JPS636503A - ポリアミド酸膜の熱硬化方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、カラー液晶表示装置、カラービデオカメラ
などに用いられるカラーフィルタの技術に関し、より詳
しくは、着色材入りの着色ポリイミド樹脂溶液を用いて
着色パターンを形成した後、その着色パターンを熱処理
することによって硬化するに際し、その熱処理温度を低
減することができる改良技術に関するものである。

（従来の技術） この種のカラーフィルタは、光透過性のガラス基板など
の基体上に、互いに異なる分光特性を有する２以上のフ
ィルタ画素群、−般には、赤、緑、青に対応する３群の
フィルタ画素群を有し、さらに場合によっては、各フィ
ルタ画素の周縁部に黒色の遮光パターンをも有する。

こうしたフィルタ画素あるいは遮光パターンなどの着色
パターンを１着色したポリイミド樹脂溶液を用いて形成
することは、たとえば、特開昭６０−２３７４０３号、
あるいは同６１−７７８０４号の各公報に記載されてい
るように、既に知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、前記着色パターンに充分な耐溶剤性を与える
ためには、たとえば、２５０℃で１時間というような高
温かつ長時間の熱処理を行なうことによって、その着色
パターンを充分に硬化させることが必要である。しかし
、このような熱処理は１作業性を低下させることは勿論
のこと、使用可能な着色材をかなり限定するという問題
を生じる。特に、その問題は１着色材として、ポリイミ
ド前駆体溶液の溶媒に溶解する染料を用い、しかも、着
色パターンをフォトリソグラフィ技術によって形成する
ときに顕著である。というのは、ある色の着色パターン
を形成し終えた後で、別の色の着色パターンを形成する
際、別の色の着色パターンを形成するための塗布層の中
の溶剤の影響によって、下層の着色パターンの損傷、主
として色溶出が生じやすいからである。

こうした問題を防止するため、上下の着色パターン間に
、塗布時に下層のパターンに損傷を生じることのない保
護膜を介在させることも考えられるが、それはカラーフ
ィルタを厚くし、しかも表面の平坦性を低下するので得
策ではない。

なお、前記した着色パターンの損傷の問題は、最上層の
保護膜として、ポリイミド樹脂膜を塗布によって形成す
るような場合にも生じる。

この発明は、上下の着色パターン間に保護膜を介在させ
ることなく、硬化のための熱処理条件を緩和可能な技術
を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） この発明では、硬化のための熱処理に先立ち、着色パタ
ーンを脂肪族ジアミン溶液で処理するようにしている。

ここにいう処理とは、ジアミン溶液を着色パターンに接
触させることであり、ディッピング法が最適である。な
お、ジアミン化合物には、脂肪族のほか芳香族のものも
あるが、芳香族のものは反応性が劣り、効果的でない。

脂肪族ジアミン溶液は、エチレンジアミン、ヘプタンジ
アミン、ヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン
化合物を、ベンゼン、エタノールなどのアルコール類、
メチルセロソルブなどのセロソルブ類、トリクレンなど
の有機溶剤、水、あるいはこれらの混合したものに溶か
した液である。

ディッピングの場合、数十秒から数十分程度ディッピン
グし、その後、上記の適当な溶剤でリンスを行なう、こ
のとき、溶液の液温は常温から沸点の間に保てば良い。

また１着色パターンをフォトリソグラフィ技術によって
形成する場合、脂肪族ジアミン溶液による処理は、フォ
トレジストの剥離後、あるいは剥離後に熱処理を施して
から行なうことができる。

（作用） 脂肪族ジアミン溶液による処理を行なうと、ポリイミド
前駆体分子中のカルボキシル基にアミンが反応してアミ
ドを形成することになり、着色パターンの硬化のための
熱処理温度をたとえば数十度低下させたり、あるいは熱
処理時間をたとえば半分程度に短縮することができる。

したがって、使用可能な染料の範囲が広がり、たとえば
、色調が鮮やかなトリフェニルメタン系の染料がかなり
使用可能となる。

（実施例１） ザポンファーストブルーＨＦＬ　（ＢＡＳＦ社製、商品
名）：４．０ｇ、アイゼンスピロンイエロー０ＲＬＨ（
保止ケ谷化学社製、商品名）：４．５ｇ。

ポリイミド前匣体溶液セミコファイン９１ｏ（東し社製
、商品名）：５０ｇ、メチルセロソルブ：８５ｇ、シラ
ンカップリング剤ＫＢＭ５７３　（信越化学社製、商品
名）：０．２ｇから成る着色ポリイミド樹脂溶液を準備
し、それをガラス基板上にスピンコータあるいはロール
コータでコーティングすることによって、着色被膜を形
成し、ついで、そのガラス基板を加熱したホットプレー
トの上に載せて１５５℃で５分間プレベークした。これ
にポジタイプのフォトレジストのマイクロポジット１４
００−２７　（シブレイ・ファーイースト社製、商品名
）をスピンコータでコーティングし、１１０℃で３分間
熱処理して紫外線露光後、アルカリ現像液ＭＦ−３１２
（シブレイ・ファーイースト社製、商品名）を用いて現
像することによって、緑色の着色パターンを形成した。

次に、セロソルブアセテートにディッピングしてフォト
レジストを剥離した後、常温の０．５％へキサメチレン
ジアミン水溶液に１分間ディッピングし、ついで水でリ
ンスして乾燥した。これを２５０℃で１５分間ポースト
ベークし次色の着色パターン形成用の着色被膜を堆積す
ることができた。なお、ジアミン溶液で処理をしなかっ
た場合、次色の着色被膜を堆積するためには、２５０℃
で１時間程度の熱処理が必要であった。

（実施例２） 実施例１に基づいて緑色の着色パターンを形成したガラ
ス基板上に、カヤノールシアニン６Ｂ（日本化薬社製、
商品名）二６ｇ、セミコファイン９１０：５０ｇ、メチ
ルセロソルブ＝８５ｇ、ＫＢＭ５７３　：　０．２ｇか
ら成る着色ポリイミド樹脂溶液を前記と同じくコーティ
ングすることによって着色被膜を形成し、ついで、フォ
トレジストの剥離まで実施例１と同様に処理した。これ
を常温の０．５％へキサメチレンジアミンのエタノール
溶液に２分間ディッピングし、ついでエタノールでのリ
ンス後乾燥した。さらに、２２０℃で３０分間ポースト
ベークし次色の着色パターン形成用の着色被膜を堆積す
ることができた。なお、ジアミン溶液で処理しない場合
、この熱処理条件では次色の着色被膜の堆積時に色の溶
出が避けられなかった。しかし、熱による染料の退色が
生じるため、ポーストベークの温度をそれ以上に上げる
こともできなかった。

以上の各実施例は、複数ある着色パターンの各々に対し
ジアミン溶液による処理をするようにしているが、最後
の着色パターン形成時に処理を行うことにより、金色の
耐溶剤性を向上させ、その上にポリイミド系あるいはそ
の他の保護膜を形成することもできる。この例によれば
、各着色パターンをスクリーン印刷によって形成する場
合にも。

この発明が適用可能であることが理解されるであろう。

また、この発明は、透明なポリイミド系の保護膜を容易
に硬化させる手法としても適用することができる。

（発明の効果） この発明によれば、ポリイミド系の着色パターンを硬化
するに先立ち、その着色パターンを脂肪族ジアミン溶液
で処理するようにしているので。

それに続く硬化のための熱処理条件をかなり緩和するこ
とができ、作業性の向上および品質の安定化を図ること
ができるのは勿論のこと、特に１着色材としての染料の
選択の幅をかなり広げ、色特性の良好なカラーフィルタ
を提供することができる。さらには、脂肪族ジアミンは
水溶液として用いることができるので、取扱いも容易で
あり、また水が溶媒であることから、コスト高とならな
い。

しかもまた、公害上の問題もなく、作業員に対する悪影
響もなく、安全性も高い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次の各工程から成る、カラーフィルタの製造方法。 （Ａ）ポリイミド前駆体溶液の中に、着色材を混入して
   成る着色ポリイミド樹脂溶液を用いることによって、着
   色パターンを形成する第１工程。 （Ｂ）前記着色パターンを脂肪族ジアミン溶液で処理す
   る第２工程。 （Ｃ）第２工程後、前記着色パターンを熱処理すること
   によって硬化する第３工程。 ２、前記着色材は、ポリイミド前駆体溶液の溶媒に溶解
   する染料である、特許請求の範囲第１項記載のカラーフ
   ィルタの製造方法。 ３、前記着色パターンを形成する手段は、フォトリソグ
   ラフィ技術である、特許請求の範囲第１項あるいは第２
   項に記載のカラーフィルタの製造方法。 ４、前記着色パターンは、カラーフィルタにおける赤、
   緑、青のフィルタ画素やストライプパターン、あるいは
   各フィルタ画素の周縁部やストライプパターン間に位置
   する遮光パターンの中の少なくとも一つである、特許請
   求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載のカラーフィ
   ルタの製造方法。