專利名稱：濾色器基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透明性和耐熱性良好、在由聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板上形成有濾色器部的濾色器基板，使用于液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置等顯示裝置中。
背景技術(shù)：
在近年逐漸普及的平板顯示裝置中使用的、在玻璃基板上設(shè)置有紅(R)·綠(G)·青(B)等著色層的濾色器基板是實現(xiàn)彩色化的重要構(gòu)成部件，得到了廣泛的使用。
濾色器基板由玻璃等無色透明的基板、由各種顏色的像素部等構(gòu)成的濾色器部、以及根據(jù)需要設(shè)置的透明導(dǎo)電性薄膜構(gòu)成。形成濾色器基板的一般方法如下所示。首先，將玻璃基板的表面洗凈。接下來，利用濺射等方法在玻璃基板的單側(cè)表面上全面形成鉻、黑色樹脂等的黑色矩陣材料膜。然后在該黑色矩陣材料膜的表面上涂上抗蝕劑，烘干后利用光掩模曝光、顯影并形成抗蝕劑的圖案。然后，進行蝕刻、抗蝕劑剝離，僅留下黑色矩陣材料膜的必要部分，形成黑色矩陣。
然后，形成RGB等各色像素部。例如在形成紅色像素的場合，涂布紅色的像素材料，預(yù)烘干。接下來在該紅色素材料膜的表面上涂敷抗蝕劑，烘干后利用光掩模曝光、顯影，形成紅色素材料膜的圖案。其后，進行蝕刻、抗蝕劑剝離，僅留下紅色素材料膜的必要部分，經(jīng)后烘干形成紅色像素部。G、B等殘留的各種顏色的像素部也通過重復(fù)執(zhí)行同樣的操作來形成。
接下來，出于色像素部的表面平坦化和保護的目的，根據(jù)需要在色像素部表面上形成外涂層。通過以上的工序，在基板上形成濾色器部。最后，根據(jù)需要形成透明導(dǎo)電性薄膜，從而完成了濾色器基板的制作。
作為濾色器基板的基板，如果采用塑料薄膜來替代玻璃，可以得到薄、輕、難以破碎的濾色器基板。而且，通過利用塑料薄膜的可撓性，采用所謂的輥到輥(roll to roll)制法，極大地提高了濾色器基板和平板顯示裝置的生產(chǎn)效率。
但是，上述標準的濾色器部形成法中的處理溫度一般在180℃以上，因為通常使用的透明塑料即聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯的耐熱性顯著不足，因而不能使用。
作為耐熱性更高的塑料基板的材料，也考慮使用例如聚芳酯樹脂和聚醚砜樹脂。但是，因為這些樹脂的耐熱性也不充分，需要使上述黑色矩陣材料和各色像素的色素材料的烘干溫度低到150℃左右，因為不能進行足夠充分的固化處理，色特性、耐熱性、耐藥品性都不充分。而且，在最終工序中附加透明導(dǎo)電性薄膜的場合，因為需要在150℃以下的低溫中形成透明導(dǎo)電性薄膜，所以存在透明導(dǎo)電性薄膜的結(jié)晶度低，表面電阻值高的缺點。而且濾色器基板使用的基板需要在制作時以及在長期的使用環(huán)境下維持無色透明性。但是，如果使用這些塑料基板，在制作時以及長期的使用過程中，樹脂會著色(變黃)，在使用上存在很大的問題。
除上述樹脂之外，公開了將脂環(huán)族烯烴聚合得到的透明樹脂作為平板顯示裝置的基板使用的方法(參照特開平5-61026號公報)。但是，因為該樹脂的表面極性低，所以存在與黑色矩陣材料、各色像素的色素材料的粘附性差，濾色器部容易剝離的缺點。
另一方面，作為耐熱性和尺寸穩(wěn)定性良好的樹脂，已知全芳香族聚酰亞胺樹脂。由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺類的縮聚反應(yīng)得到的全芳香族聚酰亞胺樹脂可以在400℃以上的高溫下使用，具有熱膨脹系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性，作為高溫下使用的薄膜、電線包覆、粘結(jié)劑、涂料等的原料，在以宇宙航空產(chǎn)業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)為中心的各種領(lǐng)域中使用。但是，全芳香族聚酰亞胺樹脂因為從淡黃色到紅褐色著色，不能在濾色器基板的基板中使用。
作為解決這一問題的方法，公開了一旦將濾色器部形成在玻璃等耐熱性基板上之后，通過將形成的濾色器部轉(zhuǎn)印到塑料基板上，得到具有塑料基板的濾色器基板的方法(參見特開2000-47023號公報)。
但是，該方法的生產(chǎn)效率低，存在不能夠更便宜地生產(chǎn)具有玻璃基板的濾色器基板的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是解決上述問題，提供一種能夠便宜地生產(chǎn)薄、輕、難以破碎的平板顯示裝置，無色透明而且耐熱性、非著色性、粘附性良好，柔軟的包含由塑料構(gòu)成的薄膜基板和在該基板上形成的濾色器部的濾色器基板。
本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述問題而進行專門研究，得到本發(fā)明。即本發(fā)明涉及包含由具有由下述通式I表示的重復(fù)單元的聚酰亞胺制成的薄膜基板和在該薄膜基板上形成的濾色器部的濾色器基板。
(式中，R是從環(huán)己烷衍生的4價基團，Φ是碳原子數(shù)為2～39的2價脂肪族基、脂環(huán)族基、芳香族基、或這些的組合構(gòu)成的基團，在Φ的主鏈中可以插入從由-O-、-SO2-、-CO-、-CH2-、-C(CH3)2-、-OSi(CH3)2-、-C2H4O-以及-S-構(gòu)成的組中選擇的至少一個基團。)根據(jù)本發(fā)明，能得到無色透明，耐熱性、非著色性、粘附性良好，而且柔軟的包含由塑料構(gòu)成的薄膜基板以及利用通常的成膜方法形成的濾色器部的濾色器基板。該濾色器基板能夠利用在薄、輕、難以破碎的平板顯示裝置的制造中。


圖1由實施例1得到的聚酰亞胺的薄膜的紅外吸收光譜。
具體實施例方式
本發(fā)明中使用的聚酰亞胺具有由下述通式I 表示的重復(fù)單元。式中，R是從環(huán)己烷衍生的4價基團。Φ是碳原子數(shù)為2～39的2價脂肪族基、脂環(huán)族基、芳香族基、或者這些的組合構(gòu)成的基團，在Φ的主鏈中可以插入從由-O-、-SO2-、-CO-、-CH2-、-C(CH3)2-、-OSi(CH3)2-、-C2H4O-以及-S-構(gòu)成的組中選擇的至少一個基團。
作為優(yōu)選的Φ，可列舉出聚烯烴、聚氧化烯、亞二甲苯基以及它們的烷基取代物、鹵素取代物等脂肪族基；環(huán)己烷、雙環(huán)乙基甲烷、二甲基環(huán)己烷、異佛爾酮、降冰片烷以及從它們的烷基取代物、鹵素取代物等衍生的2價脂環(huán)族基；和苯、萘、聯(lián)苯、二苯基甲烷、二苯醚、二苯砜、二苯酮以及從它們的烷基取代物、鹵素取代物等衍生的2價芳香族基。更具體地說，列舉由下述結(jié)構(gòu)式 表示的2價基團。
由通式I表示的重復(fù)單元的含量優(yōu)選是所有重復(fù)單元的10～100摩爾％，更優(yōu)選50～100摩爾％。而且，聚酰亞胺1個分子中的由通式I表示的重復(fù)單元的個數(shù)優(yōu)選是10～2000個，更優(yōu)選是20～200個。
上述聚酰亞胺(以下稱為聚酰亞胺A)是通過使四羧酸成分和二胺類成分(二胺及其衍生物)反應(yīng)得到的。作為四羧酸成分，可列舉環(huán)己烷四羧酸、環(huán)己烷四羧酸酯類、環(huán)己烷四羧酸二酐等，優(yōu)選環(huán)己烷四羧酸二酐。而且，上述四羧酸成份包含位置異構(gòu)體。
具有源于上述四羧酸成分的環(huán)己烷四羧酸骨架的聚酰亞胺A因為容易高分子量化，易于得到柔軟的薄膜基板，對溶劑的溶解度也足夠大，所以有利于薄膜基板的成形加工。
在不傷及聚酰亞胺A的溶劑可溶性、薄膜基板的透明性、柔軟性的范圍內(nèi)，四羧酸成分可以包含從下列物質(zhì)中選擇的至少一種化合物其他的四羧酸或者其衍生物，例如，均苯四酸，3，3’，4，4’-聯(lián)苯四羧酸，2，3，3’，4’-聯(lián)苯四羧酸，2，2-二(3，4-二羧基苯基)丙烷，2，2-二(2，3-二羧基苯基)丙烷，2，2-二(3，4-二羧基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷，2，2-二(2，3-二羧基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、二(3，4-二羧基苯基)砜，二(3，4-二羧基苯基)醚，二(2，3-二羧基苯基)醚，3，3’，4，4’-二苯酮四羧酸，2，2’，3，3’-二苯酮四羧酸，4，4-(對亞苯基二氧)二鄰苯二甲酸，4，4-(間亞苯基二氧)二鄰苯二甲酸，乙烯四羧酸，1，2，3，4-丁烷四羧酸，1，2，3，4-環(huán)丁烷四羧酸，1，2，4，5-環(huán)戊烷四羧酸，3-羥基甲基-1，2，4-環(huán)戊烷三羧酸，雙環(huán)[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸，二環(huán)己基四羧酸，1，1-二(2，3-二羧基苯基)乙烷，二(2，3-二羧基苯基)甲烷，二(3，4-二羧基苯基)甲烷和它們的衍生物。
作為二胺類成分，可列舉出二胺，二異氰酸酯，二氨基二硅烷類等，優(yōu)選二胺。二胺類成分中的二胺含量優(yōu)選在50摩爾％以上(包含100摩爾％)。
上述二胺可以是脂肪族二胺或者芳香族二胺，也可以是它們的混合物，但是從保持由聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板的無色透明性的角度來看，優(yōu)選脂肪族二胺。作為由聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板的著色(變黃)的原因，聚合物骨架中含有的苯基的變化等是原因之一，從這一點來看，優(yōu)選少使用分子結(jié)構(gòu)中含有芳香族基的胺。在脂肪族二胺中并用芳香族二胺的場合，優(yōu)選芳香族二胺的配合率為二胺類成分的80摩爾％以下(包含0)。而且，在本發(fā)明中，“芳香族二胺”表示的是氨基直接結(jié)合到芳香族環(huán)上的二胺，其結(jié)構(gòu)的一部分中可以含有脂肪族基、脂環(huán)基、其他的取代基?！爸咀灏贰敝傅氖前被苯咏Y(jié)合到脂肪族基或者脂環(huán)基上的二胺，其結(jié)構(gòu)的一部分中也可以含有芳香族基、其它的取代基。
而且，從聚合物的末端氨基也作為著色變黃的原因之一來考慮，利用酸酐等來處理聚酰亞胺末端的胺基也可以有效地防止著色。
一般來說，如果將脂肪族二胺作為構(gòu)成成分來使用，因為中間生成物即聚酰胺酸和脂肪族二胺形成堅固的絡(luò)合物，難于得到高分子量的聚酰亞胺。因此，需要使用對絡(luò)合物的溶解性比較高的溶劑，例如利用甲苯酚等的方法。但是，如果將環(huán)己烷四羧酸或者其衍生物和脂肪族二胺作為構(gòu)成成份使用，因為形成聚酰胺酸和脂肪族二胺的結(jié)合比較弱的絡(luò)合物，所以能夠容易地實現(xiàn)聚酰亞胺的高分子量化。
作為上述脂肪族二胺，列舉例如4，4’-二氨基雙環(huán)己基甲烷，乙二胺，1，6-已二胺，聚乙二醇二(3-氨基丙基)醚，聚丙二醇二(3-氨基丙基)醚，1，3-二(氨甲基)環(huán)己烷，1，4-二(氨甲基)環(huán)己烷，間苯二甲胺，對苯二甲胺，異佛爾酮二胺，降冰片烷二胺、硅氧烷二胺等。
作為上述芳香族二胺，可列舉出例如4，4’-二氨基二苯醚，4，4’-二氨基二苯基甲烷，4，4’-二氨基二苯砜，間苯二胺，對苯二胺，二氨基二苯甲酮，2，6-二氨基萘，1，5-二氨基萘等。
在本發(fā)明中，聚酰亞胺A通常被制造為有機溶劑溶液。作為有機溶劑，可列舉出例如N-甲基-2-吡咯烷酮，N，N-二甲基乙酰胺，N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亞砜，六甲基磷酰胺，四亞甲基砜，對氯苯酚，間甲苯酚，2-氯-4-羥基甲苯，γ-丁內(nèi)酯，碳酸異丙烯酯，二氧戊環(huán)等。
聚酰亞胺A的有機溶劑溶液是通過下述的(i)～(iii)的方法得到的。
(i)在二胺類成分的有機溶劑溶液中添加四羧酸成分，或者在四羧酸成分的有機溶劑溶液中添加二胺類成分，優(yōu)選在80℃以下，特別是在室溫附近～其以下的溫度中保持0.5～3小時。在得到的反應(yīng)中間體的聚酰胺酸溶液申添加甲苯或者二甲苯等共沸脫水溶劑，通過共沸將生成的水排出到系統(tǒng)外部，同時進行脫水反應(yīng)，得到聚酰亞胺A的有機溶劑溶液。
(ii)在反應(yīng)中間體的聚酰胺酸溶液中添加無水醋酸等脫水劑從而酰亞胺化之后，添加甲醇等對于聚酰亞胺A的溶解能低的溶劑，使聚酰亞胺A沉淀。由過濾·洗凈·干燥作為固體分離后，在N，N-二甲基乙酰胺等溶劑中進行溶解就得到聚酰亞胺A的有機溶劑溶液。
(iii)利用甲苯酚等高沸點溶劑調(diào)制聚酰胺酸溶液，在150～220℃中直接保持3～12個小時使其聚酰亞胺化后，添加甲醇等對于聚酰亞胺A的溶解能低的溶劑，使聚酰亞胺A沉淀。由過濾·洗凈·干燥作為固體分離后，在N，N-二甲基乙酰胺等溶劑中進行溶解就得到聚酰亞胺A的有機溶劑溶液。
上述有機溶劑溶液的聚酰亞胺A濃度優(yōu)選為5～50重量％，更優(yōu)選為10～40重量％。
由本發(fā)明中使用的聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板是通過下述步驟制造的，即將由上述的(i)～(iii)的方法得到的聚酰亞胺A的有機溶劑溶液涂覆到玻璃板、金屬板等薄膜形成用支持體上，加熱到100℃～350℃使溶劑蒸發(fā)，使形成的薄膜從支持體上剝離。另外，通過將聚酰胺酸的有機溶劑溶液涂覆到薄膜形成用支持體上，加熱到200℃～350℃以進行脫冰酰亞胺化反應(yīng)的方法，也能夠制造由聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板。由聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板的厚度優(yōu)選為20～400μm。
在該利用溶液澆鑄法制造薄膜基板時，很容易通過過濾聚酰亞胺溶液來除去雜物。另外，由得到的聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板與由常用的溶融擠出法制造的薄膜基板相比，具有表面平滑性、光學(xué)的各向同性更加優(yōu)越的特征。
由聚酰亞胺A構(gòu)成的薄膜基板的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度根據(jù)選擇的二胺的不同而不相同，大致為250℃～350℃，作為濾色器基板中使用的基板具有充分的耐熱性。
本發(fā)明中的濾色器部能夠采用與使用玻璃基板的場合相同的公知方法來制造。
首先，將由聚酰亞胺A構(gòu)成的薄膜基板的表面洗凈。其次，利用濺射等方法在薄膜基板的一側(cè)表面上全面形成鉻、黑色樹脂等的黑色矩陣材料膜。然后在該黑色矩陣材料膜的表面上涂上抗蝕劑，烘干后利用光掩模曝光、顯影，形成抗蝕劑的圖案。然后，進行蝕刻、抗蝕劑剝離，僅留下黑色矩陣材料膜的必要部分，形成黑色矩陣。黑色矩陣的厚度優(yōu)選為0.05～2μm，更優(yōu)選為0.12～1.2μm。
然后，形成RGB等的各色像素部。例如在形成紅色像素的場合，涂敷紅色的像素材料，預(yù)烘干。接下來在該紅色素材料膜的表面上涂敷抗蝕劑，烘干后利用光掩模曝光、顯影，形成紅色素材料膜的圖案。其后，進行蝕刻、抗蝕劑剝離，僅留下紅色素材料膜的必要部分，通過后烘干形成紅色像素部。G、B等剩余的各種顏色的像素部也通過重復(fù)執(zhí)行同樣的操作來形成。各色像素部的厚度優(yōu)選為0.5～5μm，更優(yōu)選為1～3μm。
作為黑色矩陣和各色像素部的圖案形成法，除使用上述光致抗蝕劑的方法之外，也可以采用使用具有感光性的黑色矩陣材料、各色素材料，不用抗蝕劑而是直接通過光掩膜來形成圖案的方法。另外，可以通過絲網(wǎng)印刷、照相凹版印刷、噴墨印刷等印刷法來形成黑色矩陣和各色像素部的圖案。
而且，作為黑色矩陣材料和各色素材料、光致抗蝕劑材料，使用丙烯酸系樹脂和聚酰亞胺系樹脂。在以液體狀態(tài)涂覆這些樹脂之后，通過上述的稱為烘焙的熱處理使其固化。如果使用由本發(fā)明的聚酰亞胺A構(gòu)成的薄膜基板，因為基板具有高耐熱性，所以能夠在180℃以上的高溫中進行烘干處理，能夠使黑色矩陣材料和各色素材料、光致抗蝕劑材料充分地硬化，因此優(yōu)選。
通過適當?shù)丶尤氩蝗芙饩埘啺稟的溶劑等，可以使用于調(diào)制黑色矩陣材料和各色素材料、光致抗蝕劑材料等的溶液的溶劑不溶解由聚酰亞胺A構(gòu)成的薄膜基板。由上述方法得到的黑色矩陣和各色像素部與由聚酰亞胺A構(gòu)成的薄膜基板或者根據(jù)需要形成的氣體阻隔層之間表現(xiàn)出了良好的密合性。
接下來，出于色像素部的表面平坦化和保護的目的，根據(jù)需要在色像素部表面上形成外涂層。外涂層中主要采用環(huán)氧類和丙烯酸類的樹脂，其厚度通常為1～10μm。通過以上的工序，在薄膜基板上形成濾色器部。
最后，根據(jù)需要形成透明導(dǎo)電性薄膜，例如形成公知的金屬氧化物膜等。作為金屬氧化物膜，列舉例如添加了作為雜質(zhì)的錫、碲、鎘、鉬、鎢、氟、鋅、鍺等的氧化銦、氧化鎘以及氧化錫，添加了雜質(zhì)鋁的氧化鋅、氧化鈦等金屬氧化物膜。其中含有2～15重量％的氧化錫的氧化銦(ITO)的透明導(dǎo)電性薄膜具有優(yōu)良的透明性和導(dǎo)電性，所以優(yōu)先使用。上述透明導(dǎo)電性薄膜層的膜厚根據(jù)目標表面電阻來設(shè)定，優(yōu)選5nm～10μm。在通過濾色器部將這些透明導(dǎo)電性薄膜層層疊在聚酰亞胺薄膜上的場合，能夠采用濺射法、真空蒸鍍法、離子電鍍法、等離子體CVD法等氣相沉積法。為了使透明導(dǎo)電性薄膜層的電阻率在1mΩ·cm以下，薄膜基板的溫度為20℃～400℃，優(yōu)選為180℃～350℃。
在將本發(fā)明的濾色器基板作為有機EL元件和液晶顯示元件的濾色器基板使用的場合，優(yōu)選在由聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板的單面或者兩面上層疊至少一層的氣體阻隔層。作為氣體阻隔層的材料，列舉將從硅、鋁、鎂以及鋅構(gòu)成的組中選擇的一種或者兩種以上的金屬作為主要成分的金屬氧化物或者金屬氮化物。這些是已知的氣體阻隔性優(yōu)良的材料。這些氧化物層和氮化物層能夠通過濺射法、真空蒸鍍法、離子電鍍法、等離子體CVD法等氣相沉積法來制造。上述氣體阻隔層的膜厚根據(jù)目標氣體透過率來設(shè)定，但是為了得到23℃、60％RH時的氧氣透過率在1.0cc/m2·天以下，且在40℃、90％RH時的水蒸氣透過率為1.0g/m2·天以下的濾色器基板，優(yōu)選10nm～10μm。
經(jīng)過上述工序，能夠得到在透明的由聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板上形成有濾色器部的本發(fā)明的濾色器基板。
而且，如上所述在聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板上形成氣體阻隔層、濾色器部、透明導(dǎo)電性薄膜時，可以采用與使用玻璃基板的場合同樣的單張?zhí)幚恚部梢岳帽∧せ宓奶匦圆捎幂伒捷伒倪B續(xù)處理。
實施例下面，根據(jù)實施例對本發(fā)明進行具體的說明。但是，本發(fā)明并不受這些實施例的任何限制。
參考例1，2，4，5-環(huán)己烷四羧酸二酐的合成在內(nèi)容積5升的耐熱鎳基合金制(HC22)高壓釜中加入均苯四酸552g，活性炭上載有Rh的催化劑(エヌ·ィ一ケムキヤツト(株)制造)200g，水1656g，邊攪拌邊向反應(yīng)器內(nèi)部充入氮氣。接下來，用氫氣替換反應(yīng)器內(nèi)部，使反應(yīng)器的氫氣壓強為5.0MPa，升溫到60℃。使氫氣壓保持為5.0MPa，同時使其發(fā)生兩個小時的反應(yīng)。用氮氣置換反應(yīng)器內(nèi)的氫氣，由高壓釜取出反應(yīng)液體，趁熱過濾該反應(yīng)液體，分離出催化劑。利用轉(zhuǎn)缸式蒸發(fā)機在減壓條件下從過濾液中除去水分以進行濃縮、析出結(jié)晶。在室溫下固液分離、干燥析出的結(jié)晶，得到1，2，4，5-環(huán)己烷四羧酸481g(收率85.0％)。
接下來，在5升的玻璃制可分離燒瓶(安裝有ジムロ一ト冷卻管)中加入得到的1，2，4，5-環(huán)己烷四羧酸450g和無水醋酸4000g，邊攪拌邊用氮氣置換反應(yīng)器內(nèi)部。在氮氣氣氛下升高到溶劑的回流溫度，使溶劑回流10分鐘。一邊攪拌一邊冷卻到室溫，使結(jié)晶析出。固液分離、干燥析出的結(jié)晶，得到一次結(jié)晶。進一步利用轉(zhuǎn)缸式蒸發(fā)機在減壓條件下濃縮分離母液，使結(jié)晶析出。固液分離、干燥該結(jié)晶，得到二次結(jié)晶?；旌弦淮谓Y(jié)晶、二次結(jié)晶得到1，2，4，5-環(huán)己烷四羧酸二酐375g(無水化的收率96.6％)。
實施例1在具備溫度計、攪拌器、氮氣導(dǎo)入環(huán)、裝有側(cè)管的滴加漏斗、帶有分縮器的冷卻管的500mL的5口燒瓶中，加入由參考例合成的1，2，4，5-環(huán)己烷四羧酸二酐11.2g(0.05摩爾)和作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮37.7g，使之溶解，利用冰水浴冷卻到5℃。一邊保持在相同的溫度，一邊由滴加漏斗用30分鐘滴加將7.1g(0.05摩爾)的4，4’-二氨基雙環(huán)己基甲烷溶解在40.0g的N-甲基-2-吡咯烷酮中得到的溶液，滴加結(jié)束后取走冰水浴，在室溫下攪拌2小時。然后添加30.0g作為共沸脫水溶劑的間二甲苯并升溫到170℃，一邊使餾出液餾出，一邊用4個小時升溫到200℃，結(jié)束反應(yīng)。在空氣中使內(nèi)部溫度冷卻到60℃，取出反應(yīng)液(聚酰亞胺的有機溶劑溶液)。該聚酰亞胺的有機溶劑溶液的重量為87.9g，餾出液的總重量為37.7g。在玻璃板上涂覆得到的聚酰亞胺的有機溶劑溶液，在50℃的熱板上干燥1小時后，從玻璃板剝離得到獨立的膜。將該獨立的膜固定在不銹鋼制造的固定夾具上，在熱風干燥器中在200℃干燥1小時，得到柔軟的膜厚200μm的薄膜。該薄膜的IR光譜如圖1所示。利用γ(C＝0)1772、1700(cm-1)確認酰亞胺的生成。進一步使0.5g的薄膜溶解在10ml濃硫酸中，在30℃測定的特性粘度[η]為0.44，用DSC測定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為256℃。另外，依據(jù)JIS K7105用霧度計(日本電色(株)制Z-∑80)測量該薄膜的全光線透過率，示出了高達90％的值。
在空氣中，在220℃用4個小時對該聚酰亞胺的薄膜(由聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板)進行熱處理，測定熱處理前后的全光線透過率，為90％沒有發(fā)生變化，即使用眼晴觀察也不能看到著色。而且，將該聚酰亞胺的薄膜置于空氣中(溫度60℃)，將200W的高壓水銀燈作為光源照射1000小時以進行高能光處理后，同樣測定全光線透過率，為90％沒有發(fā)生變化，即使用眼睛觀察也不能看到著色。
將得到的邊長為200mm的方形聚酰亞胺的薄膜洗凈并干燥后，利用濺射法在一側(cè)表面上形成作為氣體阻隔層的厚500nm的氧化硅層。接下來，在該聚酰亞胺薄膜的氣體阻隔層的反面上，用濺射法在整個面上形成鉻膜。利用正型的光致抗蝕劑進行曝光、顯影處理后進行蝕刻，形成規(guī)定形狀的黑色矩陣(厚度約0.2μm)。
接下來，利用旋轉(zhuǎn)涂覆法在整個面上涂覆紅色的顏料分散型色素材料(丙烯酸系負型感光性)后，在熱板上進行預(yù)烘干。之后，利用光致抗蝕劑曝光后進行顯影，除去不要的部分，形成紅色像素部分。進而，在干凈的烤爐中在200℃進行20分鐘的后烘干處理，使色素材料固化。反復(fù)進行同樣的操作，形成綠色和青色的像素。
在像素形成面上利用旋轉(zhuǎn)涂覆法涂覆環(huán)氧樹脂系外涂材料，在基板上形成均勻的涂覆膜。通過在干凈的烤爐中在200℃對該基板進行20分鐘的烘干處理來形成外涂層，形成濾色器部。外涂層具有良好的平坦性。在該外涂層上，利用濺射裝置，在200℃下形成由約100nm厚的氧化銦·錫(ITO，In∶Sn＝9∶1)構(gòu)成的透明導(dǎo)電性薄膜。測定表面電阻值，得到50Ω/□的良好值。
而且，觀察濾色器部時，各色像素不發(fā)生偏離，也無污點，能夠良好地形成像素。
而且，濾色器部、透明導(dǎo)電性薄膜的粘附性良好，得到的濾色器基板表現(xiàn)出了充分的可撓性，即使以30mmR進行彎曲也不產(chǎn)生剝離。
經(jīng)過上述工序，能夠得到利用通常的成膜方法在由聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板上形成有濾色器部的柔性濾色器基板。
權(quán)利要求
1.一種濾色器基板，包含薄膜基板和在該薄膜基板上形成的濾色器部，所述薄膜基板是由具有通式I表示的重復(fù)單元的聚酰亞胺制成的， 式中，R是從環(huán)己烷衍生的4價基團，Φ是碳原子數(shù)為2～39的2價脂肪族基、脂環(huán)族基、芳香族基、或者這些的組合構(gòu)成的基，在Φ的主鏈中可以插入從由-O-、-SO2-、-CO-、-CH2-、-C(CH3)2-、-OSi(CH3)2-、-C2H4O-以及-S-構(gòu)成的組中選擇的至少一個基團。)
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的濾色器基板，其中，上述濾色器部由從該薄膜基板側(cè)開始依次具有的黑色矩陣層和在該黑色矩陣層上形成的色像素部構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記載的濾色器基板，其中，上述薄膜基板的單面或者雙面上具有氣體阻隔層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3記載的濾色器基板，其中，上述色像素部上還具有外涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4記載的濾色器基板，其還具有透明導(dǎo)電性薄膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠低階地制造薄、輕、難于破碎的平板顯示裝置，無色透明，耐熱性、非著色性、粘附性良好，而且柔軟的在由塑料構(gòu)成的薄膜基板上良好地形成有濾色器部的濾色器基板。包含由具有特定的式子表示的重復(fù)單元的聚酰亞胺構(gòu)成的薄膜基板和在該薄膜基板上形成的濾色器部的濾色器基板。
文檔編號G02B5/20GK1769978SQ20051012499
公開日2006年5月10日 申請日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月26日
發(fā)明者木原秀太, 毛戶耕 申請人:三菱瓦斯化學(xué)株式會社