JP2001013311A - Heat-resistant color filter - Google Patents

Heat-resistant color filter

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JP2001013311A
JP2001013311A JP18896899A JP18896899A JP2001013311A JP 2001013311 A JP2001013311 A JP 2001013311A JP 18896899 A JP18896899 A JP 18896899A JP 18896899 A JP18896899 A JP 18896899A JP 2001013311 A JP2001013311 A JP 2001013311A
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Japan
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color filter
color
pigment
heat
glass
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JP18896899A
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Japanese (ja)
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Shigeru Hirayama
茂 平山
Ikuo Hirota
郁夫 広田
Taketo Tsukamoto
健人 塚本
Yoshiko Matsumoto
美子 松本
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat-resistant color filter having a fine pattern and a flat surface with which a display having excellent display quality can be obtained with significantly excellent effects as a color filter such as color separation, color correction, antireflection and improvement in the display contrast while correction of colors developed by a phosphor is not limited by the inorganic pigments used. SOLUTION: Patterns 2, 3, 4, 5 consisting of only coloring pigments of a plurality of colors are formed by using photosensitive color compositions by calcining on a transparent substrate. Then a single layer or a plurality of layers of colored glass or glass dyed with colloid to supplement the spectral characteristics of the coloring pigments is formed as an overcoat layer 6 on the coloring pigments to fix the coloring pigments.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電界放射型ディス
プレイ、プラズマ放電表示パネル、蛍光表示装置等の表
示装置や固体撮像素子に適用され、主に、反射率の低
減、コントラストの改善、分光特性制御のために用いら
れる耐熱性カラーフィルタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a display device such as a field emission display, a plasma discharge display panel, a fluorescent display device and a solid-state image pickup device, and mainly reduces a reflectance, improves a contrast, and improves spectral characteristics. The present invention relates to a heat-resistant color filter used for control.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラー液晶ディスプレイでは、カラー画
像表示を行うために所望色の分光特性を有するカラーフ
ィルタが多く用いられている。このカラーフィルタは染
色法や顔料分散法、または印刷法等により有機顔料や有
機染料で着色された樹脂層をカラーフィルタとして形成
したものである。(M.Tani,et al:”LC
D Color Filters:Character
istics andFuture Issues”,
SID 95 SEMINAR LECTURE(19
95 )等参照)
2. Description of the Related Art In a color liquid crystal display, a color filter having a spectral characteristic of a desired color is often used for displaying a color image. This color filter is formed by forming a resin layer colored with an organic pigment or an organic dye as a color filter by a dyeing method, a pigment dispersion method, a printing method, or the like. (M. Tani, et al: "LC
D Color Filters: Character
issues and Future Issues ",
SID 95 SEMINAR LECTURE (19
95) etc.)

【0003】また、陰極線管表示装置(CRT)、低速
電子線蛍光表示パネル等でも表示画像の反射率低減、コ
ントラスト向上にカラーフィルタを用いることが提案
(T.Ito,et al:” Microfilte
rTM”Color CRT,SID 95 Dige
st,p.25(1995)等参照)されており、画像
表示装置の反射率低減や分光特性制御にカラーフィルタ
を用いることは、表示画質向上の有用な手段とされてい
る。
Also, it has been proposed to use a color filter to reduce the reflectance and to improve the contrast of a displayed image in a cathode ray tube display (CRT), a low-speed electron beam fluorescent display panel, and the like (T. Ito, et al: "Microfilte").
rTM "Color CRT, SID 95 Dige
st, p. 25 (1995)), and using a color filter to reduce the reflectance and control the spectral characteristics of an image display device is a useful means for improving the display image quality.

【0004】ところで、プラズマ放電表示パネルや電界
放射型ディスプレイの製造では、低融点ガラスを溶融し
て2枚のガラス基板を封着する400℃以上の加熱プロ
セスが不可欠であるので、従来のカラー液晶ディスプレ
イ用のカラーフィルタを適用しても、従来の着色用有機
顔料では高温加熱プロセスで燃焼・分解してしまうこと
から、表示コントラスト改善、反射率低減、分光特性制
御といったカラーフィルタ特性を発揮させることが難し
いものである。
In the production of plasma discharge display panels and field emission displays, a heating process at 400 ° C. or higher for melting low-melting glass and sealing two glass substrates is indispensable. Even if a color filter for display is applied, conventional organic pigments for coloring will burn and decompose in a high-temperature heating process, so exhibit color filter characteristics such as improving display contrast, reducing reflectance, and controlling spectral characteristics. Is difficult.

【0005】この問題を解決する1つの方法として、低
融点ガラス中に無機顔料を分散させた着色材料を使用し
たカラーフィルタによって高温の製造プロセスに対応さ
せることが提案されている。(坂井他:”超低反射率カ
ラー表示放電パネル(3)”テレビジョン学会技術報
告,ED993,IPD113−8(1986−11)
等参照)
As one method for solving this problem, it has been proposed that a color filter using a coloring material in which an inorganic pigment is dispersed in a low-melting glass is adapted to a high-temperature manufacturing process. (Sakai et al .: "Ultra-low reflectivity color display discharge panel (3)" Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan, ED993, IPD113-8 (1986-11)
Etc.)

【0006】この方法は、低融点ガラス粉末、無機顔
料、並びにこれらの材料を透明基板に一時的に固定する
樹脂バインダ等から成るペーストを透明基板上の画素部
位にスクリーン印刷し、印刷された画素パターンを約6
00℃で焼成して樹脂バインダ等の有機成分を焼失させ
ると共に、低融点ガラス粉末を溶融させて無機顔料を透
明基板に被覆固着させてカラーフィルタの各色着色パタ
ーンとして形成するので、無機材料のみで構成されてい
る各色着色パターンは製造に関わる高温加熱プロセスへ
の耐久性を備えている。
According to this method, a paste comprising a low-melting glass powder, an inorganic pigment, and a resin binder for temporarily fixing these materials to a transparent substrate is screen-printed on pixel portions on the transparent substrate, and the printed pixels are printed. About 6 patterns
Baking at 00 ° C. burns off organic components such as a resin binder, and melts the low-melting glass powder to coat and fix the inorganic pigment on the transparent substrate to form each color pattern of the color filter. Each of the constituted colored patterns has durability to a high-temperature heating process involved in manufacturing.

【0007】しかし,上記スクリーン印刷法は、一般に
印刷機周囲温度、湿度、スキージ圧力やスキージの移動
速度等の要因がスクリーン版の伸縮を誘起して印刷パタ
ーンの歪みを生じ易く、また、版メッシュ開口の限界か
ら精細パターン印刷が困難であるという欠点を有してい
る。更に、カラーフィルターとして要求される分光特性
を満足させるには、上記カラーフィルタを構成する低融
点ガラス及び顔料の厚さが10μm程度と厚くなるの
で、透明基板上には各色の厚さ分の段差が生じる。この
段差が後に、プラズマ放電表示パネルや電界放射型ディ
スプレイ等の駆動電極として形成される導電薄膜等が断
線する等の原因となり易いので、着色パターンに要求さ
れる解像力や寸法精度への対応に加え表示欠陥などの画
像品質にも問題を生じ易い。
However, in the screen printing method, generally, factors such as the ambient temperature of the printing press, the humidity, the squeegee pressure, and the moving speed of the squeegee induce the expansion and contraction of the screen plate to easily cause distortion of the printing pattern. There is a disadvantage that it is difficult to print a fine pattern due to the limit of the opening. Further, in order to satisfy the spectral characteristics required as a color filter, the thickness of the low-melting glass and the pigment constituting the color filter is increased to about 10 μm, so that a step corresponding to the thickness of each color is formed on the transparent substrate. Occurs. This step is likely to cause a disconnection of a conductive thin film or the like formed as a drive electrode of a plasma discharge display panel, a field emission display, or the like later. Therefore, in addition to the resolution and dimensional accuracy required for the colored pattern, Problems tend to occur in image quality such as display defects.

【0008】この問題点の解決方法として、アクリル樹
脂、多官能アクリルモノマー、光重合開始剤、着色顔料
を構成成分として有する感光性着色組成物を塗布、パタ
ーン露光、現像等を必要色数分繰り返した後に加熱焼成
し、透明基板上に顔料のみを所定形状パターンに形成し
た後、パターン形成された顔料上及びその周辺部に光透
過性を有するオーバーコート層を設けて平坦化する方法
が提案されている。(特願平7−298200号公報参
照)
As a method of solving this problem, a photosensitive coloring composition having an acrylic resin, a polyfunctional acrylic monomer, a photopolymerization initiator and a coloring pigment as constituents, pattern exposure, development and the like are repeated for the required number of colors. After heating and baking, after forming only the pigment in a predetermined shape pattern on the transparent substrate, a method of flattening by providing an overcoat layer having a light transmitting property on the patterned pigment and its peripheral portion has been proposed. ing. (See Japanese Patent Application No. 7-298200)

【0009】この透明なオーバーコート層は,加熱焼成
された顔料のみのパターンとなった着色顔料層を機械的
な損傷から、また、導電薄膜等をプラズマ放電表示パネ
ルや電界放射型ディスプレイ等の駆動電極として化学的
な手法で形成する際の損傷から保護するよう機能してい
る。
This transparent overcoat layer is used to prevent the colored pigment layer, which is a pattern of only the heated and baked pigment, from being damaged mechanically, and to drive the conductive thin film or the like to a plasma discharge display panel or a field emission display. It functions to protect the electrode from damage when formed by a chemical method.

【0010】また、この方法で作られるカラーフィルタ
は、フォトリソグラフィ方式が特徴とする良好な解像力
を利用して、所定の分光特性を有する精細なパターン形
状に形成された数μm程度の厚さの着色顔料と、その上
部、及び周辺部に設けられた光透過性のオーバーコート
材料とで構成されている。さらに,各色の着色顔料固有
の着色力差に起因する色パターン毎の数μm程度の膜厚
差はオーバーコート層の厚さで吸収されるので、カラー
フィルタ上の段差が軽減され、また、カラーフィルタ下
に電極を形成する構成であってもカラーフィルタ上に形
成される誘電体層による凹凸を平滑化できることから、
どちらの構成であっても導電薄膜等の駆動電極が良好に
形成できるので、ディスプレイに生じる表示欠陥の低減
が可能である。
The color filter produced by this method utilizes a good resolution characteristic of the photolithography system, and has a thickness of about several μm formed in a fine pattern having predetermined spectral characteristics. It is composed of a coloring pigment and a light-transmitting overcoat material provided on the upper part and the peripheral part. Further, since the thickness difference of about several μm for each color pattern caused by the coloring power difference inherent to the color pigment of each color is absorbed by the thickness of the overcoat layer, the step on the color filter is reduced, and Even with a configuration in which an electrode is formed under the filter, unevenness due to the dielectric layer formed on the color filter can be smoothed,
In either case, a driving electrode such as a conductive thin film can be favorably formed, so that display defects occurring in a display can be reduced.

【0011】しかし、このオーバーコート層は、低融点
ガラスを主剤としており、使用する低融点ガラス微粉末
材料の組成や粒径にもよるが、数μm程度が形成し易い
膜厚であり、10μm以上の厚さにすると光吸収や散乱
でディスプレイを暗くしてしまうといった問題がある。
一方、薄くし過ぎるとオーバーコート層はピンホールを
生じ易く、駆動電極用の導電薄膜等の形成に用いるエッ
チング工程での耐久性が不十分であるといった問題があ
る。
However, this overcoat layer is mainly composed of low-melting glass, and although it depends on the composition and particle size of the low-melting glass fine powder material to be used, it has a thickness of about several μm and is easily formed. When the thickness is more than the above, there is a problem that the display is darkened by light absorption and scattering.
On the other hand, if the thickness is too small, the overcoat layer tends to cause pinholes, and there is a problem that durability in an etching process used for forming a conductive thin film for a drive electrode or the like is insufficient.

【0012】これに対し、ゾルゲル法として知られる珪
素やチタンなどのアルコキシド化合物から金属酸化物膜
を形成する方法は、適切な化合物を選択して用いること
で,光学的な透明性、機械的強度、化学的耐性の良好な
オーバーコート層として形成することが可能となる。一
般に、ゾルゲル法による金属酸化物膜は厚く形成すると
ヒビ割れなどを生じ易く、1μm程度の厚さに形成して
用いることが多いので、オーバーコート層として形成し
ても各色着色パターン間の膜厚段差はほとんどそのまま
残ってしまう。しかし、例えば、透明不活性層で表面被
覆して嵩高とした着色顔料の使用や、透明性硫酸バリウ
ム微粉末を含有させた感光性着色組成物で焼成後の顔料
層厚さを調整する方法を用いれば、分光特性への影響を
抑えながら,カラーフィルタ上の凹凸を軽減することが
できる。
On the other hand, a method of forming a metal oxide film from an alkoxide compound such as silicon or titanium, which is known as a sol-gel method, uses an appropriate compound to select and use, thereby obtaining optical transparency and mechanical strength. Thus, it is possible to form an overcoat layer having good chemical resistance. Generally, when a metal oxide film formed by a sol-gel method is formed thickly, cracks and the like are liable to occur. The step is almost left as it is. However, for example, a method of adjusting the thickness of the pigment layer after baking with a photosensitive coloring composition containing a transparent barium sulfate fine powder by using a bulky colored pigment coated on the surface with a transparent inert layer, or the like. If used, the unevenness on the color filter can be reduced while suppressing the influence on the spectral characteristics.

【0013】一方、耐熱性カラーフィルタに使用される
着色顔料の有する固有の分光特性は、RGB各色の透過
率やコントラストなど画像表示装置の画質向上を左右す
るものであるが、一般に400℃以上の高温耐久性を有
する無機顔料はカラー液晶ディスプレイ用カラーフィル
タ用の有機顔料よりも透明性と着色力が低く、十分な分
光コントラストの実現が困難である。また、適応可能な
顔料の種類が限られることから、プラズマ放電表示パネ
ルや電界放射型ディスプレイ等の画像表示装置に使用さ
れる各種蛍光体のRGB各色の発色を良好な色調再現性
を発揮するよに補正できる程度も限られてしまうといっ
た問題がある。
On the other hand, the inherent spectral characteristics of the coloring pigment used in the heat-resistant color filter affect the image quality of the image display device such as the transmittance and contrast of each color of RGB. Inorganic pigments having high-temperature durability have lower transparency and coloring power than organic pigments for color filters for color liquid crystal displays, and it is difficult to realize sufficient spectral contrast. In addition, since the types of pigments that can be applied are limited, various phosphors used in image display devices such as plasma discharge display panels and field emission displays can exhibit good color tone reproducibility for each color of RGB. However, there is a problem that the degree of correction can be limited.

【0014】つまり,プラズマ放電表示パネルや電界放
射型ディスプレイ等に耐熱性カラーフィルタを適用して
も、その耐熱性カラーフィルタのRGB各色の分光コン
トラストが低いと、外光が入る明室観察時の表示コント
ラストを改善する効果が低い。また、RGB各色の色相
をある程度制御できるよう分光特性の異なる顔料が得ら
れないと、RGB各色蛍光体の発色を適性に補正し、色
再現範囲を拡大することは困難なものとなる。
That is, even if a heat-resistant color filter is applied to a plasma discharge display panel, a field emission type display, or the like, if the heat-resistant color filter has a low spectral contrast of each color of RGB, it is difficult to observe a bright room where external light enters. The effect of improving the display contrast is low. Further, unless pigments having different spectral characteristics can be obtained so that the hue of each color of RGB can be controlled to some extent, it is difficult to appropriately correct the color development of the phosphors of each color of RGB and expand the color reproduction range.

【0015】これは、無機顔料の光透過/光吸収と波長
の関係である分光特性が、使用可能な無機顔料によって
ほぼ固定されてしまっているためであり、例えば、明る
さや効率などから目的別に選定された明るい蛍光体であ
っても、その主波長以外の発光も多い、所謂、色純度の
低い蛍光体である際には、好ましい色再現特性に補正し
得ることが困難であると言うことである。
This is because the spectral characteristics, which is the relationship between the wavelength of light transmission / light absorption and the wavelength of the inorganic pigment, are almost fixed by the usable inorganic pigment. Even if a selected bright phosphor emits much light other than its main wavelength, that is, if it is a so-called phosphor having low color purity, it can be said that it is difficult to correct to a preferable color reproduction characteristic. It is.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、プラズマ放電
表示パネルや電界放射型ディスプレイ等に用いられる耐
熱性カラーフィルタにおいて、そのパターンが微細で、
その表面が平坦であり、且つ上記のように、蛍光体の発
色補正が用いる無機顔料によって制限されず、色分解や
色補正、反射防止、表示コントラスト改善などカラーフ
ィルタとしての効果が著しい、すなわち、優れた表示品
質のディスプレイが得られる耐熱性カラーフィルタを提
供することを課題とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a heat-resistant color filter used for a plasma discharge display panel, a field emission type display, or the like, has a pattern. Fine,
The surface is flat, and as described above, the color correction of the phosphor is not limited by the inorganic pigment used, and has a remarkable effect as a color filter such as color separation and color correction, antireflection and display contrast improvement, that is, An object of the present invention is to provide a heat-resistant color filter capable of obtaining a display having excellent display quality.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上
に、アルカリ可溶性樹脂、エチレン性不飽和基を有する
光重合性化合物、光重合開始剤、着色顔料を構成成分と
する感光性着色組成物を用い、一定の間隔と形状の複数
色の着色パターンを設け、焼成により複数色の着色顔料
のみのパターンとした耐熱性カラーフィルターにおい
て、パターンとして形成された該着色顔料上に、着色顔
料を固着するオーバーコート層として着色顔料が有する
分光特性を補助するための着色またはコロイド染色され
たガラスを単層若しくは複数層積層し設けたことを特徴
とする耐熱性カラーフィルタである。
According to the present invention, there is provided a photosensitive coloring composition comprising, as constituents, an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated group, a photopolymerization initiator, and a coloring pigment on a transparent substrate. In the heat-resistant color filter provided with a plurality of colored patterns of a certain interval and shape using a material, and baked to form a pattern of only the colored pigments, a colored pigment is formed on the colored pigment formed as a pattern. A heat-resistant color filter comprising a single layer or a plurality of layers of colored or colloid-dyed glass for assisting the spectral characteristics of a colored pigment as an overcoat layer to be fixed.

【0018】また、本発明は、上記発明による耐熱性カ
ラーフィルタにおいて、前記着色またはコロイド染色さ
れたガラスは、少なくとも1種の加水分解性のシラン或
いはそれから誘導されるオリゴマーと、少なくとも1種
のオルガノシラン或いはそれから誘導されるオリゴマー
と、金属或いは非金属の酸化物、着色性金属イオン、金
属或いは金属化合物のコロイド、還元条件下で反応して
金属コロイドを形成し得る金属イオンの中の少なくとも
1種の耐熱性の担体とを主成分とする組成物を焼成する
ことによって形成されることを特徴とする耐熱性カラー
フィルタである。
The present invention also relates to the heat-resistant color filter according to the present invention, wherein the colored or colloid-dyed glass comprises at least one hydrolyzable silane or an oligomer derived therefrom, and at least one organosilane. At least one of a metal or nonmetal oxide, a colorable metal ion, a colloid of a metal or metal compound, and a metal ion capable of forming a metal colloid when reacted under reducing conditions with silane or an oligomer derived therefrom; A heat-resistant color filter formed by baking a composition containing a heat-resistant carrier as a main component.

【0019】また、本発明は、上記発明による耐熱性カ
ラーフィルタにおいて、前記組成物の成分として、ガラ
ス形成性元素を含む1種以上の化合物の加水分解及び重
縮合により得られる組成物を含むことを特徴とする耐熱
性カラーフィルタである。
The present invention also provides the heat-resistant color filter according to the present invention, wherein the composition comprises a composition obtained by hydrolysis and polycondensation of at least one compound containing a glass-forming element. It is a heat-resistant color filter characterized by the following.

【0020】また、本発明は、上記発明による耐熱性カ
ラーフィルタにおいて、前記着色またはコロイド染色さ
れたガラスは、複数色の着色顔料が有する各分光特性を
補助する各補助分光特性を積算した分光特性を有するこ
とを特徴とする耐熱性カラーフィルタである。
The present invention also relates to the heat-resistant color filter according to the present invention, wherein the colored or colloid-dyed glass has a spectral characteristic obtained by integrating respective spectral characteristics that assist each spectral characteristic of a plurality of color pigments. It is a heat resistant color filter characterized by having.

【0021】また、本発明は、上記発明による耐熱性カ
ラーフィルタにおいて、前記着色またはコロイド染色さ
れたガラスは、500nm付近或いは620nm付近に吸収
を持つ分光特性を有することを特徴とする耐熱性カラー
フィルタである。
According to the present invention, there is provided the heat-resistant color filter according to the above-mentioned invention, wherein the colored or colloid-dyed glass has a spectral characteristic having absorption near 500 nm or 620 nm. It is.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき説
明する。図1は、本発明による耐熱性カラーフィルタの
一実施例を示す断面図である。図1に示すように、耐熱
性カラーフィルタは、透明基板(1)上に着色パターン
(赤)(2)、着色パターン(緑)(3)、着色パター
ン(青)(4)、着色パターン(黒)(ブラックマトリ
クス)(5)、及びオーバーコート層(6)が設けられ
たものである。図2は、図1に示す断面図の部分を拡大
して示す説明図である。図2に示すように、耐熱性カラ
ーフィルタの着色パターン(赤)(2)は赤色着色顔料
(12)、着色パターン(緑)(3)は緑色着色顔料
(13)、着色パターン(青)(4)は青色着色顔料
(14)、着色パターン(黒)(ブラックマトリクス)
(5)は黒色着色顔料(15)で各々構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a heat-resistant color filter according to the present invention. As shown in FIG. 1, the heat-resistant color filter includes a colored pattern (red) (2), a colored pattern (green) (3), a colored pattern (blue) (4), a colored pattern (red) on a transparent substrate (1). Black) (black matrix) (5) and an overcoat layer (6). FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged portion of the cross-sectional view shown in FIG. As shown in FIG. 2, the coloring pattern (red) (2) of the heat-resistant color filter is a red coloring pigment (12), the coloring pattern (green) (3) is a green coloring pigment (13), and the coloring pattern (blue) ( 4) Blue coloring pigment (14), colored pattern (black) (black matrix)
(5) is composed of a black colored pigment (15).

【0023】本発明は,着色感光性組成物からフォトリ
ソグラフィ法によって形成される耐熱性カラーフィルタ
であって、必要な色数の着色感光性組成物を透明基板上
に塗布・露光・現像、及び焼成して着色顔料のみのパタ
ーンとした後、着色またはコロイド染色されたガラスを
オーバーコート層としてパターン上に設けたものであ
る。このガラスのオーバーコート層は、ディスプレイに
使用される蛍光体の発光特性の補助、反射防止効果の向
上など着色顔料のみのパターンの有する分光特性を補助
するような分光特性を有しており、ディスプレイの表示
品質の向上を可能としている。
The present invention relates to a heat-resistant color filter formed by photolithography from a colored photosensitive composition, wherein a colored photosensitive composition having a required number of colors is coated on a transparent substrate, exposed to light, developed, and After baking to form a pattern of only a colored pigment, colored or colloidally stained glass is provided on the pattern as an overcoat layer. This glass overcoat layer has spectral characteristics such as assisting the emission characteristics of the phosphor used in the display and assisting the spectral characteristics of the pattern of the color pigment alone, such as improving the antireflection effect. Display quality can be improved.

【0024】また、このガラスは、ゾルゲル法などで形
成されるガラス質内に金属コロイドを含有するガラスで
あり、耐熱性を有する各々の材料を選定して用いること
によって必要な分光特性を発現させることが可能であ
る。また、このガラス層の厚さは、着色顔料の固着性、
機械的強度、均一性や要求される分光特性を考慮して決
定する。
The glass is a glass formed by a sol-gel method or the like and contains a metal colloid, and the necessary spectral characteristics are exhibited by selecting and using each of the materials having heat resistance. It is possible. In addition, the thickness of the glass layer, the fixation of the coloring pigment,
Determined in consideration of mechanical strength, uniformity, and required spectral characteristics.

【0025】また、このガラス層は、複数色の着色顔料
が有する各分光特性を補助する各補助分光特性を積算し
た分光特性を有することを特徴とするものであり、必要
に応じて異なる分光特性の複数のガラス層を積層して用
いることもある。従って、ディスプレイに使用される蛍
光体の分光特性を望ましい特性に補正すると共に,明室
内での表示コントラストを十分に向上させることを可能
とするものである。
Further, the glass layer has a spectral characteristic obtained by integrating the respective auxiliary spectral characteristics for assisting the respective spectral characteristics of the color pigments of a plurality of colors. Are laminated and used in some cases. Therefore, it is possible to correct the spectral characteristics of the phosphor used for the display to desired characteristics and sufficiently improve the display contrast in a bright room.

【0026】また、このガラス層は、500nm付近に
吸収を持つ分光特性を有するものは、青色蛍光体の発光
特性補正が可能であり、加えて、620nm付近に吸収
を持つ分光特性を有するものは、プラズマディスプレイ
での発光プラズマが副次的に発光する不要な発光を除外
するので、望ましい分光特性に補正して、ディスプレイ
に表示される画像の色純度を向上させ、再現色範囲を拡
大することを可能とするものである。
The glass layer having a spectral characteristic having absorption near 500 nm can correct the emission characteristics of the blue phosphor, and the glass layer having a spectral characteristic having absorption near 620 nm can be corrected. In order to eliminate unnecessary light emission, which is emitted by the plasma generated by the plasma display, it is necessary to correct the spectral characteristics, improve the color purity of the image displayed on the display, and expand the color reproduction range. Is made possible.

【0027】また、このガラスは、オーバーコート層と
してディスプレイの分光特性を補助する機能に加えて、
着色顔料のパターンを十分に被覆・固着させ、ディスプ
レイとしてパネル化する際の電極形成や誘電体層形成工
程で行われる洗浄や化学的処理に適応させる耐久性を持
たせたものである。また、ゾルゲル法として知られる金
属アルコキシドなどを高温で熱的に高密度化を行って成
膜される金属コロイドなどの着色されたガラスは、オー
バーコート層として約3μm以上に形成した場合はクラ
ックが入り、電極形成時の障害となりやすい。逆に0.
1μm以下と薄すぎる場合には、着色パターンと透明基
板間の段差や着色パターンのエッジを十分に被覆出来な
い部分を生じてピンホールを発生し易くなるので、電極
形成時の欠陥となる可能性がある。
This glass has the function of assisting the spectral characteristics of the display as an overcoat layer.
The color pigment pattern is sufficiently covered and fixed, and has a durability adapted to washing and chemical treatment performed in an electrode formation and a dielectric layer formation step in forming a panel as a display. In addition, colored glass such as metal colloid formed by thermally densifying metal alkoxide or the like known as a sol-gel method at a high temperature may cause cracks when formed as an overcoat layer of about 3 μm or more. And it is likely to become an obstacle during electrode formation. Conversely, 0.
If the thickness is too thin, 1 μm or less, a step between the colored pattern and the transparent substrate and a portion where the edge of the colored pattern cannot be sufficiently covered are easily generated and pinholes are easily generated. There is.

【0028】本発明における着色顔料としては、赤色、
緑色、青色、黒色各々の無機の着色顔料を適宜使用す
る。赤色としては、Fe2 3 、Pb3 4 、2Sb2
S・Sb2 3 、Sb2 3 ・Sb2 3 などが、緑色
としては、Cr2 3 、Cr2 O(OH)4 、Cu(C
3 CO2 2 ・3CuO(AsO2 2 、CoO・Z
nO・MgOなどが、青色としては、3NaAl・Si
4 ・Na2 2 ,2(Na2 O・Al2 3 ・2Si
2 )・Na2 S、Fe4 〔Fe(CN)6 〕3nH2
O、CoO・nAl2 3 、(以上n=2〜3)、Co
O・nSnO2 ・mMgO(n=1.5〜3.5、m=
2〜6)などが、黒色としては、CuO・Cr2 3
CuO・Cr2 3 ・MnO2 、CuO・Fe2 3
Cr2 3 、などが使用可能な着色顔料として挙げられ
る.
As the coloring pigment in the present invention, red,
Use green, blue and black inorganic color pigments as appropriate.
You. As red, FeTwoOThree, PbThreeOFour, 2SbTwo
S ・ SbTwoOThree, SbTwoS Three・ SbTwoOThreeEtc. are green
As CrTwoOThree, CrTwoO (OH)Four, Cu (C
HThreeCOTwo)Two・ 3CuO (AsOTwo)Two, CoO ・ Z
nO.MgO is 3NaAl.Si as blue
OFour・ NaTwoSTwo, 2 (NaTwoO ・ AlTwoO Three・ 2Si
OTwo) ・ NaTwoS, FeFour[Fe (CN)6] 3nHTwo
O, CoO ・ nAlTwoOThree, (More than n = 2-3), Co
O ・ nSnOTwo-MMgO (n = 1.5-3.5, m =
2-6), etc., but black as CuO.CrTwoOThree,
CuO ・ CrTwoOThree・ MnOTwo, CuO.FeTwoOThree
CrTwoOThree, Etc. are listed as usable color pigments
It is.

【0029】これらの着色顔料の内、黒色を除く各色顔
料は、カラーフィルタ用顔料として必要な分光特性内で
適切な透明度と着色力を有し、耐熱性などの耐久性を兼
ね備えていることが望ましく、また、感光性着色組成物
としても適切な粘度特性や塗工適性などが発現するよう
樹脂分等との相性を考慮して選定する。また、使用する
着色顔料を二酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化アルミ
ニウム、酸化セシウム等の透明材料で着色顔料の重量に
対して5〜100%重の範囲となるように被覆しても良
い。
Of these color pigments, each of the color pigments except black has appropriate transparency and coloring power within the spectral characteristics required for a color filter pigment and also has durability such as heat resistance. Desirably, the photosensitive coloring composition is also selected in consideration of compatibility with a resin component or the like so that appropriate viscosity characteristics and coating suitability are exhibited. Further, the coloring pigment to be used may be coated with a transparent material such as silicon dioxide, magnesium oxide, aluminum oxide, cesium oxide or the like so that the weight of the coloring pigment is in the range of 5 to 100% by weight.

【0030】本発明に使用可能なアルカリ可溶性樹脂と
しては、(メタ)アクリル酸を含む(メタ)アクリル系
樹脂、ロジン系樹脂あるいはマレイン酸系樹脂などであ
る。アルカリ不溶性の樹脂でも、感光性着色組成物の不
揮発分中の10重量%以下、好ましくは5重量%以下と
なるように処理量を制限すれば現像性への影響は少な
い。(メタ)アクリル樹脂は、アクリル酸とメタクリル
酸及びそれらのエステルのモノマーの単体あるいは混合
物の共重合体で、60モル%以下のスチレン、酢酸ビニ
ル、無水マレイン酸等のラジカル重合性のモノマーとの
共重合体も含まれる。しかし、多官能モノマーとの共重
合体のように三次元架橋されたポリマーは溶解性が劣る
ため本発明には適さない。上記マレイン酸樹脂として
は、酸価40〜160のものが用いられるが、酸価80
以上のものが感光性着色組成物としたときのアルカリ現
像適性から好ましい。
The alkali-soluble resins usable in the present invention include (meth) acrylic resins containing (meth) acrylic acid, rosin resins and maleic acid resins. Even if the alkali-insoluble resin is used, if the processing amount is limited so as to be 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less in the nonvolatile content of the photosensitive coloring composition, the effect on the developability is small. (Meth) acrylic resin is a copolymer of monomers of acrylic acid and methacrylic acid and their esters, or a mixture of monomers thereof. Copolymers are also included. However, a three-dimensionally crosslinked polymer such as a copolymer with a polyfunctional monomer has poor solubility and is not suitable for the present invention. As the maleic acid resin, those having an acid value of 40 to 160 are used.
The above are preferred from the viewpoint of suitability for alkali development when the photosensitive coloring composition is used.

【0031】本発明に使用される光重合性化合物は、フ
リーラジカル付加重合が可能な、または架橋可能なエチ
レン性不飽和基を有する化合物であって、1以上のエチ
レン性不飽和基、例えばビニル基またはアリル基を有す
るモノマー、オリゴマー、または末端または側鎖にエチ
レン性不飽和基を有するポリマーである。その例として
は、アクリル酸及びその塩、アクリル酸エステル類、ア
クリルアミド類、メタクリル酸及びその塩、メタクリル
酸エステル類、メタクリルアミド類、無水マレイン酸、
マレイン酸エステル類、イタコン酸エステル類、スチレ
ン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、N−ビニ
ル複素環類、アリルエーテル類、アリルエステル類及び
これらの誘導体をあげることができる。
The photopolymerizable compound used in the present invention is a compound having an ethylenically unsaturated group capable of undergoing free-radical addition polymerization or crosslinkable, and has at least one ethylenically unsaturated group, for example, vinyl. A monomer or oligomer having a group or an allyl group, or a polymer having an ethylenically unsaturated group at a terminal or a side chain. Examples thereof include acrylic acid and its salts, acrylic esters, acrylamides, methacrylic acid and its salts, methacrylic esters, methacrylamides, maleic anhydride,
Maleic esters, itaconic esters, styrenes, vinyl ethers, vinyl esters, N-vinyl heterocycles, allyl ethers, allyl esters and derivatives thereof.

【0032】好ましくは、多官能アクリルモノマーやオ
リゴマーとして、(メタ)アクリル酸、2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリ
レート、(メタ)アクリルアミド、ビニルアセテート、
N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、ポリエ
チレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリ
スリトールトリ(メタ)アクリレート、スチレン、酢酸
ビニル、各種アクリルビニル酸エステル、各種メタクリ
ル酸エステル、アクリロニトリル、ジペンタエリスリト
ールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル
(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
(メタ)アクリレートのカプロラクトン付加物のヘキサ
(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレー
ト、エポキシ(メタ)アクリレートプレポリマーなどが
挙げられる。
Preferably, polyfunctional acrylic monomers and oligomers include (meth) acrylic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, vinyl acetate,
N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, polyethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, styrene, vinyl acetate, various acrylic vinyl esters, various methacrylic esters, acrylonitrile, dipentaerythritol hexa (meth) Examples include acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, hexa (meth) acrylate of a caprolactone adduct of dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, and epoxy (meth) acrylate prepolymer.

【0033】本発明に使用される光重合開始剤として
は、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−
ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフ
ェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒド
ロキシ−2−メチルプロパン−1オン、1−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジ
メチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブ
タン−1−オン等のアセトフェノン系光開始剤、ベンゾ
イン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエ
ーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジ
メチルケタール等のベンゾイン系光開始剤、ベンゾフェ
ノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチ
ル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフ
ェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−
4’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノ
ン系光開始剤、チオキサンソン、2−クロルチオキサン
ソン、2−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキ
サンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等の
チオキサンソン系光開始剤、2,4、6−トリクロロ−
s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフ
ェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−ト
リアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペニル−4,6
−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4
−−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリルs−トリ
アジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(ト
リクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキ
シ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメ
チル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−
(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロ
メチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジンな
どのトリアジン系光開始剤、及び、カルバゾール系光開
始剤、イミダゾール系光開始剤等の化合物などを用いる
ことが可能である。
The photopolymerization initiator used in the present invention includes 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-
Butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4 Benzophenone photoinitiators such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzyl dimethyl ketal; benzophenone, benzoyl benzoic acid; Methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-
Benzophenone-based photoinitiators such as 4'-methyldiphenyl sulfide; thioxanthone-based photoinitiators such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, and 2,4-diisopropylthioxanthone; 2,4,6-trichloro-
s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p- Tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-pipenyl-4,6
-Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4
--- bis (trichloromethyl) -6-styryl s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1- Yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl-
Triazine photoinitiators such as (piperonyl) -6-triazine and 2,4-trichloromethyl (4′-methoxystyryl) -6-triazine, and compounds such as carbazole photoinitiators and imidazole photoinitiators Can be used.

【0034】上記光開始剤は単独あるいは2種以上混合
して用いるが、増感剤として、α−アシロキシムエステ
ル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグ
リオキシレート、ベンジル、9,10−フェナンスレン
キノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、
4,4’−ジエチルイソフタロフェノン、3,3’,
4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)
ベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェ
ノン等の化合物も用いることができる。
The above photoinitiators may be used alone or in combination of two or more. As sensitizers, α-acyloxime esters, acylphosphine oxides, methylphenylglyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrene Quinone, camphorquinone, ethylanthraquinone,
4,4′-diethylisophthalophenone, 3,3 ′,
4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl)
Compounds such as benzophenone and 4,4'-diethylaminobenzophenone can also be used.

【0035】感光性着色組成物を製造する際に、透明な
不活性層で被覆された着色顔料をアルカリ可溶性樹脂、
及び多官能アクリルモノマーに分散する手段としては三
本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー
等の各種分散手段を使用できる。また、これらの分散を
良好とするために、適宜、各種界面活性剤、顔料の誘導
体等の分散助剤を添加しても良い。分散助剤は顔料の分
散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大き
いので透明性に優れたカラーフィルタが得られるが、焼
成後の分光特性や感光性着色組成物の保存特性への障害
とならないものを選択して用いる。
In producing a photosensitive coloring composition, a coloring pigment coated with a transparent inert layer is treated with an alkali-soluble resin,
Various dispersing means such as a three-roll mill, a two-roll mill, a sand mill, and a kneader can be used for dispersing the polyfunctional acrylic monomer. Further, in order to improve the dispersion, a dispersion aid such as various surfactants and pigment derivatives may be appropriately added. The dispersing agent is excellent in dispersing the pigment and has a large effect of preventing re-aggregation of the pigment after the dispersion, so that a color filter having excellent transparency can be obtained, but the spectral characteristics after firing and the storage characteristics of the photosensitive coloring composition are obtained. Select and use ones that do not interfere with

【0036】感光性着色組成物を透明基板上に塗工する
方法としては、製造された感光性着色組成物の粘度特性
に合致する方法を選択すれば良く、高粘度の場合はスク
リーン印刷やダイコート法などで、低粘度の場合にはス
ピンコート法やスプレーコート法、ロールコート法など
の方法から塗工平坦性が良好な方法を選択して用いれば
良い。
As a method of applying the photosensitive coloring composition on the transparent substrate, a method that matches the viscosity characteristics of the manufactured photosensitive coloring composition may be selected. In the case of a high viscosity, screen printing or die coating is used. In the case of low viscosity by a method such as a spin coating method, a spray coating method and a roll coating method, a method having good coating flatness may be selected and used.

【0037】また、感光性着色組成物に於ける着色顔料
の分散性を向上させるため、及び、透明基板への塗工膜
厚を調整するために、溶剤を加えて粘度を調整しても良
い。溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン、エチル
セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、
1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレング
リコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレン
グリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソ
ルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコール
モノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢
酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアル
コール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等
が挙げられ、単独もしくは混合して用いられる。
In order to improve the dispersibility of the coloring pigment in the photosensitive coloring composition and to adjust the coating thickness on the transparent substrate, the viscosity may be adjusted by adding a solvent. . As the solvent, for example, cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate,
1-methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethyl cellosolve, methyl-n amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl Ketones, petroleum solvents and the like can be mentioned, and they are used alone or in combination.

【0038】着色またはコロイド染色されたガラスに用
いられる加水分解性のシランは、下記一般式(1)で示
されるものである。 SiX4 (1) [式中ラジカルXは,同一または異なって,ヒドロキシ
基または加水分解性基]
The hydrolyzable silane used for colored or colloid-dyed glass is represented by the following general formula (1). SiX 4 (1) [wherein the radicals X are the same or different and each is a hydroxy group or a hydrolyzable group]

【0039】加水分解性基としては、水素またはハロゲ
ン(F、Cl、BrまたはI)、アルコキシ(例えば、
メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ
及びブトキシのようなC1−6アルコキシ)、アリール
オキシ(フェノキシのようなC6−10アリールオキ
シ)、アシルオキシ(アセトキシまたはプロピオニルオ
キシのようなCC1−6アシルオキシ)、アルキルカル
ボニル(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が挙
げられる。
Examples of the hydrolyzable group include hydrogen or halogen (F, Cl, Br or I), alkoxy (for example,
C1-6 alkoxy such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy and butoxy), aryloxy (C6-10 aryloxy such as phenoxy), acyloxy (CC1-6 acyloxy such as acetoxy or propionyloxy) Alkylcarbonyl (C2-7 alkylcarbonyl such as acetyl), amino, monoalkylamino or dialkylamino having 1 to 12, especially 1 to 6 carbon atoms.

【0040】特に好ましい加水分解性のシランとして
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)、及び
アミノシラン類、例えば、3−アミノプロピル−トリエ
トキシシラン及び3−(アミノエチルアミノ)−プロピ
ル−トリエトキシシラン(DIAMO)が挙げられる。
Particularly preferred hydrolyzable silanes are tetraalkoxysilanes, for example, tetraethoxysilane (TEOS). Particularly preferred organosilanes are epoxysilanes, such as 3-glycidyloxypropyl-trimethoxysilane (GPTS), and aminosilanes, such as 3-aminopropyl-triethoxysilane and 3- (aminoethylamino) -propyl-. Triethoxysilane (DIAMO) is an example.

【0041】着色またはコロイド染色されたガラスに用
いられるオルガノシランは,下記一般式(2)で示され
るものである。 R1aR2bSiX(4−a−b) (2) [式中、R1は加水分解され得ないラジカルであり、R
2は官能基を有するラジカルを示し、Xは、同一または
異なって、ヒドロキシ基または加水分解性基を示し、a
及びbは0、1、2または3であり、(a+b)の合計
は1、2または3]
The organosilane used for colored or colloid-dyed glass is represented by the following general formula (2). R1aR2bSix (4-ab) (2) wherein R1 is a non-hydrolyzable radical;
2 represents a radical having a functional group; X represents the same or different and represents a hydroxy group or a hydrolyzable group;
And b are 0, 1, 2 or 3 and the sum of (a + b) is 1, 2 or 3]

【0042】加水分解され得ないラジカルR1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、及びt−
ブチル、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、及びブテニルの
ようなC2−6アルケニル)、アルキニル(好ましくは
アセチレニル及びプロパルギルのようなC2−6アルキ
ニル)、及びアリール(好ましくは、フェニル及びナフ
チルのようなC6−10アリール)である。前記ラジカ
ルR1及びX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。
Examples of radicals R1 that cannot be hydrolyzed are
Alkyl (preferably methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl, and t-
C1-6 alkyl such as butyl, pentyl, hexyl or cyclohexyl), alkenyl (preferably C2-6 alkenyl such as vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl and butenyl), alkynyl (preferably acetylenyl and propargyl) C2-6 alkynyl), and aryl (preferably C6-10 aryl such as phenyl and naphthyl). The radicals R1 and X may optionally have one or more commonly used substituents such as, for example, halogen or alkoxy.

【0043】ラジカルR2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、スルホン酸及びリン酸の基である。該官
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、該架橋基は酸素ま
たは硫黄原子または−NH−基を中間に介在させても良
い。該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。ラジカルR2は、好ま
しくは1〜18個、特に好ましくは1〜8個の炭素原子
を含むものである。加水分解され得るシラン対オルガノ
シランの重量比は、5〜50:50〜95、好ましくは
15〜25:75〜85である。
Specific examples of the functional group of the radical R2 include epoxy, hydroxy, ether, amino, monoalkylamino, dialkylamino, amide, carboxy, mercapto, thioether, vinyl, acryloxy, methacryloxy, cyano, halogen, Aldehyde, alkylcarbonyl, sulfonic and phosphoric acid groups. The functional group is bonded to the silicon atom via an alkylene, alkenylene or arylene bridging group, and the bridging group may have an oxygen or sulfur atom or -NH- group interposed. The bridging group is derived from an alkyl, alkenyl or aryl radical as described above. The radical R2 preferably contains 1 to 18, particularly preferably 1 to 8, carbon atoms. The weight ratio of hydrolyzable silane to organosilane is from 5 to 50:50 to 95, preferably from 15 to 25:75 to 85.

【0044】着色またはコロイド染色されたガラスに用
いられる、ガラス形成性元素を含む1種以上の化合物の
加水分解、及び重縮合により得られる組成物は、反応媒
体に溶解性または分散性であることが好ましく、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。
The composition obtained by hydrolysis and polycondensation of one or more compounds containing a glass-forming element used in colored or colloid-dyed glass must be soluble or dispersible in the reaction medium. Examples of usable compounds (halides, alkoxides, carboxylates, chelate compounds and the like) include lithium,
Sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, boron, aluminum, titanium, zirconium, tin, zinc or vanadium.

【0045】シラン、オルガノシラン、または、シラ
ン、オルガノシラン、ガラス形成性元素を含む1種以上
の化合物の加水分解、及び重縮合により得られる組成物
の加水分解及び重縮合は、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、HC
l、HNO3 またはNH3 の存在下に行われる。液体反
応媒体が使用される場合には、出発成分は該反応媒体に
可溶性のものである。好適な有機溶媒としては、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、及びスルホン類である。
The hydrolysis and polycondensation of a composition obtained by the hydrolysis of silane, organosilane, or one or more compounds containing silane, organosilane, or a glass-forming element and the polycondensation are carried out in the absence of a solvent. Below or
Preferably, in an aqueous or aqueous / organic reaction medium, optionally an acidic or basic condensation catalyst such as HC
1, performed in the presence of HNO 3 or NH 3 . If a liquid reaction medium is used, the starting components are soluble in the reaction medium. Suitable organic solvents include, in particular,
Water-miscible solvents such as mono- or polyhydric aliphatic alcohols, ethers, esters, ketones, amides, sulfoxides, and sulfones.

【0046】好ましくは、加水分解及び重縮合はゾル−
ゲル過程の条件下で起こり、そこでは粘性なゾルの形態
の反応混合物が支持体をコートするために使用される。
必要に応じて加水分解及び重縮合は、錯生成剤、例え
ば、ナイトレート類、β−ジカルボニル化合物(例え
ば,アセチルアセトナート類またはアセト酢酸エステル
類)、カルボン酸類(例えば、メタクリル酸)、または
カルボキシレート類(例えば、アセテート、シトレー
ト、グリコラート)、ベタイン類、ジオール類、ジアミ
ン類(例えば、DIAMO)、またはクラウンエーテル
類の存在下に行われる。
Preferably, the hydrolysis and polycondensation are sol-
It takes place under the conditions of a gel process, in which a reaction mixture in the form of a viscous sol is used to coat the support.
Hydrolysis and polycondensation, if desired, can be carried out with complexing agents such as nitrates, β-dicarbonyl compounds (eg, acetylacetonates or acetoacetates), carboxylic acids (eg, methacrylic acid), or The reaction is performed in the presence of carboxylate (eg, acetate, citrate, glycolate), betaine, diol, diamine (eg, DIAMO), or crown ether.

【0047】上記により得られたゾルは、着色物質であ
る金属または非金属の酸化物、着色性金属イオン、金属
または金属化合物のコロイド、及び還元条件下で反応し
て金属コロイドを形成し得る金属イオンの群からの少な
くとも1種の分子分散性またはナノスケールの担体と混
合され、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着色またはコロイド染色され
たガラスの原材料となる。
The sol obtained as described above includes a metal or nonmetal oxide as a coloring substance, a coloring metal ion, a colloid of a metal or a metal compound, and a metal which can react under reducing conditions to form a metal colloid. It is mixed with at least one molecularly dispersible or nanoscale carrier from the group of ions and becomes a raw material for colored or colloidally stained glass after its viscosity has been adjusted by adding or removing solvents as needed. .

【0048】好適な金属または非金属の酸化物として
は、例えは、SiO2 、TiO2 、ZrO2 、Al2
3 、Fe2 3 、Cr2 3 、CuO、Cu2 O、Zn
O、Mn2 3 、SnO2 、PdO、及びIn2 3
あり、1〜100nmの粒子径を有する物が好ましい。
Suitable metal or non-metal oxides include, for example, SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O
3 , Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 , CuO, Cu 2 O, Zn
O, Mn 2 O 3 , SnO 2 , PdO, and In 2 O 3 , preferably those having a particle diameter of 1 to 100 nm.

【0049】着色性金属イオンは、例えば、Mn2+、C
2+、Fe3+またはCr3+のナイトレート類またはハロ
ゲン化物のような水溶性塩の形態であることが好まし
い。金属コロイドとしては、Ag、Cu、Au、Pd、
及びPtの金属コロイドが特に好適であり、通常の金属
コロイドは1〜100nmの粒子径であるが、着色また
はコロイド染色されたガラスに用いる場合には、透明性
のガラス層として形成可能となるように1〜20nmの
粒子径の物が好ましい。
Coloring metal ions include, for example, Mn 2+ , C
It is preferably in the form of a water-soluble salt such as nitrates or halides of o 2+ , Fe 3+ or Cr 3+ . As metal colloids, Ag, Cu, Au, Pd,
Metal colloids of Pt and Pt are particularly preferred; ordinary metal colloids have a particle size of 1 to 100 nm, but when used in colored or colloidally stained glass, can be formed as a transparent glass layer. The particles having a particle diameter of 1 to 20 nm are preferred.

【0050】コロイド形態の好適な金属化合物の例は、
AgCl、AgBr、AgClx Br1-x 、及びCuC
l等の金属ハロゲン化物や、TiC及びB4 C等の金属
炭化物、BN及びTiN等の金属窒化物、Cd3 As2
等の金属ヒ化物、Cd3 2等の金属リン化物、Ag
S、CdS、HgS、PbS、及びZnS;CdSe、
ZnSe、CdTe等の(硫化物、セレン化物、テルル
化物)カルコゲナイド類、及び、混合相のZnSe/P
bS2 あるいはCdS/PbS2 等である。
Examples of suitable metal compounds in colloidal form are
AgCl, AgBr, AgCl x Br 1-x , and CuC
1, metal carbides such as TiC and B 4 C, metal nitrides such as BN and TiN, Cd 3 As 2
Arsenic such as Cd 3 P 2 , metal phosphide such as Cd 3 P 2 , Ag
S, CdS, HgS, PbS, and ZnS; CdSe,
(Sulfide, selenide, telluride) chalcogenides such as ZnSe and CdTe, and ZnSe / P of mixed phase
bS 2 or CdS / PbS 2 .

【0051】金属化合物は、好ましくは1〜100n
m、さらに好ましくは2〜30nmの粒子径を有するも
のである。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。
これらの着色物質の種類と量は、着色またはコロイド染
色されたガラスとして所望される分光特性所特性、例え
ば、吸収主波長や、透明度、吸光度を勘案して決定され
る。
The metal compound is preferably 1 to 100 n
m, more preferably 2 to 30 nm. The metal or metal compound colloid can be used in a pre-complexed form as required.
The type and amount of these coloring substances are determined in consideration of the spectral characteristics desired as colored or colloid-dyed glass, for example, the absorption main wavelength, transparency, and absorbance.

【0052】着色またはコロイド染色されたガラスを用
いたオーバーコート層は、適用する塗工方法に合わせて
粘度を調整した上記材料をスピンコート法やロールコー
ター法、スクリーン印刷法等を用いてパターン状に形成
された着色顔料上に塗工した後、乾燥され、その後、熱
で高密度化して形成させる。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50
0℃以上となるように公知の加熱手段を用いて加熱し、
支持体の軟化、歪曲温度、または分解温度の範囲内で行
う。加熱による高密度化は、空気中、または必要に応じ
て窒素やアルゴンガスのような不活性ガス中で行えば良
い。
The overcoat layer using colored or colloid-stained glass is formed by patterning the above material whose viscosity is adjusted according to the coating method to be applied by using a spin coating method, a roll coater method, a screen printing method or the like. After being coated on the colored pigment formed in the above, it is dried and then densified by heat to be formed. Densification is performed at a temperature of 250 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher, particularly preferably 50 ° C. or higher.
Heat using a known heating means so as to be 0 ℃ or more,
It is performed within the range of softening, distortion temperature, or decomposition temperature of the support. Densification by heating may be performed in air or, if necessary, in an inert gas such as nitrogen or argon gas.

【0053】本発明による耐熱性の着色物質を含有する
ガラス層は、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るため、かつ加熱によ
る高密度化でのクラッキングを生じないので、光学的特
性、とくに透明性に非常に優れている。また、強固なガ
ラス質に形成されることで、透明基板上にパターン状に
形成された着色顔料上の強固なオーバーコート層として
作用し、ディスプレイとしてパネル化する際の電極形成
や誘電体層形成工程で行われる洗浄や化学的処理に対し
て、十分な耐久性を付与することが可能となる。
The glass layer containing the heat-resistant coloring substance according to the present invention is coated with the coloring substance having a very small particle size in a very uniform state, and causes cracking due to densification by heating. Since they are not available, they have very good optical properties, especially transparency. In addition, by being formed into a strong vitreous material, it acts as a strong overcoat layer on a colored pigment formed in a pattern on a transparent substrate, and forms electrodes and a dielectric layer when forming a panel as a display. Sufficient durability can be imparted to the cleaning or chemical treatment performed in the process.

【0054】[0054]

【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0055】(着色顔料の表面不活性化処理) 黒色顔料(大日精化工業(株)製:「TMブラック35
10」) 赤色顔料(大日精化工業(株)製:「TRANS OX
IDE RED」) 青色顔料(大日精化工業(株)製:「TMブルー345
0」) 緑色顔料(大日精化工業(株)製:「TMグリーン33
20」) 上記顔料の内、黒色顔料、及び赤色顔料の各10重量部
を、各々150重量部の純水中に投入して十分に撹拌及
び分散処理を施した後に、超音波分散と撹拌を行いなが
ら80℃まで加熱した。次に5%NaOH溶液を添加し
てPH9に調整した後、珪酸ナトリウム水溶液(純水7
3重量部中珪酸ナトリウム27部)5重量部を時間をか
けて滴下した。この時、溶液をPH9に維持するために
5%HCl溶液を適宜滴下して1時間反応させた。次
に,5%HCl溶液をPH6になるまで添加し、さらに
15分間保持させた。得られた沈殿物に遠心濾過、純水
洗浄と十分な加熱乾燥を行い、表面に珪酸塩層が形成さ
れた各色顔料を製作した。
(Surface passivation treatment of coloring pigment) Black pigment (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd .: TM Black 35
10 ") Red pigment (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd .:" TRANS OX "
IDE RED ”) Blue pigment (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd .:“ TM Blue 345 ”)
0 ") Green pigment (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd .: TM Green 33
20)) Of the above pigments, 10 parts by weight of each of a black pigment and a red pigment were put into 150 parts by weight of pure water and subjected to sufficient stirring and dispersion treatment, followed by ultrasonic dispersion and stirring. Heated to 80 ° C. while performing. Next, a 5% NaOH solution was added to adjust the pH to 9, and then a sodium silicate aqueous solution (pure water 7) was added.
5 parts by weight of sodium silicate in 3 parts by weight) were added dropwise over time. At this time, in order to maintain the solution at pH 9, a 5% HCl solution was appropriately added dropwise and reacted for 1 hour. Next, a 5% HCl solution was added until the pH became 6, and the mixture was further kept for 15 minutes. The obtained precipitate was subjected to centrifugal filtration, washing with pure water, and sufficient heating and drying to produce each color pigment having a silicate layer formed on the surface.

【0056】(アルカリ可溶性アクリル樹脂の調製)メ
タクリル酸ブチル55重量部、メタクリル酸メチル20
重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15重量
部、アクリル酸メチル10重量部を2−(2−エトキシ
エトキシ)エタノールを溶媒として共重合させ、アクリ
ル樹脂が40重量部、溶媒が60重量部の比率になるよ
う調製した。
(Preparation of Alkali-Soluble Acrylic Resin) 55 parts by weight of butyl methacrylate, 20 parts of methyl methacrylate
Parts by weight, 15 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 10 parts by weight of methyl acrylate are copolymerized using 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol as a solvent, to give a ratio of 40 parts by weight of acrylic resin and 60 parts by weight of solvent. It was prepared as follows.

【0057】<実施例1>上記着色顔料とアクリル樹脂
を使用して以下の配合比率で感光性着色組成物を調製
し、透明基板上に着色顔料からなる着色パターンを形成
した。
<Example 1> A photosensitive coloring composition was prepared using the above-mentioned coloring pigment and acrylic resin at the following compounding ratio, and a coloring pattern comprising the coloring pigment was formed on a transparent substrate.

【0058】 (感光性黒色組成物) アクリル樹脂 8.2重量部 多官能オリゴエステルアクリレート ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 4.9重量部 光重合開始剤 トリクロロメチルS−トリアジン 1.0重量部 希釈溶剤 2−(2−エトキシエトキシ)エタノール 56.4重量部 着色顔料 黒色顔料(上記処理済み「TMブラック3510」)29.5重量部 この着色感光性組成物を透明基板上に、350メッシ
ュ、版厚80μmのステンレス製スクリーン版を使用し
てスクリーン印刷し、常温で5分間放置して膜表面を乾
燥した後、70℃・20分間乾燥して感光性着色組成物
層を形成した。得られた感光性着色組成物層の厚みは約
2μmで全面一様な膜厚を有し、表面状態は平滑であっ
た。
(Photosensitive black composition) Acrylic resin 8.2 parts by weight Polyfunctional oligoester acrylate dipentaerythritol hexaacrylate 4.9 parts by weight Photopolymerization initiator trichloromethyl S-triazine 1.0 part by weight Diluent solvent 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol 56.4 parts by weight Color pigment Black pigment (the above-mentioned treated “TM black 3510”) 29.5 parts by weight This colored photosensitive composition was placed on a transparent substrate at 350 mesh and 80 μm in plate thickness. Screen printing was performed using a stainless steel screen plate, and the film surface was dried by standing at room temperature for 5 minutes, and then dried at 70 ° C. for 20 minutes to form a photosensitive coloring composition layer. The thickness of the obtained photosensitive coloring composition layer was about 2 μm, the entire surface had a uniform thickness, and the surface state was smooth.

【0059】次に、縦200mm×幅150μmの開口
と線幅10μmの枠部分の繰り返しパターンが、ブラッ
クマトリクスとなるよう遮光膜に形成されたフォトマス
クを上記感光性着色組成物層に密着し、超高圧水銀灯に
より露光量400mJ/cm 2 の条件で密着露光した。
露光後、温度20℃のアルカリ現像液を噴出圧力1kg
/cm2 でスプレー現像を50秒行い、未露光部位の感
光性着色組成物層を除去した。現像処理後の基板を乾燥
した後、230℃で1時間加熱硬膜処理をした。硬膜後
のパターン化された感光性着色組成物層の厚みは約1.
8μmであった。
Next, an opening having a length of 200 mm and a width of 150 μm is used.
And the repetition pattern of the frame part with a line width of 10 μm
Photomask formed on the light-shielding film to form a matrix
To the above-mentioned photosensitive coloring composition layer to form an ultra-high pressure mercury lamp.
More exposure amount 400mJ / cm TwoExposure was performed under the following conditions.
After exposure, an alkaline developer at a temperature of 20 ° C is ejected at a pressure of 1 kg.
/ CmTwoSpray development for 50 seconds,
The light colored composition layer was removed. Dry the developed substrate
After that, the film was heated and hardened at 230 ° C. for 1 hour. After dura
Has a thickness of about 1.
It was 8 μm.

【0060】 (感光性赤色組成物) アクリル樹脂 8.2重量部 多官能オリゴエステルアクリレート ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 4.9重量部 光重合開始剤 ピペロニルトリクロロメチルS−トリアジン 1.0重量部 希釈溶剤 2−(2−エトキシエトキシ)エタノール 56.4重量部 着色顔料 赤色顔料 29.5重量部 (上記処理済み「TRANS OXIDE RED」) この着色感光性組成物を、上記ブラックマトリクス(焼
成前)が形成された透明基板に、330メッシュ、版厚
80μmのステンレス製スクリーン版を使用してスクリ
ーン印刷し、常温で5分間放置して膜表面が乾燥した
後、70℃・20分間乾燥して感光性赤色組成物層を形
成した。得られた感光性赤色組成物層の厚みは約3μm
で全面一様な膜厚を有し、表面状態は平滑であった。
(Photosensitive red composition) Acrylic resin 8.2 parts by weight Polyfunctional oligoester acrylate dipentaerythritol hexaacrylate 4.9 parts by weight Photopolymerization initiator Piperonyl trichloromethyl S-triazine 1.0 part by weight Dilution Solvent 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol 56.4 parts by weight Color pigment Red pigment 29.5 parts by weight (The above-mentioned treated “TRANS OXIDE RED”) The colored photosensitive composition was mixed with the black matrix (before firing). On the formed transparent substrate, screen printing was performed using a stainless steel screen printing plate of 330 mesh, plate thickness of 80 μm, and the film surface was dried at room temperature for 5 minutes. A red composition layer was formed. The thickness of the obtained photosensitive red composition layer is about 3 μm.
Had a uniform film thickness over the entire surface, and the surface condition was smooth.

【0061】次に、縦200mm×幅150μmのスト
ライプパターンがピッチ480μmで繰り返し形成され
た遮光膜を有するフォトマスクを、ブラックマトリクス
11の開口部と合致するよう上記感光性赤色組成物層に
密着し、超高圧水銀灯により露光量350mJ/cm2
の条件で密着露光した。露光後、温度20℃のアルカリ
現像液を噴出圧力1kg/cm2 でスプレー現像を50
秒行い、未露光部位の感光性着色組成物層を除去した。
現像処理後の基板を乾燥した後、230℃で1時間加熱
硬膜処理をした。硬膜後のパターン化された感光性着色
組成物層の厚みは約2.8μmであった。
Next, a photomask having a light-shielding film in which a stripe pattern having a length of 200 mm and a width of 150 μm is repeatedly formed at a pitch of 480 μm is brought into close contact with the photosensitive red composition layer so as to match the opening of the black matrix 11. Exposure amount of 350 mJ / cm 2 by ultra-high pressure mercury lamp
Exposure was performed under the following conditions. After exposure, an alkali developing solution at a temperature of 20 ° C. was spray-developed at a pressure of 1 kg / cm 2 for 50 minutes.
Then, the photosensitive colored composition layer at the unexposed portion was removed.
After drying the developed substrate, the substrate was heated and hardened at 230 ° C. for 1 hour. The thickness of the patterned photosensitive coloring composition layer after hardening was about 2.8 μm.

【0062】 (感光性緑色組成物) アクリル樹脂 8.2重量部 多官能オリゴエステルアクリレート ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 4.9重量部 光重合開始剤 ピペロニルトリクロロメチルS−トリアジン 1.0重量部 希釈溶剤 2−(2−エトキシエトキシ)エタノール 56.4重量部 着色顔料 緑色顔料(上記「TMグリーン3320」) 29.5重量部(Photosensitive green composition) Acrylic resin 8.2 parts by weight Polyfunctional oligoester acrylate dipentaerythritol hexaacrylate 4.9 parts by weight Photopolymerization initiator piperonyl trichloromethyl S-triazine 1.0 part by weight Dilution Solvent 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol 56.4 parts by weight Color pigment Green pigment ("TM Green 3320" above) 29.5 parts by weight

【0063】次に、このブラックマトリクスと着色パタ
ーン(焼成前)が形成された透明基板に、上記感光性緑
色組成物を前記同様の条件で膜厚3.5μm塗布し、上
記と同様のフォトマスクを感光性着色組成物層に密着し
超高圧水銀灯により、露光量300mJ/cm2 の条件
で密着露光した。露光後、温度20℃のアルカリ現像液
を噴出圧力1kg/cm2 でスプレー現像を60秒行
い、未露光部位の着色感光性組成物層を除去してガラス
基板を露出させた。現像処理後の基板を乾燥した後、2
30℃で1時間加熱し硬膜処理をした・硬膜後のパター
ン化された感光性着色組成物層の厚みは3.3μmであ
った。
Next, the photosensitive green composition was applied to the transparent substrate on which the black matrix and the colored pattern (before firing) had been formed under the same conditions as above by a thickness of 3.5 μm, and the same photomask as described above was applied. Was brought into close contact with the photosensitive coloring composition layer, and exposed to light with an ultrahigh pressure mercury lamp under the conditions of an exposure amount of 300 mJ / cm 2 . After the exposure, an alkali developing solution at a temperature of 20 ° C. was spray-developed for 60 seconds at a jetting pressure of 1 kg / cm 2 to remove the unexposed colored photosensitive composition layer to expose the glass substrate. After drying the developed substrate, 2
The layer was heated at 30 ° C. for 1 hour to perform a hardening treatment. The thickness of the patterned photosensitive coloring composition layer after the hardening was 3.3 μm.

【0064】 (感光性青色組成物) アクリル樹脂 8.2重量部 多官能オリゴエステルアクリレート ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 4.9重量部 光重合開始剤 ピペロニルトリクロロメチルS−トリアジン 1.0重量部 希釈溶剤 2−(2−エトキシエトキシ)エタノール 56.4重量部 着色顔料 緑色顔料(「TMブルー3450」) 29.5重量部 同様の工程を上記感光性青色組成物でも繰り返して行
い、透明基板上にブラックマトリクスと、その開口部に
見当が合致した着色パターン(ストライプパターン)
(焼成前)を形成した。
(Photosensitive Blue Composition) Acrylic resin 8.2 parts by weight Polyfunctional oligoester acrylate dipentaerythritol hexaacrylate 4.9 parts by weight Photopolymerization initiator Piperonyl trichloromethyl S-triazine 1.0 part by weight Dilution Solvent 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol 56.4 parts by weight Color pigment Green pigment ("TM Blue 3450") 29.5 parts by weight The same process is repeated for the above-described photosensitive blue composition to form a transparent substrate. Black matrix and colored pattern (striped pattern) whose register matches the opening
(Before firing).

【0065】そして、この透明基板を4℃/分の昇温速
度で大気雰囲気下で加熱し、温度430℃で60分間焼
成した後、連続して580℃まで更に加熱し、580℃
の温度で30分間焼成後、4℃/分の降温速度で基板を
室温まで冷却することで感光性着色組成物層の有機樹脂
成分が燃焼して除去され、表面処理された黒色顔料から
成る膜厚1.3μmのブラックマトリクスと、表面処理
された赤色顔料から成る膜厚2μmの着色パターン、緑
色顔料から成る膜厚2.3μmの着色パターン、青色顔
料からなる膜厚2.3μmの着色パターンが形成された
カラーフィルターを得た。この時のブラックマトリクス
の500nmに於ける光学濃度は1.5であった。
Then, the transparent substrate was heated in an air atmosphere at a heating rate of 4 ° C./min, baked at a temperature of 430 ° C. for 60 minutes, and further continuously heated to 580 ° C.
After baking at a temperature of 30 minutes, the substrate is cooled to room temperature at a temperature lowering rate of 4 ° C./min, whereby the organic resin component of the photosensitive coloring composition layer is burned off, and a film made of a surface-treated black pigment is removed. A 1.3 μm-thick black matrix, a 2 μm-thick colored pattern made of a surface-treated red pigment, a 2.3 μm-thick colored pattern made of a green pigment, and a 2.3 μm-thick colored pattern made of a blue pigment The formed color filter was obtained. At this time, the optical density of the black matrix at 500 nm was 1.5.

【0066】次に、着色パターンが形成された上記透明
基板上に、ガラス層を形成し耐熱性カラーフィルタを作
製した。
Next, a glass layer was formed on the transparent substrate on which the colored pattern was formed, and a heat-resistant color filter was manufactured.

【0067】 (ガラス原料液の調製) 3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(GPTS)160重量部 テトラエトキシシラン(TEOS) 40重量部 エタノール 120重量部 を混合し、攪拌しながら60℃に加熱した。 水 28.5重量部 濃HNO3 0.5重量部 を加え、60℃にて15時間攪拌後エタノール150重
量部で希釈した。このようにして得た液をガラス原料液
(A)とする。
(Preparation of Glass Raw Material Liquid) 160 parts by weight of 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane (GPTS) 40 parts by weight of tetraethoxysilane (TEOS) 120 parts by weight of ethanol were mixed and heated to 60 ° C. with stirring. 28.5 parts by weight of water and 0.5 parts by weight of concentrated HNO 3 were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 15 hours and diluted with 150 parts by weight of ethanol. The liquid thus obtained is referred to as a glass raw material liquid (A).

【0068】次に、 H[AuCl4 ]−2H2 O 0.4重量部 エタノール 4重量部 を溶解した溶液中に、 3−(アミノエチルアミノ)−プロピル −トリエトキシシラン(DIAMO) 0.18重量部 エタノール 1重量部 を混合した溶液を滴下しガラス原料液(B)とする。Next, 3- (aminoethylamino) -propyl-triethoxysilane (DIAMO) 0.18 was added to a solution of 0.4 parts by weight of H [AuCl 4 ] -2H 2 O and 4 parts by weight of ethanol. A solution prepared by mixing 1 part by weight of ethanol with 1 part by weight was dropped to prepare a glass raw material liquid (B).

【0069】さらに、ガラス原料液(A)にDIAMO
1.58重量部を混合した後、ガラス原料液(B)を滴
下した。得られた溶液を30分間攪拌後、0.8μmの
フィルターで濾過してガラス原料液を得た。
Further, DIAMO was added to the glass raw material liquid (A).
After mixing 1.58 parts by weight, the glass raw material liquid (B) was added dropwise. After stirring the obtained solution for 30 minutes, it was filtered through a 0.8 μm filter to obtain a glass raw material liquid.

【0070】(ガラス層の形成)透明基板上に形成され
たブラックマトリクスと、赤色、緑色、青色の着色パタ
ーンからなる上記カラーフィルタ上に、上記ガラス原料
液ををスピンコート法でコーティング後150℃で乾
燥し、さらに4℃/分の昇温速度で大気雰囲気下で加
熱、温度420℃で60分間焼成した後、連続して58
0℃まで更に加熱し、580℃の温度で30分間焼成
後、4℃/分の降温速度で基板を室温まで冷却した。こ
の条件での焼成処理で、機能性低融点ガラスは光透過性
を有するオーバーコート層となり、強固な皮膜で被覆さ
れたカラーフィルタが作製された。
(Formation of Glass Layer) The above-mentioned glass raw material liquid is coated on the black matrix formed on the transparent substrate and the above-mentioned color filter composed of red, green and blue coloring patterns by spin coating, and then 150 ° C. After heating at 4 ° C./min in air atmosphere and baking at 420 ° C. for 60 minutes,
After further heating to 0 ° C. and firing at a temperature of 580 ° C. for 30 minutes, the substrate was cooled to room temperature at a rate of 4 ° C./min. By the firing treatment under these conditions, the functional low-melting glass became an overcoat layer having light transmittance, and a color filter covered with a strong film was produced.

【0071】上記により作製したカラーフィルタのパタ
ーン形状、形成位置は共にフォトマスクの遮光膜パター
ンを正確に反映したものであり、加えてカラーフィルタ
の分光特性は、使用した無機顔料の適切な分光特性に加
えてガラス層による620nm付近の吸収が付与された物
であり、プラズマディスプレイのプラズマによる不要の
発光を除外して、カラーフィルタのみよりも良好な色再
現特性を達成することができた。
Both the pattern shape and the formation position of the color filter produced as described above accurately reflect the light-shielding film pattern of the photomask. In addition, the spectral characteristics of the color filter are determined by the appropriate spectral characteristics of the inorganic pigment used. In addition to this, an absorption around 620 nm was given by the glass layer, and unnecessary light emission due to the plasma of the plasma display was excluded, and better color reproducibility than the color filter alone could be achieved.

【0072】<実施例2>上記実施例1と同様に作製し
たカラーフィルタ上に、以下のガラスによるオーバーコ
ート層を設けた。予め加水分解されたガラス原料液
(A)20重量部に、DIAMO3.3重量部とエタノ
ール3重量部中に、AgNO3 0. 51重量部を攪拌し
ながら溶解し、30分間攪拌した後、フィルター濾過を
行いガラス原料液を得た。
Example 2 On a color filter produced in the same manner as in Example 1, an overcoat layer made of the following glass was provided. In 20 parts by weight of the glass material liquid (A) previously hydrolyzed, 0.51 part by weight of AgNO 3 was dissolved in 3.3 parts by weight of DIAMO and 3 parts by weight of ethanol while stirring, and the mixture was stirred for 30 minutes. Filtration was performed to obtain a glass raw material liquid.

【0073】(ガラス層の形成)透明基板上に形成され
たブラックマトリクスと、赤色、緑色、青色の着色パタ
ーンからなる上記カラーフィルタ上に、上記機能性ガラ
ス原料液を、上記実施例1と同様に塗工、乾燥、焼成
して光透過性を有する低融点ガラスのオーバーコート層
を形成し、強固な皮膜で被覆されたカラーフィルタを作
製した。
(Formation of Glass Layer) The functional glass raw material liquid was applied on the black matrix formed on the transparent substrate and the color filter composed of red, green and blue colored patterns in the same manner as in Example 1. Was coated, dried and fired to form an overcoat layer of low-melting glass having optical transparency, and a color filter covered with a strong film was produced.

【0074】上記のようにして作製したカラーフィルタ
のパターン形状、形成位置は共にフォトマスクの遮光膜
パターンを正確に反映したものであり、加えてカラーフ
ィルタの分光特性は、使用した無機顔料の適切な分光特
性に加えて、ガラス層による500nm付近の吸収が付与
されたものであり、青色の蛍光体に付帯する不要の発光
を除外した良好な色再現特性を示した。
Both the pattern shape and the formation position of the color filter produced as described above accurately reflect the light-shielding film pattern of the photomask. In addition, the spectral characteristics of the color filter depend on the appropriateness of the inorganic pigment used. In addition to the excellent spectral characteristics, the glass layer was provided with absorption near 500 nm, and exhibited good color reproduction characteristics excluding unnecessary light emission accompanying the blue phosphor.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明は、透明基板上に、アルカリ可溶
性樹脂、エチレン性不飽和基を有する光重合性化合物、
光重合開始剤、着色顔料を構成成分とする感光性着色組
成物を用い、一定の間隔と形状の複数色の着色パターン
を設け、焼成により複数色の着色顔料のみのパターンと
した耐熱性カラーフィルターにおいて、パターンとして
形成された該着色顔料上に、着色顔料を固着するオーバ
ーコート層として着色顔料が有する分光特性を補助する
ための着色またはコロイド染色されたガラスを単層若し
くは複数層積層し設けたので、プラズマ放電表示パネル
や電界放射型ディスプレイ等に用いた際に、そのパター
ンが微細で、その表面が平坦で、且つ、蛍光体の発色補
正が用いる無機顔料によって制限されずに、色分解や色
補正、反射防止、表示コントラスト改善などカラーフィ
ルタとしての効果が著しい優れた表示品質のディスプレ
イが得られる耐熱性カラーフィルタを提供することがで
きる。また、ディスプレイ製造工程での処理に適応した
耐久性が得られる耐熱性カラーフィルタを提供すること
ができる。
According to the present invention, an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated group on a transparent substrate,
A heat-resistant color filter using a photosensitive coloring composition containing a photopolymerization initiator and a coloring pigment as constituents, providing a coloring pattern of a plurality of colors at a certain interval and shape, and firing to form a pattern of only the coloring pigments of a plurality of colors. In the above, a single layer or a plurality of layers of colored or colloid-stained glass for assisting the spectral characteristics of the color pigment as an overcoat layer for fixing the color pigment was provided on the color pigment formed as a pattern. Therefore, when used in a plasma discharge display panel, a field emission display, or the like, the pattern is fine, the surface is flat, and, without being limited by the inorganic pigment used for color correction of the phosphor, color separation and Heat resistant to obtain a display with excellent display quality that has remarkable effects as a color filter such as color correction, anti-reflection, and improvement of display contrast It is possible to provide a color filter. Further, it is possible to provide a heat-resistant color filter capable of obtaining durability adapted to processing in a display manufacturing process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による耐熱性カラーフィルタの一実施例
を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a heat-resistant color filter according to the present invention.

【図2】図1に示す断面図の部分を拡大して示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged portion of the cross-sectional view shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・透明基板 2・・・着色パターン(赤) 3・・・着色パターン(緑) 4・・・着色パターン(青) 5・・・着色パターン(黒)(ブラックマトリクス) 6・・・オーバーコート層 12・・赤色着色顔料 13・・緑色着色顔料 14・・青色着色顔料 15・・黒色着色顔料 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate 2 ... Coloring pattern (red) 3 ... Coloring pattern (green) 4 ... Coloring pattern (blue) 5 ... Coloring pattern (black) (black matrix) 6 ... Overcoat layer 12. Red color pigment 13. Green color pigment 14. Blue color pigment 15. Black color pigment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 美子 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 Fターム(参考) 2H048 BA45 BA48 BB02 BB37 BB46 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yoshiko Matsumoto 1-5-1, Taito, Taito-ku, Tokyo Toppan Printing Co., Ltd. F-term (reference) 2H048 BA45 BA48 BB02 BB37 BB46

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明基板上に、アルカリ可溶性樹脂、エチ
レン性不飽和基を有する光重合性化合物、光重合開始
剤、着色顔料を構成成分とする感光性着色組成物を用
い、一定の間隔と形状の複数色の着色パターンを設け、
焼成により複数色の着色顔料のみのパターンとした耐熱
性カラーフィルターにおいて、パターンとして形成され
た該着色顔料上に、着色顔料を固着するオーバーコート
層として着色顔料が有する分光特性を補助するための着
色またはコロイド染色されたガラスを単層若しくは複数
層積層し設けたことを特徴とする耐熱性カラーフィル
タ。
1. A transparent substrate, comprising a photosensitive coloring composition comprising an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated group, a photopolymerization initiator, and a coloring pigment, at a predetermined interval. Provide a colored pattern of multiple colors of the shape,
In a heat-resistant color filter having a pattern of only a plurality of color pigments by baking, coloring for assisting the spectral characteristics of the color pigment as an overcoat layer for fixing the color pigment on the color pigment formed as a pattern. A heat-resistant color filter comprising a single layer or a plurality of layers of colloid-stained glass.
【請求項2】前記着色またはコロイド染色されたガラス
は、少なくとも1種の加水分解性のシラン或いはそれか
ら誘導されるオリゴマーと、少なくとも1種のオルガノ
シラン或いはそれから誘導されるオリゴマーと、金属或
いは非金属の酸化物、着色性金属イオン、金属或いは金
属化合物のコロイド、還元条件下で反応して金属コロイ
ドを形成し得る金属イオンの中の少なくとも1種の耐熱
性の担体とを主成分とする組成物を焼成することによっ
て形成されることを特徴とする請求項1記載の耐熱性カ
ラーフィルタ。
2. The colored or colloidally stained glass comprises at least one hydrolyzable silane or an oligomer derived therefrom, at least one organosilane or an oligomer derived therefrom, and a metal or nonmetal. Composition comprising at least one heat-resistant carrier among oxides, colorable metal ions, colloids of metals or metal compounds, and metal ions capable of forming metal colloids under the reducing conditions The heat-resistant color filter according to claim 1, wherein the color filter is formed by baking.
【請求項3】前記組成物の成分として、ガラス形成性元
素を含む1種以上の化合物の加水分解及び重縮合により
得られる組成物を含むことを特徴とする請求項2記載の
耐熱性カラーフィルタ。
3. The heat-resistant color filter according to claim 2, wherein the composition comprises a composition obtained by hydrolysis and polycondensation of at least one compound containing a glass-forming element. .
【請求項4】前記着色またはコロイド染色されたガラス
は、複数色の着色顔料が有する各分光特性を補助する各
補助分光特性を積算した分光特性を有することを特徴と
する請求項1、請求項2、又は請求項3記載の耐熱性カ
ラーフィルタ。
4. The color- or colloid-stained glass has a spectral characteristic obtained by integrating respective auxiliary spectral characteristics for assisting each spectral characteristic of a plurality of color pigments. The heat-resistant color filter according to claim 2, or 3.
【請求項5】前記着色またはコロイド染色されたガラス
は、500nm付近或いは620nm付近に吸収を持つ分光
特性を有することを特徴とする請求項1、請求項2、請
求項3、又は請求項4記載の耐熱性カラーフィルタ。
5. The glass according to claim 1, wherein said colored or colloidally stained glass has a spectral characteristic having an absorption near 500 nm or around 620 nm. Heat resistant color filter.
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