JP2000258625A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2000258625A
JP2000258625A JP11058762A JP5876299A JP2000258625A JP 2000258625 A JP2000258625 A JP 2000258625A JP 11058762 A JP11058762 A JP 11058762A JP 5876299 A JP5876299 A JP 5876299A JP 2000258625 A JP2000258625 A JP 2000258625A
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JP11058762A
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Tomoji Oishi
知司 大石
Daigoro Kamoto
大五郎 嘉本
Takao Ishikawa
敬郎 石川
Norikazu Uchiyama
則和 内山
Toshio Tojo
利雄 東條
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Hitachi Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】強度の優れた表面処理膜を形成した高コントラ
スト,高精細な表示装置を提供する。 【解決手段】表示面上に表面処理膜が形成された表示装
置において、前記表面処理膜が有機色素を含み、550
〜600nm,650〜700nmおよび400〜45
0nmに吸収ピークを有することを特徴とする表示装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示パネル面に表
面処理膜を形成した高コントラストの表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】表示装置として代表的なものにブラウン
管(CRT)がある。テレビジョンの高画質化の高まり
と共に、波長選択吸収膜(光フィルタ)をフェースプレ
ートの前面に形成したブラウン管が用いられるようにな
ってきた。
【0003】これは、特定波長の外光を選択的にこのフ
ィルタで吸収し、外光の反射を防止すると共に、色純度
の劣化の原因である蛍光体発光スペクトルのサイドバン
ドを吸収して、色純度を上げ、コントラストの向上を図
るものである。通常このフィルタは、ゾルゲル法を用い
て作製される有機色素/ガラスゲル複合膜である(特開
平1−320742号,特開平4−14738号公
報)。
【0004】また、この光フィルタに使用される有機色
素は、溶液中への溶解性の点からローダミン系の有機染
料が使用される。ローダミン系有機染料は、人間の視感
感度の最も高い560〜590nm付近に吸収を持つも
のが多く、緑および赤の発光体のサイドバンドを効率よ
く吸収して色純度を向上し、コントラストを上げるのに
有効である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のローダミン系色
素は、コントラスト向上にたいへん効果があるが、以下
に示すような欠点を持つ。即ち、上記したような波長選
択吸収膜においては、560〜590nmに吸収をもつ
色素は赤紫色に強く発色することから、表示装置のパネ
ル表面が強い独特の色に色付き、商品価値が低下してし
まう。このため、この色を打ち消すには補色となる色素
をドーピングする必要がある。通常、理想的な補色関係
にある色素は現実的になかなか存在しないため、この補
色を出すために種々の色素をドーピングする必要があ
る。
【0006】この状態は、複数の色素の吸収が可視光領
域で重なりあうため、R.B.G発光体の発光波長の光
をも吸収し、色純度、コントラストが低下すると云う欠
点があった。
【0007】また、数種類の色素をドーピングするた
め、膜中の色素濃度が増加し、膜強度が低下すると云う
欠点があった。さらに、ローダミン系色素は染料である
ために、耐光性が悪いと云う欠点があった。
【0008】また、性能の良い波長選択吸収性能と反射
帯電防止性能とを両立した表面処理膜はなかった。
【0009】ローダミン系またはキナクリドン系の有機
色素は赤紫色系の色を発色するため、この色を打ち消す
ためには、補色である緑色系統の色素をドーピングする
必要がある。しかし、通常の緑色系色素では上記の赤紫
色系色素を無彩色するには、不十分である。これは、緑
色の色素の吸収スペクトルが、ローダミン系またはキナ
クリドン系の赤紫色の吸収スペクトルの補色の関係にあ
るスペクトルと異なるためである。
【0010】このため、通常黄色および青色の色素を混
合してローダミン系またはキナクリドン系の赤紫色を無
彩色化する方法がとられる。この場合、青色系色素およ
び黄色系色素がR発光体、B発光体の発光領域に吸収を
有し、これが発光を吸収して、色純度コントラストが低
下する。また、これだと含有色素が増加するために、膜
の強度は不十分となる。
【0011】本発明の目的は、上記に鑑み、強度の優れ
た表面処理膜を形成した高コントラスト,高精細な表示
装置を提供することにある。
【0012】また、本発明の他の目的は、反射帯電防止
効果と波長選択吸収効果を両立させた表面処理膜を形成
した表示装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明者らは、種々の赤紫色系顔料および緑色顔料の吸
収スペクトルを検討した結果、キナクリドン系色素とナ
フタロシアニン系色素の組み合わせた系が膜の色を十分
に無彩色化することを見出し本発明に至った。
【0014】本発明の要旨は次のとおりである。
【0015】〔1〕 表示面上に表面処理膜が形成され
た表示装置において、前記表面処理膜が有機色素を含
み、550〜600nm,650〜700nmおよび4
00〜450nmに吸収ピークを有することを特徴とす
る表示装置。
【0016】〔2〕 前記有機色素が、キナクリドン系
色素およびナフタロシアニン系色素である前記表示装置
にある。
【0017】〔3〕 前記表面処理膜が、導電性微粒子
を含む前記表示装置にある。
【0018】〔4〕 前記導電性微粒子が、ATO,I
TO,Ag,Pd,Pt,Auの少なくとも1種を含む
前記表示装置にある。
【0019】〔5〕 前記表面処理膜が、その上層に低
屈折率膜を有する前記表示装置にある。
【0020】〔6〕 前記表面処理膜が、その上層に高
屈折率膜、低屈折率膜が順次積層されている前記表示装
置にある。
【0021】
【発明の実施の形態】キナクリドン系色素とナフタロシ
アニン系色素を組み合わせた色素の使用により、赤紫色
の色素と緑系色素の二成分で膜の無彩色化が可能とな
る。
【0022】これはキナクリドン系有機色素の赤紫色の
透過性能が550〜600nmに吸収ピークを持つのに
対して、ナフタロシアニン系緑色素が650〜700n
mおよび400〜450nmに吸収ピークを有するた
め、赤紫色の色素の補色となり効率よく無彩色化するた
めである。
【0023】この二成分系膜は、R,B発光体の発光領
域に吸収ピークを持たないため、色純度が向上し、コン
トラストが向上する。また、これにより、多数の有機色
素を使用することなく、二種の上記色素で膜の無彩色化
が達成でき、膜に含有される色素量が少ないために膜強
度を向上することができる。
【0024】なお、本発明におけるナフタロシアニン系
緑色素として次式〔1〕で示されるものが用いられる。
【0025】
【化1】
【0026】〔但し、MeはSi,Cu,Ni,Pd,
VO,TiOで示され、XはCnH2n+ 1,CO2CnH
2n+1,SCnH2n+1で、YはOSiR3(RはC
nH2n+1)であり、nは整数で、X,Yの置換基の無い
ものもある〕 また、キナクリドンおよびナフタロシアニン色素とも有
機顔料であるため、従来のローダミン系有機染料を使用
した膜に比べ、耐光性が非常に良好である。
【0027】また、上記色素を含む膜中に導電性の微粒
子を含有させると、帯電防止性能を付与することができ
る。さらにまた、上記色素と導電性微粒子を含む膜上
に、シリカ系の低屈折率膜を形成すると、光の干渉を利
用した反射帯電防止効果を付与することができる。この
ように、三層構造にすると反射帯電防止性能をさらに向
上させることができる。
【0028】二層構造の場合、導電層へ絶縁性の有機色
素をドーピングすると導電性が低下し、帯電防止性能が
低下してしまう。三層構造にすることで、波長選択吸収
性能、帯電防止性能、および、反射防止性能の各役割分
担が可能となり、それぞれの性能を損なうことなく優れ
た表面処理膜を構成することができる。
【0029】上記導電層に金属系の導電粒子を使用すれ
ば、表面抵抗を大幅に下げることができ、漏洩電磁波の
問題に対処することも可能である。以下、本発明を実施
例により具体的に説明する。
【0030】
【実施例】〔実施例 1〕シリカ(SiO2)2.0重量
%,キナクリドン(QN)0.2重量%,ナフタロシア
ニン(Nc)0.12重量%、メタノール30重量%,
水50重量%,ブタノール5重量%,残部(高分子系分
散剤、塩酸、ケトン系溶剤)13重量%を含む溶液をジ
ルコニアビーズを入れたボールミルにより13時間ミル
分散した。
【0031】また、Nc色素の量を0.20重量%,0.
25重量%と変化させたものを同様に作製した。なお、
Ncとしては前記式〔1〕において、置換基MeがS
i,YがC6H13,Xが無いものを用いた。
【0032】このようにして得られた溶液をブラウン管
フェースプレート面上に160rpmでスピンコート
し、次いで160℃で20分間熱処理した。この膜の透
過率曲線を図1に示す。図中、曲線1はNc0.12重
量%,曲線2は0.20重量%,曲線3は0.25重量%
の膜の透過率曲線である。
【0033】578nmにキナクリドンに基づく吸収ピ
ーク、710nmおよび440nm付近にナフタロシア
ニン系色素に基づく吸収ピークが現われている。
【0034】曲線1の膜の視感透過率76.47%,色
彩を表すL,a*,b*値はL=90.08,a*=4.7
1,b*=−3.68と無彩色化された色であった。
【0035】また、コントラストの指標となるBCP値
は、(Brightness ContorastPerformannce,反射輝
度の低下率ΔRf,輝度の低下率をΔBとしたとき、B
CP=ΔB√VΔRfで現される値)は、1.08と非
常に高い値を示した。曲線2,3のようにNc顔料が増
加するとBCP値は1.06,1.04と低下した。キナ
クリドン(QN)とナフタロシアニン(Nc)の量比が
重要であることが分かる。
【0036】上記のQNとNcの比は、1<QN/Nc
<1が本発明においては、好ましい値である。
【0037】比較例として作製した従来の赤、青、黄の
三色系の有機染料膜(赤系色素ローダミン、青系色素B
50P、黄系色素DY50)は、L=87.08,a*=
4.50,b*=−3.50と色味は比較的良好なもの
の、BCP値は1.04と低くコントラストは低いもの
であった。
【0038】また、膜の強度を消しゴム試験(1kg荷
重)で調べたところ、本発明の膜は150〜200回の
摺動試験に耐えたのに対して、従来の三成分系の膜では
100回程度と膜強度の低いものであった。
【0039】また、耐光性を調べると(365nm,4
mW/cm2,透過率変化ΔTを追跡)、100時間
後、従来の染料系膜はΔTが50%以上変化していたの
に対して、本発明の膜はΔTが2%程度と耐光性が極め
て良好であった。
【0040】また、表1に示すNcを用いても同様の波
長選択吸収膜を得ることができた。
【0041】
【表1】
【0042】〔実施例 2〕導電性微粒子ATO(Sn
O2(Sb))1.28重量%、シリカ(SiO2)1.0重
量%、キナクリドン(QN)0.2重量%、ナフタロシ
アニン(Nc)0.12重量%、メタノール30重量
%、水50重量%、ブタノール5重量%、残部(高分子
系分散剤、塩酸、ケトン系溶剤)13重量%を含む溶液
をジルコニアビーズを入れたボールミルにより13時間
ミル分散した。この溶液をブラウン管フェースプレート
面上に160rpmでスピンコートし、次いで160℃
で20分間熱処理した。
【0043】この膜面の上にSiO2ゾル1.00重量%
を同様な手法により、ブラウン管フェースプレート面上
に160rpmでスピンコートし、次いで160℃で2
0分間熱処理した。このようにして作製した表面処理膜
の模式断面図を図2に示す。図中、4は有機色素層、5
はATO粒子、6は低屈折率SiO2層である。
【0044】ATO粒子を含む有機色素層は高屈折率と
なるため、この膜が積層されると光の干渉効果により、
反射防止性能が発現する。また、ATO粒子は導電性で
あるので、帯電防止性能が発現する。この膜の表面抵抗
は、8×109Ω/□、表面反射率は1.5%であった。
【0045】また、膜の透過率性能、表面色はL=8
7.08,a*=4.50,b*=−3.50と色味は比較
的良好であり、BCP値は1.09と高く、コントラス
トも良好であった。この膜は反射防止機能、帯電防止機
能を有しており、また、波長選択吸収機能も良好であっ
た。
【0046】導電性微粒子としてATOの変わりにIT
O(In2O3(Sn))を使用すると表面抵抗5×106
Ω/□、表面反射率は1.2%のものが得られた。
【0047】〔実施例 3〕シリカ(SiO2)2.0重
量%,キナクリドン(QN)0.2重量%,ナフタロシ
アニン(Nc)0.12重量%、メタノール30重量
%,水50重量%,ブタノール5重量%,残部(高分子
系分散剤、塩酸、ケトン系溶剤)13重量%を含む溶液
をジルコニアビーズを入れたボールミルにより13時間
ミル分散した。
【0048】この溶液をブラウン管フェースプレート面
上に160rpmでスピンコートし、次いで160℃で
20分間熱処理した。
【0049】この膜面の上にAg超微粒子分散ゾル1.
00重量%を上記と同様にして、ブラウン管フェースプ
レート面上にスピンコートし、次いで、この膜面の上に
SiO2ゾル0.90重量%を同様にスピンコートし、次
いで、160℃で20分間熱処理した。図3にこの膜の
断面構造を示す。図中、7は有機色素層、8は金属系
(Ag)導電層、9は低屈折率SiO2層である。
【0050】この膜の表面抵抗は8×102Ω/□、表
面反射率は0.89%であった。また、透過率は45%
(575nm)であった。この膜の表面抵抗は非常に低
いため、ブラウン管周りの漏洩電磁波の除去もこれで対
応可能である。
【0051】膜の透過率性能、表面色はL=67.0
8,a*=4.45,b*=−3.61と色味は比較的良好
であり、BCP値は1.10と高く、コントラストも良
好であった。また、金属系帯電防止膜については、Ag
のみでなく、Au,Pt,Pd、またこれらの合金の膜
を用いても同様な性能の表示装置が得られた。
【0052】なお、実施例においては、表示装置にブラ
ウン管を用いたが、EL,PDP等の自己発光性の表示
装置であれば、同様な効果を得ることができる。
【0053】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、表示装置
の波長選択吸収膜において、含有する有機色素の種類を
赤および緑の二種類に減少させることができる。
【0054】また、赤色素にキナクリドン系色素その補
色となる緑色系色素にナフタロシアニン色素を使用し、
吸収スペクトル的にもこのナフタロシアニン色素は赤色
素のキナクリドン色素の無彩色化が効率的にできる。こ
のため、色純度の良好なコントラスト特性の良い波長選
択吸収膜を得ることができる。
【0055】また、膜中の色素量を減少させうるため、
膜の強度を向上させることができる。また、導電性微粒
子層を積層することにより、帯電防止性能および反射防
止機能も付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例で用いた選択吸収膜の透過率曲線図であ
る。
【図2】作製した反射帯電防止の波長選択吸収膜の模式
断面図である。
【図3】作製した三層構造の反射帯電防止の波長選択吸
収膜の模式断面図である。
【符号の説明】
1…Nc0.12重量%の膜の透過率曲線、2…Nc0.
20重量%の膜の透過率曲線、3…Nc0.25重量%
の膜の透過率曲線、4…有機色素層、5…ATO粒子、
6…低屈折率SiO2層、7…有機色素層、8…金属系
(Ag)導電層、9…低屈折率SiO2層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嘉本 大五郎 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 石川 敬郎 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 内山 則和 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 東條 利雄 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 2H048 CA04 CA09 CA15 CA19 CA24 CA25 4F100 AA20H AA33B AB24B AB40B AH00B AR00B AR00C AR00D AS00A BA02 BA04 BA07 BA10A BA10C BA10D CA13B CA30B DE00B DE01H EJ64B EK00 HB00 JG01B JG01H JG03 JM00C JM00D JM02B JN06 JN18C JN18D 5C032 AA02 DD02 DE01 DF03 DG01 DG02 DG04 EE03 EF01 EF05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示面上に表面処理膜が形成された表示
    装置において、前記表面処理膜が有機色素を含み、55
    0〜600nm,650〜700nmおよび400〜4
    50nmに吸収ピークを有することを特徴とする表示装
    置。
  2. 【請求項2】 前記有機色素が、キナクリドン系色素お
    よびナフタロシアニン系色素である請求項1に記載の表
    示装置。
  3. 【請求項3】 前記表面処理膜が、導電性微粒子を含む
    請求項1に記載の表示装置。
  4. 【請求項4】 前記導電性微粒子が、ATO,ITO,
    Ag,Pd,Pt,Auの少なくとも1種を含む請求項
    3に記載の表示装置。
  5. 【請求項5】 前記表面処理膜が、その上層に低屈折率
    膜を有する請求項4に記載の表示装置。
  6. 【請求項6】 前記表面処理膜が、その上層に高屈折率
    膜、低屈折率膜が順次積層されている請求項1に記載の
    表示装置。
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