JPS637657A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JPS637657A JPS637657A JP61152354A JP15235486A JPS637657A JP S637657 A JPS637657 A JP S637657A JP 61152354 A JP61152354 A JP 61152354A JP 15235486 A JP15235486 A JP 15235486A JP S637657 A JPS637657 A JP S637657A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、発光半4体素子もしくは受光半導体素子の
ような光半導体素子を備えた光半導体装置に関するもの
である。
ような光半導体素子を備えた光半導体装置に関するもの
である。
発光ダイオード等の発光半導体素子やフォトダイオード
等の受光半導体素子を備えた光半導体装置は、ランプや
センサーあるいはフォトカブラ等として目覚ましい発展
を続けている。これに伴って、これら光半導体装置の光
の発光効率の向上や受光効率の向上を目的として上記発
光半導体素子や受光半導体素子の表面に各種の皮膜を形
成することが行われている。このような皮膜としては、
−般にSiOからなるものが知られている。SiO膜は
上記のような発光効率向上作用なしいは受光効率向上作
用を有しているがSiO膜を形成するためには高価なス
パッタリング装置を必要とするため、製品にコスト高を
もたらすという欠点を有している。
等の受光半導体素子を備えた光半導体装置は、ランプや
センサーあるいはフォトカブラ等として目覚ましい発展
を続けている。これに伴って、これら光半導体装置の光
の発光効率の向上や受光効率の向上を目的として上記発
光半導体素子や受光半導体素子の表面に各種の皮膜を形
成することが行われている。このような皮膜としては、
−般にSiOからなるものが知られている。SiO膜は
上記のような発光効率向上作用なしいは受光効率向上作
用を有しているがSiO膜を形成するためには高価なス
パッタリング装置を必要とするため、製品にコスト高を
もたらすという欠点を有している。
このため、最近では上記無機系の皮膜に代えてポリイミ
ド皮膜を用いることが検討されている。
ド皮膜を用いることが検討されている。
ポリイミド皮膜の形成は、上記無機系皮膜のようなスパ
ッタリング装置を必要としないため容易であり、しかも
、生成皮膜は、良好な特性を備えている。
ッタリング装置を必要としないため容易であり、しかも
、生成皮膜は、良好な特性を備えている。
しかしながら、ポリイミド皮膜は、その製造に至る苛酷
な熱履歴により黄色ないしは黄褐色に着色しており、1
μm程度の薄膜にしてもその着色状態が残り、それによ
って光の透過率の低下を招くため、これを用いると、発
光効率ないしは受光効率が理論値よりも低下するという
難点を生じる。このような傾向は皮膜を厚膜にした場合
に顕著になる。そのうえ、ポリイミド皮膜が上記のよう
に着色しているため、これを用いた発光半導体装置では
着色皮膜により発光波長特性が変化し所望の色を出しに
くいというような問題も生じている。このような問題は
、無色透明なポリイミド皮膜を提供することにより解決
することができる。
な熱履歴により黄色ないしは黄褐色に着色しており、1
μm程度の薄膜にしてもその着色状態が残り、それによ
って光の透過率の低下を招くため、これを用いると、発
光効率ないしは受光効率が理論値よりも低下するという
難点を生じる。このような傾向は皮膜を厚膜にした場合
に顕著になる。そのうえ、ポリイミド皮膜が上記のよう
に着色しているため、これを用いた発光半導体装置では
着色皮膜により発光波長特性が変化し所望の色を出しに
くいというような問題も生じている。このような問題は
、無色透明なポリイミド皮膜を提供することにより解決
することができる。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光
半導体素子を無色透明なポリイミド成形体で被覆し、発
光効率ないし受光効率を向上させることを目的とする。
半導体素子を無色透明なポリイミド成形体で被覆し、発
光効率ないし受光効率を向上させることを目的とする。
上記の目的を達成するため、この発明の光半導体装置は
、光半導体素子が、下記の一般式(1)で表される繰返
し単位、一般式(n)で表される繰返し単位、一般式(
TI[)で表される繰返し単位および一般式(IV)で
表される繰返し単位からなる群から選択された少なくと
も一つの繰返し単位を主成分とする無色透明なポリイミ
ド成形体で被覆されているという構成をとる。
、光半導体素子が、下記の一般式(1)で表される繰返
し単位、一般式(n)で表される繰返し単位、一般式(
TI[)で表される繰返し単位および一般式(IV)で
表される繰返し単位からなる群から選択された少なくと
も一つの繰返し単位を主成分とする無色透明なポリイミ
ド成形体で被覆されているという構成をとる。
すなわち、この発明者は、光半導体素子の皮膜に最適な
ポリイミドを得るために一連の研究を重ねた結果、上記
の一般式(1)で表される繰返し単位、−形式(II)
で表される繰返し単位、−形式(III)で表される繰
返し単位および一般式(IV)で表される繰返し単位の
少なくとも一つの繰返し単位を主成分とする無色透明な
ポリイミドを使用すると所期の目的を達成しうろことを
見いだしこの発明に到達した。
ポリイミドを得るために一連の研究を重ねた結果、上記
の一般式(1)で表される繰返し単位、−形式(II)
で表される繰返し単位、−形式(III)で表される繰
返し単位および一般式(IV)で表される繰返し単位の
少なくとも一つの繰返し単位を主成分とする無色透明な
ポリイミドを使用すると所期の目的を達成しうろことを
見いだしこの発明に到達した。
この発明の光半導体装置は、上記ような一般式(I)で
表される繰返し単位、−形式(II)で表される繰返し
単位、−形式(I[I)で表される繰返し単位および一
般式(IV)で表される繰返し単位の少なくとも一つの
繰返し単位を主成分とする無色透明なポリイミド成形体
(以下「無色透明ポリイミド成形体」と略す)と光半導
体素子とを用いて得られる。
表される繰返し単位、−形式(II)で表される繰返し
単位、−形式(I[I)で表される繰返し単位および一
般式(IV)で表される繰返し単位の少なくとも一つの
繰返し単位を主成分とする無色透明なポリイミド成形体
(以下「無色透明ポリイミド成形体」と略す)と光半導
体素子とを用いて得られる。
上記無色透明ポリイミド成形体は、例えば−形式(X)
(以下余白)
if 1
で表されるビフェニルテトラカルボン酸二無水物と、−
形式(XI)ないしくXIV)で表される芳香族ジアミ
ノ化合物からなる群から選択された少なくとも一つのジ
アミノ化合物との反応によって得られる。
形式(XI)ないしくXIV)で表される芳香族ジアミ
ノ化合物からなる群から選択された少なくとも一つのジ
アミノ化合物との反応によって得られる。
HJ t 島t N)l t ”’ (X I )上
記ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としでは、下記
の3.3’ 、4.4’ −ビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物と 2.3.3’ 、4’ −ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物 とがあげられる。
記ビフェニルテトラカルボン酸二無水物としでは、下記
の3.3’ 、4.4’ −ビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物と 2.3.3’ 、4’ −ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物 とがあげられる。
また、上記メタ位置にアミノ基を有する芳香族ジアミノ
化合物のうち、−1’G式(XI)で表される芳香族二
抗体ジアミンの代表例としては、下記のものがあげられ
る。
化合物のうち、−1’G式(XI)で表される芳香族二
抗体ジアミンの代表例としては、下記のものがあげられ
る。
3.3” −ジアミノジフェニルエーテル3.3° −
ジアミノジフェニルスルホン3.3゛ −ジアミノジフ
ェニルチオエーテル3.3゛ −ジアミノジフェニルメ
タン(以下余白) 3.3° −ジアミノベンゾフェノン 上記−形式(XI)で表される芳香族四核体ジアミンの
代表例としては、下記のものがあげられる。
ジアミノジフェニルスルホン3.3゛ −ジアミノジフ
ェニルチオエーテル3.3゛ −ジアミノジフェニルメ
タン(以下余白) 3.3° −ジアミノベンゾフェノン 上記−形式(XI)で表される芳香族四核体ジアミンの
代表例としては、下記のものがあげられる。
4.4”−ビス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルス
ルホン H3 4,4゛−ビス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルプ
ロパン (以下余白) CF。
ルホン H3 4,4゛−ビス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルプ
ロパン (以下余白) CF。
4.4゛−ビス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルへ
キサフルオロプロパン 上記−形式(X III)で表される芳香族−核体ジア
ミンの代表例としては、下記のものがあげられる。
キサフルオロプロパン 上記−形式(X III)で表される芳香族−核体ジア
ミンの代表例としては、下記のものがあげられる。
メタフェニレンジアミン
2.4−)ルエンジアミン
4.6−シメチルメタフエニレンジアミン(余 白
) 2.4−ジアミノメシチレン 4−クロルメタフェニレンジアミン 5−ニトロメタフェニレンジアミン また、上記−形式(X IV)で表される芳香族三核体
ジアミンの代表例としては、下記のものがあげられる。
) 2.4−ジアミノメシチレン 4−クロルメタフェニレンジアミン 5−ニトロメタフェニレンジアミン また、上記−形式(X IV)で表される芳香族三核体
ジアミンの代表例としては、下記のものがあげられる。
1.4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(以下
余白) 上記芳香族二核体ジアミン、芳香族四核体ジアミン、芳
香族−核体ジアミンおよび芳香族三核体ジアミンはそれ
ぞれ単独で用いてもよいし、適宜組み合わせて用いても
よい。
余白) 上記芳香族二核体ジアミン、芳香族四核体ジアミン、芳
香族−核体ジアミンおよび芳香族三核体ジアミンはそれ
ぞれ単独で用いてもよいし、適宜組み合わせて用いても
よい。
上記のようなビフェニルテトラカルボン酸二無水物とメ
タ位置にアミノ基を有する上記の芳香族ジアミンとを組
み合わせることにより初めて、前記−触式(1)ないし
くIV)で表される繰返し単位の1種もしくは2種以上
を主成分とする無色透明ポリイミド成形体が得られるの
である。ここで主成分とするとは、全体が主成分のみか
らなる場合も含める趣旨である。
タ位置にアミノ基を有する上記の芳香族ジアミンとを組
み合わせることにより初めて、前記−触式(1)ないし
くIV)で表される繰返し単位の1種もしくは2種以上
を主成分とする無色透明ポリイミド成形体が得られるの
である。ここで主成分とするとは、全体が主成分のみか
らなる場合も含める趣旨である。
この場合において、無色透明ポリイミド成形体の主成分
となる上記−形式N)ないしくIV)で表される繰返し
単位の含有量が多いほど得られるポリイミド成形体の無
色透明性が高まる。しかしながら、上記の一般式(1)
ないしくT’/)で表される繰返し単位の少なくとも一
つが、70モル%以上含有されていれば少なくともこの
発明で求める無色透明性が確保されるのでその範囲内に
おいて、上記ビフェニルテトラカルボン酸二無水物以外
のその他の芳香族テトラカルボン酸二無水物および上記
メタ位置にアミノ基を有する芳香族ジアミン以外のその
他のジアミノ化合物を用いることができる。しかし、上
記−形式(1)ないしくrV)で表される繰返し単位の
少なくとも一つの含存量の好ましい範囲は70モル%以
上であり、最も好ましい範囲は95モル%以上である。
となる上記−形式N)ないしくIV)で表される繰返し
単位の含有量が多いほど得られるポリイミド成形体の無
色透明性が高まる。しかしながら、上記の一般式(1)
ないしくT’/)で表される繰返し単位の少なくとも一
つが、70モル%以上含有されていれば少なくともこの
発明で求める無色透明性が確保されるのでその範囲内に
おいて、上記ビフェニルテトラカルボン酸二無水物以外
のその他の芳香族テトラカルボン酸二無水物および上記
メタ位置にアミノ基を有する芳香族ジアミン以外のその
他のジアミノ化合物を用いることができる。しかし、上
記−形式(1)ないしくrV)で表される繰返し単位の
少なくとも一つの含存量の好ましい範囲は70モル%以
上であり、最も好ましい範囲は95モル%以上である。
上記その他の芳香族テトラカルボン酸二無水物としては
、ピロメリット酸二無水物、3.3’。
、ピロメリット酸二無水物、3.3’。
4.4゛ −ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物、4,4゛−オキシシフタル酸二無水物、4.4′
−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニル
スルホンニ無水物、2.2−ビス(3,4−ジカルボキ
シフェニル)へキサフルオロプロパンニ無水物、2,3
,6.7−ナフタレン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、1
,4,5゜8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物が
あげられ、これらは単独でまたは併せて用いることがで
きる。
物、4,4゛−オキシシフタル酸二無水物、4.4′
−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニル
スルホンニ無水物、2.2−ビス(3,4−ジカルボキ
シフェニル)へキサフルオロプロパンニ無水物、2,3
,6.7−ナフタレン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、1
,4,5゜8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物が
あげられ、これらは単独でまたは併せて用いることがで
きる。
また、その他のジアミノ化合物としては、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ス
ルホン、4.4″ −ジアミノジフェニルメタン、4,
4° −ジアミノベンゾフェノン、4.4°−ジアミノ
ジフェニルプロパン、p−フェニレンジアミン、ベンチ
ジン、3.3’ −ジメチルベンジジン、4.4’
−ジアミノジフェニルチオエーテル、3.3’ −
ジメトキシ−4゜4°−ジアミノジフェニルメタン、3
,3° −ジメチル−4,4゛ −ジアミノジフェニル
メタン、2.2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン
、2.2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕へキサフルオロプロパン等があげられ、単独でもし
くは併せて用いることができる。
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ス
ルホン、4.4″ −ジアミノジフェニルメタン、4,
4° −ジアミノベンゾフェノン、4.4°−ジアミノ
ジフェニルプロパン、p−フェニレンジアミン、ベンチ
ジン、3.3’ −ジメチルベンジジン、4.4’
−ジアミノジフェニルチオエーテル、3.3’ −
ジメトキシ−4゜4°−ジアミノジフェニルメタン、3
,3° −ジメチル−4,4゛ −ジアミノジフェニル
メタン、2.2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン
、2.2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕へキサフルオロプロパン等があげられ、単独でもし
くは併せて用いることができる。
この発明に用いる無色透明ポリイミド成形体は、上記の
芳香族テトラカルボン酸二無水物およびジアミノ化合物
をを機種性溶媒中において、80℃以下の温度で重合さ
せることによりポリアミド酸溶液をつくり、このポリア
ミド酸溶液を用いて所望の形状の賦形体(例えば、光半
導体素子表面に対する皮膜)を形成し、この賦形体を空
気中または不活性ガス中において、温度=50〜350
℃、圧カニ常圧もしくは減圧の条件下で有機極性溶媒を
蒸発除去すると同時にポリアミド酸を脱水閉環してポリ
イミドにすること等により得られる。また、上記ポリア
ミド酸をピリジンと無水酢酸のベンゼン溶液等を用い、
脱溶媒とイミド化を行いポリイミドにすること等、化学
的イミド化方法によっても得ることができる。
芳香族テトラカルボン酸二無水物およびジアミノ化合物
をを機種性溶媒中において、80℃以下の温度で重合さ
せることによりポリアミド酸溶液をつくり、このポリア
ミド酸溶液を用いて所望の形状の賦形体(例えば、光半
導体素子表面に対する皮膜)を形成し、この賦形体を空
気中または不活性ガス中において、温度=50〜350
℃、圧カニ常圧もしくは減圧の条件下で有機極性溶媒を
蒸発除去すると同時にポリアミド酸を脱水閉環してポリ
イミドにすること等により得られる。また、上記ポリア
ミド酸をピリジンと無水酢酸のベンゼン溶液等を用い、
脱溶媒とイミド化を行いポリイミドにすること等、化学
的イミド化方法によっても得ることができる。
上記の有機極性溶媒としては、N、N“ −ジメチルホ
ルムアミド、N、N’ −ジメチルアセトアミドのよ
うなアミド系有機極性溶媒が好適である。特に、N、N
’ −ジメチルアセトアミドのような沸点170℃以
下のものが好ましい。これらの有機極性溶媒は単独で用
いてもよいし、2種以上を混合して用いても支障はない
。ただし、上記有機極性溶媒としてN−メチル−2−ピ
ロリドンを用いることは避けることが好ましい。N−メ
チル−2−ピロリドンは、ポリアミド酸溶液の賦形体を
加熱し、脱水閉環してポリイミド化する際の加熱によっ
て一部分解し、その分解物が残存して黒褐色を呈するよ
うになり、これが生成ポリイミド成形体を黄褐色に着色
する傾向が見られるからである。有機極性溶媒として、
上記に例示したN。
ルムアミド、N、N’ −ジメチルアセトアミドのよ
うなアミド系有機極性溶媒が好適である。特に、N、N
’ −ジメチルアセトアミドのような沸点170℃以
下のものが好ましい。これらの有機極性溶媒は単独で用
いてもよいし、2種以上を混合して用いても支障はない
。ただし、上記有機極性溶媒としてN−メチル−2−ピ
ロリドンを用いることは避けることが好ましい。N−メ
チル−2−ピロリドンは、ポリアミド酸溶液の賦形体を
加熱し、脱水閉環してポリイミド化する際の加熱によっ
て一部分解し、その分解物が残存して黒褐色を呈するよ
うになり、これが生成ポリイミド成形体を黄褐色に着色
する傾向が見られるからである。有機極性溶媒として、
上記に例示したN。
N゛ −ジメチルアセトアミド等の各溶媒は、沸点が低
いため、上記の加熱によって分解する前に揮散してしま
い、N−メチル−2−ピロリドンのようなポリイミド成
形体に対する着色を生じない。
いため、上記の加熱によって分解する前に揮散してしま
い、N−メチル−2−ピロリドンのようなポリイミド成
形体に対する着色を生じない。
しかしながら、重合溶媒としてN−メチル−2=ピロリ
ドンを用い、ポリアミド酸合成後、溶媒置換により、上
記例示の好適な溶媒に生成ポリアミド酸を溶解するよう
にすれば、N−メチル−2−ピロリドンの上記弊害を排
除しうる。この場合、上記例示の好適な溶媒は希釈溶媒
となる。上記ポリアミド成形体の製造に際しては、この
ように、重合溶媒と希釈溶媒とを別種のものにし、溶媒
置換によって生成ポリアミド酸を希釈溶媒に溶解するよ
うにしてもよいのである。
ドンを用い、ポリアミド酸合成後、溶媒置換により、上
記例示の好適な溶媒に生成ポリアミド酸を溶解するよう
にすれば、N−メチル−2−ピロリドンの上記弊害を排
除しうる。この場合、上記例示の好適な溶媒は希釈溶媒
となる。上記ポリアミド成形体の製造に際しては、この
ように、重合溶媒と希釈溶媒とを別種のものにし、溶媒
置換によって生成ポリアミド酸を希釈溶媒に溶解するよ
うにしてもよいのである。
なお、上記に例示した好適な有機極性溶媒を使用する際
に、上記溶媒に、エタノール、トルエン、ベンゼン、キ
シレン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ニトロベン
ゼン等の、透明性を損なわない貧溶媒または良溶媒を、
溶解性を撰なわない範囲内において一種もしくは二種以
上適宜混合して用いてもよい。ただし、これらの溶媒は
、多量に使用すると、生成ポリアミド酸の溶解性に悪影
響を及ぼすようになる。したがって、その使用量は溶媒
全体の50重量%未満に制限することが妥当であり、最
も好ましいのは30重量%までにとどめることである。
に、上記溶媒に、エタノール、トルエン、ベンゼン、キ
シレン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ニトロベン
ゼン等の、透明性を損なわない貧溶媒または良溶媒を、
溶解性を撰なわない範囲内において一種もしくは二種以
上適宜混合して用いてもよい。ただし、これらの溶媒は
、多量に使用すると、生成ポリアミド酸の溶解性に悪影
響を及ぼすようになる。したがって、その使用量は溶媒
全体の50重量%未満に制限することが妥当であり、最
も好ましいのは30重量%までにとどめることである。
上記のようにして、無色透明ポリイミド成形体を製造す
る際に、ポリアミド酸溶液の対数粘度は0.3〜5.0
の範囲にあることが好ましい。より好適なのは0.4〜
2.0である。上記対数粘度は、N−メチル−2−ピロ
リドン中0.5g/100mj!の濃度で測定した値で
ある。この対数粘度が低すぎると得られるポリイミド成
形体の機械的強度が低くなるため好ましくない。また、
対数粘度が高すぎるとポリアミド酸溶液を適当な形状に
賦形する際に流延させにくく作業が困難となるため好ま
しくない。また、ポリアミド酸溶液の濃度も、作業性等
の見地から、20〜70重量%に設定することが好まし
い。
る際に、ポリアミド酸溶液の対数粘度は0.3〜5.0
の範囲にあることが好ましい。より好適なのは0.4〜
2.0である。上記対数粘度は、N−メチル−2−ピロ
リドン中0.5g/100mj!の濃度で測定した値で
ある。この対数粘度が低すぎると得られるポリイミド成
形体の機械的強度が低くなるため好ましくない。また、
対数粘度が高すぎるとポリアミド酸溶液を適当な形状に
賦形する際に流延させにくく作業が困難となるため好ま
しくない。また、ポリアミド酸溶液の濃度も、作業性等
の見地から、20〜70重量%に設定することが好まし
い。
なお、上記対数粘度はつぎの式で計算されるものであり
、式中の粘度は毛細管粘度計により測定されるものであ
る。
、式中の粘度は毛細管粘度計により測定されるものであ
る。
ポリアミド酸溶液を用いての賦形の方法は、目的とする
成形体の形状により異なるが、例えば光半導体素子表面
にポリイミド膜を形成する場合には上記光半導体素子の
表面にポリアミド酸溶液を一定の厚みになるように塗布
流延し、100〜350℃の温度で徐々に加熱して脱水
閉環させ、ポ 。
成形体の形状により異なるが、例えば光半導体素子表面
にポリイミド膜を形成する場合には上記光半導体素子の
表面にポリアミド酸溶液を一定の厚みになるように塗布
流延し、100〜350℃の温度で徐々に加熱して脱水
閉環させ、ポ 。
リアミド酸をイミド化することが行われる。ポリアミド
酸溶液からのポリイミド膜形成における有機極性溶媒の
除去およびポリアミド酸のイミド化のための加熱は、連
続して行ってもよく、またこれらの工程を減圧下もしく
は不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。さらに、短時間
であれば400°C前後まで最終的に加熱することによ
り生成ポリイミド膜の特性を向上させることができる。
酸溶液からのポリイミド膜形成における有機極性溶媒の
除去およびポリアミド酸のイミド化のための加熱は、連
続して行ってもよく、またこれらの工程を減圧下もしく
は不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。さらに、短時間
であれば400°C前後まで最終的に加熱することによ
り生成ポリイミド膜の特性を向上させることができる。
このようにし−て得られるポリイミド膜は、無色透明で
あって従来のように黄色ないしは黄褐色に着色されてい
ないため、厚膜であっても極めて透明性が良好である。
あって従来のように黄色ないしは黄褐色に着色されてい
ないため、厚膜であっても極めて透明性が良好である。
なお、上記ポリアミド酸溶液を用いての賦形は、上記の
ようなポリイミド膜の形成に限るものではなく、それ以
外の形状の成形体の形成にも適用できるものであり、そ
の場合におけるポリアミド酸のイミド化も前記のような
加熱イミド化および化学的イミド化のいずれかを適宜に
選択しうるものである。
ようなポリイミド膜の形成に限るものではなく、それ以
外の形状の成形体の形成にも適用できるものであり、そ
の場合におけるポリアミド酸のイミド化も前記のような
加熱イミド化および化学的イミド化のいずれかを適宜に
選択しうるものである。
以上のようにして、ポリアミド酸溶液をイミド化してポ
リイミドとする場合において、生成ポリイミドは、特性
の点から対数粘度(97%硫酸中0.5g/aの濃度で
30℃のもとて測定)を0.3〜4,0の範囲内に設定
することが好ましい。最も好ましいのは0.4以上であ
る。
リイミドとする場合において、生成ポリイミドは、特性
の点から対数粘度(97%硫酸中0.5g/aの濃度で
30℃のもとて測定)を0.3〜4,0の範囲内に設定
することが好ましい。最も好ましいのは0.4以上であ
る。
このようにして得られたポリイミド成形体は、従来のも
のとは全く異なり、無色透明であって極めて透明度が高
いものである。なお、この発明において、無色透明とは
、膜厚50±5μmのポリイミドフィルムに対する可視
光′ia(500nm)透過率が70%以上であって黄
色度(イエローネスインデックス)が40以下のものの
ことをいう。なお、上記透過率はASPM D 100
3に準じて測定でき、黄色度はJIS K 7103に
準じて測定できる。
のとは全く異なり、無色透明であって極めて透明度が高
いものである。なお、この発明において、無色透明とは
、膜厚50±5μmのポリイミドフィルムに対する可視
光′ia(500nm)透過率が70%以上であって黄
色度(イエローネスインデックス)が40以下のものの
ことをいう。なお、上記透過率はASPM D 100
3に準じて測定でき、黄色度はJIS K 7103に
準じて測定できる。
特に、透明度が優れているのは一般式(X(−)および
(XI[)で示される芳香族三核体ジアミンおよび芳香
族四核体ジアミンにおいて、X、およびX2がSO2で
あるものを用いたものである。このものを用いて得られ
たポリイミド成形体は、透明度が極めて優れているばか
りでなく耐熱性にも著しく優れているのである。
(XI[)で示される芳香族三核体ジアミンおよび芳香
族四核体ジアミンにおいて、X、およびX2がSO2で
あるものを用いたものである。このものを用いて得られ
たポリイミド成形体は、透明度が極めて優れているばか
りでなく耐熱性にも著しく優れているのである。
また、ポリイミド成形体は、上記のポリイミド成形原料
を用いて可溶性ポリイミドを直接製造し、これの溶液を
そのまま光、半導体素子表面に塗布することによっても
得ることができる。上記可溶性ポリイミド溶液は、例え
ば、反応容器内にポリイミド成形原料を固形分濃度20
重量%で仕込み、室温で重合させ、続いて加熱して内容
物の温度を150℃に昇温させてイミド化させるという
ことにより製造することができる。この場合、カプトン
(ポリイミド樹脂、デュポン社商品名)等の原料では、
イミド化物が沈澱となって析出するが、上記透明ポリイ
ミドでは、イミド化物が溶媒であるアミド系有機溶剤(
N、N−ジメチルアセトアミド等)に溶解し可溶性ポリ
イミド溶液となる。このものは、ポリイミドの溶液であ
るため、乾燥するだけで透明なポリイミド皮膜を形成す
る。
を用いて可溶性ポリイミドを直接製造し、これの溶液を
そのまま光、半導体素子表面に塗布することによっても
得ることができる。上記可溶性ポリイミド溶液は、例え
ば、反応容器内にポリイミド成形原料を固形分濃度20
重量%で仕込み、室温で重合させ、続いて加熱して内容
物の温度を150℃に昇温させてイミド化させるという
ことにより製造することができる。この場合、カプトン
(ポリイミド樹脂、デュポン社商品名)等の原料では、
イミド化物が沈澱となって析出するが、上記透明ポリイ
ミドでは、イミド化物が溶媒であるアミド系有機溶剤(
N、N−ジメチルアセトアミド等)に溶解し可溶性ポリ
イミド溶液となる。このものは、ポリイミドの溶液であ
るため、乾燥するだけで透明なポリイミド皮膜を形成す
る。
このように、可溶性ポリイミド溶液を使用する場合には
、塗布後の熱処理が不要になり、製造の容易化を実現し
うるようになる。
、塗布後の熱処理が不要になり、製造の容易化を実現し
うるようになる。
この発明の対象となる光半導体素子としては、先に述べ
たように発光ダイオード等の発光半導体素子やフォトダ
イオード等の受光半導体素子があげられる。このような
素子を上記のようにポリイミド成形体で被覆することに
より目的とする光半導体装置が得られる。このようにし
て得られた光半導体装置を第1図ないし第4図に示す。
たように発光ダイオード等の発光半導体素子やフォトダ
イオード等の受光半導体素子があげられる。このような
素子を上記のようにポリイミド成形体で被覆することに
より目的とする光半導体装置が得られる。このようにし
て得られた光半導体装置を第1図ないし第4図に示す。
第1図は表示用発光ダイオードランプを示しており、1
はワイヤー、2は無色透明ポリイミド成形体、3は発光
半導体素子、4はレンズ、5はリードである。第2図は
他の発光ダイオードランプを示している。図において、
1はワイヤー、2は無色透明ポリイミド成形体、3は発
光半導体素子、3”は反射鏡、6は透明エポキシ樹脂、
7はフレームである。第3図はさらに他の発光ダイオー
ドランプを示している。1はワイヤー、2は無色透明ポ
リイミド成形体、6は透明エポキシ樹脂、8a、8bは
端子、9はステムである。第4図はフォトカプラを示し
ている。図において、2は無色透明ポリイミド成形体、
3aは発光半導体素子、3bは受光半導体素子、6aは
透明エポキシ樹脂、6bは不透明エポキシ樹脂、10a
、10bはリードを示している。
はワイヤー、2は無色透明ポリイミド成形体、3は発光
半導体素子、4はレンズ、5はリードである。第2図は
他の発光ダイオードランプを示している。図において、
1はワイヤー、2は無色透明ポリイミド成形体、3は発
光半導体素子、3”は反射鏡、6は透明エポキシ樹脂、
7はフレームである。第3図はさらに他の発光ダイオー
ドランプを示している。1はワイヤー、2は無色透明ポ
リイミド成形体、6は透明エポキシ樹脂、8a、8bは
端子、9はステムである。第4図はフォトカプラを示し
ている。図において、2は無色透明ポリイミド成形体、
3aは発光半導体素子、3bは受光半導体素子、6aは
透明エポキシ樹脂、6bは不透明エポキシ樹脂、10a
、10bはリードを示している。
以上のように、この発明の光半導体装置は、光半導体素
子を、着色透明のポリイミド成形体ではなく、無色透明
のポリイミド成形体で被覆しているため、例えば光半導
体素子が発光半導体素子の場合には強度の強い光を発生
しうるようになり、また、光半導体素子が受光半導体素
子の場合には受光感度が向上するようになる。そのうえ
、発光半導体素子上に無色透明ポリイミド膜のような無
色透明成形体を形成すると、素子表面に形成されたポリ
イミド膜が光の反射防止膜としての作用を発揮し受光1
発光効率の一層の向上効果が得られるようになる。さら
に、上記ポリイミド成形体を凸ンズ状に形成することに
より、発光半導体装置においては上記発生する光を集束
させることもできるようになる。このように、この発明
によれば光半導体素子が無色透明ポリイミド成形体で被
覆されているため、従来の黄色ないし黄褐色着色ポリイ
ミド膜のような不都合を生じず、充分実用に耐えうるよ
うになる。しかも、上記のようなポリイミド成形体の形
成は、スパッタリング装置のような大掛りな装置を必要
としないため、製造も極めて容易になる。
子を、着色透明のポリイミド成形体ではなく、無色透明
のポリイミド成形体で被覆しているため、例えば光半導
体素子が発光半導体素子の場合には強度の強い光を発生
しうるようになり、また、光半導体素子が受光半導体素
子の場合には受光感度が向上するようになる。そのうえ
、発光半導体素子上に無色透明ポリイミド膜のような無
色透明成形体を形成すると、素子表面に形成されたポリ
イミド膜が光の反射防止膜としての作用を発揮し受光1
発光効率の一層の向上効果が得られるようになる。さら
に、上記ポリイミド成形体を凸ンズ状に形成することに
より、発光半導体装置においては上記発生する光を集束
させることもできるようになる。このように、この発明
によれば光半導体素子が無色透明ポリイミド成形体で被
覆されているため、従来の黄色ないし黄褐色着色ポリイ
ミド膜のような不都合を生じず、充分実用に耐えうるよ
うになる。しかも、上記のようなポリイミド成形体の形
成は、スパッタリング装置のような大掛りな装置を必要
としないため、製造も極めて容易になる。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
後記の第1表で代表されるようなポリアミド酸のアミド
系有機極性溶液を、グイボンディングおよびワイヤーボ
ンディングされた光半導体素子およびその周辺にポツテ
ィングし、熱風循環式乾燥機において、100℃で1時
間乾燥してポリアミド酸溶液を得、それをさらに150
℃で1時間、200°Cで1時間加熱し脱水閉環して無
色透明ポリイミド膜化した。このようにして光半導体装
置の製造を行った。得られた光半導体装置(発光ダイオ
ード)は、いずれも、黄色着色ポリイミド膜をもつ従来
例よりも強い光を出しており、その差は肉眼でも容易に
識別できた。
系有機極性溶液を、グイボンディングおよびワイヤーボ
ンディングされた光半導体素子およびその周辺にポツテ
ィングし、熱風循環式乾燥機において、100℃で1時
間乾燥してポリアミド酸溶液を得、それをさらに150
℃で1時間、200°Cで1時間加熱し脱水閉環して無
色透明ポリイミド膜化した。このようにして光半導体装
置の製造を行った。得られた光半導体装置(発光ダイオ
ード)は、いずれも、黄色着色ポリイミド膜をもつ従来
例よりも強い光を出しており、その差は肉眼でも容易に
識別できた。
なお、後記の表において、5−BPDAは3゜3°、4
,4° −ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、PM
DAはピロメリット酸二無水物、3.3°−DDSは3
,3゛ −ジアミノジフェニルスルホン、3,3”−B
APSは4.4゛ −ビス(3−アミノフェノキシ)ジ
フェニルスルホン、3.3°−BAPPは4,4° −
ビス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルプロパン、3
.3’ −DDEは3.3” −ジアミノジフェニル
エーテル、4.4’−BAPPは4.4°−ビス(4−
アミノフェノキシ)ジフェニルプロパン、4,4゛−D
DEは4.4゛ −ジアミノジフェニルエーテル、DM
AcはN、N” −ジメチルアセトアミド、DMFはN
、N’−ジメチルホルムアミド、NMPはN−メチル−
2−ピロリドンを示す。
,4° −ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、PM
DAはピロメリット酸二無水物、3.3°−DDSは3
,3゛ −ジアミノジフェニルスルホン、3,3”−B
APSは4.4゛ −ビス(3−アミノフェノキシ)ジ
フェニルスルホン、3.3°−BAPPは4,4° −
ビス(3−アミノフェノキシ)ジフェニルプロパン、3
.3’ −DDEは3.3” −ジアミノジフェニル
エーテル、4.4’−BAPPは4.4°−ビス(4−
アミノフェノキシ)ジフェニルプロパン、4,4゛−D
DEは4.4゛ −ジアミノジフェニルエーテル、DM
AcはN、N” −ジメチルアセトアミド、DMFはN
、N’−ジメチルホルムアミド、NMPはN−メチル−
2−ピロリドンを示す。
〔実施例1〜10.比較例1〜3〕
11のセパラブルフラスコに後記の第1表に示す溶媒と
ジアミノ化合物を入れてジアミノ化合物が完全に溶解す
るまで室温でよく混合した。この場合、上記溶媒の使用
量は、上記ジアミノ化合物および後記の第1表に示す芳
香族テトラカルボン酸二無水物のモノマー仕込み濃度が
20重量%となるように設定した。
ジアミノ化合物を入れてジアミノ化合物が完全に溶解す
るまで室温でよく混合した。この場合、上記溶媒の使用
量は、上記ジアミノ化合物および後記の第1表に示す芳
香族テトラカルボン酸二無水物のモノマー仕込み濃度が
20重量%となるように設定した。
つぎに、上記フラスコ中に同表に示す芳香族テトラカル
ボン酸二無水物を、発熱による温度の上昇を抑制しなが
ら徐々に添加した。ついで室温で4時間攪拌しながら反
応させ、第1表に示す対数粘度をもつポリアミド酸の溶
液を得た。
ボン酸二無水物を、発熱による温度の上昇を抑制しなが
ら徐々に添加した。ついで室温で4時間攪拌しながら反
応させ、第1表に示す対数粘度をもつポリアミド酸の溶
液を得た。
なお、上記ポリアミド酸溶液から得られるポリイミド成
形体の無色透明性を調べるため、上記ポリアミド酸の溶
液をガラス板上に流延して皮膜を形成し、この皮膜を熱
風乾燥機中120℃で60分間、さらに180℃で60
分間、ついで250℃で6時間加熱してイミド化させる
ことにより厚み50±5μmのポリイミドフィルムをつ
くり、これのイエローネスインデックスを測定するとと
もに、可視光線(500nm)における透過率を測定し
第1表に併せて示した。なお、上記フィルムについて赤
外線吸収スペクトルを測定したところ、アミド酸の特有
の吸収はみられず、1780am −’付近にイミド基
の特性吸収がみられた。
形体の無色透明性を調べるため、上記ポリアミド酸の溶
液をガラス板上に流延して皮膜を形成し、この皮膜を熱
風乾燥機中120℃で60分間、さらに180℃で60
分間、ついで250℃で6時間加熱してイミド化させる
ことにより厚み50±5μmのポリイミドフィルムをつ
くり、これのイエローネスインデックスを測定するとと
もに、可視光線(500nm)における透過率を測定し
第1表に併せて示した。なお、上記フィルムについて赤
外線吸収スペクトルを測定したところ、アミド酸の特有
の吸収はみられず、1780am −’付近にイミド基
の特性吸収がみられた。
(以下余白)
第1表において、実施例1〜3および実施例10はメタ
位置にアミノ基を有するジアミノ化合物として芳香族三
核体ジアミンを使用した例を示しており、実施例4〜9
は上記ジアミノ化合物として芳香族四核体ジアミンを使
用した例を示している。
位置にアミノ基を有するジアミノ化合物として芳香族三
核体ジアミンを使用した例を示しており、実施例4〜9
は上記ジアミノ化合物として芳香族四核体ジアミンを使
用した例を示している。
表から明らかなように、実施例1〜10のポリイミドフ
ィルムはいずれもイエローネスインデックスが40以下
であり、かつ透過率が70%以上であって無色透明であ
ることがわかる。これに対して比較例1 (特開昭58
−91430号のもの)ではジアミノ化合物として、メ
タ位置にアミノ基を有するものではなく、バラ位置にア
ミノ基を有するものを用いているため、イエローネスイ
ンデックスおよび透過率が実施例のものよりも劣ってお
り、特にイエローネスインデックスの値が悪く黄色に着
色していることがわかる。また、比較例2でも比較例1
と同様にメタ位置にアミノ基を有するジアミノ化合物を
用いず、バラ位置にアミノ基を有するジアミノ化合物を
用いているためイエローネスインデックスおよび透過率
の双方がかなり悪い。さらに比較例3は溶媒としてN−
メチル−2−ピロリドンを用いているため、比較例1.
2よりも一層黄色度が高く、黄褐色にフィルムが着色し
ていることがわかる。
ィルムはいずれもイエローネスインデックスが40以下
であり、かつ透過率が70%以上であって無色透明であ
ることがわかる。これに対して比較例1 (特開昭58
−91430号のもの)ではジアミノ化合物として、メ
タ位置にアミノ基を有するものではなく、バラ位置にア
ミノ基を有するものを用いているため、イエローネスイ
ンデックスおよび透過率が実施例のものよりも劣ってお
り、特にイエローネスインデックスの値が悪く黄色に着
色していることがわかる。また、比較例2でも比較例1
と同様にメタ位置にアミノ基を有するジアミノ化合物を
用いず、バラ位置にアミノ基を有するジアミノ化合物を
用いているためイエローネスインデックスおよび透過率
の双方がかなり悪い。さらに比較例3は溶媒としてN−
メチル−2−ピロリドンを用いているため、比較例1.
2よりも一層黄色度が高く、黄褐色にフィルムが着色し
ていることがわかる。
第1図、第2図、第3図および第4図はそれぞれこの発
明の実施例を示す構成図である。 2・・・無色透明ポリイミド成形体 3・・・発光半導
体素子 4・・・レンズ 5・・・リード第1図 第2図 第3図 第4図
明の実施例を示す構成図である。 2・・・無色透明ポリイミド成形体 3・・・発光半導
体素子 4・・・レンズ 5・・・リード第1図 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- (1)光半導体素子が、下記の一般式( I )で表され
る繰返し単位、一般式(II)で表される繰返し単位、一
般式(III)で表される繰返し単位および一般式(IV)
で表される繰返し単位からなる群から選択された少なく
とも一つの繰返し単位を主成分とする無色透明なポリイ
ミド成形体で被覆されていることを特徴とする光半導体
装置。 ▲数式、化学式、表等があります▼…( I ) 〔式( I )において、X_1はO、S、SO_2、C
H_2、CF_2、C(CH_3)_2、C(CF_3
)_2またはCOである。〕▲数式、化学式、表等があ
ります▼…(II) 〔式(II)において、X_2はSO_2、C(CH_3
)_2またはC(CF_2)_2である。〕 ▲数式、化学式、表等があります▼…(III) 〔式(III)において、X_3〜X_6はH、F、Cl
、CH_3、C_2H_5、NO_2またはCF_3で
あり、相互に同じであつてもよいし異なつていてもよい
。〕 ▲数式、化学式、表等があります▼…(IV)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15235486A JPH0680842B2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15235486A JPH0680842B2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 光半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS637657A true JPS637657A (ja) | 1988-01-13 |
| JPH0680842B2 JPH0680842B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=15538708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15235486A Expired - Lifetime JPH0680842B2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680842B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2058354A2 (en) | 2007-11-09 | 2009-05-13 | Nitto Denko Corporation | Resin for optical-semiconductor-element encapsulation containing polyimide and optical semicondutor device obtained with the same |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100988A (en) * | 1976-02-20 | 1977-08-24 | Fujitsu Ltd | Photoisolator |
| JPS5976451A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-01 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS6012744A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-23 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS60206183A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-17 | Nec Kagoshima Ltd | 半導体光結合装置 |
| JPS61171266U (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-24 |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP15235486A patent/JPH0680842B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100988A (en) * | 1976-02-20 | 1977-08-24 | Fujitsu Ltd | Photoisolator |
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| JPS6012744A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-23 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS60206183A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-17 | Nec Kagoshima Ltd | 半導体光結合装置 |
| JPS61171266U (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-24 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2058354A2 (en) | 2007-11-09 | 2009-05-13 | Nitto Denko Corporation | Resin for optical-semiconductor-element encapsulation containing polyimide and optical semicondutor device obtained with the same |
| US7829967B2 (en) | 2007-11-09 | 2010-11-09 | Nitto Denko Corporation | Resin for optical-semiconductor-element encapsulation containing polyimide and optical semiconductor device obtained with the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0680842B2 (ja) | 1994-10-12 |
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