JPH09328611A - 顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物、その製造方法およびカラーフィルター - Google Patents

顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物、その製造方法およびカラーフィルター

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JPH09328611A
JPH09328611A JP8155497A JP8155497A JPH09328611A JP H09328611 A JPH09328611 A JP H09328611A JP 8155497 A JP8155497 A JP 8155497A JP 8155497 A JP8155497 A JP 8155497A JP H09328611 A JPH09328611 A JP H09328611A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐熱性とコントラスト比が良好で、特に耐薬品
性に優れたカラーフィルターを提供する 【解決手段】シロキサン架橋ポリイミド前駆体と顔料を
含有してなる顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシロキサン架橋ポリ
イミド前駆体溶液を主成分として、あるいは少なくとも
主たる成分のひとつとして、これに分散された顔料から
なる顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物に関するものであ
り、さらにその組成物を用い製造された光学素子の遮光
膜、光ファイバーの被覆膜、液晶デイスプレイや撮像素
子などに用いられるカラーフィルターに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】芳香族あるいは脂肪族のテトラカルボン
酸二無水物とジアミン化合物を反応せしめて得られるポ
リイミド前駆体溶液に顔料を分散させた組成物およびそ
の用途に関するものとしては液晶デイスプレイや撮像素
子などに用いられる耐光性、耐熱性、耐薬品性等に優れ
たカラーフィルター用ポリイミド前駆体と顔料からなる
組成物、およびそれを用いて形成されたカラーフィルタ
ーが知られている(特開昭60−184202号公報、
特開昭60−184203号公報、特開昭61−180
203号公報)等。
【0003】ポリイミド前駆体溶液に顔料を分散させた
組成物は特にフォトリソグラフィ法でのカラーフィルタ
ー作製に有用であり、例えば特開昭60−247603
号広報や特開昭61−77804号広報に示されるごと
く、ポジ型フォトレジストを用いるパターン加工技術が
知られており、パターン精度が良く、耐光性、耐熱性、
耐薬品性等に優れたカラーフィルターを得ることができ
る。
【0004】フォトリソグラフィ法、印刷法さらには公
知のその他の方法ともガラス基板上に顔料分散ポリイミ
ド前駆体組成物で着色塗膜を形成、パターン加工と硬化
を繰り返す手法でカラーフィルターを得るものである
が、このような重ね塗りに対して硬化塗膜は優れた極性
溶剤耐性が要求される。
【0005】従来、知られているN−メチルー2ーピロ
リドン、N,N−ジメチルフォルムアミド、N,N−ジ
メチルアセトアミド等のアミド系極性溶剤使用のポリイ
ミド前駆体溶液から得られるポリイミドはカラーフィル
ター用ポリイミドに要求される透明性と極性溶剤耐性が
必ずしも両立せず、使用するポリイミドの構成に制限が
加えられているものであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
カラーフィルター作製において顔料分散ポリイミド前駆
体溶液のパターニング性や、得られるカラーフィルター
の耐光性、耐熱性を保ちつつ、透明性と耐薬品性に優れ
た画素を与える新規な顔料分散熱硬化性樹脂組成物を得
ることにあり、この組成物からコントラスト比と透明性
の高いカラーフィルター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シ
ロキサン架橋ポリイミド前駆体と顔料を含有してなる顔
料分散熱硬化性樹脂溶液組成物によって達成され、ここ
でシロキサン架橋ポリイミド前駆体は下記の(1)〜
(7)の構成から主としてなっているものである。
(1)シロキサン架橋ポリイミド前駆体が下記A、B、
成分から主としてなることを特徴とするポリイミド前駆
体。
【0008】(A)一般式(1)で表される構造単位を
主成分とするポリアミック酸。
【0009】
【化2】 (但し、R1 は多価カルボン酸残基、R2 は多価アミン
残基であり、nは0あるいは1〜4の整数である) (B)アミノアルキル多価アルコキシシランあるいはア
ミノアリール多価アルコキシシランの加水分解物ないし
これらの縮合物と多価カルボン酸2無水物の反応体。
【0010】(2)シロキサン架橋ポリイミド前駆体が
下記A、B、成分から主としてなることを特徴とするポ
リイミド前駆体。
【0011】(A)一般式(1)で表される構造単位を
主成分とするポリアミック酸。
【0012】(B)アミノアルキル多価アルコキシシラ
ンあるいはアミノアリール多価アルコキシシランの加水
分解物ないしこれらの縮合物と多価カルボン酸との反応
体。 (3)シロキサン架橋ポリイミド前駆体が下記A、B、
成分から主としてなることを特徴とするポリイミド前駆
体。
【0013】(A)一般式(1)で表される構造単位を
主成分とするポリアミック酸。
【0014】(B)アミノアルキル多価アルコキシシラ
ンあるいはアミノアリール多価アルコキシシランと多価
カルボン酸2無水物の反応体。
【0015】(4)シロキサン架橋ポリイミド前駆体が
下記A、B、成分から主としてなることを特徴とするポ
リイミド前駆体。
【0016】(A)一般式(1)で表される構造単位を
主成分とするポリアミック酸。
【0017】(B)アミノアルキル多価アルコキシシラ
ンあるいはアミノアリール多価アルコキシシランと多価
カルボン酸の反応体。
【0018】(5)シロキサン架橋ポリイミド前駆体が
下記A、B、成分から主としてなることを特徴とするポ
リイミド前駆体。
【0019】(A)一般式(1)で表される構造単位を
主成分とするポリアミック酸。
【0020】(B)アミノアルキル多価アルコキシシラ
ンあるいはアミノアリール多価アルコキシシランあるい
はこれらの加水分解物ないしは加水分解縮合物。
【0021】(6)シロキサン架橋ポリイミド前駆体が
下記A、B、成分から主としてなることを特徴とするポ
リイミド前駆体。
【0022】(A)一般式(1)で表される構造単位を
主成分とするポリアミック酸。
【0023】(B)アミノアルキル多価アルコキシシラ
ンあるいはアミノアリール多価アルコキシシラン、ある
いはこれらの縮合物。
【0024】(7)シロキサン架橋ポリイミド前駆体が
アミノアルキル多価アルコキシシランあるいはアミノア
リール多価アルコキシシランの加水分解縮合物ないし縮
合物を多価アミン原料成分の少なくとも一部としてテト
ラカルボン酸2無水物と反応せしめて得られるポリイミ
ド前駆体。
【0025】
【発明の実施の形態】本発明者等は上記の構成からなる
シロキサン架橋ポリイミド前駆体が優れた耐薬品性と透
明性を兼ね備えた被膜を与え、かつ有機アルカリあるい
は無機アルカリで良好な現像性を有することに注目し、
種々の該シロキサン架橋ポリイミド前駆体溶液を調製
し、顔料分散熱硬化性樹脂組成物を作製し、カラーフィ
ルターへの適用を検討した結果、本発明に到達したもの
である。
【0026】ここでシロキサン架橋ポリイミド前駆体と
は加熱硬化により主鎖ないし末端の少なくとも一部にシ
ロキサン架橋を有するポリイミドを与えるポリイミド前
駆体を意味し、特にシロキサン架橋芳香族線状ポリイミ
ドを形成する前駆体が好ましく使用されるものである。
本発明においてシロキサン架橋ポリイミド前駆体調製に
好ましく使用されるA成分のポリアミック酸としては公
知のポリアミック酸のすべてを使用することができる
が、通常は芳香族テトラカルボン酸二無水物、またはそ
の誘導体と芳香族ジアミンとをN−メチル−2−ピロリ
ドン等の非プロトン性極性溶剤中において、通常80℃
以下で付加重合させて得られるポリアミック酸である。
芳香族テトラカルボン酸2無水物としては特に限定され
るものではないが、具体的にはピロメリット酸2無水
物、3,3´,4,4´−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸2無水物、3,3´,4,4´−ビフェニルテトラ
カルボン酸2無水物、3,3´,4,4´−ジフェニル
エ−テルテトラカルボン酸2無水物、3,3´,4,4
´−ジフェニルスルフォンテトラカルボン酸2無水物等
が挙げられ、芳香族ジアミンしてはp-フェニレンジアミ
ン、m-フェニレンジアミン、3,3´−ジアミノジフェ
ニルエーテル、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
ェニルスルフォン、4,4´−ジアミノジフェニルスル
フォン、4,4´−ジアミノジフェニルサルファイド等
が挙げられるがこれらに限定されるものではない。アミ
ノアルキル多価アルコキシシランあるいはアミノアリー
ル多価アルコキシシランの加水分解縮合物を多価アミン
原料成分の少なくとも一部として使用しても良い。
【0027】本発明において(B)成分の原料として使
用されるアミノアルキル多価アルコキシシランあるいは
アミノアリール多価アルコキシシランとしては特に限定
されるものではないが、具体的にはγ−アミノプロピル
トリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエト
キシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルメチルジメトキシシラン、2−アミノエチルアミノメ
チルトリメチルシラン、2−アミノエチルアミノメチル
トリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエト
キシシラン、2−(2−アミノエチルチオエチル)トリ
エトキシシラン等を挙げることができ、本発明ではこれ
らの加水分解物および/あるいは加水分解縮合物を使用
することができる。これらのアミノアルキルアルコキシ
シラン、アミノアリールアルコキシシラン、これらの加
水分解物および/あるいは加水分解縮合物と反応せしめ
る多価カルボン酸あるいはその酸無水物としては公知の
該当多価カルボン酸あるいはその酸無水物が広く使用で
きるが、具体的にはピロメリット酸、3,3´,4,4
´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3,3´,4,
4´−ビフェニルテトラカルボン酸、3,3´,4,4
´−ジフェニルエ−テルテトラカルボン酸、1,2,
3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,
4−ブタンテトラカルボン酸、トリメリット酸、ナジッ
ク酸もしくはこれらの混合物あるいはその酸無水物等を
挙げることができ、特に芳香族テトラカルボン酸、脂肪
族テトラカルボン酸、芳香族トリカルボン酸、マレイン
酸あるいはその酸無水物から選ばれた少なくとも一つで
あることが望ましい。これら多価カルボン酸は酸無水物
の状態で使用されても良く、また酸無水物の状態で使用
され熱硬化性組成物の調製工程で加水分解あるいは部分
エステル化を受けたものであっても良い。
【0028】本発明における(B)成分の製造方法とし
てはアミノアルキルアルコキシシラン、アミノアリール
アルコキシシランの加水分解物および/あるいは加水分
解縮合物と多価カルボン酸無水物の反応は有機溶剤中で
20℃ないし100℃で行なうことができるが、通常は
アミノアルキルアルコキシシラン、アミノアリールアル
コキシシランを有機溶剤に溶解し、攪拌下に水を添加し
て加水分解および/あるいは加水分解縮合を進行せしめ
た後、多価カルボン酸無水物を添加せしめて、さらに加
熱・攪拌して行われるものであり、多価カルボン酸無水
物としてはテトラカルボン酸無水物が好ましく使用され
る。またアミノアルキルアルコキシシラン、アミノアリ
ールアルコキシシランの加水分解物および/あるいは加
水分解縮合物と多価カルボン酸の反応は、まず多価カル
ボン酸無水物とアミノアルキルアルコキシシラン、アミ
ノアリールアルコキシシランを有機溶剤に溶解した後、
これに水を添加して多価カルボン酸無水物の加水分解と
アミノアルキルアルコキシシラン、アミノアリールアル
コキシシランの加水分解および/あるいは加水分解縮合
を同時進行させることが好ましく、有機溶剤中で80
℃、好ましくは100℃以上で行なうことができる。
【0029】またアミノアルキルアルコキシシラン、ア
ミノアリールアルコキシシランと多価カルボン酸無水
物、あるいは多価カルボン酸の反応は有機溶剤中で20
℃ないし100℃で行なうことができる。
【0030】また本発明の(B)成分としてはアミノア
ルキルアルコキシシラン、アミノアリールアルコキシシ
ランないしこれらの縮合物をそのまま使用することも可
能であるが、シロキサン架橋の効果を上げるために、ア
ミノアルキルアルコキシシランあるいはアミノアリール
アルコキシシランのの加水分解物および/あるいは加水
分解縮合物を使用することが好ましく、この場合の加水
分解および/あるいは加水分解縮合も有機溶剤中で行わ
れることが好ましい。
【0031】これらの製造に使用される有機溶剤は、特
に限定されるものではないが、塗布性の良好なコ−テイ
ング用組成物を得るために好ましく使用される溶剤主成
分としては分子内に少なくとも一個の水酸基を含有する
沸点100〜300℃の液体および/あるいは分子内に
少なくとも一個のエーテル結合を含有する沸点100〜
300℃の液体が挙げられる。このような有機溶剤成分
としては、例えば3−メチル−3−メトキシブタノ−
ル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテ−ト、プロ
ピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、プロピレン
グリコ−ル−モノ−メチルエ−テルアセテ−ト、ジプロ
ピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、トリプロピ
レングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、プロピレング
リコ−ル−モノ−3級−ブチルエ−テル、イソブチルア
ルコ−ル、イソアミルアルコ−ル、エチルセロソルブ、
エチルセロソルブアセテ−ト、ブチルセロソルブ、ブチ
ルセロソルブアセテ−ト、メチルカルビト−ル、メチル
カルビト−ルアセテ−ト、エチルカルビト−ル、エチル
カルビト−ルアセテ−ト等が挙げられるがこれらに限定
されるものではない。また特に本発明の(B)成分調製
においてはN−メチルピロリドン、γブチロラクトン、
N,N−ジメチルアセトアミド等の極性溶剤を併用する
ことが好ましい。
【0032】本発明で使用されるシロキサン架橋ポリイ
ミド前駆体は上記の(A)成分溶液と(B)成分溶液を
混合することで得ることができるが、本発明のポリイミ
ド前駆体溶液の塗布性をさらに改良するために公知の界
面活性剤、その他の添加剤を使用することができる。
【0033】本発明の顔料分散液は顔料分散シロキサン
架橋ポリイミド前駆体溶液を経て、主としてカラーフィ
ルター用の着色塗膜を形成するために用いられるので、
本発明に使用される顔料としては、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
な顔料の具体例をカラーインデックス(CI)ナンバー
で示すと、黄色顔料の例としてはピグメントイエロー2
0、24、83、86、93、94、109、110、
117、125、137、138、139、147、1
48、153、154、166、173等が挙げられる
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、31、36、38、40、4
2、43、51、55、59、61、64、65等が挙
げられるがこれらに限定されない。赤色顔料の例として
はピグメントレッド9、97、122、123、14
4、149、166、168、177、180、19
2、215、216、224等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19、23、29、32、33、36、37、3
8等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ー15(15:3、15:
4、15:6、など)、21、22、60、64、等が
挙げられるがこれらに限定されない。緑色顔料の例とし
てはピグメントグリーン7、10、36、47等が挙げ
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等が挙げられるがこれらに限定さ
れない。
【0034】上記顔料は実用的には数色組み合わせて調
色され使用されるものである。
【0035】これらの原料は必要に応じてロジン処理、
酸性基処理、塩基性基本処理などの表面処理がなされて
いるものである。
【0036】本発明の顔料分散シロキサン架橋ポリイミ
ド前駆体溶液を作製するには、顔料とポリイミド前駆体
溶液を直接混合分散させても良いが、あらかじめ顔料を
γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドンのごとくポ
リイミド前駆体溶液と相溶する有機溶剤中で分散させて
おき、これにシロキサン架橋ポリイミド前駆体溶液を混
合せしめても良い。γ−ブチロラクトンは特に顔料の分
散性が良好である。また顔料の分散に際してはアルカリ
金属を含まない界面活性剤や高分子系の分散剤が好まし
く使用され、特にポリアミック酸オリゴマー等が有効に
使用できる。これら分散剤の使用は通常、顔料100部
に対して1〜20重量部の範囲から選ばれるが、これに
限定されない。
【0037】顔料分散シロキサン架橋ポリイミド前駆体
溶液を主成分とする顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物に
おける顔料の添加量はシロキサン架橋ポリイミド前駆体
100重量部に対して1〜300重量部の範囲が好まし
く、さらには25〜200重量部が好ましく、特に形成
する塗布膜の着色度、物性のバランスの点で特に50〜
150重量部が好ましい。
【0038】また、本発明の顔料分散シロキサン架橋ポ
リイミド前駆体溶液に公知の界面活性剤、消泡剤等を添
加することができる。
【0039】本発明の顔料分散シロキサン架橋ポリイミ
ド前駆体溶液を主成分とする顔料分散熱硬化性樹脂溶液
組成物は光学素子の遮光膜、光ファイバーの被覆膜、液
晶表示素子のカラーフィルターなどに用いられる。
【0040】本発明の顔料分散シロキサン架橋ポリイミ
ド前駆体溶液を主成分とする顔料分散熱硬化性樹脂溶液
組成物の代表的な用途であるカラーフィルターを例に使
用方法の一例を示す。 透明基板上に顔料分散ポリイミ
ド前駆体溶液で例えばG(グリーン)の着色塗膜を形成
する。塗布はスピンナー、スプレー塗布、デイップコー
テイング、ロールコーテイング、ダイコーテイング等の
方法が適用される。乾燥はオーブン、ホットプレートあ
るいは赤外線を使用し50〜180℃の範囲で数時間〜
数秒行なわれ、硬化があまり進行しない範囲が好まし
い。この上にパターン形成用の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
いてフォトレジスト層被膜上にマスクを置き、化学線を
照射して露光する。ポジ型フォトレジストを使用した場
合には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、不要となったフォトレジス
ト層を通常はアセトン、セロソルブ、あるいはプロピレ
ングリコールアルキルエーテルアセテート系の溶剤で剥
離除去する。ポリイミド前駆体着色塗膜を熱処理し、G
(グリーン)の着色塗膜のパターン加工を終える。熱処
理温度は最終的に180〜400℃、好ましくは180
〜350℃であり、温度に応じて5時間〜5分が適用さ
れる。
【0041】以上の工程をR(レッド)、B(ブルー)
の画素および必要に応じてBK(ブラックマスク)につ
いて繰り返すと、カラーフィルターが作製できる。
【0042】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されない。
【0043】参考例1 3,3´,4,4´−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物144.17g(0.49モル)をN−メチル−2
−ピロリドン773.67gとともに仕込み、これを攪
拌しながら4,4´−ジアミノジフェニルメタン47.
09g(0.2375モル)、3,3´−ジアミノジフ
ェニルスルフォン58.95g(0.2375モル)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6.21g(0.025モル)を添加し、60℃で
2時間反応させた後、無水マレイン酸1.77g(0.
018モル)を加えてさらに60℃で2時間反応させ、
粘度100ポイズのポリアミック酸溶液を得た。
【0044】参考例2 3,3´,4,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物161.11g(0.50モル)およびピロメ
リット酸二無水物97.20g(0.49モル)をγブ
チロラクトン2677.7gとともに仕込み、これを攪
拌しながら4,4´−ジアミノジフェニルエーテル15
0.20g(0.75モル)、3,3´−ジアミノジフ
ェニルスルフォン49.64g(0.2モル)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1
2.42g(0.050モル)を添加し、60℃で2時
間反応させた後、無水マレイン酸1.97g(0.02
0モル)を加えてさらに60℃で2時間反応させ、粘度
9.2ポイズのポリアミック酸溶液を得た。
【0045】参考例3 メチルトリメトキシシラン13.6g(0.1モル)と
フェニルトリメトキシシラン19.8g(0.1モル)
およびγアミノプロピルメチルジエトキシシラン96.
0g(0.5モル)を3−メチル−3−メトキシブタノ
−ル428.0gおよびγブチロラクトン333.3g
の混合液に加えて、30℃攪拌下に蒸留水28.8g
(1.8モル)を添加した。この溶液を60℃で2時間
攪拌した後、3,3´,4,4´−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物80.6g(0.25モル)を加
えて、そのまま2時間攪拌を続けアミック酸含有のシロ
キサン溶液を得た。本溶液の粘度をE型粘度計で測定す
ると22.5センチポイズ(25℃)であった。
【0046】参考例4 メチルトリメトキシシラン13.6g(0.1モル)と
フェニルトリメトキシシラン19.8g(0.1モル)
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80.6g(0.25モル)を3−メチ
ル−3−メトキシブタノ−ル428.0gおよびγブチ
ロラクトン333.3gの混合液に加えて、30℃攪拌
下に蒸留水28.8g(1.8モル)を添加した。この
溶液を60℃で2時間攪拌した後、γアミノプロピルメ
チルジエトキシシラン96.0g(0.5モル)を加え
て、そのまま2時間攪拌を続けテトラカルボン酸のアミ
ン塩含有のシロキサン溶液を得た。本溶液の粘度をE型
粘度計で測定すると24.3センチポイズ(25℃)で
あった。
【0047】参考例5 3,3´,4,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物32.23g(0.10モル)を3−メチル−
3−メトキシブタノ−ル100.0gおよびγブチロラ
クトン100.0gの混合液に加え、溶解させた後、γ
アミノプロピルメチルジエトキシシラン38.40g
(0.2モル)を3−メチル−3−メトキシブタノ−ル
68.1gに溶解した液を約10分間で滴下して、40
℃で1時間反応させた。本溶液の粘度をE型粘度計で測
定すると17.5センチポイズ(25℃)であった。
【0048】参考例6 3,3´−ジアミノジフェニルスルフォン94.95g
(0.3825モル)、ビス−3−(アミノプロピル)
テトラメチルシロキサン5.59g(0.025モ
ル)、1,2−ジアミノアントラキノン21.44g
(0.09モル)をγブチロラクトン1513gに加
え、50℃で2時間攪拌した後、3,3´,4,4´−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物145.0g
(0.45モル)を約30分で添加し、顔料分散剤とし
て使用する15重量%のオリゴアミド酸溶液を得た。
【0049】参考例7 ピグメントブルー15(東洋インキ(株)製リオノール
ブルーESP)19.5gと調製例1で得られたポリア
ミック酸溶液78gををγ−ブチロラクトン72gおよ
びN−メチル−2−ピロリドン131gの混合液に加
え、ガラスビーズ300gとともにホモジナイザーを用
いて、7000rpmで30分間分散後、ガラスビーズ
を濾過・除去して、顔料分散液を得た。
【0050】参考例8 ピグメントレッド177の4.17g(チバガイギー
(株)製クロモフタールレッドA3B)4.1g、ピグ
メントイエロー83 1.23gをγ−ブチロラクトン
90gに加え、調製例6で合成したオリゴアミド酸2g
を顔料分散剤として、ガラスビーズ90gとともにホモ
ジナイザーを用いて、7000rpmで30分間分散
後、ガラスビーズを濾過・除去して、顔料分散液を得
た。
【0051】参考例9 ピグメントブラックー7(三菱化成(株)製カーボンブ
ラックMA100)11gと調製例2で得られたポリア
ミック酸溶液65gをγ−ブチロラクトン19gおよび
N−メチル−2−ピロリドン52gの混合液に加え、ガ
ラスビーズ300gとともにホモジナイザーを用いて、
7000rpmで30分間分散後、ガラスビーズを濾過
・除去して、顔料分散ポリマ溶液を得た。
【0052】参考例10 γアミノプロピルメチルジエトキシシラン38.4g
(0.2モル)を3−メチル−3−メトキシブタノ−ル
113.9gおよびγブチロラクトン113.9gの混
合液に加えて、30℃攪拌下に蒸留水1.8gを添加し
た。この溶液を60℃で2時間攪拌した。本溶液の粘度
をE型粘度計で測定すると4.8センチポイズ(25
℃)であった。
【0053】参考例11 γアミノプロピルトリエトキシシラン44.28g
(0.2モル)を3−メチル−3−メトキシブタノ−ル
113.9gおよびγブチロラクトン113.9gの混
合液に加えて、30℃攪拌下に蒸留水1.8gを添加し
た。この溶液を50℃で2時間攪拌した。本溶液の粘度
をE型粘度計で測定すると7.8センチポイズ(25
℃)であった。
【0054】実施例1 参考例7で得た顔料分散液38gを室温で攪拌しなが
ら、これに参考例1で得たポリアミック酸溶液45g、
3−メチル−3−メトキシブチルアセテート14g、N
−メチル−2−ピロリドン32gおよび参考例3で得ら
れた架橋剤溶液5gの混合液を10分間で添加し、本発
明の着色顔料分散シロキサン架橋ポリイミド前駆体溶液
を得た。本分散液をガラス基板上に加熱後ポリイミドと
なった際の膜厚みが1.0μmとなるようにスピンナー
で塗布、120℃で20分間乾燥し、冷却後、この上に
ポジ型フォトレジスト(東京応化(株)製OFPR−8
00)を乾燥後の膜厚みが1.0μmとなるようにスピ
ンナーで塗布、90℃で10分間乾燥した。キャノン
(株)製紫外線露光機PLA−501Fを用いて、クロ
ム製のフォトマスクを介して150mJ/cm2 (36
5nm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
イミド前駆体着色塗膜のエッチングを同時に行なった。
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。このようにして得られたパターン状にエ
ッチングされたポリイミド前駆体着色塗膜を260℃で
30分間熱処理して、シロキサン架橋ポリイミドに転換
した。このようにして得られた着色塗膜のコントラスト
は1120であり、この塗膜を顕微鏡下500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。
【0055】この青色パターンを有するガラス基板をN
−メチル−2−ピロリドン中に40℃で1時間浸漬した
が、パターンに変化を生じることは無かった。
【0056】またこの顔料分散ポリイミド前駆体組成物
を25℃で1月間放置したが、安定な顔料分散状態を保
っていることがわかった。
【0057】ここでコントラストの測定法としては、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状態、す
なわち試料を挟んだ位置にある偏光板の偏光軸が平行配
置にある場合の輝度(I平行)と直交ニコル状態での輝
度(I直交)を測定し、平行ニコル状態での輝度と直交
ニコル状態での輝度との比(I平行/I直交)をコント
ラストとした。
【0058】以下の実施例でも同様である。
【0059】実施例2 実施例1において、参考例3で得られた架橋剤溶液5g
の代わりに参考例4で得られた架橋剤溶液5gを使用し
て、実施例1と全く同様にしてシロキサン架橋ポリイミ
ドの着色塗膜を得た。このようにして得られた着色塗膜
のコントラストは1020であり、この塗膜を顕微鏡下
500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。
【0060】この青色パターンを有するガラス基板をN
−メチル−2−ピロリドン中に40℃で1時間浸漬した
が、パターンに変化を生じることは無かった。
【0061】実施例3 実施例1において、参考例3で得られた架橋剤溶液5g
の代わりに参考例5で得られた架橋剤溶液5gを使用し
て、実施例1と全く同様にしてシロキサン架橋ポリイミ
ドの着色塗膜を得た。このようにして得られた着色塗膜
のコントラストは1080であり、この塗膜を顕微鏡下
500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。
【0062】この青色パターンを有するガラス基板をN
−メチル−2−ピロリドン中に40℃で1時間浸漬した
が、パターンに変化を生じることは無かった。
【0063】比較例1 実施例1において、参考例3で得られた架橋剤溶液5g
を使用しないで、実施例1と全く同様にしてポリイミド
の着色塗膜を得た。このようにして得られた着色塗膜の
コントラストは1080であり、この塗膜を顕微鏡下5
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。
【0064】この青色パターンを有するガラス基板をN
−メチル−2−ピロリドン中に40℃で1時間浸漬した
ところ、パターンに沢山のクラックが発生していた。
【0065】実施例4 参考例8で得た顔料分散液90gを室温で攪拌しなが
ら、これに参考例2で得たポリアミック酸溶液46g、
3−メチル−3−メトキシブタノール60および参考例
5で得られた架橋剤溶液5gの混合液を10分間で添加
し、本発明の着色顔料分散シロキサン架橋ポリイミド前
駆体溶液を得た。本分散液をガラス基板上に加熱後ポリ
イミドとなった際の膜厚みが1.0μmとなるようにス
ピンナーで塗布、100℃で20分間乾燥し、冷却後、
この上にポジ型フォトレジスト(東京応化(株)製OF
PR−800)を乾燥後の膜厚みが1.0μmとなるよ
うにスピンナーで塗布、90℃で10分間乾燥した。キ
ャノン(株)製紫外線露光機PLA−501Fを用い
て、クロム製のフォトマスクを介して150mJ/cm
2 (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、ポリイミド前駆体着色塗膜のエッチングを同時に行
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。このようにして得られたパター
ン状にエッチングされたポリイミド前駆体着色塗膜を2
60℃で30分間熱処理して、シロキサン架橋ポリイミ
ドに転換した。このようにして得られた着色塗膜のコン
トラストは850であり、この塗膜を顕微鏡下500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。
【0066】この赤色パターンを有するガラス基板をN
−メチル−2−ピロリドン中に40℃で1時間浸漬した
が、パターンに変化を生じることは無かった。
【0067】比較例2 実施例4において、参考例5で得られた架橋剤溶液5g
を使用しないで、実施例4と全く同様にしてポリイミド
の着色塗膜を得た。このようにして得られた着色塗膜の
コントラストは790であり、この塗膜を顕微鏡下50
0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。
【0068】この赤色パターンを有するガラス基板をN
−メチル−2−ピロリドン中に40℃で1時間浸漬した
ところ、パターンに無数のクラックが発生していた。
【0069】実施例5、6 実施例4において、参考例5で得られた架橋剤溶液5g
の代わりに参考例10あるいは参考例11で得られた架
橋剤溶液5gを使用して、実施例4と全く同様にしてポ
リイミドの着色塗膜を得た。このようにして得られた着
色塗膜の特性はほぼ実施例4において得られた塗膜と同
様であった。
【0070】実施例7 実施例4において、参考例5で得られた架橋剤溶液5g
の代わりにγ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン
を4量体(平均)化した縮合物(信越シリコーン(株)
製“X−15−902”)のN−メチル−2−ピロリド
ンおよびγ−ブチロラクトン混合液(50/50重量
比)中10重量%溶液10gを使用して、同様にしてポ
リイミドの着色塗膜を得た。このようにして得られた着
色塗膜の特性は実施例4において得られた塗膜とほぼ同
様であった。
【0071】実施例8 参考例9で得た顔料分散液50gを室温で攪拌しなが
ら、これに参考例2で得たポリアミック酸溶液15g、
3−メチル−3−メトキシブチルアセテート10g、N
−メチル−2−ピロリドン32g、γ−ブチロラクトン
5gおよび調製例1で得られた架橋剤溶液3gの混合液
を10分間で添加し、本発明の着色顔料分散シロキサン
架橋ポリイミド前駆体溶液を得た。本分散液をガラス基
板上に加熱後ポリイミドとなった際の膜厚みが1.0μ
mとなるようにスピンナーで塗布、120℃で20分間
乾燥し、冷却後、この上にポジ型フォトレジスト(東京
応化(株)製OFPR−800)を乾燥後の膜厚みが
1.0μmとなるようにスピンナーで塗布、90℃で1
0分間乾燥した。キャノン(株)製紫外線露光機PLA
−501Fを用いて、クロム製のフォトマスクを介して
150mJ/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、ポリイミド前駆体着色塗膜のエッ
チングを同時に行なった。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。このようにし
て得られたパターン状にエッチングされたポリイミド前
駆体着色塗膜を260℃で30分間熱処理して、シロキ
サン架橋ポリイミドに転換した。このようにして得られ
た着色塗膜のOD値(光学濃度)は3.2であり、この
塗膜を顕微鏡下500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。
【0072】
【発明の効果】本発明の顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成
物は顔料の分散性と安定性に優れ、この組成物から耐熱
性、透明性とコントラスト比が良好で、特に耐薬品性に
優れたカラーフィルターを得ることができる。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シロキサン架橋ポリイミド前駆体と顔料を
    含有してなる顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物。
  2. 【請求項2】シロキサン架橋ポリイミド前駆体が下記
    A、B、成分から主としてなることを特徴とする請求項
    1記載の顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物。 (A)一般式(1)で表される構造単位を主成分とする
    ポリアミック酸 【化1】 (但し、R1 は多価カルボン酸残基、R2 は多価アミン
    残基であり、nは0〜4の整数である) (B)アミノアルキル多価アルコキシシランあるいはア
    ミノアリール多価アルコキシシランの加水分解物ないし
    これらの縮合物と多価カルボン酸2無水物の反応体
  3. 【請求項3】シロキサン架橋ポリイミド前駆体が下記
    A、B、成分から主としてなることを特徴とする請求項
    1記載のポリイミド前駆体。 (A)一般式(1)で表される構造単位を主成分とする
    ポリアミック酸 (B)アミノアルキル多価アルコキシシランあるいはア
    ミノアリール多価アルコキシシランの加水分解物ないし
    これらの縮合物と多価カルボン酸との反応体
  4. 【請求項4】 シロキサン架橋ポリイミド前駆体が下記
    A、B、成分から主としてなることを特徴とする請求項
    1記載のポリイミド前駆体。 (A)一般式(1)で表される構造単位を主成分とする
    ポリアミック酸 (B)アミノアルキル多価アルコキシシランあるいはア
    ミノアリール多価アルコキシシランと多価カルボン酸2
    無水物の反応体
  5. 【請求項5】 シロキサン架橋ポリイミド前駆体が下記
    A、B、成分から主としてなることを特徴とする請求項
    1記載のポリイミド前駆体。 (A)一般式(1)で表される構造単位を主成分とする
    ポリアミック酸 (B)アミノアルキル多価アルコキシシランあるいはア
    ミノアリール多価アルコキシシランと多価カルボン酸の
    反応体
  6. 【請求項6】 シロキサン架橋ポリイミド前駆体が下記
    A、B、成分から主としてなることを特徴とする請求項
    1記載のポリイミド前駆体。 (A)一般式(1)で表される構造単位を主成分とする
    ポリアミック酸 (B)アミノアルキル多価アルコキシシランあるいはア
    ミノアリール多価アルコキシシランの加水分解物ないし
    は加水分解縮合物
  7. 【請求項7】 シロキサン架橋ポリイミド前駆体が下記
    A、B、成分から主としてなることを特徴とする請求項
    1記載のポリイミド前駆体。 (A)一般式(1)で表される構造単位を主成分とする
    ポリアミック酸 (B)アミノアルキル多価アルコキシシランあるいはア
    ミノアリール多価アルコキシシランないしこれらの縮合
  8. 【請求項8】シロキサン架橋ポリイミド前駆体がアミノ
    アルキル多価アルコキシシランあるいはアミノアリール
    多価アルコキシシランの加水分解縮合物ないし縮合物を
    多価アミン原料成分の少なくとも一部としてテトラカル
    ボン酸2無水物と反応せしめることを特徴とする請求項
    1記載の顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物。
  9. 【請求項9】 R(レッド)、G(グリーン)、B(ブ
    ルー)またはBL(ブラック)に着色された請求項1記
    載の顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物。
  10. 【請求項10】ポリアミック酸溶液中で顔料を分散する
    工程を含むことを特徴とする請求項1記載の顔料分散熱
    硬化性樹脂溶液組成物の製造方法。
  11. 【請求項11】ラクトン類を主溶剤とし分散された顔料
    を主成分とする顔料分散液にシロキサン架橋ポリイミド
    前駆体溶液を添加する工程を含むことを特徴とする請求
    項1記載の顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物の製造方
    法。
  12. 【請求項12】ラクトン類を主溶剤としてポリアミック
    酸オリゴマーを分散剤として分散された顔料を主成分と
    する顔料分散液にシロキサン架橋ポリイミド前駆体溶液
    を添加する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の
    顔料分散熱硬化性樹脂溶液組成物の製造方法。
  13. 【請求項13】透明基板上に請求項1記載の顔料分散熱
    硬化性樹脂溶液組成物から得られた硬化膜を有するカラ
    ーフィルター。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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