JPH0815519A

JPH0815519A - カラーペーストおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH0815519A
Application number: JP14462494A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Nomura; 秀史野村; Tetsuya Goto; 哲哉後藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【構成】ポリアミック酸、該ポリアミック酸のカルボキ
シル基の０．５倍モル当量以上の水溶性有機アミン、顔
料および水を含有する水性カラーぺースト。【効果】本発明の水性カラーぺーストは、有機溶媒を用
いずにウェットコーティングを行なうことができ、安全
上好ましい。また、耐溶剤性の不良なポリイミドを用い
てカラーフィルターを形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子工業用に主として
用いられる水性カラーぺーストに関する。さらに詳しく
は、液晶表示素子や撮像素子のカラーフィルターの形成
に利用できる水性カラーぺーストに関する。

【０００２】

【従来の技術】耐熱性、耐光性に優れたカラーフィルタ
ーを形成することのできるカラーペーストとして、ポリ
アミック酸の有機溶媒溶液に顔料を分散したカラーぺー
ストが知られている（たとえば特開昭６０−１８４２０
２号公報、特開昭６０−１８４２０３号公報、特開昭６
１−１８０２０３号公報）。

【０００３】しかし、ポリアミック酸の溶剤として通常
用いられる極性有機溶媒の引火点は、室温よりは高い
が、塗膜形成のための加熱乾燥工程で、引火点以上の温
度となり、排気が不十分な場合に爆発が起こるおそれが
ある。さらに、有機溶媒は健康障害を起こしたり環境に
悪影響を及ぼす。

【０００４】また、ポリアミック酸の有機溶媒溶液に顔
料を分散したカラーぺーストを使用したカラーフィルタ
ーの製造は、たとえば特開昭６０−２４７６０３号公報
や特開昭６１−７７８０４号公報に示されているよう
に、次のような工程により行なわれる。まず、カラーぺ
ースト（たとえば緑色）を基板上に塗布した後、乾燥し
てポリイミド前駆体着色被膜を形成する。ポリイミド前
駆体着色被膜上にポジ型フォトレジストを塗布し、フォ
トレジスト被膜を形成する。該フォトレジスト被膜上に
マスクを置き、露光装置を用いて紫外線を照射する。露
光後、ポジ型フォトレジスト用アルカリ現像液により、
フォトレジスト被膜とポリイミド前駆体着色被膜のエッ
チングを同時に行う。エッチング後、不要となったフォ
トレジスト被膜を剥離する。その後、加熱処理すること
によって、ポリイミド前駆体をポリイミドに変換する。
このようにして、１色のポリイミド着色被膜のパターン
を基板上に形成した後、その上に別な色（たとえば赤
色）のカラーぺーストを塗布し、同様の工程を経て、２
色のポリイミド着色被膜のパターンを基板上に形成す
る。これをもう一度繰り返すと、赤、青、緑の３色のポ
リイミド着色被膜のパターンが得られる。

【０００５】この工程では、ポリイミド着色被膜上に有
機溶媒を含むカラーぺーストが塗布され、そのため、ポ
リイミドには高度な耐溶剤性が要求される。しかし、短
波長領域での透明性に優れるポリイミドは、一般に耐溶
剤性が不良である。これらの高透明性ポリイミド膜上に
ポリアミック酸の有機溶媒溶液に顔料を分散したカラー
ぺーストを塗布すると、ポリイミド膜の表面が荒れた
り、クラックが生じるなどの問題が起こり、多色からな
るカラーフィルターの形成は困難である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の欠点に鑑み創案されたもので、その目的とすると
ころは、引火などの危険があり健康、環境に有害な有機
溶媒を使用する必要がなく、また、耐溶剤性が不良なポ
リイミドによりカラーフィルターを形成することが可能
な水性カラーぺーストを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
以下の構成により達成される。（１）（ａ）ポリアミック酸、（ｂ）該ポリアミック酸
のカルボキシル基の０．５倍モル当量以上の水溶性有機
アミン、（ｃ）顔料および（ｄ）水を含有するカラーぺ
ースト。（２）ポリアミック酸、該ポリアミック酸のカルボキシ
ル基の０．５倍モル当量以上の水溶性有機アミンおよび
水を含有するポリイミド前駆体水溶液と、水中に顔料を
分散した顔料分散液とを混合するカラーペーストの製造
方法。（３）ポリアミック酸、該ポリアミック酸のカルボキシ
ル基の０．５倍モル当量以上の水溶性有機アミンおよび
水を含有するポリイミド前駆体水溶液と、顔料とを混合
するカラーペーストの製造方法。

【０００８】ここで言うポリアミック酸は、次の一般式
（１）で表される。

【０００９】

【化１】ここでＲ₁は炭素数２〜２２の４価の有機基、Ｒ₂は炭
素数１〜２２の２価の有機基、ｎは１以上の整数を意味
する。ポリイミド膜の力学的特性は、分子量が大きいほ
ど良好である。このため、ポリイミド前駆体であるポリ
アミック酸の分子量も大きいことが望まれる。一方、ポ
リイミド前駆体膜を湿式エッチングによりパターン加工
を行う場合、ポリアミック酸の分子量が大きすぎると、
現像に要する時間が長くなりすぎるという問題がある。
したがって、ｎの好ましい範囲は２〜１０００、より好
ましくは４〜４００、さらに好ましくは６〜１００であ
る。なお、ポリアミック酸の分子量には一般にばらつき
があるため、ここでいうｎの好ましい範囲とは、この範
囲の中に全ポリアミック酸の５０モル％以上、好ましく
は７０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上が
入っていることを意味する。

【００１０】本発明のカラーペーストでは、上記のポリ
アミック酸のカルボキシル基に水溶性有機アミンが塩結
合し、水溶性のポリイミド前駆体となっている。なお、
塩結合している水溶性有機アミンの量が少なすぎると、
ポリイミド前駆体組成物は水に溶解しない。容易に水に
溶解するためには、ポリアミック酸に対し、水溶性有機
アミンをポリアミック酸のカルボキシル基の０．５倍モ
ル当量以上付加する必要があり、好ましくは０．６倍モ
ル当量以上、より好ましくは０．７倍モル当量以上、さ
らに好ましくは０．８倍モル当量以上付加するのが望ま
しい。

【００１１】本発明で用いられる水溶性有機アミンは、
アンモニアの水素原子を有機基で置換した化合物で、か
つ、水に溶解する有機化合物のことであり、その具体例
として、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルア
ミン、２−エタノールアミン、２−アミノ−２−メチル
−１−プロパノールなどの第１級アミン、ジメチルアミ
ン、２−（メチルアミノ）エタノール、２−（エチルア
ミノ）エタノールなどの第２級アミン、２−ジメチルア
ミノエタノール、２−ジエチルアミノエタノール、１−
ジメチルアミノ−２−プロパノールなどの第３級アミ
ン、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、テトラ
エチルアンモニウムヒドロキサイドなどの第４級アミン
などが挙げられる。本発明ではこれらに限定されずに、
水溶性有機アミンが１種または２種以上用いられる。

【００１２】ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無
水物とジアミンを反応させることにより得ることができ
る。

【００１３】テトラカルボン酸二無水物は、一般式
（２）

【化２】（式中のＲ₁は、前記の炭素数２〜２２の４価の有機基
を表す。）で示される。本発明では、テトラカルボン酸
二無水物として、たとえば、脂肪族系または脂環式系の
ものを用いることができ、その具体的な例として、１，
２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、
１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無
水物、１，２，３，５−シクロペンタンテトラカルボン
酸二無水物、１，２，４，５−ビシクロヘキセンテトラ
カルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサン
テトラカルボン酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９
ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオ
キソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−Ｃ］フラン−
１，３−ジオンなどが挙げられる。また、芳香族系のも
のを用いると、耐熱性の良好なポリイミドに変換しうる
ポリイミド前駆体組成物を得ることができ、その具体的
な例として、３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，
４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、
３，３´，４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボ
ン酸二無水物、４，４´−オキシジフタル酸無水物、
３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二
無水物、３，３”，４，４”−パラターフェニルテトラ
カルボン酸二無水物、３，３”，４，４”−メタターフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。また、
フッ素系のものを用いると、短波長領域での透明性が良
好で、誘電率の小さいポリイミドに変換しうるポリイミ
ド前駆体組成物を得ることができ、その具体的な例とし
て、４，４´−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジ
フタル酸無水物などが挙げられる。なお、本発明は、こ
れらに限定されずにテトラカルボン酸二無水物が１種ま
たは２種以上用いられる。

【００１４】ジアミンは、一般式（３）Ｈ₂Ｎ−Ｒ₂−ＮＨ₂ （３）（式中のＲ₂は、前記の炭素数１〜２２の２価の有機基
を表す。）で示される。本発明ではジアミンとして、た
とえば、脂肪族系または脂環式系のものを用いることが
でき、その具体的な例として、エチレンジアミン、１，
３−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロ
ヘキサン、４，４´−ジアミノ−３，３´−ジメチルジ
シクロヘキシルメタン、４，４´−ジアミノ−３，３´
−ジメチルジシクロヘキシルなどが挙げられる。また、
芳香族系のものを用いると、耐熱性の良好なポリイミド
に変換しうるポリイミド前駆体組成物を得ることがで
き、その具体的な例として、４，４´−ジアミノジフェ
ニルエーテル、３，４´−ジアミノジフェニルエーテ
ル、４，４´−ジアミノジフェニルメタン、３，３´−
ジアミノジフェニルメタン、４，４´−ジアミノジフェ
ニルスルホン、３，３´−ジアミノジフェニルスルホ
ン、４，４´−ジアミノジフェニルサルファイド、ｍ−
フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、２，４
−ジアミノトルエン、２，５−ジアミノトルエン、２，
６−ジアミノトルエン、ベンジジン、３，３´−ジメチ
ルベンジジン、３，３´−ジメトキシベンジジン、ｏ−
トリジン、４，４”−ジアミノターフェニル、１，５−
ジアミノナフタレン、３，３´−ジメチル−４，４´−
ジアミノジフェニルメタン、４，４´−ビス（４−アミ
ノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（４−
アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス［４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル］エ−テル、ビス
［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、
ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホ
ンなどが挙げられる。また、フッ素系のものを用いる
と、短波長領域での透明性が良好で、誘電率の小さいポ
リイミドに変換しうるポリイミド前駆体組成物を得るこ
とができ、その具体的な例として、２，２−ビス［４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプ
ロパンなどが挙げられる。

【００１５】また、一般式（４）

【化３】（式中のＲ₃は炭素数１〜１０の２価の有機基、Ｒ₄、
Ｒ₅、Ｒ₆、およびＲ₇は炭素数１〜１０の１価の有機
基でこれらは同一であっても異なっていてもよく、ｍは
１〜１０の整数を意味する。）で示されるシロキサンジ
アミンを用いると、無機基板との接着性を良好にするこ
とができる。シロキサンジアミンは、通常、全ジアミン
中の１〜２０モル％量用いる。シロキサンジアミンの量
が少なすぎれば接着性向上効果が発揮されず、多すぎれ
ば耐熱性が低下する。シロキサンジアミンの具体例とし
ては、ビス−３−（アミノプロピル）テトラメチルシロ
キサンなどが挙げられる。本発明は、これらに限定され
ずにジアミンが１種または２種以上用いられる。

【００１６】ポリアミック酸の合成は、極性有機溶媒中
でジアミンとテトラカルボン酸二無水物を混合して反応
させることにより行うのが一般的である。この時、ジア
ミンとテトラカルボン酸二無水物の混合比により得られ
るポリアミック酸の重合度を調節することができる。こ
うして得られたポリアミック酸溶液から、再沈殿、真空
乾燥などの手法を用い、溶媒を除去することによって、
ポリアミック酸を得ることができる。

【００１７】このほか、テトラカルボン酸ジクロライド
とジアミンを極性有機溶媒中で反応させて、その後、塩
酸と溶媒を除去することによってポリアミック酸を得る
など、ポリアミック酸を得るには種々の方法がある。し
かし、本発明はその合成法によらずにポリアミック酸に
対して適用が可能である。

【００１８】水溶性ポリイミド前駆体の製造には、次の
ような方法がとりうる。ポリアミック酸の極性有機溶媒
溶液に、水溶性有機アミンを添加し、ポリアミック酸の
カルボキシル基に水溶性有機アミンを塩結合させる。そ
して、有機溶媒を除去して水溶性ポリイミド前駆体を得
る。これを水に溶解するとポリイミド前駆体水溶液が得
られる。

【００１９】また、ポリアミック酸を、水溶性有機アミ
ンの水溶液に溶解して、ポリイミド前駆体水溶液を得る
方法もある。なお、この場合、ポリアミック酸と水溶性
有機アミンを同時に水と混合し、ポリイミド前駆体水溶
液を得てもよいし、水中にポリアミック酸を分散し、そ
の後、水溶性有機アミンを加えて、ポリイミド前駆体水
溶液を得てもよい。

【００２０】本発明の水性カラーぺーストは、上述のポ
リイミド前駆体水溶液に顔料が分散されているものであ
る。本発明で用いられる顔料に特に制限はないが、耐光
性、耐熱性、耐薬品性に優れたものが好ましい。代表的
な顔料の具体的な例をカラーインデックス（ＣＩ）ナン
バーで示す。黄色顔料の例としてはピグメントイエロー
２０、２４、８３、８６、９３、９４、１０９、１１
０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４
７、１４８、１５３、１５４、１６６、１７３などが挙
げられる。橙色顔料の例としてはピグメントオレンジ１
３、３１、３６、３８、４０、４２、４３、５１、５
５、５９、６１、６４、６５などが挙げられる。赤色顔
料の例としてはピグメントレッド９、９７、１２２、１
２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７７、１８
０、１９２、２１５、２１６、２２４などが挙げられ
る。紫色顔料の例としてはピグメントバイオレット１
９、２３、２９、３２、３３、３６、３７、３８などが
挙げられる。青色顔料の例としてはピグメントブルー１
５（１５：３、１５：４、１５：６など）、２１、２
２、６０、６４などが挙げられる。緑色顔料の例として
はピグメントグリーン７、１０、３６、４７などが挙げ
られる。黒色顔料の例としてはピグメントブラック７な
どが挙げられる。本発明ではこれらに限定されずに種々
の顔料を使用することができる。なお、顔料は必要に応
じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性処理などの表面
処理が施されているものを使用してもよい。

【００２１】液晶表示素子に用いられるカラーフィルタ
ーのＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３
色の画素は、ＣＲＴ蛍光体の色度特性に類似させる必要
があるため、上記の顔料はバックライトと液晶表示素子
の光線透過特性に合うよう、数色組み合わせて調色され
て用いられる。たとえば、Ｒ（レッド）は赤色顔料と黄
色顔料または橙色顔料、Ｇ（グリーン）は緑色顔料と黄
色顔料または橙色顔料、Ｂ（ブルー）は青色顔料と紫色
顔料の組み合わせなどにより調色される。また、カラー
フィルターのブラックマトリクスとして、黒色顔料、ま
たは、場合によりこれに他色の顔料を混合したものを用
いることもできる。

【００２２】本発明の水性カラーぺーストにおいて、ポ
リアミック酸と顔料は、通常、重量比で２：８〜９：
１、好ましくは３：７〜８：２、より好ましくは４：６
〜７：３の範囲で混合して用いられる。ポリアミック酸
の量が少なすぎると、着色被膜の基板との接着性が不良
となり、逆に顔料の量が少なすぎると着色度が問題とな
る。

【００２３】また、カラーペースト中のポリアミック酸
の濃度は、０．５〜２５重量％であることが好ましく、
より好ましくは１〜１５重量％である。

【００２４】本発明の水性カラーぺーストの製造には、
あらかじめ水中に顔料を分散した分散液とポリイミド前
駆体水溶液とを混合する方法と、ポリイミド前駆体水溶
液中で顔料を分散する方法がある。どちらの方法でも、
顔料を水または水溶液に分散させるが、分散方法には特
に限定はなく、ボールミル、サンドグラインダー、３本
ロールミル、高速度衝撃ミルなど、種々の方法がとりう
る。

【００２５】本発明の水性カラーぺーストには、塗布
性、着色被膜の乾燥性の改良のために、有機溶媒を水の
５０重量％以下の範囲で含有することができる。好まし
くは３０重量％以下、より好ましくは１０重量％以下で
ある。有機溶媒の量が大きすぎると、水溶液としての利
点（非爆発性など）が失われる。本発明で水性カラーぺ
ースト用に含有されることができる有機溶媒は、水溶性
であることが望ましく、その具体的な例としてエタノー
ル、ブタノール、エチレングリコールなどのアルコール
類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソ
ルブ類、メチルカルビトール、エチルカルビトールなど
のカルビトール類、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類、γ−ブ
チロラクトン、β−プロピルラクトンなどのラクトン
類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなど
のピロリドン類などが挙げられる。本発明では、これら
に限定されずに、有機溶媒が１種または２種以上用いる
ことができる。

【００２６】同様な目的で、あるいは、顔料の分散性を
良好にする目的で、本発明の水性カラーぺーストに界面
活性剤を添加することもできる。界面活性剤の添加量は
通常、顔料の０．００１〜１０重量％、好ましくは０．
０１〜１重量％である。添加量が少なすぎると塗布性、
着色被膜の乾燥性の改良、あるいは顔料の分散性の改良
の効果がなく、多すぎると逆に塗布性が不良となった
り、顔料の凝集が起こる。界面活性剤の具体例として
は、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸トリエタノールアミンなどの陰イオ
ン界面活性剤、ステアリルアミンアセテート、ラウリル
トリメチルアンモニウムクロライドなどの陽イオン界面
活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ラウリル
カルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリウムベタ
インなどの両性界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリ
ルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、
ソルビタンモノステアレートなどの非イオン界面活性剤
などが挙げられる。本発明では、これらに限定されず
に、界面活性剤が１種または２種以上用いることができ
る。界面活性剤の添加は、顔料の分散工程中またはその
工程の前後のどの時点でも行うことができる。しかし、
添加の時点により顔料の分散性が変わる場合があるの
で、注意を要する。

【００２７】また、本発明の水性カラーぺーストに、着
色被膜の硬度を向上させるために、無機微粒子のコロイ
ド状物を添加してもよい。無機微粒子のコロイド状物の
具体的な例としては、シリカゾル、チタニアゾル、ジル
コニアゾルなどが挙げられるが、特にこれらに限定され
ない。無機微粒子のコロイド状物を添加する場合その添
加量は、ポリアミック酸の１〜５０重量％が好ましく、
２〜３０重量％がさらに好ましい。添加量が大きすぎれ
ば、着色被膜が脆くなり、添加量が小さすぎれば、着色
被膜の硬度を向上させる効果が発揮されない。

【００２８】本発明の水性カラーぺーストを基板上に塗
布する方法としては、スピンコーター、バーコーター、
ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーター、ス
クリーン印刷法などで基板に塗布する方法、基板を水溶
液中に浸漬する方法、水溶液を基板に噴霧するなどの種
々の方法を用いることができる。基板としては通常、ソ
ーダガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石
英ガラスなどの透明基板や、シリコン、ガリウム−ひ素
などの半導体基板などが用いられるが、特にこれらに限
定されない。なお、基板上に水性カラーペーストを塗布
する場合、シランカップリング剤、アルミニウムキレー
ト剤、チタニウムキレート剤などの接着助剤で基板表面
を処理しておくと、着色被膜と基板の接着力を向上させ
ることができる。

【００２９】本発明の水性カラーぺーストは、液晶ディ
スプレイや撮像素子のカラーフィルターのほか、光学素
子の遮光膜、光ファイバーの被覆膜などに用いられる。
たとえば、光ファイバーを水性カラーぺーストを用いて
着色被膜で被覆したものは、高温下での光学センサーと
して利用することができる。

【００３０】次に本発明の水性カラーぺーストの代表的
な用途である液晶ディスプレイ用カラーフィルターを例
に使用方法の一例を説明する。

【００３１】水性カラーぺーストを、前記のような方法
で透明基板上に塗布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥
などにより、ポリイミド前駆体着色被膜を形成する。加
熱乾燥の場合、オーブン、ホットプレートなどを使用
し、５０〜１８０℃の範囲で１分〜３時間行うのが好ま
しい。次に、このようにして得られたポリイミド前駆体
着色被膜に、通常の湿式エッチングによりパターンを形
成する。まず、ポリイミド前駆体着色被膜上にポジ型フ
ォトレジストを塗布し、フォトレジスト被膜を形成す
る。続いて該フォトレジスト被膜上にマスクを置き、露
光装置を用いて紫外線を照射する。露光後、ポジ型フォ
トレジスト用アルカリ現像液により、フォトレジスト被
膜とポリイミド前駆体着色被膜のエッチングを同時に行
う。エッチング後、不要となったフォトレジスト被膜を
剥離する。

【００３２】ポリイミド前駆体着色被膜は、その後、加
熱処理することによって、ポリイミド着色被膜に変換さ
れる。加熱処理は通常、空気中、窒素雰囲気中、あるい
は、真空中などで、１５０〜４５０℃、好ましくは１８
０〜３５０℃の温度のもとで、０．５〜５時間、連続的
または段階的に行われる。

【００３３】以上の工程をＲ（レッド）、Ｇ（グリー
ン）、Ｂ（ブルー）の３色のカラーぺーストおよび必要
に応じてブラックのカラーぺーストについて行うと、液
晶ディスプレイ用カラーフィルターが作製できる。

【００３４】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００３５】実施例１温度計および乾燥窒素導入口と攪拌装置を付した３００
０ｍｌの４つ口フラスコに、３，３´，４，４´−ビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物２９４．２ｇ（１モル
当量）、４，４´−ジアミノジフェニルメタン９４．２
ｇ（０．４７５モル当量）、３，３´−ジアミノジフェ
ニルスルホン１１７．９ｇ（０．４７５モル当量）、ビ
ス−３−（アミノプロピル）テトラメチルシロキサン１
２．４ｇ（０．０５モル当量）、およびγ−ブチロラク
トン１５５６．１ｇを投入し、乾燥窒素流入下、６０℃
で４時間攪拌してポリアミック酸のγ−ブチロラクトン
溶液（ポリマー濃度２５重量％）を得た。

【００３６】γ−ブチロラクトン５００ｇに２−ジメチ
ルアミノエタノール３．４ｇ（０．０３８モル当量）を
添加した液に、液を攪拌しながら、ポリマー濃度１０重
量％に希釈したポリアミック酸のγ−ブチロラクトン溶
液１００ｇ（ポリアミック酸０．０１９モル当量含有）
を滴下し、白色の沈殿物を得た。濾過により沈殿物を分
離し、トルエンで洗浄後、真空乾燥を行い、水溶性ポリ
イミド前駆体の粉末を得た。この水溶性ポリイミド前駆
体の粉末４ｇと水４６ｇを混合し、６０℃で攪拌して均
質なポリイミド前駆体水溶液を得た。

【００３７】ピグメントレッド１７７（クロモフタール
レッド）４ｇ、水４６ｇをガラスビーズ１００ｇととも
にホモジナイザーを用い、７０００ｒｐｍで３０分間分
散処理後、ガラスビーズを濾過により除去した。

【００３８】顔料分散液２０ｇに、ポリイミド前駆体水
溶液２０ｇを添加混合し、本発明の水性カラーぺースト
を得た。このカラーぺーストを無アルカリガラス基板上
にスピンコートし、５０℃で１０分間、９０℃で１０分
間、１１０℃で２０分間オーブンを用いて空気中で加熱
乾燥して、膜厚１．６μｍのポリイミド前駆体膜を得
た。この膜上にポジ型フォトレジスト（東京応化社製Ｏ
ＦＰＲ−８００）を塗布し、８０℃で２０分間加熱乾燥
して膜厚１μｍのレジスト膜を得た。キャノン社製紫外
線露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、クロム製のフォトマ
スクを介して、波長３６５ｎｍでの強度が５０ｍＪ／ｃ
ｍ²の紫外線を照射した。露光後、テトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイドの２．３８ｗｔ％の水溶液か
らなる現像液に浸漬し、フォトレジストおよびポリイミ
ド前駆体着色被膜の現像を同時に行った。エッチング
後、不要となったフォトレジスト層をメチルセロソルブ
アセテートで剥離した。さらにこのようにして得られた
ポリイミド前駆体着色被膜を窒素雰囲気中で３００℃で
３０分間熱処理し、膜厚１．２μｍのポリイミド着色被
膜を得た。

【００３９】実施例２実施例１で得られたポリアミック酸のγ−ブチロラクト
ン溶液（ポリマー濃度２５重量％）を５重量％にγ−ブ
チロラクトンで希釈した液４００ｇを、トルエン４００
０ｇにトルエンを攪拌しながら滴下し、白色の沈殿物を
得た。濾過により沈殿物を分離し、真空乾燥を行い、ポ
リアミック酸の粉末を得た。

【００４０】ポリアミック酸の粉末５ｇ（０．００９６
モル当量）と、水５０ｇ、ジメチルアミノエタノール
１．３７ｇ（０．０１５４モル当量）を混合し、６０℃
で攪拌して均質なポリイミド前駆体水溶液を得た。この
水溶液にピグメントグリーン７（フタロシアニングリー
ン）４ｇ、エチレングリコール５ｇを添加し、ガラスビ
ーズ１００ｇとともにホモジナイザーを用い、７０００
ｒｐｍで３０分間分散処理後、ガラスビーズを濾過によ
り除去した。

【００４１】このようにして得られた水性カラーぺース
トを用い、実施例１と同様にしてパターン化されたポリ
イミド着色被膜を得た。

【００４２】実施例３水５０ｇに２−アミノエタノ−ル２．３５ｇ（０．０３
８４モル当量）を混合した。これに、実施例２で得られ
たポリアミック酸の粉末５ｇ（０．００９６モル当量）
を添加し、５０℃で攪拌して均質なポリイミド前駆体水
溶液を得た。

【００４３】ピグメントブルー１５（フタロシアニンブ
ルー）３ｇ、水４７ｇをガラスビーズ１００ｇとともに
ホモジナイザーを用い、７０００ｒｐｍで３０分間分散
処理後、ガラスビーズを濾過により除去した。顔料分散
液１５ｇに、ポリイミド前駆体水溶液２０ｇを添加混合
し、水性カラーぺーストを得た。この水性カラーぺース
トを用い、実施例１と同様の操作を行い、パターン化さ
れたポリイミド着色被膜を得た。

【００４４】実施例４温度計および乾燥窒素導入口と攪拌装置を付した３００
０ｍｌの４つ口フラスコに、ピロメリット酸二無水物１
０９．１ｇ（０．５モル当量）、３，３´，４，４´−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物１６１．１ｇ
（０．５モル当量）、４，４´−ジアミノジフェニルエ
ーテル１９０．２ｇ（０．９５モル当量）、ビス−３−
（アミノプロピル）テトラメチルシロキサン１２．４ｇ
（０．０５モル当量）、およびＮ−メチル−２−ピロリ
ドン１８９１．２ｇを投入し、乾燥窒素流入下、５０℃
で５時間攪拌してポリアミック酸のＮ−メチル−２−ピ
ロリドン溶液（ポリマー濃度２０重量％）を得た。

【００４５】この溶液をポリマー濃度１０重量％にＮ−
メチル−２−ピロリドンで希釈した液１００ｇ（ポリア
ミック酸０．０２１モル当量含有）に２−ジエチルアミ
ノエタノール９．８４ｇ（０．０８４モル当量）を添加
した。この液を、トルエン１０００ｇにトルエンを攪拌
しながら滴下し、白色の沈殿物を得た。濾過により沈殿
物を分離し、真空乾燥を行い、水溶性ポリイミド前駆体
の粉末を得た。そして、水溶性ポリイミド前駆体の粉末
４ｇと水３６ｇを混合し、７０℃で攪拌して均質なポリ
イミド前駆体水溶液を得た。

【００４６】ピグメントレッド１７７（クロモフタール
レッド）３．５ｇ、ピグメントイエロー８３（ベンジジ
ンイエロー）０．５ｇ、水４６ｇをガラスビーズ１００
ｇとともにホモジナイザーを用い、７０００ｒｐｍで３
０分間分散処理後、ガラスビーズを濾過により除去し
た。

【００４７】顔料分散液２０ｇにポリイミド前駆体水溶
液１８ｇ、エチレングリコール２ｇを添加混合し、水性
カラーぺーストを得た。このカラーぺーストを無アルカ
リガラス基板上にスピンコートし、８０℃で１０分間、
１２０℃で２０分間オーブンを用いて空気中で加熱乾燥
して、膜厚１．５μｍのポリイミド前駆体膜を得た。こ
れをフォトレジストを用い実施例１と同様な操作によ
り、パターン化されたポリイミド前駆体着色被膜を得
た。その後、ホットプレートを用い、空気中で２７０℃
で１０分間熱処理し、膜厚１．１μｍのポリイミド着色
被膜を得た。

【００４８】実施例５実施例４で得られたポリアミック酸のＮ−メチル−２−
ピロリドン溶液（ポリマー濃度２０重量％）を５重量％
にＮ−メチル−２−ピロリドンで希釈した液４００ｇ
を、トルエン４０００ｇにトルエンを攪拌しながら滴下
し、白色の沈殿物を得た。濾過により沈殿物を分離し、
真空乾燥を行い、ポリアミック酸の粉末を得た。

【００４９】ポリアミック酸の粉末５ｇ（０．０１０６
モル当量）と、水５０ｇ、ジエチルアミノエタノール
３．７３ｇ（０．０３１８モル当量）を混合し、６０℃
で攪拌して均質なポリイミド前駆体水溶液を得た。この
水溶液にピグメントグリーン７（フタロシアニングリー
ン）３ｇ、ピグメントイエロー８３（ベンジジンイエロ
ー）０．６ｇ、エチレングリコール５ｇを添加し、ガラ
スビーズ１５０ｇとともにホモジナイザーを用い、７０
００ｒｐｍで３０分間分散処理後、ガラスビーズを濾過
により除去した。この水性カラーぺーストを用い、実施
例４と同様な操作により、パターン化されたポリイミド
着色被膜を得た。

【００５０】実施例６実施例５でジエチルアミノエタノール３．７３ｇの代わ
りにジメチルアミノエタノール２．８３ｇ（０．０３１
８モル当量）を用いる以外は同様にして、水性カラーぺ
ーストを得た。これを用いて、実施例５と同様な手順に
より、パターン化されたポリイミド着色被膜を得た。

【００５１】実施例７温度計および乾燥窒素導入口と攪拌装置を付した３００
０ｍｌの４つ口フラスコに、１，３，３ａ，４，５，９
ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２、５−ジオ
キソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−Ｃ］フラン−
１，３−ジオン３００．３ｇ（１モル当量）、４，４´
−ジアミノジフェニルエーテル１８０．２ｇ（０．９モ
ル当量）、ビス−３−（アミノプロピル）テトラメチル
シロキサン２４．９ｇ（０．１モル当量）、およびＮ−
メチル−２−ピロリドン１５１６．２ｇを投入し、乾燥
窒素流入下、６０℃で４時間攪拌してポリアミック酸の
Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液（ポリマー濃度２５重
量％）を得た。

【００５２】この溶液をポリマー濃度１０重量％にＮ−
メチル−２−ピロリドンで希釈した液１００ｇ（ポリア
ミック酸０．０２０モル当量含有）に２−アミノ−２−
メチル−１−プロパノール５．３５ｇ（０．０６０モル
当量）を添加した。この液を、トルエン１０００ｇにト
ルエンを攪拌しながら滴下し、白色の沈殿物を得た。濾
過により沈殿物を分離し、真空乾燥を行い、水溶性ポリ
イミド前駆体の粉末を得た。この水溶性ポリイミド前駆
体の粉末４ｇと水４０ｇを混合し、６０℃で攪拌して均
質なポリイミド前駆体水溶液を得た。

【００５３】この水溶液２０ｇに実施例４と同様の処方
で得られた顔料分散液２０ｇおよびエチレングリコール
４ｇを混合して水性カラーぺーストを得た。これを用い
実施例４と同様な操作によりパターン化されたポリイミ
ド着色被膜を得た。この上に実施例５で作成した水性カ
ラーぺーストをスピンコートし、実施例４と同様な操作
により２色のパターン化されたポリイミド着色被膜を得
た。

【００５４】比較例１実施例７で得られたポリアミック酸のＮ−メチル−２−
ピロリドン溶液（ポリマー濃度２５重量％）をＮ−メチ
ル−２−ピロリドンでポリマー濃度１０重量％に希釈し
た。この溶液に２０ｇにピグメントグリーン７（フタロ
シアニングリーン）１．５ｇ、ピグメントイエロー８３
（ベンジジンイエロー）０．２ｇ、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン１５ｇを添加し、ガラスビーズ６０ｇとともに
ホモジナイザーを用い、７０００ｒｐｍで３０分間分散
処理後、ガラスビーズを濾過により除去した。

【００５５】実施例７で作成した水性カラーぺーストを
用い、実施例４と同様な操作で形成したパターン化され
たポリイミド着色被膜上に、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン系カラーぺーストをスピンコートし、加熱乾燥したと
ころ、パターン化されたポリイミド着色被膜が部分的に
溶解し、クラックが生じた。

【００５６】

【発明の効果】本発明は上述のごとく構成したので、引
火などの危険があり健康、環境に有害な有機溶媒を使用
することなしに、通常のウェットコーティングにより、
耐熱性の良好なポリイミド系顔料分散カラーフィルター
を形成することができる利点がある。また、この発明に
よれば、耐溶剤性の不良なポリイミドを用いても、多色
のパターン化されたカラーフィルターを形成できるとい
う顕著な効果を奏するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ポリアミック酸、（ｂ）該ポリアミ
ック酸のカルボキシル基の０．５倍モル当量以上の水溶
性有機アミン、（ｃ）顔料および（ｄ）水を含有するカ
ラーぺースト。
【請求項２】水溶性有機アミンが、第２級アミンまたは
第３級アミンである請求項１記載のカラーぺースト。
【請求項３】カラーフィルター用カラーペーストである
請求項１記載のカラーペースト。
【請求項４】ポリアミック酸、該ポリアミック酸のカル
ボキシル基の０．５倍モル当量以上の水溶性有機アミン
および水を含有するポリイミド前駆体水溶液と、水中に
顔料を分散した顔料分散液とを混合するカラーペースト
の製造方法。
【請求項５】ポリアミック酸、該ポリアミック酸のカル
ボキシル基の０．５倍モル当量以上の水溶性有機アミン
および水を含有するポリイミド前駆体水溶液と、顔料と
を混合するカラーペーストの製造方法。
【請求項６】該ポリイミド前駆体水溶液の製造方法が、
ポリアミック酸に水溶性有機アミンを該ポリアミック酸
のカルボキシル基の０．５倍モル当量以上付加したポリ
イミド前駆体を、水に溶解するものである請求項４また
は５記載のカラーペーストの製造方法。
【請求項７】該ポリイミド前駆体水溶液の製造方法が、
ポリアミック酸を該ポリアミック酸のカルボキシル基の
０．５倍モル当量以上の水溶性有機アミンを含有する水
溶液に溶解するものである請求項４または５記載のカラ
ーペーストの製造方法。