JPH085820A - カラーフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ポリイミド樹脂中に有機顔料を分散せしめてな
る画素を有するカラーフィルタにおいて、該画素中にロ
ジン樹脂酸とアルカリ金属および／またはアルカリ土類
金属を含み、該有機顔料１ｇあたりの該ロジン樹脂酸の
モル当量Ａが１．２×１０^-6＜Ａ＜６．５×１０^-4、該
アルカリ金属および該アルカリ土類金属のモル当量Ｂ
が、Ｂ＜Ａ＋５×１０^-4で、かつ比Ａ／Ｂが、０．０５
＜Ａ／Ｂ＜５０であることを特徴とするカラーフィル
タ。 【効果】本発明は、カラーフィルタにおいて、ポリイミ
ド前駆体溶液中に顔料を分散せしめた特定の着色ペース
トを用いることにより、ポリイミド前駆体溶液に微粉砕
した顔料を均一に分散させることが可能になる。この着
色ペーストを塗布することにより、コントラスト比、さ
らに塗布膜の平坦性に優れたカラーフィルタを提供でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子等に使用
されるカラーフィルタに関するものであり、さらに詳し
くは、画素中に含まれている顔料の分散性が良好で、コ
ントラスト比の高い特性を有するカラーフィルタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイや撮像素子などに用い
られるカラーフィルタとして、耐光性、耐熱性、対薬品
性に優れたポリイミドと顔料を用い形成されたカラーフ
ィルタが知られていた（例えば特開昭６０−１８４２０
２号公報、特開昭６０−１８４２０３号公報、特開昭６
１−１８０２０３号公報）。

【０００３】カラーフィルタを作成する場合、通常、印
刷法かフォトリソグラフィ法が用いられる。画素の寸法
精度の点でフォトリソグラフィ法が現在、主流となって
いる。ポリイミドと顔料を用いフォトリソグラフィ法で
カラーフィルタを作成するには、例えば特開昭６０−２
４７６０３号公報や特開昭６１−７７８０４号公報に示
されるごとく、ポジ型フォトレジストを用いるパタ−ン
加工技術が知られている。このパタ−ン加工技術は、ブ
ラックマトリックスを有する光透過性のガラス基板上
に、ポリイミド前駆体と顔料から構成されてなる着色ペ
ーストで例えば緑色の着色塗膜を形成し、この上にポジ
型フォトレジストを塗布し、フォトレジスト層を形成す
る。続いて露光装置を用い、該フォトレジスト層を露光
する。露光後、該ポジ型フォトレジストの現像液で、フ
ォトレジスト層の現像、ポリイミド前駆体の着色塗膜の
エッチングを同時に行う。エッチング後不要となった該
フォトレジスト層を剥離し、ポリイミド前駆体の着色塗
膜を熱処理し、緑色の着色塗膜のパタ−ン加工を終え、
緑色画素を形成せしめる。以上の工程を赤色、青色の画
素について繰り返すと、カラーフィルタが作成される。

【０００４】印刷法、フォトリソグラフィ法とも、光透
過性ガラス基板上にポリイミド前駆体と顔料から構成さ
れてなる着色ペーストで着色塗膜を形成する。この場
合、ポリイミド前駆体溶液に微粉砕した顔料を均一に分
散させることが塗布膜の平坦性、画素のコントラスト比
などカラーフィルタの性能上特に重要である。

【０００５】ところが、従来の技術ではポリイミド前駆
体溶液に微粉砕した顔料を均一に分散できず、凝集構造
を生じ、画素のコントラスト比低下、塗布膜の平坦性不
良などカラーフィルタの性能上の問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、かかる問
題点に鑑み、カラーフィルタの性能の向上を目的に鋭意
検討した結果、特定の添加剤および溶媒を用いることに
より、ポリイミド樹脂中に微粉砕した顔料を均一に分散
させることが可能であるということを見出し、本発明に
至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリイミド樹
脂中に有機顔料を分散せしめてなる画素を有するカラー
フィルタにおいて、該画素中にロジン樹脂酸とアルカリ
金属および／またはアルカリ土類金属を含み、該有機顔
料１ｇあたりの該ロジン樹脂酸のモル当量Ａが１．２×
１０^-6＜Ａ＜６．５×１０^-4、該アルカリ金属および該
アルカリ土類金属のモル当量Ｂが、Ｂ＜Ａ＋５×１０^-4
で、かつ比Ａ／Ｂが、０．０５＜Ａ／Ｂ＜５０であるこ
とを特徴とするカラーフィルタにより達成される。

【０００８】本発明に用いられるポリイミド樹脂として
は、特に限定されないが、通常一般式（１）で表わされ
る構造単位を主成分とするポリイミド前駆体（ｎ＝１〜
２）を、加熱あるいは適当な触媒により、イミド環や、
その他の環状構造を有するポリマとなり得るものであ
り、ポリアミドイミドも含まれる。

【０００９】

【化１】 上記一般式（１）中、Ｒ¹ は少なくとも２個以上の炭素
原子を有する３価または４価の有機基である。耐熱性の
面から、Ｒ¹ は環状炭化水素、芳香族環又は芳香族複素
環を含有し、かつ、炭素数６〜３０の３価または４価の
基が好ましい。Ｒ¹ の例として、フェニル基、ビフェニ
ル基、タ−フェニル基、ナフタレン基、ペリレン基、ジ
フェニルエ−テル基、ジフェニルスルホン基、ジフェニ
ルプロパン基、ベンゾフェノン基、ビフェニルトリフル
オロプロパン基、シクロブチル基、シクロペンチル基な
どが挙げられるが、これらに限定されない。

【００１０】Ｒ² は少なくとも２個以上の炭素原子を有
する２価の有機基であるが、耐熱性の面から、Ｒ² は環
状炭化水素、芳香族環又は芳香族複素環を含有し、かつ
炭素数６〜３０の２価の基が好ましい。Ｒ² の例とし
て、フェニル基、ビフェニル基、タ−フェニル基、ナフ
タレン基、ペリレン基、ジフェニルエ−テル基、ジフェ
ニルスルホン基、ジフェニルプロパン基、ベンゾフェノ
ン基、ビフェニルトリフルオロプロパン基、ジフェニル
メタン基、ジシクロヘキシルメタン基などが挙げられる
が、これらに限定されない。

【００１１】構造単位（１）を主成分とするポリマは、
Ｒ¹ 、Ｒ² がこれらのうち各々１種から構成されていて
も良いし、各々２種以上から構成される共重合体であつ
てもよい。さらに、基板との接着性を向上させるため
に、耐熱性を低下させない範囲でジアミン成分として、
シロキサン構造を有するビス（３−アミノプロピル）テ
トラメチルジシロキサンを共重合するのが好ましい。

【００１２】構造単位（１）を主成分とするポリマの具
体的な例として、ピロメリット酸二無水物と４，４´−
ジアミノジフェニルエ−テル、３，３´，４，４´−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と４，４´−ジ
アミノジフェニルエ−テル、３，３´，４，４´−ビフ
ェニルテトラカルボン酸二無水物と４，４´−ジアミノ
ジフェニルエ−テル、３，３´，４，４´−ビフェニル
トリフルフォロプロパンテトラカルボン酸二無水物と
４，４´−ジアミノジフェニルエ−テル、３，３´，
４，４´−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水
物と４，４´−ジアミノジフェニルエ−テル、ピロメリ
ット酸二無水物と３，３´−（または４，４´）ジアミ
ノジフェニルスルホン、３，３´，４，４´−ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸二無水物と３，３´−（または
４，４´）ジアミノジフェニルスルホン、３，３´，
４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と３，
３´−（または４，４´）ジアミノジフェニルスルホ
ン、ピロメリット酸二無水物と４，４´−ジアミノジフ
ェニルスルフィド、３，３´，４，４´−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物と４，４´−ジアミノジフ
ェニルスルフィド、３，３´，４，４´−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物と４，４´−ジアミノジフェニ
ルスルフィド、３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミン、
３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物とパラフェニレンジアミン、３，３´，４，４´−
ジフェニルエ−テルテトラカルボン酸二無水物とパラフ
ェニレンジアミン、３，３´，４，４´−ビフェニルト
リフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物とパラフ
ェニレンジアミン、２，３，５−トリカルボキシシクロ
ペンチル酢酸二無水物と４，４´−ジアミノジフェニル
エ−テル、３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物および３，３´，４，４´−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物と４，４´−ジアミノジ
シクロヘキシルメタン、ピロメリット酸二無水物および
３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物と３，３´−（または４，４´）ジアミノジフ
ェニルエ−テル、ピロメリット酸二無水物および３，３
´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と
パラフェニレンジアミン、３，３´，４，４´−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物と４，４´−ジアミ
ノジフェニルエ−テルおよびビス（３−アミノプロピ
ル）テトラメチルジシロキサン、３，３´，４，４´−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と３，３´（また
は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、ピロメリット酸二無水物
と４，４´−ジアミノジフェニルエ−テルおよびビス
（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン、
３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物と４，４´−ジアミノジフェニルメタン、および
３，３´（または４，４´）−ジアミノジフェニルスル
ホンおよびビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジ
シロキサン、などから合成されたポリイミド前駆体が挙
げられるが、これらに限定されない。これらのポリアミ
ド酸は公知の方法すなわち、テトラカルボン酸二無水物
とジアミンを選択的に組み合わせ、溶媒中で反応させる
ことにより合成される。

【００１３】通常カラーフィルタの画素は、赤、緑、青
色の３色で、ＣＲＴ蛍光体の色度特性、バックライトや
ＬＣＤの液晶特性に合うよう複数の顔料を組み合わせ、
調色されて使用される。このうち、赤色の画素には、通
常赤色顔料を主成分顔料とし、青色の画素は青色の顔料
を主成分顔料とし、緑色の画素は緑色の顔料を主成分顔
料とする。ここで主成分顔料とは、画素中の全顔料中に
占める割合が５０重量％以上であることをいう。すなわ
ち、有機顔料としては、各画素において、赤色、青色、
もしくは緑色顔料のいずれか１つの顔料を主成分とする
のが好ましい。さらに、色調整のために、これら主成分
の顔料以外に、黄色顔料、オレンジ色顔料、紫色顔料等
を適宜添加することができる。

【００１４】本発明に用いられる顔料としては、透明性
が高く、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ィクス
（ＣＩ）ナンバ−で示す。赤色顔料の例としてはピグメ
ントレッド４８、１４４、１６６、１７７、２１６、２
２４などが挙げられるがこれらに限定されない。青色顔
料の例としてはピグメントブル−１５、１５：３，１
５：４，１５：６，６０，などが挙げられるがこれらに
限定されない。これ以外にも、緑色顔料の例としてはピ
グメントグリ−ン７、３６、などが挙げられるがこれら
に限定されない。黄色顔料の例としてはピグメントイエ
ロ−２４、８３、９３、９４、１１０、１４７などが挙
げられるがこれらに限定されない。オレンジ色顔料の例
としてはピグメントオレンジ１３，３６、４３、６１、
６４、６５、などが挙げられるがこれらに限定されな
い。紫色顔料の例としてはピグメントバイオレット１
９、２３，３２、３７、などが挙げられるがこれらに限
定されない。黒色顔料の例としてはピグメントブラック
７、などが挙げられるがこれらに限定されない。

【００１５】赤色画素は、赤色顔料を主成分とした顔料
を分散せしめたポリイミド前駆体溶液からなる着色ぺー
ストを塗布して形成することができ、青色画素は、青色
顔料を主成分とした顔料を分散せしめたポリイミド前駆
体溶液からなる着色ぺーストを塗布して形成でき、緑色
画素は、緑色顔料を主成分とした顔料を分散せしめたポ
リイミド前駆体溶液からなる着色ぺーストを塗布して形
成することができるが、これ以外にも、それぞれの着色
ペーストにロジン樹脂酸とアルカリ金属および／または
アルカリ土類金属を含ませておく。

【００１６】ロジン樹脂酸とは、Palustricacid ，Abie
ticacid ，Dehydroabieticacid，Neoabieticacid，Pima
ricacid ，Sandaracopimaricacid，Isopimaricacid，El
liotionicacid ，Dyhydroagathicacidなどの樹脂酸の単
体もしくはこれらの混合物であり、１分子あたりカルボ
ン酸基が１つ含まれている。また、これらの水素添加物
も好ましく用いられる。画素中での顔料の分散安定性を
高くするため、画素中に含まれる有機顔料１ｇあたりの
ロジン樹脂酸のモル当量Ａ（モル当量／ｇ）は、画素中
に１．３×１０^-6＜Ａ＜６．５×１０^-4含まれているこ
とが必要である。より好ましくは、６．５×１０^-6＜Ａ
＜３．９×１０^-4（モル当量／ｇ）、更に好ましくは
２．６×１０^-5＜Ａ＜２．０×１０^-4（モル当量／ｇ）
である。

【００１７】画素中での顔料の分散安定性を高くするた
め、さらに画素中にアルカリ金属および／またはアルカ
リ土類金属を添加する。アルカリ金属としては、Ｌｉ、
Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなどがあり、アルカリ土類金属として
は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどであるが、この
中では、Ｃａ、Ｂａがより好ましい。画素中に含まれる
有機顔料１ｇあたりのアルカリ金属およびアルカリ土類
金属の合計量Ｂ（モル当量／ｇ）は、各画素中の顔料１
ｇあたり、Ｂ＜Ａ＋５×１０^-4である必要がある。好ま
しくは、Ｂ＜Ａ＋３×１０^-4、更に好ましくはＢ＜Ａ＋
１×１０^-4（モル当量／ｇ）である。これ以上添加され
ると、顔料の分散安定性を悪くする他に、アルカリ金属
やアルカリ土類金属がポリイミドと反応し、着色した
り、画素の強度を低下したりするので好ましくない。こ
こでいうアルカリ金属のモル当量とアルカリ土類金属の
モル当量は、アルカリ金属とアルカリ土類金属の無機
塩、酸化物として含まれているものを除いたモル当量で
あり、例えばアルカリ金属無機塩としては、ＮａＣｌ、
ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＭｇＣＯ₃ 、ＣａＣＯ₃ 、ＣａＣ
ｌ₂ 、ＣａＳＯ₄ 、ＢａＳＯ₄ などがあり、酸化物とし
ては、ＭｇＯ、ＣａＯなどがある。これらは、体質顔料
等として添加されることがある。アルカリ金属および／
またはアルカリ土類金属は、画素中でロジン樹脂酸の塩
になっているものと考えられる。

【００１８】さらに、画素中での顔料の分散安定性が高
くするためには、画素中に含まれるロジン樹脂酸のカル
ボン酸のモル当量Ａとアルカリ金属およびアルカリ土類
金属のモル当量Ｂの比Ａ／Ｂは、０．０５＜Ａ／Ｂ＜５
０である必要がある。特に、０．３＜Ａ／Ｂ＜１０がよ
り好ましく、さらに好ましくは１＜Ａ／Ｂ＜５である。
この範囲をはずれると、顔料の分散安定性が悪くなり、
好ましくない。

【００１９】また、アルカリ金属のモル当量（Ｂ１）と
アルカリ土類金属のモル当量（Ｂ２）の比Ｂ１／Ｂ２
は、０＜Ｂ１／Ｂ２＜１であることが好ましく、さらに
好ましくは、０＜Ｂ１／Ｂ２＜０．１である。

【００２０】これらの顔料等をポリイミド前駆体溶液中
に分散することにより、着色ペーストを得ることができ
る。通常、溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドン、
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系極性溶媒、ジメチルスルフォキ
シドなどが好適に使用される。本発明においては顔料の
分散効果を高めるため、少なくともラクトン類を含有せ
しめるのが好ましく、さらにラクトン類が主成分もしく
はラクトン類単独からなる溶媒を用いるのがより望まし
い。ここでラクトン類が主成分なる溶媒とは、ラクトン
類が５０重量％以上含有されていることをいう。ラクト
ン類とは脂肪族環状エステルで炭素数３〜１２の化合物
をいう。具体的な例として、β−プロピオラクトン、γ
−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラ
クトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトンなど
が挙げられるがこれらに限定されない。特にポリアミド
酸の溶解性の点で、γ−ブチロラクトンが好ましい。

【００２１】これら以外に、副溶媒のとしては、メチル
セロソルブ、エチルセロソルブ、メチルカルビト−ル、
エチルカルビト−ルなどセロソルブ類、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール等のエーテルアセテート
類、プロピレンカ−ボネ−ト、アセチルアセトン、エチ
ルラクテートなど、蒸発速度のより速いものを、全溶媒
中１〜２５重量％混合させるのが好ましい。この中で
も、表面張力が２６〜３３ダイン／ｃｍのものが特に好
ましく、具体的にはプロピレングリコールメチルエーテ
ルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテ
ート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、
３−メトキシブチルアセテートなどがある。

【００２２】顔料等はポリイミド前駆体溶液中で分散し
ても良く、あるいは顔料をあらかじめ溶媒で前分散後、
ポリイミド前駆体溶液と混合しても良く、さらにこの
後、追加で分散しても良い。これらの顔料の添加量はポ
リイミド前駆体１００重量部に対して、１〜３００重量
部の範囲が好ましい。ただし、この範囲に限定されたも
のではなく、膜厚や用途により、適時選択される。ま
た、顔料の分散効果を高めるため、顔料をあらかじめラ
クトン類が主成分もしくはラクトン類単独からなる溶媒
もしくはポリイミド前駆体溶液中で分散させるのが望ま
しい。また、これらの溶媒に、上記副溶媒を添加して分
散させる方が、分散時の発熱が小さくなるためゲル化が
生じにくくなったり、さらには分散性が向上したりし
て、より好ましい。

【００２３】着色ペーストのレオロジー特性としては、
Ｃａｓｓｏｎの流動方程式による降伏値が０．１Ｐａ以
下であることが好ましく、より好ましくは０．０１Ｐａ
以下、さらに好ましくは０．００１Ｐａ以下である。Ｓ
＝ずり応力、Ｄ＝ずり速度、τ₀ ＝降伏値、μ₀ ＝Ｃａ
ｓｓｏｎ粘度とすると、流動方程式は式１で表わされ、
降伏値はＤ^1/2 に対するＳ^1/2 のグラフにおけるＳ^1/2
軸の切片の２乗で求められる。

【００２４】

【数１】 降伏値がこれより大きくなると分散安定性が悪くなり、
顔料の凝集等が起こるため、好ましくない。

【００２５】また、ずり速度を変えて着色ペーストの粘
度を測定し、その粘度比（低ずり速度での粘度／高ずり
速度での粘度）が１に近いほど分散安定性が良く、好ま
しい。高ずり速度を低ずり速度の５倍のずり速度に設定
しした場合、ずり速度が０．５〜１００（ｓ^-1）の範囲
において、粘度比は０．８〜１．５が好ましく、より好
ましくは０．９〜１．２である。

【００２６】粘度は、塗布方式にあわせて適宜調製され
るが、５〜１０００ｃＰが好ましく、より好ましくは８
〜１５０ｃＰ、さらに好ましくは１０〜１００ｃＰであ
る。

【００２７】さらに、着色ペースト中に、ポリイミド前
駆体のモノマー１モルあたりに０．１〜２０モルの水を
添加すると、顔料の分散を高める効果がさらに高くな
り、好ましい。さらに好ましくは０．５〜１０モル、よ
り好ましくは１〜５モル添加するのが好ましい。この範
囲を超えて水の添加量を多くすると、ハジキ、失透など
塗布膜に欠陥が生じ、この範囲より少なく添加しても効
果が小さい。

【００２８】次に本発明のカラーフィルタの製造使用方
法の一例について説明する。まず最初に、光透過性基板
上にブラックマトリックスを形成する。光透過性基板と
しては通常、ソ−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、プラスチックフィルムやシー
トなどが用いられるが、これらに限定されない。

【００２９】次に、例えばポリイミド前駆体と赤顔料を
主顔料とする赤色ペーストで、赤色の着色塗膜を形成す
る。塗布はスピンナー、スプレー塗布、浸漬、ロールコ
ーティングなどの方法が用いられる。乾燥は、オーブ
ン、ホットプレート、赤外線を使用し、５０〜１８０℃
の範囲で１分〜１時間程度行なうのが好ましい。この上
にポジ型フォトレジストを塗布し、フォトレジスト層を
形成する。続いて露光装置を用い、該フォトレジスト層
被膜上にマスクを置き、化学線を照射し、露光する。化
学線としては紫外線、可視光線、電子線、Ｘ線が例とし
てあげられるが、紫外線、可視光線が好ましい。露光
後、該ポジ型フォトレジストの現像液で、フォトレジス
ト層の現像、ポリイミド前駆体の着色塗膜のエッチング
を同時に行う。エッチング後不要となった該フォトレジ
スト層を剥離する。通常、剥離はアセトン、メチルセル
ソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエ
ーテルアセテートなどの溶剤が使用される。ポリイミド
前駆体の着色塗膜を熱処理し、イミド化させ、赤色の着
色塗膜のパターン加工を終える。熱処理は温度を選び、
段階的に昇温するか、ある温度範囲を選び連続的に昇温
しながら１分〜１時間程度実施する。この熱処理の温度
は、１８０〜４００℃、好ましくは、２００〜３５０℃
で行うのがよい。例えば、１３０℃、２００℃、３００
℃で各々３０分熱処理する。また、室温から３００℃ま
で２時間かけて直線的に昇温してもよい。

【００３０】次に、基板上にポリイミド前駆体と青顔料
を主顔料とする青色ペーストで青色の着色塗膜を形成
し、同様にして青色画素を形成する。さらに以上の工程
を緑色の画素についても繰り返すと、カラーフィルタが
作製される。

【００３１】この後、必要に応じてトップコート層、Ｉ
ＴＯ透明電極およびパターニング等を必要に応じて公知
の方法により行なうことができる。

【００３２】

【実施例】以下、実施例に基づい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ない。

【００３３】［測定法］ （１）コントラスト比 バックライト（明拓システム）上で色彩輝度計（トプコ
ンＢＭ−５Ａ）にて２度視野で試料の平行ニコルの輝度
（Ｉ1 ）と直行ニコルの輝度（Ｉ2 ）を測定し、平行ニ
コルの輝度と直行ニコルの輝度との比（Ｉ1 ／Ｉ2 ）を
コントラスト比とした。

【００３４】（２）表面粗さ（Ｒａ） 東京精密（株）製、サーフコム１５００Ａにて測定し、
平坦性を評価した。

【００３５】（３）着色ペーストの粘度 着色ペーストの粘度は東機産業（株）製Ｒ−Ｌ型粘度計
を使用し、２５℃で回転数を５倍変えて測定し、その比
を粘度比とした（例えば、回転数０．５ｒｐｍ時の粘度
指示値／回転数２．５ｒｐｍ時の粘度指示値）。さら
に、Ｃａｓｓｏｎの流動方程式による降伏値を求めた。

【００３６】実施例−１ ３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物 147ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン772 ｇと共に
仕込み、３，３´−ジアミノジフェニルスルホン 49.6
ｇ，４，４´−ジアミノジフェニルメタン 54.5 ｇ，お
よびビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキ
サン 6.20 ｇを添加し、６０℃で３時間反応させ、粘度
１２０ポアズ（２５℃）のポリイミド前駆体溶液を得
た。

【００３７】ピグメンドブルー15:4顔料を5.7g、Abieti
cacid とDehydroabieticacidが１：１（重量比）からな
るロジン樹脂酸を0.63g 、Ｎａイオンを1.4mg およびＣ
ａイオンを20mg含んだ水を3g、γ−ブチロラクトン80.7
ｇをガラスビーズ90g とともにホモジナイザ−を用い、
7000rpm で３０分間分散後、ガラスビーズを濾過し、除
去し、青色顔料分散液を得た。

【００３８】青色顔料分散液３０ｇにポリイミド前駆体
溶液２５ｇをγ−ブチロラクトン２５ｇで希釈した溶液
を添加混合し、青色ペーストを得た。青色ペーストの回
転数０．５ｒｐｍ時の粘度指示値と２．５ｒｐｍ時の粘
度指示値の粘度比は、１．０２、粘度は４０ｃｐ（２．
５ｒｐｍ）、降伏値は７．０×１０^-4Ｐａであった。ガ
ラス基板上に仕上がり膜厚1.2 μｍになるようにスピン
ナ−で青色ペースト液を塗布、１２０℃で２０分乾燥
し、この上にポジ型フォトレジスト（東京応化（株）製
OFPR-800）を塗布し、８０℃で２０分乾燥した。キャノ
ン（株）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５０ｍＪ／ｃｍ2 （365nm
の紫外線強度）露光した。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2.38％の水溶液からなる現
像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリイミド前駆
体の着色塗膜のエッチングを同時におこなった。エッチ
ング後不要となったフォトレジスト層をアセトンで剥離
した。さらにポリイミド前駆体の着色塗膜を３００℃で
３０分熱処理し、ポリイミドに転換した。青色画素中の
青顔料１ｇに対するロジン樹脂酸のカルボン酸のモル当
量Ａ１は８×１０^-5ｍｏｌ当量／ｇであり、ＩＣＰ発光
分析法によるとアルカリ金属としては、Ｎａが１．８×
１０^-6ｍｏｌ当量／ｇおよびアルカリ土類金属として
は、Ｃａが３．１×１０^-5ｍｏｌ当量／ｇ含まれてお
り、アルカリ金属とアルカリ土類金属の合計モル当量Ｂ
１との比Ａ１／Ｂ１は、２．４であった。また、アルカ
リ金属とアルカリ土類金属の比は０．０５８であった。

【００３９】この様にして得られた青色画素のコントラ
ストは８２２、表面粗さは0.002 μｍであり、十分な平
坦性が得られた。また、画素中の青色顔料を顕微鏡下１
０００倍で観察したところ、顔料の凝集は認められず、
一様に分散していた。

【００４０】実施例−２ 実施例−１で調製した青色顔料分散液３０ｇに、ポリイ
ミド前駆体溶液２５ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン２
５ｇで希釈した溶液を添加混合し、青色ペーストを得
た。青色ペーストの回転数０．５ｒｐｍ時の粘度指示値
と２．５ｒｐｍ時の粘度指示値の粘度比は、１．０４、
粘度は３８ｃｐ（２．５ｒｐｍ）、降伏値は１．２×１
０^-3Ｐａであった。以下実施例−１と同様にして、青色
画素を設けた。青色画素中の青顔料１ｇに対するロジン
樹脂酸のカルボン酸のモル当量Ａ２は８×１０^-5ｍｏｌ
当量／ｇであり、ＩＣＰ発光分析法によるとアルカリ金
属としては、Ｎａが１．７×１０^-6ｍｏｌ当量／ｇおよ
びアルカリ土類金属としては、Ｃａが３．０×１０^-5ｍ
ｏｌ当量／ｇ含まれており、アルカリ金属とアルカリ土
類金属の合計モル当量Ｂ２との比Ａ２／Ｂ２は、２．５
であった。また、アルカリ金属とアルカリ土類金属との
比は０．０５７であった。

【００４１】この様にして得られた青色画素のコントラ
ストは７５０、表面粗さは0.004 μｍであり、十分な平
坦性が得られた。また、画素中の青色顔料を顕微鏡下１
０００倍で観察したところ、顔料の凝集は認められず、
一様に分散していた。

【００４２】実施例−３ ３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物 147ｇをγ−ブチロラクトン772 ｇと共に仕込み、
３，３´−ジアミノジフェニルスルホン 49.6ｇ，４，
４´−ジアミノジフェニルメタン 54.5 ｇ，およびビス
（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン 6.2
0 ｇを添加し、６０℃で３時間反応させ、粘度１５０ポ
アズ（２５℃）のポリイミド前駆体溶液を得た。

【００４３】ピグメントレッド１７７顔料を5.7g、Abie
ticacid とDehydroabieticacidが１：１（重量比）から
なるロジン樹脂酸を0.63g 、Ｎａイオンを4.6mg および
Ｃａイオンを17mg含んだ水を3g、γ−ブチロラクトン8
0.7ｇをガラスビ−ズ90g とともにホモジナイザ−を用
い、7000rpm で３０分間分散後、ガラスビ−ズを濾過
し、除去し、赤色顔料分散液を得た。

【００４４】赤色顔料分散液６０ｇにポリイミド前駆体
溶液２５ｇをγ−ブチロラクトン２０ｇで希釈した溶液
を添加混合し、赤色ペーストを得た。赤色ペーストの回
転数０．５ｒｐｍ時の粘度指示値と２．５ｒｐｍ時の粘
度指示値の粘度比は１．０４、粘度は７５ｃｐ（２．５
ｒｐｍ）、降伏値は２．９×１０^-4Ｐａであった。ガラ
ス基板上に仕上がり膜厚1.2 μｍになるようにスピンナ
−で青色ペースト液を塗布、１２０℃で２０分乾燥し、
この上にポジ型フォトレジスト（東京応化（株）製OFPR
-800）を塗布し、８０℃で２０分乾燥した。キャノン
（株）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５０ｍＪ／ｃｍ² （365nm の
紫外線強度）露光した。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2.38％の水溶液からなる現像
液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリイミド前駆体
の着色塗膜のエッチングを同時におこなった。エッチン
グ後不要となったフォトレジスト層をアセトンで剥離し
た。さらにポリイミド前駆体の着色塗膜を３００℃で３
０分熱処理し、ポリイミドに転換した。

【００４５】赤色画素中の赤顔料１ｇあたりのロジン樹
脂酸のカルボン酸のモル当量Ａ３は１．３×１０^-4ｍｏ
ｌ当量／ｇであり、ＩＣＰ発光分析法によるとアルカリ
金属としては、Ｎａが１．０×１０^-5ｍｏｌ当量／ｇお
よびアルカリ土類金属としては、Ｃａが４．６×１０^-5
ｍｏｌ当量／ｇ添加されており、アルカリ金属とアルカ
リ土類金属の合計モル当量Ｂ３との比Ａ３／Ｂ３は、
２．３であった。また、アルカリ金属とアルカリ土類金
属との比は０．２１７であった。

【００４６】この様にして得られた赤色画素のコントラ
ストは８４０、表面粗さは0.006 μｍであり、十分な平
坦性が得られた。また画素中の赤色顔料を顕微鏡下１０
００倍で観察したところ、顔料の凝集は認められず、一
様に分散していた。

【００４７】比較例−１ ピグメントレッド１７７顔料を5.7g、Abieticacid とDe
hydroabieticacidが１：１（重量比）からなるロジン樹
脂酸を5.7g、Ｎａイオンを1.7mg およびＣａイオンを3.
1mg 含んだ水を5g、γ−ブチロラクトン78.7ｇをガラス
ビ−ズ90g とともにホモジナイザ−を用い、7000rpm で
３０分間分散後、ガラスビ−ズを濾過し、除去し、赤色
顔料分散液を得た。実施例−３と同様にして赤色ペース
トを調製し、赤色画素を形成した。赤色ペーストの粘度
比は、２．３３、降伏値は３．０×１０^-1Ｐａであっ
た。

【００４８】赤色画素中の赤顔料１ｇあたりのロジン樹
脂酸のカルボン酸のモル当量Ａ４は８．９×１０^-4ｍｏ
ｌ当量／ｇであり、ＩＣＰ発光分析法によるとアルカリ
金属としては、Ｎａが３．７×１０^-6ｍｏｌ当量／ｇお
よびアルカリ土類金属としては、Ｃａが８．５×１０^-6
ｍｏｌ当量／ｇ添加されており、アルカリ金属とアルカ
リ土類金属モル当量Ｂ４との比Ａ４／Ｂ４は、７４であ
った。

【００４９】この様にして得られた赤色画素のコントラ
ストは２８０、表面粗さは0.1 μｍと粗れており、平坦
性が不十分であった。また、画素中の赤色顔料を顕微鏡
下１０００倍で観察したところ、顔料の凝集が認められ
た。

【００５０】比較例−２ ピグメントレッド１７７顔料を5.7g、Abieticacid とDe
hydroabieticacidが１：１（重量比）からなるロジン樹
脂酸を0.63g 、Ｎａイオンを0.60g 含む水を5g、γ−ブ
チロラクトン78.7ｇをガラスビ−ズ90g とともにホモジ
ナイザ−を用い、7000rpm で３０分間分散後、ガラスビ
−ズを濾過し、除去し、赤色顔料分散液を得た。実施例
−３と同様にして赤色ペーストを調製し、赤色画素を形
成した。赤色ペーストの粘度比は、２．３８、降伏値は
１．８×１０^-1Ｐａであった。

【００５１】赤色画素中の赤顔料１ｇあたりのロジン樹
脂酸のカルボン酸のモル当量Ａ５は１．３×１０^-4ｍｏ
ｌ当量／ｇであり、ＩＣＰ発光分析法によるとアルカリ
金属のモル当量Ｂ５は、Ｎａが１．３×１０^-3ｍｏｌ当
量／ｇ含まれており、比Ａ５／Ｂ５は、０．１、Ｂ５＞
Ａ５＋５×１０^-4（＝６．３×１０^-4）であった。

【００５２】この様にして得られた赤色画素のコントラ
ストは３００、表面粗さは0.1 μｍと粗れており、平坦
性が不十分であった。また、画素中の赤色顔料を顕微鏡
下１０００倍で観察したところ、顔料の凝集が認められ
た。さらに画素が黄色味を帯び、膜の強度が低下してい
た。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリイミド樹脂中に有機顔料を分散せしめ
   てなる画素を有するカラーフィルタにおいて、該画素中
   にロジン樹脂酸とアルカリ金属および／またはアルカリ
   土類金属を含み、該有機顔料１ｇあたりの該ロジン樹脂
   酸のモル当量Ａが１．２×１０^-6＜Ａ＜６．５×１
   ０^-4、該アルカリ金属および該アルカリ土類金属のモル
   当量Ｂが、Ｂ＜Ａ＋５×１０^-4で、かつ比Ａ／Ｂが、
   ０．０５＜Ａ／Ｂ＜５０であることを特徴とするカラー
   フィルタ。
2. 【請求項２】該画素が、有機顔料をポリイミド前駆体溶
   液中に分散させてなる着色ぺーストを塗布して形成せし
   めたものであり、かつ該着色ペーストの溶媒として少な
   くともラクトン類を含むことを特徴とする請求項１記載
   のカラーフィルタ。
3. 【請求項３】該着色ペースト中に、ポリイミド前駆体の
   モノマー１モルあたりに０．１〜２０モルの水を含有す
   ることを特徴とする請求項２記載のカラーフィルタ。
4. 【請求項４】該有機顔料が、赤色、青色、または緑色顔
   料のいずれか１つの顔料を主成分とすることを特徴とす
   る請求項１記載のカラーフィルタ。