JP2009271514A - ディスプレイ用光学フィルタ及びこれを用いたディスプレイ - Google Patents

ディスプレイ用光学フィルタ及びこれを用いたディスプレイ Download PDF

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Abstract

【課題】優れた近赤外線遮断性を有し、向上した表示特性を示すディスプレイ用光学フィルタを提供すること。
【解決手段】タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物及び560〜610nmの波長範囲に極大吸収を有する色素を含むことを特徴とするディスプレイ用光学フィルタ。
【選択図】図1

Description

本発明は、近赤外線遮断機能を有するディスプレイ用光学フィルタ及びこの光学フィルタを備えたディスプレイ、特にプラズマディスプレイパネル(PDP)に関する。
PDPには、通常、前面フィルタが使用される。この前面フィルタは、近赤外線カット、色再現性向上(発光色純度向上)、電磁波シールド、明所コントラスト向上(反射防止)、発光パネルの保護、発光パネルからの熱遮断等を目的として使用される。
PDPの発光パネルの発する近赤外線は、家庭用テレビやビデオ等に使用されるリモコンに誤作動を与えることを避けるために、これを低減することが必要である。またPDPの発光パネルの発する電磁波は、人体や精密機器への悪影響を避けるためにこれを抑制することも必要である。またPDPの発光パネルからの発光を、人間の視覚にとって自然な色に感じられるように、フィルタでの補正によって色再現性向上(発光色純度向上)の工夫も求められている。さらにディスプレイの表示は、明るい室内等の明所においても外部からの光の反射等によって妨げられることなく、十分なコントラストで視認されることが望ましい。加えて、ディスプレイ製品に直接に手で触れたような場合でも、使用者がその高温に驚かされるような事態を避けるために、PDPの発光パネルの発する熱が遮断されることも望ましい。
上記の目的に適宜沿うようにPDP用光学フィルタが設計されるが、一般に、反射防止、近赤外線遮断、電磁波遮蔽等の各種機能を有する光学フィルタが用いられている。しかしながら、実際は、それぞれの機能を有する光学フィルタ及び2個の機能を有する光学フィルタを、適宜組み合わせて貼り合わせることによりPDP用光学フィルタとして使用されている。
前述のプラズマディスプレイから放射される近赤外線は、周辺の電子機器の誤動作の原因となるため、特に有効な遮断が求められている。
例えば、近赤外線遮断の機能を有する光学フィルタとして、特許文献1(特開2001−133624号公報)に、透明樹脂フィルム層(1)と、近赤外線吸収剤としてジイモニウム系化合物を含有する透明近赤外線遮蔽層(2)と、透明樹脂フィルム層(3)と、前記透明近赤外線遮蔽層(2)の色調を補整する色材を含有する透明色調補整層(4)とを積層した多層構造を有することを特徴とする近赤外線遮蔽フィルムが開示されている。
そして、波長 560〜590nmの可視光線領域に選択的に吸収を有する色材を用いることにより、プラズマディスプレイからのネオンガスの発光による不要光を遮蔽して色純度を改善して画質を良くする機能を付加することが好ましいと記載されている。
特開2001−133624号公報 特開2006−287236号公報(後述)
本発明者の検討によれば、特許文献1に記載されているような、近赤外線吸収剤としてジイモニウム系化合物、及びネオンガスの発光をカットする色素を用いても、近赤外線の吸収機能及びネオンカット機能を長期に保持する、耐久性が十分と言えないことが明らかとなった。
最近、近赤外線の遮断性に優れた材料として、タングステン酸化物、複合タングステン酸化物(以下(複合)タングステン酸化物とも言う)が提案されている(例えば、特許文献2(特開2006−287236号公報))。
従って、本発明の目的は、近赤外線遮断性及びその機能を長期に保持する耐久性に優れ、さらに向上した表示特性を有するディスプレイ用光学フィルタを提供することにある。
また、本発明の目的は、近赤外線遮断性及びその機能を長期に保持する耐久性に優れ、さらに向上した表示特性を有するディスプレイパネルを提供することにある。
さらに、本発明の目的は、近赤外線遮断性及びその機能を長期に保持する耐久性に優れ、さらに向上した表示特性を有するプラズマディスプレイパネルを提供することにある。
本発明者の検討によると、上記ネオンガス由来の発光をカットする色素(以下、ネオンカット色素とも言う)と(複合)タングステン酸化物とを併用した場合、近赤外線遮断機能とネオンカット機能が高いレベルで、両立し得ることが可能とることが明らかとなった。
本発明は、
タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物及び560〜610nmの波長範囲に極大吸収を有する色素を含むことを特徴とするディスプレイ用光学フィルタ;
にある。
本発明の上記ディスプレイ用光学フィルタの好適態様は以下の通りである。
(1)タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物を含む近赤外線遮蔽層、及び560〜610nmの波長範囲に極大吸収を有する色素を含むネオンカット層を有する。それぞれの化合物と相溶性に優れた樹脂(特にアクリル樹脂)を用いることにより、それぞれの機能が効率よく発揮させることができるので、近赤外線遮断機能とネオンカット機能を高いレベルで、両立させることが可能である。
(2)タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物及び560〜610nmの波長範囲に極大吸収を有する色素の両方を含む近赤外線遮蔽層を有する。両方の化合物と相溶性に優れた樹脂(特にアクリル樹脂)を用いることにより、近赤外線遮断機能とネオンカット機能を高いレベルで、両立させることが可能である。
(3)上記近赤外線遮蔽層が粘着性を有する。層数を低減でき生産性が向上する。
(4)近赤外線遮蔽層及びネオンカット層がアクリル樹脂を含む。粘着性を付与しやすい。タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物、ネオンカット色素を良好に分散させ得る。従って、両方の材料の特性を十分に発揮させることができる。
(5)タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物が微粒子状である。
(6)微粒子の平均粒径が400nm以下である。良好な近赤外線遮断効果を示す。
(7)タングステン酸化物が、一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素を表し、そして2.2≦z/y≦2.999である)で表され、
複合タングステン酸化物が、一般式MxWyOz(但し、Mは、H、He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、Iうちから選択される1種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素を表し、そして0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3である)で表される。複合タングステン酸化物が近赤外線吸収性に優れており好ましい。
(8)800〜1100nmの波長領域における近赤外線の光の透過率の最小値が30%以下である。良好な近赤外線遮断効果を示す。
(9)560〜610nmの波長領域における光の透過率の最小値が視感透過率に対して80%以下である。
(10)さらに硬化剤(好ましくは、イソシアネート硬化剤、エポキシ硬化剤)を含んでいる。粘着性を付与しやすい。
(11)基板は、一般に透明基板(特に透明プラスチックフィルム)である。
(12)プラズマディスプレイパネル用フィルタである。
(13)前記(1)〜(12)に記載の光学フィルタにおいて、表面に反射防止層を、そして裏面に近赤外線遮蔽層を有する基板と、表面に導電層及び裏面に粘着剤層を有する別の基板とが、近赤外線遮蔽層と導電層が対向した状態で接着された積層体を含む構成を有する。
(14)前記(1)〜(12)に記載の光学フィルタにおいて、基板の一方の表面に、導電層及び反射防止層がこの順で設けられ、且つ基板の他方の表面に近赤外線遮蔽層が設けられた構成を有する。
本発明は、さらに、上記ディスプレイ用光学フィルタを備えたことを特徴とするディスプレイ;及び上記ディスプレイ用光学フィルタを備えたことを特徴とするプラズマディスプレイパネルにもある。
本発明のディスプレイ用光学フィルタは、近赤外線を効率よくカットするタングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物を含み、且つ560〜610nmの波長範囲に極大吸収を有する色素(ネオンカット色素)を含有している。このため、優れた近赤外線遮断性を有し、且つ不要なネオンガス由来の光を有効にカットすることができるため優れた表示特性を示す。さらにこのような機能を長期に保持する耐久性にも優れている。従って、このようなディスプレイ用光学フィルタは、特にPDPの光学フィルタとして使用した場合、得られるPDPの表示画像は不要なネオンガス由来の光が有効にカットされているので優れたものであり、且つ近赤外線が有効にカットされているので周辺の電子機器の誤動作を顕著に防止する。
本発明のディスプレイ用光学フィルタの代表的な1例の概略断面図である。 本発明のディスプレイ用光学フィルタの代表的な別の1例の概略断面図である。 本発明のディスプレイ用光学フィルタの好適態様の1例の概略断面図である。 本発明のディスプレイ用光学フィルタの好適態様の別の1例の概略断面図である。 本発明のディスプレイ用光学フィルタの好適態様の別の1例の概略断面図である。 本発明のディスプレイ用光学フィルタの好適態様の別の1例の概略断面図である。 本発明のディスプレイ用光学フィルタの好適態様の別の1例の概略断面図である。 本発明の光学フィルタが、ディスプレイの1種であるプラズマディスプレイパネルの画像表示面に貼付された状態の1例の概略断面図である。
本発明のディスプレイ用光学フィルタについて図を用いて説明する。
図1は、本発明の光学フィルタにおける基本構成の1例の概略断面図である。
本発明の光学フィルタは、透明基板11、透明基板11の一方の表面に形成された反射防止層12、及び透明基板11の他方の表面に順に積層されたネオンカット層13及び近赤外線遮蔽層14から構成される。本発明では、近赤外線遮蔽層14は、一般に、タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物及びこれを分散させるバインダ樹脂を含んでいる。近赤外線遮蔽層14は、タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物が微粒子状で均一に樹脂中に分散しているため、有害な近赤外線が効率よくカットされる。ネオンカット層13は一般に560〜610nmの波長領域に極大吸収を有する色素及びこれを分散させるバインダ樹脂を含んでいる。ネオンカット層14は、上記色素が均一に樹脂中に溶解及び/又は分散しているため、有害なネオンガスによる光が効率よくカットされる。
このような光学フィルタは、一般に800〜1100nmの波長領域の近赤外線の光の透過率の最小値が30%以下である。そして、560〜610nmの波長領域における光の透過率の最小値が視感透過率に対して80%以下であることが一般的である。近赤外線遮蔽層14に粘着性を持たせ、これを用いて、他の光学フィルム、或いはディスプレイ表面に接着することが好ましい。反射防止機能を必要としない用途では、反射防止層12は無くても良い。
ネオンカット層13及び粘着性を有する近赤外線遮蔽層14は、図2に示すように、同一の層としても良い。即ち、上記光学フィルタは、透明基板21、透明基板21の一方の表面に形成された反射防止層22、及び透明基板21の他方の表面に形成された(ネオンカット機能付き)近赤外線遮蔽層24から構成されている。近赤外線遮蔽層24には、タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物及び560〜610nmの波長領域に極大吸収を有する色素の両方を含んでいる。分散又は溶解させるバインダ樹脂が共通である必要があるため、各特性が図1の別層に比較して低下する傾向にあるが、両方の化合物に相溶性の良好な樹脂を用いることにより各特性を高いレベルに保持することができる。樹脂として、アクリル樹脂を使用することが好ましい。
近赤外線遮蔽層24に粘着性を持たせてこれを用いて、他の光学フィルム、或いはディスプレイ表面に接着することが好ましい。反射防止機能を必要としない用途では、反射防止層22は無くても良い。
図3に、本発明の光学フィルタにおける好適態様の1例の概略断面図を示す。この光学フィルタは、透明基板31A、透明基板31Aの一方の表面に形成された反射防止層32、及び透明基板31Aの他方の表面に形成された(粘着性を有しても良い)ネオンカット層33及び粘着性を有する近赤外線遮蔽層34から構成される積層体(前図1と同じ態様)と、別の透明基板31B、透明基板31Bの一方の表面に形成されたメッシュ状導電層35、及び透明基板21Bの他方の表面に形成された粘着剤層36から構成される別の積層体とが、粘着性を有する近赤外線遮蔽層34を介して接着された構成を有する。
このような光学フィルタも、前述したように、一般に、800〜1100nmの波長領域の近赤外線の光の透過率の最小値が30%以下である。そして、560〜610nmの波長領域における光の透過率の最小値も視感透過率に対して80%以下であることが一般的である。このような光学フィルタは、粘着剤層36を介してディスプレイ表面に接着されるか、粘着剤層36を介してガラス板に接着されPDPの前面に配置されるのが一般的である。
ネオンカット層33及び粘着性を有する近赤外線遮蔽層34は、図4に示すように、同一の層44としても良い。上記光学フィルタは、透明基板41A、透明基板41Aの一方の表面に形成された反射防止層42、及び透明基板41Aの他方の表面に形成された粘着性を有する(ネオンカット機能付き)近赤外線遮蔽層44から構成される積層体(前図2と同じ態様)と、別の透明基板41B、透明基板41Bの一方の表面に形成されたメッシュ状導電層45、及び透明基板41Bの他方の表面に形成された粘着剤層46から構成される別の積層体とが、粘着性を有する近赤外線遮蔽層44を介して接着された構成を有する。
本発明の光学フィルタの別の好適態様の一例を図5に示す(透明基板を1枚使用した態様)。透明基板51の一方の表面にメッシュ状の導電層(電磁波シールド層)55が設けられ、さらに導電層55の上に反射防止層52が設けられ、透明基板51の他方の表面に(粘着性を有しても良い)ネオンカット層53及び粘着性を有する近赤外線遮蔽層54が設けられている。ネオンカット層53を設けず、ネオンカット色素を含む近赤外線遮蔽層だけでも良い。その上にさらに粘着剤層56が設けられても良い。この光学フィルタでは、基板として透明基板51を1枚のみ使用しており、図3、4の光学フィルタに比較して薄いものが得られる。或いは、メッシュ状の導電層(電磁波シールド層)54の上に、粘着性を有する近赤外線遮蔽層54及び粘着性を有するネオンカット層53を設け、そしてネオンカット層53及び近赤外線遮蔽層54の代わりに反射防止層52を設けても良い。
また、上述した通り、光学フィルタにおいて反射防止層は用途に応じて省略することができる。このような本発明の光学フィルタの好適態様の一例を図6に示す。この光学フィルタでは、透明基板61A、透明基板61Aの一方の表面に形成された(ネオンカット機能付き)近赤外線遮蔽層64、及び透明基板61Aの他方の表面上に接着剤層66を介して貼着されたメッシュ状の導電層65を有する積層体と、透明基板61Bとが、近赤外線遮蔽層64を介して積層された構成を有する。光学フィルタは、反射防止層を有していないことから簡素化された構成を有し、製造が容易である。また、このような光学フィルタは、そのまま、PDPの前面に配置することができる。近赤外線遮蔽層64は、タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物、560〜610nmの波長領域に極大吸収を有する色素、及びこれらを分散させるバインダ樹脂を含む。
本発明の光学フィルタのさらに別の好適態様の一例を図7に示す。この光学フィルタでは、透明基板71A、透明基板71Aの一方の表面上に接着剤層76を介して貼着されたメッシュ状の導電層75、及びメッシュ状の導電層75上に形成された近赤外線遮蔽層74を有する積層体と、透明基板71Bとが、近赤外線遮蔽層74を介して積層された構成を有する。光学フィルタは、反射防止層を有していないことから簡素化された構成を有し、製造が容易である。また、このような光学フィルタも、そのまま、PDPの前面に配置することができる。近赤外線遮蔽層74は、タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物、560〜610nmの波長領域に極大吸収を有する色素、及びこれらを分散させるバインダ樹脂を含んでいる。
本発明の光学フィルタは、タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物と、ネオンカット色素とを含んでいればどのような構成を有していても良く、図1〜7に示した以外の構成を有するもの、例えば、上記で示した層の位置は適宜変更したものであっても良い。
そして、上記に述べたような光学フィルタは、一般に800〜1100nmの波長領域の近赤外線の光の透過率の最小値が30%以下である。また、560〜610nmの波長範囲の可視光線における視感透過率の最小値が、当該波長範囲において80%以下、特に60%以下である。
本発明では、一般に、反射防止層12、22、32、42、52は、ハードコート層であるか;ハードコート層とハードコート層より屈折率の低い低屈折率層とからなるか(この場合ハードコート層が金属導電層と接している)或いは、ハードコート層、ハードコート層より屈折率の高い高屈折率層及びハードコート層より屈折率の低い低屈折率層からなる(この場合ハードコート層が金属導電層と接している)。層が多いほど、一般により良好な反射防止性が得られる。あるいは、反射防止層12等が防眩層、又は防眩層と防眩層より屈折率の低い低屈折率層とからなる(防眩層が一般に金属導電層と接している)ことも好ましい。防眩層は、いわゆるアンチグレア層であり、一般に優れた反射防止効果を有し、低屈折率層等の反射防止層を設けなくて良い場合が多い。
上記導電層35、45、55、65、75としては、上記ではメッシュ状の金属層又は金属含有層を示したが、そのほかに金属酸化物層(誘電体層)、又は金属酸化物層と金属層との交互積層膜でも勿論良い。メッシュ状の金属層又は金属含有層は、一般に、エッチングにより、又は印刷法により形成されているか、金属繊維層である。これにより低抵抗を得られやすい。一般に、メッシュ状の金属層又は金属含有層のメッシュの空隙は、粘着剤(或いは粘着性近赤外線遮蔽層)で埋められている。これにより透明性が向上する。粘着剤で埋めない場合は、他の層、例えばハードコート層等或いはそれ専用の透明樹脂層で埋められていても良い。
上記近赤外線遮蔽層14、34、54は、PDPからの不要な光を遮断する機能を有する。本発明では、タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物(必要により300〜500nmの波長領域に極大吸収を有する化合物も)を含む層である。ネオンカット層13、33、53は、一般に560〜610nmの波長領域に極大吸収を有する色素及びこれを分散させるバインダ樹脂を含んでいる。ネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層は両方の材料を含んでいる。
図1、3のように、近赤外線遮蔽機能とネオンカット機能を別層として設けた場合、それぞれの化合物と相溶性に優れた樹脂(特にアクリル樹脂)を用いることにより、それぞれの機能が効率よく発揮させることができるので、近赤外線遮断機能とネオンカット機能を高いレベルで、両立させることが可能である。図2、4、6及び7のように、近赤外線遮蔽機能とネオンカット機能を単一層として設けた場合であっても、両方の化合物と相溶性に優れた樹脂(特にアクリル樹脂)を用いることにより、近赤外線遮断機能とネオンカット機能をかなり高いレベルで、両立させることが可能である。
粘着剤層36、46は、ディスプレイへ容易に装着するために設けられている。ネオンカット色素を含んでも良い。透明粘着剤層36、46の上に剥離シートを設けても良い。
本発明のディスプレイ用光学フィルタは、例えば、透明基板の表面の全域に、反射防止層を形成し、透明基板の裏面にネオンカット層及びその上に近赤外線遮蔽層を形成することにより得られる。また、例えば、透明基板の表面の全域に、メッシュ状の金属導電層を形成し、次いで、メッシュ状の金属導電層の全域に反射防止層を形成し、透明基板の裏面にネオンカット層及びその上に粘着性近赤外線遮蔽層を形成することによっても得られる。或いは、透明基板を2枚用いて、例えば、メッシュ状導電層を有する透明基板(一般に裏面に粘着剤層等有する)の導電層上に、表面に反射防止層及び裏面にネオンカット層及び粘着性の近赤外遮蔽層を有する透明基板を、近赤外線遮蔽層を介して積層、接着することによっても得られる。
本発明のディスプレイ用光学フィルタに使用される材料について以下に説明する。
基板は、一般に透明基板であり、特に透明なプラスチックフィルムであることが好ましい。その材料としては、透明(「可視光に対して透明」を意味する。)であれば特に制限はない。プラスチックフィルムの例としては、ポリエステル{例、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート}、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリル樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン、トリアセテート樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリウレタン、セロファン等を挙げることができる。これらの中でも、加工時の負荷(熱、溶剤、折り曲げ等)に対する耐性が高く、透明性が特に高い等の点で、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等が好ましい。特に、PETが、加工性に優れているので好ましい。この他、グリーンガラス、珪酸塩ガラス、無機ガラス板、無着色透明ガラス板などのガラス板も透明基板として好ましく挙げられる。
透明基板の厚さとしては、光学フィルタの用途等によっても異なるが、一般に1μm〜10mm、1μm〜5mm、特に25〜250μmが好ましい。
本発明の導電層(電磁波シールド層)は、得られる光学フィルタの表面抵抗値が、一般に10Ω/□以下、好ましくは0.001〜5Ω/□の範囲、特に0.005〜5Ω/□のとなるように設定される。メッシュ(格子)状の導電層が好ましい。或いは、導電層は、気相成膜法により得られる層(金属酸化物(ITO等)の透明導電薄膜)でも良い。さらに、ITO等の金属酸化物の誘電体膜とAg等の金属層との交互積層体(例、ITO/銀/ITO/銀/ITOの積層体)であっても良い。
メッシュ状の金属導電層としては金属繊維及び金属被覆有機繊維の金属を網状にしたもの、透明基板上の銅箔等の層を網状にエッチング加工し、開口部を設けたもの、透明基板上に導電性インクをメッシュ状に印刷したもの、等を挙げることができる。
メッシュ状の金属導電層の場合、メッシュとしては、金属繊維及び/又は金属被覆有機繊維よりなる線幅1μm〜1mm、開口率50%以上のものが好ましい。より好ましい線径は10〜500μm、開口率は50以上95%以下である。メッシュ状の導電層において、線幅が1mmを超えると電磁波シールド性が向上するが、開口率が低下し両立させることができない。1μm未満では、メッシュとしての強度が下がり取扱いが困難となる。また開口率が95%を超えるとメッシュとしての形状を維持することが困難であり、50%未満では光透過性が低下し、ディスプレイからの光量も低下する。
なお、導電性メッシュの開口率とは、当該導電性メッシュの投影面積における開口部分が占める面積割合を言う。
メッシュ状の導電層を構成する金属繊維及び金属被覆有機繊維の金属としては、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステン、錫、鉛、鉄、銀、炭素或いはこれらの合金、好ましくは銅、ステンレス、ニッケルが用いられる。
金属被覆有機繊維の有機材料としては、ポリエステル、ナイロン、塩化ビニリデン、アラミド、ビニロン、セルロース等が用いられる。
金属箔等の導電性の箔をパターンエッチングしたものの場合、金属箔の金属としては、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、鉄、真鍮、或いはこれらの合金、好ましくは銅、ステンレス、アルミニウムが用いられる。
金属箔の厚さは、薄過ぎると取扱い性やパターンエッチングの作業性等の面で好ましくなく、厚過ぎると得られるフィルムの厚さに影響を及ぼし、エッチング工程の所要時間が長くなることから、1〜200μm程度とするのが好ましい。
エッチングパターンの形状には特に制限はなく、例えば四角形の孔が形成された格子状の金属箔や、円形、六角形、三角形又は楕円形の孔が形成されたパンチングメタル状の金属箔等が挙げられる。また、孔は規則的に並んだものに限らず、ランダムパターンとしても良い。この金属箔の投影面における開口部分の面積割合は、20〜95%であることが好ましい。さらに開口率50%以上のものが好ましく、特に50%以上95%以下である。また線幅は10〜500μmが好ましい。
上記の他に、メッシュ状の金属導電層として、フィルム面に、溶剤に対して可溶な材料によってドットを形成し、フィルム面に溶剤に対して不溶な導電材料からなる導電材料層を形成し、フィルム面を溶剤と接触させてドット及びドット上の導電材料層を除去することによって得られるメッシュ状金属導電層を用いても良い。
導電層は、基材上に直接設けられてもよく、粘着剤層又は接着剤層を介して設けられてもよい。この粘着剤層又は接着剤層としては、光学フィルムをディスプレイに接着するための接着剤層として後述するものと同じものが用いられる。
メッシュ状金属導電層上に、さらに金属メッキ層を、導電性を向上させるためは設けても良い(特に、上記溶剤に対して可溶な材料によってドットを形成する方法の場合)。金属メッキ層は、公知の電解メッキ法、無電解メッキ法により形成することができる。メッキに使用される金属としては、一般に銅、銅合金、ニッケル、アルミ、銀、金、亜鉛又はスズ等を使用することが可能であり、好ましくは銅、銅合金、銀、又はニッケルであり、特に経済性、導電性の点から、銅又は銅合金を使用することが好ましい。
また、防眩性能を付与させても良い。この防眩化処理を行う場合、(メッシュ)導電層の表面に黒化処理を行っても良い。例えば、金属膜の酸化処理、クロム合金等の黒色メッキ、黒又は暗色系のインクの塗布等を行うことができる。
本発明の反射防止層は、一般に基板である透明基板より屈折率の低いハードコート層とその上に設けられたハードコート層より屈折率の低い低屈折率層との複合膜であるか、或いはハードコート層と低屈折率層との間にさらに高屈折率層が設けられた複合膜である。反射防止膜は基板より屈折率の低いハードコート層のみであっても有効である。但し、基板の屈折率が低い場合、透明基板より屈折率の高いハードコート層とその上に設けられた低屈折率層との複合膜、或いは低屈折率層上にさらに高屈折率層が設けられた複合膜としても良い。
ハードコート層としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂等の合成樹脂組成物を主成分とする層である。通常その厚さは1〜50μm、好ましくは1〜10μmである。合成樹脂組成物は、一般に熱硬化性樹脂組成物、紫外線硬化性樹脂組成物であり、紫外線硬化性樹脂組成物が好ましい。紫外線硬化性樹脂組成物は、短時間で硬化させることができ、生産性に優れているので好ましい。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フラン樹脂、シリコン樹脂などを挙げることができる。
ハードコート層としては、紫外線硬化性樹脂組成物(紫外線硬化性モノマー及び/又はオリゴマー(及び/又はポリマー)、光重合開始剤等からなる)を主成分とする層の硬化層が好ましく、通常その厚さは1〜50μm、好ましくは1〜10μmである。
紫外線硬化性モノマー及び/又はオリゴマーとしては、例えば、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルポリエトキシ(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカンモノ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、N−ビニルカプロラクタム、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジプロポキシジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリス〔(メタ)アクリロキシエチル〕イソシアヌレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートモノマー類;ポリオール化合物(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,4−ジメチロールシクロヘキサン、ビスフェノールAポリエトキシジオール、ポリテトラメチレングリコール等のポリオール類、前記ポリオール類とコハク酸、マレイン酸、イタコン酸、アジピン酸、水添ダイマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の多塩基酸又はこれらの酸無水物類との反応物であるポリエステルポリオール類、前記ポリオール類とε−カプロラクトンとの反応物であるポリカプロラクトンポリオール類、前記ポリオール類と前記、多塩基酸又はこれらの酸無水物類のε−カプロラクトンとの反応物、ポリカーボネートポリオール、ポリマーポリオール等)と有機ポリイソシアネート(例えば、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、ジシクロペンタニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4′−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,2′−4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等)と水酸基含有(メタ)アクリレート(例えば、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキサン−1,4−ジメチロールモノ(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、ペンタエリスリトールペンタ(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、グリセリンジ(メタ)アクリレート等)の反応物であるポリウレタン(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応物であるビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートオリゴマー類等を挙げることができる。これら化合物は1種又は2種以上、混合して使用することができる。これらの紫外線硬化性樹脂を、熱重合開始剤とともに用いて熱硬化性樹脂として使用してもよい。
ハードコート層とするには、上記の紫外線硬化性モノマー、オリゴマーの内、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールペンタ(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の硬質の多官能モノマーを主に使用することが好ましい。
紫外線硬化性樹脂組成物の光重合開始剤として、紫外線硬化性樹脂の性質に適した任意の化合物を使用することができる。例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノプロパン−1などのアセトフェノン系、ベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン系、ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、イソプロピルチオキサントン、2−4−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフェニルグリオキシレートなどが使用できる。特に好ましくは、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノプロパン−1、ベンゾフェノン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、必要に応じて、4−ジメチルアミノ安息香酸のごとき安息香酸系叉は、第3級アミン系などの公知慣用の光重合促進剤の1種または2種以上を任意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの1種または2種以上の混合で使用することができる。特に1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア184)が好ましい。
光重合開始剤の量は、樹脂組成物に対して一般に0.1〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%である。
さらに、ハードコート層は、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、老化防止剤、塗料加工助剤、着色剤等を少量含んでいても良い。特に、紫外線吸収剤(例、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤又はベンゾフェノン系紫外線吸収剤)を含むことが好ましく、これによりフィルタの黄変等の防止が効率的に行うことができる。その量は、樹脂組成物に対して一般に0.1〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%である。
高屈折率層は、ポリマー(好ましくは紫外線硬化性樹脂組成物)中に、ITO,ATO,Sb23,SbO2,In23,SnO2,ZnO、AlをドープしたZnO、TiO2等の金属酸化物微粒子が分散した層(硬化層)とすることが好ましい。金属酸化物微粒子としては、平均粒径10〜10000nm、好ましくは10〜50nmのものが好ましい。特にITO(特に平均粒径10〜50nmのもの)が好ましい。屈折率を1.64以上としたものが好適である。膜厚は一般に10〜500nmの範囲、好ましくは20〜200nmである。
なお、高屈折率層が導電層である場合、この高屈折率層の屈折率を1.64以上とすることにより反射防止フィルムの表面反射率の最小反射率を1.5%以内にすることができ、1.69以上、好ましくは1.69〜1.82とすることにより反射防止フィルムの表面反射率の最小反射率を1.0%以内にすることができる。
低屈折率層は、シリカ、フッ素樹脂等の微粒子、好ましくは中空シリカを10〜40質量%(好ましくは10〜30質量%)がポリマー(好ましくは紫外線硬化性樹脂)中に分散した層(硬化層)であることが好ましい。この低屈折率層の屈折率は、1.45以下が好ましい。この屈折率が1.45超であると、反射防止フィルムの反射防止特性が低下する。膜厚は一般に10〜500nmの範囲、好ましくは20〜200nmである。
中空シリカとしては、平均粒径10〜100nm、好ましくは10〜50nm、比重0.5〜1.0、好ましくは0.8〜0.9のものが好ましい。
ハードコート層は、可視光線透過率が70%以上であることが好ましい。高屈折率層及び低屈折率層の可視光線透過率も、いずれも85%以上であることが好ましい。
反射防止層がハードコート層と上記2層より構成される場合、例えば、ハードコート層の厚さは2〜20μm、高屈折率層の厚さは50〜150nm、低屈折率層の厚さは50〜150nmであることが好ましい。
反射防止層の、各層を形成するには、例えば、前記の通り、樹脂組成物(好ましくは紫外線硬化性樹脂組成物)に必要に応じ上記の微粒子を配合し、得られた塗工液を、前記の透明基板表面に塗工し、次いで乾燥した後、紫外線照射して硬化すればよい。この場合、各層を1層ずつ塗工し硬化させてもよく、全層を塗工した後、まとめて硬化させてもよい。
塗工の具体的な方法としては、アクリル系モノマー等を含む紫外線硬化性樹脂組成物をトルエン等の溶媒で溶液にした塗工液をグラビアコータ等によりコーティングし、その後乾燥し、次いで紫外線により硬化する方法を挙げることができる。このウェットコーティング法であれば、高速で均一に且つ安価に成膜できるという利点がある。このコーティング後に例えば紫外線を照射して硬化することにより密着性の向上、膜の硬度の上昇という効果が得られる。前記導電層も同様に形成することができる。
紫外線硬化の場合は、光源として紫外〜可視領域に発光する多くのものが採用でき、例えば超高圧、高圧、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、マーキュリーハロゲンランプ、カーボンアーク灯、白熱灯、レーザ光等を挙げることができる。照射時間は、ランプの種類、光源の強さによって一概には決められないが、数秒〜数分程度である。また、硬化促進のために、予め積層体を40〜120℃に加熱し、これに紫外線を照射してもよい。
前述のようにハードコート層の代わりに防眩層を設けることも好ましい。反射防止効果が大きいものが得られやすい。防眩層としては、例えば、ポリマー微粒子(例、アクリルビーズ)等の透明フィラー(好ましくは平均粒径1〜10μm)をバインダに分散させた液を塗布、乾燥することにより得られる防眩層、或いは、前述のハードコート層形成用材料に透明フィラー(ポリマー微粒子;例、アクリルビーズ)を加えた液を塗布、硬化させた、ハードコート機能を有する防眩層を挙げることができ、好ましい。防眩層の層厚は、一般に0.01〜20μmの範囲である。
本発明の光学フィルタは、一般に、近赤外線を効率よくカットするタングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物及びこれを分散させる樹脂を含有する近赤外線遮蔽層と、560〜610nmの波長領域に極大吸収を有する色素及びこれを溶解及び/又は分散させるバインダ樹脂を有すネオンカット層との両方の層を有するか、近赤外線を効率よくカットするタングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物及び560〜610nmの波長領域に極大吸収を有する色素及びこれらを溶解及び/又は分散させるバインダ樹脂を有すネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層を有する。
前者のように、近赤外線遮蔽機能とネオンカット機能を別層として設けた場合、それぞれの化合物と相溶性に優れた樹脂(特にアクリル樹脂系粘着剤)を用いることにより、それぞれの機能が効率よく発揮させることができるので、近赤外線遮断機能とネオンカット機能を高いレベルで、両立させることが可能である。後者のように、近赤外線遮蔽機能とネオンカット機能を単一層として設けた場合であっても、両方の化合物と相溶性に優れた樹脂(特にアクリル樹脂系粘着剤)を用いることにより、近赤外線遮断機能とネオンカット機能をかなり高いレベルで、両立させることが可能である。
上記タングステン酸化物は、一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.2≦z/y≦2.999)で表される酸化物であり、複合タングステン酸化物は、上記タングステン酸化物に、元素M(但し、Mは、H、He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、Iのうちから選択される1種類以上の元素)を添加した組成を有するものである。これにより、z/y=3.0の場合も含めて、WyOz中に自由電子が生成され、近赤外線領域に自由電子由来の吸収特性が発現し、1000nm付近の近赤外線吸収材料として有効となる。本発明では、複合タングステン酸化物が好ましい。
上述した一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素、2.2≦z/y≦2.999)で表記されるタングステン酸化物微粒子において、タングステンと酸素との好ましい組成範囲は、タングステンに対する酸素の組成比が3よりも少なく、さらには、当該赤外線遮蔽材料をWyOzと記載したとき、2.2≦z/y≦2.999である。このz/yの値が、2.2以上であれば、赤外線遮蔽材料中に目的以外であるWO2の結晶相が現れるのを回避することが出来るとともに、材料としての化学的安定性を得ることが出来るので有効な赤外線遮蔽材料として適用できる。一方、このz/yの値が、2.999以下であれば必要とされる量の自由電子が生成され効率よい赤外線遮蔽材料となり得る。
複合タングステン酸化物の微粒子は、安定性の観点から、一般に、MxWyOz(但し、Mは、H、He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、Iうちから選択される1種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、(0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3)で表される酸化物であることが好ましい。アルカリ金属は、水素を除く周期表第1族元素、アルカリ土類金属は周期表第2族元素、希土類元素は、Sc、Y及びランタノイド元素である。
特に、赤外線遮蔽材料としての光学特性、耐候性を向上させる観点から、M元素が、Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Snのうちの1種類以上であるものが好ましい。また複合タングステン酸化物が、シランカップリング剤で処理されていることが好ましい。優れた分散性が得られ、優れた赤外線カット機能、透明性が得られる。
元素Mの添加量を示すx/yの値が0.001より大きければ、十分な量の自由電子が生成され赤外線遮蔽効果を十分に得ることが出来る。元素Mの添加量が多いほど、自由電子の供給量が増加し、赤外線遮蔽効果も上昇するが、x/yの値が1程度で飽和する。また、x/yの値が1より小さければ、微粒子含有層中に不純物相が生成されるのを回避できるので好ましい。
酸素量の制御を示すz/yの値については、MxWyOzで表記される複合タングステン酸化物においても、上述のWyOzで表記される赤外線遮蔽材料と同様の機構が働くことに加え、z/y=3.0においても、上述した元素Mの添加量による自由電子の供給があるため、2.2≦z/y≦3.0が好ましく、さらに好ましくは2.45≦z/y≦3.0である。
さらに、複合タングステン酸化物微粒子が六方晶の結晶構造を有する場合、当該微粒子の可視光領域の透過が向上し、近赤外領域の吸収が向上する。
この六角形の空隙に元素Mの陽イオンが添加されて存在するとき、可視光領域の透過が向上し、近赤外領域の吸収が向上する。ここで、一般的には、イオン半径の大きな元素Mを添加したとき当該六方晶が形成され、具体的には、Cs、K、Rb、Tl、In、Ba、Sn、Li、Ca、Sr、Feを添加したとき六方晶が形成されやすい。勿論これら以外の元素でも、WO6単位で形成される六角形の空隙に添加元素Mが存在すれば良く、上記元素に限定される訳ではない。
六方晶の結晶構造を有する複合タングステン酸化物微粒子が均一な結晶構造を有するとき、添加元素Mの添加量は、x/yの値で0.2以上0.5以下が好ましく、更に好ましくは0.33である。x/yの値が0.33となることで、添加元素Mが、六角形の空隙の全てに配置されると考えられる。
また、六方晶以外では、正方晶、立方晶のタングステンブロンズも赤外線遮蔽効果がある。そして、これらの結晶構造によって、近赤外線領域の吸収位置が変化する傾向があり、立方晶<正方晶<六方晶の順に、吸収位置が長波長側に移動する傾向がある。また、それに付随して可視光線領域の吸収が少ないのは、六方晶<正方晶<立方晶の順である。このため、より可視光領域の光を透過して、より赤外線領域の光を遮蔽する用途には、六方晶のタングステンブロンズを用いることが好ましい。
本発明で使用される複合タングステン酸化物微粒子の粒径は、透明性を保持する観点から、800nm以下の粒径(平均粒径)を有していることが好ましい。これは、800nmよりも小さい粒子は、散乱により光を完全に遮蔽することが無く、可視光線領域の視認性を保持し、同時に効率良く透明性を保持することができるからである。特に可視光領域の透明性を重視する場合は、さらに粒子による散乱を考慮することが好ましい。この粒子による散乱の低減を重視するとき、粒径は400nm以下、好ましくは200nm以下が良い。
また、本発明の複合タングステン酸化物微粒子の表面が、Si、Ti、Zr、Alの一種類以上を含有する酸化物で被覆されていることは、耐候性の向上の観点から好ましい。
本発明の複合タングステン酸化物微粒子は、例えば下記のようにして製造される。
上記一般式WyOzで表記されるタングステン酸化物微粒子、または/及び、MxWyOzで表記される複合タングステン酸化物微粒子は、タングステン化合物出発原料を不活性ガス雰囲気もしくは還元性ガス雰囲気中で熱処理して得ることができる。
タングステン化合物出発原料には、3酸化タングステン粉末、もしくは酸化タングステンの水和物、もしくは、6塩化タングステン粉末、もしくはタングステン酸アンモニウム粉末、もしくは、6塩化タングステンをアルコール中に溶解させた後乾燥して得られるタングステン酸化物の水和物粉末、もしくは、6塩化タングステンをアルコール中に溶解させたのち水を添加して沈殿させこれを乾燥して得られるタングステン酸化物の水和物粉末、もしくはタングステン酸アンモニウム水溶液を乾燥して得られるタングステン化合物粉末、金属タングステン粉末から選ばれたいずれか一種類以上であることが好ましい。
ここで、タングステン酸化物微粒子を製造する場合には製造工程の容易さの観点より、タングステン酸化物の水和物粉末、もしくはタングステン酸アンモニウム水溶液を乾燥して得られるタングステン化合物粉末、を用いることがさらに好ましく、複合タングステン酸化物微粒子を製造する場合には、出発原料が溶液であると各元素を容易に均一混合可能となる観点より、タングステン酸アンモニウム水溶液や、6塩化タングステン溶液を用いることがさらに好ましい。これら原料を用い、これを不活性ガス雰囲気もしくは還元性ガス雰囲気中で熱処理して、上述した粒径のタングステン酸化物微粒子、または/及び、複合タングステン酸化物微粒子を得ることができる。
また、上記元素Mを含む一般式MxWyOzで表される複合タングステン酸化物微粒子は、上述した一般式WyOzで表されるタングステン酸化物微粒子のタングステン化合物出発原料と同様であり、さらに元素Mを、元素単体または化合物の形で含有するタングステン化合物を出発原料とする。ここで、各成分が分子レベルで均一混合した出発原料を製造するためには各原料を溶液で混合することが好ましく、元素Mを含むタングステン化合物出発原料が、水や有機溶媒等の溶媒に溶解可能なものであることが好ましい。例えば、元素Mを含有するタングステン酸塩、塩化物塩、硝酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩、酸化物、等が挙げられるが、これらに限定されず、溶液状になるものであれば好ましい。
ここで、不活性雰囲気中における熱処理条件としては、650℃以上が好ましい。650℃以上で熱処理された出発原料は、十分な着色力を有し赤外線遮蔽微粒子として効率が良い。不活性ガスとしてはAr、N2等の不活性ガスを用いることが良い。また、還元性雰囲気中の熱処理条件としては、まず出発原料を還元性ガス雰囲気中にて100〜650℃で熱処理し、次いで不活性ガス雰囲気中で650〜1200℃の温度で熱処理することが良い。この時の還元性ガスは、特に限定されないがH2が好ましい。また還元性ガスとしてH2を用いる場合は、還元雰囲気の組成として、H2が体積比で0.1%以上が好ましく、さらに好ましくは2%以上が良い。0.1%以上であれば効率よく還元を進めることができる。
水素で還元された原料粉末はマグネリ相を含み、良好な赤外線遮蔽特性を示し、この状態で赤外線遮蔽微粒子として使用可能である。しかし、酸化タングステン中に含まれる水素が不安定であるため、耐候性の面で応用が限定される可能性がある。そこで、この水素を含む酸化タングステン化合物を、不活性雰囲気中、650℃以上で熱処理することで、さらに安定な赤外線遮蔽微粒子を得ることができる。この650℃以上の熱処理時の雰囲気は特に限定されないが、工業的観点から、N2、Arが好ましい。当該650℃以上の熱処理により、赤外線遮蔽微粒子中にマグネリ相が得られ耐候性が向上する。
本発明の複合タングステン酸化物微粒子は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等のカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。シランカップリング剤が好ましい。これにより中間層、ハードコート層、熱線カット層等のバインダとの親和性が良好となり、透明性、熱線カット性の他、各種物性が向上する。
シランカップリング剤の例として、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシアクリルシランを挙げることができる。ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、トリメトキシアクリルシランが好ましい。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は2種以上組み合わせて使用しても良い。また上記化合物の含有量は、微粒子100質量部に対して5〜20質量部で使用することが好ましい。
(複合)タングステン酸化物微粒子は、前述のように、一般に分散液(特に水性分散液)の状態で市販されている。
本発明の近赤外線遮蔽層或いはネオンカット層に使用される樹脂は、例えばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の合成樹脂を挙げることができる。またこれらの樹脂は、硬化剤と組み合わせて使用することが好ましい。
このような樹脂は、粘着性を有することが好ましく、この点からアクリル樹脂(特にアクリル樹脂系粘着剤)が好ましい。
上記好ましいアクリル樹脂の構成成分(モノマー)として、下記の化合物を挙げることができる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルの好ましい例として;炭素数1〜12の分岐していてもよいアルキル基を分子内に有する(メタ)アクリレート、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートを挙げることができる((メタ)アクリレートはアクリレートとメタクリレートの両方を意味する)。特に、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートが好ましい。
(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルの特に好ましい例として;メトキシエチル(メタ)アクリレート及びエトキシエチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
芳香環含有モノマー(分子構造中に芳香族基を含む共重合可能な化合物)の好ましい例としては;フェニルアクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル化β−ナフトールアクリレート、ビフェニル(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等を挙げることができる。特に、フェニルアクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレートが好ましい。
水酸基含有モノマーの例としては;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(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、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、クロロ−2−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アリルアルコール等を挙げることができる。特に、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートが好ましい。
更に、分子内にカルボキシル基を有するモノマーの好ましい例としては、(メタ)アクリル酸、2−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、3−カルボキシプロピル(メタ)アクリレート、4−カルボキシブチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸及び無水マレイン酸等を挙げることができる。特に、(メタ)アクリル酸が好ましい。
また、アミノ基含有モノマーの好ましい例としては、アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ビニルピリジン等を挙げることができる。特に、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートが好ましい。
上記モノマー成分は、所望する物性に合わせて適宜採用されるが、本発明では、近赤外線遮蔽層のアクリル樹脂はカルボキシル基を有するモノマーが用いられており、ネオンカット層のアクリル樹脂はカルボキシル基を有するモノマーが用いられていないことが好ましい。ネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層のアクリル樹脂はカルボキシル基を有するモノマーが少し用いられている。
好ましい本発明のアクリル樹脂の単量体混合物の配合量は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル:4.5〜89質量%(特に22.7〜69質量%)、芳香環含有モノマー10〜85質量%(特に30〜70質量%)、水酸基含有モノマー:1〜10質量%(特に0.05〜0.5質量%)、カルボキシル基を有するモノマー:適宜、アミノ基含有モノマー:適宜である。
好ましい近赤外線遮蔽層のアクリル樹脂の単量体混合物の配合量は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル:4.5〜89質量%(特に22.7〜69質量%)、芳香環含有モノマー10〜85質量%(特に30〜70質量%)、水酸基含有モノマー:1〜10質量%(特に0.05〜0.5質量%)、カルボキシル基を有するモノマー:0.05〜10質量%(特に0.05〜5質量%)、アミノ基含有モノマー0〜0.5質量%(特に0〜0.3質量%)である。
好ましいネオンカット層のアクリル樹脂の単量体混合物の配合量は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル:4.5〜89質量%(特に22.7〜69質量%)、芳香環含有モノマー10〜85質量%(特に30〜70質量%)、水酸基含有モノマー:1〜10質量%(特に0.05〜0.5質量%)、カルボキシル基を有するモノマー:0.00〜10質量%(特に0.00〜5質量%)、アミノ基含有モノマー0〜0.5質量%(特に0〜0.3質量%)である。
好ましいネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層のアクリル樹脂の単量体混合物の配合量は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル:4.5〜89質量%(特に22.7〜69質量%)、芳香環含有モノマー10〜85質量%(特に30〜70質量%)、水酸基含有モノマー:1〜10質量%(特に0.05〜0.5質量%)、カルボキシル基を有するモノマー:0.01〜2質量%(特に0.01〜1質量%)、アミノ基含有モノマー0〜0.5質量%(特に0〜0.3質量%)である。
前記単量体混合物には、必要に応じて、その他の単量体を混合させても良い。その他の単量体の例としては、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリレート;アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート等のアセトアセチル基含有(メタ)アクリレート;酢酸ビニル、塩化ビニル並びに(メタ)アクリロニトリル等を挙げることができる。その他の単量体の混合比は、0〜10質量%の割合で含ませることができる。
上記アクリル樹脂は、溶液重合法、塊状重合法、乳化重合法及び懸濁重合法等の従来公知の重合法により製造することができるが、乳化剤や懸濁剤等の重合安定剤を含まない溶液重合法及び塊状重合法により製造したものが好ましい。また、前記アクリル系ポリマーのゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)による重量平均分子量(Mw)は、80万〜160万であり、好ましくは80万〜150万である。Mwが、80万未満であると、硬化剤配合を好適な範囲に調製しても、熱時の粘着剤の凝集力が十分でなく、高温条件下での発泡が生じやすく、160万を超えると、粘着剤の応力緩和性が低下しやすい。重量平均分子量と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が10〜50であることが好ましい。さらに20〜50であるのが好適である。前記比(Mw/Mn)が大きくなりすぎると、低分子量ポリマーが増加し、発泡が生じやすくなるり、逆に前記比(Mw/Mn)が小さくなりすぎると、応力緩和性が低下しやすくなる。
上記アクリル樹脂は、硬化剤と共に使用することが好ましい。硬化剤としては、エポキシ化合物系架橋剤、イソシアネート化合物系架橋剤、金属キレート化合物系架橋剤、アジリジン化合物系架橋剤及びアミノ樹脂系架橋剤を挙げることができる。中でも、分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物系架橋剤、分子内に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物系架橋剤、及びアジリジン化合物系架橋剤が好ましく、特に、エポキシ化合物系架橋剤が好ましい。
分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物系架橋剤としては、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N',N'−テトラグリジル−m−キシリレンジアミン、N,N,N',N'−テトラグリジルアミノフェニルメタン、トリグリシジルイソシアヌレート、m−N,N−ジグリシジルアミノフェニルグリシジルエーテル、N,N−ジグリシジルトルイジン、N,N−ジグリシジルアニリン、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等のエポキシ基を2個以上有する化合物が好ましい。
イソシアネート化合物の例としては、トリレンジイソシアネート、クロルフェニレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添されたジフェニルメタンジイソシアネートなどのイソシアネートモノマー及びこれらイソシアネートモノマーをトリメチロールプロパンなどと付加したイソシアネート化合物やイソシアヌレート化物、ビュレット型化合物、さらにはポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオールなど付加反応させたウレタンプレポリマー型のイソシアネート等を挙げることができる。
さらに、アジリジン化合物系架橋剤の例としては、トリメチロールプロパントリ-β-アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパントリ-β-(2-メチルアジリジン)プロピオネート、テトラメチロールメタントリ-β-アジリジニルプロピオネート、トリエチレンメラミン等を挙げることができる。
上記架橋剤の配合量は、アクリル樹脂100重量部に対して0.0001〜2.0重量部であるが、前記エポキシ化合物系架橋剤を使用した場合には、0.0001〜0.1重量部が好ましく、0.001〜0.05重量部が特に好ましい。
本発明で好ましく使用されるアクリル樹脂を含む粘着剤組成物は、透明性、視認性及び本発明の効果を損なわない範囲で有れば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、粘着付与樹脂、可塑剤、消泡剤及び濡れ性調製剤等を配合しても良い。
近赤外線遮蔽層は、一般に、上記タングステン酸化物又は複合タングステン酸化物及びバインダ樹脂(好ましくは上記アクリル樹脂)を主成分とする層である。近赤外線遮蔽層は、例えば上記(複合)タングステン酸化物及びバインダ樹脂等を含む塗工液を塗工、必要により乾燥、そして硬化させることにより得られる。或いは上記(複合)タングステン酸化物及びバインダ樹脂等を含む塗工液を塗工、そして単に乾燥させることによっても得られる。フィルムとして使用する場合は、一般に近赤外線カットフィルムであり、例えば(複合)タングステン酸化物を含有するフィルムである。また、ネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層も上記と同様に、例えば上記(複合)タングステン酸化物、ネオンカット色素(後述)及びバインダ樹脂等を含む塗工液を塗工、必要により乾燥、そして硬化させることにより得られる。
(複合)タングステン酸化物以外に必要により色素を使用することもできる。色素としては、一般に800〜1200nmの波長に吸収極大を有するもので、例としては、フタロシアニン系色素、金属錯体系色素、ニッケルジチオレン錯体系色素、シアニン系色素、スクアリリウム系色素、ポリメチン系色素、アゾメチン系色素、アゾ系色素、ポリアゾ系色素、ジイモニウム系色素、アミニウム系色素、アントラキノン系色素、を挙げることができ、特にシアニン系色素又、フタロシアニン系色素、ジイモニウム系色素が好ましい。これらの色素は、単独又は組み合わせて使用することができる。近赤外線遮蔽層は粘着剤層であることが好ましく、粘着剤用樹脂の例としては、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
近赤外線遮蔽層は、上記(複合)タングステン酸化物をバインダ樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部、さらに1〜20質量部、特に1〜10質量部含有することが好ましい。また近赤外線遮蔽層の厚さは、一般に1〜50μm、好ましくは5〜50μmである。
本発明では、近赤外線遮蔽層と共にネオンカット層が設けられる。あるいは、近赤外線遮蔽層にネオンカット色素(ネオン発光の吸収機能を付与することのできる色素)を含有させ、ネオン発光の吸収機能を持たせても良い。
本発明の560〜610nmの波長範囲に極大吸収を有する色素{ネオンカット色素(ネオン発光の選択吸収色素)}としては、シアニン系色素、スクアリリウム系色素、アントラキノン系色素、フタロシアニン系色素、ポリメチン系色素、ポリアゾ系色素、アズレニウム系色素、ジフェニルメタン系色素、トリフェニルメタン系色素、ポリフィリン環構造を有する色素を挙げることができる。ポルフィン環構造を有する色素が好ましい(特にポルフィン環がFe、Mg等の金属に配位した構造)。ポリフィリン環構造を有する色素としては、例えば、山田化学工業(株)からTAP−2、TAP−18、TAP−45等の商品名で市販されている。このような選択吸収色素は、585nm付近のネオン発光の選択吸収性とそれ以外の可視光波長において吸収が小さいことが必要であるため、吸収極大波長が560〜610nmであり、吸収スペクトル半値幅が40nm以下であるものが好ましい。上記極大吸収は、例えば分光光度計UV3100PC(島津製作所(株)製)を用いて測定することができる。
また、光学特性に大きな影響を与えない限り、さらに着色用の色素、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を加えても良い。
ネオンカット層は、一般に、上記ネオンカット色素及びバインダ樹脂(好ましくは上記アクリル樹脂)を主成分とする層である。ネオンカット層は、例えば上記ネオンカット及びバインダ樹脂等を含む塗工液を塗工、必要により乾燥、そして硬化させることにより得られる。或いは上記ネオンカット及びバインダ樹脂等を含む塗工液を塗工、そして単に乾燥させることによっても得られる。
上記化合物(染料又は顔料)を含む層(近赤外線遮蔽層、ネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層)は、上記化合物をバインダ樹脂(粘着剤用樹脂)100質量部に対して、0.1〜20質量部、さらに1〜20質量部、特に1〜10質量部含有することが好ましい。またこのような層の厚さは、一般に1〜50μm、好ましくは5〜50μm、特に好ましくは10〜50μmである。
但し、ネオンカット層の場合、上記ネオンカット色素をバインダ樹脂(粘着剤用樹脂)100質量部に対して、0.1〜5質量部、さらに0.1〜2質量部含有することが好ましい。また層の厚さは、一般に1〜20μm、好ましくは1〜10μm、特に好ましくは2〜8μmである。
上記或いは通常の粘着剤層は、主として本発明の光学フィルムをディスプレイに接着するための層であり、接着機能を有するものであればどのような樹脂でも使用することができる。例えば、ブチルアクリレート等から形成されたアクリル系粘着剤(前述アクリル樹脂を含む)、ゴム系粘着剤、SEBS(スチレン/エチレン/ブチレン/スチレン)及びSBS(スチレン/ブタジエン/スチレン)等の熱可塑性エラストマー(TPE)を主成分とするTPE系粘着剤及び接着剤等も用いることができる。
その層厚は、一般に5〜500μm、特に10〜100μmの範囲が好ましい。光学フィルタは、一般に上記粘着剤層をディスプレイのガラス板に圧着することによる装備することができる。
本発明の光学フィルタの近赤外線吸収特性としては、800〜1100nmの波長範囲の近赤外線における透過率の最小値が、当該波長範囲において30%以下であることが好ましく、特に20%以下が好ましい。これにより、周辺機器のリモコン等の誤作動が指摘されている波長領域の透過度を減少させる効果があり、特に、560〜610nmの波長範囲の可視光線における視感透過率の最小値が、当該波長範囲において80%以下、より好ましくは60%以下、特に40%以下とすることにより、上記効果に加えて、560〜610nmにピークを持つオレンジ色が色再現性を悪化させる原因であることから、このオレンジ色の波長を吸収させる効果があり、これにより真赤性を高めて色の再現性を向上させたものである。
またフィルタの透過光のL***表示系のb*が−15以上であることが好ましい。
本発明において透明基板2枚を使用する場合、これらの接着(粘着剤層)には、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、アクリル樹脂(例、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エチル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、金属イオン架橋エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体)、部分鹸化エチレン−酢酸ビニル共重合体、カルボキシル化エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル−(メタ)アクリレート共重合体等のエチレン系共重合体を使用することができる(なお、「(メタ)アクリル」は「アクリル又はメタクリル」を示す。)。その他、ポリビニルブチラール(PVB)樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ゴム系粘着剤、SEBS及びSBS等の熱可塑性エラストマー等も用いることができるが、良好な接着性が得られやすいのはアクリル樹脂系粘着剤、エポキシ樹脂である。
その層厚は、一般に10〜50μm、好ましくは、20〜30μmの範囲が好ましい。光学フィルタは、一般に上記粘着剤層をディスプレイのガラス板に加熱圧着することによる装備することができる。
前記粘着剤層の材料として、EVAも使用する場合、EVAとしては酢酸ビニル含有量が5〜50質量%、好ましくは15〜40質量%のものが使用される。酢酸ビニル含有量が5質量%より少ないと透明性に問題があり、また40質量%を超すと機械的性質が著しく低下する上に、成膜が困難となり、フィルム相互のブロッキングが生じ易い。
架橋剤としては加熱架橋する場合は、有機過酸化物が適当であり、シート加工温度、架橋温度、貯蔵安定性等を考慮して選ばれる。有機過酸化物は通常EVAに対し押出機、ロールミル等で混練されるが、有機溶媒、可塑剤、ビニルモノマー等に溶解し、EVAのフィルムに含浸法により添加しても良い。
上記接着のための粘着剤層は、例えばEVAと上述の添加剤とを混合し、押出機、ロール等で混練した後、カレンダー、ロール、Tダイ押出、インフレーション等の成膜法により所定の形状にシート成形することにより製造される。
反射防止層上には、保護層を設けても良い。保護層は、前記ハードコート層と同様にして形成することが好ましい。
粘着剤層上に設けられる剥離シートの材料としては、ガラス転移温度が50℃以上の透明のポリマーが好ましく、このような材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ナイロン46、変性ナイロン6T、ナイロンMXD6、ポリフタルアミド等のポリアミド系樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリチオエーテルサルフォン等のケトン系樹脂、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン等のサルフォン系樹脂の他に、ポリエーテルニトリル、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、トリアセチルセルロース、ポリスチレン、ポリビニルクロライド等のポリマーを主成分とする樹脂を用いることができる。これら中で、ポリカーボネート、ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルクロライド、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートが好適に用いることができる。厚さは10〜200μmが好ましく、特に30〜100μmが好ましい。
本発明の光学フィルタが、ディスプレイの1種であるプラズマディスプレイパネルの画像表示面に貼付された状態の1例を図8に示す。ディスプレイパネル80の表示面の表面に粘着性近赤外線遮蔽層層84を介して光学フィルタが接着されている。即ち、透明基板81の一方の表面に、メッシュ状導電層85、ハードコート層82A、低屈折率層82Bがこの順で設けられ、透明基板81の他方の表面にはネオンカット層83及び粘着性近赤外線遮蔽層層84が設けられた光学フィルタが表示面に設けられている。そしてフィルタの縁部(側縁部)に、メッシュ状導電層85'が露出している(例えば、端部の各層をレーザにより除去することにより得られる)。この露出したメッシュ状導電層85'にプラズマディスプレイパネル90の周囲に設けられた金属カバー89にシールドフィンガー(板バネ状金属部品)88を介して接触状態にされている。シールドフィンガー(板バネ状金属部品)の代わりに、導電性ガスケット等が用いても良い。これにより、光学フィルタと金属カバー89が導通し、アースが達成される。金属カバー89は金属枠、フレームでも良い。図8から明らかなように、メッシュ状導電層85は、視聴者側を向いている。
本発明のPDPディスプレイは、一般に透明基板としてプラスチックフィルムを使用しているので、上記のように本発明の光学フィルタをその表面であるガラス板表面に直接貼り合わせることができるため、PDP自体の軽量化、薄型化、低コスト化に寄与できる。また、PDPの前面側に透明成形体からなる前面板を設置する場合に比べると、PDPとPDP用フィルタとの間に屈折率の低い空気層をなくすことができるため、界面反射による可視光反射率の増加、二重反射などの問題を解決でき、PDPの視認性をより向上させることができる。
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
<反射防止層及び近赤外線遮蔽層付きフィルムの作製>
PETフィルム(厚さ188μm、A4300;(株)東洋紡製)上に、下記組成を有するハードコート層形成用塗布液(固形分濃度:40質量%;粘度:25℃、100cP)を、バーコータを用いて厚さが約12μmとなるように塗布し、80℃のオーブン中で1分間乾燥させた後、積算光量1000mJ/cm2の紫外線を照射させて硬化させた。これにより積層体上にハードコート層(厚さ6.9μm)を有するディスプレイ用光学フィルタを作製した。
(ハードコート層形成用塗布液の組成)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 100質量部
TiO2粒子(平均粒径0.1μm) 10質量部
重合開始剤(イルカギュア184、チバスペシャリティケミカル社製) 7質量部
イソプロピルアルコール(IPA) 50質量部
メチルエチルケトン(MEK) 100質量部
シクロヘキサノン(CAN) 25質量部
次いで、下記の組成:
(低屈折率層形成用塗布液の組成)
オプスターJN−7212(日本合成ゴム(株)製) 100質量部
メチルエチルケトン 117質量部
メチルイソブチルケトン 117質量部
を混合して得た塗布液を、上記ハードコート層上にバーコータを用いて塗布し、120℃のオーブン中で30分間乾燥、硬化させた。これにより、ハードコート層上に厚さ90nmの低屈折率層(屈折率1.40)を形成した。
ハードコート層及び低屈折率層からなる反射防止層が設けられたPETフィルムの裏面に、下記の組成:
(ネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層形成用塗布液)
アクリル樹脂系粘着剤(商品名SKダイン1501BS4、綜研化学(株)製、
固形分20質量%、酢酸エチル溶液) 100質量部
エポキシ硬化剤(商品名L−45、綜研化学(株)製) 1質量部
Cs0.33WO3
(平均粒径80nm、固形分20質量%、MIBK溶液) 5質量部
ネオンカット色素(560〜610nmの極大吸収:592nm)
商品名TAP−2、山田化学工業(株)製) 0.5質量部
を混合して得た塗布液を、アプリケータを用いて乾燥後厚さが25μmとなるように塗布し、80℃のオーブン中で2分間乾燥させた。これにより積層体上に粘着性のネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層(厚さ25μm)を有するディスプレイ用光学フィルタを作製した。
これにより反射防止層及びネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層を有するフィルムを得た。
<粘着剤層付きメッシュ状導電層フィルムの作製>
PETフィルム(厚さ100μm、A4303;(株)東洋紡製)上に、平均高さが3.3μm、ピッチが165μmの銅からなるメッシュ状導電層フィルム(開口率85%)を用意した。
上記メッシュ状導電層フィルムの裏面に、下記組成:
(粘着剤層形成用塗布液)
アクリル樹脂系粘着剤(商品名SKダイン1811L、綜研化学(株)製、
固形分20質量%、酢酸エチル溶液) 100質量部
エポキシ硬化剤(商品名L−45、綜研化学(株)製) 1質量部
を混合して得た塗工液を、バーコータを用いて塗布し、80℃のオーブン中で5分間乾燥させた。これにより、メッシュ状導電層フィルムの裏面に厚さ25μmの粘着剤層を形成した。
<ディスプレイ用光学フィルタの作製>
ガラス板上に、上記で得た粘着剤層付きメッシュ状導電層フィルムを、粘着剤層とガラス板表面が対向するように載置し、さらにメッシュ状導電層フィルムの導電層の上に、反射防止層及びネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層付きフィルムを、導電層と近赤外線遮蔽層が接触するように載置し、これらを圧着した。
これにより、ディスプレイ用光学フィルタ(図4参照)を得た。
[実施例2]
<反射防止層及び近赤外線遮蔽層付きフィルムの作製>
実施例1と同様にして得られたハードコート層及び低屈折率層からなる反射防止層が設けられたPETフィルムの裏面に、下記の組成:
(ネオンカット層形成用塗布液)
下記の配合:
ポリメチルメタクリレート(固形分100質量%) 30質量部
メチルエチルケトン 152質量部
メチルイソブチルケトン 182質量部
ネオンカット色素(商品名TAP−2、山田化学工業(株)製) 0.3質量部
を混合して得た塗布液を、バーコータを用いて乾燥後厚さが5μmとなるように塗布し、80℃のオーブン中で2分間乾燥させ、ネオンカット層を形成した。
(近赤外線遮蔽層形成用塗布液)
下記の配合:
アクリル樹脂系粘着剤(商品名SKダイン1501BS4、綜研化学(株)製、
固形分20質量%、酢酸エチル溶液) 100質量部
エポキシ硬化剤(商品名L−45、綜研化学(株)製) 1質量部
Cs0.33WO3
(平均粒径80nm、固形分20質量%、MIBK溶液) 5質量部
を混合して得た塗布液を、上記ネオンカット層上にアプリケータを用いて乾燥後厚さが25μmとなるように塗布し、80℃のオーブン中で2分間乾燥させた。
これにより積層体上に粘着性のネオンカット層及び近赤外線遮蔽層(厚さ25μm)を有するディスプレイ用光学フィルタを作製した。
これにより反射防止層、ネオンカット層及び近赤外線遮蔽層を有するフィルムを得た。
<粘着剤層付きメッシュ状導電層フィルムの作製>
PETフィルム(厚さ100μm、A4303;(株)東洋紡製)上に、平均高さが3.3μm、ピッチが165μmの銅からなるメッシュ状導電層フィルム(開口率85%)を用意した。
上記メッシュ状導電層フィルムの裏面に、下記組成:
(粘着剤層形成用塗布液)
アクリル樹脂系粘着剤(商品名SKダイン1811L、綜研化学(株)製、
固形分20質量%、酢酸エチル溶液) 100質量部
エポキシ硬化剤(商品名L−45、綜研化学(株)製) 1質量部
を混合して得た塗工液を、バーコータを用いて塗布し、80℃のオーブン中で5分間乾燥させた。これにより、メッシュ状導電層フィルムの裏面に厚さ25μmの粘着剤層を形成した。
<ディスプレイ用光学フィルタの作製>
ガラス板上に、上記で得た粘着剤層付きメッシュ状導電層フィルムを、粘着剤層とガラス板表面が対向するように載置し、さらにメッシュ状導電層フィルムの導電層の上に、反射防止層及び近赤外線遮蔽層付きフィルムを、導電層と近赤外線遮蔽層が接触するように載置し、これらを圧着した。
これにより、ディスプレイ用光学フィルタ(図3参照)を得た。
[比較例1]
実施例1において、ネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層形成用塗布液として、ネオンカット色素を含まないものを用いた以外同様にしてディスプレイ用光学フィルタを得た。
[実施例3]
<メッシュ状導電層付きフィルムの作製>
PETフィルム(厚さ100μm)の一方の表面上に、接着剤層を介して銅箔を積層した後、前記銅箔をフォトリソグラフィー法によってエッチングした。これにより、メッシュ状の導電層(平均高さ10μm、平均幅20μm、ピッチ250μm、開口率85%)を有するPETフィルムを得た。
<近赤外線遮蔽層付き基板の作製>
前記PETフィルムの他方の面上に、下記の組成を有するネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層形成用塗布液を、アプリケータを用いて乾燥後厚さが25μmとなるように塗布し、80℃のオーブン中で2分間乾燥させた。これにより、一方の表面上に接着剤層を介して積層されたメッシュ状の導電層を有し、他方の表面上に粘着性のネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層(厚さ25μm)を有する前記PETフィルム(図6)を作製した。
(ネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層形成用塗布液)
アクリル樹脂系粘着剤(商品名SKダイン1501BS4、綜研化学(株)製、
固形分20質量%、酢酸エチル溶液) 100質量部
エポキシ硬化剤(商品名L−45、綜研化学(株)製) 1質量部
Cs0.33WO3
(平均粒径80nm、固形分20質量%、MIBK溶液) 5質量部
ネオンカット色素(560〜610nmの極大吸収:592nm)
商品名TAP−2、山田化学工業(株)製) 0.5質量部
<ディスプレイ用光学フィルタの作製>
フロートガラス(厚さ2.5mm)上に、上前記PETフィルムを、近赤外線遮蔽層とフロートガラスとが対向するように載置し、これらを圧着した。これにより、ディスプレイ用光学フィルタ(図6参照)を得た。
[実施例4]
<メッシュ状導電層付きフィルムの作製>
実施例3と同様にして、メッシュ状の導電層(平均高さ10μm、平均幅20μm、ピッチ250μm、開口率85%)を有するフィルムを得た。
<近赤外線遮蔽層付き基板の作製>
粘着性近赤外線遮蔽層形成用塗布液を、上記で作製したメッシュ状の導電層上に塗布した以外は、実施例3と同様にして、ネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層(厚さ25μm)を作製した。これにより、一方の表面上に接着剤層を介して積層されたメッシュ状の導電層、及び前記メッシュ状の導電層上に積層された粘着性のネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層(厚さ25μm)を有する前記PETフィルム(図7)を作製した。
<ディスプレイ用光学フィルタの作製>
フロートガラス(厚さ2.5mm)上に、上前記PETフィルムを、近赤外線遮蔽層とフロートガラスとが対向するように載置し、これらを圧着した。これにより、ディスプレイ用光学フィルタ(図7参照)を得た。
[比較例2]
実施例3において、ネオンカット機能付き近赤外線遮蔽層形成用塗布液として、ネオンカット色素を含まないものを用いた以外同様にしてディスプレイ用光学フィルタを得た。
[光学フィルタの評価]
(1)視感透過率
実施例、比較例で得られた光学フィルタについて、視感透過率(JIS−Z−8105−1982年)を分光光度計UV3100PC(島津製作所(株)製)により測定した。
(2)560〜610nmの波長領域における可視光の、視感透過率に対する最小値
実施例、比較例で得られたで得られた光学フィルタについて、視感透過率(定義JIS Z8105−1982)を分光光度計UV3100PC(島津製作所(株)製)により測定したフィルタの透過スペクトルを用い、XYZ表色系の三刺激値のYを計算し、視感透過率(Y)を得た。計算方法は、C光源2°(JIS Z8722−2000)にて計算した。
(3)800〜1100nmの波長領域における近赤外線光の透過率の最小値
実施例、比較例で得られた光学フィルタについて、上記近赤外線光の透過率の最小値を分光光度計UV3100PC(島津製作所(株)製)により測定した。
上記結果を表1及び表2に示す。
Figure 2009271514
Figure 2009271514
実施例1、2で得られたディスプレイ用光学フィルタは、560〜610nmの可視光の視感透過率が低く、ネオンガス由来の光が十分にカットされており、それと共に800−1100nm透過率の最小値が低いので優れたな近赤外線カット機能も示している。これはCs0.33WO3とネオンカット色素を同時に使用した顕著な効果と言える。また、実施例3及び4、比較例2においても同様の結果が得られている。
11、21、31A、31B、41A、41B、51 透明基板
61A、61B、71A、71B、81 透明基板
12、22、32、42、52 反射防止層
13、33、53、83 ネオンカット層
24、44、64、74 (ネオンカット機能付き)近赤外線遮蔽層
14、34、54、84 近赤外線遮蔽層
35、34、55、65、75、85 導電層
36、46、76 粘着剤層
82A ハードコート層
82B 低屈折率層
85' メッシュ状導電層
88 シールドフィンガー
89 金属カバー
90 プラズマディスプレイパネル

Claims (16)

  1. タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物及び560〜610nmの波長範囲に極大吸収を有する色素を含むことを特徴とするディスプレイ用光学フィルタ。
  2. タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物を含む近赤外線遮蔽層、及び560〜610nmの波長範囲に極大吸収を有する色素を含むネオンカット層を有する請求項1に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  3. タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物及び560〜610nmの波長範囲に極大吸収を有する色素を含む近赤外線遮蔽層を有する請求項1に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  4. 近赤外線遮蔽層が粘着性を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  5. 近赤外線遮蔽層がアクリル樹脂を含む請求項2〜4のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  6. ネオンカット層がアクリル樹脂を含む請求項2及び3〜5のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  7. タングステン酸化物及び/又は複合タングステン酸化物が微粒子状である請求項1〜6のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  8. 微粒子の平均粒径が400nm以下である請求項7に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  9. タングステン酸化物が、一般式WyOz(但し、Wはタングステン、Oは酸素を表し、そして2.2≦z/y≦2.999である)で表され、そして
    複合タングステン酸化物が、一般式MxWyOz(但し、Mは、H、He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、Iうちから選択される1種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素を表し、そして0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3である)で表される請求項1〜8のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  10. 800〜1100nmの波長領域における光の透過率の最小値が30%以下である請求項1〜9のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  11. 560〜610nmの波長領域における光の透過率の最小値が視感透過率に対して80%以下である請求項1〜10のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  12. さらに硬化剤を含む請求項5〜11のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  13. プラズマディスプレイパネル用フィルタである請求項1〜12のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
  14. 請求項1〜12のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタがガラス基板に貼付されたディスプレイ用光学フィルタ。
  15. 請求項1〜12のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタを備えたことを特徴とするディスプレイ。
  16. 請求項1〜12のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタを備えたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
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