滤色器用红色着色组合物、滤色器和液晶显示装置.pdf

滤色器用红色着色组合物，其含有由透明树脂、其前体或它们的混合物组成的着色料载体和红色着色料。红色着色料至少含有下列三种颜料，且各颜料的平均一次粒径为10－50nm，所述三种颜料为二氧代吡咯并吡咯类红色颜料、蒽醌类红色颜料和偶氮类黄色颜料。滤色器具有使用该滤色器用红色着色组合物而形成的红色滤波器节。另外，液晶显示装置具有该滤色器。

1.  滤色器用红色着色组合物，其含有由透明树脂、其前体或它们的混合物组成的着色料载体和红色着色料，其特征在于，所述红色着色料至少含有下列三种颜料，且各颜料的平均一次粒径为10-50nm，所述三种颜料为二氧代吡咯并吡咯类红色颜料、蒽醌类红色颜料和偶氮类黄色颜料。

2.  根据权利要求1记载的滤色器用红色着色组合物，其特征在于，使用所述滤色器用红色着色组合物而形成红色着色膜，当对该红色着色膜使用F10光源来测量XYZ色度图的色度时，x为0.64时的色度y在0.30-0.35的范围内、且亮度Y值为23以上。

3.  根据权利要求1记载的滤色器用红色着色组合物，其特征在于，相对于所述三种颜料的总重量，所述二氧代吡咯并吡咯类红色颜料占30-75重量％，蒽醌类红色颜料占20-60重量％，偶氮类黄色颜料占5-30重量％。

4.  根据权利要求1记载的滤色器用红色着色组合物，其特征在于，所述二氧代吡咯并吡咯类红色颜料是C.I.颜料红254，所述蒽醌类红色颜料是C.I.颜料红177，所述偶氮类黄色颜料是C.I.颜料黄150。

5.  根据权利要求1记载的滤色器用红色着色组合物，其特征在于，相对于100重量份所述红色着色料的总量，以30-700重量份的比例含有所述着色料载体。

6.  滤色器，其特征在于，其具备使用权利要求1-5任何一项记载的滤色器用红色着色组合物而形成的红色滤波器节。

7.  液晶显示装置，其特征在于，其具备权利要求6记载的滤色器。

滤色器用红色着色组合物、滤色器和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及在构成用于液晶显示装置和固体摄像元件的滤色器的滤波器节的形成中使用的滤色器用红色着色组合物、使用该滤色器用红色着色组合物而得到的滤色器、以及具有该滤色器的液晶显示装置。
背景技术
近年来，液晶显示装置由于其为薄型而被评价为节省空间或质量轻、以及省电等，最近向电视用途的普及正在迅猛发展。作为电视用液晶显示装置，要求进一步提高亮度或对比度等性能，在作为构成液晶显示装置的部件的滤色器中，也期待进一步的高亮度化、高对比度化等。
以往，作为构成滤色器的红色滤波器节的着色料，可以使用作为蒽醌类红色颜料的C.I.颜料红177。该颜料可以很容易通过机械处理进行微细化，而且，由于被微细化的颜料能够比较容易地进行分散，所以有利于提高对比度(例如，参考日本特开平10-148712号公报)。但是，使用了该颜料的滤色器由于该颜料所具有的分光特性，因而限制了亮度的提高。
最近，较多地使用作为二氧代吡咯并吡咯类红色颜料的C.I.颜料红254代替蒽醌类红色颜料。该颜料与C.I.颜料红177相比，由于600nm附近的透射光谱向短波长侧偏移，所以背光的红色明线的吸收变得更少，从而能够使亮度提高(例如，参考日本特开平11-231516号公报、特开2002-328217号公报)。但是，虽然通过机械处理易于微细化，但是由于微细化颜料的凝聚力强，随着微细化程度变高，分散变得困难，从而不容易提高对比度。
另一方面，提出了通过将两种红色颜料和黄色颜料混合，从而改善颜色特性的方案(上述日本特开平10-148712号公报)。但是，尽管这三种颜料的组合对扩展滤色器的色再现区域有效，但是对于高对比度化来说是不充分的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供可以形成亮度和对比度高的红色滤波器节的滤色器用红色着色组合物、具备亮度和对比度高的红色滤波器节的滤色器、和具有该滤色器的液晶显示装置。
根据本发明的一个方面，提供了滤色器用红色着色组合物，其含有由透明树脂、其前体或它们的混合物组成的着色料载体和红色着色料，其特征在于，上述红色着色料至少含有下述三种颜料，且各颜料的平均一次粒径为10-50nm，所述三种颜料是二氧代吡咯并吡咯类红色颜料、蒽醌类红色颜料和偶氮类黄色颜料。
根据本发明的第二个方面，提供了滤色器，其特征在于，其具备使用本发明的滤色器用红色着色组合物而形成的红色滤波器节。
另外，根据本发明的第三个方面，提供了液晶显示装置，其特征在于，其具备本发明的滤色器。
使用本发明的滤色器用红色着色组合物可形成红色着色膜，对于该红色着色膜，当使用F10光源测量XYZ色度图的色度时，x为0.64时的色度y在0.30-0.35的范围内、且亮度Y值为23以上是优选的。优选亮度Y值尽可能高，而实际上上限为28左右。
另外，在本发明的滤色器用红色着色组合物中，优选相对于上述三种颜料的总重量，上述二氧代吡咯并吡咯类红色颜料占30-75重量％，蒽醌类红色颜料占20-60重量％，偶氮类黄色颜料占5-30重量％。
此外，优选上述二氧代吡咯并吡咯类红色颜料是C.I.颜料红254，上述蒽醌类红色颜料是C.I.颜料红177，上述偶氮类黄色颜料是C.I.颜料黄150。
本发明的滤色器用红色着色组合物可以形成亮度和对比度高的红色滤波器节。
另外，通过使用本发明的滤色器，液晶显示装置可以高亮度化、高对比度化。
附图说明
图1是示意地表示具备本发明的滤色器的液晶显示装置的一个例子的剖面图。
具体实施方式
首先，对本发明的滤色器用红色着色组合物进行说明。
本发明的滤色器用红色着色组合物含有由透明树脂、其前体或它们的混合物组成的着色料载体和红色着色料，可根据需要含有分散助剂、光聚合引发剂、敏化剂、有机溶剂、匀染剂等。
本发明的滤色器用红色着色组合物中含有的红色颜料至少含有二氧代吡咯并吡咯类红色颜料、蒽醌类红色颜料和偶氮类黄色颜料三种颜料(以下，将这三种颜料称为“三种特定颜料”)。
在本发明的滤色器用红色着色组合物中，为了兼具高亮度和高对比度，至少混合三种特定颜料。即，仅单独使用有利于亮度提高的二氧代吡咯并吡咯类红色颜料时，由于不能得到充分的对比度，所以并用有利于高对比度化的蒽醌类红色颜料。但是，如果为了获得充分的对比度而混合蒽醌类红色颜料，则由于背光的红色明线的吸收变多，所以亮度下降。因此，为了维持高的亮度，还要混合有利于高对比度化的偶氮类黄色颜料。
在本发明的滤色器用红色着色组合物中，除了三种特定颜料，还可以含有喹丫酮类、苝类、吡蒽-8，16-二酮、偶氮类等红色颜料、和异吲哚满类、喹酞酮类、蒽醌类等黄色颜料，以便调整色度。
本发明的滤色器用红色着色组合物，从平衡亮度和色调的观点考虑，优选使用本发明的滤色器用红色着色组合物来形成红色着色膜，对于该红色着色膜，按照以下方式进行调制，即：以便当使用F10光源测量XYZ色度图的色度时，x为0.64时的色度y在0.30-0.35的范围内、且亮度Y值为23以上。如果色度y低于0.30，则透射率下降，从而降低了亮度。另一方面，如果色度y超过0.35，则由于色调向黄色偏移，所以不能显示出高的色再现性。另外，当亮度Y值低于23时，由于降低了液晶显示装置的亮度，所以不优选。
此外，F10光源是JIS规定的代表性的荧光灯，并具有接近于在普通的液晶显示装置的背光中使用的三种波长区域发光形荧光灯的分光分布。
作为二氧代吡咯并吡咯类红色颜料，可列举例如C.I.颜料橙71、C.I.颜料红254、255、264等。其中，C.I.颜料红254由于优异的耐光性、耐热性、透明性、着色力，所以还特别适宜使用。
作为蒽醌类红色颜料，可列举例如C.I.颜料红177，由于其优异的耐光性、耐热性、透明性、着色力，所以适宜使用。
作为偶氮类黄色颜料，可列举例如C.I.颜料黄1、3、10、12、13、14、17、55、81、83、93、94、95、97、150、154、166、167、180等。其中，C.I.颜料黄150由于优异的耐光性、耐热性和透明性、着色力，所以特别适宜使用。
另外，在本发明的滤色器用红色着色组合物中，将偶氮类黄色颜料用于调色，但是一般在滤色器用途中，大多数使用C.I.颜料黄139等异吲哚满类颜料、C.I.颜料黄138等喹酞酮类颜料等。但是，当仅使用这些颜料时，由于表现出因颜料的粒子形状或分子结构引起的消偏振性(de-polarization)，不利于高对比度化。
本发明的滤色器用红色着色组合物中，优选相对于上述三种特定颜料总重量，二氧代吡咯并吡咯类红色颜料占30-75重量％，蒽醌类红色颜料占20-60重量％，偶氮类黄色颜料占5-30重量％，另外，更优选二氧代吡咯并吡咯类红色颜料占35-65重量％，蒽醌类红色颜料占30-50重量％，偶氮类黄色颜料占5-25重量％。二氧代吡咯并吡咯类红色颜料的比例低于30重量％时，不能获得足够的亮度，而超过75重量％时，不能获得足够的对比度。此外，蒽醌类红色颜料的比例低于20重量％时，也不能获得足够的对比度，而超过60重量％时，不能获得足够的亮度。另外，偶氮类黄色颜料的比例低于5重量％时，不能表现出充分的亮度提高效果，而超过30重量％时，由于色调过度地偏向黄色，因此色再现性变差。
如上所述，作为本发明的红色颜料，除了三种特定颜料，还可以包括其它的颜料。三种特定颜料优选占红色着色料总重量的80％-100％。
本发明的滤色器用红色着色组合物中含有的三种特定颜料的平均一次粒径必须在10-50nm的范围内，以便实现滤色器的高亮度化、高对比度化。颜料的平均一次粒径可以用透射型电子显微镜观察进行测量。三种特定颜料的平均一次粒径大于50nm时，滤色器的亮度和对比度下降，而小于10nm时，颜料分散非常困难，难以确保作为着色组合物的流动性。其结果是，滤色器的亮度和对比度恶化。
不言而喻，本发明的滤色器用红色着色组合物中含有的红色颜料除了三种特定颜料，在含有其它颜料时，也优选其它颜料具有10-50nm的平均一次粒径。
作为缩小颜料的一次粒径的手段，有机械粉碎颜料的方法(称为研磨法)、将溶解于良溶剂的颜料投入到不良溶剂后使所需的一次粒径的颜料析出的方法(称为析出法)以及在颜料合成时制造具有所需的一次粒径的颜料的方法(称为合成析出法)等。可以根据所用颜料的合成方法、化学性质等，对各个颜料选择适当方法进行。以下对各个方法进行说明。
研磨法是使用球磨机、砂磨机或捏合机等将颜料与氯化钠等水溶性无机盐等研磨剂以及不溶解研磨剂的水溶性有机溶剂一起机械混炼(以下将该工序称为盐磨(salt milling))后，将研磨剂和有机溶剂水洗除去，进行干燥，由此得到所需的比表面积的颜料的方法。但是，通过盐磨处理，颜料有时会晶体生长，因此在处理时在上述水溶性有机溶剂中加入至少一部分溶解的固态树脂或后述的分散助剂，可有效防止晶体生长。
对于颜料和研磨剂(水溶性无机盐)的比例，研磨剂的比例多，则颜料的微细化效率变高，但由于颜料的处理量变少，因此生产率降低。通常来说，相对于1重量份的颜料可以使用1～30重量份的研磨剂，优选使用2～20重量份的研磨剂。
另外，水溶性有机溶剂是使颜料和研磨剂(水溶性无机盐)变成均匀的块而添加的物质，虽然也取决于颜料和研磨剂的配比，但通常以相当于颜料的50～300重量％的量使用。
进一步对盐磨法进行详细的说明，在颜料和研磨剂(水溶性无机盐)的混合物中添加少量水溶性有机溶剂作为湿润剂，利用捏合机等强力混炼后，将该混合物投入水中，使用高速混合机等进行搅拌，制成浆料。接着，过滤该浆料，水洗后干燥，由此可以得到所需的一次粒径的颜料。
析出法是在将颜料溶解于适当良溶剂后与不良溶剂混合，使所需的一次粒径的颜料析出的方法，可以通过溶剂的种类或量、析出温度、析出速度等控制一次粒径的大小。一般来说，由于颜料难以溶于溶剂中，因此可使用的溶剂有所限制，已知例如浓硫酸、多磷酸、氯磺酸等强酸性溶剂，或液氨、甲醇钠的二甲基甲酰胺溶液等碱性溶剂等。
作为析出法的代表例，将在酸性溶剂中溶解有颜料的溶液注入到其它溶剂中，进行再析出而得到微细粒子的酸糊(acid pasting)法。工业上，从成本的观点出发，通常为将硫酸溶液注入到水中的方法。硫酸浓度没有特别限制，但优选为95～100重量％。硫酸相对于颜料的用量没有特别限制，但硫酸的量较少时，溶液粘度高，处理性变差。相反，硫酸的量过多时，颜料的处理效率降低。因此优选相对于1份颜料使用3～10重量份的硫酸。另外，颜料没有必要完全溶解。颜料溶解时的温度优选为0～50℃，在低于0℃的温度时，硫酸可能会结冰，并且溶解度也降低。颜料溶解时的温度过高时，易引起副反应。注入硫酸的水的温度优选为1～60℃，如果在超过60℃温度下开始注入，则由于硫酸的溶解热而沸腾，操作危险。另外，在低于1℃的温度下溶液会结冰。注入所用的时间优选相对于1份颜料为0.1～30分钟。
可以通过选择组合酸糊法等析出法和盐磨法等研磨法的方法，在考虑颜料的整粒程度的同时，控制颜料的一次粒径，并且还能确保得到的颜料的流动性，因此更为优选。
进行盐磨时或酸糊时，为了防止控制一次粒径时伴有的颜料的凝集，还可以并用后述的色素衍生物、树脂型分散剂、表面活性剂等分散助剂。另外，通过以2种或更多种颜料共存的形式进行一次粒径的控制，即便是在单独情况下分散困难的颜料也能作为稳定的分散体进行加工。
合成析出法为在合成颜料的同时使所需的一次粒径的颜料析出的方法。但是，从溶剂中将生成的微细颜料取出时，如果颜料粒子不发生凝集而成为大的二次粒子的话，则难以进行作为通常分离方法的过滤，因此该方法通常适用于在易发生二次凝集的水系中合成的偶氮类等颜料。
另外，作为控制颜料的一次粒径的手段，也可以通过使用高速砂磨机等长时间分散颜料(干式粉碎颜料的、所谓的干式研磨法)，从而可以在缩小颜料一次粒径的同时进行分散。
本发明的滤色器用红色着色组合物中含有的着色料载体是使含有三种特定颜料的红色颜料分散的物质，并且由透明树脂、其前体或它们的混合物构成。透明树脂为在可见光区域的400～700nm的全波长区域的透射率为80％以上、优选为95％以上的树脂。作为透明树脂，包括热塑性树脂、热固性树脂和活性能量线固化性树脂，作为其前体，包括通过活性能量线照射而固化生成透明树脂的单体或寡聚物，这些可单独使用或混合2种或更多种使用。
着色料载体的含量是，相对于着色组合物中的100重量份红色着色料总量为30-700重量份，优选为60-450重量份。另外，当把透明树脂和其前体的混合物用作着色料载体时，透明树脂的含量可以是，相对于着色组合物中的100重量份红色着色料总量为20-400重量份，优选为50-250重量份。此外，透明树脂的前体的含量可以是，相对于着色组合物中100重量份的红色着色料总量为10-300重量份，优选为10-200重量份。
作为热塑性树脂，例如可以列举出丁缩醛树脂、苯乙烯-马来酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯类树脂、聚酯树脂、丙烯酸类树脂、醇酸树脂、聚苯乙烯、聚酰胺树脂、橡胶类树脂、环化橡胶类树脂、纤维素类、聚乙烯、聚丁二烯、聚酰亚胺树脂等。另外，作为热固性树脂，例如可以列举出环氧树脂、苯并鸟粪胺树脂、松香改性马来酸树脂、松香改性富马酸树脂、蜜胺树脂、尿素树脂、酚醛树脂等。
作为活性能量线固化性树脂，可以使用使具有羟基、羧基、氨基等反应性取代基的线状高分子与具有异氰酸酯基、醛基、环氧基等反应性取代基的(甲基)丙烯酸化合物或肉桂酸发生反应、从而将(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基等光交联性基团导入至该线状高分子的树脂。另外，还可以使用通过(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸化合物将含有苯乙烯-马来酸酐共聚物、α-烯烃-马来酸酐共聚物等酸酐的线状高分子进行半酯化而得到的物质。
作为通过活性能量线照射而固化并生成透明树脂的单体和寡聚物，可以列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、β-羧乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯、羟甲基化蜜胺的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环氧酯、丙烯酸尿烷酯等各种丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸，苯乙烯，醋酸乙烯酯，羟乙基乙烯基醚，乙二醇二乙烯基醚，季戊四醇三乙烯基醚，(甲基)丙烯酰胺，N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺，N-乙烯基甲酰胺，丙烯腈等。这些物质可单独使用，也可混合2种或更多种使用。
在本发明的滤色器用红色着色组合物中，当将该组合物通过紫外线照射进行固化时，可加入光聚合引发剂等。
作为光聚合引发剂，可以使用4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮类化合物，苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻二甲基缩酮等苯偶姻类化合物，二苯甲酮、苯甲酰安息香酸、苯甲酰安息香酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯基亚硫酸盐、3，3’，4，4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮等二苯甲酮类化合物，硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮、2-甲基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮、2，4-二异丙基硫杂蒽酮、2，4-二乙基硫杂蒽酮等硫杂蒽酮类化合物，2，4，6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对-甲苯基)-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-胡椒基-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘并-1-基)-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基-萘并-1-基)-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2，4-三氯甲基-(胡椒基)-6-三嗪、2，4-三氯甲基-(4’-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等三嗪类化合物，1，2-辛二酮、1-[4-(硫代苯基)-2-(O-苯甲酰肟)]、O-(乙酰基)-N-(1-苯基-2-氧-2-(4’-甲氧基-萘基)亚乙基)羟胺等肟酯类化合物，双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基膦氧化物、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物等膦类化合物，9，10-菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌等醌类化合物，硼酸酯类化合物，咔唑类化合物，咪唑类化合物，二茂钛类化合物等。这些光聚合引发剂可以使用1种或混合2种或更多种使用。光聚合引发剂的含量相对于100重量份的红色颜料总量为5～200重量份，优选为10～150重量份。
上述光聚合引发剂可以单独使用或二种以上混合使用，或者也可以并用敏化剂，作为敏化剂，可以列举出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、4-二甲基氨基安息香酸甲酯、4-二甲基氨基安息香酸乙酯、4-二甲基氨基安息香酸异戊酯、安息香酸2-二甲基氨基乙酯、4-二甲基氨基安息香酸2-乙基己酯、N，N-二甲基对甲苯胺、4，4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4，4’-双(乙基甲基氨基)二苯甲酮等胺系化合物。这些敏化剂可以使用1种或混合2种或更多种使用。敏化剂的含量可以相对于100重量份的光聚合引发剂为0.1～60重量份。
在本发明的滤色器用红色着色组合物中还可以进一步含有起到链转移剂作用的多官能硫醇。多官能硫醇只要是具有2个或更多个硫醇基的化合物即可，例如可以列举出己二硫醇、癸二硫醇、1，4-丁二醇双硫代丙酸酯、1，4-丁二醇双硫代乙醇酸酯、乙二醇双硫代乙醇酸酯、乙二醇双硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代乙醇酸酯、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四硫代乙醇酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、三巯基丙酸三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、1，4-二甲基巯基苯、2，4，6-三巯基-s-三嗪、2-(N，N-二丁基氨基)-4，6-二巯基-s-三嗪等。这些多官能硫醇可使用1种，也可混合2种或更多种使用。多官能硫醇的含量可以相对于100重量份的红色着色料总量为0.05～100重量份，优选为0.1～60重量份。
在本发明的滤色器用红色着色组合物中，为了使红色着色料(各种颜料)充分分散在着色料载体中，并在玻璃基板上进行涂布以使得干燥膜厚达到0.2～5μm，还可以含有溶剂。作为溶剂，可以列举出例如环己酮、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、乙基苯、乙二醇二乙基醚、二甲苯、乙基溶纤剂、甲基-正戊酮、丙二醇单甲基醚甲苯、甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁酮、石油系溶剂等。这些溶剂可单独或混合使用。溶剂的含量可以相对于100重量份的红色着色料总量为800～4000重量份，优选为1000～2500重量份。
滤色器用红色着色组合物可如下制造：使用三辊磨、双辊磨、砂磨机、捏合机、磨碎机(Attriter)等各种分散手段，将红色着色料(各种颜料)微细地分散于着色料载体中。另外，为了良好地分散红色着色料，可以适当含有色素衍生物、树脂型颜料分散剂、表面活性剂等分散助剂。分散助剂具有优异的颜料分散性，防止分散后的颜料的再凝集的效果大，因此使用利用分散助剂而将颜料分散在着色料载体和溶剂中而形成的着色组合物时，能够得到透明性优异的滤色器。分散助剂的含量可以相对于100重量份的红色着色料总量为0.1-40重量份，优选为0.1-30重量份。
色素衍生物除了用作分散助剂以外，还具有抑制滤波器节中的颜料的晶体生长、或凝集的效果。所谓色素衍生物，是指在有机色素中导入了取代基的化合物。作为有机色素，可以列举出例如二氧代吡咯并吡咯类，偶氮、双偶氮、多偶氮等偶氮类，酞菁类、蒽醌类，喹吖酮类，二噁嗪类、苝酮类、苝类、硫靛类、异吲哚啉类、异吲哚啉酮类，喹酞酮类，士林类、金属配位化合物类等色素。在构成色素衍生物的有机色素中，还包括一般不被称为色素的萘类、三嗪类等淡黄色化合物。
作为被导入至有机色素的取代基，可以列举出下述通式(1)～(4)所示的取代基。
通式(1)

通式(2)

通式(3)

通式(4)

通式(1)～(4)中，
X表示-SO₂-、-CO-、-CH₂NHCOCH₂-、-CH₂-或单键，
n表示1～10的整数。
R₁和R₂各自独立地表示碳原子数为1-36的可被取代的烷基、碳原子数为2-36的可被取代的链烯基、或可被取代的苯基，或者R₁和R₂相互结合而形成进一步含有氮、氧或硫原子且可被取代的杂环残基。
R₃表示碳原子数为1-36的可被取代的烷基、碳原子数为2-36的可被取代的链烯基或可被取代的苯基，
R₄、R₅、R₆和R₇各自独立地表示氢原子、碳原子数为1-36的可被取代的烷基、碳原子数为2-36的可被取代的链烯基或可被取代的苯基，
Y表示-NR₈-Z-NR₉-或单键，
R₈和R₉各自独立地表示氢原子、碳原子数为1-36的可被取代的烷基、碳原子数为2-36的可被取代的链烯基或可被取代的苯基，
Z表示碳原子数为1-36的可被取代的亚烷基、碳原子数为2-36的可被取代的亚链烯基、或可被取代的亚苯基，
R表示以下述式(5)所示的取代基或以下述式(6)所示的取代基，
Q表示羟基、烷氧基、以下述式(5)所示的取代基或以下述式(6)所示的取代基。另外，在下述式(5)或式(6)中，X、R₁-R₇、和n如上定义。
通式(5)

通式(6)

这些色素衍生物可以单独使用，也可以混合2种或更多种使用。色素衍生物的含量优选相对于100重量份的红色颜料总量为5～40重量份，更优选为10-30重量份。如果低于该下限，则有可能抑制颜料的晶体生长、或凝集的效果变小，而如果超过该上限，则有可能不能保持所得到的红色着色组合物的流动性。
作为树脂型颜料分散剂，可以使用蓖麻醇酸和12-羟基硬脂酸的缩合物、碱性高分子化合物、含有酸基的共聚物、脂肪酸酯类、脂肪族多胺/聚酯接枝聚合物、聚乙烯/聚丙烯加成聚合物等。
作为表面活性剂，可以列举出聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的碱盐、烷基萘磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、硬脂酸钠、月桂基硫酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的单乙醇胺、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯等阴离子性表面活性剂；聚氧乙烯油醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、二乙二醇单月桂酯等非离子性表面活性剂；烷基季铵盐及它们的氧乙烯加成物等阳离子性表面活性剂；烷基二甲基氨基醋酸甜菜碱等烷基甜菜碱、烷基咪唑啉等两性表面活性剂，这些表面活性剂可单独使用，或混合2种或更多种使用。
在本发明的滤色器用红色着色组合物中，为了使组合物的经时粘度稳定化，可含有贮藏稳定剂，另外，为了提高与透明基板的密合性，还可以含有硅烷偶联剂等密合提高剂。作为贮藏稳定剂，例如可以列举出苄基三甲基氯化物、二乙基羟基胺等氯化季铵盐，乳酸、草酸等有机酸及其甲基醚，叔丁基邻苯二酚、四乙基膦、四苯基膦等有机膦、亚磷酸盐等。
作为硅烷偶联剂，例如可以列举出乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷类，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等(甲基)丙烯酸硅烷类，β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)甲基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)甲基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧硅烷类，N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷等氨基硅烷类，γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等硫代硅烷类等。
红色着色组合物可以用照相凹版胶印用印刷油墨、无水胶版印刷油墨、丝网印刷用油墨、溶剂显影型或碱性显影型着色抗蚀剂的形态进行制备。着色抗蚀剂为在含有热塑性树脂、热固性树脂或活性能量线固化性树脂、单体、光聚合引发剂以及溶剂的组合物中分散上述三种颜料而成的物质。三种特定颜料以红色组合物的总固体成分量为基准(100重量％)，优选以总量计为5～70重量％的比例含有。更优选为以20～50重量％的比例含有，其剩余部分实际上来自于由着色料载体所提供的树脂质粘合剂。
红色着色组合物，优选通过离心分离、烧结滤器、膜滤器等手段，将5μm以上的粗大粒子、优选为1μm以上的粗大粒子、更优选为0.5μm以上的粗大粒子、进一步优选为0.2μm以上的粒子和混入的灰尘去除。
本发明的滤色器具有在透明基板上使用本发明的滤色器用红色着色组合物而形成的红色滤波器节。本发明的滤色器通常还具有使用公知的着色组合物而形成的绿色滤波器节和蓝色滤波器节。
作为透明基板，可以使用钠钙玻璃、低碱硼硅酸玻璃、无碱铝硼硅酸玻璃等玻璃板，聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯等树脂板。另外，为了液晶面板化后的液晶驱动，还可在玻璃板或树脂板的表面上形成由氧化铟、氧化锡等构成的透明电极。
各色滤波器节的形成可以用例如印刷法、光刻法等进行。
利用印刷法进行的各色滤波器节的形成，由于仅通过重复作为上述各种印刷油墨而制备的着色组合物的印刷和干燥即可形成图案，因此作为滤色器的制造法，其成本低，且批量生产性优异。并且，随着印刷技术的发展，能够进行具有高尺寸精度和平滑度的微细图案的印刷。为了进行印刷，优选形成油墨在印刷版上或橡皮布上不干燥、不固化的组成。另外，在印刷机上的油墨的流动性的控制也很重要，可以进行利用分散剂或体质颜料的油墨粘度的调整。
利用光刻法形成各色滤波器节时，在透明基板上利用喷雾涂布或旋转涂布、狭缝涂布、辊涂等涂布方法将作为上述溶剂显影型或碱性显影型着色抗蚀剂而制备的着色组合物进行涂布，以使得干燥膜厚达到0.2～10μm。干燥涂布膜时，还可以使用减压干燥机、对流干燥机、IR干燥机、加热板等。根据需要，对干燥的膜通过以与该膜接触或非接触状态设置的具有规定图案的掩模进行紫外线曝光。其后，浸渍在溶剂或碱性显影液中或者通过喷雾器等将显影液喷雾，将未固化部除去而形成所需图案，之后对于其它颜色重复相同的操作，可以制造滤色器。进而，为了促进着色抗蚀剂的聚合，还可根据需要实施加热。利用光刻法，能够制造比上述印刷法精度更高的滤色器。
在着色组合物显影时，使用碳酸钠、氢氧化钠等水溶液作为碱性显影液，还可以使用二甲基苄胺、三乙醇胺等有机碱。另外，还可以在显影液中添加消泡剂或表面活性剂。作为显影处理的方法，可以使用淋浴显影法、喷雾显影法、浸泡(浸渍)显影法、Puddle显影法等。另外，为了提高紫外线曝光感度，还可以在涂布干燥上述着色抗蚀剂后，涂布干燥水溶性或碱性水溶性树脂，例如聚乙烯醇或水溶性丙烯酸树脂等，形成防止氧导致的聚合障碍的膜之后，进行紫外线曝光。
本发明的滤色器，除了上述方法以外还可以通过电沉积法、转印法等进行制造。另外，电沉积法是利用在透明基板上形成的透明导电膜，通过胶体粒子的电泳，在透明导电膜上电沉积形成各色滤波器节，由此制造滤色器的方法。
另外，转印法是在剥离性转印基底片材或转印体的表面上预先形成滤波器节后，将该滤波器节转印到所需的透明基板上的方法。
在透明基板或反射基板上形成各色滤波器节之前，如果预先形成黑色矩阵，则可以进一步提高液晶显示面板的对比度。作为黑色矩阵，也可以使用铬和铬/氧化铬的多层膜、氮化钛等无机膜、以及分散了遮光剂的树脂膜。另外，也可以在上述的透明基板或反射基板上预先形成薄膜晶体管(TFT)，然后形成滤波器节。通过在TFT基板上形成滤波器节，可以提高液晶显示面板的开口率，提高亮度。
在本发明的滤波器上，可根据需要形成外涂层膜或柱状衬垫、透明导电膜、液晶取向膜等。
下面，对具有本发明滤色器的液晶显示装置进行说明。
图1为具备本发明的滤色器的液晶显示装置的概略剖面图。图1所示的装置10为笔记本型电脑用TFT驱动型液晶显示装置的典型例，其具备分开相向配置的一对透明基板11和21，在它们之间密封有液晶(LC)。液晶(LC)根据TN(扭曲向列)、STN(超扭曲向列)、IPS(横向电场效应)、VA(垂直取向)、OCB(光学补偿弯曲排列)等驱动模式进行取向。
在第1透明基板11的内面上形成有TFT(薄膜晶体管)阵列12，其上形成有例如由ITO构成的透明电极层13。在透明电极层13上设置有取向层14。另外，在透明基板11的外面形成有偏振片15。
另一方面，在第2透明基板21的内面形成有本发明的滤色器22。构成滤色器22的红色、绿色和蓝色的滤波器节通过黑色矩阵(未图示)而分开。覆盖滤色器22，根据需要形成透明保护膜(未图示)，并且在其上形成例如由ITO构成的透明电极层23，覆盖透明电极层23而设有取向层24。另外，在透明基板21的外面形成有偏振片25。此外，在偏振片15的下方设有具备三波长灯31的背光单元30。
实施例
以下通过列举实施例和比较例更加具体地说明本发明，但本发明不受以下实施例的限定。另外，实施例中的“份”和“％”分别表示“重量份”和“重量％”。另外，颜料的符号表示色度指数，例如，“PR254”表示“C.I.颜料红254”，“PY150”表示“C.I.颜料黄150”。
另外，在以下例子中，通过以下方法测定各种物性。
<各种物性的测定法>
【颜料的平均一次粒径】
使用透射型电子显微镜(日本电子公司生产“JEM-1200EX”)，测量在5万倍下的观察试样中的全体颜料粒子的一次粒径，将其平均值作为平均一次粒径。另外，在粒子形状不是球状时，测量长径和短径，把由(长径+短径)/2求出的值作为粒径。
【色度和对比度】
为了使红色着色组合物固化后的色度x为0.64(F10光源)，用旋涂法在玻璃基板上进行涂敷，在70℃下干燥20分钟后，使用超高压汞灯曝光紫外线。然后，对该基板在230℃下热处理1小时，获得红色着色膜。对该红色着色膜，使用显微分光光度计(Olympus光学公司生产“OSP-SP100”)测量F10光源下的色度(Y，x，y)。另外，在形成有红色着色膜的基板两面上重叠偏振片，把偏振片平行时的亮度(Lp)和垂直时的亮度(Lc)的比、Lp/Lc计算为对比度。使用色彩亮度计(トプコン公司生产“BM-5A”)，在2°视野的条件下测定亮度。
另外，下面示出了以下制造例中使用的色素衍生物D-1～D-3。



微细化颜料的制造
制造例1
将二氧代吡咯并吡咯类红色颜料PR254(Ciba SpecialtyChemicals公司生产的“IRGAPHOR RED B-CF”)100份、色素衍生物(D-1)10份、粉碎的氯化钠1000份、和二乙二醇120份装入不锈钢制的1加仑的捏合机(井上制作所制)中，在60℃下混炼10小时。将该混合物投入到2000份的温水中，加热至约80℃，同时使用高速混合机搅拌约1小时，形成浆料状，反复过滤、水洗而除去氯化钠和溶剂后，在80℃下干燥24小时，得到微细化颜料(R-1)。得到的颜料的平均粒径是25nm。
制造例2
将蒽醌类红色颜料PR177(Ciba Specialty Chemicals公司生产“CROMOPHTAL RED A2B”)100份、色素衍生物(D-2)8份、粉碎的氯化钠700份、和二乙二醇180份装入不锈钢制的1加仑的捏合机(井上制作所制)中，在70℃下混炼4小时。将该混合物投入4000份的温水中，加热至约80℃，同时使用高速混合机搅拌约1小时，形成浆料状，反复过滤、水洗而除去氯化钠和溶剂后，在80℃下干燥24小时，得到微细化颜料(R-2)。得到的颜料的平均粒径是30nm。
制造例3
将苝类红色颜料PR179(バイエル公司生产“パリオゲンマル一ンL-3920)100份、色素衍生物(D-2)8份、粉碎的氯化钠1000份、和二乙二醇120份装入不锈钢制的1加仑的捏合机(井上制作所制)中，在60℃下混炼8小时。将该混合物投入到2000份的温水中，加热至约80℃，同时使用高速混合机搅拌约1小时，形成浆料状，反复过滤、水洗而除去氯化钠和溶剂后，在80℃下干燥24小时，从而得到微细化颜料(R-3)。得到的颜料的平均粒径是35nm。
制造例4
将喹酞酮类黄色颜料PY138(BASF公司生产“PALIOTOLYELLOW K0961HD”)100份、色素衍生物(D-3)5份、粉碎的氯化钠750份、和二乙二醇180份装入不锈钢制的1加仑的捏合机(井上制作所制)中，在60℃下混炼6小时。将该混合物投入3000份的温水中，加热至约80℃，同时使用高速混合机搅拌约1小时，形成浆料状，反复过滤、水洗而除去氯化钠和溶剂后，在80℃下干燥24小时，得到微细化颜料(Y-1)。得到的颜料的平均粒径是40nm。
<丙烯酸树脂溶液的制造>
在反应容器中加入370份环己酮，一边在容器内注入氮气一边加热至80℃，在相同温度下用1小时滴加下述物质进行聚合反应：甲基丙烯酸20.0份、甲基丙烯酸甲酯10.0份、甲基丙烯酸正丁酯55.0份、甲基丙烯酸2-羟乙酯15.0份、和2，2’-偶氮二异丁腈4.0份的混合物。滴加结束后，进一步在80℃下反应3小时，之后添加在50份环己酮中溶解有1.0份偶氮二异丁腈的溶液，再在80℃下继续反应1小时，从而获得丙烯酸树脂溶液。丙烯酸树脂的重均分子量为约40000。冷却至室温后，取样树脂溶液约2g，在180℃下加热干燥20分钟，测定不挥发成分，以该测定结果为基础，添加环己酮以使得在之前合成的树脂溶液中不挥发成分达到20重量％，从而制备丙烯酸树脂溶液。
<颜料分散体的制造>
将表1所示组成的混合物均匀搅拌混合后，使用直径为1mm的氧化锆微珠，用砂磨机(アイガ一ミル)(アイガ一ジヤパン公司生产“ミニモデルM-250 MKII”)分散3小时，之后使用5μm的滤膜过滤，获得各种颜料分散体。表1中也同时记载了各颜料分散体中颜料的含量。
表1