JP2002357714A - Hardening type color filter composition for transflective liquid crystal display device, color filter and liquid crystal display device - Google Patents
Hardening type color filter composition for transflective liquid crystal display device, color filter and liquid crystal display deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、色再現性の優れた
半透過反射型カラー液晶表示装置カラーフィルターを容
易に得ることができる該カラーフィルター用硬化性組成
物、それを用いた半透過反射型カラー液晶表示装置カラ
ーフィルター、その製造方法及び該カラーフィルターを
備えた液晶表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a curable composition for a color filter capable of easily obtaining a color filter of a transflective color liquid crystal display device having excellent color reproducibility, and a transflective composition using the same. The present invention relates to a type color liquid crystal display device color filter, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device provided with the color filter.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、液晶装置は、液晶それ自
体が発光するのではなく、単に光の道筋を変えることに
よって表示等を行うものである。このため、液晶装置に
は、パネルに対して必ず何らかの形で光を入射させる構
成が必要となり、この点において、他の方式を用いた表
示装置、例えば、エレクトロルミネッセンス表示装置
や、プラズマディスプレイなどとは大きく相違する。こ
こで、液晶装置において、パネルの裏側に設けられた光
源等から入射した光がパネルを通過して観察側に出射す
るタイプは透過型と呼ばれる一方、観察側から入射した
外光等がパネルによって反射して、観察側に出射される
タイプは反射型と呼ばれている。2. Description of the Related Art As is well known, a liquid crystal device does not emit light by itself, but performs display or the like by simply changing the path of light. For this reason, the liquid crystal device must have a configuration in which light is always incident on the panel in some form. In this regard, display devices using other methods, such as an electroluminescence display device and a plasma display, are required. Are very different. Here, in a liquid crystal device, a type in which light incident from a light source or the like provided on the back side of the panel passes through the panel and emits to the observation side is called a transmission type, while external light or the like incident from the observation side is transmitted by the panel. The type that is reflected and emitted to the observation side is called a reflection type.
【0003】モバイル端末等の急速な普及に伴い、反射
型液晶パネルが注目されているが、この反射型液晶パネ
ルは外光を反射して表示を行なうため、屋外等の外光が
強い環境では充分な表示性能が得られる一方、暗い屋内
や夜間では視認性が極端に低下するという課題がある。[0003] With the rapid spread of mobile terminals and the like, reflective liquid crystal panels have attracted attention. However, since these reflective liquid crystal panels reflect external light for display, they are not suitable for use in an environment where external light is strong such as outdoors. While sufficient display performance can be obtained, there is a problem that visibility is extremely reduced in a dark room or at night.
【0004】そこで、反射型液晶装置を応用し屋外と屋
内を兼用できるものとして、いわゆる半透過反射型液晶
装置が種々提案されている。この液晶装置は、明るい場
所では通常の反射型と同様に外光を利用して反射型をメ
インとして利用する一方、暗い場所ではパネルの裏側に
設けた光源を点灯させることにより、透過型を補助的に
用いて、何れの場所でも視認可能とするものである。さ
らに、近年、携帯型電子機器やOA機器などでは、カラ
ー表示が要求されるため、半透過反射型の液晶装置にあ
ってもカラー化が必要な場合が多い。In view of the above, various types of so-called transflective liquid crystal devices have been proposed as a device which can be used both outdoors and indoors by applying a reflective liquid crystal device. This liquid crystal device uses a reflective type as the main device using external light in the same way as a normal reflective type in a bright place, while assisting the transmissive type by turning on a light source provided on the back side of the panel in a dark place. And can be visually recognized at any place. Further, in recent years, color display is required for portable electronic devices and OA devices, and therefore, in many cases, even a transflective liquid crystal device needs to be colored.
【0005】このような半透過反射型液晶装置は、通常
バックライト構成を用いた場合に反射層の一部に透過部
を設け、この透過部を画素中央に四角形状で設けるよう
な構造が一般的である(例えば特開平10−31942
2号公報参照)。しかしながら、上記半透過反射型液晶
装置では、カラーフィルター層が透過時と反射時で同じ
層厚であった場合、反射時と透過時とで光の吸収度合い
が異なり、透過時と反射時とで色相が異なってしまうと
いう課題があった。これは、反射時には、光がカラーフ
ィルター層を往復するため、実質的なカラーフィルター
層の厚みが、透過時の2倍となるということに起因する
ものと考えられる。この結果、例えば、反射率を優先し
て反射用の透過率の高いカラーフィルターを用いると、
透過時に色が薄くなるという課題もあった。[0005] Such a transflective liquid crystal device generally has a structure in which, when a backlight configuration is used, a transmissive portion is provided in a part of a reflective layer, and the transmissive portion is provided in the center of a pixel in a square shape. (For example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-31942).
No. 2). However, in the above transflective liquid crystal device, when the color filter layer has the same layer thickness at the time of transmission and at the time of reflection, the degree of light absorption differs between the time of reflection and the time of transmission, and the degree of light absorption differs between the time of transmission and the time of reflection. There was a problem that the hue was different. This is considered to be due to the fact that the light travels back and forth through the color filter layer at the time of reflection, so that the substantial thickness of the color filter layer is twice that at the time of transmission. As a result, for example, if a color filter having a high transmittance for reflection is used in preference to the reflectance,
There is also a problem that the color becomes lighter at the time of transmission.
【0006】これに対して、特開2001−75091
号公報には、凹凸構造を有する半透過層上にカラーフィ
ルター層を形成し、反射層を有する凸部上のカラーフィ
ルター層の厚みよりも、透過部(凹部)上のカラーフィ
ルター層の厚みを厚く設定することにより、透過光の場
合においても良好な色再現性を得る技術が記載されてい
る。この技術は、基板上に凹凸を設け、凸部上に反射膜
を形成し凹部を透過部とする面上にカラーフィルター用
塗布液を塗布し、その液のレベリングにより凸部にある
反射部上のカラーフィルター膜の膜厚を薄めに、凹部に
ある透過部のカラーフィルターの膜厚を厚めに形成でき
るようにしたものである。On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-75091
In the publication, a color filter layer is formed on a semi-transmissive layer having a concavo-convex structure, and the thickness of the color filter layer on the transmissive portion (concave portion) is made larger than the thickness of the color filter layer on the convex portion having the reflective layer. There is described a technique for obtaining good color reproducibility even in the case of transmitted light by setting the thickness to be large. In this technology, a concave / convex portion is formed on a substrate, a reflective film is formed on a convex portion, and a coating solution for a color filter is applied on a surface having a concave portion as a transmitting portion. In this case, the thickness of the color filter film in the transmission portion in the concave portion can be formed to be relatively large.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
半透過反射型液晶表示装置では、カラーフィルターの下
層に反射部と透過部を交互にパターン状に形成するため
の凹凸の形成が必要であり、製造工程が煩雑となり、ま
た、その上に設けるカラーフィルター層の凹凸はカラー
フィルター塗布液の流動特性(レベリング特性)に依存
しているために、その液特性の適正化のための工夫が必
要であった。また液の特性以外にもカラーフィルター層
の膜厚が塗布条件に大きく影響されるので、再現性良く
特定の結果を得るには多大な検討が必要になる等の問題
がある。However, in the transflective liquid crystal display device described above, it is necessary to form irregularities in the lower layer of the color filter to alternately form reflective portions and transmissive portions in a pattern. The manufacturing process becomes complicated, and the unevenness of the color filter layer provided on it depends on the flow characteristics (leveling characteristics) of the color filter coating solution. there were. In addition, since the thickness of the color filter layer is greatly affected by coating conditions other than the characteristics of the liquid, there is a problem that a great deal of study is required to obtain a specific result with good reproducibility.
【0008】この問題を解決するには、カラーフィルタ
ー層を形成するにあたり、フラットな反射面の上に、透
過部のカラーフィルター層の厚みを、反射部のカラーフ
ィルター層の厚みより厚く設定することが考えられる。
反射部と透過部におけるカラーフィルターの厚みを調整
するため、反射部と透過部を分けてパターン付けしてカ
ラーフィルターの形成を行う方法が考えられるが、この
方法では、各色ごとに少なくとも2回のパターン形成処
理が必要となり、非常に煩雑である。In order to solve this problem, in forming the color filter layer, the thickness of the color filter layer of the transmission portion is set to be thicker than the thickness of the color filter layer of the reflection portion on the flat reflection surface. Can be considered.
In order to adjust the thickness of the color filter in the reflective portion and the transmissive portion, a method of forming a color filter by separately patterning the reflective portion and the transmissive portion may be considered. In this method, at least two times are performed for each color. A pattern formation process is required, which is very complicated.
【0009】従って、本発明の目的は、上記課題を解決
することにあり、簡便に色再現性の優れた半透過反射型
カラー液晶表示装置用カラーフィルターを作成すること
のできる技術を提供することにある。特に、反射部と透
過部に対向するカラーフィルター層を別個に作成するた
めの露光や現像の回数を減らして工程を簡略化し、もっ
て、製品コストの低減のみならず、得率を高めることの
できる技術を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a technique capable of easily producing a color filter for a transflective color liquid crystal display device having excellent color reproducibility. It is in. In particular, it is possible to simplify the process by reducing the number of times of exposure and development for separately forming the color filter layer facing the reflection portion and the transmission portion, thereby not only reducing the product cost but also increasing the yield. To provide technology.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、特
定の光重合開始剤を含有し且つ特定の残膜特性を有する
硬化性組成物を上記半透過反射型液晶表示装置用のカラ
ーフィルターの形成に用いることにより、透過部又は反
射部に対応させて露光量を調整させて露光を行うだけで
容易にカラーフィルターの膜厚を調整して形成できるこ
とを見出し、本発明に到達したものである。すなわち、
本発明の上記目的は下記の構成により達成されることが
見出された。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a color filter for a transflective liquid crystal display device comprising a curable composition containing a specific photopolymerization initiator and having a specific residual film property. By using for the formation of, it has been found that it is possible to easily adjust the film thickness of the color filter simply by performing the exposure by adjusting the exposure amount corresponding to the transmission portion or the reflection portion, and reached the present invention. is there. That is,
It has been found that the above object of the present invention is achieved by the following constitutions.
【0011】(1)着色剤、アルカリ可溶性樹脂、感放
射線硬化性化合物、光重合開始剤及び溶剤を含有する硬
化性組成物であって、基板上に0.3〜5.0μmの膜
厚で塗布、プリベーク処理して形成した塗布膜に、1〜
1200mJの露光量で露光後、アルカリ現像液で現像
した際の塗布膜の露光量に対する基板上での残膜率
{(現像処理後の膜厚/プリベーク処理後の膜厚)×1
00(%)}が、上記露光量1mJ〜1200mJのい
ずれかの範囲において、少なくとも60%〜70%の範
囲にわたり連続的に変化し、かつ該光重合開始剤が、
(I)ヘキサアリールビスイミダゾール系化合物、(I
I)ベンゾフェノン系化合物、(III)アセトフェノン系
化合物、(IV)アシルフォスフィン系化合物、(V)ベ
ンゾインエーテル系化合物、(VI)キサントン系化合物
及び(VII)キノン系化合物から選択される少なくとも
1種の化合物であることを特徴とする半透過反射型カラ
ー液晶表示装置カラーフィルター用硬化性組成物。(1) A curable composition containing a colorant, an alkali-soluble resin, a radiation-sensitive curable compound, a photopolymerization initiator, and a solvent, and has a thickness of 0.3 to 5.0 μm on a substrate. 1 to the coating film formed by coating and pre-baking
After exposing at an exposure amount of 1200 mJ, the remaining film ratio on the substrate relative to the exposure amount of the coating film when developed with an alkali developer 液 (film thickness after development processing / film thickness after prebaking processing) × 1
00 (%)} changes continuously over a range of at least 60% to 70% in any of the exposure amounts of 1 mJ to 1200 mJ, and the photopolymerization initiator is
(I) hexaarylbisimidazole compounds, (I
At least one selected from the group consisting of I) a benzophenone compound, (III) an acetophenone compound, (IV) an acylphosphine compound, (V) a benzoin ether compound, (VI) a xanthone compound, and (VII) a quinone compound. A curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device, characterized by being a compound of the formula:
【0012】(2)上記光重合開始剤が、(I)ヘキサ
アリールビスイミダゾール系化合物の少なくとも1種と
(II)ベンゾフェノン系化合物の少なくとも1種の混合
物である上記(1)記載の半透過反射型カラー液晶表示
装置カラーフィルター用硬化性組成物。(2) The transflective composition according to (1), wherein the photopolymerization initiator is a mixture of at least one of (I) a hexaarylbisimidazole-based compound and (II) a benzophenone-based compound. -Type curable composition for color filters of color liquid crystal display devices.
【0013】(3)上記(I)ヘキサアリールビスイミ
ダゾール系化合物が、下記一般式(I−a)で表される
化合物である上記(1)又は(2)記載の半透過反射型
カラー液晶表示装置カラーフィルター用硬化性組成物。(3) The transflective color liquid crystal display according to the above (1) or (2), wherein the (I) hexaarylbisimidazole compound is a compound represented by the following general formula (Ia). Curable composition for device color filter.
【0014】[0014]
【化5】 Embedded image
【0015】{式(I−a)中、X1及びX2は同一でも
異なっても良く、それぞれ水素原子、塩素原子又は臭素
原子を表す。}In the formula (Ia), X 1 and X 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a chlorine atom or a bromine atom. }
【0016】(4)上記(II)ベンゾフェノン系化合物
が下記一般式(II−a)で表される化合物である上記
(1)又は(2)記載の半透過反射型カラー液晶表示装
置カラーフィルター用硬化性組成物。(4) The transflective color liquid crystal display device according to the above (1) or (2), wherein the benzophenone compound (II) is a compound represented by the following general formula (II-a): Curable composition.
【0017】[0017]
【化6】 Embedded image
【0018】{式(II−a)中R1〜R4は同一でも異な
っても良く、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6のアル
キル基を表す。}In formula (II-a), R 1 to R 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. }
【0019】(5)上記(I)ヘキサアリールビスイミ
ダゾール系化合物が上記一般式(I−a)で表される化
合物であり、上記(II)ベンゾフェノン系化合物が上記
一般式(II−a)で表される化合物である上記(2)記
載の半透過反射型カラー液晶表示装置カラーフィルター
用硬化性組成物。(5) The (I) hexaarylbisimidazole compound is a compound represented by the above formula (Ia), and the (II) benzophenone compound is a compound represented by the above formula (II-a). The curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device according to the above (2), which is a compound represented by the formula (2).
【0020】(6)上記(III)アセトフェノン系化合
物が下記一般式(III−a)で表される化合物である上
記(1)記載の半透過反射型カラー液晶表示装置カラー
フィルター用硬化性組成物。(6) The curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device according to the above (1), wherein the (III) acetophenone compound is a compound represented by the following general formula (III-a): .
【0021】[0021]
【化7】 Embedded image
【0022】{式(III−a)中、R5及びR6は同一で
も異なっても良く、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6
のアルキル基を表す。}In the formula (III-a), R 5 and R 6 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a carbon atom having 1 to 6 carbon atoms.
Represents an alkyl group. }
【0023】(7)上記(VI)キサントン系化合物が、
下記一般式(VI−a)で表される化合物である上記
(1)記載の半透過反射型カラー液晶表示装置カラーフ
ィルター用硬化性組成物。(7) The above (VI) xanthone compound is
The curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device according to the above (1), which is a compound represented by the following general formula (VI-a).
【0024】[0024]
【化8】 Embedded image
【0025】{式(VI−a)中、R10及びR11は同一で
も異なっても良く、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6
のアルキル基を表す。}In the formula (VI-a), R 10 and R 11 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a carbon atom having 1 to 6 carbon atoms.
Represents an alkyl group. }
【0026】(8)上記(1)〜(7)のいずれかに記
載の硬化性組成物を基板上に塗布、プリベーク、パター
ン露光、アルカリ現像、ポストベークして作成された半
透過反射型液晶表示装置用カラーフィルター。(8) A transflective liquid crystal prepared by applying the curable composition according to any one of (1) to (7) on a substrate, prebaking, pattern exposure, alkali development, and postbaking. Color filters for display devices.
【0027】(9)上記(1)〜(7)のいずれかに記
載の硬化性組成物を基板上に塗布、プリベーク、パター
ン露光した後に、炭酸ソーダ系アルカリ現像液でアルカ
リ現像し、その後ポストベークすることを特徴とする半
透過反射型液晶表示装置用カラーフィルターの製造方
法。 (10)パターン露光に各色用のパターン部分の光量を
変化させる露光マスクを用いることを特徴とする上記
(9)記載の半透過反射型液晶表示装置用カラーフィル
ターの製造方法。(9) The curable composition as described in any of (1) to (7) above is applied to a substrate, prebaked and pattern-exposed, and then alkali-developed with a sodium carbonate-based alkali developing solution, and then post-processed. A method for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device, characterized by baking. (10) The method for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device according to the above (9), wherein an exposure mask for changing a light amount of a pattern portion for each color is used for pattern exposure.
【0028】(11)上記(8)に記載のカラーフィル
ターを備えた半透過反射型液晶表示装置。 (12)基板がアルミ基板またはガラス基板である上記
(11)に記載の半透過反射型液晶表示装置。(11) A transflective liquid crystal display device provided with the color filter according to (8). (12) The transflective liquid crystal display device according to (11), wherein the substrate is an aluminum substrate or a glass substrate.
【0029】本発明の半透過反射型カラー液晶表示装置
カラーフィルター用硬化性組成物(以下単に硬化性組成
物と称する)は、着色剤、アルカリ可溶性バインダー樹
脂、感放射線硬化性化合物、光重合開始剤及び溶剤を含
有する硬化性組成物であって、基板上に0.3〜5.0
μm、好ましくは0.5〜3.0μm、より好ましくは
0.8〜2.0μmの膜厚で塗布、プリベーク処理して
形成した塗布膜に、1〜1200mJ/cm2の露光量
で露光後、アルカリ現像液で現像した際の塗布膜の露光
量に対する基板上での残膜率{(現像処理後の膜厚/プ
リベーク処理後の膜厚)×100(%)}が、上記露光
量1〜1200mJ/cm2のいずれかの範囲におい
て、少なくとも60%〜70%の範囲にわたり連続的に
変化するものであり、且つ上記特定の光重合開始剤を用
いるものである。The curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device of the present invention (hereinafter simply referred to as a curable composition) comprises a colorant, an alkali-soluble binder resin, a radiation-sensitive curable compound, a photopolymerization initiator. A curable composition containing an agent and a solvent, wherein 0.3 to 5.0
μm, preferably from 0.5 to 3.0 μm, more preferably from 0.8 to 2.0 μm. After exposure to a coating film formed by pre-baking with an exposure amount of 1 to 1200 mJ / cm 2. The ratio of the remaining film on the substrate to the amount of exposure of the coating film when developed with an alkali developing solution {(film thickness after development / film thickness after pre-baking) × 100 (%)} is the above-mentioned exposure amount 1 In any of the range of 〜1200 mJ / cm 2 , it changes continuously over at least the range of 60% to 70%, and uses the above specific photopolymerization initiator.
【0030】従来のカラーフィルター用の硬化性組成物
の形成パターンにおいては、露光領域において塗膜の硬
化を促進し、すなわち残膜率が高く、露光量の低いとこ
ろではパターンができない、すなわち基板との密着が低
くパターンが形成されない特性をもつ硬化性組成物がカ
ラーフィルターの分野で有用視されていた。In a conventional pattern for forming a curable composition for a color filter, curing of a coating film is promoted in an exposed area, that is, a pattern cannot be formed in a place where a residual film ratio is high and a light exposure amount is low. A curable composition having such a property as to have low adhesion and not to form a pattern has been considered useful in the field of color filters.
【0031】しかしながら、今回、上記特定の光重合開
始剤を硬化性組成物に用いることにより、露光量に応じ
て塗膜の残膜量をコントロールできることを知見し、こ
れを半透過反射型液晶表示用カラーフィルターに適用す
ることにより、簡便に色再現性の優れた半透過反射型カ
ラー液晶表示装置を製造できることを見出し、本発明に
到達した。However, this time, it has been found that the use of the above-mentioned specific photopolymerization initiator in the curable composition makes it possible to control the amount of the remaining film of the coating film in accordance with the amount of light exposure. The present inventors have found that a transflective color liquid crystal display device having excellent color reproducibility can be easily manufactured by applying the present invention to a color filter, and the present invention has been achieved.
【0032】上記の光重合開始剤を用いることにより露
光量に応じて塗膜の残膜率をコントロールできる理由に
ついては定かではないが、トリハロゲン系化合物のよう
な従来良好な特性を有するとされている光重合開始剤
は、光照射されるとラジカルの生成と同時に酸性ガスを
発生し、生成したラジカルを殺して硬化を阻害する酸素
ガスを塗膜中から追い出し、且つ外部からの酸素の進入
を押えて塗膜の硬化を促進する効果があるのに対して、
本発明で用いられる光重合開始剤はこのような酸性ガス
を殆ど発生しないためではないかと推定される。すなわ
ち、これらの光重合開始剤を用いた場合は、重合を阻害
する酸素が膜中から積極的に追い出されることがないの
で、特に塗膜表面での硬化がなかなか進まないのに対し
て、酸素の影響を受けにくい膜中(基板側近傍)から重
合硬化が進行するので、結果的に露光量に対応して硬化
膜が形成され、現像後の残膜率が露光量に応じて変動
し、本発明の上記残膜特性を有するカラーフィルターが
得られると推定される。The reason why the residual ratio of the coating film can be controlled in accordance with the amount of exposure by using the above-mentioned photopolymerization initiator is not clear, but it is said that the photopolymerization initiator has conventionally excellent characteristics such as a trihalogen compound. When exposed to light, the photopolymerization initiator generates an acidic gas at the same time as the generation of radicals, kills the generated radicals, drives out oxygen gas that inhibits curing from the inside of the coating film, and allows oxygen from the outside to enter. While pressing has the effect of accelerating the curing of the coating film,
It is presumed that the photopolymerization initiator used in the present invention hardly generates such an acidic gas. That is, when these photopolymerization initiators are used, oxygen that inhibits polymerization is not actively expelled from the film, so that hardening particularly on the coating film surface does not progress easily, whereas oxygen Polymerization curing proceeds from within the film (near the substrate side), which is hardly affected by, and as a result, a cured film is formed corresponding to the exposure amount, and the residual film ratio after development fluctuates according to the exposure amount, It is presumed that a color filter having the above-mentioned residual film characteristics of the present invention can be obtained.
【0033】本発明の光重合開始剤としては、(I)ヘ
キサアリールビスイミダゾール系化合物、(II)ベンゾ
フェノン系化合物、(III)アセトフェノン系化合物、
(IV)アシルフォスフィン系化合物、(V)ベンゾイン
エーテル系化合物、(VI)キサントン系化合物及び(VI
I)キノン系化合物から選択される少なくとも1種の化
合物が用いられる。これらの光重合開始剤は2種以上を
併用して用いてもよく、更に検討の結果、上記光重合開
始剤の中でも、特に、(I)ヘキサアリールビスイミダ
ゾール系化合物の少なくとも1種と(II)ベンゾフェノ
ン系化合物の少なくとも1種とを組み合わせて用いるこ
とにより、少ない露光量で硬化が進行し、高感度が達成
できることがわかった。The photopolymerization initiator of the present invention includes (I) a hexaarylbisimidazole compound, (II) a benzophenone compound, (III) an acetophenone compound,
(IV) an acylphosphine compound, (V) a benzoin ether compound, (VI) a xanthone compound, and (VI)
I) At least one compound selected from quinone compounds is used. Two or more of these photopolymerization initiators may be used in combination, and as a result of further investigation, among the photopolymerization initiators, particularly, at least one of (I) hexaarylbisimidazole compounds and (II) It was found that, by using at least one of the benzophenone-based compounds in combination, curing proceeds with a small amount of exposure, and high sensitivity can be achieved.
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成につい
て更に詳述する。本発明の硬化性組成物は、上記残膜率
が、露光量1mJ〜1200mJのいずれかの範囲にお
いて、少なくとも60〜70%の範囲、好ましくは50
%〜70%の範囲、より好ましくは30%〜70%の範
囲にわたり連続的に変化するものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in more detail. In the curable composition of the present invention, the residual film ratio is in a range of at least 60 to 70%, preferably 50 in a range of 1 mJ to 1200 mJ of exposure.
It varies continuously over the range from% to 70%, more preferably from 30% to 70%.
【0035】本発明の硬化性組成物にあっては、図1に
示すように、露光量に対する残膜率変化を表すグラフ上
の曲線Aのように露光量に対して残膜率が少なくとも6
0〜70%の範囲で連続的に変化しているので、硬化性
組成物の塗布膜に露光した後の現像処理で、露光量の応
じた残膜率で硬化膜が形成されるので、露光パターンに
応じた厚さパターンの硬化膜が形成できる。従って、半
透過反射型液晶表示装置用に使用されるカラーフィルタ
ーのように透過部と反射部とで膜厚を変えて形成する必
要がある場合、一回の露光、一回の現像処理でそのよう
な厚み構造のカラーフィルターが形成できる。In the curable composition of the present invention, as shown in FIG. 1, the residual film ratio with respect to the exposure amount is at least 6 as shown by a curve A on the graph showing the change in the residual film ratio with respect to the exposure amount.
Since it continuously changes in the range of 0 to 70%, the cured film is formed at a residual film ratio corresponding to the exposure amount in the developing treatment after exposure to the coating film of the curable composition. A cured film having a thickness pattern corresponding to the pattern can be formed. Therefore, when it is necessary to change the film thickness between the transmissive portion and the reflective portion as in the case of a color filter used for a transflective liquid crystal display device, it is possible to form the film by one exposure and one development process. A color filter having such a thickness structure can be formed.
【0036】従来の多くのカラーフィルター用構成組成
物では、図1の曲線Bのように連続的に変化する残膜率
の範囲がせいぜい80〜95%の狭い範囲であり、同じ
硬化膜上で膜厚を十分な幅で変えることはできなかっ
た。特に露光量が減少すると現像した際に膜剥がれが生
じてしまった(図1の破線部参照)。本発明の硬化性組
成物を使用すれば、露光量の広い範囲で露光量のほぼ対
応して基板上にカラーフィルター用の硬化膜が残るので
パターン露光することにより、パターン状にカラーフィ
ルターの膜厚を変えることができるものである。In many conventional color filter constituent compositions, the range of the continuously changing residual film ratio is as narrow as 80 to 95% at most as shown by the curve B in FIG. The film thickness could not be changed with a sufficient width. In particular, when the exposure amount was reduced, film peeling occurred during development (see the broken line portion in FIG. 1). If the curable composition of the present invention is used, a cured film for a color filter remains on the substrate corresponding to the exposure amount in a wide range of the exposure amount, so that pattern exposure is performed. Thickness can be changed.
【0037】上記残膜率は、具体的には、例えば以下の
条件により測定することができる。測定すべき硬化性組
成物をガラス基板(コーニング1737)上に、スピン
コートにより2.0μmの膜厚で塗布し、85℃にて2
分間プリベーク処理して塗布膜を形成する。このときの
膜厚を「初期膜厚」とする。得られた塗布膜に、超高圧
水銀灯(20mV)で1〜1200mJ/cm2の範囲
の露光量で露光後、アルカリ現像液(炭酸ソーダ水溶
液、pH9.8)で30℃にて60秒間浸漬することに
より現像した後、リンス処理し、85℃にて60秒間乾
燥する。このときの膜厚を現像処理後の膜厚とする。塗
布膜厚は、DEKTAK3(日本真空技研(株)製)、触針径
50μmΦ、荷重15mgにて測定することができる。本
発明の残膜率(%)は、(現像処理後の膜厚/初期膜
厚)×100により求められる。The residual film ratio can be specifically measured, for example, under the following conditions. The curable composition to be measured is applied on a glass substrate (Corning 1737) in a thickness of 2.0 μm by spin coating, and is applied at 85 ° C. for 2 hours.
A pre-baking process is performed for a minute to form a coating film. The film thickness at this time is referred to as “initial film thickness”. The obtained coating film is exposed with an ultrahigh pressure mercury lamp (20 mV) at an exposure amount in the range of 1 to 1200 mJ / cm 2 , and then immersed in an alkali developing solution (aqueous sodium carbonate solution, pH 9.8) at 30 ° C. for 60 seconds. After the development, the substrate is rinsed and dried at 85 ° C. for 60 seconds. The film thickness at this time is defined as the film thickness after the development processing. The coating film thickness can be measured with DEKTAK3 (manufactured by Nihon Vacuum Giken Co., Ltd.), a stylus diameter of 50 μmΦ, and a load of 15 mg. The residual film ratio (%) of the present invention is determined by (film thickness after development processing / initial film thickness) × 100.
【0038】本発明で用いられる光重合開始剤につい
て、以下詳述する。 (I)ヘキサアリールビスイミダゾール系化合物は、ビ
スイミダゾール骨格の各イミダゾール環に芳香族環がそ
れぞれ3つずつ置換結合した化合物であり、具体的に
は、下記一般式(I−a)で表される化合物が挙げられ
る。The photopolymerization initiator used in the present invention will be described in detail below. (I) A hexaarylbisimidazole-based compound is a compound in which three imidazole rings of a bisimidazole skeleton are each substituted with three aromatic rings, and specifically represented by the following general formula (Ia). Compounds.
【0039】[0039]
【化9】 Embedded image
【0040】上記式(I−a)中、X1及びX2は同一で
も異なっても良く、それぞれ水素原子、塩素原子又は臭
素原子を表し、好ましくは水素原子又は塩素原子を表
す。具体例としては、下記に示す化合物を挙げることが
できる。In the above formula (Ia), X 1 and X 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a chlorine atom or a bromine atom, and preferably represents a hydrogen atom or a chlorine atom. Specific examples include the following compounds.
【0041】[0041]
【化10】 Embedded image
【0042】(II)ベンゾフェノン系化合物としては、
ベンゾフェノン、又は下記一般式(II−a)で表される
化合物が挙げられる。(II) Benzophenone compounds include:
Benzophenone or a compound represented by the following general formula (II-a) is given.
【0043】[0043]
【化11】 Embedded image
【0044】式(II−a)中、R1〜R4はそれぞれ同一
でも異なっても良く、それぞれ水素原子、又は炭素数1
〜6のアルキル基を表す。炭素数1〜6のアルキル基と
しては、メチル、エチル、ブチル、イソプロピル等が挙
げられる。具体例としては、下記に示す化合物を挙げる
ことができる。In the formula (II-a), R 1 to R 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a carbon atom.
Represents an alkyl group of 1 to 6. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl, ethyl, butyl, and isopropyl. Specific examples include the following compounds.
【0045】[0045]
【化12】 Embedded image
【0046】(III)アセトフェノン系化合物として
は、特に下記一般式(III−a)で表される化合物を好
ましく用いることができる。As the acetophenone compound (III), a compound represented by the following formula (III-a) can be particularly preferably used.
【0047】[0047]
【化13】 Embedded image
【0048】式(III−a)中、R5及びR6はそれぞれ
同一でも異なっても良く、それぞれ水素原子又は炭素数
1〜6のアルキル基を表す。炭素数1〜6のアルキル基
としては、メチル、エチル、ブチル、イソプロピル等が
挙げられる。(III)アセトフェノン系化合物の具体例
としては、下記に示す化合物が挙げられる。In the formula (III-a), R 5 and R 6 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl, ethyl, butyl, and isopropyl. (III) Specific examples of the acetophenone-based compound include the following compounds.
【0049】[0049]
【化14】 Embedded image
【0050】(IV)アシルフォスフィン系化合物の具体
例としては、下記に示すものを挙げることができる。Specific examples of the (IV) acylphosphine compound include the following.
【0051】[0051]
【化15】 Embedded image
【0052】(V)ベンゾインエーテル系化合物として
は、特に下記一般式(V−a)及び(V−b)で表され
る化合物を好ましく用いることができる。As the benzoin ether compound (V), compounds represented by the following formulas (Va) and (Vb) can be particularly preferably used.
【0053】[0053]
【化16】 Embedded image
【0054】{式(V−a)又は(V−b)中、R7、
R8及びR9は同じでも異なっていてもよく、それぞれ炭
素数1〜6のアルキル基を表す。} 具体的には、R7、R8及びR9が示すアルキル基として
は、メチル、エチル、ブチル、イソプロピル等が挙げら
れる。(V)ベンゾインエーテル系化合物の具体例とし
ては、下記に示す化合物が挙げられる。In the formula (Va) or (Vb), R 7 ,
R 8 and R 9 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. } Specifically, examples of the alkyl group represented by R 7 , R 8, and R 9 include methyl, ethyl, butyl, and isopropyl. (V) Specific examples of the benzoin ether-based compound include the following compounds.
【0055】[0055]
【化17】 Embedded image
【0056】(VI)キサントン系化合物としては、特に
下記一般式(VI−a)で表される化合物を好ましく用い
ることができる。As the (VI) xanthone compound, a compound represented by the following general formula (VI-a) can be particularly preferably used.
【0057】[0057]
【化18】 Embedded image
【0058】{式(VI−a)中、R10及びR11は同一で
も異なっても良く、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6
のアルキル基を表す。} 具体的には、R10及びR11が示す炭素数1〜6のアルキ
ル基としては、メチル、エチル、ブチル、イソプロピル
等が挙げられる。(VI)キサントン系化合物の具体例と
しては、下記に示す化合物が挙げられる。In the formula (VI-a), R 10 and R 11 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a carbon atom having 1 to 6 carbon atoms.
Represents an alkyl group. } Specifically, examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 10 and R 11 include methyl, ethyl, butyl, and isopropyl. (VI) Specific examples of the xanthone-based compound include the following compounds.
【0059】[0059]
【化19】 Embedded image
【0060】(VII)キノン系化合物としては、特に下
記一般式(VII−a)で表される化合物を好ましく用い
ることができる。As the quinone compound (VII), a compound represented by the following formula (VII-a) can be particularly preferably used.
【0061】[0061]
【化20】 Embedded image
【0062】{式(VII−a)中、R12及びR13は同一
でも異なっても良く、それぞれ水素原子、ハロゲン原子
又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。} 具体的には、R12及びR13が示すハロゲン原子として
は、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、炭素数1〜6の
アルキル基としては、メチル、エチル、ブチル、イソプ
ロピル等が挙げられる。(VII)キノン系化合物の具体
例としては、下記に示す化合物が挙げられる。In the formula (VII-a), R 12 and R 13 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. } Specifically, the halogen atom represented by R 12 and R 13 includes a chlorine atom and a bromine atom, and the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms includes methyl, ethyl, butyl, and isopropyl. . (VII) Specific examples of the quinone-based compound include the following compounds.
【0063】[0063]
【化21】 Embedded image
【0064】上記光重合開始剤のうちでも、特に、一般
式(I)で表される化合物の少なくとも1種と一般式
(II)で表される化合物の少なくとも1種とを組み合わ
せて用いることが好ましい。Among the above photopolymerization initiators, it is particularly preferable to use a combination of at least one compound represented by the general formula (I) and at least one compound represented by the general formula (II). preferable.
【0065】光重合開始剤の使用量は特に限定的ではな
いが、光重合性組成物全重量に対して好ましくは0.1
〜20重量%、より好ましくは1〜10重量%含まれる
ように使用される。The use amount of the photopolymerization initiator is not particularly limited, but is preferably 0.1 to the total weight of the photopolymerizable composition.
-20% by weight, more preferably 1-10% by weight.
【0066】次に、硬化性組成物に用いられる感放射線
硬化性化合物について説明する。感放射線硬化性化合物
としては、重合性モノマーと上記光重合開始剤とから少
なくとも構成されることが好ましい。重合性モノマーと
しては、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン基を
有する、常圧下で100℃以上の沸点を持つエチレン性
不飽和基を持つ化合物であることが好ましい。Next, the radiation-sensitive curable compound used in the curable composition will be described. The radiation-sensitive curable compound preferably comprises at least a polymerizable monomer and the photopolymerization initiator. The polymerizable monomer is preferably a compound having at least one addition-polymerizable ethylene group and having an ethylenically unsaturated group having a boiling point of 100 ° C. or more under normal pressure.
【0067】少なくとも1個の付加重合可能なエチレン
性不飽和基をもち、沸点が常圧で100℃以上の化合物
としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリ
レート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリ
レート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、等の
単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロール
エタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジ(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、ペンタエリスリトールテトラ
(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、ヘキサンジオール(メタ)アク
リレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイル
オキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエ
チル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロール
エタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプ
ロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレー
ト化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50
−6034号、特開昭51−37193号各公報に記載
されているようなウレタンアクリレート類、特開昭48
−64183号、特公昭49−43191号、特公昭5
2−30490号各公報に記載されているポリエステル
アクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の
反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能の
アクリレートやメタアクリレートを挙げることが出来
る。更に、日本接着協会誌Vol.20、No.7、300〜3
08頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介さ
れているものも使用できる。Compounds having at least one ethylenically unsaturated group capable of addition polymerization and having a boiling point of at least 100 ° C. at normal pressure include polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxyethyl (Meth) acrylates and other monofunctional acrylates and methacrylates; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, penta Erythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) Terol, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, polyfunctional alcohols such as glycerin and trimethylolethane to which ethylene oxide or propylene oxide has been added and then (meth) acrylated, JP-B-48-41708, JP-B-SHO 50
Urethane acrylates as described in JP-A-6034 and JP-A-51-37193;
No. -64183, JP-B-49-43191, JP-B-5
Examples thereof include polyfunctional acrylates and methacrylates such as polyester acrylates described in JP-A-2-30490 and epoxy acrylates which are reaction products of an epoxy resin and (meth) acrylic acid. In addition, Journal of the Adhesion Society of Japan Vol. 20, No. 7, 300-3
Those introduced as photocurable monomers and oligomers on page 08 can also be used.
【0068】また、下記一般式(B−1)あるいは(B
−2)で示される化合物も使用することができる。The following general formula (B-1) or (B
The compound represented by -2) can also be used.
【0069】[0069]
【化22】 Embedded image
【0070】{式(B−1)、(B−2)中、Bは、各
々独立に、−(CH2CH2O)−及び−(CH2CH
(CH3)O)−のいずれかを表し;Xは、各々独立
に、アクリロイル基、メタクリロイル基及び水素原子の
いずれかを表し、しかも、式(B−1)中、アクリロイ
ル基及びメタクリロイル基の合計は5個又は6個であ
り、式(B−2)中のそれは3個又は4個であり;n
は,各々独立に0〜6の整数を表し、しかも各nの合計
は3〜24であり;mは、各々独立に0〜6の整数を表
し、しかも各mの合計は2〜16である。}In the formulas (B-1) and (B-2), B is independently-(CH 2 CH 2 O)-and-(CH 2 CH
(CH 3) O) - or a represents a; X each independently represents either an acryloyl group, a methacryloyl group and a hydrogen atom, moreover, in formula (B-1), acryloyl group and methacryloyl group The sum is 5 or 6; in formula (B-2) it is 3 or 4; n
Each independently represents an integer of 0 to 6, and the sum of each n is 3 to 24; m represents each independently an integer of 0 to 6, and the sum of each m is 2 to 16 . }
【0071】これらの放射線重合性モノマー又はオリゴ
マーは、本発明の組成物が放射線の照射を得て接着性を
有する塗膜を形成し得るならば、本発明の目的及び効果
を損なわない範囲で任意の割合で使用できる。使用量は
感放射線性組成物の全固形分に対し5〜90重量%、好
ましくは10〜50重量%である。These radiation-polymerizable monomers or oligomers are optional as long as the composition and the composition of the present invention can form a coating film having adhesiveness by irradiation with radiation, as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. Can be used in the ratio of The amount used is 5 to 90% by weight, preferably 10 to 50% by weight, based on the total solids of the radiation-sensitive composition.
【0072】硬化性組成物に使用できるアルカリ可溶性
樹脂としては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可
溶で、弱アルカリ水溶液で現像できるものが好ましい。
このような線状有機高分子重合体としては、側鎖にカル
ボン酸を有するポリマー、例えば特開昭59−4461
5号、特公昭54−34327号、特公昭58−125
77号、特公昭54−25957号、特開昭59−53
836号、特開昭59−71048号明細書に記載され
ているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合
体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイ
ン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等で
あり、また同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロ
ース誘導体がある。この他に水酸基を有するポリマーに
酸無水物を付加させたものなども有用である。特にこれ
らのなかでベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)ア
クリル酸共重合体やベンジル(メタ)アクリレート/
(メタ)アクリル酸/および他のモノマーとの多元共重
合体が好適である。この他に水溶性ポリマーとして、2
−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリ
ドンやポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール
等も有用である。The alkali-soluble resin that can be used in the curable composition is preferably a linear organic high molecular polymer that is soluble in an organic solvent and can be developed with a weak alkaline aqueous solution.
Examples of such a linear organic high molecular polymer include a polymer having a carboxylic acid in a side chain, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-4461.
No. 5, JP-B-54-34327, JP-B-58-125
No. 77, JP-B-54-25957, JP-A-59-53
No. 836, JP-A-59-71048, methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer, and a part thereof. There is an acidic cellulose derivative having a carboxylic acid in the side chain, such as an esterified maleic acid copolymer. In addition, those obtained by adding an acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group are also useful. In particular, benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer and benzyl (meth) acrylate /
Multicomponent copolymers with (meth) acrylic acid / and other monomers are preferred. In addition, as a water-soluble polymer, 2
-Hydroxyethyl methacrylate, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol and the like are also useful.
【0073】また、特開平7−140654号に記載の
2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリス
チレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタ
クリル酸共重合体、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプ
ロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロ
モノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重
合体、2−ヒドロキシエチルメタアクリレート/ポリス
チレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタク
リル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタアクリレー
ト/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレ
ート/メタクリル酸共重合体などが挙げられる。上記ア
ルカリ可溶性樹脂の硬化性組成物中の添加量としては、
組成物全重量に対して5〜90重量%が好ましく、より
好ましくは10〜60重量%である。Further, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate / polymethyl methacrylate macro described in JP-A-7-140654. Monomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer And the like. As the addition amount of the alkali-soluble resin in the curable composition,
It is preferably from 5 to 90% by weight, more preferably from 10 to 60% by weight, based on the total weight of the composition.
【0074】本発明に用いることができる着色剤として
は、従来公知の種々の染料、無機顔料または有機顔料を
一種又は二種以上混合して用いることができる。As the colorant that can be used in the present invention, various types of conventionally known dyes, inorganic pigments or organic pigments can be used alone or in combination of two or more.
【0075】本発明で使用できる染料は、特に制限はな
く、従来カラーフィルター用として公知の染料が使用で
きる。例えば特開昭64−90403号公報、特開昭6
4−91102号公報、特開平1−94301号公報、
特開平6−11614号公報、特登2592207号、
米国特許4808501号明細書、米国特許56679
20号明細書、米国特許505950号明細書、米国特
許5667920号明細書、特開平5−333207号
公報、特開平6−35183号公報、特開平6−511
15号公報、特開平6−194828号公報等に開示さ
れている色素が使用できる。化学構造としては、ピラゾ
ールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、
アントラキノン系、ベンジリデン系、オキソノール系、
ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニ
ン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン
系等の染料が使用できる。特に、硬化性組成物は比較的
低温での硬化が可能なので、顔料に比較して耐熱性に劣
る染料であっても硬化膜に耐久性を付与するためのポス
ト・ベークの際の高温度下にさらされても分解等の問題
を軽減することができる。The dye that can be used in the present invention is not particularly limited, and dyes conventionally known for color filters can be used. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
4-91102, JP-A-1-94301,
JP-A-6-11614, JP-B-2592207,
U.S. Pat. No. 4,808,501, U.S. Pat.
No. 20, US Pat. No. 505950, US Pat. No. 5,679,920, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, and JP-A-6-511.
No. 15, JP-A-6-194828 and the like can be used. Chemical structures include pyrazole azo, anilino azo, triphenylmethane,
Anthraquinone, benzylidene, oxonol,
Dyes of pyrazolotriazole azo type, pyridone azo type, cyanine type, phenothiazine type and pyrrolopyrazole azomethine type can be used. In particular, since the curable composition can be cured at a relatively low temperature, even if the dye is inferior in heat resistance compared to the pigment, it may be subjected to a high temperature during post-baking to impart durability to the cured film. Can reduce problems such as decomposition.
【0076】無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩
等で示される金属化合物であり、具体的には鉄、コバル
ト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグ
ネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、
および前記金属の複合酸化物を挙げることができる。The inorganic pigment is a metal compound represented by a metal oxide, a metal complex salt or the like, and specifically, iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, antimony or the like. Metal oxides,
And composite oxides of the above metals.
【0077】有機顔料としては、C. I. Pigment Yellow
11, 24, 31, 53, 83, 85, 99, 108, 109, 110, 138, 1
39, 150, 151, 154, 167, 185、C. I. Pigment Orange
36,38, 43, 71、C. I. Pigment Red 105, 122, 149, 15
0, 155, 171, 175, 176, 177, 209, 224, 242, 254、C.
I. Pigment Violet 19, 23, 32, 39、C. I. Pigment B
lue 1, 2, 15, 16, 22, 60, 66, 15:3, 15:6、C. I. Pi
gment Green 7, 36,37、C. I. Pigment Brown 25, 28、
C. I. Pigment Black 1, 7、カーボンブラック等を挙げ
ることができる。As the organic pigment, CI Pigment Yellow
11, 24, 31, 53, 83, 85, 99, 108, 109, 110, 138, 1
39, 150, 151, 154, 167, 185, CI Pigment Orange
36,38, 43, 71, CI Pigment Red 105, 122, 149, 15
0, 155, 171, 175, 176, 177, 209, 224, 242, 254, C.
I. Pigment Violet 19, 23, 32, 39, CI Pigment B
lue 1, 2, 15, 16, 22, 60, 66, 15: 3, 15: 6, CI Pi
gment Green 7, 36, 37, CI Pigment Brown 25, 28,
CI Pigment Black 1, 7 and carbon black.
【0078】これら有機顔料は、単独もしくは色純度を
上げるため種々組合せて用いることができる。具体例を
以下に示す。赤の顔料としては、アントラキノン系顔
料、ペリレン系顔料単独または、それらの少なくとも一
種とジスアゾ系黄色顔料またはイソインドリン系黄色顔
料との混合が用いられる。例えばアントラキノン系顔料
としては、C.I.ピグメントレッド177、ペリレン
系顔料としては、C.I.ピグメントレッド155が挙
げられ、色再現性の点でC.I.ピグメントイエロー8
3またはC.I.ピグメントイエロー139との混合が
良好である。赤色顔料と黄色顔料の重量比は、100:
5から100:50が良好である。この範囲において、
400nmから500nmの光透過率を抑え、色純度を
上げることができ、好ましい。またNTSC目標色相か
らのずれも小さく、好ましい。特に100:10より1
00:30の範囲が最適である。These organic pigments can be used alone or in various combinations in order to increase color purity. Specific examples are shown below. As the red pigment, an anthraquinone pigment, a perylene pigment alone, or a mixture of at least one of them and a disazo yellow pigment or an isoindoline yellow pigment is used. For example, as anthraquinone pigments, C.I. I. Pigment Red 177 and perylene pigments include C.I. I. Pigment Red 155, and C.I. I. Pigment Yellow 8
3 or C.I. I. Pigment Yellow 139 is good. The weight ratio of the red pigment to the yellow pigment is 100:
5 to 100: 50 is good. In this range,
It is preferable because the light transmittance from 400 nm to 500 nm can be suppressed and the color purity can be increased. Also, the deviation from the NTSC target hue is small, which is preferable. Especially from 100: 10 1
The range of 00:30 is optimal.
【0079】緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシア
ニン系顔料単独又は、ジスアゾ系黄色顔料、キノフタロ
ン系黄色染料またはイソインドリン系黄色顔料との混合
が用いられ、例えばC.I.ピグメントグリーン7、3
6、37とC.I.ピグメントイエロー83、138、
139との混合が好ましい。緑顔料と黄色顔料の重量比
は、100:5〜100:100が好ましい。この範囲
内において、400nmから450nmの光透過率を抑
え、良好な色純度を得ることができる。また、NTSC
目標色相からのずれも小さく、好ましい。特に100:
5〜100:50の範囲が最適である。As the green pigment, a halogenated phthalocyanine pigment alone or a mixture with a disazo yellow pigment, a quinophthalone yellow dye or an isoindoline yellow pigment is used. I. Pigment Green 7, 3
6, 37 and C.I. I. Pigment Yellow 83, 138,
139 is preferred. The weight ratio of the green pigment to the yellow pigment is preferably from 100: 5 to 100: 100. Within this range, light transmittance from 400 nm to 450 nm can be suppressed and good color purity can be obtained. Also, NTSC
The deviation from the target hue is small, which is preferable. Especially 100:
The range of 5 to 100: 50 is optimal.
【0080】青の顔料としては、フタロシアニン系顔料
単独又は、ジオキサジン系紫色顔料との混合が用いら
れ、例えばC.I.ピグメントブルー15:6とC.
I.ピグメントバイオレット23との混合が好ましい。
青色顔料と紫色顔料の重量比は、100:0〜100:
50が好ましい。この範囲内において、400nmから
420nmの光透過率を抑え、色純度を上げることがで
き、またNTSC目標色相からのずれも小さく、好まし
い。特に100:0より100:20の範囲が最適であ
る。As the blue pigment, a phthalocyanine pigment alone or a mixture with a dioxazine purple pigment is used. I. Pigment Blue 15: 6 and C.I.
I. Pigment violet 23 is preferred.
The weight ratio of the blue pigment to the purple pigment is 100: 0 to 100:
50 is preferred. Within this range, the light transmittance from 400 nm to 420 nm can be suppressed, the color purity can be increased, and the deviation from the NTSC target hue is small, which is preferable. Particularly, the range of 100: 0 to 100: 20 is optimal.
【0081】更に上記の顔料をアクリル系樹脂、マレイ
ン酸系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー及びエ
チルセルロース樹脂等に微分散させた粉末状加工顔料を
用いることにより分散性及び分散安定性の良好な顔料含
有感光樹脂を得ることが出来る。Further, a pigment having good dispersibility and dispersion stability can be obtained by using a powdery pigment obtained by finely dispersing the above pigment in an acrylic resin, a maleic acid resin, a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, an ethyl cellulose resin or the like. Containing photosensitive resin can be obtained.
【0082】また、ブラックマトリックス用の顔料とし
ては、カーボン、酸化チタン、酸化鉄、単独又は、混合
が用いられカーボンと酸化チタンの場合が好ましい。重
量比は、100:5から100:40の範囲が好まし
い。この範囲内において長波長の光透過率が小さく、ま
た分散安定性も良好である。As the pigment for the black matrix, carbon, titanium oxide, iron oxide, alone or as a mixture is used, and carbon and titanium oxide are preferable. The weight ratio is preferably in the range of 100: 5 to 100: 40. Within this range, the light transmittance of long wavelengths is small and the dispersion stability is good.
【0083】本発明の硬化性組成物には、更に増感剤を
併用することができる。その具体例として、9−フルオ
レノン、2−クロロ−9−フルオレノン、2−メチル−
9−フルオレノン、9−アントロン、2−ブロモ−9−
アントロン、2−エチル−9−アントロン、9,10−
アントラキノン、2−エチル−9,10−アントラキノ
ン、2−t−ブチル−9,10−アントラキノン、2,
6−ジクロロ−9,10−アントラキノン、ベンジル、
ジベンザルアセトン、p−(ジメチルアミノ)フェニル
スチリルケトン、p−(ジメチルアミノ)フェニル−p
−メチルスチリルケトン、ベンゾアントロン等や特公昭
51−48516号公報記載のベンゾチアゾール系化合
物が挙げられる。A sensitizer may be used in combination with the curable composition of the present invention. Specific examples thereof include 9-fluorenone, 2-chloro-9-fluorenone, 2-methyl-
9-fluorenone, 9-anthrone, 2-bromo-9-
Anthrone, 2-ethyl-9-anthrone, 9,10-
Anthraquinone, 2-ethyl-9,10-anthraquinone, 2-t-butyl-9,10-anthraquinone, 2,
6-dichloro-9,10-anthraquinone, benzyl,
Dibenzalacetone, p- (dimethylamino) phenylstyryl ketone, p- (dimethylamino) phenyl-p
-Methylstyryl ketone, benzoanthrone, and benzothiazole compounds described in JP-B-51-48516.
【0084】硬化性組成物を調製する際に使用する溶剤
としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−n−
ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミ
ル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプ
ロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル
類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキ
シ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチ
ル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキ
シ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピ
オン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチルなどの3
−オキシプロピオン酸アルキルエステル類;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−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、2−オキシプロピオン酸メチル、2
−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸
プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メト
キシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プ
ロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキ
シプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピ
オン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エ
チル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、
2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビ
ン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、
アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタ
ン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等:エーテル
類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テ
トラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチル
セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノエチルエーテル、ジ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メチルエー
テルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテル
アセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルア
セテート等;ケトン類、例えばメチルエチルケトン、シ
クロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等;
芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン等が挙げ
られる。Solvents used for preparing the curable composition include esters such as ethyl acetate and acetic acid-n-
Butyl, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, alkyl esters, methyl lactate, ethyl lactate, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate, methoxy 3 such as methyl acetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-oxypropionate, and ethyl 3-oxypropionate;
Alkyl oxypropionates; methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 2-oxypropionate, 2
-Ethyl oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, 2- Methyl oxy-2-methylpropionate, ethyl 2-oxy-2-methylpropionate, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate,
Ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate,
Methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, etc .: ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate,
Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, etc .; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone;
Aromatic hydrocarbons, for example, toluene, xylene and the like.
【0085】これらのうち、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、エチルセロ
ソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオ
ン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチ
ルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテ
ート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート
等が好ましく用いられる。Of these, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl carbitol Acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether acetate and the like are preferably used.
【0086】これら溶剤は、単独で用いてもあるいは2
種以上組み合わせて用いてもよい。本発明の硬化性組成
物は、上記主要成分、さらに必要に応じて用いられるそ
の他の添加剤を溶媒と混合し各種の混合機、分散機を使
用して混合分散することによって調製することができ
る。上記硬化性組成物を用いた本発明のカラーフィルタ
ーの一般的な製造法は次の通りである。These solvents may be used alone or
It may be used in combination of more than one kind. The curable composition of the present invention can be prepared by mixing the above main components and other additives used as necessary with a solvent, and mixing and dispersing the mixture using various mixers and dispersers. . A general method for producing the color filter of the present invention using the curable composition is as follows.
【0087】上記特性を有する硬化性組成物を溶剤に溶
解し、スピンナー等により、まず適当な基板上に乾燥時
の膜厚が0.3〜10μm、好ましくは0.5〜3μm
になるように塗布し、85℃のオーブンに2分間放置し
平滑な塗膜を得る。硬化性組成物と基板との間の接着性
を更に向上させるために、基板上に予めシランカップリ
ング剤等で薄く塗布した後に、パターンを形成するか、
又は予め硬化性組成物中にシランカップリング剤等を少
量添加したものを用いてカラーフィルターを形成しても
よい。The curable composition having the above properties is dissolved in a solvent, and the thickness of the dried composition is firstly 0.3 to 10 μm, preferably 0.5 to 3 μm on a suitable substrate by a spinner or the like.
And left in an oven at 85 ° C. for 2 minutes to obtain a smooth coating film. In order to further improve the adhesiveness between the curable composition and the substrate, after a thin coating with a silane coupling agent or the like in advance on the substrate, a pattern is formed,
Alternatively, a color filter may be formed by using a curable composition to which a small amount of a silane coupling agent or the like is added in advance.
【0088】基板としては、特に限定されないが、ガラ
ス板、プラスチックス板、アルミ板、撮像素子用シリコ
ンウエハ等の電子部品の基材、さらには透明樹脂板、樹
脂フィルム、ブラウン管表示面、撮像感の受光面、CC
D、BBD、CID、BASIS等の固体撮像素子が形
成されたウエハー、薄膜半導体を用いた密着型イメージ
センサー、液晶ディスプレー面、カラー電子写真用感光
体、エレクトロクロミィー(EC)表示装置の基板等が
挙げられる。また、基板にカラーフィルター層との接着
性を向上させるために高密着処理を施すことが好まし
い。具体的には、基板上に予めシランカップリング剤等
で薄く塗布した後に硬化性組成物のパターンを形成する
か、あるいは予め硬化性組成物中にシランカップリング
剤を含有させてカラーフィルターを形成してもよい。The substrate is not particularly limited, but may be a substrate for electronic parts such as a glass plate, a plastics plate, an aluminum plate, a silicon wafer for an image sensor, a transparent resin plate, a resin film, a cathode ray tube display surface, Light-receiving surface, CC
Wafers with solid-state imaging devices such as D, BBD, CID, and BASIS, contact image sensors using thin-film semiconductors, liquid crystal display surfaces, photoconductors for color electrophotography, substrates for electrochromic (EC) display devices, etc. Is mentioned. Further, it is preferable to perform a high adhesion treatment on the substrate in order to improve the adhesion to the color filter layer. Specifically, a pattern of the curable composition is formed after a thin coating with a silane coupling agent or the like in advance on a substrate, or a color filter is formed by including a silane coupling agent in the curable composition in advance. May be.
【0089】この塗膜に目的とする画像を形成するため
に、ネガマスクを通して硬化性組成物の感度を有する光
(例えば、紫外線、高圧水銀灯等)を透過部及び反射部
に対応して少なくとも2段階の露光量となるようにパタ
ーン状に照射する。この際、各パターン部分の光量を変
化させる露光マスクを用いることが好ましい。また、塗
膜面に平行光線が照射されるようにマスクアライメント
等の装置を用いるのが好ましい。次にこの照射された塗
膜をそのまま放置するか又は必要に応じて短時間の加熱
を施し、重合を促進した後、現像液の流液あるいは、シ
ャワー中にさらし、未硬化部分を溶解させ、現像するこ
とにより、上記少なくとも2段階の露光量に応じて残膜
率の制御された、すなわち、少なくとも2種の膜厚を有
する画像(カラーフィルター)が得られる。In order to form an intended image on the coating film, light having the sensitivity of the curable composition (eg, ultraviolet ray, high-pressure mercury lamp, etc.) is passed through a negative mask in at least two stages corresponding to the transmitting portion and the reflecting portion. Irradiation is performed in a pattern such that the exposure amount becomes. At this time, it is preferable to use an exposure mask that changes the light amount of each pattern portion. Further, it is preferable to use an apparatus such as a mask alignment so that a parallel light beam is irradiated on the coating film surface. Next, the irradiated coating film is left as it is or is heated for a short time as needed to promote polymerization, and then exposed to a flowing solution of a developer or a shower to dissolve the uncured portion, By performing the development, an image (color filter) having a remaining film ratio controlled in accordance with the above-described at least two-step exposure amounts, that is, having at least two kinds of film thicknesses is obtained.
【0090】硬化性組成物の現像に使用する現像液は特
に制限はなく、従来公知の現像液を使用することができ
る。中でも、炭酸ソーダ系の現像液が本発明の目的を達
成する上で好ましい。The developer used for developing the curable composition is not particularly limited, and a conventionally known developer can be used. Among them, a sodium carbonate-based developer is preferred for achieving the object of the present invention.
【0091】二色以上のカラーフィルターを形成する場
合には、更に必要に応じて、すなわち用いられるフィル
ターの色の下図に応じて、上記工程を各色に対応した着
色剤を含有する硬化性組成物をそれぞれ用いて繰り返す
ことにより、異なる色ごと(例えば、R(赤)、G
(緑)、B(青)の3色又はY(イエロー)、M(マゼ
ンタ)、C(シアン)の3色、更にブラックマトリック
ス等)にそれぞれ2種以上の膜厚を有するパターン状着
色樹脂層を有するカラーフィルターを得ることができ
る。When forming two or more color filters, a curable composition containing a colorant corresponding to each color can be used as necessary, that is, according to the following diagram of the color of the filter used. Is repeated by using each of the colors (e.g., R (red), G
(Green), three colors of B (blue), three colors of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and a black matrix, etc.) and two or more types of patterned colored resin layers. Can be obtained.
【0092】本発明のカラーフィルターは、透過部と反
射部を有するいわゆる半透過反射型液晶表示装置であれ
ばいずれの態様のものであっても適用することができ
る。以下、本発明のカラーフィルターを適用することが
できる具体的な半透過反射型液晶表示装置を説明する
が、本発明はこの態様に限定されるものではない。The color filter of the present invention can be applied to any type of so-called transflective liquid crystal display device having a transmissive portion and a reflective portion. Hereinafter, a specific transflective liquid crystal display device to which the color filter of the present invention can be applied will be described, but the present invention is not limited to this embodiment.
【0093】本発明の液晶装置は、明るい場所では反射
型表示のみを行う一方、暗い場所では透過型表示を併用
する半透過反射型の液晶装置である。透明性を有する第
1および第2の基板と、前記第1および第2の基板間に
挟持された液晶層と、前記第1の基板における前記液晶
層側の面に形成された透明電極と、前記第2の基板にお
ける前記液晶層側の面に形成された半透過反射電極と、
前記半透過反射電極の上面に形成された着色層とを具備
する。The liquid crystal device of the present invention is a transflective liquid crystal device that performs only reflective display in a bright place, and also uses transmissive display in a dark place. First and second substrates having transparency, a liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates, and a transparent electrode formed on a surface of the first substrate on the liquid crystal layer side; A transflective electrode formed on a surface of the second substrate on the liquid crystal layer side;
A colored layer formed on the upper surface of the transflective electrode.
【0094】図2は、具体的な液晶装置の構成を示す概
略断面図である。図2に示す通り、液晶装置は、2枚の
透明基板11、21の間に液晶層18が枠状のシール材
19によって封止された構成となっている。また、液晶
層18は、所定のツイスト角を有するネマチック液晶で
ある。ここで、図において上側(観察側)の基板21の
内面上には、ITO(Indium Tin Oxide)などからなる
透明電極25が形成されている。この透明電極25の表
面上には、さらに配向膜26が形成されて、所定の方向
にラビング処理が施されている。FIG. 2 is a schematic sectional view showing the structure of a specific liquid crystal device. As shown in FIG. 2, the liquid crystal device has a configuration in which a liquid crystal layer 18 is sealed between two transparent substrates 11 and 21 by a frame-shaped sealing material 19. The liquid crystal layer 18 is a nematic liquid crystal having a predetermined twist angle. Here, a transparent electrode 25 made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like is formed on the inner surface of the substrate 21 on the upper side (observation side) in the figure. An alignment film 26 is further formed on the surface of the transparent electrode 25, and rubbing is performed in a predetermined direction.
【0095】上記液晶装置によれば、光は、透過型表示
においては、第2の基板11側から入射して半透過反射
電極12の透過部12Aを透過した後、膜厚の大きいカ
ラーフィルター層1A、液晶層18を順に経て、第1の
基板21側から出射する。一方、反射型表示において
は、第1の基板21側から入射した後、液晶層18、膜
厚の小さいカラーフィルター層1Bを順に経て半透過反
射電極12の反射部12Bで反射し、今来た経路を逆に
辿って、第1の基板21側から出射する。According to the above-mentioned liquid crystal device, in the transmissive display, light is incident from the second substrate 11 side and transmitted through the transmissive portion 12A of the transflective electrode 12, and then the color filter layer having a large thickness is formed. The light is emitted from the first substrate 21 side through 1A and the liquid crystal layer 18 in order. On the other hand, in the reflection type display, after the light enters from the first substrate 21 side, the light is reflected by the reflection portion 12B of the transflective electrode 12 through the liquid crystal layer 18 and the color filter layer 1B having a small thickness in this order. The light is emitted from the first substrate 21 side by following the path in reverse.
【0096】ここで上記液晶装置では、前記半透過反射
電極12には、透過部12Aとしてスリット状、四角形
状等の開口部が設けられ、前記開口部が設けられた位置
に対応して前記カラーフィルターの膜厚が厚く形成され
ている(1A)。これにより、透過型表示において、光
が開口部を透過(通過)するとともに、着色層、液晶層
を順に経て、第1の基板側から出射する。この際、膜厚
の大きいカラーフィルター層1Aは、開口部が設けられ
た位置12Aに対応して形成されているので、開口部の
通過光は、膜厚の厚いカラーフィルター層1Aによって
着色される。一方、反射型表示においては、膜厚の小さ
いカラーフィルター層1Bを往復することによって着色
される。この結果、透過型表示及び反射型表示における
色再現性の向上が図られることとなる。なお、半透過反
射電極12を、第2の基板11における液晶層18側に
形成することにより、液晶層との距離を小さくすること
ができ、反射型表示において、視差に起因する二重像や
表示のにじみなどを有効に抑制することができる。Here, in the liquid crystal device, the transflective electrode 12 is provided with a slit-shaped or square-shaped opening as the transmission portion 12A, and the color corresponding to the position where the opening is provided. The filter is formed thick (1A). Accordingly, in the transmissive display, light is transmitted (passed) through the opening, and is emitted from the first substrate side through the coloring layer and the liquid crystal layer in this order. At this time, since the thick color filter layer 1A is formed corresponding to the position 12A where the opening is provided, the light passing through the opening is colored by the thick color filter layer 1A. . On the other hand, in the reflection type display, coloring is performed by reciprocating through the color filter layer 1B having a small film thickness. As a result, the color reproducibility of the transmissive display and the reflective display is improved. In addition, by forming the transflective electrode 12 on the liquid crystal layer 18 side of the second substrate 11, the distance from the liquid crystal layer can be reduced. Blurring of display can be effectively suppressed.
【0097】図2を用いて更に詳述する。図2におい
て、下側の基板11の内面上には、例えば、アルミニウ
ムで形成された半透過反射電極12が形成されている。
このような半透過反射膜は、半透過反射電極12にスリ
ット等を設けて開口させた構成によって実現される。半
透過反射電極12は、反射部12Bにおいて液晶層18
側(上側)から入射した光を反射して液晶層18へ再度
導入する一方、透過部12Aにおいて基板11側(下
側)から入射した光を透過して液晶層18に導入する構
成となっている。This will be described in more detail with reference to FIG. In FIG. 2, a transflective electrode 12 made of, for example, aluminum is formed on the inner surface of the lower substrate 11.
Such a transflective film is realized by a configuration in which a transflective electrode 12 is provided with a slit or the like and opened. The transflective electrode 12 has a liquid crystal layer 18 at the reflection portion 12B.
While the light incident from the side (upper side) is reflected and re-introduced into the liquid crystal layer 18, the light incident from the substrate 11 side (lower side) is transmitted and introduced into the liquid crystal layer 18 in the transmission section 12 </ b> A. I have.
【0098】このような半透過反射電極12の上面に
は、本発明のカラーフィルター1が順次形成されてい
る。ここで、カラーフィルター1は、例えば、R
(赤)、G(緑)、B(青)の3色が所定のパターンで
配列しており、それぞれ透過部に相当する膜厚が大きい
部分1Aと、反射部に相当する膜厚が小さい部分1Bが
設定されている。ここで、カラーフィルター1の配列
は、用途に応じて、例えば、ストライプ状や、モザイク
状、トライアングル状等の配列を選択して用いることが
できる。また、カラーフィルター1の上面には、段差を
なくすために有機膜などからなる平坦化膜15が形成さ
れていてもよい。そして、平坦化膜15の表面上には、
拡散膜16、さらに配向膜17が形成されて、所定の方
向にラビング処理が施されていてもよい。On the upper surface of such a transflective electrode 12, the color filter 1 of the present invention is sequentially formed. Here, the color filter 1 is, for example, R
The three colors (red), G (green), and B (blue) are arranged in a predetermined pattern, and a portion 1A having a large film thickness corresponding to a transmission portion and a portion having a small film thickness corresponding to a reflection portion. 1B is set. Here, as the arrangement of the color filters 1, for example, an arrangement of a stripe shape, a mosaic shape, a triangle shape, or the like can be selected and used depending on the application. Further, a flattening film 15 made of an organic film or the like may be formed on the upper surface of the color filter 1 in order to eliminate a step. Then, on the surface of the flattening film 15,
The diffusion film 16 and the alignment film 17 may be formed and rubbed in a predetermined direction.
【0099】上側の基板21の外面上にあっては、基板
21の側から見て、位相差板23、偏光板24が順に配
置している。一方、液晶パネルの下側、すなわち、下側
基板11の外側には、基板11の側から見て、位相差板
13、偏光板14が順に配置している。さらに、偏光板
14の下方には、白色光を発する蛍光管32と、この蛍
光管32に沿った入射端面を有する導光板31とを備え
るバックライトが配置している。このうち、導光板31
は、裏面全体に光散乱用の粗面が形成され、あるいは、
散乱用の印刷層が形成されたアクリル樹脂板などの透明
体であり、光源たる蛍光管32の白色光を、その入射端
面に受けて、その表面(図において上面)からほぼ均一
の光を放出するようになっている。なお、バックライト
としては、LED(発光ダイオード)やEL(エレクト
ロルミネッセンス)などを用いることができる。On the outer surface of the upper substrate 21, a retardation plate 23 and a polarizing plate 24 are arranged in this order when viewed from the substrate 21 side. On the other hand, on the lower side of the liquid crystal panel, that is, outside the lower substrate 11, a retardation plate 13 and a polarizing plate 14 are arranged in this order when viewed from the substrate 11 side. Further, a backlight including a fluorescent tube 32 that emits white light and a light guide plate 31 having an incident end face along the fluorescent tube 32 is disposed below the polarizing plate 14. Among them, the light guide plate 31
Has a rough surface for light scattering on the entire back surface, or
It is a transparent body such as an acrylic resin plate on which a scattering printing layer is formed, receives white light of a fluorescent tube 32 as a light source on its incident end face, and emits substantially uniform light from its surface (upper surface in the figure). It is supposed to. Note that an LED (light emitting diode), EL (electroluminescence), or the like can be used as the backlight.
【0100】反射型表示においては、外光は、偏光板2
4、位相差板23を順に透過し、液晶層18、カラーフ
ィルターの膜厚の小さい部分1Bを通過した後、半透過
反射電極12Bによって反射されて、今来た経路を逆に
辿り、再び偏光板24から出射する。このとき、液晶層
18への印加電圧に応じて、偏光板24の通過(明状
態)及び吸収(暗状態)並びにそれら中間の明るさを制
御することができる。In the reflective display, external light is transmitted through the polarizing plate 2.
4. After passing through the phase difference plate 23 in order and passing through the liquid crystal layer 18 and the thin portion 1B of the color filter, the light is reflected by the transflective electrode 12B, reversely follows the current path, and is again polarized. The light exits from the plate 24. At this time, passing (bright state) and absorption (dark state) of the polarizing plate 24 and brightness between them can be controlled according to the voltage applied to the liquid crystal layer 18.
【0101】透過型表示においては、バックライトから
の光は、偏光板14、位相差板13を順に透過すること
によって所定の偏光状態となり、半透過反射電極12A
を透過して、カラーフィルターの膜厚の大きい部分1
A、液晶層18に導入された後、位相差板23を経て、
偏光板24から出射する。このとき、液晶層18への印
加電圧に応じて、偏光板24の通過(明状態)及び吸収
(暗状態)並びにそれら中間の明るさを制御することが
できる。In the transmissive display, the light from the backlight is transmitted through the polarizing plate 14 and the phase difference plate 13 in order to be in a predetermined polarization state, and the transflective electrode 12A
Through the filter, and the portion 1 where the thickness of the color filter is large.
A, after being introduced into the liquid crystal layer 18, through the retardation plate 23,
The light exits from the polarizing plate 24. At this time, the passing (bright state) and absorption (dark state) of the polarizing plate 24 and the intermediate brightness can be controlled according to the voltage applied to the liquid crystal layer 18.
【0102】このような液晶装置によれば、反射型表示
においては膜厚の小さいカラーフィルター部分1B、透
過型表示においては膜厚の大きいカラーフィルター部分
1Aを光が透過するので、両者間における色再現性の向
上を達成することができる。膜厚の小さいカラーフィル
ター部分1Bに対する膜厚の大きいカラーフィルター部
分1Aの好ましい膜厚比は、1.5〜5.0の範囲であ
る。According to such a liquid crystal device, light is transmitted through the color filter portion 1B having a small film thickness in the reflection type display and the color filter portion 1A having the large film thickness in the transmission type display. An improvement in reproducibility can be achieved. A preferable thickness ratio of the color filter portion 1A having a large thickness to the color filter portion 1B having a small thickness is in a range of 1.5 to 5.0.
【0103】また、この液晶装置にあっては、バックラ
イトからの光が半透過反射電極を透過するので、暗所で
あっても、透過型表示を併用した明るい表示が可能とな
る一方、明所であれば、反射型表示による明るい表示が
可能になるとともに、バックライトの消灯により、低消
費電力化も図られることになる。なお、バックライトで
はなく、上側の基板21のさらに上面側に、フロントラ
イトを設けるとともに、下型の基板11の下側に、外光
を取り入れる機構を設けても良い。この構成では、明所
では、おもに透過型表示が行われる一方、暗所では、お
もに反射型表示が行われることとなる。In this liquid crystal device, since light from the backlight passes through the transflective electrode, a bright display using a transmissive display can be performed even in a dark place, while a bright display can be obtained. In some places, bright display by reflective display is possible, and power consumption is reduced by turning off the backlight. In addition, a front light may be provided on the upper surface of the upper substrate 21 instead of the backlight, and a mechanism for taking in external light may be provided below the lower substrate 11. In this configuration, in a bright place, a transmissive display is mainly performed, while in a dark place, a reflective display is mainly performed.
【0104】更に、上記液晶装置において、図示されて
いないが、上記カラーフィルター層(着色層)1と前記
半透過反射電極12との間に、保護膜が形成されていて
もよい。Further, in the liquid crystal device, although not shown, a protective film may be formed between the color filter layer (colored layer) 1 and the transflective electrode 12.
【0105】上記液晶装置の駆動方式としては、パッシ
ブマトリクス方式のほか、アクティブマトリクス方式な
どの種々のものが適用可能である。また、これらの態様
におけるスイッチング素子としては、TFD(Thin Fil
mDiode)素子やTFT(ThinFilm Transistor)素子な
どの種々の素子を適用することができる。As a driving method of the liquid crystal device, various methods such as an active matrix method can be applied in addition to a passive matrix method. The switching elements in these embodiments include TFD (Thin Fil).
Various elements such as an mDiode element and a TFT (ThinFilm Transistor) element can be applied.
【0106】更に、上記液晶装置は、前記着色層の上面
に、更に第2の透明電極を有していてもよい。これによ
り、半透過反射電極に設けられた開口部に第2の透明電
極が存在しているので、開口部にも電界が印加される。
このため、開口部に位置する液晶分子は、開口部縁部か
らの漏れ電界によることなく配向するので、旋光性を有
しない光が開口部を通過するのが防止され、これによ
り、表示品質が改善されることとなる。さらに、開口部
は画素やドットの形成領域と依存させることなく形成で
きる。Further, the liquid crystal device may further have a second transparent electrode on the upper surface of the colored layer. Thus, since the second transparent electrode exists in the opening provided in the transflective electrode, an electric field is also applied to the opening.
For this reason, the liquid crystal molecules located in the opening are aligned without being caused by the leaked electric field from the edge of the opening, so that light having no optical rotation is prevented from passing through the opening, thereby improving the display quality. It will be improved. Further, the opening can be formed without depending on the formation area of the pixel or the dot.
【0107】また、上記基板11において、カラーフィ
ルター1が形成されない部分に遮光層3(ブラックマト
リックス)を形成しても良い。遮光層3は、液晶装置に
おいて非表示部からの光漏れをなくして、コントラスト
の低下を防ぐために設けられるものである。遮光層3の
形成は、高コントラスト化やスイッチング素子の劣化を
防止する面において有効である。さらに、画素電極にス
イッチング素子が接続されたアクティブマトリクス方式
の液晶装置において、遮光層3は、光リーク電流による
スイッチング素子の劣化を防止する役割を併せ持つもの
である。遮光層3は、クロムなどの遮光性が高い金属
や、黒色顔料を分散させたカラーレジストなどを用いて
カラーフィルター1とは別に形成したり、あるいは、R
(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルター1を重
ね合わせることによって、カラーフィルター4自体によ
り形成することも可能である。Further, the light-shielding layer 3 (black matrix) may be formed on the portion of the substrate 11 where the color filter 1 is not formed. The light-shielding layer 3 is provided to eliminate light leakage from a non-display portion in the liquid crystal device and prevent a decrease in contrast. The formation of the light shielding layer 3 is effective in terms of increasing the contrast and preventing deterioration of the switching element. Further, in an active matrix type liquid crystal device in which a switching element is connected to a pixel electrode, the light shielding layer 3 also has a role of preventing deterioration of the switching element due to a light leakage current. The light-shielding layer 3 is formed separately from the color filter 1 using a metal having a high light-shielding property such as chrome, a color resist in which a black pigment is dispersed, or the like.
By superposing the color filters 1 of (red), G (green) and B (blue), the color filters 4 can be formed by themselves.
【0108】以上の説明では、カラーフィルター1とし
て、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色を用いたが、
これに限られず、例えば、Y(イエロー)、M(マゼン
ダ)、C(シアン)の3色を用いても良い。ここで、半
透過反射電極12は、特に、パターニングしていないも
のとして説明したが、後述するように、所定の形状にパ
ターニングされる場合もあれば、パターニングされない
場合もあるので留意すべきである。In the above description, three colors of R (red), G (green), and B (blue) are used as the color filter 1.
The present invention is not limited to this, and for example, three colors of Y (yellow), M (magenta), and C (cyan) may be used. Here, the transflective electrode 12 has been described as not being patterned in particular. However, it should be noted that the transflective electrode 12 may or may not be patterned into a predetermined shape as described later. .
【0109】なお、本発明の液晶装置は、暗所でも明所
でも明るく高品位な表示が可能な各種の表示装置として
利用可能であり、さらに、各種の電子機器の表示部とし
ても利用可能である。このような液晶装置が用いられる
電子機器としては、例えば、液晶テレビや、ビューファ
インダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、
カーナビゲーション装置、電卓、PDA(個人向け情報
端末)、ページャ、ワードプロセッサ、ワークステーシ
ョン、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた
機器等などが挙げられる。The liquid crystal device of the present invention can be used as various display devices capable of bright and high-quality display in a dark place or in a bright place, and further, can be used as a display unit of various electronic devices. is there. Examples of electronic devices in which such a liquid crystal device is used include a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder,
Examples include a car navigation device, a calculator, a PDA (personal information terminal), a pager, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel.
【0110】[0110]
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。なお、以下の実施例に
示す「部」は特に断らない限り「質量部」を表す。EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, “parts” means “parts by mass” unless otherwise specified.
【0111】実施例1、2及び比較例1 〈レッド顔料分散液の調製〉下記の組成物を混合し、そ
の液を平均粒子径0.3mmのビーズを用いてビーズ分散
機により分散することにより、顔料分散液を作成した。Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 <Preparation of Red Pigment Dispersion> The following composition was mixed, and the resulting mixture was dispersed with beads having an average particle diameter of 0.3 mm using a bead disperser. Thus, a pigment dispersion was prepared.
【0112】 (レッド顔料組成) ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 12部 C. I. Pigment Red 254、 18部 分散剤 2部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 68部(Red Pigment Composition) Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (80/20 wt%) 12 parts CI Pigment Red 254, 18 parts Dispersant 2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 68 parts
【0113】〈塗膜の作成〉下記の各組成物を、カラー
フィルター用のガラス基板にスピンコートで塗布し、1
00℃で2分間ホットプレートにてプリベークし、2.
0μmの塗膜を得た。<Preparation of Coating Film> Each of the following compositions was applied to a glass substrate for a color filter by spin coating.
1. Pre-bake on a hot plate at 00 ° C for 2 minutes.
A coating of 0 μm was obtained.
【0114】 硬化性組成物(CR);比較例1R 上記レッド顔料分散液 13.3部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 下記光重合開始剤(1) 1.1部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 9.5部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部Curable composition (CR); Comparative example 1R Red pigment dispersion 13.3 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts Photopolymerization initiator (1) 1.1 parts Both benzyl methacrylate / methacrylic acid Polymer (80 / 20wt%) 9.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0115】 硬化性組成物(1R);実施例1R 上記レッド顔料分散液 13.3部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(I−1) 1.1部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 9.5部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部Curable Composition (1R); Example 1R The above red pigment dispersion 13.3 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The above photopolymerization initiator (I-1) 1.1 parts Benzyl methacrylate / methacrylic Acid copolymer (80 / 20wt%) 9.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0116】 硬化性組成物(2R);実施例2R 上記レッド顔料分散液 13.3部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(I−1) 0.6部 上記光重合開始剤(II−2) 0.5部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 9.5部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部Curable Composition (2R); Example 2R The above red pigment dispersion 13.3 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The above photopolymerization initiator (I-1) 0.6 part The above photopolymerization initiation Agent (II-2) 0.5 part Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (80/20 wt%) 9.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0117】[0117]
【化23】 Embedded image
【0118】次いで2.5Kwの超高圧水銀灯を使用
し、マスクを通し、50、100、600、1200m
J/cm2の露光量を照射した。現像剤CD(富士フイ
ルムアーチ株式会社製)の10%希釈液で30℃40秒
現像し、画素を形成した。表−1に示す残膜率の結果を
得た。Then, using an ultra-high pressure mercury lamp of 2.5 Kw, passing through a mask, 50, 100, 600, 1200 m
An exposure dose of J / cm 2 was applied. Pixels were formed by developing with a 10% dilution of a developer CD (manufactured by Fuji Film Arch Co., Ltd.) at 30 ° C. for 40 seconds. The results of the residual film ratio shown in Table 1 were obtained.
【0119】[0119]
【表1】 [Table 1]
【0120】〈グリーン顔料分散液の調製〉下記の組成
物を混合し、その液を平均粒子径0.3mmのビーズを用
いてビーズ分散機により分散することにより、顔料分散
液を作成した。<Preparation of Green Pigment Dispersion> A pigment dispersion was prepared by mixing the following compositions and dispersing the resulting mixture using beads having an average particle diameter of 0.3 mm using a bead disperser.
【0121】 (グリーン顔料組成) ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 12部 C. I. Pigment Green 36、 18部 分散剤 2部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 68部(Green Pigment Composition) Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (80/20 wt%) 12 parts C.I. Pigment Green 36, 18 parts Dispersant 2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 68 parts
【0122】〈塗膜の作成〉下記の各組成物を、カラー
フィルター用のガラス基板にスピンコートで塗布し、1
00℃で2分間ホットプレートにてプリベークし、2.
0μmの塗膜を得た。<Preparation of Coating Film> Each of the following compositions was applied to a glass substrate for a color filter by spin coating.
1. Pre-bake on a hot plate at 00 ° C for 2 minutes.
A coating of 0 μm was obtained.
【0123】 硬化性組成物(CG);比較例1G 上記グリーン顔料分散液 13.3部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(1) 1.1部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 9.5部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部Curable Composition (CG); Comparative Example 1G The above green pigment dispersion 13.3 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The above photopolymerization initiator (1) 1.1 parts Benzyl methacrylate / methacrylic acid Polymer (80 / 20wt%) 9.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0124】 硬化性組成物(1G);実施例1G 上記グリーン顔料分散液 13.3部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(I−1) 1.1部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 9.5部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部Curable Composition (1G); Example 1G The above green pigment dispersion 13.3 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The above photopolymerization initiator (I-1) 1.1 parts Benzyl methacrylate / methacrylic Acid copolymer (80 / 20wt%) 9.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0125】 硬化性組成物(2G);実施例2G 上記グリーン顔料分散液 13.3部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(I−1) 0.6部 上記光重合開始剤(II−2) 0.5部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 9.5部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部Curable Composition (2G); Example 2G The above green pigment dispersion 13.3 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The above photopolymerization initiator (I-1) 0.6 part The above photopolymerization initiation Agent (II-2) 0.5 part Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (80/20 wt%) 9.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0126】次いで2.5Kwの超高圧水銀灯を使用
し、マスクを通し、50、100、600、1200m
J/cm2の露光量を照射した。現像剤CD(富士フイ
ルムアーチ株式会社製)の10%希釈液で30℃40秒
現像し、画素を形成した。表−2に示す残膜率の結果を
得た。Then, using an ultra-high pressure mercury lamp of 2.5 Kw and passing through a mask, 50, 100, 600, 1200 m
An exposure dose of J / cm 2 was applied. Pixels were formed by developing with a 10% dilution of a developer CD (manufactured by Fuji Film Arch Co., Ltd.) at 30 ° C. for 40 seconds. The results of the residual film ratio shown in Table 2 were obtained.
【0127】[0127]
【表2】 [Table 2]
【0128】〈ブルー顔料分散液の調製〉下記の組成物
を混合し、その液を平均粒子径0.3mmのビーズを用い
てビーズ分散機により分散することにより、顔料分散液
を作成した。<Preparation of Blue Pigment Dispersion> A pigment dispersion was prepared by mixing the following compositions and dispersing the resulting mixture with beads using an average particle diameter of 0.3 mm beads.
【0129】 (ブルー顔料組成) ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 12部 C. I. Pigment Blue 15:6、 18部 分散剤 2部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 68部(Blue pigment composition) Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (80/20 wt%) 12 parts C.I. Pigment Blue 15: 6, 18 parts Dispersant 2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 68 parts
【0130】〈塗膜の作成〉下記の各組成物を、カラー
フィルター用のガラス基板にスピンコートで塗布し、1
00℃で2分間ホットプレートにてプリベークし、2.
0μmの塗膜を得た。<Preparation of Coating Film> Each of the following compositions was applied to a glass substrate for a color filter by spin coating.
1. Pre-bake on a hot plate at 00 ° C for 2 minutes.
A coating of 0 μm was obtained.
【0131】 硬化性組成物(CB);比較例1B 上記ブルー顔料分散液 13.3部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(1) 1.1部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 9.5部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部Curable composition (CB); Comparative Example 1B The above blue pigment dispersion 13.3 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The above photopolymerization initiator (1) 1.1 parts Benzyl methacrylate / methacrylic acid Polymer (80 / 20wt%) 9.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0132】 硬化性組成物(1B);実施例1B 上記ブルー顔料分散液 13.3部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(I−1) 1.1部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 9.5部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部Curable Composition (1B); Example 1B The above blue pigment dispersion 13.3 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The above photopolymerization initiator (I-1) 1.1 parts Benzyl methacrylate / methacrylic Acid copolymer (80 / 20wt%) 9.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0133】 硬化性組成物(2B);実施例2B 上記ブルー顔料分散液 13.3部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(I−1) 0.6部 上記光重合開始剤(II−2) 0.5部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 9.5部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部Curable Composition (2B); Example 2B The above blue pigment dispersion 13.3 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The above photopolymerization initiator (I-1) 0.6 parts The above photopolymerization initiation Agent (II-2) 0.5 part Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (80/20 wt%) 9.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0134】次いで2.5Kwの超高圧水銀灯を使用
し、マスクを通し、50、100、600、1200m
J/cm2の露光量を照射した。現像剤CD(富士フイ
ルムアーチ株式会社製)の10%希釈液で30℃40秒
現像し、画素を形成した。表−3に示す残膜率の結果を
得た。Then, using an ultra-high pressure mercury lamp of 2.5 Kw, passing through a mask, 50, 100, 600, 1200 m
An exposure dose of J / cm 2 was applied. Pixels were formed by developing with a 10% dilution of a developer CD (manufactured by Fuji Film Arch Co., Ltd.) at 30 ° C. for 40 seconds. The results of the residual film ratio shown in Table 3 were obtained.
【0135】[0135]
【表3】 [Table 3]
【0136】実施例3及び比較例2 下記の組成を混合し、その液を平均粒子径0.3mmのビ
ーズてビーズ分散機により分散することにより、イエロ
ー顔料分散液を調製した。Example 3 and Comparative Example 2 A yellow pigment dispersion was prepared by mixing the following components, dispersing the mixture with beads having an average particle diameter of 0.3 mm using a bead disperser.
【0137】 (イエロー顔料組成) ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 12部 C. I. Pigment Yellow 139、 18部 分散剤 2部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 68部(Yellow pigment composition) Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (80/20 wt%) 12 parts C.I. Pigment Yellow 139, 18 parts Dispersant 2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 68 parts
【0138】次いで、下記組成のレッド硬化性組成物
(3R)、グリーン硬化性組成物(3G)及びブルー硬
化性組成物(3B)を作成した。Next, a red curable composition (3R), a green curable composition (3G) and a blue curable composition (3B) having the following compositions were prepared.
【0139】 (レッド硬化性組成物(3R)) 上記レッド顔料分散液 16.9部 上記イエロー顔料分散液 1.0部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(I−1) 0.6部 上記光重合開始剤(II−1) 0.5部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 4.9部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部(Red curable composition (3R)) The red pigment dispersion 16.9 parts The yellow pigment dispersion 1.0 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The photopolymerization initiator (I-1) 0.6 part The photopolymerization initiator (II-1) 0.5 part Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (80/20 wt%) 4.9 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0140】 (グリーン硬化性組成物(3G)) 上記グリーン顔料分散液 10.8部 上記イエロー顔料分散液 2.5部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(I−1) 0.6部 上記光重合開始剤(II−1) 0.5部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 9.5部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部(Green curable composition (3G)) The green pigment dispersion 10.8 parts The yellow pigment dispersion 2.5 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The photopolymerization initiator (I-1) 0.6 part The photopolymerization initiator (II-1) 0.5 part Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (80/20 wt%) 9.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0141】 (ブルー硬化性組成物(3B)) 上記ブルー顔料分散液 14.6部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 9.6部 上記光重合開始剤(I−1) 0.6部 上記光重合開始剤(II−1) 0.5部 ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(80/20wt%) 8.2部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 66.5部(Blue curable composition (3B)) The above blue pigment dispersion 14.6 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 9.6 parts The above photopolymerization initiator (I-1) 0.6 parts The above photopolymerization initiator (II-1) 0.5 part Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (80/20 wt%) 8.2 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 66.5 parts
【0142】比較例2として、上記硬化性組成物(3
R)、(3G)及び(3B)で用いた光重合開始剤(I
−1)0.6部及び光重合開始剤(II−1)0.5部の
代わりに、比較例1で用いた光重合開始剤(1)1.1
部を用いた以外は全く同様にして、それぞれレッド硬化
性組成物(CCR)、グリーン硬化性組成物(CCG)
及びブルー硬化性組成物(CCB)を調製した。As Comparative Example 2, the above curable composition (3
R), (3G) and (3B)
-1) Instead of 0.6 part and 0.5 part of photopolymerization initiator (II-1), 1.1 parts of photopolymerization initiator (1) used in Comparative Example 1 were used.
Red curable composition (CCR), Green curable composition (CCG)
And a blue curable composition (CCB).
【0143】〈本発明のカラーフィルターの作成〉一般
的なフォトリソ法のカラーフィルター製作法の手順に従
い、ガラス基板上にレッド硬化性組成物(3R)を2.
0μmの厚さで塗布し、反射膜対向部に対応するカラー
フィルター基板部分に対して200mJ/cm2、脱膜
部対向部に対応するカラーフィルター基板部分に対して
1000mJ/cm2の露光を行い、現像、リンス、ポ
ストベークを行い、反射膜対向部(1B)の膜厚が0.
8μm、脱膜部対向部(1A)の膜厚が1.6μmとな
るレッドパターンを得た。同様に、グリーン硬化性組成
物(3G)、ブルー硬化性組成物(3B)を用いてパタ
ーン付けを行い、カラーフィルター(1)を作成した。<Preparation of the Color Filter of the Present Invention> The red curable composition (3R) was placed on a glass substrate according to a general procedure of a color filter production method of a photolithography method.
Was coated in a thickness of 0 .mu.m, 200 mJ / cm 2 with respect to the color filter substrate portion corresponding to the reflective film facing portion, exposure of 1000 mJ / cm 2 with respect to the color filter substrate part corresponding to the coating removal portion facing portion , Development, rinsing, and post-baking, and the thickness of the reflective film facing portion (1B) is set to 0.
A red pattern having a thickness of 8 μm and a thickness of the film-removed portion facing portion (1A) of 1.6 μm was obtained. Similarly, patterning was performed using the green curable composition (3G) and the blue curable composition (3B), thereby producing a color filter (1).
【0144】〈比較用カラーフィルターの作成〉ガラス
基板上に比較用レッド硬化性組成物(CCR)を0.9
μmの厚さで塗布し、均一に200mJ/cm2の露光
量で露光し、現像、リンス、ポストベークを行い、反射
膜対向部(1B)及び脱膜部対向部(1A)の膜厚がい
ずれも0.8μmとなるレッドパターンを得た。同様
に、グリーン硬化性組成物(CCG)、ブルー硬化性組
成物(CCB)を用いてパターン付けを行い、カラーフ
ィルター(C)を作成した。<Preparation of Comparative Color Filter> A comparative red curable composition (CCR) was placed on a glass substrate in an amount of 0.9%.
It is applied with a thickness of μm, uniformly exposed at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 , developed, rinsed, and post-baked, and the film thickness of the reflective film facing portion (1B) and the film removing portion facing portion (1A) is reduced. In each case, a red pattern having a thickness of 0.8 μm was obtained. Similarly, patterning was performed using the green curable composition (CCG) and the blue curable composition (CCB) to prepare a color filter (C).
【0145】これらのカラーフィルターを用いてカラー
フィルターの透過部の色度及び居ろ再現率を測定したと
ころ、表−4に示すとおりの結果を得た。Using these color filters, the chromaticity and color reproducibility of the transmission part of the color filters were measured, and the results shown in Table 4 were obtained.
【0146】[0146]
【表4】 [Table 4]
【0147】ここで、色再現率とは、色度図上におい
て、NTSC色度(R:x=0.67、y=0.33、
G:x=0.21、y=0.71、B:x=0.14、
y=0.88)の色度三角型の面積を100としたとき
のレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の色度
三角型の面積を百分率で示したものであり、色再現率
(%)は、(RGBの色度三角型の面積/NTSC色素
の色度三角型の面積)×100により求められる。本発
明のからフィルターの色再現率が優れていることがわか
る。Here, the color reproducibility means the NTSC chromaticity (R: x = 0.67, y = 0.33,
G: x = 0.21, y = 0.71, B: x = 0.14,
The area of the chromaticity triangle of red (R), green (G), and blue (B) is expressed as a percentage when the area of the chromaticity triangle of y = 0.88) is set to 100. The reproducibility (%) is determined by (the area of the chromaticity triangle of RGB / the area of the chromaticity triangle of the NTSC dye) × 100. It can be seen from the invention that the color reproducibility of the filter is excellent.
【0148】実施例4〜8 実施例1で作成したグリーン硬化性組成物(1G)と同
様にして、下記表−5に示す通りの組成の各グリーン硬
化性組成物(4G)〜(8G)を調製し、実施例1と同
様にしてガラス基板上に塗布、現像処理して、各画素を
形成した。表−6に示す残膜率の結果を得た。Examples 4 to 8 In the same manner as in the green curable composition (1G) prepared in Example 1, each of the green curable compositions (4G) to (8G) having the composition shown in Table 5 below. Was prepared and applied and developed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 to form each pixel. The results of the residual film ratio shown in Table 6 were obtained.
【0149】[0149]
【表5】 [Table 5]
【0150】[0150]
【表6】 [Table 6]
【0151】これらの光重合開始剤を用いることによ
り、実施例3と同様に色再現率の優れた半透過反射型液
晶表示用カラーフィルターを簡便に得ることができる。By using these photopolymerization initiators, a color filter for transflective liquid crystal display having excellent color reproducibility can be easily obtained in the same manner as in Example 3.
【0152】[0152]
【発明の効果】本発明の硬化性組成物を用いることによ
り、簡便に色再現性の優れた半透過反射型カラー液晶表
示装置を得ることができる。特に本発明によれば、反射
部と透過部に対向するカラーフィルター層を別個に作成
するための露光や現像の回数を減らして工程を簡略化
し、もって、製品コストの低減のみならず、得率を高め
ることができる、上記半透過反射型カラー液晶表示装置
を得ることができる。By using the curable composition of the present invention, a transflective color liquid crystal display device having excellent color reproducibility can be easily obtained. In particular, according to the present invention, the number of times of exposure and development for separately creating a color filter layer opposed to a reflective portion and a transmissive portion is reduced, thereby simplifying the process. And the above transflective color liquid crystal display device can be obtained.
【図1】本発明の硬化性組成物の特性を説明するための
グラフである。FIG. 1 is a graph for explaining characteristics of a curable composition of the present invention.
【図2】本発明の半透過反射型カラー液晶表示装置の構
成の一部を示す断面概略図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing a part of the configuration of a transflective color liquid crystal display device of the present invention.
1 カラーフィルター層 3 遮光層(ブラックマトリックス) 11 透明基板 12 半透過反射電極 12A 透過部 12B 反射部 13 位相差板 14 偏光板 15 平坦化膜 16 拡散層 17 配向膜 18 液晶層 19 シール材 21 透明基板 23 位相差板 24 偏光板 25 透明電極 26 配向膜 31 導光板 32 蛍光管 REFERENCE SIGNS LIST 1 color filter layer 3 light-shielding layer (black matrix) 11 transparent substrate 12 semi-transmissive reflective electrode 12A transmitting part 12B reflecting part 13 retardation plate 14 polarizing plate 15 flattening film 16 diffusion layer 17 alignment film 18 liquid crystal layer 19 sealing material 21 transparent Substrate 23 Retardation plate 24 Polarizing plate 25 Transparent electrode 26 Alignment film 31 Light guide plate 32 Fluorescent tube
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08F 291/00 C08F 291/00 4J011 G02F 1/1333 500 G02F 1/1333 500 4J026 1/1335 505 1/1335 505 G03F 7/028 G03F 7/028 7/26 501 7/26 501 Fターム(参考) 2H025 AA04 AB13 AC01 AD01 BC13 BC42 CA03 CA09 CA22 CA35 CB08 CB42 CC11 FA17 2H048 BA45 BA48 BB12 BB14 BB43 2H090 JB02 JB04 2H091 FA02 FB04 FB12 FC10 FC22 FC23 GA01 LA12 LA15 2H096 AA28 BA05 EA02 GA08 4J011 PA07 PA22 PA63 PA67 PA69 PA70 PA74 PA90 PB25 PB40 PC02 PC08 QA03 QA04 QA13 QA22 QA23 QA24 QA33 QA39 QA46 QB14 QB16 QB19 QB24 RA02 RA03 RA04 RA08 RA09 RA10 SA02 SA03 SA06 SA14 SA15 SA16 SA20 SA22 SA24 SA28 SA29 SA32 SA34 SA38 SA61 SA63 SA64 SA82 TA03 TA07 TA09 TA10 UA01 UA06 VA01 WA01 4J026 AA43 AA44 AA53 AA76 AC36 BA27 BA28 BA29 BA30 BA50 DB06 DB11 DB36 GA06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08F 291/00 C08F 291/00 4J011 G02F 1/1333 500 G02F 1/1333 500 4J026 1/1335 505 1/1335 505 G03F 7/028 G03F 7/028 7/26 501 7/26 501 F term (reference) 2H025 AA04 AB13 AC01 AD01 BC13 BC42 CA03 CA09 CA22 CA35 CB08 CB42 CC11 FA17 2H048 BA45 BA48 BB12 BB14 BB43 2H090 JB02 FB02 2104 FC10 FC22 FC23 GA01 LA12 LA15 2H096 AA28 BA05 EA02 GA08 4J011 PA07 PA22 PA63 PA67 PA69 PA70 PA74 PA90 PB25 PB40 PC02 PC08 QA03 QA04 QA13 QA22 QA23 QA24 QA33 QA39 QA46 QB14 QB16 QB19 RA10 SA02 RA02 SA02 RA02 SA02 RA02 SA02 RA02 SA22 SA24 SA28 SA29 SA32 SA34 SA38 SA61 SA63 SA64 SA82 TA03 TA07 TA09 TA10 UA01 UA06 VA01 W A01 4J026 AA43 AA44 AA53 AA76 AC36 BA27 BA28 BA29 BA30 BA50 DB06 DB11 DB36 GA06
Claims (12)
硬化性化合物、光重合開始剤及び溶剤を含有する硬化性
組成物であって、基板上に0.3〜5.0μmの膜厚で
塗布、プリベーク処理して形成した塗布膜に、1〜12
00mJの露光量で露光後、アルカリ現像液で現像した
際の塗布膜の露光量に対する基板上での残膜率{(現像
処理後の膜厚/プリベーク処理後の膜厚)×100
(%)}が、上記露光量1mJ〜1200mJのいずれ
かの範囲において、少なくとも60%〜70%の範囲に
わたり連続的に変化し、かつ該光重合開始剤が、(I)
ヘキサアリールビスイミダゾール系化合物、(II)ベン
ゾフェノン系化合物、(III)アセトフェノン系化合
物、(IV)アシルフォスフィン系化合物、(V)ベンゾ
インエーテル系化合物、(VI)キサントン系化合物及び
(VII)キノン系化合物から選択される少なくとも1種
の化合物であることを特徴とする半透過反射型カラー液
晶表示装置カラーフィルター用硬化性組成物。1. A curable composition containing a colorant, an alkali-soluble resin, a radiation-sensitive curable compound, a photopolymerization initiator and a solvent, which is applied on a substrate in a thickness of 0.3 to 5.0 μm. , 1 to 12 on the coating film formed by pre-baking
After exposing with an exposure amount of 00 mJ, the remaining film ratio on the substrate relative to the exposure amount of the coating film when developed with an alkali developing solution / (film thickness after development / film thickness after pre-baking) × 100
(%) Varies continuously in at least the range of 60% to 70% in any range of the exposure amount of 1 mJ to 1200 mJ, and the photopolymerization initiator comprises (I)
Hexaarylbisimidazole compounds, (II) benzophenone compounds, (III) acetophenone compounds, (IV) acylphosphine compounds, (V) benzoin ether compounds, (VI) xanthone compounds, and (VII) quinone compounds A curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device, which is at least one compound selected from compounds.
ールビスイミダゾール系化合物の少なくとも1種と(I
I)ベンゾフェノン系化合物の少なくとも1種の混合物
である請求項1記載の半透過反射型カラー液晶表示装置
カラーフィルター用硬化性組成物。2. The method according to claim 1, wherein the photopolymerization initiator comprises at least one of (I) a hexaarylbisimidazole compound and (I)
2. The curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device according to claim 1, which is a mixture of at least one type of a benzophenone compound.
ール系化合物が、下記一般式(I−a)で表される化合
物である請求項1又は2記載の半透過反射型カラー液晶
表示装置カラーフィルター用硬化性組成物。 【化1】 {式(I−a)中、X1及びX2は同一でも異なっても良
く、それぞれ水素原子、塩素原子又は臭素原子を表
す。}3. The transflective color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the (I) hexaarylbisimidazole compound is a compound represented by the following general formula (Ia). Curable composition. Embedded image 中 In the formula (Ia), X 1 and X 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a chlorine atom or a bromine atom. }
記一般式(II−a)で表される化合物である請求項1又
は2記載の半透過反射型カラー液晶表示装置カラーフィ
ルター用硬化性組成物。 【化2】 {式(II−a)中R1〜R4は同一でも異なっても良く、
それぞれ水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表
す。}4. The curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the benzophenone compound (II) is a compound represented by the following general formula (II-a). . Embedded image 中 In the formula (II-a), R 1 to R 4 may be the same or different,
Each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. }
ール系化合物が請求項3記載の一般式(I−a)で表さ
れる化合物であり、上記(II)ベンゾフェノン系化合物
が請求項4記載の一般式(II−a)で表される化合物で
ある請求項2記載の半透過反射型カラー液晶表示装置カ
ラーフィルター用硬化性組成物。5. The (I) hexaarylbisimidazole compound is a compound represented by the general formula (Ia) according to claim 3, and the (II) benzophenone compound is a compound represented by the general formula (4). The curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device according to claim 2, which is a compound represented by the formula (II-a).
下記一般式(III−a)で表される化合物である請求項
1記載の半透過反射型カラー液晶表示装置カラーフィル
ター用硬化性組成物。 【化3】 {式(III−a)中、R5及びR6は同一でも異なっても
良く、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基
を表す。}6. The curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the acetophenone compound (III) is a compound represented by the following general formula (III-a). Embedded image 中 In the formula (III-a), R 5 and R 6 may be the same or different and each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. }
一般式(VI−a)で表される化合物である請求項1記載
の半透過反射型カラー液晶表示装置カラーフィルター用
硬化性組成物。 【化4】 {式(VI−a)中、R10及びR11は同一でも異なっても
良く、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基
を表す。}7. The curable composition for a color filter of a transflective color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the (VI) xanthone-based compound is a compound represented by the following general formula (VI-a). Embedded image 中 In the formula (VI-a), R 10 and R 11 may be the same or different and each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. }
組成物を基板上に塗布、プリベーク、パターン露光、ア
ルカリ現像、ポストベークして作成された半透過反射型
液晶表示装置用カラーフィルター。8. A color for a transflective liquid crystal display device prepared by applying the curable composition according to claim 1 on a substrate, prebaking, pattern exposure, alkali development, and postbaking. filter.
組成物を基板上に塗布、プリベーク、パターン露光した
後に、炭酸ソーダ系アルカリ現像液でアルカリ現像し、
その後ポストベークすることを特徴とする半透過反射型
液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。9. After applying the curable composition according to any one of claims 1 to 7 on a substrate, pre-baking and pattern exposure, alkali-developing with a sodium carbonate-based alkali developing solution,
A method of manufacturing a color filter for a transflective liquid crystal display device, characterized by post-baking.
の光量を変化させる露光マスクを用いることを特徴とす
る請求項9記載の半透過反射型液晶表示装置用カラーフ
ィルターの製造方法。10. The method of manufacturing a color filter for a transflective liquid crystal display device according to claim 9, wherein an exposure mask for changing the light amount of the pattern portion for each color is used for the pattern exposure.
備えた半透過反射型液晶表示装置。11. A transflective liquid crystal display device comprising the color filter according to claim 8.
ある請求項11に記載の半透過反射型液晶表示装置。12. The transflective liquid crystal display device according to claim 11, wherein the substrate is an aluminum substrate or a glass substrate.
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