率が最大の波長）のＲｔｈを加算して合成される曲線となる。
一般に、青領域の中心波長は４５０ｎｍ、緑領域の中心波長は５４６ｎｍ、赤領域の中心波長は６３３ｎｍである。以下、青領域に於ける波長４５０ｎｍのＲｔｈを、Ｒｔｈ（Ｂ）、緑領域に於ける波長５４６ｎｍのＲｔｈを、Ｒｔｈ（Ｇ）、赤領域に於ける波長６３３ｎｍのＲｔｈを、Ｒｔｈ（Ｒ）と記す。
【００１８】
例えば、Ｒｔｈ（Ｂ）がマイナスで、Ｒｔｈ（Ｇ）がプラスで、Ｒｔｈ（Ｒ）がマイナスである場合を例にする。この場合、図１に示すように、各色領域のＲｔｈとＶＡ型液晶層のＲｔｈの合成からなるＶＡ型液晶セルのＲｔｈの波長分散は、青領域から緑領域に於ける波長では長波長側になるに従い単調に増加（単調にプラス側へ移行）し、緑領域から赤領域に於ける波長では長波長側に向かうに従い単調に減少（単調にマイナス側へ移行）する曲線となる。
このような傾きが逆転する変曲点を有する波長分散曲線を示す液晶セルに対しては、汎用的な光学補償層では補償できない。
すなわち、被補償物の補償は、被補償物のＲｔｈと符号が逆で、且つ各波長に於けるＲｔｈの絶対値が略等しい光学補償層を設けることで達成できる。従って、上記変曲点を有する液晶セルに対して補償する場合には、変曲点を有する波長分散曲線を示す光学補償層を設けなければならない。
しかし、上記コーシーの分散式より、汎用的な光学補償層のＲｔｈの波長分散は、傾きの大きさの絶対値が短波長側ほど大きい。従って、Ｒｔｈの波長分散曲線の傾きが逆転する変曲点を有するような光学補償層を用いて補償することは現実的には困難である。
また、変曲点を有する波長分散曲線を示す液晶セルに対して、例えば、青領域から緑領域に於ける波長分散を打ち消すような光学補償層（ネガティブＣプレート）を用いた場合には、赤領域の補償ができず、黒表示レベルが赤味を帯びる。同様に、緑領域から赤領域に於ける波長分散を打ち消すような汎用的な光学補償層を用いた場合には、青領域の補償ができない。
【００１９】
以上のように、従来、ＶＡ型液晶セルを設計する場合、カラーフィルターのＲｔｈは何ら考慮されていなかった。それ故、液晶セルに対する補償は、汎用的な光学補償層（例えば、ネガティブＣプレート等）を用いて行うことができず、液晶表示装置の黒表示レベルの低下を抑制できなかったのである。
かかるカラーフィルターのＲｔｈと液晶層のＲｔｈの関係に着目した知見は、本発明者らが初めて見出した事項である。
【００２０】
＜本発明のカラーフィルターの構成＞
そこで、本発明は、透明基板と、青、緑、赤の３色の色領域を有するカラーフィルターと、を有するカラーフィルター付き液晶セル基板に於いて、カラーフィルターの青領域、緑領域、赤領域のＲｔｈが下記式（２）または（３）を満足するように構成する。
式（２）：Ｒｔｈ（Ｂ）＞Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｒ）
式（３）：Ｒｔｈ（Ｂ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＜Ｒｔｈ（Ｒ）
（上記ｎｘ，ｎｙは各色領域の面内に於ける屈折率（但し、ｎｘ≧ｎｙ）、ｎｚは各色領域の厚み方向屈折率を、ｄは各色領域の厚みを、表す。Ｒｔｈ（Ｂ）は青領域に於ける波長４５０ｎｍの厚み方向位相差値を、Ｒｔｈ（Ｇ）は緑領域に於ける波長５４６ｎｍの厚み方向位相差値を、Ｒｔｈ（Ｒ）は赤領域に於ける波長６３３ｎｍの厚み方向位相差値を、表す。）
【００２１】
カラーフィルターの各色領域に於けるＲｔｈが、Ｒｔｈ（Ｂ）＞Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｒ）、又はＲｔｈ（Ｂ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＜Ｒｔｈ（Ｒ）であるので、カラーフィルター付き液晶セルのＲｔｈの波長分散は、各波長に於いて連続（単調に増加又は単調に減少）した曲線であって、傾きの大きさの絶対値が短波長側ほど大きい曲線となる。
従って、該液晶セルは、上述のコーシーの分散曲線に従う汎用的な光学補償層を用いて補償できる。これにより、液晶表示装置の黒表示状態に於ける光漏れが防止され、斜め方向から見た黒表示レベルの高い液晶表示装置を提供できる。
尚、青領域、緑領域及び赤領域の波長のうち、波長４５０ｎｍ、波長５４６ｎｍ、波長６３３ｎｍを基準にしたのは、各色領域に於ける各色の光が最も透過率の高い中心波長だからである。この各色領域のＲｔｈ（Ｂ）、Ｒｔｈ（Ｇ）及びＲｔｈ（Ｒ）を基準にすれば、上記関係を満たす各色領域の形成を比較的容易に行える。
【００２２】
上記式（２）：Ｒｔｈ（Ｂ）＞Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｒ）を満足するカラーフィルターは、例えば、図２に示すように、Ｒｔｈ（Ｂ），Ｒｔｈ（Ｇ），Ｒｔｈ（Ｒ）が何れもマイナス（同符号）、図３に示すように、Ｒｔｈ（Ｂ），Ｒｔｈ（Ｇ），Ｒｔｈ（Ｒ）が何れもプラス（同符号）、その他図示しないが、Ｒｔｈ（Ｂ），Ｒｔｈ（Ｇ）がプラスで且つＲｔｈ（Ｒ）がマイナスなどが該当する。
該式（２）を満足するカラーフィルターのＲｔｈとＶＡ型液晶層のＲｔｈの合成からなるＶＡ型液晶セルのＲｔｈの波長分散は、図２及び図３に示すように、コーシーの分散曲線となる。
【００２３】
一方、式（３）：Ｒｔｈ（Ｂ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＜Ｒｔｈ（Ｒ）を満足するカラーフィルターは、例えば、図４に示すように、Ｒｔｈ（Ｂ），Ｒｔｈ（Ｇ），Ｒｔｈ（Ｒ）が何れもマイナス（同符号）、図５に示すように、Ｒｔｈ（Ｂ），Ｒｔｈ（Ｇ），Ｒｔｈ（Ｒ）が何れもプラス（同符号）、その他図示しないが、Ｒｔｈ（Ｂ），Ｒｔｈ（Ｇ）がマイナスで且つＲｔｈ（Ｒ）がプラスなどが該当する。
該式（３）を満足するカラーフィルターのＲｔｈとＶＡ型液晶層のＲｔｈの合成からなるカラーフィルター付きＶＡ型液晶セルのＲｔｈの波長分散も、図４及び図５に示すように、コーシーの分散曲線となる。
【００２４】
このように式（２）又は式（３）を満足するＶＡ型液晶セルのＲｔｈは、何れもコーシーの分散曲線となるので、該ＶＡ型液晶セルは、汎用的な光学補償層（例えば、ネガティブＣプレート）を用いて補償することができる。
【００２５】
上記式（２）又は式（３）を満足するカラーフィルターのうち、更に、式（４）：｜Ｒｔｈ（Ｂ）−Ｒｔｈ（Ｇ）｜≧｜Ｒｔｈ（Ｇ）−Ｒｔｈ（Ｒ）｜を満足するカラーフィルターを用いることがより好ましい。
Ｒｔｈ（Ｂ）−Ｒｔｈ（Ｇ）の絶対値よりも、Ｒｔｈ（Ｇ）−Ｒｔｈ（Ｒ）の絶対値が小さいほど、合成されるＶＡ型液晶セルのＲｔｈは、長波長側ほど変化が小さくなる。よって、合成されるＶＡ型液晶セルのＲｔｈの波長分散は、傾きの大きさの絶対値が長波長側ほど小さい曲線に近づくので、コーシーの分散曲線に適合しやすくなる。かかるＶＡ型液晶セルは、汎用的な光学補償層を用いてより好ましく補償できる。
【００２６】
上記式（２）又は式（３）を満足することを条件として、カラーフィルターのＲｔｈ（Ｂ），Ｒｔｈ（Ｇ），Ｒｔｈ（Ｒ）の具体的数値は特に限定されない。もっとも、｜Ｒｔｈ（Ｂ）−Ｒｔｈ（Ｇ）｜又は｜Ｒｔｈ（Ｇ）−Ｒｔｈ（Ｒ）｜が、余りに大きい場合には、合成されるＶＡ型液晶セルのＲｔｈの波長分散曲線が、コーシーの分散曲線に適合しなくなることもあり得る。この点、Ｒｔｈ（Ｂ）、Ｒｔｈ（Ｇ）及びＲｔｈ（Ｒ）は、合成されるＶＡ型液晶セルのＲｔｈの波長分散曲線を考慮して適宜設計することが望ましい。
【００２７】
＜液晶セルについて＞
本発明のカラーフィルター付き液晶セル基板は、カラーフィルターの各色領域のＲｔｈが上記式（２）又は式（３）の関係にあることを条件として、従来公知の様々構造のものを採用することができる。例えば、図６に、本発明の液晶セルの構成例を示す。
【００２８】
１は、カラーフィルター付き液晶セル基板を示す。該カラーフィルター付き液晶セル基板１は、視認（表示）側に配置される透明基板２と、該透明基板２に形成されたカラーフィルター３と、を有する。
１０は、液晶セルを示す。該液晶セル１０は、カラーフィルター付き液晶セル基板１と、該基板１にスペーサー（図示せず）を介して対向配置された他方の透明基板４と、カラーフィルター付き透明基板２と他方の透明基板４の間に形成される液晶層５に充填された液晶材料と、を有する。該液晶セル１０は、液晶表示装置に組み込まれて使用される。
【００２９】
上記カラーフィルター３は、透明基板２に、所定のパターン（ストライプ状など）で形成された青領域３１、緑領域３２及び赤領域３３を有し、各色領域３１，３２，３３の間に所定パターンのブラックマトリックス３４が形成されている。カラーフィルター３の液晶層５側には、液晶材料駆動用のＴＦＴ基板などの電極素子（図示せず）が設けられている。
さらに、カラーフィルター付き液晶セル基板１の視認側には、光学補償層６が設けられている。尚、光学補償層６は、図６（ｂ）に示すように、液晶セル１０を挟むように、他方の透明基板４側にも設けることもできる。７は、液晶セル１０の両側（光学補償層６の外側）に設けられた一対の偏光板を示し、両偏光板７，７は、その吸収軸が略垂直又は略平行になるように配置されている。
【００３０】
上記透明基板２としては、特に限定されず、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどの透明ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材などを用いることができる。
【００３１】
上記液晶層５には、従来公知の液晶材料を充填できるが、高コントラストなどの点から、無電圧時に液晶材料が透明基板に対してほぼ略垂直に配向するＶＡ（垂直配向）型の液晶材料を用いることが好ましい。
【００３２】
青領域３１、緑領域３２及び赤領域３３の乾燥膜厚は、通常、０．２〜１０μｍであり、好ましくは０．２〜５μｍ程度であるが、後述するように、各色領域のＲｔｈを制御する一手段として、各色領域毎に層厚が異なるものでもよい。
【００３３】
＜カラーフィルターの構成材料など＞
カラーフィルターの各色領域は、着色組成物を視認側の透明基板に塗工することにより形成されている。着色組成物は、透明樹脂及びその前駆体からなる色素担体と、色素とを有し、好ましくは光重合開始剤を含有する。
【００３４】
透明樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。
透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００３５】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００３６】
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。
また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
【００３７】
前駆体のモノマーおよびオリゴマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００３８】
着色組成物に含まれる色素としては、有機または無機の顔料を、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
顔料のなかでは、発色性が高く、且つ耐熱性の高い顔料、特に耐熱分解性の高い顔料が好ましく、通常は有機顔料が用いられる。
以下に、本発明の着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。
【００３９】
赤領域を形成するための赤色感光性着色組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １、２、３、７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１７９、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができる。
赤色感光性着色組成物には、黄色顔料、オレンジ顔料を併用することができる。
【００４０】
緑領域を形成するための緑色感光性着色組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができる。
緑色感光性着色組成物には黄色顔料を併用することができる。
【００４１】
青領域を形成するための青色感光性着色組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８０等の青色顔料を用いることができる。
青色感光性着色組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料を併用することができる。
【００４２】
ブラックマトリックスを形成するための黒色感光性着色組成物には、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、アントラキノン系黒色顔料、ペリレン系黒色顔料、具体的には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  １、６、７、１２、２０、３１等を用いることができる。
黒色感光性着色組成物には、赤色顔料、青色顔料、緑色顔料の混合物を用いることもできる。
黒色顔料としては、価格、遮光性の大きさからカーボンブラックが好ましく、カーボンブラックは、樹脂などで表面処理されていてもよい。
また、色調を調整するため、黒色感光性着色組成物には、青色顔料や紫色顔料を併用することができる。
【００４３】
カーボンブラックとしては、ブラックマトリックスの形状の観点から、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜２００ｍ２／ｇであるものが好ましい。比表面積が５０ｍ２／ｇ未満のカーボンブラックを用いる場合には、ブラックマトリックス形状の劣化を引き起こし、２００ｍ２／ｇより大きいカーボンブラックを用いる場合には、カーボンブラックに分散助剤が過度に吸着してしまい、諸物性を発現させるためには多量の分散助剤を配合する必要が生じるためである。
【００４４】
また、カーボンブラックとしては、感度の点から、フタル酸ジブチル（以下、「ＤＢＰ」という）の吸油量が１２０ｃｃ／１００ｇ以下のものが好ましく、少なければ少ないものほどより好ましい。
更に、カーボンブラックの平均１次粒子径は、２０〜５０ｎｍであることが好ましい。平均１次粒子径が２０ｎｍ未満のカーボンブラックは、高濃度に分散させることが困難であり、経時安定性の良好な感光性黒色組成物が得られ難く、５０ｎｍより大きいカーボンブラックを用いると、ブラックマトリックス形状の劣化を招くことがあるためである。
【００４５】
また、無機顔料としては、べんがら（赤色酸化鉄（III））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、などの金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。
無機顔料は、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、有機顔料と組み合わせて用いられる。本発明の着色組成物には、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。
【００４６】
各着色組成物には、溶剤を含有させることができる。これは、色素を充分に色素担体中に分散させ、透明基板上に所定の乾燥膜厚となるように塗布して各色領域やブラックマトリックスを形成することを容易にするためである。
溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００４７】
着色組成物は、色素または２種以上の色素からなる色素組成物を、好ましくは光重合開始剤と共に、色素担体および溶剤中に三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。
また、２種以上の色素を含む感光性着色組成物は、各色素を別々に色素担体および溶剤中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。
色素を色素担体および溶剤中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、色素誘導体等の分散助剤を含有させることができる。
分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を色素担体および溶剤中に分散してなる感光性着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルターが得られる。
【００４８】
樹脂型顔料分散剤としては、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、色素担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の色素担体への分散を安定化する働きをするものである。
樹脂型顔料分散剤としては、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤、（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００４９】
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００５０】
色素誘導体としては、有機色素に置換基を導入した化合物であり、有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。
色素誘導体としては、特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【００５１】
光重合開始剤としては、例えば、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２−クロルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系化合物、１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４’−メトキシ−ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は１種または２種以上混合して用いることができる。
光重合開始剤の使用量は、感光性着色組成物の全固形分量を基準として０．５〜４５質量％が好ましく、より好ましくは３〜３０質量％、更に好ましくは４〜１０質量％である。
【００５２】
さらに、増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、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、４，４’−ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は１種または２種以上混合して用いることができる。
また、増感剤の中でも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）ベンゾフェノンが好ましく、より好ましくは４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンである。
増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として０．５〜５５質量％が好ましく、より好ましくは２．５〜４０質量％で、更に好ましくは３．５〜２５質量％である。
【００５３】
さらに、感光性着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。
多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール  、デカンジチオール  、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン等が挙げられる。
これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。
【００５４】
多官能チオールの使用量は、感光性着色組成物の全固形分量を基準として０．１〜３０質量％が好ましく、より好ましくは１〜２０質量％である。
【００５５】
感光性着色組成物は、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材の形態で調製することができる。着色レジスト材は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂と、モノマーと、光重合開始剤と、溶剤とを含有する組成物中に色素を分散させたものである。色素は、感光性着色組成物の全固形分量を基準として５〜７０質量％の割合で含有することが好ましい。より好ましくは、２０〜５０質量％の割合で含有し、その残部は、色素担体により提供される樹脂質バインダーから実質的になる。
【００５６】
感光性着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【００５７】
各色領域及びブラックマトリックスの形成は、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材として調製した感光性着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により所定乾燥厚となるように塗布する。必要により乾燥された膜に、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するか、もしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去し所望のパターンを形成する。さらに、着色レジスト材の重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。透明基板上にブラックマトリックス及び各色領域を順次形成することにより、透明基板上にカラーフィルターを形成できる。かかるフォトリソグラフィー法によれば、印刷法より精度の高い各色領域およびブラックマトリックスを形成できる。
【００５８】
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ（浸漬）現像法、パドル（液盛り）現像法等を適用することができる。
尚、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し、酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【００５９】
＜カラーフィルターの各色領域のＲｔｈの制御＞
本発明のカラーフィルターを製造する際には、Ｒｔｈ（Ｂ）、Ｒｔｈ（Ｇ）及びＲｔｈ（Ｒ）が、式（２）又は式（３）を満足するように、青領域、緑領域、赤領域を形成する。以下、各色領域に於けるＲｔｈ（Ｂ）、Ｒｔｈ（Ｇ）及びＲｔｈ（Ｒ）を制御する手法について説明する。
例えば、赤領域、緑領域、青領域に於ける色素担体の樹脂のＲｔｈを変化させることが例示できる。少なくとも１つの色領域の色素担体の樹脂を他の色領域の色素担体の樹脂と異なるＲｔｈを持つ樹脂を使用することが好ましい。赤領域、緑領域及び青領域のすべての色素単体の樹脂として、異なるＲｔｈを持つ樹脂を使用することも好ましい。
【００６０】
色素単体の樹脂のＲｔｈは、例えば、樹脂の溶解時の粘度を制御する方法、樹脂のΔｎを制御する方法、樹脂の厚みを制御する方法、などの方法で制御することができる。
【００６１】
樹脂の溶解時の粘度を制御する方法としては、例えば、分子量分布が違う２種類の透明樹脂を使うことで、Ｒｔｈの大きい透明樹脂とＲｔｈの小さい透明樹脂を用意することができる。
分子量の大きい樹脂の方が分子間の絡みが起き易いことから、溶剤に溶かした時に同一濃度であっても粘度は大きくなる。よって、塗工後の乾燥工程において、より早い段階から分子状態が固定される。この為、その後の更なる乾燥工程において厚み方向位相差が発現する際に、分子量の小さい樹脂を使用した時に比べて相対的に大きなＲｔｈが発生する。この状態で電子線や熱、あるいはその他の方法で架橋することにより、Ｒｔｈを制御した硬化物が得られる。例えば、式（２）を満足するカラーフィルターを形成する場合に、青領域を形成する着色組成物の色素担体として、緑領域や赤領域のそれよりも、分子量が大きい樹脂を用いればよい。
【００６２】
次に、樹脂の溶解時の粘度を制御する方法の別の形態として、分子間相互作用が異なる２種類の透明樹脂を使うことで、Ｒｔｈの大きい透明樹脂と小さい透明樹脂を用意することができる。例えば、側鎖に官能基がある樹脂と官能基が無い樹脂では、官能基のある樹脂の方が高粘度であるため、上記と同じ理由で相対的に大きなＲｔｈが発生する。
また、例えば水素基や炭化水素基をフッ素基に置換する方法でもＲｔｈを制御することができる。ポリイミドを色素担体として使用する場合を例示すると、特許第３２１１１０８号、特公平２−１４３６５号、特公平２−１４３６６号、特許第２７８５３５９号、特表２００３−５２０８７８号などに開示されている含フッ素架橋性ポリイミドが好適に使用できる。これらの特許には構造が類似しており、置換基としての水素あるいは炭化水素基がフッ素に置換された様々なポリイミドが開示されている。置換基のうち水素や炭化水素基をフッ素基に置換することでポリイミド樹脂のＲｔｈを小さくすることができる。
【００６３】
また、色素担体と顔料の混合物を塗工する際の溶媒の種類や濃度を変える事でも、ある程度のＲｔｈ制御が可能である。硬化時の溶媒粘度が相対的に小さい場合には、Ｒｔｈの小さなカラーフィルター（色領域）を形成できる。
【００６４】
次に、樹脂のΔｎを制御する方法としては、先ず、異なる種類の樹脂を用いることが例示できる。例えば、エポキシ樹脂は、一般的にポリイミド樹脂に比べてＲｔｈが小さい。各色領域の着色組成物の色素担体の樹脂として、それぞれ異なる樹脂を使用することで、各色領域のＲｔｈを制御できる。
【００６５】
また、主鎖骨格を固定した場合には、側鎖をより吸電子性の強い元素で置換することによってＲｔｈを低下させる事ができる。一方、主鎖骨格の中の共役電子を増やすこと、例えば芳香環を導入することによってＲｔｈを大きくする事ができる。
【００６６】
樹脂の厚みを制御する方法は、単純に各色領域の膜厚を変化させることにより、各色領域のＲｔｈを所望の位相差値に制御するものである。
【００６７】
＜光学補償層＞
本発明において、光学補償層は、ＶＡ型液晶セルのＲｔｈの波長分散をうち消すように、該液晶セルのＲｔｈと符号が逆で、且つ光学補償層の各波長に於けるＲｔｈの絶対値が液晶セルの各波長のＲｔｈと略等しい波長分散を示すものを適宜選択して用いられる。
ＶＡ型の液晶セルに用いられる上記光学補償層としては、例えば、ｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚの関係を有する補償層（所謂ネガティブＣプレート）、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を有する厚み方向に屈折率が制御された補償層を例示することができる。尚、ｎｘは遅相軸方向の屈折率、ｎｙは進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率を表す。
ｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚの関係を有する光学補償層は、ＶＡ型液晶セルの位相差を好ましく補償できる。ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を有する厚み方向に屈折率が制御された光学補償層は、斜め方向から見た場合に偏光子の軸がクロスニコルからずれることが原因で画面が青色等に着色することを防止する効果を有する。上記ｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚの関係を有する光学補償層は、液晶セルに隣接して配置していることが好ましい。本発明に於いては、光学補償層は、１層又は異なる２層以上を積層することができる。
【００６８】
前記ネガティブＣプレートを形成する材料としては特開２００５−１４８５４５の段落（００２２）〜（００７６）に記載の非液晶ポリマー、具体的にはポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等を例示することができるがこれらの材料に限定されるものではない。具体的な製造方法としては、透明基板上に上記材料の塗工液を塗布し、硬化することでｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚの関係を有するいわゆるネガティブＣプレートとなる。
【００６９】
前記透明基板としてはポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルフアイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース系ポリマース、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノルボルネン系樹脂、イソブテン／Ｎ−メチルマレイミド共重合体とスチレン／アクリルニトリル共重合体の混合物等のフィルムを挙げることができる。中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、セルロース系ポリマー、ノルボルネン系樹脂、イソブテン／Ｎ−メチルマレイミド共重合体とスチレン／アクリルニトリル共重合体の混合物等が特に好ましい。また、これらのポリマーフィルムに、親水化処理や疎水化処理、基材の溶解性を低減する処理等の表面処理を施したものを用いることもできる。
【００７０】
前記塗工液を形成する溶剤としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、酢酸エチル、ｔ−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、トリエチルアミン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ブチロニトリル、メチルイソブチルケトン、メチルエーテルケトン、シクロペンタノン、二硫化炭素等及びこれらの混合溶媒等が用いられる。
【００７１】
前期塗工液の溶液濃度は適宜決定して構わないが、基材層への塗工性（異物混入、塗工時のムラやスジ）を考慮すると、通常０．５質量％以上５０質量％以下、好ましくは１質量％以上４０質量％以下、さらに好ましくは２質量％以上３０質量％以下とすることができる。０．５質量％以下であると、溶液粘度が低すぎるため所定の膜厚まで１回で塗工する事が困難となり、３０質量％以上であると溶液粘度が高すぎるために、塗工面が荒れるなどの不具合が発生する場合がある。
【００７２】
ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を有する厚み方向に屈折率が制御された位相差板の形成方法は特許第２８１８９８３号に記載の方法を例示することができる。具体的には樹脂フィルムの片面または両面に収縮性フィルムを接着させ積層体を形成し、加熱しながら延伸する方法が挙げられる。
【００７３】
前記樹脂フィルムとしては正または負の複屈折特性を有するフィルムを例示できる。前記した正の複屈折特性を示すフィルムとしては、例えばポリカーボネート、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース、ポリエステル、ポリアリレート、ポリイミド、ポリオレフィン等が挙げられる。前記負の複屈折特性を有するフィルムとしては例えばポリスチレンやスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレートやメチルメタクリレート系共重合体などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】従来のカラーフィルター付き液晶セルの波長分散を示す参考グラフ図。
【図２】本発明のカラーフィルター付き液晶セルの波長分散を示す参考グラフ図。
【図３】本発明のカラーフィルター付き液晶セルの波長分散を示す参考グラフ図。
【図４】本発明のカラーフィルター付き液晶セルの波長分散を示す参考グラフ図。
【図５】本発明のカラーフィルター付き液晶セルの波長分散を示す参考グラフ図。
【図６】本発明の液晶セルを示す一部省略参考断面図。
【符号の説明】
【００７５】
１…カラーフィルター付き液晶セル基板、２…カラーフィルターの設けられた透明基板、３…カラーフィルター、３１…青領域、３２…緑領域、３３…赤領域、５…液晶層、６…光学補償層、７…偏光板、１０…液晶セル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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