JP2001288466A - Fluorescent material and method of its manufacture and color filter and its method of manufacture and color display unit - Google Patents

Fluorescent material and method of its manufacture and color filter and its method of manufacture and color display unit

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JP2001288466A
JP2001288466A JP2000105314A JP2000105314A JP2001288466A JP 2001288466 A JP2001288466 A JP 2001288466A JP 2000105314 A JP2000105314 A JP 2000105314A JP 2000105314 A JP2000105314 A JP 2000105314A JP 2001288466 A JP2001288466 A JP 2001288466A
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Takeshi Koyaizu
剛 小柳津
Hiroshi Makihara
宏 牧原
Toshimi Fukui
俊巳 福井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent material or a color filter excellent in optical character, heat resistance, and toxicity and not inhibiting irradiation of an ultra-violet ray to a photoresist, and a color display unit good in luminance chromaticity and excellent in luminance and contrast. SOLUTION: In this fluorescent material, a coating film 2 being an oxide matrix dispersed with a gold minute particle, is formed as a thin film on the surface of a red, etc., fluorescent particle 1. This fluorescent material can be obtained by mixing the fluorescent particles in a gold colloid dispersion, stirring, then taking out, drying, and sintering the precipitated fluorescent particles. This color filter has filter layers formed inside a panel 3, and at least one color filter layer is a thin film of the oxide matrix dispersed with the gold minute particle.

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、蛍光体とカラーフ
ィルターおよびそれらの製造方法、ならびにそれらを備
えたカラー陰極線管、フィールドエミッションディスプ
レイ(FED)、プラズマディスプレイパネル(PD
P)のようなカラー表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phosphor, a color filter, a method of manufacturing the same, and a color cathode ray tube, a field emission display (FED), and a plasma display panel (PD) having the same.
P).

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、カラー陰極線管のようなカラー
表示装置のフェースパネルの内面には、青、緑、赤の各
色の蛍光体層が、ドット状やストライプ状に配列されて
形成されており、この蛍光体層に電子ビーム等が衝突し
て蛍光体が各色に発光することにより、画像表示がなさ
れている。
2. Description of the Related Art Generally, on the inner surface of a face panel of a color display device such as a color cathode ray tube, phosphor layers of respective colors of blue, green and red are formed in a dot or stripe pattern. The phosphor layer emits light of each color by colliding with an electron beam or the like, thereby displaying an image.

【0003】従来から、このようなカラー表示装置の輝
度やコントラスト、発光色度の改善を目的として、蛍光
体粒子の表面に、その発光色と同色の光を透過する各色
の顔料粒子をコーティング(被覆)する方法、あるいは
蛍光体層とフェースパネルとの間に、蛍光体層の発光色
と同色の光を透過する各色の顔料層から構成されるカラ
ーフィルターを設置する方法が採られている。
Conventionally, for the purpose of improving the luminance, contrast, and emission chromaticity of such a color display device, the surface of the phosphor particles is coated with pigment particles of each color that transmits light of the same color as the emission color. Coating) or a method in which a color filter composed of a pigment layer of each color that transmits light of the same color as the emission color of the phosphor layer is provided between the phosphor layer and the face panel.

【0004】このような蛍光体コーティング用やカラー
フィルター形成用の顔料としては、有機系や無機系の顔
料の使用が考えられるが、顔料の持つ光学特性や耐熱性
あるいは有毒性のために、使用することができる顔料が
限られていた。すなわち、有機系顔料は、光学特性は良
好であるが耐熱性が劣るため、熱処理工程を必要とす
る、陰極線管をはじめとするカラー表示装置には用いる
ことができなかった。また、無機系顔料のうちでカドミ
ウム系の顔料は、光学特性および耐熱性が良好である
が、毒性を有するため用いることができなかった。
[0004] Organic and inorganic pigments can be used as such pigments for phosphor coating and color filter formation. However, due to the optical properties, heat resistance, and toxicity of the pigments, they are used. The pigments that can be used were limited. That is, organic pigments have good optical properties but poor heat resistance, and thus cannot be used in color display devices such as cathode ray tubes, which require a heat treatment step. Among inorganic pigments, cadmium pigments have good optical properties and heat resistance, but cannot be used because they have toxicity.

【0005】したがって、カラー表示装置の蛍光体コー
ティング用顔料やカラーフィルター用顔料としては、光
学特性はやや劣るものの、耐熱性に優れ毒性のないベン
ガラ(Fe)を用いざるを得なかった。
Therefore, as a pigment for a phosphor coating and a pigment for a color filter of a color display device, there is no choice but to use red iron oxide (Fe 2 O 3 ) which is slightly inferior in optical characteristics but has excellent heat resistance and is non-toxic. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ベンガラは、
紫外線領域の波長の吸収が大きいという光学特性を有す
るため、蛍光体表面へのコーティングやカラーフィルタ
ーの設置により、蛍光体層の形成工程などにおいて、フ
ォトレジストの露光量が少なくなっていた。すなわち、
フォトリソグラフィによる蛍光体層の形成において、フ
ォトレジストの硬化のために照射される紫外線の一部
を、ベンガラを含む蛍光体コーティング膜やカラーフィ
ルターが吸収してしまうため、フォトレジストへの十分
な紫外線照射が行われないという問題があった。
However, Bengala,
Due to the optical characteristic of having a large absorption of wavelengths in the ultraviolet region, the amount of exposure of the photoresist in the phosphor layer forming step and the like has been reduced due to coating on the phosphor surface and installation of a color filter. That is,
In the formation of a phosphor layer by photolithography, a sufficient amount of ultraviolet light applied to the photoresist is absorbed by the phosphor coating film and the color filter, including redwood, which absorb part of the ultraviolet light that is irradiated to cure the photoresist. There was a problem that irradiation was not performed.

【0007】したがって、光学特性と耐熱性および無毒
性に優れ、さらに蛍光体層の形成等の際にフォトレジス
トへの紫外線照射を阻害しない蛍光体コーティング用材
料、およびカラーフィルター用材料が、従来から求めら
れている。
Therefore, a phosphor coating material and a color filter material which are excellent in optical properties, heat resistance and non-toxicity and which do not hinder the irradiation of a photoresist with ultraviolet rays when forming a phosphor layer, have been conventionally used. It has been demanded.

【0008】また、ベンガラ等の顔料の使用では、蛍光
体層とブラックマトリクス(BM)との間に、絶縁性の
蛍光体コーティング膜あるいはカラーフィルターが設置
されるため、蛍光体層とBMとが電気的に絶縁される。
その結果、蛍光体層が帯電し易くなり、表示装置の輝度
が低下するという問題が発生していた 本発明は、これらの問題を解決するためになされたもの
で、光学特性、耐熱性および無毒性に優れ、かつ蛍光体
層形成等の際のフォトレジストへの紫外線照射を阻害す
ることがない蛍光体あるいはカラーフィルター、および
これらの蛍光体あるいはカラーフィルターを備え、発光
色度が良好で輝度やコントラスト等の表示特性に優れた
カラー表示装置を提供することを目的とする。
In the case of using a pigment such as red iron oxide, an insulating phosphor coating film or a color filter is provided between the phosphor layer and the black matrix (BM). It is electrically insulated.
As a result, the phosphor layer is likely to be charged and the problem that the luminance of the display device is reduced has occurred. The present invention has been made to solve these problems, and has been made in order to solve the above-mentioned problems. A phosphor or color filter that does not hinder the irradiation of the photoresist with ultraviolet light during the formation of the phosphor layer, etc. It is an object to provide a color display device having excellent display characteristics such as contrast.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様は、
カラー表示装置のパネルの内側に層を成すように配設さ
れる蛍光体であり、蛍光体本体粒子の表面に金微粒子を
含む薄膜を有することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided:
A phosphor which is disposed in a layer inside a panel of a color display device, and has a thin film containing fine gold particles on the surface of phosphor main body particles.

【0010】本発明の第2の態様は、金微粒子を含むコ
ーティング液に、蛍光体本体粒子を添加し混合した後、
乾燥し焼成することにより、前記蛍光体本体粒子の表面
に前記金微粒子を含む薄膜を形成することを特徴とする
蛍光体の製造方法である。
In a second aspect of the present invention, the phosphor main body particles are added to a coating solution containing fine gold particles and mixed.
A method for producing a phosphor, characterized in that a thin film containing the gold fine particles is formed on the surface of the phosphor main body particles by drying and firing.

【0011】本発明の第3の態様は、透光性のパネルの
内面に複数色のフィルター層を所定のパターンで配列し
たカラーフィルターにおいて、少なくとも1色のフィル
ター層が、酸化物マトリクス中に金微粒子が分散され含
有された薄膜であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a color filter in which a plurality of color filter layers are arranged in a predetermined pattern on the inner surface of a translucent panel, wherein at least one color filter layer has a gold layer in an oxide matrix. It is a thin film in which fine particles are dispersed and contained.

【0012】本発明の第4の態様は、金微粒子と、アル
コキシシランまたは金属アルコキシドをそれぞれ含むコ
ーティング液を、透光性のパネル上に塗布した後、乾燥
し焼成することにより、酸化物マトリクス中に金微粒子
が分散され含有された薄膜を形成することを特徴とする
カラーフィルターの製造方法である。
In a fourth aspect of the present invention, a coating liquid containing gold fine particles and an alkoxysilane or a metal alkoxide is applied to a light-transmitting panel, and then dried and fired, so that the oxide matrix is formed. Forming a thin film containing gold fine particles dispersed and contained therein.

【0013】本発明の第5の態様は、透光性のパネル
と、前記パネルの内面に配設された光吸収層と、前記光
吸収層に対して前記パネルと反対側の背面側に配置され
た蛍光体層とを備え、前記蛍光体層が、第1の態様の蛍
光体を含むことを特徴とするカラー表示装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a light-transmitting panel, a light-absorbing layer disposed on an inner surface of the panel, and a light-absorbing layer disposed on a back side opposite to the panel with respect to the light-absorbing layer. A phosphor layer, wherein the phosphor layer includes the phosphor according to the first aspect.

【0014】さらに、本発明の第6の態様は、透光性の
パネルと、前記パネルの内面にそれぞれ配設された光吸
収層およびカラーフィルターと、前記カラーフィルター
に対して前記パネルと反対側の背面側に配置された蛍光
体層とを備え、前記カラーフィルターが、第3の態様の
カラーフィルターであることを特徴とするカラー表示装
置である。
Further, a sixth aspect of the present invention is directed to a light-transmitting panel, a light-absorbing layer and a color filter provided on an inner surface of the panel, respectively, and a side opposite to the panel with respect to the color filter. And a phosphor layer disposed on the back side of the color filter, wherein the color filter is the color filter according to the third aspect.

【0015】本発明の第1の態様においては、蛍光体本
体粒子の表面に金微粒子を含む薄膜を有しているので、
光学特性、耐熱性および無毒性に優れた蛍光体を得るこ
とができる。そして、金微粒子単独では、乾燥により粒
子が凝集しあるいは粒成長して黒化してしまうが、本発
明では、薄膜中で金微粒子がシリカ等の酸化物のマトリ
クス中に均一に分散されているので、金微粒子の粒径が
微細なままに保たれ、黒化することなく可視光の選択的
な吸収が維持される。
In the first aspect of the present invention, since the phosphor main body particles have a thin film containing fine gold particles on the surface thereof,
A phosphor excellent in optical properties, heat resistance and non-toxicity can be obtained. In the case of the gold fine particles alone, the particles are aggregated or grow by drying and blackened, but in the present invention, the gold fine particles are uniformly dispersed in a matrix of an oxide such as silica in a thin film. In addition, the particle size of the fine gold particles is kept fine, and the selective absorption of visible light is maintained without blackening.

【0016】また、このような薄膜でコーティングされ
た蛍光体は、第2の態様に示すように、粒径を制御され
た金微粒子を含むコーティング液に、蛍光体本体の粒子
を添加・混合した後乾燥し焼成することにより、容易に
形成することができる。
In the phosphor coated with such a thin film, as shown in a second embodiment, particles of the phosphor main body are added and mixed to a coating liquid containing fine gold particles having a controlled particle diameter. It can be easily formed by post-drying and firing.

【0017】本発明の第3の態様においては、少なくと
も1色のフィルター層が、酸化物マトリクス中に金微粒
子が分散・含有された薄膜であるので、光学特性、耐熱
性および無毒性に優れたカラーフィルターを得ることが
できる。
In the third aspect of the present invention, since the filter layer of at least one color is a thin film in which fine gold particles are dispersed and contained in an oxide matrix, it is excellent in optical properties, heat resistance and non-toxicity. A color filter can be obtained.

【0018】そして、このようなカラーフィルターは、
第4の態様に示すように、粒径を制御された金微粒子と
アルコキシシランなどを含むコーティング液を、透光性
のパネル上に塗布した後、乾燥し、その後の熱処理工程
で焼成することにより、形成することができる。
And such a color filter is
As shown in the fourth embodiment, a coating liquid containing gold fine particles having a controlled particle diameter and an alkoxysilane is applied onto a translucent panel, dried, and then baked in a heat treatment step. , Can be formed.

【0019】本発明のコーティングされた蛍光体および
カラーフィルターにおいては、コーティング薄膜および
フィルター薄膜中に分散・含有された金微粒子が、従来
から赤色顔料として用いられてきたベンガラに比べて、
紫外線領域の光の吸収が著しく少ないという光学特性を
有する。そのため、蛍光体層等の形成の際のフォトレジ
ストへの紫外線照射が阻害されず、十分な量の紫外線を
フォトレジストに照射することができる。
In the coated phosphor and color filter of the present invention, the fine gold particles dispersed and contained in the coating thin film and the filter thin film are smaller than those of redwood which has been conventionally used as a red pigment.
It has an optical characteristic that absorption of light in an ultraviolet region is extremely small. Therefore, the irradiation of the photoresist with ultraviolet rays during the formation of the phosphor layer or the like is not hindered, and the photoresist can be irradiated with a sufficient amount of ultraviolet rays.

【0020】さらに、金微粒子分散のマトリクスを構成
する酸化物として、電気抵抗値が低い金属酸化物(酸化
物半導体)を選択することにより、金微粒子を含む蛍光
体コーティング膜あるいはカラーフィルターに十分な導
電性を付与することができる。その結果、蛍光体層とB
Mとの間の電気的接続が可能となり、蛍光体層の帯電に
よる輝度低下を防止することができる。
Further, by selecting a metal oxide (oxide semiconductor) having a low electric resistance value as the oxide constituting the matrix of the gold fine particle dispersion, a metal oxide (oxide semiconductor) having a low electric resistance value is sufficient for a phosphor coating film containing gold fine particles or a color filter. Conductivity can be imparted. As a result, the phosphor layer and B
An electrical connection with M can be made, and a decrease in luminance due to charging of the phosphor layer can be prevented.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1は、本発明の第1の実施形態である、
表面全体をコーティング膜で被覆された蛍光体の概略構
成を示す断面図であり、図2は、第2の実施形態であ
る、表面の一部をコーティング膜で被覆された蛍光体の
概略構成を示す断面図である。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a phosphor whose entire surface is coated with a coating film. FIG. 2 illustrates a schematic configuration of a phosphor in which a part of the surface is coated with a coating film according to a second embodiment. FIG.

【0023】これらの図において、符号1は、本体であ
る蛍光体粒子を示し、その上には、酸化物マトリクス中
に金微粒子が分散され含有されたコーティング膜2が、
表面全体にあるいは一部を覆って、薄膜状に形成されて
いる。以下、金微粒子(金コロイド)が酸化物マトリク
ス中に分散・含有されたコーティング膜を、金コロイド
分散酸化物マトリクスコーティング膜と示す。
In these figures, reference numeral 1 denotes a phosphor particle as a main body, on which a coating film 2 in which fine gold particles are dispersed and contained in an oxide matrix is provided.
It is formed in a thin film shape covering the entire surface or a part thereof. Hereinafter, a coating film in which fine gold particles (gold colloid) are dispersed and contained in an oxide matrix is referred to as a gold colloid-dispersed oxide matrix coating film.

【0024】蛍光体としては、赤色発光を有するものと
して、Y:Eu、YS:Eu、(Y、G
d)BO:Eu、YBO:Euなどを用いることが
できる。なお、金微粒子の粒径を調整することにより、
赤色以外の光学特性を有するコーティング膜を得ること
ができるので、用いることができる蛍光体は赤色に限ら
ない。
As the phosphors, those which emit red light include Y 2 O 3 : Eu, Y 2 O 2 S: Eu, (Y, G
d) BO 3 : Eu, YBO 3 : Eu or the like can be used. By adjusting the particle size of the gold fine particles,
Since a coating film having optical characteristics other than red can be obtained, the phosphor that can be used is not limited to red.

【0025】金微粒子の粒径は、2.5〜35.0nmと
することが望ましい。より好ましい粒径の範囲は10.
0〜30.0nmであり、さらに最も好ましい範囲は1
0.0〜25.0nmである。
It is desirable that the particle size of the fine gold particles is 2.5 to 35.0 nm. More preferably, the particle size range is 10.
0 to 30.0 nm, and the most preferred range is 1 to 30.0 nm.
0.0 to 25.0 nm.

【0026】このような金微粒子が分散・含有されるマ
トリクスを構成する酸化物としては、可視光に対して透
明である酸化物を用いることが好ましい。そのような透
明酸化物としては、シリカ(SiO)、酸化アルミニ
ウム(Al)、酸化セリウム(Ce)、酸
化インジウム(In)、酸化ランタン(La
)、酸化スズ(SnO)、酸化タンタル(Ta
)、酸化亜鉛(ZnO )、酸化チタン(Ti
)、酸化イットリウム(Y)、酸化ジルコニ
ウム(ZrO)、スズ(Sn)がドープされた酸化イ
ンジウム、アンチモン(Sb)がドープされた酸化ス
ズ、アルミニウム(Al)がドープされた酸化スズ等を
挙げることができる。
A matrix in which such fine gold particles are dispersed and contained.
The oxides that make up the trix are transparent to visible light.
It is preferable to use a clear oxide. Such a transparent
As the light oxide, silica (SiO2), Aluminum oxide
Um (Al2O3), Cerium oxide (Ce)2O3),acid
Indium (In)2O3), Lanthanum oxide (La2O
3), Tin oxide (SnO)2), Tantalum oxide (Ta)
Ox), Zinc oxide (ZnO) 2), Titanium oxide (Ti
O2), Yttrium oxide (Y2O3), Zirconium oxide
Um (ZrO2), Tin (Sn) doped oxide oxide
Oxide doped with indium and antimony (Sb)
And tin oxide doped with aluminum (Al)
Can be mentioned.

【0027】また、1×10-5Ω・m以下の電気抵抗率
を有する酸化物(半導体)を使用することも可能であ
る。そのような酸化物半導体としては、酸化インジウム
(In )、酸化スズ(SnO)、酸化ルテニウ
ム(RuO)、酸化レニウム(ReO)、酸化亜鉛
(ZnO)、酸化ゲルマニウム(GeO)、酸化銅
(CuO)、酸化銀(AgO)、酸化バナジウム
(V)、酸化チタン(TiO)、酸化タングス
テン(WO)等を挙げることができる。
Also, 1 × 10-FiveΩ · m or less electrical resistivity
It is also possible to use an oxide (semiconductor) having
You. As such an oxide semiconductor, indium oxide
(In 2O3), Tin oxide (SnO)2), Ruthenium oxide
(RuOx), Rhenium oxide (ReO)x), Zinc oxide
(ZnO), germanium oxide (GeO)2), Copper oxide
(Cu2O), silver oxide (Ag)2O), vanadium oxide
(V2O5), Titanium oxide (TiO)2), Oxidized tongue
Ten (WOx) And the like.

【0028】金コロイド分散酸化物マトリクスコーティ
ング膜2中で、金微粒子の酸化物マトリクスに対する割
合は、SiOに対しては、モル比で1.0〜8.0%
であることが望ましい。より好ましい割合は1.5〜
6.0%であり、最も好ましい割合は1.5〜4.5%
である。また、金微粒子の前記した酸化物半導体に対す
る割合は、モル比で0.1〜8.0%であることが望ま
しい。
In the gold colloid-dispersed oxide matrix coating film 2, the ratio of the fine gold particles to the oxide matrix is 1.0 to 8.0% by mole relative to SiO 2 .
It is desirable that A more preferable ratio is 1.5 to
6.0%, and the most desirable ratio is 1.5 to 4.5%.
It is. The ratio of the gold fine particles to the oxide semiconductor is desirably 0.1 to 8.0% by mole.

【0029】このような金コロイド分散酸化物マトリク
スコーティング膜2で被覆された蛍光体の製造方法を、
以下に示す。
The method for producing the phosphor coated with the gold colloid-dispersed oxide matrix coating film 2 is described below.
It is shown below.

【0030】まず、コーティング液(金コロイド分散
液)を調製する。
First, a coating solution (colloidal gold dispersion) is prepared.

【0031】すなわち、有機溶媒に溶解したテトラクロ
ロ金(III)酸四水和物(HAuCl・4HO)の
溶液に、酸を添加して得られた塩化金酸の溶液を、酸化
物マトリクスの形成材料の溶液に添加した後、40℃で
2時間程度還流し加水分解することにより、金コロイド
分散液を得る。このとき、溶媒としては、メタノール、
エタノーノレ、イソプロピルアルコールをはじめとするア
ルコール系溶媒や、セロソルブ系溶媒、メチルエチルケ
トンをはじめとするケトン系溶媒を用いることができ
る。また、テトラクロロ金(III)酸四水和物の溶液に
添加する酸としては、塩酸、硝酸などの無機酸や、酢酸
などの有機酸を用いることができる。さらに、酸化物マ
トリクスの形成材料として、テトラエトキシシラン、テ
トラメトキシシランのようなケイ素のアルコキシド類
や、チタンテトラエトキシドやスズテトラエトキシドの
ような前記した酸化物半導体を構成する金属を含むアル
コキシドを用いることができる。
That is, a solution of chloroauric acid obtained by adding an acid to a solution of tetrachloroauric acid (III) tetrahydrate (HAuCl 4 .4H 2 O) dissolved in an organic solvent is converted into an oxide. After being added to the solution of the matrix forming material, the mixture is refluxed at 40 ° C. for about 2 hours and hydrolyzed to obtain a gold colloid dispersion. At this time, as the solvent, methanol,
An alcohol solvent such as ethanol or isopropyl alcohol, a cellosolve solvent, or a ketone solvent such as methyl ethyl ketone can be used. As the acid to be added to the solution of tetrachloroauric acid (III) tetrahydrate, an inorganic acid such as hydrochloric acid or nitric acid or an organic acid such as acetic acid can be used. Further, as a material for forming the oxide matrix, alkoxides of silicon such as tetraethoxysilane and tetramethoxysilane, and alkoxides containing a metal constituting the oxide semiconductor such as titanium tetraethoxide and tin tetraethoxide described above. Can be used.

【0032】このようにして調製された金コロイド分散
液中に、蛍光体粒子を混入し撹拌した後、沈降した蛍光
体粒子を取り出し、乾燥し焼成することにより、金コロ
イド分散酸化物マトリクスコーティング膜を有する蛍光
体を得ることができる。
The phosphor particles are mixed into the gold colloid dispersion liquid prepared in this way, and the mixture is stirred. The precipitated phosphor particles are taken out, dried and fired to obtain a gold colloid dispersed oxide matrix coating film. Can be obtained.

【0033】次に、本発明の第3の実施形態であるカラ
ーフィルターについて、説明する。
Next, a color filter according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0034】図3は、本発明の第3の実施形態である陰
極線管用のカラーフィルターの概略構成を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a color filter for a cathode ray tube according to a third embodiment of the present invention.

【0035】図において、符号3はフェースプレートの
ガラスパネルを示し、このパネル3の内面には、ブラッ
クマトリックスとして形成された光吸収層4とカラーフ
ィルター5がそれぞれ配設され、カラーフィルター5上
に、青、緑、赤の各色の蛍光体層6が、ドット状やスト
ライプ状に配列されて形成されている。カラーフィルタ
ー5は、各色のフィルター層が、蛍光体層6の発光色と
同色の光を透過するように、光吸収層4の所定形状(例
えば円形ドット状)のホールに規則的に配列・形成され
ている。そして、このカラーフィルター5において、少
なくとも1色のフィルター層が、酸化物マトリクス中に
金微粒子が分散された薄膜(以下、金コロイド分散酸化
物マトリクス薄膜と示す。)となっている。
In the drawing, reference numeral 3 denotes a face panel glass panel. On the inner surface of the panel 3, a light absorbing layer 4 and a color filter 5 formed as a black matrix are provided, respectively. , Blue, green, and red phosphor layers 6 are formed in a dot or stripe pattern. The color filters 5 are regularly arranged and formed in holes of a predetermined shape (for example, circular dot shape) of the light absorption layer 4 so that the filter layers of each color transmit light of the same color as the emission color of the phosphor layer 6. Have been. In the color filter 5, at least one color filter layer is a thin film in which gold fine particles are dispersed in an oxide matrix (hereinafter, referred to as a gold colloid-dispersed oxide matrix thin film).

【0036】ここで、金微粒子の粒径は、2.5〜3
5.0nmとすることが望ましい。より好ましい粒径の範
囲は10.0〜30.0nmであり、さらに最も好ましい
範囲は10.0〜25.0nmである。
Here, the particle size of the fine gold particles is 2.5 to 3
It is desirable to set it to 5.0 nm. A more preferred range of the particle size is 10.0 to 30.0 nm, and an even more preferred range is 10.0 to 25.0 nm.

【0037】このような金微粒子が分散・含有されるマ
トリクスを構成する酸化物としては、可視光に対して透
明である酸化物を用いることが好ましい。そのような透
明酸化物としては、シリカ(SiO)、酸化アルミニ
ウム(Al)、酸化セリウム(Ce)、酸
化インジウム(In)、酸化ランタン(La
)、酸化スズ(SnO)、酸化タンタル(Ta
)、酸化亜鉛(ZnO )、酸化チタン(Ti
)、酸化イットリウム(Y)、酸化ジルコニ
ウム(ZrO)、スズ(Sn)がドープされた酸化イ
ンジウム、アンチモン(Sb)がドープされた酸化ス
ズ、アルミニウム(Al)がドープされた酸化スズ等を
挙げることができる。
A matrix in which such fine gold particles are dispersed and contained.
The oxides that make up the trix are transparent to visible light.
It is preferable to use a clear oxide. Such a transparent
As the light oxide, silica (SiO2), Aluminum oxide
Um (Al2O3), Cerium oxide (Ce)2O3),acid
Indium (In)2O3), Lanthanum oxide (La2O
3), Tin oxide (SnO)2), Tantalum oxide (Ta)
Ox), Zinc oxide (ZnO) 2), Titanium oxide (Ti
O2), Yttrium oxide (Y2O3), Zirconium oxide
Um (ZrO2), Tin (Sn) doped oxide oxide
Oxide doped with indium and antimony (Sb)
And tin oxide doped with aluminum (Al)
Can be mentioned.

【0038】また、1×10-5Ω・m以下の電気抵抗率
を有する酸化物(半導体)を使用することも可能であ
る。そのような酸化物半導体としては、酸化インジウム
(In )、酸化スズ(SnO)、酸化ルテニウ
ム(RuO)、酸化レニウム(ReO)、酸化亜鉛
(ZnO)、酸化ゲルマニウム(GeO)、酸化銅
(CuO)、酸化銀(AgO)、酸化バナジウム
(V)、酸化チタン(TiO)、酸化タングス
テン(WO)等を挙げることができる。
Also, 1 × 10-FiveΩ · m or less electrical resistivity
It is also possible to use an oxide (semiconductor) having
You. As such an oxide semiconductor, indium oxide
(In 2O3), Tin oxide (SnO)2), Ruthenium oxide
(RuOx), Rhenium oxide (ReO)x), Zinc oxide
(ZnO), germanium oxide (GeO)2), Copper oxide
(Cu2O), silver oxide (Ag)2O), vanadium oxide
(V2O5), Titanium oxide (TiO)2), Oxidized tongue
Ten (WOx) And the like.

【0039】金コロイド分散酸化物マトリクス薄膜2中
で、金微粒子の酸化物マトリクスに対する割合は、Si
に対しては、モル比で1.0〜8.0%であること
が望ましい。より好ましい割合は1.5〜6.0%であ
り、最も好ましい割合は1.5〜4.5%である。ま
た、金微粒子の前記した酸化物半導体に対する割合は、
モル比で0.1〜8.0%であることが望ましい。
In the gold colloid-dispersed oxide matrix thin film 2, the ratio of the fine gold particles to the oxide matrix is Si
The molar ratio of O 2 is desirably 1.0 to 8.0%. A more desirable ratio is 1.5 to 6.0%, and a most desirable ratio is 1.5 to 4.5%. The ratio of the gold fine particles to the oxide semiconductor is as follows:
It is desirable that the molar ratio be 0.1 to 8.0%.

【0040】このようなフィルター層(金コロイド分散
酸化物マトリクス薄膜)を製造するには、前述の方法で
調製されたコーティング液(金コロイド分散液)を、ス
ピンコート法やディップコート法などにより、パネルの
上に塗布し乾燥した後焼成する方法を採ることができ
る。また、公知のフォトリソ法によりパターニングを行
なうことができる。すなわち、前記金コロイド分散液
に、適宜選択される感光性成分を加えてコーティング液
を調製し、このコーティング液をパネルに塗布・乾燥
し、シャドウマスクを介して所定の位置に露光し現像す
ることにより、パターニングされたフィルター層を形成
することができる。また、別にフォトレジスト塗膜を積
層・形成する2層式のフォトリソ法により、パターニン
グを行なうことも可能である。
In order to produce such a filter layer (colloidal gold-dispersed oxide matrix thin film), the coating solution (colloidal gold dispersion) prepared by the above-mentioned method is applied by a spin coating method or a dip coating method. It is possible to adopt a method of applying on a panel, drying and firing. Further, patterning can be performed by a known photolithography method. That is, a coating solution is prepared by adding a photosensitive component appropriately selected to the colloidal gold dispersion, the coating solution is applied to a panel, dried, exposed to a predetermined position through a shadow mask, and developed. Thereby, a patterned filter layer can be formed. Patterning can also be performed by a two-layer photolithography method in which a photoresist coating film is separately laminated and formed.

【0041】次に、このような蛍光体コーティング膜や
カラーフィルターを有するカラー表示装置の実施例とし
て、カラー陰極線管、フィールドエミッションディスプ
レイ(FED)、およびプラズマディスプレイパネル
(PDP)について、図面に基づいて説明する。
Next, a color cathode ray tube, a field emission display (FED), and a plasma display panel (PDP) will be described with reference to the drawings as examples of a color display device having such a phosphor coating film and a color filter. explain.

【0042】カラー陰極線管は、図4(a)および
(b)にそれぞれ示すように、透光性のパネルであるガ
ラスパネル7とファンネル8およびネック9から成る外
囲器を有している。パネル7の内面には、蛍光体スクリ
ーン10が設けられ、さらにその内側に、蛍光体スクリ
ーン10に対向してシャドウマスク11が配置されてい
る。一方、外囲器のネック9内には電子ビーム12を放
出する電子銃13が配設されている。また、ファンネル
8の内側には、電子銃13から放出される電子ビーム1
2を外部磁界から遮蔽するインナーシールド14が配置
され、ファンネル8の外側には、発生する磁界で電子ビ
ーム12を偏向させる偏向装置15が配置されている。
蛍光体スクリーン10は、マトリクス状に形成された光
吸収層16と、そのホール部に規則的に配列・形成され
た各色の蛍光体層17とから構成され、蛍光体層17と
パネル7との間には、蛍光体層17の発光色に対応した
色のフィルター層18を有するカラーフィルター19が
設けられている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the color cathode ray tube has a glass panel 7 which is a translucent panel, a funnel 8 and an envelope 9 composed of a neck 9. A phosphor screen 10 is provided on the inner surface of the panel 7, and a shadow mask 11 is disposed inside the panel 7 so as to face the phosphor screen 10. On the other hand, an electron gun 13 for emitting an electron beam 12 is provided in the neck 9 of the envelope. The electron beam 1 emitted from the electron gun 13 is provided inside the funnel 8.
An inner shield 14 that shields the electron beam 2 from an external magnetic field is disposed, and a deflecting device 15 that deflects the electron beam 12 by a generated magnetic field is disposed outside the funnel 8.
The phosphor screen 10 is composed of a light absorbing layer 16 formed in a matrix and phosphor layers 17 of each color regularly arranged and formed in the holes thereof. A color filter 19 having a filter layer 18 of a color corresponding to the emission color of the phosphor layer 17 is provided between them.

【0043】本発明のカラー表示装置の第2の例である
フィールドエミッションディスプレイ(FED)におい
ては、図5に示すように、電子放出側の基板20と発光
側の基板21とが、互いに平行に対向配置されて、真空
外囲器22が形成されている。電子放出側の基板20で
は、シリコン基板23上に、多数のキャビティ24を有
する二酸化シリコン膜25が形成されており、その上に
はモリブデンやニオブ等から成るゲート電極26が形成
され、かつキャビティ24内部のシリコン基板23上に
は、モリブデンから成るコーン状の電子放出素子27が
形成されている。また、発光側の基板21においては、
ガラスパネル28の電子放出素子27と対向する面に、
光吸収層と各色の蛍光体層とから構成される蛍光体スク
リーン10が形成され、蛍光体層とガラスパネル28と
の間には、蛍光体層の発光色に対応したカラーフィルタ
ー(図示を省略。)が設けられている。さらに、ガラス
パネル28などの重量並びに大気圧によってシリコン基
板23に加わる荷重を支えるために、電子放出側の基板
20と発光側の基板21との間には、支持部材29が配
設されている。
In a field emission display (FED) as a second example of the color display device of the present invention, as shown in FIG. 5, a substrate 20 on the electron emission side and a substrate 21 on the light emission side are parallel to each other. The vacuum envelope 22 is formed so as to be opposed. In the substrate 20 on the electron emission side, a silicon dioxide film 25 having a large number of cavities 24 is formed on a silicon substrate 23, on which a gate electrode 26 made of molybdenum or niobium is formed. On the internal silicon substrate 23, a cone-shaped electron-emitting device 27 made of molybdenum is formed. In the light emitting side substrate 21,
On the surface of the glass panel 28 facing the electron-emitting device 27,
A phosphor screen 10 composed of a light absorbing layer and a phosphor layer of each color is formed, and a color filter (not shown) corresponding to the emission color of the phosphor layer is provided between the phosphor layer and the glass panel 28. .) Is provided. Further, in order to support the load applied to the silicon substrate 23 by the weight of the glass panel 28 and the like and the atmospheric pressure, a support member 29 is provided between the substrate 20 on the electron emission side and the substrate 21 on the light emission side. .

【0044】さらに、本発明のカラー表示装置の第3の
例であるAC型PDPにおいては、図6に示すように、
背面基板30と前面基板31とが互いに平行に対向して
配置されており、両者は、背面側ガラス基板30aの上
に配設された複数のセル障壁32により、一定の間隔に
保持されている。そして、前面基板31では、ガラス基
板31aの内面に光吸収層16とカラーフィルター19
が配置され、その上には、維持電極である透明電極33
とバス電極である金属電極34とで構成される複合電極
35が形成されている。また、複合電極35を覆って誘
電体層36が形成され、さらにその上に保護層37が形
成されている。一方、背面側ガラス基板30aの前面に
は、複合電極35と直交するように、アドレス電極38
が、セル障壁32の間に位置して形成されており、さら
にアドレス電極38の上を覆うように、蛍光体層17が
設けられている。
Further, in an AC type PDP which is a third example of the color display device of the present invention, as shown in FIG.
The rear substrate 30 and the front substrate 31 are arranged in parallel and opposed to each other, and both are held at a fixed interval by a plurality of cell barriers 32 arranged on the rear glass substrate 30a. . In the front substrate 31, the light absorbing layer 16 and the color filter 19 are formed on the inner surface of the glass substrate 31a.
Is disposed thereon, and a transparent electrode 33 serving as a sustain electrode is provided thereon.
And a metal electrode 34 serving as a bus electrode. Further, a dielectric layer 36 is formed so as to cover the composite electrode 35, and a protective layer 37 is further formed thereon. On the other hand, the address electrodes 38 are arranged on the front surface of the rear glass substrate 30a so as to be orthogonal to the composite electrodes 35.
Are formed between the cell barriers 32, and the phosphor layer 17 is provided so as to cover the address electrodes 38.

【0045】次に、前記した第1から第3の実施形態
で、蛍光体のコーティング膜として、あるいはカラーフ
ィルターのフィルター層として用いられる金コロイド分
散酸化物マトリクス薄膜の特性を、図に基づいて説明す
る。
Next, the characteristics of the gold colloid-dispersed oxide matrix thin film used as the coating film of the phosphor or the filter layer of the color filter in the first to third embodiments will be described with reference to the drawings. I do.

【0046】まず、金微粒子(コロイド)の粒径を変化
させて、金コロイド分散酸化物マトリクス薄膜の光透過
率スペクトルを測定し、このスペクトルのボトム波長
(吸収率が最大である波長)を求めた。こうして得られ
た、金コロイドの粒径と金コロイド分散シリカ(SiO
)マトリクス薄膜の光学特性(吸収最大波長)との関
係を、図7に示す。
First, the light transmittance spectrum of a gold colloid-dispersed oxide matrix thin film is measured by changing the particle size of gold fine particles (colloid), and the bottom wavelength (wavelength at which the absorption rate is maximum) of this spectrum is determined. Was. The particle size of the colloidal gold and the colloidal gold-dispersed silica (SiO
2 ) The relationship with the optical characteristics (maximum absorption wavelength) of the matrix thin film is shown in FIG.

【0047】このグラフから、金コロイドの粒径が小さ
いほど、スペクトルボトム波長(吸収最大波長)が短波
長側にシフトして、得られる薄膜の色が赤み(ピンク
色)がかり、特に粒径が2.5nmよりも小さいと、スペ
クトルボトム波長が著しく短波長側となるため、得られ
る薄膜が黄色みを帯び、かつ着色力が不足することが確
認された。また、金コロイドの粒径が大きいほど、スペ
クトルボトム波長は長波長側にシフトし、得られる薄膜
の色が青紫色になることが確認された。
From this graph, it can be seen that as the particle size of the gold colloid becomes smaller, the spectrum bottom wavelength (the maximum absorption wavelength) shifts to the shorter wavelength side, and the color of the obtained thin film becomes more red (pink). If it is smaller than 2.5 nm, the bottom wavelength of the spectrum is significantly shorter, so that it was confirmed that the obtained thin film was yellowish and the coloring power was insufficient. Further, it was confirmed that as the particle size of the gold colloid was larger, the spectral bottom wavelength shifted to the longer wavelength side, and the color of the obtained thin film became blue-violet.

【0048】次に、このような金コロイド分散シリカマ
トリクス薄膜のカラーフィルターを有するカラー表示装
置において、金コロイドの粒径を変化させ、赤色発光の
色度特性を測定した結果を、従来からの赤色顔料である
ベンガラを使用して形成された赤色フィルター層の特性
とともに、図8に示す。
Next, in a color display device having such a color filter of a colloidal gold-dispersed silica matrix thin film, the chromaticity characteristics of red emission were measured by changing the particle size of the gold colloid. FIG. 8 shows the characteristics of the red filter layer formed by using the red iron oxide pigment.

【0049】図8に示す色度図から、粒径25.0nmま
では金コロイドの粒径を大きくすると、発光色度のy値
が減少するとともにx値が増加し、赤の色度特性が向上
することが確認された。しかし、25.0nmを越えてさ
らに金コロイドの粒径を大きくすると、逆に色度のy値
が増加するとともにx値が減少し、色度特性が劣化する
ことが確認された。
From the chromaticity diagram shown in FIG. 8, when the particle size of the gold colloid is increased up to the particle size of 25.0 nm, the y value of the emission chromaticity decreases and the x value increases, and the chromaticity characteristic of red is reduced. It was confirmed that it improved. However, when the particle size of the colloidal gold was further increased beyond 25.0 nm, it was confirmed that the y value of the chromaticity increased and the x value decreased, and the chromaticity characteristics deteriorated.

【0050】図7および図8に示す測定結果から、金コ
ロイドの粒径は2.5〜35.0nmであることが望まし
く、より好ましくは10.0〜30.0nmであり、さら
に最も好ましくは10.0〜25.0nmであることがわ
かった。すなわち、図7に示すグラフから、得られる薄
膜に着色効果が認められ、カラーフィルターとして使用
可能な金コロイドの粒径範囲が、2.5〜35.0nmで
あり、特に金コロイドの粒径が10.0〜30.0nmの
とき、赤色フィルターとして使用可能であることがわか
った。また、図8に示すグラフから、赤色発光の色度特
性について改善効果のある金コロイドの粒径範囲が、1
0.0〜25.0nmであることがわかった。
From the measurement results shown in FIGS. 7 and 8, it is desirable that the particle size of the gold colloid is 2.5 to 35.0 nm, more preferably 10.0 to 30.0 nm, and most preferably. It was found to be 10.0 to 25.0 nm. That is, from the graph shown in FIG. 7, a coloring effect is recognized in the obtained thin film, and the particle size range of gold colloid usable as a color filter is 2.5 to 35.0 nm. When it was 10.0 to 30.0 nm, it was found that it could be used as a red filter. Also, from the graph shown in FIG. 8, the particle size range of the gold colloid having the effect of improving the chromaticity characteristics of red emission is 1
It was found to be 0.0-25.0 nm.

【0051】また、金コロイド分散液を調製する際の、
テトラクロロ金(III)酸四水和物とテトラエトキシシ
ラン(TEOS)とのモル比と、得られる金コロイドの
粒径との関係を、図9に示す。粒径が前記範囲にある金
コロイドを得るためには、テトラクロロ金(III )酸四
水和物とTEOSとのモル比は、1.0〜8.0%であ
ることが望ましく、より好ましくは1.5〜6.0%で
あり、さらに最も好ましくは1.5〜4.5%であるこ
とが、このグラフから確かめられた。なお、金コロイド
分散液中でのテトラクロロ金(III)酸四水和物とTE
OSとのモル比が、そのまま形成される膜中での金微粒
子とシリカ(SiO)とのモル比となるので、金コロ
イド分散酸化物マトリクス薄膜中での金微粒子のSiO
に対する割合(モル比)も、前記したように1.0〜
8.0%であることが望ましく、より好ましくは1.5
〜6.0%、さらに最も好ましくは1.5〜4.5%で
ある。
In preparing a colloidal gold dispersion,
FIG. 9 shows the relationship between the molar ratio of tetrachloroaurate (III) tetrahydrate and tetraethoxysilane (TEOS) and the particle size of the obtained gold colloid. In order to obtain a colloidal gold having a particle size in the above range, the molar ratio of tetrachloroauric acid (III) tetrahydrate to TEOS is desirably 1.0 to 8.0%, and more desirably. It was confirmed from this graph that is between 1.5 and 6.0%, and most preferably between 1.5 and 4.5%. Note that tetrachloroaurate (III) tetrahydrate and TE
Since the molar ratio with OS is the molar ratio between the fine gold particles and silica (SiO 2 ) in the film formed as it is, the fine SiO 2 particles in the gold colloid dispersed oxide matrix thin film
The ratio (molar ratio) to 2 is also 1.0 to 1.0 as described above.
It is preferably 8.0%, more preferably 1.5%.
To 6.0%, and most preferably 1.5 to 4.5%.

【0052】このような金コロイド分散酸化物(例え
ば、シリカ)マトリクス薄膜の分光透過率スペクトル
を、ベンガラを用いて形成されたフィルター層の透過率
スペクトルとともに、図10に示す。金コロイド分散酸
化物マトリクス薄膜の紫外線波長域の光透過率は、ベン
ガラから構成されるフィルター層の紫外線波長域の透過
率に対して、約5倍に増大しており、前者の薄膜では、
ベンガラから成るフィルター層に比べて、紫外線波長域
の吸収が大幅に減少していることが確認された。
FIG. 10 shows the spectral transmittance spectrum of such a gold colloid-dispersed oxide (for example, silica) matrix thin film together with the transmittance spectrum of a filter layer formed by using red iron oxide. The light transmittance of the colloidal gold dispersed oxide matrix thin film in the ultraviolet wavelength range is about five times that of the filter layer composed of red iron oxide in the ultraviolet wavelength range.
It was confirmed that the absorption in the ultraviolet wavelength region was significantly reduced as compared with the filter layer made of Bengala.

【0053】このような効果を明らかにするために、カ
ラー表示装置の蛍光体コーティング膜あるいはカラーフ
ィルターとして、ベンガラを含む薄膜および金コロイド
分散シリカマトリクス薄膜をそれぞれ用いた場合に、蛍
光体層形成工程において必要とされるフォトレジストへ
の紫外線照射量(露光量)を、表1に示す。
In order to clarify such an effect, when a thin film containing red iron oxide and a colloidal gold-dispersed silica matrix thin film are used as a phosphor coating film or a color filter of a color display device, respectively, a phosphor layer forming step is performed. Table 1 shows the amount of UV irradiation (exposure) required for the photoresist in the above.

【0054】[0054]

【表1】 表1より、金コロイド分散酸化物マトリクス薄膜を用い
ることにより、蛍光体コーティング膜とカラーフィルタ
ーのいずれにおいても、蛍光体層形成の際のフォトレジ
ストへの必要な露光量が減少し、露光工程での生産性が
向上することが確認された。
[Table 1] From Table 1, it can be seen that, by using the colloidal gold dispersed oxide matrix thin film, in both the phosphor coating film and the color filter, the necessary exposure amount to the photoresist at the time of forming the phosphor layer is reduced. It was confirmed that the productivity of the product improved.

【0055】次に、金コロイド分散酸化物マトリクス薄
膜を用いた蛍光体コーティング膜およびカラーフィルタ
ーの導電性と、それらを備えたカラー陰極線管の輝度特
性とをそれぞれ測定した。測定結果を表2に示す。な
お、カラー陰極線管の製造は、次のようにして行なっ
た。
Next, the conductivity of the phosphor coating film and the color filter using the gold colloid-dispersed oxide matrix thin film and the luminance characteristics of the color cathode ray tube provided with the same were measured. Table 2 shows the measurement results. The production of the color cathode ray tube was performed as follows.

【0056】すなわち、予めブラックマトリックス(B
M)が形成されたフェースパネルを用意し、その内面に
カラーフィルターとして金コロイド分散酸化物マトリク
ス薄膜を形成し、あるいはベンガラを用いてフィルター
層を形成し、さらにその上にスラリー法により蛍光体層
を形成した後、公知の方法で組み立ててカラー陰極線管
を得た。また、予めBMが形成されたフェースパネル
に、表面に金コロイド分散酸化物マトリクス薄膜が被覆
された蛍光体粒子、あるいは表面をベンガラでコーティ
ングされた蛍光体粒子を用いて、それぞれ蛍光体層を形
成した後、公知の方法で組み立ててカラー陰極線管を得
た。
That is, the black matrix (B
M) is prepared, and a gold colloid-dispersed oxide matrix thin film is formed as a color filter on the inner surface of the face panel, or a filter layer is formed using red iron oxide, and a phosphor layer is formed thereon by a slurry method. Was formed and assembled by a known method to obtain a color cathode ray tube. Also, a phosphor layer is formed on a face panel on which a BM is formed in advance, using phosphor particles having a surface coated with a colloidal gold-dispersed oxide matrix thin film or phosphor particles having a surface coated with red iron oxide. After that, it was assembled by a known method to obtain a color cathode ray tube.

【0057】[0057]

【表2】 表2より、金コロイドが適切な金属酸化物のマトリクス
中に分散された薄膜でコーティングされた蛍光体、ある
いはカラーフィルターを用いることにより、従来のベン
ガラでコーティングされた蛍光体あるいはカラーフィル
ターを用いたものに比べて、表面抵抗値が大幅に減少
し、その結果カラー陰極線管の輝度が向上することが確
認された。
[Table 2] From Table 2, it was found that by using a phosphor coated with a thin film in which a gold colloid was dispersed in an appropriate metal oxide matrix or a color filter, a conventional phosphor coated with a red iron oxide or a color filter was used. It was confirmed that the surface resistance value was significantly reduced as compared with that of the above, and as a result, the brightness of the color cathode ray tube was improved.

【0058】なお、本発明は主に、赤色蛍光体のコーテ
ィングあるいは赤色フィルターに適用されるが、金コロ
イドの粒径を制御することにより、光透過スペクトルの
ボトム波長が変化するので、黄色系から青緑系までさま
ざまな光学特性を有する蛍光体のコーティング薄膜やカ
ラーフィルターを得ることが可能である。
The present invention is mainly applied to a red phosphor coating or a red filter, but the bottom wavelength of the light transmission spectrum is changed by controlling the particle size of the gold colloid. It is possible to obtain phosphor coating thin films and color filters having various optical characteristics from blue to green.

【0059】次に、本発明の具体的実施例について説明
する。
Next, specific examples of the present invention will be described.

【0060】実施例1 以下に示す手順で、金コロイド分散シリカマトリクス薄
膜形成用のコーティング液Aを調製した。すなわち、テ
トラクロロ金(III)酸四水和物(HAuCl ・4H
O)2.000gをエタノール7.990gに溶解し、これに35%
の塩酸(HCl)3.613gに水0.601gを加えた酸の水溶液
を滴下し、塩化金酸の溶液を得た。次いで、得られた溶
液を、テトラエトキシシラン(TEOS)18.066gのエタ
ノール溶液に滴下した後、40℃で2時間程度還流し加
水分解することにより、コーティング液A(金コロイド
分散液)を得た。
Example 1 A colloidal gold-dispersed silica matrix thin film was prepared in the following procedure.
A coating solution A for forming a film was prepared. That is,
Trachloroaurate (III) tetrahydrate (HAuCl 4・ 4H
2O) Dissolve 2.000 g in 7.990 g of ethanol and add 35%
Aqueous solution of acid obtained by adding 0.601 g of water to 3.613 g of hydrochloric acid (HCl)
Was added dropwise to obtain a solution of chloroauric acid. Then, the obtained solution
The solution was treated with 18.066 g of tetraethoxysilane (TEOS)
The mixture was added dropwise after refluxing at 40 ° C for about 2 hours.
By hydrolyzing, the coating liquid A (gold colloid)
Dispersion).

【0061】次に、このコーティング液Aの中に、赤色
蛍光体(YS:Eu)を混入し撹拌した後、沈降
した蛍光体を取り出し、乾燥後500℃で3分間焼成す
ることにより、粒子表面が金コロイド分散シリカマトリ
クス薄膜でコーティングされた赤色蛍光体(以下、金コ
ロイド分散シリカコーティング赤色蛍光体と示す。)を
得た。
Next, a red phosphor (Y 2 O 2 S: Eu) is mixed into the coating liquid A, and the mixture is stirred. Then, the precipitated phosphor is taken out, dried and baked at 500 ° C. for 3 minutes. As a result, a red phosphor having a particle surface coated with a colloidal gold-dispersed silica matrix thin film (hereinafter referred to as a colloidal gold-dispersed silica-coated red phosphor) was obtained.

【0062】さらに、この蛍光体を用いて、従来の方式
によりカラー陰極線管を製造した。すなわち、予めBM
が形成されたフェースパネルを用意し、また、青色蛍光
体(ZnS:Αg,Al)、緑色蛍光体(ZnS:C
u,Αl)、および前記した金コロイド分散シリカコー
ティング赤色蛍光体を、それぞれPVA、ADCおよび
界面活性剤とともに水中に混入し撹拌して、各色の蛍光
体スラリーを調製した。その後、各色の蛍光体スラリ−
を順にパネルのBM上に塗布・乾燥し、シャドウマスク
を介して所定の位置に露光し現像することにより、各色
の蛍光体層を形成した。次いで、こうして形成された蛍
光体層の上にメタルバック層を形成した後、ファンネル
を封着し、電子銃を設置し、さらに管内を排気すること
により、カラー陰極線管を完成した。また、比較例1と
して、表面にベンガラがコーティングされた赤色蛍光体
を用い、同様にしてカラー陰極線管を製造した。
Using this phosphor, a color cathode ray tube was manufactured by a conventional method. That is, BM
Are prepared, and a blue phosphor (ZnS: Δg, Al) and a green phosphor (ZnS: C) are prepared.
u, Αl), and the above-described colloidal gold-dispersed silica-coated red phosphor were mixed with water together with PVA, ADC and a surfactant, and stirred to prepare phosphor slurries of each color. Then, the phosphor slurry of each color
Was sequentially applied on the BM of the panel, dried, exposed to a predetermined position via a shadow mask, and developed to form a phosphor layer of each color. Next, after forming a metal back layer on the phosphor layer thus formed, a funnel was sealed, an electron gun was installed, and the inside of the tube was evacuated to complete a color cathode ray tube. Further, as Comparative Example 1, a color cathode ray tube was manufactured in the same manner using a red phosphor having a surface coated with red iron oxide.

【0063】こうして実施例1および比較例1でそれぞ
れ得られたカラー陰極線管について、赤色発光の色度特
性、および輝度とコントラストの表示特性をそれぞれ測
定した。測定結果を、表3に示す。
With respect to the color cathode ray tubes obtained in Example 1 and Comparative Example 1, chromaticity characteristics of red light emission and display characteristics of luminance and contrast were measured. Table 3 shows the measurement results.

【0064】実施例2 実施例1で作製した金コロイド分散シリカコーティング
赤色蛍光体を用い、以下に示すようにしてフィールドエ
ミッションディスプレイ(FED)を製造した。すなわ
ち、予めBMが形成されたフェースプレート(ガラスパ
ネル)上に、実施例1と同様にして青色蛍光体層、緑色
蛍光体層および金コロイド分散シリカコーティング赤色
蛍光体層を、それぞれ所定の位置にパタ−ニングして形
成し、その上にメタルバック層を形成した後、このフェ
ースプレートを、予め電子放出素子が形成された背面基
板(リアプレート)と封着し、排気することにより、F
EDを完成した。また、比較例2として、表面にベンガ
ラがコーティングされた赤色蛍光体を用い、同様にして
FEDを製造した。
Example 2 A field emission display (FED) was manufactured using the colloidal gold-dispersed silica-coated red phosphor prepared in Example 1 as follows. That is, a blue phosphor layer, a green phosphor layer, and a colloidal gold-dispersed silica-coated red phosphor layer were respectively placed at predetermined positions on a face plate (glass panel) on which a BM was previously formed in the same manner as in Example 1. After patterning and forming a metal back layer thereon, this face plate is sealed with a back substrate (rear plate) on which electron-emitting devices have been formed in advance, and the face plate is evacuated.
ED was completed. Further, as Comparative Example 2, an FED was manufactured in the same manner using a red phosphor having a surface coated with red iron oxide.

【0065】こうして実施例2および比較例2でそれぞ
れ得られたFEDについて、赤色発光の色度特性および
輝度、コントラストの表示特性をそれぞれ測定した。測
定結果を、表3に示す。
For the FEDs obtained in Example 2 and Comparative Example 2, the chromaticity characteristics of red light emission and the display characteristics of luminance and contrast were measured. Table 3 shows the measurement results.

【0066】実施例3 実施例1で作製した金コロイド分散シリカコーティング
赤色蛍光体を用い、以下に示すようにしてプラズマディ
スプレイを作製した。すなわち、青色蛍光体、緑色蛍光
体、および金コロイド分散シリカコーティング赤色蛍光
体を、それぞれテルピネオールおよびエチルセルロース
とともに混合し撹拌したペーストを準備し、これらの蛍
光体ペーストを、予め障壁の形成されたガラス基板の所
定の位置にスクリーン印刷により形成することにより、
蛍光体パターンを有する背面基板を得た。そして、この
背面基板を、予めBM、複合電極、誘電体層および保護
層が形成された前面基板と組み合わせることにより、プ
ラズマディスプレイを完成した。また、比較例3とし
て、表面にベンガラがコーティングされた赤色蛍光体を
用い、同様にしてプラズマディスプレイを製造した。
Example 3 Using the colloidal gold-dispersed silica-coated red phosphor prepared in Example 1, a plasma display was produced as follows. That is, a blue phosphor, a green phosphor, and a colloidal gold-dispersed silica-coated red phosphor were mixed with terpineol and ethylcellulose, respectively, and stirred to prepare pastes. These phosphor pastes were mixed with a glass substrate on which a barrier was previously formed. By forming by screen printing in the predetermined position of
A back substrate having a phosphor pattern was obtained. Then, this back substrate was combined with a front substrate on which a BM, a composite electrode, a dielectric layer and a protective layer had been formed in advance to complete a plasma display. Further, as Comparative Example 3, a plasma display was manufactured in the same manner using a red phosphor whose surface was coated with red iron oxide.

【0067】こうして実施例3および比較例3でそれぞ
れ得られたプラズマディスプレイについて、赤色発光の
色度特性および輝度、コントラストの表示特性をそれぞ
れ測定した。測定結果を、表3に示す。
With respect to the plasma displays obtained in Example 3 and Comparative Example 3, the chromaticity characteristics of red emission and the display characteristics of luminance and contrast were measured. Table 3 shows the measurement results.

【0068】[0068]

【表3】 表3から、実施例1,2,3のそれぞれにおいて、対応
する比較例1,2,3に比べてコントラストが向上して
おり、さらに赤色発光の色度が顕著に改善されているこ
とがわかる。
[Table 3] From Table 3, it can be seen that in each of Examples 1, 2, and 3, the contrast is improved as compared with the corresponding Comparative Examples 1, 2, and 3, and the chromaticity of red emission is significantly improved. .

【0069】実施例4 実施例1で使用したコーティング液A(金コロイド分散
液)に、適宜選択された感光剤を加えて赤色フィルター
用コーティング液を調製した。そして、この赤色フィル
ター用コーティング液と、公知の方法で調製した青色顔
料(例えば、アルミン酸コバルト(Al2 3 −Co
O))を含む青色フィルター用コーティング液、および
緑色顔料(例えば、TiO2 −NiO−CoO−Zn
O)を含む緑色フィルター用コーティング液をそれぞれ
用いて、公知のフォトリソ法によりパターニングを行な
うことにより、BMが形成されたフェースパネルにカラ
ーフィルターを形成した。
Example 4 A coating solution for a red filter was prepared by adding an appropriately selected photosensitive agent to the coating solution A (colloidal gold dispersion) used in Example 1. Then, this red filter coating solution and a blue pigment prepared by a known method (for example, cobalt aluminate (Al 2 O 3 —Co
O)) and a green pigment (for example, TiO 2 —NiO—CoO—Zn)
A color filter was formed on the face panel on which the BM was formed by performing patterning by a known photolithography method using each of the green filter coating solutions containing O).

【0070】その後、実施例1と同様にして蛍光体層と
メタルバック層を順に形成し、ファンネルと封着し、電
子銃を設置した後、管内を排気することにより、カラー
フィルターを備えたカラー陰極線管を完成した。なお、
前記した金コロイド分散液の塗布層は、封着および排気
工程での熱処理により、赤色フィルター層として有用な
金コロイド分散シリカマトリクス薄膜となる。
Thereafter, a phosphor layer and a metal back layer are sequentially formed in the same manner as in Example 1, sealed with a funnel, an electron gun is installed, and the inside of the tube is evacuated to thereby provide a color filter having a color filter. The cathode ray tube was completed. In addition,
The coating layer of the above-described gold colloid dispersion liquid becomes a gold colloid-dispersion silica matrix thin film useful as a red filter layer by heat treatment in the sealing and evacuation steps.

【0071】また、比較例4として、従来からの赤色顔
料であるベンガラを使用して赤色フィルター層を形成
し、同様にしてカラーフィルターを備えたカラー陰極線
管を製造した。
Further, as Comparative Example 4, a red filter layer was formed using a red pigment, which is a conventional red pigment, and a color cathode ray tube having a color filter was manufactured in the same manner.

【0072】こうして実施例4および比較例4でそれぞ
れ得られたカラー陰極線管について、赤色発光の色度特
性および輝度、コントラストの表示特性をそれぞれ測定
した。測定結果を、表4に示す。
With respect to the color cathode ray tubes obtained in Example 4 and Comparative Example 4, the chromaticity characteristics of red emission and the display characteristics of luminance and contrast were measured. Table 4 shows the measurement results.

【0073】実施例5 実施例1で用いたコーティング液A(金コロイド分散
液)に、適宜選択された感光剤を加えて調製された赤色
フィルター用コーティング液を使用して、実施例4と同
様にしてフェースプレート(ガラスパネル)上にフィル
ターパターンを形成し、さらにこのパネルを用い、実施
例2と同様にしてカラーフィルターを備えたフィールド
エミッションディスプレイ(FED)を製造した。ま
た、比較例5として、従来からの赤色顔料であるベンガ
ラを使用して赤色フィルター層を形成し、同様にしてカ
ラーフィルターを備えたFEDを製造した。
Example 5 The same procedure as in Example 4 was carried out, except that a coating solution for a red filter prepared by adding an appropriately selected photosensitive agent to the coating solution A (colloidal gold dispersion) used in Example 1 was used. Then, a filter pattern was formed on a face plate (glass panel), and using this panel, a field emission display (FED) provided with a color filter was manufactured in the same manner as in Example 2. In addition, as Comparative Example 5, a red filter layer was formed using a red pigment, which is a conventional red pigment, and an FED having a color filter was manufactured in the same manner.

【0074】こうして実施例5および比較例5でそれぞ
れ得られたFEDについて、赤色発光の色度特性および
輝度、コントラストの表示特性をそれぞれ測定した。測
定結果を、表4に示す。
With respect to the FEDs obtained in Example 5 and Comparative Example 5, the chromaticity characteristics of red emission and the display characteristics of luminance and contrast were measured. Table 4 shows the measurement results.

【0075】実施例6 実施例1で用いたコーティング液A(金コロイド分散
液)に適宜選択された感光剤を加えて調製された赤色フ
ィルター用コーティング液を使用して、実施例4と同様
にして、実施例4と同様にして前面側のガラス基板の内
面にフィルターパターンを形成し、さらにこの基板を前
面基板として用い、実施例3と同様にしてカラーフィル
ターを備えたプラズマディスプレイを製造した。また、
比較例6として、従来からの赤色顔料であるベンガラを
使用して赤色フィルター層を形成し、同様にしてカラー
フィルターを備えたプラズマディスプレイを製造した。
Example 6 In the same manner as in Example 4 except that a coating solution for a red filter prepared by adding a photosensitizer appropriately selected to the coating solution A (colloidal gold dispersion) used in Example 1 was used. Then, a filter pattern was formed on the inner surface of the glass substrate on the front side in the same manner as in Example 4, and this substrate was used as a front substrate, and a plasma display having a color filter was manufactured in the same manner as in Example 3. Also,
As Comparative Example 6, a red filter layer was formed using a red pigment, a conventional red pigment, and a plasma display having a color filter was manufactured in the same manner.

【0076】こうして実施例6および比較例6でそれぞ
れ得られたプラズマディスプレイについて、赤色発光の
色度特性および輝度、コントラストの表示特性をそれぞ
れ測定した。測定結果を、表4に示す。
With respect to the plasma displays obtained in Example 6 and Comparative Example 6, the chromaticity characteristics of red emission and the display characteristics of luminance and contrast were measured. Table 4 shows the measurement results.

【0077】[0077]

【表4】 表4から、実施例4,5,6のそれぞれにおいて、対応
する比較例4,5,6に比べてコントラストが向上して
おり、さらに赤色発光の色度が顕著に改善されているこ
とがわかる。
[Table 4] From Table 4, it can be seen that in each of Examples 4, 5, and 6, the contrast is improved as compared with the corresponding Comparative Examples 4, 5, and 6, and the chromaticity of red emission is significantly improved. .

【0078】実施例7 以下に示す手順で、金コロイド分散ITO(インジウム
−スズ酸化物)マトリクス薄膜形成用のコーティング液
Bを調製した。すなわち、テトラクロロ金(III)酸四
水和物(HAuCl・4HO)2.000gをエタノール
10.00gに溶解した溶液に、硝酸インジウムIn(N
3323.66gをエタノール37.00gに溶解した溶液を滴
下し、得られた溶液を、さらにテトラ−t(ターシャリ)
−ブトキシスズ3.31gをエタノール10.00gに溶解した溶
液に滴下した後、40℃で2時間程度還流し加水分解す
ることにより、コーティング液B(金コロイド分散液)
を得た。
Example 7 A coating solution B for forming a colloidal gold-dispersed ITO (indium-tin oxide) matrix thin film was prepared by the following procedure. That is, tetrachloroaurate (III) tetrahydrate (HAuCl 4 · 4H 2 O) 2.000g ethanol
Indium nitrate In (N
A solution obtained by dissolving 23.66 g of O 3 ) 3 in 37.00 g of ethanol was added dropwise, and the resulting solution was further added to tetra-t (tertiary).
-Coating solution B (colloidal gold dispersion) by dropping 3.31 g of butoxytin in a solution of 10.00 g of ethanol and then refluxing at 40 ° C. for about 2 hours to effect hydrolysis.
I got

【0079】次に、このコーティング液Bの中に、赤色
蛍光体(YS:Eu)を混入し撹拌した後、蛍光
体を取り出し、乾燥後500℃で3分間焼成することに
より、粒子表面が金コロイド分散ITOマトリクス薄膜
により被覆された赤色蛍光体(以下、金コロイド分散I
TOコーティング赤色蛍光体と示す。)を得た。さら
に、この蛍光体を用いて、実施例1と同様にしてカラー
陰極線管を製造した。
Next, a red phosphor (Y 2 O 2 S: Eu) was mixed into the coating liquid B and stirred. The phosphor was taken out, dried and baked at 500 ° C. for 3 minutes. Red phosphor whose particle surface is coated with a colloidal gold-dispersed ITO matrix thin film (hereinafter referred to as colloidal gold-dispersed I
Shown as TO coated red phosphor. ) Got. Further, using this phosphor, a color cathode ray tube was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0080】こうして実施例7で得られたカラー陰極線
管について、赤色発光の色度特性および輝度、コントラ
ストの表示特性をそれぞれ測定した。測定結果を、前記
した比較例1のカラー陰極線管の特性と並べて、表5に
示す。
With respect to the color cathode ray tube obtained in Example 7, the chromaticity characteristics of red light emission and the display characteristics of luminance and contrast were measured. Table 5 shows the measurement results along with the characteristics of the color cathode ray tube of Comparative Example 1 described above.

【0081】実施例8 実施例7で作製した金コロイド分散ITOコーティング
赤色蛍光体を用い、実施例2と同様にしてフィールドエ
ミッションディスプレイ(FED)を製造した。
Example 8 A field emission display (FED) was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the red phosphor coated with the colloidal gold dispersed in ITO prepared in Example 7 was used.

【0082】こうして実施例8で得られたFEDについ
て、赤色発光の色度特性および輝度、コントラストの表
示特性をそれぞれ測定した。測定結果を、前記した比較
例2のFEDの特性と並べて、表5に示す。
With respect to the FED obtained in Example 8, the chromaticity characteristics of red light emission and the display characteristics of luminance and contrast were measured. Table 5 shows the measurement results along with the characteristics of the FED of Comparative Example 2 described above.

【0083】[0083]

【表5】 表5から、実施例7および8では、対応する比較例1、
2に比べて、輝度が顕著に改善されていることがわか
る。
[Table 5] From Table 5, in Examples 7 and 8, the corresponding Comparative Example 1,
It can be seen that the luminance is significantly improved as compared to 2.

【0084】実施例9 実施例7で調製した金コロイド分散ITOマトリクス薄
膜形成用のコーティング液Bを用い、実施例4と同様に
して、カラーフィルターを備えたカラー陰極線管を製造
した。このとき、前記コーティング液Bの塗布層は、封
着および排気工程での熱処理により、赤色フィルター層
としての有用な金コロイド分散ITOマトリクス薄膜と
なる。
Example 9 A color cathode ray tube equipped with a color filter was manufactured in the same manner as in Example 4, except that the coating liquid B for forming a colloidal gold-dispersed ITO matrix thin film prepared in Example 7 was used. At this time, the coating layer of the coating liquid B becomes a useful gold colloid-dispersed ITO matrix thin film as a red filter layer by heat treatment in the sealing and evacuation steps.

【0085】こうして実施例9で得られたカラーフィル
ターを備えたカラー陰極線管について、赤色発光の色度
特性および輝度、コントラストの表示特性をそれぞれ測
定した。測定結果を、前記した比較例4のカラー陰極線
管の特性と並べて、表6に示す。
With respect to the color cathode ray tube provided with the color filter obtained in Example 9, the chromaticity characteristics of red light emission and the display characteristics of luminance and contrast were measured. Table 6 shows the measurement results along with the characteristics of the color cathode ray tube of Comparative Example 4 described above.

【0086】実施例10 実施例7で調製した金コロイド分散ITOマトリクス薄
膜形成用のコーティング液Bを用い、実施例5と同様に
してカラーフィルターを備えたフィールドエミッション
ディスプレイ(FED)を製造した。
Example 10 A field emission display (FED) provided with a color filter was manufactured in the same manner as in Example 5, except that the coating liquid B for forming a colloidal gold-dispersed ITO matrix thin film prepared in Example 7 was used.

【0087】この実施例10で得られたカラーフィルタ
ーを備えたFEDについて、赤色発光の色度特性および
輝度、コントラストの表示特性をそれぞれ測定した。測
定結果を、前記した比較例5のFEDの特性と並べて、
表6に示す。
With respect to the FED provided with the color filter obtained in Example 10, the chromaticity characteristics of red light emission and the display characteristics of luminance and contrast were measured. By aligning the measurement results with the characteristics of the FED of Comparative Example 5 described above,
It is shown in Table 6.

【0088】[0088]

【表6】 表6から、実施例9および10では、対応する比較例
4、5に比べて、輝度が顕著に改善されていることがわ
かる。
[Table 6] From Table 6, it can be seen that in Examples 9 and 10, the luminance was significantly improved as compared with the corresponding Comparative Examples 4 and 5.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、光
学特性、耐熱性および無毒性に優れた蛍光体あるいはカ
ラーフィルターを得ることができるとともに、それらの
蛍光体あるいはカラーフィルターを備え、発光色度特性
や輝度・コントラストの表示特性に優れたカラー表示装
置を得ることができる。したがって、産業上の価値が極
めて大きい。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a phosphor or a color filter excellent in optical characteristics, heat resistance and non-toxicity, and to provide such a phosphor or a color filter to provide a luminescent color. It is possible to obtain a color display device having excellent degree characteristics and luminance / contrast display characteristics. Therefore, the industrial value is extremely large.

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

【図1】本発明の第1の実施形態である、表面全体をコ
ーティング膜で被覆された蛍光体の概略構成を示す断面
図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a phosphor according to a first embodiment of the present invention, the entire surface of which is coated with a coating film.

【図2】第2の実施形態である、表面の一部をコーティ
ング膜で被覆された蛍光体の概略構成を示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a phosphor according to a second embodiment, the surface of which is partially covered with a coating film.

【図3】本発明の第3の実施形態である、陰極線管用の
カラーフィルターの概略構成を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a color filter for a cathode ray tube according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明のカラー表示装置の第1の例であるカラ
ー陰極線管を示し、(a)は全体の概略構成を示す断面
図、(b)は蛍光体スクリーンの拡大断面図。
4A and 4B show a color cathode ray tube as a first example of a color display device of the present invention, wherein FIG. 4A is a cross-sectional view showing the overall schematic configuration, and FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of a phosphor screen.

【図5】本発明のカラー表示装置の第2の例であるFE
Dの概略構成を示す断面図。
FIG. 5 is a second example of the color display device of the present invention, FE.
Sectional drawing which shows schematic structure of D.

【図6】本発明のカラー表示装置の第3の例であるPD
Pの概略構成を示す断面図。
FIG. 6 shows a PD as a third example of the color display device of the present invention.
Sectional drawing which shows schematic structure of P.

【図7】本発明において、金コロイドの粒径と金コロイ
ド分散シリカマトリクス薄膜の光学特性(吸収最大波
長)との関係を表すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the particle size of colloidal gold and the optical characteristics (maximum absorption wavelength) of a colloidal gold-dispersed silica matrix thin film in the present invention.

【図8】本発明のカラー表示装置において、金コロイド
の粒径と赤色発光の色度特性との関係を表すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the particle size of gold colloid and chromaticity characteristics of red light emission in the color display device of the present invention.

【図9】テトラクロロ金(III)酸四水和物とテトラエ
トキシシラン(TEOS)とのモル比と、得られる金コ
ロイドの粒径との関係を表すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the molar ratio of tetrachloroaurate (III) tetrahydrate and tetraethoxysilane (TEOS) and the particle size of the obtained gold colloid.

【図10】金コロイド分散シリカマトリクス薄膜とベン
ガラを用いて形成されたフィルター層の分光透過率スペ
クトルを表す図。
FIG. 10 is a view showing a spectral transmittance spectrum of a filter layer formed by using a colloidal gold-dispersed silica matrix thin film and red iron oxide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1………蛍光体粒子 2………金コロイド分散酸化物マトリクスコーティング
膜 3、7、28………ガラスパネル 4、16………光吸収層 5、19………カラーフィルター 6、17………蛍光体層 8………ファンネル 10………蛍光体スクリーン 13………電子銃 15………偏向装置 18………フィルター層 20………電子放出側基板 21………発光側基板 27………電子放出素子 30………背面基板 31………前面基板 31a………ガラス基板 32………セル障壁 35………複合電極 36………アドレス電極
1 phosphor particles 2 gold colloid dispersed oxide matrix coating film 3, 7, 28 glass panel 4, 16 light absorbing layer 5, 19 color filter 6, 17 ... Phosphor layer 8 Funnel 10 Phosphor screen 13 Electron gun 15 Deflector 18 Filter layer 20 Emitting substrate 21 Emitting substrate 27 Electron-emitting device 30 Back substrate 31 Front substrate 31a Glass substrate 32 Cell barrier 35 Composite electrode 36 Address electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 5/20 101 G02B 5/20 101 H01J 1/63 H01J 1/63 1/74 1/74 11/02 11/02 Z 29/20 29/20 29/32 29/32 31/12 31/12 C (72)発明者 小柳津 剛 埼玉県深谷市幡羅町1丁目9番2号 株式 会社東芝深谷工業内 (72)発明者 牧原 宏 京都府京都市右京区嵯峨中山町19−23 レ オパレス21−6−209号 (72)発明者 福井 俊巳 滋賀県大津市唐崎4−15−39 Fターム(参考) 2H048 BA47 BA48 BB01 BB02 BB14 BB41 4H001 CA01 CA05 CA06 CC01 CC04 CC05 CC06 CC11 CF02 XA08 XA16 XA30 XA39 YA63 5C036 CC11 CC18 EE05 EF01 EF06 EF09 EG28 EG36 EH07 EH08 EH09 EH12 EH18 EH22 EH23 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 GG08 GG09 GH03 GH07 KA04 KB02 KB09 KB14 KB18 MA02 MA04 MA05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) G02B 5/20 101 G02B 5/20 101 H01J 1/63 H01J 1/63 1/74 1/74 11/02 11/02 Z 29/20 29/20 29/32 29/32 31/12 31/12 C (72) Inventor Tsuyoshi Koyanatsu 1-9-2 Hara-cho, Fukaya-shi, Saitama Pref. ) Inventor Hiroshi Makihara 19-23 Leopalace 21-6-209, Saganakayamacho, Ukyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto (72) Inventor Tosumi Fukui 4-15-39 Karasaki, Otsu-shi, Shiga F-term (reference) 2H048 BA47 BA48 BB01 BB02 BB14 BB41 4H001 CA01 CA05 CA06 CC01 CC04 CC05 CC06 CC11 CF02 XA08 XA16 XA30 XA39 YA63 5C036 CC11 CC18 EE05 EF01 EF06 EF09 EG28 EG36 EH07 EH08 EH09 EH12 EH18 EH22 EH04 KB03040 KB03040 MA04 MA 05

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カラー表示装置のパネルの内側に層を成
すように配設される蛍光体であり、蛍光体本体粒子の表
面に金微粒子を含む薄膜を有することを特徴とする蛍光
体。
1. A phosphor which is disposed in a layer inside a panel of a color display device so as to form a layer, and has a thin film containing fine gold particles on the surface of phosphor main body particles.
【請求項2】 前記金微粒子の粒径が、2.5〜35.
0nmであることを特徴とする請求項1記載の蛍光体。
2. The gold fine particles having a particle size of 2.5 to 35.
2. The phosphor according to claim 1, wherein the thickness is 0 nm.
【請求項3】 前記薄膜が、酸化物マトリクス中に前記
金微粒子が分散された薄膜であることを特徴とする請求
項1または2記載の蛍光体。
3. The phosphor according to claim 1, wherein the thin film is a thin film in which the fine gold particles are dispersed in an oxide matrix.
【請求項4】 前記酸化物が、シリカ(SiO)、酸
化アルミニウム(Al)、酸化セリウム(Ce
)、酸化インジウム(In)、酸化ランタン
(La)、酸化スズ(SnO)、酸化タンタル
(TaO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン(T
iO)、酸化イットリウム(Y )、酸化ジルコ
ニウム(ZrO)、スズ(Sn)がドープされた酸化
インジウム、アンチモン(Sb)がドープされた酸化ス
ズ、アルミニウム(Al)がドープされた酸化スズから
選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項
3記載の蛍光体。
4. The method according to claim 1, wherein the oxide is silica (SiO 2).2),acid
Aluminum chloride (Al2O3), Cerium oxide (Ce)2
O3), Indium oxide (In)2O3), Lanthanum oxide
(La2O3), Tin oxide (SnO)2), Tantalum oxide
(TaOx), Zinc oxide (ZnO)2), Titanium oxide (T
iO2), Yttrium oxide (Y2O 3), Zirconium oxide
(ZrO2), Tin (Sn) doped oxidation
Indium and antimony (Sb) doped oxide
From tin oxide doped with aluminum (Al)
At least one selected from the group consisting of:
3. The phosphor according to 3.
【請求項5】 前記酸化物が、シリカ(SiO)であ
ることを特徴とする請求項4記載の蛍光体。
5. The phosphor according to claim 4, wherein said oxide is silica (SiO 2 ).
【請求項6】 前記薄膜中で前記金微粒子の前記シリカ
に対する割合が、モル比で1.0〜8.0%であること
を特徴とする請求項5記載の蛍光体。
6. The phosphor according to claim 5, wherein a ratio of the gold fine particles to the silica in the thin film is 1.0 to 8.0% in a molar ratio.
【請求項7】 前記酸化物が、1×10-5Ω・m以下の
電気抵抗率を有する酸化物半導体であることを持徴とす
る請求項3記載の蛍光体。
7. The phosphor according to claim 3, wherein the oxide is an oxide semiconductor having an electric resistivity of 1 × 10 −5 Ω · m or less.
【請求項8】 前記薄膜中で前記金微粒子の前記酸化物
半導体に対する割合が、モル比で0.1〜8.0%であ
ることを特徴とする請求項7記載の蛍光体。
8. The phosphor according to claim 7, wherein a ratio of the gold fine particles to the oxide semiconductor in the thin film is 0.1 to 8.0% in a molar ratio.
【請求項9】 前記酸化物半導体が、酸化インジウム
(In)、酸化スズ(SnO)、酸化ルテニウ
ム(RuO)、酸化レニウム(ReO)、酸化亜鉛
(ZnO)、酸化ゲルマニウム(GeO)、酸化銅
(CuO)、酸化銀(AgO)、酸化バナジウム
(V)、酸化チタン(TiO)、酸化タングス
テン(WO)から選ばれる少なくとも1種であること
を特徴とする請求項7または8記載の蛍光体。
9. The oxide semiconductor according to claim 1, wherein the oxide semiconductor is indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), ruthenium oxide (RuO x ), rhenium oxide (ReO x ), zinc oxide (ZnO), germanium oxide ( GeO 2 ), copper oxide (Cu 2 O), silver oxide (Ag 2 O), vanadium oxide (V 2 O 5 ), titanium oxide (TiO 2 ), and tungsten oxide (WO x ). The phosphor according to claim 7 or 8, wherein:
【請求項10】 金微粒子を含むコーティング液に、蛍
光体本体粒子を添加し混合した後、乾燥し焼成すること
により、前記蛍光体本体粒子の表面に前記金微粒子を含
む薄膜を形成することを特徴とする蛍光体の製造方法。
10. A method of forming a thin film containing the fine gold particles on the surface of the main phosphor particles by adding and mixing the phosphor main particles to a coating liquid containing the fine gold particles, followed by drying and baking. A method for producing a phosphor which is characterized by the following.
【請求項11】 前記金微粒子を含むコーティング液の
調製工程が、有機溶媒に溶解したテトラクロロ金(II
I)酸四水和物の溶液に、酸性の水溶液を添加する工程
と、前記工程で得られた溶液を、アルコキシシランまた
は金属アルコキシドに加えて加水分解する工程とを有す
ることを特徴とする請求項10記載の蛍光体の製造方
法。
11. The step of preparing a coating liquid containing gold fine particles comprises the step of preparing tetrachlorogold (II) dissolved in an organic solvent.
I) a step of adding an acidic aqueous solution to a solution of an acid tetrahydrate, and a step of hydrolyzing the solution obtained in the step by adding the solution to an alkoxysilane or a metal alkoxide. Item 11. The method for producing a phosphor according to Item 10.
【請求項12】 透光性のパネルの内面に複数色のフィ
ルター層を所定のパターンで配列したカラーフィルター
において、少なくとも1色のフィルター層が、酸化物マ
トリクス中に金微粒子が分散され含有された薄膜である
ことを特徴とするカラーフィルター。
12. A color filter in which filter layers of a plurality of colors are arranged in a predetermined pattern on the inner surface of a light-transmitting panel, wherein at least one of the filter layers contains fine gold particles dispersed in an oxide matrix. A color filter characterized by being a thin film.
【請求項13】 前記金微粒子の粒径が、2.5〜3
5.0nmであることを特徴とする請求項12記載のカラ
ーフィルター。
13. The gold fine particles having a particle size of 2.5 to 3
13. The color filter according to claim 12, wherein the thickness is 5.0 nm.
【請求項14】 前記酸化物が、シリカ(SiO)、
酸化アルミニウム(Al)、酸化セリウム(Ce
)、酸化インジウム(In)、酸化ランタ
ン(La)、酸化スズ(SnO)、酸化タンタ
ル(TaO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン
(TiO)、酸化イットリウム(Y)、酸化ジ
ルコニウム(ZrO)、スズ(Sn)がドープされた
酸化インジウム、アンチモン(Sb)がドープされた酸
化スズ、アルミニウム(Al)がドープされた酸化スズ
から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請
求項12または13記載のカラーフィルター。
14. The method according to claim 1, wherein the oxide is silica (SiO 2 ),
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), cerium oxide (Ce)
2 O 3 ), indium oxide (In 2 O 3 ), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), tantalum oxide (TaO x ), zinc oxide (ZnO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ) , Yttrium oxide (Y 2 O 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), indium oxide doped with tin (Sn), tin oxide doped with antimony (Sb), and tin oxide doped with aluminum (Al) 14. The color filter according to claim 12, wherein the color filter is at least one selected from the group consisting of:
【請求項15】 前記酸化物が、シリカ(SiO)で
あることを特徴とする請求項14記載のカラーフィルタ
ー。
15. The color filter according to claim 14, wherein the oxide is silica (SiO 2 ).
【請求項16】 前記薄膜中で前記金微粒子の前記シリ
カに対する割合が、モル比で1.0〜8.0%であるこ
とを特徴とする請求項15記載のカラーフィルター。
16. The color filter according to claim 15, wherein a ratio of the gold fine particles to the silica in the thin film is 1.0 to 8.0% in a molar ratio.
【請求項17】 前記酸化物が、1×10-5Ω・m以下
の電気抵抗率を有する酸化物半導体であることを持徴と
する請求項12または13記載のカラーフィルター。
17. The color filter according to claim 12, wherein the oxide is an oxide semiconductor having an electric resistivity of 1 × 10 −5 Ω · m or less.
【請求項18】 前記薄膜中で前記金微粒子の前記酸化
物半導体に対する割合が、モル比で0.1〜8.0%で
あることを特徴とする請求項17記載のカラーフィルタ
ー。
18. The color filter according to claim 17, wherein a ratio of the gold fine particles to the oxide semiconductor in the thin film is 0.1 to 8.0% in a molar ratio.
【請求項19】 前記酸化物半導体が、酸化インジウム
(In)、酸化スズ(SnO)、酸化ルテニウ
ム(RuO)、酸化レニウム(ReO)、酸化亜鉛
(ZnO)、酸化ゲルマニウム(GeO)、酸化銅
(CuO)、酸化銀(AgO)、酸化バナジウム
(V)、酸化チタン(TiO)、酸化タングス
テン(WO)から選ばれる少なくとも1種であること
を特徴とする請求項17または18記載のカラーフィル
ター。
19. The oxide semiconductor may be formed of indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), ruthenium oxide (RuO x ), rhenium oxide (ReO x ), zinc oxide (ZnO), germanium oxide ( GeO 2 ), copper oxide (Cu 2 O), silver oxide (Ag 2 O), vanadium oxide (V 2 O 5 ), titanium oxide (TiO 2 ), and tungsten oxide (WO x ). 19. The color filter according to claim 17, wherein:
【請求項20】 金微粒子と、アルコキシシランまたは
金属アルコキシドをそれぞれ含むコーティング液を、透
光性のパネル上に塗布した後、乾燥し焼成することによ
り、酸化物マトリクス中に金微粒子が分散され含有され
た薄膜を形成することを特徴とするカラーフィルターの
製造方法。
20. A coating liquid containing gold fine particles and an alkoxysilane or a metal alkoxide, respectively, is applied on a light-transmitting panel, and then dried and fired, whereby the gold fine particles are dispersed and contained in an oxide matrix. A method for producing a color filter, characterized by forming a thin film formed.
【請求項21】 前記コーティング液の調製工程が、有
機溶媒に溶解したテトラクロロ金(III)酸四水和物の
溶液に、酸性の水溶液を添加する工程と、前記工程で得
られた溶液を、アルコキシシランまたは金属アルコキシ
ドに加えて加水分解する工程とを有することを特徴とす
る請求項20記載のカラーフィルターの製造方法。
21. The step of preparing the coating liquid, the step of adding an acidic aqueous solution to a solution of tetrachloroaurate (III) tetrahydrate dissolved in an organic solvent, and the step of preparing the solution obtained in the step. 21. A method for producing a color filter according to claim 20, comprising a step of hydrolyzing in addition to an alkoxysilane or a metal alkoxide.
【請求項22】 透光性のパネルと、前記パネルの内面
に配設された光吸収層と、前記光吸収層に対して前記パ
ネルと反対側の背面側に配置された蛍光体層とを備え、
前記蛍光体層が、請求項1乃至9のいずれか1項記載の
蛍光体を含むことを特徴とするカラー表示装置。
22. A light-transmitting panel, a light-absorbing layer disposed on an inner surface of the panel, and a phosphor layer disposed on a back side opposite to the panel with respect to the light-absorbing layer. Prepared,
A color display device, wherein the phosphor layer includes the phosphor according to claim 1.
【請求項23】 透光性のパネルと、前記パネルの内面
にそれぞれ配設された光吸収層およびカラーフィルター
と、前記カラーフィルターに対して前記パネルと反対側
の背面側に配置された蛍光体層とを備え、前記カラーフ
ィルターが、請求項12乃至19のいずれか1項記載の
カラーフィルターであることを特徴とするカラー表示装
置。
23. A light-transmitting panel, a light-absorbing layer and a color filter respectively disposed on an inner surface of the panel, and a phosphor disposed on a back side opposite to the panel with respect to the color filter. 20. A color display device comprising: a color filter, wherein the color filter is the color filter according to claim 12.
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