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JP4449100B2 - Color filter for display device and method for manufacturing display device - Google Patents

Color filter for display device and method for manufacturing display device Download PDF

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JP4449100B2
JP4449100B2 JP14627299A JP14627299A JP4449100B2 JP 4449100 B2 JP4449100 B2 JP 4449100B2 JP 14627299 A JP14627299 A JP 14627299A JP 14627299 A JP14627299 A JP 14627299A JP 4449100 B2 JP4449100 B2 JP 4449100B2
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display device
color filter
metal
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colloid
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茂 平山
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Toppan Inc
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界放射型表示装置、蛍光表示装置、プラズマディスプレイ(PDP)及び液晶表示装置などの表示装置用カラーフィルタ及び表示装置に関するものであり、特に耐熱性、透明性及び強度に優れた表示装置用カラーフィルタ及び表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラーフィルタは、表示装置において、カラー表示、反射率の低減、コントラストの改善、分光特性制御等の目的で使用され、有効な手段となっている。
【0003】
着色物質として染料が用いられる場合は、非常に透明性の高いカラーフィルタが得られるが、耐熱性には劣るという欠点があった。
【0004】
耐熱性を向上させたタイプとして、着色物質として有機や無機の顔料を用いたものや耐熱性染料を用いたものが開発されている。
【0005】
しかし、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの耐熱性は200〜250℃程度であるため、有機顔料や耐熱性染料を使用することが可能であるが、電界放射型表示装置、蛍光表示装置、プラズマディスプレイ(PDP)に用いられるカラーフィルタの耐熱性は400℃以上必要であるとされており、有機顔料や耐熱性染料の耐熱性では不十分である。
【0006】
そこで、一般的には、着色物質として無機顔料が用いられる。しかし、無機顔料は耐熱性は十分備えているが、着色性、鮮明性、透明性は劣っているという問題を有していた。
【0007】
さらに、無機顔料を用いた場合はやや強度が劣るという欠点も有していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特に電界放射型表示装置、蛍光表示装置、プラズマディスプレイ(PDP)などの表示装置用に適した、染料を用いたカラーフィルタと遜色のない着色性、透明性を有し、耐熱性かつ強度に優れた表示装置用カラーフィルタ及び表示装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、
請求項1に記載の発明は、透明基板上に少なくとも、赤色、緑色、青色の各着色層を設け、各着色層が金属または金属化合物のコロイドを分散させたガラス質物質で構成され、前記コロイドの粒子径が1〜100nmである表示装置用カラーフィルタの製造方法において、ガラス質物質形成用溶液と、金属もしくは金属化合物のコロイド又は金属もしくは金属化合物のコロイドの前駆体である錯体と、を含む溶液を基板上の着色層位置に塗布する工程と、前記塗布した溶液を各色の着色層ごとに乾燥する工程と、加熱してコロイドを分散させたガラス質層を形成する工程と、を有し、前記各色の着色層ごとに乾燥する工程において、該着色層ごとに溶液の組成又は乾燥温度が異なることを特徴とする表示装置用カラーフィルタの製造方法である。
請求項2に記載の発明は、ガラス質物質形成用溶液が、(A)少なくとも1種の加水分解され得るシランあるいはそれから誘導されるオリゴマー、および(B)少なくとも1種のオルガノシランあるいはそれから誘導されるオリゴマーで、(A):(B)の重量比は5〜50:50〜95であり、さらに必要に応じて(C)ガラス形成性元素を含む1種以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の表示装置用カラーフィルタの製造方法である。
請求項3に記載の発明は、赤色及び青色の着色層にはガラス質物質に金の前記コロイドが分散されており、緑の着色層にはガラス質物質に金及び銀のコロイドが分散されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置用カラーフィルタの製造方法である。
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3記載の表示装置用カラーフィルタの全面に透明導電膜を設け、表示装置用前面板を形成したことを特徴とする表示装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による表示装置用カラーフィルタを図面により詳細に説明する。
図1は本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例を示す平面図である。図1に示すように、表示装置用カラーフィルタ1は、透明基板2上に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)各々の着色層3がストライプ状あるいはモザイク状等の画素状に形成されている。必要に応じて、透明基板2と着色層3の間に下地層4、着色層3の上に保護層5が設けられる。
【0011】
図1において、本発明に用いる透明基板2は、十分な強度、平坦性、耐熱性、光透過性等を有するものが好ましく、通常透明なガラスを用いる。
【0012】
また、図1において、着色層3は金属又は金属化合物のコロイドとガラス質物質によって構成される。
【0013】
金属コロイドとしては、Ag、Cu、Au、Pd、およびPtのそれらが、特に好適である。これらは、通常、1〜100nmの粒子径、透明層の場合は1〜20nm、および光散乱層の場合は20〜100nmの粒子径をそれぞれ有する。
【0014】
コロイド形態の好適な金属化合物の例は、金属ハロゲン化物、例えばAgCl、AgBr、AgClX Br1-X 、およびCuCl、金属炭化物、例えば、TiCおよびB4 C、金属窒化物、例えば、BNおよびTiN、金属ヒ化物、例えば、Cd3 As2 、金属リン化物、例えば、Cd3 2 、カルコゲナイド類(硫化物、セレン化物、テルル化物)例えば、AgS、CdS、HgS、PbS、およびZnS;CdSe、ZnSe、CdTe、および混合相、例えば、ZnSe/PbS2 あるいはCdS/PbS2 である。
【0015】
金属または金属化合物のコロイドは、好ましくは1〜100nm、特に1〜50nm、さらに好ましくは2〜30nmの粒子径を有する。
【0016】
金属または金属化合物のコロイドの量は、カラーフィルタとして所望される所特性、例えば、着色度あるいは透明度等により決定される。また、金属または金属化合物のコロイドは、必要に応じて、予め錯体化された形態で使用することができる。
【0017】
ガラス質物質としては、加水分解され得るシラン(A)およびオルガノシラン(B)において、加水分解され得る基の例は、水素またはハロゲン(F、Cl、BrまたはI)、アルコキシ(好ましくは、例えば、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシおよびブトキシのようなC1-6 アルコキシ)、アリールオキシ(好ましくは、フェノキシのようなC6-10アリールオキシ)、アシルオキシ(好ましくは、アセトキシまたはプロピオニルオキシのようなC1-6 アシルオキシ)、アルキルカルボニル(好ましくは、アセチルのようなC2-7 アルキルカルボニル)、アミノ、1〜12個、特に1〜6個の炭素原子を有するモノアルキルアミノまたはジアルキルアミノである。
【0018】
オルガノシランは加水分解されないラジカル、官能基を有するラジカル、及び加水分解され得る基を有しており、加水分解されないラジカルの例は、アルキル(好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、およびt−ブチペンチル、ヘキシルまたはシクロヘキシルのようなC1-6 アルキル)、アルケニル(好ましくは、ビニル、1−プロペニル、2−プロペニル、およびブテニルのようなC2-6 アルケニル)、アルキニル(好ましくは、アセチレニルおよびプロパルギルのようなC2-6 アルキニル)、およびアリール(好ましくは、フェニルおよびナフチルのようなC6-10アリール)である。
【0019】
前記加水分解されないラジカルおよび加水分解され得る基は、必要に応じて、例えばハロゲンまたはアルコキシのような常用されている置換基を1個以上有しても良い。
【0020】
官能基を有するラジカルの官能基の具体的な例は、エポキシ、ヒドロキシ、エーテル、アミノ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アミド、カルボキシ、メルカプト、チオエーテル、ビニル、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、シアノ、ハロゲン、アルデヒド、アルキルカルボニル、スルホン酸およびリン酸の基である。
【0021】
上記官能基は、アルキレン、アルケニレンまたはアリーレン架橋基を介してケイ素原子に結合され、架橋基は、酸素または硫黄原子または−NH−基を中間に介在させても良い。上記架橋基は、上述のアルキル、アルケニルまたはアリール・ラジカルより誘導される。官能基を有するラジカルは、好ましくは、1〜18個、特に好ましくは1〜8個の炭素原子を含む。
【0022】
特に好ましい加水分解され得るシラン(A)は、テトラアルコキシシラン類、例えば、テトラエトキシシラン(TEOS)である。特に好ましいオルガノシランは、エポキシシラン類、例えば、3−グリシジルオキシプロピル−トリメトキシシラン(GPTS)、およびアミノシラン類、例えば、3−アミノプロピル−トリエトキシシランおよび3−(アミノエチルアミノ)−プロピル−トリエトキシシラン(DIAMO)である。
【0023】
加水分解されるシラン(A)対オルガノシラン(B)の重量比は、5〜50:50〜95、好ましくは15〜25:75〜85である。
【0024】
ガラス形成性元素を含む1種以上の化合物(C)は、反応媒体に溶解性または分散性であることが好ましい。使用可能な化合物(ハロゲン化物、アルコキシド類、カルボキシレート類、キレート化合物など)の例は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、硼素、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、錫、亜鉛またはバナジウム系のものである。
【0025】
加水分解および重縮合は、溶媒の不存在下かまたは、好ましくは、水性もしくは水性/有機反応媒体中で、必要に応じて酸性または塩基性の縮合触媒、例えば、HCl、HNO3 またはNH3 の存在下で行われる。
【0026】
液体反応媒体が使用される場合には、出発成分は、前記反応媒体に可溶性である。好適な有機溶媒は、特に、水混和性溶媒、例えば、一価または多価の脂肪族アルコール類、エーテル類、エステル類、ケトン類、アミド類、スルホキシド類、およびスルホン類である。
【0027】
必要に応じて、加水分解および重縮合は、錯生成剤の存在下で行われる。
【0028】
金属または金属化合物のコロイドを含有するガラス質物質は、必要に応じて、溶媒を添加または除去することにより粘度が調整された後に使用される。
【0029】
金属または金属化合物のコロイドを分散させたガラス質物質でカラーフィルタの着色層を形成する方法として、印刷法、あるいはインクジェット法等を用いる場合は上述した液がそのまま使用されるが、フォトリソグラフィ法を用いる場合は、上述の液に感光性物質を混合するなどして使用される。しかし、カラーフィルタの着色層を形成する方法はこれらに限定されるものではない。
【0030】
形成された着色層は、必要に応じて乾燥し、その後、熱で高密度化し、ガラス質層を形成させる。高密度化は、250℃以上の温度、好ましくは400℃以上、特に好ましくは500℃以上で、支持体の軟化または分解温度までで行う。熱による高密度化は、空気中、または窒素もしくはアルゴンのような不活性ガス中で行う。
【0031】
更に、必要に応じて着色層3の上に保護層5を形成してもよい。
【0032】
本発明によるカラーフィルタは、金属または金属化合物のコロイドを分散させたガラス質物質で着色層を形成している。金属または金属化合物のコロイドは、非常に小さな粒径を有するので、ガラス質物質に非常に均一に分散されるとともに、適当な粒径のコロイドを採用すれば、透過(透明)または光散乱の作用によって、白色光を着色することができる。更に、金属または金属化合物コロイドは、耐熱性がある。また、ガラス質物質は、非常に均一な状態、密着した状態で基板(通常ガラス)上にコーティング可能であり、かつ熱による高密度化においてクラッキングを生じないので、着色層の光学的特性、特に透明性に非常に優れる。
【0033】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例を挙げて、詳細に説明する。
予め、線幅20ミクロン、開口部幅200ミクロンのストライプ状ブラックマトリックス層が形成された透明基板の上に、幅約200ミクロンのストライプ状画素の着色層を形成した表示用カラーフィルタを作製し、これを用いた表示装置を作製した。
【0034】
(ガラス質物質の調製)
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTS)160gおよびテトラエトキシシラン(TEOS)40gをエタノール120mlと混合し、攪拌しながら60℃に加熱した。これに、水28.5gおよび濃HNO3 0.5mlを加え、60℃にて15時間攪拌後エタノール150mlで希釈した。このようにして得た液をガラス質物質形成用の液(A) とする。
【0035】
(着色層用コーティング液の調製)
エタノール4ml中にH[AuCl4 ]−2H2 O 0.31gを溶解した溶液に、エタノール1mlに溶解した3−(アミノエチルアミノ)−プロピル−トリエトキシシラン(DIAMO)0.18gを滴下した(液(B) )。液(B) をDIAMO1.58mlが混合された液(A) に滴下した。得られた溶液を30分間攪拌後、0.8ミクロンのフィルターで濾過し、着色層用コーティング液▲1▼を得た。
【0036】
次に、DIAMO3.3mlとエタノール3ml中にAgNO3 0.51gを溶解した溶液を液(A) 20ml中に混合し、30分間攪拌後、0.8ミクロンのフィルターで濾過し、着色層用コーティング液▲2▼を得た。
【0037】
(カラーフィルタの作製)
予めブラックマトリックス層が形成された透明基板上の所定の位置にスクリーン印刷法により赤色(R)、緑色(G)、青色(B)各々の着色層を形成した。
【0038】
赤色(R)層は、上記着色層用コーティング液▲1▼をコーティング後、80℃で乾燥しさらに500℃で高密度化することにより作製した。
緑色(G)層は、上記着色層用コーティング液▲1▼と▲2▼を重量比で3:1に混合しコーティング後、150℃で乾燥しさらに500℃で高密度化することにより作製した。
青色(B)層は、上記着色層用コーティング液▲1▼をコーティング後、150℃で乾燥しさらに500℃で高密度化することにより作製した。
【0039】
(表示装置の作製)
前記カラーフィルタの全面に透明導電膜を設けさらに保護層を設けて表示装置(PDP)用前面基板を作製した。
【0040】
上記表示装置(PDP)用前面基板とは別に、基板上に所望の電極パターン、隔壁内に蛍光体を塗布した蛍光体層等を設けた表示装置(PDP)用背面基板を作製した。
【0041】
次に表示装置(PDP)用前面基板および背面基板の間に不活性ガスを封入し表示装置(PDP)を作製した。
この表示装置の表示品質は良好なものであった。
【0042】
【発明の効果】
本発明の表示装置用カラーフィルタは、着色層が金属または金属化合物のコロイドとガラス質物質で構成されており、金属または金属化合物を含有するガラス質物質は、非常に小さな粒径の着色物質がしかも非常に均一な状態でコーティングされ、かつ熱による高密度化においてクラッキングを生じないので、着色層の光学的特性、特に透明性に非常に優れる。
また、着色層がガラス質で形成されるため、耐熱性、強度に優れ、通常ガラスよりなる透明基板との密着性に優れる。
従って、このカラーフィルタを用いた表示装置も光学的特性、耐熱性、強度、密着性に優れる。
【0043】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
1 表示装置用カラーフィルタ
2 透明基板
3 着色層
4 下地層
5 保護層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color filter for a display device such as a field emission display device, a fluorescent display device, a plasma display (PDP), and a liquid crystal display device, and a display device, and particularly a display excellent in heat resistance, transparency, and strength. The present invention relates to a color filter for a device and a display device.
[0002]
[Prior art]
Color filters are used in display devices for purposes such as color display, reflectance reduction, contrast improvement, and spectral characteristic control, and are effective means.
[0003]
When a dye is used as the coloring substance, a color filter with very high transparency can be obtained, but there is a drawback that the heat resistance is poor.
[0004]
As types with improved heat resistance, those using organic or inorganic pigments as coloring substances and those using heat-resistant dyes have been developed.
[0005]
However, since the color filter used in the liquid crystal display device has a heat resistance of about 200 to 250 ° C., an organic pigment or a heat-resistant dye can be used. The heat resistance of the color filter used in the display (PDP) is said to be 400 ° C. or higher, and the heat resistance of the organic pigment or heat resistant dye is insufficient.
[0006]
Therefore, generally, an inorganic pigment is used as a coloring substance. However, although the inorganic pigment has sufficient heat resistance, it has a problem of poor colorability, sharpness and transparency.
[0007]
Further, when an inorganic pigment is used, it has a disadvantage that the strength is slightly inferior.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is particularly suitable for display devices such as field emission display devices, fluorescent display devices, and plasma displays (PDPs), and has colorability and transparency comparable to a color filter using a dye, and is heat resistant. Another object of the present invention is to provide a color filter for a display device and a display device that are excellent in strength.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object,
According to the first aspect of the present invention, at least each colored layer of red, green, and blue is provided on a transparent substrate, and each colored layer is composed of a vitreous material in which a colloid of a metal or a metal compound is dispersed. In a method for producing a color filter for a display device having a particle diameter of 1 to 100 nm, a glassy substance forming solution and a metal or metal compound colloid or a complex that is a precursor of a metal or metal compound colloid are included. a step of applying the solution to the colored layer located on the substrate, the coating solution possess a step of drying each coloring layer of each color, forming a glassy layer containing dispersed colloidal heated, the , in the step of drying each colored layer of each color, the manufacturing method der a color filter for a display device, characterized in that the composition or drying temperature of the solution is different for each coloring layer .
The invention according to claim 2 is characterized in that the vitreous substance-forming solution comprises (A) at least one hydrolyzable silane or oligomer derived therefrom, and (B) at least one organosilane or derivative derived therefrom. The weight ratio of (A) :( B) is from 5 to 50:50 to 95, and further includes (C) one or more compounds containing a glass-forming element as necessary. The method for producing a color filter for a display device according to claim 1.
According to a third aspect of the present invention, the colloidal gold is dispersed in the vitreous material in the red and blue colored layers, and the colloidal gold and silver is dispersed in the vitreous material in the green colored layer. The method for producing a color filter for a display device according to claim 1, wherein the color filter is for display devices.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a display device characterized in that a transparent conductive film is provided on the entire surface of the color filter for a display device according to any one of the first to third aspects to form a front plate for the display device.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a color filter for a display device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a color filter for a display device according to the present invention. As shown in FIG. 1, a color filter 1 for a display device has a red (R), green (G), and blue (B) colored layer 3 on a transparent substrate 2 in a pixel shape such as a stripe shape or a mosaic shape. Is formed. A protective layer 5 is provided on the base layer 4 and the colored layer 3 between the transparent substrate 2 and the colored layer 3 as necessary.
[0011]
In FIG. 1, the transparent substrate 2 used in the present invention preferably has sufficient strength, flatness, heat resistance, light transmittance, etc., and usually transparent glass is used.
[0012]
Moreover, in FIG. 1, the colored layer 3 is comprised with the colloid of a metal or a metal compound, and a glassy substance.
[0013]
As the metal colloid, those of Ag, Cu, Au, Pd, and Pt are particularly suitable. These usually have a particle diameter of 1 to 100 nm, 1 to 20 nm in the case of a transparent layer, and 20 to 100 nm in the case of a light scattering layer.
[0014]
Examples of suitable metal compounds colloidal form a metal halide, for example AgCl, AgBr, AgCl X Br 1 -X, and CuCl, metal carbide, for example, TiC and B 4 C, metal nitrides, e.g., BN and TiN Metal arsenides such as Cd 3 As 2 , metal phosphides such as Cd 3 P 2 , chalcogenides (sulfides, selenides, tellurides) such as AgS, CdS, HgS, PbS, and ZnS; CdSe, ZnSe, CdTe, and mixed phases, such as ZnSe / PbS 2 or CdS / PbS 2 .
[0015]
The metal or metal compound colloid preferably has a particle size of 1 to 100 nm, in particular 1 to 50 nm, more preferably 2 to 30 nm.
[0016]
The amount of metal or metal compound colloid is determined by the desired properties of the color filter, such as coloration or transparency. Moreover, the colloid of a metal or a metal compound can be used in the form complexed beforehand as needed.
[0017]
Examples of the glassy substance in the silane (A) and organosilane (B) that can be hydrolyzed include hydrogen or halogen (F, Cl, Br or I), alkoxy (preferably, for example, , Methoxy, ethoxy, n-propoxy, C 1-6 alkoxy like i-propoxy and butoxy), aryloxy (preferably C 6-10 aryloxy like phenoxy), acyloxy (preferably acetoxy or propionyl) C 1-6 acyloxy such as oxy), alkylcarbonyl (preferably C 2-7 alkylcarbonyl such as acetyl), amino, monoalkylamino having 1 to 12, especially 1 to 6 carbon atoms, or Dialkylamino.
[0018]
Organosilanes have radicals that are not hydrolyzed, radicals that have functional groups, and groups that can be hydrolyzed, and examples of radicals that are not hydrolysable are alkyl (preferably methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n C 1-6 alkyl such as -butyl, sec-butyl, and t-butylpentyl, hexyl or cyclohexyl), alkenyl (preferably C 2-6 alkenyl such as vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl and butenyl) ), Alkynyl (preferably C 2-6 alkynyl such as acetylenyl and propargyl), and aryl (preferably C 6-10 aryl such as phenyl and naphthyl).
[0019]
The non-hydrolyzed radical and hydrolyzable group may have one or more commonly used substituents such as halogen or alkoxy, if necessary.
[0020]
Specific examples of the functional group of the radical having a functional group are epoxy, hydroxy, ether, amino, monoalkylamino, dialkylamino, amide, carboxy, mercapto, thioether, vinyl, acrylicoxy, methacryloxy, cyano, halogen, Aldehyde, alkylcarbonyl, sulfonic acid and phosphoric acid groups.
[0021]
The functional group may be bonded to a silicon atom via an alkylene, alkenylene or arylene bridging group, and the bridging group may intervene with an oxygen or sulfur atom or an —NH— group. The bridging group is derived from the alkyl, alkenyl or aryl radicals described above. The radical having a functional group preferably contains 1 to 18, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms.
[0022]
Particularly preferred hydrolyzable silanes (A) are tetraalkoxysilanes such as tetraethoxysilane (TEOS). Particularly preferred organosilanes are epoxy silanes such as 3-glycidyloxypropyl-trimethoxysilane (GPTS) and aminosilanes such as 3-aminopropyl-triethoxysilane and 3- (aminoethylamino) -propyl- Triethoxysilane (DIAMO).
[0023]
The weight ratio of hydrolyzed silane (A) to organosilane (B) is 5-50: 50-95, preferably 15-25: 75-85.
[0024]
The one or more compounds (C) containing a glass-forming element are preferably soluble or dispersible in the reaction medium. Examples of usable compounds (halides, alkoxides, carboxylates, chelate compounds, etc.) are lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, boron, aluminum, titanium, zirconium , Tin, zinc or vanadium.
[0025]
Hydrolysis and polycondensation is carried out in the absence of a solvent or preferably in an aqueous or aqueous / organic reaction medium, optionally with an acidic or basic condensation catalyst such as HCl, HNO 3 or NH 3 . Done in the presence.
[0026]
If a liquid reaction medium is used, the starting components are soluble in the reaction medium. Suitable organic solvents are in particular water-miscible solvents such as mono- or polyhydric aliphatic alcohols, ethers, esters, ketones, amides, sulfoxides and sulfones.
[0027]
If necessary, hydrolysis and polycondensation are performed in the presence of a complexing agent.
[0028]
A vitreous material containing a metal or metal compound colloid is used after the viscosity is adjusted by adding or removing a solvent, if necessary.
[0029]
As a method of forming a colored layer of a color filter with a glassy material in which a colloid of a metal or a metal compound is dispersed, the above-described liquid is used as it is when a printing method or an inkjet method is used. When used, it is used by mixing a photosensitive substance in the above-mentioned solution. However, the method for forming the colored layer of the color filter is not limited to these.
[0030]
The formed colored layer is dried as necessary, and then densified with heat to form a vitreous layer. Densification is performed at a temperature of 250 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher, particularly preferably 500 ° C. or higher, up to the softening or decomposition temperature of the support. Densification by heat is performed in air or in an inert gas such as nitrogen or argon.
[0031]
Furthermore, you may form the protective layer 5 on the colored layer 3 as needed.
[0032]
In the color filter according to the present invention, a colored layer is formed of a vitreous material in which a colloid of a metal or a metal compound is dispersed. Metal or metal compound colloids have a very small particle size, so they are very evenly dispersed in the glassy material, and if a colloid of the appropriate particle size is used, it has the effect of transmission (transparency) or light scattering Can color white light. Furthermore, the metal or metal compound colloid is heat resistant. In addition, the vitreous substance can be coated on a substrate (usually glass) in a very uniform state and in a close contact state, and does not cause cracking in the case of densification by heat. Excellent transparency.
[0033]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be given and described in detail.
A color filter for display in which a colored layer of striped pixels having a width of about 200 microns is formed on a transparent substrate in which a stripe-shaped black matrix layer having a line width of 20 microns and an opening width of 200 microns is formed in advance. A display device using this was manufactured.
[0034]
(Preparation of glassy material)
160 g of 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane (GPTS) and 40 g of tetraethoxysilane (TEOS) were mixed with 120 ml of ethanol and heated to 60 ° C. with stirring. To this was added 28.5 g of water and 0.5 ml of concentrated HNO3, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 15 hours and then diluted with 150 ml of ethanol. The liquid thus obtained is designated as a liquid (A) for forming a vitreous substance.
[0035]
(Preparation of coating solution for colored layer)
To a solution of 0.31 g of H [AuCl 4 ] -2H 2 O dissolved in 4 ml of ethanol, 0.18 g of 3- (aminoethylamino) -propyl-triethoxysilane (DIAMO) dissolved in 1 ml of ethanol was added dropwise ( Liquid (B)). The liquid (B) was added dropwise to the liquid (A) mixed with 1.58 ml of DIAMO. The resulting solution was stirred for 30 minutes and then filtered through a 0.8 micron filter to obtain a colored layer coating solution (1).
[0036]
Next, a solution obtained by dissolving 0.51 g of AgNO 3 in 3.3 ml of DIAMO and 3 ml of ethanol is mixed in 20 ml of the liquid (A), stirred for 30 minutes, filtered through a 0.8 micron filter, and coated for a colored layer. A liquid (2) was obtained.
[0037]
(Production of color filter)
Red (R), green (G), and blue (B) colored layers were formed by screen printing at predetermined positions on a transparent substrate on which a black matrix layer was previously formed.
[0038]
The red (R) layer was prepared by coating the colored layer coating solution (1), drying at 80 ° C., and densifying at 500 ° C.
The green (G) layer was prepared by mixing the coating liquids (1) and (2) for the colored layer in a weight ratio of 3: 1, coating, drying at 150 ° C., and densifying at 500 ° C. .
The blue (B) layer was prepared by coating the colored layer coating liquid (1), drying at 150 ° C., and further densifying at 500 ° C.
[0039]
(Production of display device)
A transparent conductive film was provided on the entire surface of the color filter, and a protective layer was further provided to produce a front substrate for a display device (PDP).
[0040]
Separately from the front substrate for display device (PDP), a rear substrate for display device (PDP) having a desired electrode pattern on the substrate, a phosphor layer coated with phosphor in the partition walls, and the like was prepared.
[0041]
Next, an inert gas was sealed between the front substrate and the rear substrate for the display device (PDP) to produce a display device (PDP).
The display quality of this display device was good.
[0042]
【The invention's effect】
In the color filter for a display device of the present invention, the colored layer is composed of a colloid of a metal or a metal compound and a vitreous substance, and the vitreous substance containing the metal or the metal compound is a colored substance having a very small particle diameter. Moreover, since it is coated in a very uniform state and cracking does not occur in the case of densification by heat, the optical properties of the colored layer, particularly transparency, are very excellent.
Moreover, since a colored layer is formed with glassy, it is excellent in heat resistance and intensity | strength, and is excellent in adhesiveness with the transparent substrate normally consisting of glass.
Therefore, a display device using this color filter is also excellent in optical characteristics, heat resistance, strength, and adhesion.
[0043]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a color filter for a display device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Color filter for display apparatuses 2 Transparent substrate 3 Colored layer 4 Underlayer 5 Protective layer

Claims (4)

透明基板上に少なくとも、赤色、緑色、青色の各着色層を設け、各着色層が金属または金属化合物のコロイドを分散させたガラス質物質で構成され、前記コロイドの粒子径が1〜100nmである表示装置用カラーフィルタの製造方法において、ガラス質物質形成用溶液と、金属もしくは金属化合物のコロイド又は金属もしくは金属化合物のコロイドの前駆体である錯体と、を含む溶液を基板上の着色層位置に塗布する工程と、前記塗布した溶液を各色の着色層ごとに乾燥する工程と、加熱してコロイドを分散させたガラス質層を形成する工程と、を有し、前記各色の着色層ごとに乾燥する工程において、該着色層ごとに溶液の組成又は乾燥温度が異なることを特徴とする表示装置用カラーフィルタの製造方法。At least red, green, and blue colored layers are provided on a transparent substrate, and each colored layer is composed of a vitreous material in which a colloid of a metal or a metal compound is dispersed, and the particle diameter of the colloid is 1 to 100 nm. In a method for producing a color filter for a display device, a solution containing a glassy substance forming solution and a metal or a colloid of a metal compound or a complex that is a precursor of a colloid of a metal or a metal compound is placed at a colored layer position on a substrate. a step of applying, and drying the coating solution for each color layer of each color, heating to possess a step of forming a glassy layer containing dispersed colloidal, and dried for each color layer of each color The manufacturing method of the color filter for display apparatuses characterized by the composition or drying temperature of a solution differing for every said colored layer in the process to do. ガラス質物質形成用溶液が、(A)少なくとも1種の加水分解され得るシランあるいはそれから誘導されるオリゴマー、および(B)少なくとも1種のオルガノシランあるいはそれから誘導されるオリゴマーで、(A):(B)の重量比は5〜50:50〜95であり、さらに必要に応じて(C)ガラス形成性元素を含む1種以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の表示装置用カラーフィルタの製造方法。  The vitreous material-forming solution is (A) at least one hydrolyzable silane or oligomer derived therefrom, and (B) at least one organosilane or oligomer derived therefrom (A) :( 2. The display device according to claim 1, wherein the weight ratio of B) is 5 to 50:50 to 95, and further includes (C) one or more compounds containing a glass-forming element as required. A method for producing a color filter. 赤色及び青色の着色層にはガラス質物質に金の前記コロイドが分散されており、緑の着色層にはガラス質物質に金及び銀のコロイドが分散されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置用カラーフィルタの製造方法。  The colloidal gold is dispersed in a vitreous material in the red and blue colored layers, and the colloidal gold and silver is dispersed in the vitreous material in the green colored layer. Or the manufacturing method of the color filter for display apparatuses of 2. 請求項1ないし3記載の表示装置用カラーフィルタの全面に透明導電膜を設け、表示装置用前面板を形成したことを特徴とする表示装置。  A display device comprising a transparent conductive film provided on the entire surface of the color filter for a display device according to claim 1 to form a front plate for the display device.
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