JP2010044128A - ディスプレイ用フィルター - Google Patents
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Abstract
【課題】
電磁波遮蔽性能と反射防止性能に優れ、かつ低価格化が図られたディスプレイ用フィルターを提供する。
【解決手段】
基材上に、導電性メッシュからなる導電層と、前記の導電層を被覆し、かつ屈折率が1.50〜2.00のハードコート層と、屈折率が1.30〜1.40の低屈折率層をこの順に積層してなるディスプレイ用フィルターであって、前記のハードコート層が、屈折率1.55〜2.05の有機化合物を含有するディスプレイ用フィルター。
【選択図】 図1
電磁波遮蔽性能と反射防止性能に優れ、かつ低価格化が図られたディスプレイ用フィルターを提供する。
【解決手段】
基材上に、導電性メッシュからなる導電層と、前記の導電層を被覆し、かつ屈折率が1.50〜2.00のハードコート層と、屈折率が1.30〜1.40の低屈折率層をこの順に積層してなるディスプレイ用フィルターであって、前記のハードコート層が、屈折率1.55〜2.05の有機化合物を含有するディスプレイ用フィルター。
【選択図】 図1
Description
本発明は、反射防止、光線吸収および電磁波遮蔽等の機能を有するディスプレイ用フィルターに関するものである。
液晶ディスプレイ(以下、LCDと称することがある。)やプラズマディスプレイ(以下、PDPと称することがある。)等のディスプレイは、明瞭なフルカラー表示が可能な表示装置である。このようなディスプレイには、通常、外光の反射の防止、ディスプレイから発生する電磁波の遮蔽およびディスプレイの保護などを目的とした前面フィルター(以下、単にフィルターと称することがある。)が、ディスプレイの視認側に配置される。特に、PDPは、その構造や動作原理上、強度な電磁波が発生するため、人体や他の機器に与える影響が懸念されており、電磁波遮蔽機能と反射防止機能が付与されたフィルターが通常用いられている。
一般的なフィルターは、反射防止機能、色調整機能および近赤外線遮断機能等を有する光学機能性フィルムと、導電層(電磁波遮蔽層)が設けられたプラスチックフィルム(電磁波遮蔽フィルム)とを接着層を介して積層して形成されている。
近年、ディスプレイの低価格化に伴って、上記のフィルターも低価格化を余儀なくされている。上記したような2枚のフィルムからなるフィルターに対して、プラスチックフィルムを1枚の基材のみにすることによって低価格化が可能となる。このような1枚のみの基材からなるフィルターの1つの構成として、基材上に形成された導電性メッシュを有する導電層を被覆するようにハードコート層や反射防止層等の機能層を配置する態様が挙げられる。上記の導電性メッシュは、スパッタや真空蒸着で形成された金属薄膜に比べて、低抵抗の導電層を比較的低コストで得られるということから好ましく用いられている。
上記した、導電性メッシュを有する導電層上に、ハードコート層や反射防止層等の機能層を直接に塗工形成することが既に提案されている(特許文献1参照。)。
また、反射防止フィルムとして、従来から、プラスチックフィルム等の基材上に、ハードコート層、高屈折率層および低屈折率層をこの順に積層したハードコート性反射防止フィルムが提案されている(特許文献2参照。)。上記の高屈折率層には、一般的に、屈折率の高い金属酸化物微粒子が用いられている。また別に、ハードコート層に上記の金属酸化物微粒子を含有させて高屈折率化することも提案されている(特許文献3、4参照。)。しかしながら、金属酸化物微粒子を含有させて高屈折率化したハードコート層を、導電性メッシュを有する導電層上に直接に塗工すると、導電性メッシュの凸部(細線部分)近傍に金属酸化物微粒子が局在し、透明性を悪化させるという問題が新たに発生した。
また、一方で、高屈折率層に特定の有機化合物を用いて高屈折率化することが提案されている(特許文献5〜9参照。)。しかしながら、これらの特許文献には、導電性メッシュを有する導電層上に、上記の高屈折率有機化合物を含有するハードコート層を直接に塗工形成することは記載されていない。
特開2007−243158号公報
特開2001−350001号公報
特開2006−106715号公報
特開2007−086455号公報
特開2003−327624号公報
特開2004−012592号公報
特開2007−058101号公報
特開2007−084815号公報
特開2007−292883号公報
従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を鑑み、電磁波遮蔽性能と反射防止性能に優れ、かつ低価格化が図られたディスプレイ用フィルターを提供することにある。詳細には、低価格化を図るために、導電性メッシュを有する導電層を被覆するように、高屈折率ハードコート層を含む反射防止層が配置されたディスプレイ用フィルターにおいて、前記高屈折率ハードコート層の塗工性と透明性を改良することにある。
本発明は、上記目的を達成せんとするものであり、本発明のディスプレイ用フィルターは、基材上に、導電性メッシュからなる導電層と、前記の導電層を被覆し、かつ屈折率が1.50〜2.00のハードコート層と、屈折率が1.30〜1.40の低屈折率層をこの順に積層してなるディスプレイ用フィルターであって、前記のハードコート層が、屈折率1.55〜2.05の有機化合物を含有し、かつハードコート層の全成分に対して0〜5質量%未満の金属酸化物微粒子を含有するディスプレイ用フィルターである。
本発明のディスプレイ用フィルターの好ましい態様によれば、前記の屈折率が1.55〜2.05の有機化合物は、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄原子、窒素原子、燐原子または芳香族環の少なくとも1つを含む有機化合物である。
本発明のディスプレイ用フィルターの好ましい態様によれば、前記のハードコート層が、前記の屈折率が1.55〜2.05以上の有機化合物を、ハードコート層の全成分に対して10〜90質量%含有するものである。
本発明のディスプレイ用フィルターの好ましい態様によれば、前記の導電性メッシュの厚みは6μm以下である。
本発明のディスプレイ用フィルターの好ましい態様によれば、ディスプレイ用フィルターは、450nm以上に極大吸収を有する1種以上の染料、顔料または着色剤を含有する光線吸収層を有するものである。
本発明のディスプレイ用フィルターの好ましい態様によれば、前記の導電性メッシュのメッシュ表面輝度値は0.5cd/m2以下である。
本発明によれば、電磁波遮蔽性、反射防止性および透明性に優れ、かつ低価格を実現したディスプレイ用フィルターが得られる。
また、本発明によれば、低価格を実現するために、導電性メッシュからなる導電層に直接被覆するように、高屈折率ハードコート層を含む反射防止層を配置し省部材化を図ることができ、かつ透明性に優れたディスプレイ用フィルターが得られる。
本発明のディスプレイ用フィルターは、基材上に導電性メッシュを有する導電層と、その導電層を被覆するように積層された屈折率が1.50〜2.00のハードコート層と、そのハードコート層上に積層された屈折率が1.30〜1.40の低屈折率層を有するものである。これによって高い反射防止効果が得られるが、更に優れた反射防止性能を確保するためには、ハードコート層の屈折率は、1.55以上であることが好ましく、特に1.60以上であることが好ましい。
ハードコート層を高屈折率化する一般的な手法として、高い屈折率を有する金属酸化物微粒子、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化鉄、アンチモン酸亜鉛、酸化錫ドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛およびフッ素ドープ酸化錫等をハードコート層に含有させることが挙げられる。
しかしながら、本発明における導電性メッシュからなる導電層上に、ハードコート層等の機能層を直接に塗工した場合、導電層の導電性メッシュの凹凸によって均一な塗工面が形成されにくいという問題、特に、平均一次粒子径の小さい金属酸化物微粒子を比較的多量に含有するハードコート層を導電性メッシュからなる導電層上に直接に塗工した場合は、導電性メッシュの凸部(細線部分)近傍に金属酸化物微粒子が局在し、透明性を悪化させるという問題が新たに発生した。
そのため、本発明におけるハードコート層としては、実質的に金属酸化物微粒子を含有させずに、後述する屈折率が1.55以上の有機化合物を含有させることによって、上記課題を解決した。金属酸化物微粒子は、ハードコート層に全く含有させないことがより好ましいが、金属酸化物微粒子を含有させる場合であっても、ハードコート層の全成分に対して5質量%未満とする。すなわち、ハードコート層は、金属酸化物微粒子を全く含有しないか、もしくは、金属酸化物微粒子を含有する場合はその含有量がハードコート層の全成分に対して5質量%未満である。
本発明において、屈折率が1.50〜2.00のハードコート層を得るために、ハードコート層は、屈折率が1.55〜20.5の有機化合物を含有する。有機化合物のより好ましい屈折率は、1.60〜1.70である。
このような屈折率が1.55〜20.5の有機化合物としては、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄原子、窒素原子、燐原子または芳香族環の少なくとも1つを含む有機化合物が好ましく用いられる。例えば、フッ素以外のハロゲン原子、例えば臭素原子を含む樹脂、硫黄原子を含む樹脂、窒素原子を含む樹脂、燐原子を含む樹脂、および芳香族環、例えばフルオレン骨格を含む樹脂等の高屈折率樹脂(このような化合物を、化合物Aと称することがある。)が挙げられる。これらの樹脂は、透明性を有するものであれば良く、公知または市販のものを使用することができ、また他の樹脂との併用も可能である。
フッ素以外のハロゲン原子、例えば臭素原子を含む樹脂としては、例えば、臭素化アクリル樹脂、臭素化ウレタン樹脂、臭素化ポリエステル樹脂、臭素化ポリエーテル樹脂、臭素化エポキシ樹脂、臭素化スピロアセタール樹脂、臭素化ポリブタジエン樹脂および臭素化ポリチオールポリエン樹脂等を用いることができる。臭素原子を含む樹脂の原料成分としては、例えば、アクリレートのフェニル基のオルト・パラ位をブロモ化した化合物を用いることができる。これは、市販品としては、例えば第一工業製薬社製のBR−42を用いることができる。その他の市販品としては、第一工業製薬社製のBR−42M、BR−30MおよびBR−31等、ダイセル・サイテック社製のRDX51027等を用いることができ、これらを2種以上混合して用いてもよい。
また、硫黄原子を含む樹脂としては、例えば、S,S’−エチレンビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−(チオジエチレン)ビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[チオビス(ジエチレンスルフィド)]ビス(チオ(メタ)アクリレート)およびS,S’−(オキシジエチレン)ビス(チオ(メタ)アクリレート)等を用いることができる。ここで、チオ(メタ)アクリレートとは、チオメタクリレートおよびチオアクリレートを示す。
これらの中でも、S,S’−エチレンビス(チオメタクリレート)とS,S’−(チオジエチレン)ビス(チオメタクリレート)が好適に用いられる。S,S’−エチレンビス(チオメタクリレート)は、1,2−エタンジチオールとアルカリ金属化合物とを反応させて得られる1,2−エタンジチオールのアルカリ金属塩とメタクリロイルクロリドとを、非極性有機溶媒中で反応させる方法等により製造することができる。また、S,S’−(チオジエチレン)ビス(チオメタクリレート)は、日本触媒社製の商品名S2EGとして市販されているものを用いることができる。
また、硫黄原子と芳香族環を含む樹脂としては、例えば、S,S’−(チオジ−p−フェニレン)ビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3−クロロベンゼン)]ビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3,5−ジクロロベンゼン)](チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3−ブロモベンゼン)](チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3,5−ジブロモベンゼン)](チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3−メチルベンゼン)]ビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3,5−ジメチルベンゼン)](チオ(メタ)アクリレート)およびS,S’−[4,4’−チオビス(3−メチルベンゼン)]ビス(チオ(メタ)アクリレート)等を用いることができる。
これらの中でも、S,S’−(チオジ−p−フェニレン)ビス(チオメタクリレート)(住友精化社製MPSMA)が好適に用いられるが、これは、4,4’−チオジベンゼンチオールとアルカリ金属化合物とを反応させて得られる4,4’−チオジベンゼンチオールのアルカリ金属塩とメタクリロイルクロリドとを非極性有機溶媒中で反応させる方法等により製造することができる。
また、芳香族環を含む樹脂としては、例えば、9,9−ビスフェノキシフルオレン骨格を有するアクリル樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。例えば、新中村化学社製9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(NKエステルA−BPEF)、JFEケミカル社製9,9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(BCF)、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(BPEF)、大阪ガスケミカル社製ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル(BPFG)、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル(BPEFG)、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート(BPEF−A)、オグソールPGシリーズ、オグソールEGシリーズ、オグソールEAシリーズ、オグソールEA−Fシリーズおよび長瀬産業社製“オンコート”(登録商標)EXシリーズを用いることができる。
本発明におけるハードコート層は、ディスプレイ用フィルターの表面に傷が発生するのを防止すするために、硬度は高いことが好ましく、JIS K 5600−5−4(1999年)で定義される鉛筆硬度が、1H以上のものが好ましく、2H以上のものがより好ましい。硬度についての上限値は、現実を考慮すると好ましくは5H程度である。
そのため、本発明におけるハードコート層は、上記した屈折率が1.55以上の各種高屈折率樹脂(化合物A)と、アクリル系化合物、ウレタン系化合物、メラミン系化合物、エポキシ系化合物および有機シリケート化合物等の硬化性化合物(このような化合物を、化合物Bと称することがある。)の上記化合物Aと上記化合物Bを混合して用いることが好ましい。
これらの中でも、活性エネルギー線硬化型の多官能モノマーや多官能オリゴマーからなるものが好ましい。活性エネルギー線硬化性官能基としては、具体的には(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基およびアリル基等の不飽和重合性官能基が好ましく、特に(メタ)アクリロイル基が好ましい。
活性エネルギー線硬化性官能基を有する多官能モノマーとしては、1分子中に好ましくは3個以上、より好ましくは4個以上、さらに好ましくは5個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを挙げることができる。該モノマーの1分子中の(メタ)アクリロイル基は、好ましくは10個以下である。
このようなモノマーの具体的な例としては、例えば、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、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジ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、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、1,2,4−シクロヘキサンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタグリセロールトリアクリレート、トリペンタエリスリトールトリアクリレートおよびトリペンタエリスリトールヘキサトリアクリレートなどが挙げられる。
上記のモノマーの他に、ウレタン(メタ)アクリレート類、ポリエステル(メタ)アクリレート類、エポキシ(メタ)アクリレート類などの多官能モノマーおよび多官能オリゴマーも好ましく用いられる。これらの中でも、多官能オリゴマーは、ハードコート層の重合収縮を緩和し、カールやクラックの発生を抑制するのに有効である。
本発明におけるハードコート層は、導電性メッシュを有する導電層を被覆するように設けられるので、ハードコート層の厚みは、平滑な基材に塗工形成される一般的なハードコート層の厚みに比べて大きくする必要がある。ハードコート層の厚みを大きくすることによって重合収縮やクラックの発生が起こり易くなるが、これを抑制するために、上記の多官能オリゴマーを用いることが好ましく、特にウレタンアクリレートオリゴマーが好ましく用いられる。
ウレタンアクリレートオリゴマーは、例えば、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物の反応によって得られたウレタンオリゴマーにアクリレート化合物を反応させることによって得られる。
ポリオール化合物の具体例としては、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、トリシクロデカンジメチロール、シクロヘキサンジメチロール、トリメチロールプロパン、グリセリン、1、 3-プロパンジオール、1、 4-ブタンジオール、1、 3-ブタンジオール、2、 3-ブタンジオール、1、 5-ペンタンジオール、2、 4-ペンタンジオール、1、 2-ヘキサンジオール、1、 6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1、 9-ノナンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールAポリエトキシグリコール、ポリカーボネートポリオール、ペンタエリスルトール、ソルビトール、スクロース、クオドロールなポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール、水添ダイマージオールペンタエリトリトール等;トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスルトール、ソルビトール、スクロース、クオドロール等の3価以上の水酸基を含有する化合物を、エチレンオキシド(EO)、プロピレンオキシド(PO)、ブチレンオキシド、テトラヒドロフランなどの環状エーテル化合物で変性することにより得られるポリエーテルポリオール;カプロラクトンで変性することにより得られるポリカプロラクトンポリオール;2塩基酸とジオールからなるポリエステルで変性することにより得られるポリエステルポリオール;およびこれらの二種以上の混合物を挙げることができる。
より具体的には、EO変性トリメチロールプロパン、PO変性トリメチロールプロパン、テトラヒドロフラン変性トリメチロールプロパン、カプロラクトン変性トリメチロールプロパン、EO変性グリセリン、PO変性グリセリン、テトラヒドロフラン変性グリセリン、カプロラクトン変性グリセリン、EO変性ペンタエリスリトール、PO変性ペンタエリスリトール、テトラヒドロフラン変性ペンタエリスリトール、カプロラクトン変性ペンタエリスリトール、EO変性ソルビトール、PO変性ソルビトール、カプロラクトン変性ソルビトール、EO変性スクロース、PO変性スクロース、EO変性スクロース、EO変性クオドール等およびこれらの二種以上の混合物を挙げることができる。
また、ポリイソシアネート化合物の具体例としては、例えば、2、4−トリレンジイソシアネート、2、6−トリレンジイソシアネート、4、 4−ジフェニルメタンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ビフェニレンジイソシアネート、1、5−ナフチレンジイソシアネート、o−トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4、4’−メチレンビスシクロヘキシルイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1、3−(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、およびこれらのビュレット化物、イソシアヌレート化物等の重縮合物およびこれらの二種以上の混合物を挙げることができる。特に好ましくは、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート化物等が挙げられる。
ウレタンオリゴマーのイソシアネート基をアクリレート変性するために用いられるアクリレート化合物としては、アクリレート基もしくはメタクリレート基と、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基およびアミド基等のイソシアネート基と反応し得る官能基とを有する化合物が挙げられる。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、ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのカプロラクトン変性物、グリシドールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸等のカルボキシル基含有(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミドおよびN−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミドなどのアミド基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、特にヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート化合物が好ましく用いられる。
ウレタンアクリレート化合物は、市販品を使用することがでる。市販品としては、例えば、共栄社化学社製のAT−600、UA−101l、UF−8001およびUF−8003等、日本合成化学社製のUV7550BおよびUV−7600B等、新中村化学社製のU−2PPAおよびUA−NDP等、ダイセルユーシービー社製のEbecryl−270、Ebecryl−284、Ebecryl−264およびEbecryl−9260等、共栄社化学社製のUA−306H、UA−306TおよびUA−306l等、日本合成化学社製のUV−1700B、UV−6300B、UV−7600B、UV−7605B、UV−7640BおよびUV−7650B等、新中村化学社製のU−4HA、U−6HA、UA−100H、U−6LPA、U−15HA、UA−32PおよびU−324A等、ダイセルユーシービー社製のEbecryl−1290、Ebecryl−1290KおよびEbecryl−5129等、並びに根上工業社製のUN−3220HA、UN−3220HB、UN−3220HCおよびUN−3220HS等を挙げることができる。
本発明におけるハードコート層は、上記した1.55〜2.05の屈折率を有する有機化合物(高屈折率の化合物A)を、ハードコート層の全成分に対して10〜90質量%の範囲で含有することが好ましく、20〜80質量%の範囲で含有することがより好ましく、特に30〜70質量%の範囲で含有することが好ましい。
また、上記した硬化性化合物(化合物B)は、ハードコート層の全成分に対して、10〜90質量%の範囲で含有することが好ましく、20〜80質量%の範囲で含有することがより好ましく、特に30〜70質量の範囲で含有することが好ましい。
上記の範囲で高屈折率化合物Aおよび硬化性化合物Bを含有させることによって、高い屈折率と優れたハードコート性能を実現するこができる。
本発明におけるハードコート層は、導電性メッシュを有する導電層上に塗工されたハードコート層を、硬化させることによって、導電層を被覆するように形成される。ハードコート層を硬化させる方法としては、例えば、活性エネルギー線を照射する方法や高温加熱法等を用いることができる。これらの方法を用いる場合には、ハードコート層に、光重合開始剤または熱重合開始剤等を加えることが望ましい。
光重合開始剤の具体的な例としては、例えば、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、メチルベンゾイルフォルメート、p−イソプロピル−α−ヒドロキシイソブチルフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、チオキサントン、2−クロロチオキサントンおよび2−メチルチオキサントンなどの硫黄化合物などを用いることができる。これらの光重合開始剤は、単独で使用してもよいし2種以上組み合せて用いてもよい。
また、熱重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイドまたはジ−t−ブチルパーオキサイド等のパーオキサイド化合物などを用いることができる。
本発明において、ハードコート層における光重合開始剤または熱重合開始剤の使用量は、上記した重合性化合物総量100質量%に対して、0.01〜10質量%の範囲が適当である。電子線またはガンマ線を硬化手段とする場合には、必ずしも重合開始剤を添加する必要はない。また、220℃以上の高温で熱硬化させる場合には、熱重合開始剤の添加は必ずしも必要ではない。
本発明において、ハードコート層中には、本発明の効果が損なわれない範囲で、さらに各種の添加剤を必要に応じて配合することができる。例えば、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤などの安定剤、界面活性剤、レベリング剤および帯電防止剤などを用いることができる。
本発明で用いられる活性エネルギー線としては、紫外線、電子線および放射線(α線、β線およびγ線など)など、アクリル系のビニル基を重合させる電磁波が挙げられ、実用的には、紫外線が簡便であり好ましく用いられる。紫外線源としては、紫外線蛍光灯、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン灯および炭素アーク灯などを用いることができる。また、活性線を照射するときに、低酸素濃度下で照射を行うと、効率よく硬化させることができる。またさらに、電子線方式は、装置が高価で不活性気体下での操作が必要ではあるが、ハードコート層の塗布層中に光重合開始剤や光増感剤などを含有させなくてもよい点で有利である。
本発明で用いられる熱硬化に必要な熱としては、スチームヒーター、電気ヒーター、赤外線ヒーターおよび遠赤外線ヒーターなどを用いて、温度が少なくとも140℃以上に加温された空気や不活性ガスを、スリットノズルを用いて、基材や塗膜に吹きあてることにより与えられる熱が挙げられる。中でも、200℃以上の温度に加温された空気による熱が好ましく、さらに、硬化速度が早いという点で、200℃以上の温度に加温された窒素による熱であることが好ましい。
本発明において、ハードコート層を硬化させる方法としては、比較的簡単な装置で高い生産性が得られるという点で、紫外線を照射して硬化させる方法が好ましい。
本発明において、ハードコート層は、導電性メッシュを有する導電層を被覆するように配置されるが、上記の被覆方法として、導電層上にハードコート層を直接に塗工することが好ましい。ハードコート層の塗工に用いられる塗工方式(塗布方式)としては、ディップコーティング法、スピンコート法、スリットダイコート法、グラビアコート法、リーバースコート法、ロッドコート法、バーコート法、スプレー法およびロールコーティング法等の公知のウェットコーティング法を用いることができる。
ハードコート層の塗工に用いられる塗工液は、上記した化合物A、化合物B、重合開始剤および必要に応じて添加される各種添加剤を溶解するため、あるいは、塗工液の粘度を調整するために、有機溶媒を含有することが好ましい。ここで言うところの有機溶媒には、ハードコート層を構成する液状の重合性モノマーは含まれない。
ハードコート層の塗工液に含有される有機溶媒の量は、塗工液100質量%に対して50〜70質量%の範囲が好ましく、10〜60質量%の範囲が好ましい。これによって、ハードコート層を構成する重合性化合物等の成分を十分に溶解することができ、また、塗工に適した粘度に調整することができる。
上記の有機溶媒としては、大気圧下沸点100〜180℃の有機溶媒と大気圧下沸点100℃未満の有機溶媒を混合して用いることが好ましい。大気圧下沸点100〜180℃の有機溶媒を含むことにより、上記の化合物Aと上記の化合物Bの相溶性が増し、硬化塗膜の透明性が向上する。また、塗液の塗布性が良くなり、表面が平坦な被膜を得ることができる。さらに、大気圧下沸点100℃未満の有機溶媒を含むことによって、被膜形成時に、有機溶媒が有効に揮発し、硬度の高い被膜を得ることができる。すなわち、表面が平坦で、かつ、硬度の高い被膜を得ることができる。
大気圧下沸点100〜180℃の有機溶媒としては、具体的には、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル等のエーテル類、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等のアセテート類、アセチルアセトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類、ブタノール、イソブチルアルコール、ペンタノ−ル、4−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−2−ブタノール、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類、トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられる。
これらの有機溶媒は、単独あるいは混合して用いてもかまわない。これらのうち、特に好ましい有機溶媒の例は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテルおよびジアセトンアルコール等である。
また、大気圧下沸点100℃未満の有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、t−ブタノールおよびメチルエチルケトン等が挙げられる。これらの有機溶媒は単独あるいは混合して用いてもかまわない。
本発明において、導電性メッシュを有する導電層を被覆するように積層された、ハードコート層の厚みは、後述する導電性メッシュを有する導電層の厚みより大きいことが好ましく、導電層の厚み100%に対してハードコート層の厚みは130%以上であることが好ましく、より好ましくは150%以上である。導電層の厚みに対してハードコート層の厚みを大きくすることによって、導電性メッシュの凹凸面を十分に埋めて均一化することができる。
一方、ハードコート層の厚みの上限は、ハードコート層の塗工速度、乾燥速度、硬化速度および原材料費等の観点から、12μm以下であることが好ましく、より好ましくは10μm以下である。また、ハードコート層の厚みの下限は、1μm以上であることが好ましく、より好ましくは2μm以上である。
ハードコート層の厚みが12μmを超えて大きくなると、ハードコート層の塗工速度、乾燥速度および硬化速度が低下することによる生産効率ダウンおよび原材料費の増大によって、本発明の所期の目的である低価格化を実現することが難しくなることがある。また、ハードコート層の厚みが厚くなると、折り曲げなどの応力により硬化膜にクラックが入りやすくなるという不都合が生じる場合がある。一方、ハードコート層の厚みが1μmより小さくなると、均一な塗工面を得るのが難しくなり、導電性メッシュを有する導電層を被覆することが難しく、透明性に欠けることとなる。また、ハードコート層の厚みが1μmより小さくなると、ハードコート層としての本来の機能を発揮できなくなる場合がある。
上述したように、ハードコート層の厚みを導電層の厚みより大きくして、導電性メッシュの凹凸を埋めることによって、ハードコート層表面の平滑性が向上する。ハードコート層表面の平滑性は、中心線平均粗さRa値で表すことができ、ハードコート層表面の中心線平均粗さRa値としては、100nm以下であることが好ましい。ハードコート層表面のRa値を100nm以下にすることによって、透明性がより高くなり、また、後述する極薄膜の低屈折率層をハードコート層上に塗工形成するときの良好な塗工性を確保することができる。従って、ハードコート層上に塗工形成された低屈折率層表面の中心線平均粗さRa値も100nm以下であることが好ましい。ハードコート層表面および低屈折率層表面のRa値の好ましい下限は、10nm程度である。ここで、中心線平均粗さRa値は、JIS B 0601(1982年)の規定に従って測定することができる。
前述したように、本発明は、導電層の厚みよりハードコート層の厚みを大きくして、ハードコート層が導電性メッシュを完全に被覆するように塗工形成することが好ましい。
次に、本発明のディスプレイ用フィルターを図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係るディスプレイ用フィルターの中間状態を例示する模式断面図であり、図2は、本発明のディスプレイ用フィルターの一例を示す模式断面図である。
図1と図2において、基材4の上に導電性メッシュ3が形成され、導電性メッシュ3上にハードコート層2が積層されている。ここで、ハードコート層2は、導電層である導電性メッシュ3を構成する細線部3aに囲まれた開口部3bを埋めて、かつ細線部3aを被覆するように塗工形成されている。
ハードコート層2が導電性メッシュ3を完全に被覆するようにハードコート層2を塗工形成するためには、ハードコート層2の厚み(符号N)は、導電性メッシュの厚み(符号A)に対して130%以上であることが好ましく、より好ましくは150%以上である。ここで、ハードコート層の厚み(符号N)は、上記したようにハードコート層2は導電性メッシュ3の開口部3bを埋めてかつ細線部3aを被覆するように塗工形成されるので、導電性メッシュ3の細線部の厚み(符号A)と細線部3a上のハードコート層2の厚み(符号L)との和である。上記したように、導電性メッシュ3の厚み(符号A)に対してハードコート層2の厚み(符号N)を大きくすることによって金属メッシュ3の凹凸面を十分に埋めて均一化することができる。
本発明において、導電性メッシュ3の厚み(符号A)は、ハードコート層2の塗工において均一な塗工性を確保するという観点から、6μm以下であることが好ましい。ハードコート層の厚み(符号N)は、前述したように1〜12μmの範囲であることが好ましい。導電性メッシュ3の細線部3a上に存在するハードコート層2の厚み(符号L)は、0.5〜6μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは1〜5μmの範囲であり、特に好ましくは2〜4μmの範囲である。
上記した導電性メッシュ3およびハードコート層2の厚みは、走査型電子顕微鏡によるディスプレイ用フィルターの拡大断面写真から求めることができる。
次に図2において、本発明のディスプレイ用フィルターは、ハードコート層2上に、屈折率が1.30〜1.40の低屈折率層7を有するものである。低屈折率層7の屈折率は、1.38以下であることが好ましく、また、低屈折率層7の屈折率の下限は、好ましくは1.20程度である。これによって、より高い反射防止性能が得られる。
本発明のディスプレイ用フィルターは、屈折率が1.55〜2.00のハードコート層2上に低屈折率層7が積層されるので、ハードコート層2と低屈折率層7との間に高屈折率層を有しなくとも、高い反射防止性能が得られる。従って、本発明では、低屈折率層7はハードコート層2上に直接に積層することが好ましく、これによって生産効率が向上する。
このような低屈折率層は、含フッ素ポリマー、(メタ)アクリル酸の部分あるいは完全フッ素化アルキルエステルおよび含フッ素シリコーン等の有機系材料、または、MgF2 、CaF2 およびSiO2 等の無機系材料で構成することができる。
次に、低屈折率層の好ましい態様を例示する。
低屈折率層の1つの好ましい態様として、MgF2やSiO2等の薄膜を、真空蒸着法、スパッタリングおよびプラズマCVD法等の気相法により形成する方法、あるいはSiO2ゾルを含むゾル液からSiO2ゲル膜を形成する方法等が挙げられる。
低屈折率層の他の好ましい態様として、シリカ系微粒子と結合してなるシロキサンポリマーを主成分とする構成を採用することができる。ここで言う「結合」とは、シリカ系微粒子のシリカ成分とマトリックスのシロキサンポリマーが反応して均質化している状態を意味する。シリカ系微粒子と結合してなるシロキサンポリマーは、該シリカ系微粒子の存在下、多官能性シラン化合物を溶剤中、酸触媒により公知の加水分解反応によって、一旦シラノール化合物を形成し、公知の縮合反応を利用することによって得ることができる。
このような多官能性シラン化合物としては、多官能性フッ素含有シラン化合物を含むことが低屈折率化と防汚性の点から好ましく、例えば、トリフルオロメチルメトキシシラン、トリフルオロメチルエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシランなどの3官能性フッ素含有シラン化合物およびヘプタデカフルオロデシルメチルジメトキシシランなどの2官能性フッ素含有シラン化合物などが挙げられる。
これらの化合物は、いずれも好適に用いられるが、表面硬度の観点から、トリフルオロメチルメトキシシラン、トリフルオロメチルエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランおよびトリフルオロプロピルトリエトキシシランが好ましい用いられる。
このような多官能性フッ素非含有シラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシシプロピルトリメトキシシランなどの3官能性シラン化合物、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシシラン、オクタデシルメチルジメトキシシランなどの2官能性シラン化合物、テトラメトキシシランおよびテトラエトキシシランなどの4官能性シラン化合物などが挙げられる。
これらは、いずれも好適に用いられるが、表面硬度の観点から、ビニルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシランおよびフェニルトリエトキシシランが好ましく用いられる。
また、上述のシリカ系微粒子としては、平均粒子径1nm〜200nmのシリカ系微粒子であることが好ましく、特に好ましいシリカ系微粒子は、平均粒子径1nm〜70nmのシリカ系微粒子である。平均粒子径が1nmを下回ると、マトリックス材料との結合が不十分となり、硬度が低下することがある。一方、平均粒子径が200nmを超えると、粒子を多く導入して生じる粒子間の空隙の発生が少なくなり、低屈折率化の効果が十分発現しないことがある。さらに、かかるシリカ系微粒子の中でも、内部に空洞を有する構造のものが、屈折率を低下させるために特に好ましく使用される。
本発明で用いられる内部に空洞を有するシリカ系微粒子としては、外殻によって包囲された空洞部を有するシリカ系微粒子や多数の空洞部を有する多孔質のシリカ系微粒子等が挙げられ、いずれも好適に用いられる。このような例としては、例えば、特許第3272111号公報に開示されている方法によって製造でき、シリカ系微粒子内部の空洞の占める体積、すなわちシリカ系微粒子の空隙率が好ましくは5%以上、より好ましくは30%以上のシリカ系微粒子が挙げられる。シリカ系空隙率は、例えば、水銀ポロシメーター(商品名:ボアサイザー9320−PC2、(株)島津製作所製)を用いて測定することができる。また、シリカ系微粒子自体の屈折率は、1.20〜1.40であることが好ましく、より好ましくは1.20〜1.35である。このようなシリカ系微粒子としては、例えば、特開2001−233611号公報に開示されている細孔を有する外殻の内部に空洞を有するシリカ系微粒子や、特許第3272111号公報等の一般に市販されている多孔質シリカ系微粒子を挙げることができる。
低屈折率層の厚みは、好ましくは0.01〜0.4μmの範囲であり、より好ましくは0.02〜0.2μmの範囲である。
本発明における導電層は、ディスプレイから発生する電磁波を遮蔽するための層であり、導電性メッシュを有する。導電層の表面抵抗値は、低い方が好ましく、好ましくは3Ω/□以下であり、より好ましくは1Ω/□以下であり、特に好ましくは0.5Ω/□以下である。表面抵抗の下限値は特に限定されないが0.01Ω/□程度である。導電層の表面抵抗値は、4端子法により測定することができる。
本発明において、導電層は、ハードコート層の塗工性の観点から、基材上に接着層を介さずに形成されていることが好ましい。ここで接着層は、粘着材あるいは接着材で構成される層を意味する。
上記観点から、本発明のディスプレイ用フィルターの導電層に好適な導電性メッシュの形成方法として、(1)金属薄膜をエッチング加工する方法、(2)印刷パターン上に金属メッキする方法、(3)感光性銀塩を用いる方法、(4)印刷パターン上に金属膜積層後に現像する方法、および(5)金属薄膜をレーザーアブレーションする方法が挙げられる。次に、それぞれの方法について詳細に説明する。
(1)金属薄膜をエッチング加工する方法
この方法は、基材上に粘着材あるいは接着材からなる接着層を介さずに金属薄膜を形成し、この金属薄膜をフォトリソグラフ法あるいはスクリーン印刷法等を利用してエッチングレジストパターンを作製した後、金属薄膜をエッチングする方法である。金属薄膜の形成は、例えば、銀、金、パラジウム、銅、インジウム、スズおよび銀とそれ以外の金属の合金等の金属を、スパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着、あるいはメッキ等の公知の方法を用いて行うことができる。
この方法は、基材上に粘着材あるいは接着材からなる接着層を介さずに金属薄膜を形成し、この金属薄膜をフォトリソグラフ法あるいはスクリーン印刷法等を利用してエッチングレジストパターンを作製した後、金属薄膜をエッチングする方法である。金属薄膜の形成は、例えば、銀、金、パラジウム、銅、インジウム、スズおよび銀とそれ以外の金属の合金等の金属を、スパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着、あるいはメッキ等の公知の方法を用いて行うことができる。
上記のフォトリソグラフ法は、金属薄膜に紫外線等の照射により感光する感光層を設け、この感光層にフォトマスク等を用いて像様露光し、現像してレジスト像を形成し、次に、金属薄膜をエッチングして導電性メッシュを形成し、最後にレジストを剥離する方法である。
また、上記のスクリーン印刷法は、金属薄膜表面にエッチングレジストインクをパターン印刷し、硬化させた後エッチング処理により導電性メッシュを形成し、この後レジストを剥離する方法である。
エッチングする方法としては、ケミカルエッチング法等が挙げられる。ケミカルエッチングとは、エッチングレジストで保護された導体部分以外の不要導体をエッチング液で溶解し、除去する方法である。エッチング液としては、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液およびアルカリエッチング液等が用いられる。
(2)印刷パターン上に金属メッキする方法
この方法は、基材に触媒インク等でメッシュパターンを印刷し、これに金属メッキを施す方法である。その1つの方法として、パラジウムコロイド含有ペーストからなる触媒インクを用いてメッシュパターンに印刷し、これを無電解銅メッキ液中に浸漬して無電解銅メッキを施し、続いて電解銅メッキを施し、さらにNi−Sn合金の電解メッキを施して導電性メッシュパターンを形成する方法がある。
この方法は、基材に触媒インク等でメッシュパターンを印刷し、これに金属メッキを施す方法である。その1つの方法として、パラジウムコロイド含有ペーストからなる触媒インクを用いてメッシュパターンに印刷し、これを無電解銅メッキ液中に浸漬して無電解銅メッキを施し、続いて電解銅メッキを施し、さらにNi−Sn合金の電解メッキを施して導電性メッシュパターンを形成する方法がある。
(3)感光性銀塩を用いる方法
この方法は、ハロゲン化銀などの銀塩乳剤層を基材にコーティングし、フォトマスク露光あるいはレーザー露光の後、現像処理して銀のメッシュを形成する方法である。形成された銀メッシュは、更に銅やニッケル等の金属でメッキすることが好ましい。この方法は、WO2004/7810号公報、特開2004−221564号公報および特開2006−12935号公報等に記載されており、参照することができる。
この方法は、ハロゲン化銀などの銀塩乳剤層を基材にコーティングし、フォトマスク露光あるいはレーザー露光の後、現像処理して銀のメッシュを形成する方法である。形成された銀メッシュは、更に銅やニッケル等の金属でメッキすることが好ましい。この方法は、WO2004/7810号公報、特開2004−221564号公報および特開2006−12935号公報等に記載されており、参照することができる。
(4)印刷パターン上に金属膜形成後に現像する方法
この方法は、基材上に剥離可能な樹脂でメッシュパターンとは逆パターンの印刷を施し、その印刷パターン上に金属薄膜を上記(1)と同様の方法で形成した後、現像して樹脂とその上の金属膜を剥離して金属のメッシュパターンを形成する方法である。剥離可能な樹脂として、水、有機溶剤およびアルカリに可溶な樹脂やレジストを用いることができる。この方法は、特開2001−185834号公報、特開2001−332889号公報、特開2003−243881号公報、特開2006−140346号公報および特開2006−156642号公報等に記載されており、参照することができる。
この方法は、基材上に剥離可能な樹脂でメッシュパターンとは逆パターンの印刷を施し、その印刷パターン上に金属薄膜を上記(1)と同様の方法で形成した後、現像して樹脂とその上の金属膜を剥離して金属のメッシュパターンを形成する方法である。剥離可能な樹脂として、水、有機溶剤およびアルカリに可溶な樹脂やレジストを用いることができる。この方法は、特開2001−185834号公報、特開2001−332889号公報、特開2003−243881号公報、特開2006−140346号公報および特開2006−156642号公報等に記載されており、参照することができる。
(5)金属薄膜をレーザーアブレーションする方法
この方法は、上記(1)の方法と同様の方法で基材上に形成された金属薄膜をレーザーアブレーション方式で金属メッシュを作製する方法である。
この方法は、上記(1)の方法と同様の方法で基材上に形成された金属薄膜をレーザーアブレーション方式で金属メッシュを作製する方法である。
レーザーアブレーションとは、レーザー光を吸収する固体表面へエネルギー密度の高いレーザー光を照射した場合、照射された部分の分子間の結合が切断され、蒸発することにより、照射された部分の固体表面が削られる現象である。この現象を利用することにより、固体表面を加工することができる。レーザー光は、直進性と集光性が高いため、アブレーションに用いられるレーザー光の波長の約3倍程度の微細な面積を選択的に加工することが可能であり、レーザーアブレーション法により高い加工精度を得ることができる。
このようなアブレーションに用いられるレーザーには、金属が吸収する波長のあらゆるレーザーを用いることがきる。例えば、ガスレーザー、半導体レーザー、エキシマレーザーおよび半導体レーザーを励起光源に用いた固体レーザーを用いることができる。また、これらの固体レーザーと非線形光学結晶を組み合わせることにより得られる第二高調波光源(SHG)、第三高調波光源(THG)および第四高調波光源(FHG)を用いることができる。
このような固体レーザーの中でも、基材を加工しないという観点から、波長が254nmから533nmの紫外線レーザーを用いることが好ましい。中でも好ましくは、Nd:YAG(ネオジウム:イットリウム・アルミニウム・ガーネット)などの固体レーザーのSHG(波長533nm)、さらに好ましくはNd:YAGなどの固体レーザーのTHG(波長355nm)の紫外線レーザーを用いることができる。
このようなレーザーの発振方式としては、あらゆる方式のレーザーを用いることができるが,加工精度の点からパルスレーザーを用い,さらに望ましくはパルス幅がns以下のQスイッチ方式のパルスレーザーを用いることが好ましい。
金属薄膜の上(視認側)に、更に0.01〜0.1μmの金属酸化物層を形成した後に、金属薄膜と金属酸化物層とをレーザーアブレーションすることが好ましい。金属酸化物としては銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、金、銀、ステンレス、クロム、チタンおよびすずなどの金属酸化物を用いることができるが、価格や膜の安定性などの点から銅酸化物が好ましく用いられる。金属酸化物の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレート法、化学蒸着法、無電解および電解めっき法等を用いることができる。
上述した方法によって形成された導電層は、その厚みを6μm以下にすることが可能であり、ハードコート層を導電層上に直接に塗工形成する上で好適である。特に、ハードコート層の塗工性の観点から、上記の(1)と(2)の方法が好ましく用いられる。
既述のように、従来から一般的に用いられている、厚みが比較的大きい導電性メッシュ上に、本発明のハードコート層を直接に塗工形成すると、均一な塗工面が形成されず、またハードコート層の透明性が低下するという新たな課題があることが判明した。本発明者らは、これが、ハードコート塗工液の流動性の特性限界から、厚みが比較的大きい導電性メッシュへの浸透性が劣る傾向が見られ、導電性メッシュの凹凸を完全に埋めることができず細かい気泡が介入し、この気泡により光散乱が生じ透明性が損なわれるばかりか、ハードコート層自身のレベリング性不良により表面の平滑性を悪化させることが原因であることをつきとめた。そして本発明者らは、この現象が、厚みが比較的小さい導電性メッシュを用いることによって改良することを見いだした。即ち、厚みが好ましくは6μm以下の導電性メッシュを用いることによって、上記の課題を効果的に改良することができる。
導電性メッシュの上記の厚みは、ハードコート層の浸透性および塗工性を向上させるためには小さい方が好ましく、導電性メッシュの厚みは5.5μm以下であることがより好ましく、特に5μm以下であることが好ましい。また、導電性メッシュの厚みの下限は、電磁波遮蔽性能の観点から0.5μm以上であることが好ましく、より好ましくは1μm以上である。
上記した(1)または(2)の導電性メッシの製造方法について、次に詳細に説明する。
上記(1)の導電性メッシュの方法において、基材上に金属薄膜を形成する方法としては、気相製膜法を用いることが好ましい。基材上に金属薄膜を形成するための気相製膜法としては、スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着および化学蒸着等の方法が挙げられ、これらの1つの方法あるいは2以上の方法を組み合わせて用いることができる。本発明では、スパッタリング、イオンプレーティングおよび真空蒸着による方法が好ましく、特にスパッタリングおよび真空蒸着による方法が好ましく用いられる。
金属薄膜を形成するための金属としては、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、金、銀、ステンレス、クロムおよびチタンなどの金属のうち、1種または2種以上を組合せた合金あるいは多層のものを使用することができる。これらの中でも、良好な電磁波シールド性が得られ、メッシュパターン加工が容易でかつ低価格であるなどの点から、銅が好ましく用いられる。
また、金属薄膜の金属として銅を用いる場合は、基材と銅薄膜との間に5〜100nmの厚みのニッケル薄膜を用いることが好ましい。これによって、基材と銅薄膜の接着性が向上する。
金属薄膜の厚みは、導電性メッシュの厚みと同程度になるように形成される。従って、金属薄膜は、その厚みが4μm未満となるように形成される。好ましい金属薄膜の厚みは、3.5μm以下であり、特に3μm以下であることが好ましい。金属薄膜の厚みの下限は、電磁波遮蔽性能の観点から0.5μm以上であることが好ましく、より好ましくは1μm以上である。
金属薄膜は、基材上に直接に形成することができるが、基材としてプラスチックフィルムを用いる場合は、予め下引き層や易接着層等のプライマー層が積層されたプラスチックフィルムを用いることが好ましい。プライマー層については、詳しくは後述する。
基材上に形成された金属薄膜は、その上にエッチングレジストパターンが形成された後、エッチングされてメッシュパターンの金属メッシュ(導電性メッシュ)が製造される。金属薄膜上にエッチングレジストパターンを形成する方法としては、フォトリソグラフ法や印刷法がある。
上記のフォトリソグラフ法は、金属薄膜にフォトレジスト層を積層し、所望のパターンのフォトマスクを介して露光あるいはレーザーで直接に走査露光し、現像してエッチングレジストパターンを形成する方法である。金属層上にフォトレジスト層を積層する方法としては、例えば、金属層にレジストフィルムを貼り付ける方法あるいは液状レジストを塗布する方法が用いられる。
フォトレジスト層としては、露光部分が硬化し未露光部分が現像によって溶解するネガレジストあるいは逆に露光部分が現像によって溶解するポジレジストを用いることができる。フォトレジスト層の現像処理における環境問題を考慮すると、アルカリ現像型フォトレジストが好ましく用いられる。
フォトレジスト層の現像に用いられる現像液としては、アルカリ現像液が好ましく用いられる。アルカリ現像液としては、例えば、アルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸塩の水溶液や、アルカリ金属の水酸化物の水溶液等を挙げることができ、具体的には、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等の炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化リチウム等の水酸化物を、0.5〜5質量%含有するアルカリ性水溶液を用いることができる。一般的には、上記の炭酸塩を0.1〜3質量%程度含有する弱アルカリ性水溶液が用いられている。現像温度は、10〜50℃程度が適当であり、一般的には20〜40℃の範囲である。
上記の印刷法は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法により所望のエッチングレジストパターンを、金属薄膜上に形成する方法である。
上記のようにして、金属薄膜上にエッチングレジストパターンを形成した後、金属薄膜をエッチングすることによって導電性メッシュが形成される。最後に、導電性メッシュ上に残るエッチングレジストパターンが剥離除去される。エッチングする方法としては、ケミカルエッチング法がある。ケミカルエッチングとは、レジスト像で保護された金属部分以外の金属をエッチング液で溶解し、除去する方法である。エッチング液としては、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液およびアルカリエッチング液等が用いられる。導電性メッシュ上に残ったエッチングレジストパターンの剥離除去には、通常、1〜4質量%程度の水酸化ナトリウムを含有するアルカリ水溶液が用いられる。
上記したエッチングレジストパターンを金属薄膜上に形成する方法の中でも、より高精細のメッシュパターンが得られるという観点から、フォトリソグラフ法が好ましく用いられる。
また、上記の(2)の導電性メッシュの製造方法は、基材上にパターン状に印刷された触媒インク層に金属メッキを施すことによって導電性メッシュを製造する方法である。
この製造方法は、基材上に、無電解メッキの触媒となるPd、Au、AgおよびPt等の貴金属超微粒子を含む触媒インクでメッシュパターン状に印刷して、パターン状の触媒インク層を形成し、これに金属メッキを施して導電性メッシュを製造する方法である。その1つの方法として、パラジウムコロイド含有ペーストからなる触媒インクを用いてメッシュパターンに印刷し、これを無電解銅メッキ液中に浸漬して無電解銅メッキを施し、続いて電解銅メッキを施し、さらにNi−Sn合金の電解メッキを施して導電性メッシュパターンを形成する方法がある。
触媒インク層は、基材上に直接に印刷することができるが、基材としてプラスチックフィルムを用いる場合は、プラスチックフィルムに予め下地層を設けておくことが好ましい。下地層としては、特開2007−281290号公報に記載されている下地層(プライマー層)を用いることができる。
上記の(1)および(2)によって製造された導電性メッシュは、従来から一般的に知られている導電性メッシュに比べて、ヘイズ値が低く、その結果、高い透明性が確保できる。
プラスチックフィルム基材上に導電性メッシュのみが設けられた、導電性メッシュフィルムのヘイズ値は、5%以下であることが好ましく、特に4%以下であることが好ましい。導電性メッシュフィルムのヘイズ値は、導電性メッシュの線幅や線ピッチによっても多少変わってくるが、導電性メッシュの製造方法に大きく左右される。本発明で好適に用いられる上記した(1)および(2)の製造方法で作成された導電性メッシュフィルムは、ヘイズ値が5%以下であり、更には4%以下のヘイズ値を実現することができる。導電性メッシュフィルムのヘイズ値の下限は、好ましくは1%程度である。ここで、ヘイズ値は、JIS K 7136(2000年)に従って測定することができる。
上記のヘイズ値が低い導電性メッシュを用いることによって、導電性メッシュ上にハードコート層および低屈折率層を塗工形成した後のヘイズ値も低く抑えることができ、高い透明性を確保することができる。導電性メッシュ上にハードコート層および低屈折率層を塗工形成後のヘイズ値は、5%以下であることが好ましく、より好ましくは4%以下である。
本発明において、導電性メッシュは黒化処理することが好ましい。黒化処理は、酸化処理や黒色印刷により行うことができる。黒化処理には、例えば、特開平10−41682号公報、特開2000−9484号公報および2005−317703号公報等に記載の方法を用いることができる。黒化処理は、導電性メッシュの視認側の表面と両側面を行うことが好ましく、更に導電性メッシュの両面および両側面を黒化処理することが好ましい。
黒化処理は、ディスプレイ用フィルターを実際にディスプレイへ装着したときの高コントラストを目的に、導電性メッシュ自体の輝度を抑えるため導電性メッシュ製造時に、酸化処理、黒色印刷や黒化メッキ等の処理を行い、反射輝度を低下させるものである。
後述する構成例の中で、光線吸収層が導電性メッシュよりパネル側にある場合、照明や太陽光などの外光が、光線吸収層で吸収される前に導電性メッシュにより反射し、導電性メッシュの輝度がそのまま反射、散乱されてしまい明所コントラストが低下するという問題がある。
プラズマディスプレイパネルにおいて明所コントラストは、プラズマディスプレイパネルの白表示すなわちパネルからの信号光が最高明度の状態における輝度(白輝度)と、黒表示すなわちパネルからの信号光が最低明度の状態おける輝度(黒輝度)との比で評価されるが、特に明所環境における黒輝度が高いと黒表示画像が白味を帯び黒の締りを悪化させる。
白輝度については、外光の反射成分はパネルからの白色信号光に比べ非常に小さいので、フィルターを透過してくる白色信号光を主成分とすることができる。すなわち、白輝度はフィルターの透過率に比例し依存しているので、特に問題はない。
それに対し黒輝度は、プラズマディスプレイパネルの外光反射成分、ディスプレイフィルターの表面や界面での外光反射成分から成るため、導電性メッシュからの散乱や反射光(主に拡散反射の強度)により左右されることが多い。プラズマディスプレイパネルからの外光反射成分については、ディスプレイ用フィルター内の色調調整層や透過率調整層等の光線吸収層によって吸収されるため問題ではないが、ディスプレイ用フィルターの表面と界面の反射光は、反射光が強い導電性メッシュより、光線吸収層が視認側かパネル側に積層されているかで大きく表面の反射強度が変わってしまう。
光線吸収層が導電性メッシュより視認側にある場合、導電性メッシュの外光反射光は光吸収層により吸収されるため、コントラストの低下は起きない。しかしながら、光線吸収層が導電性メッシュよりパネル側にある場合、導電性メッシュの外光反射光が光線吸収層で吸収されること無くそのまま反射されるため、黒輝度が著しく増加することにより、黒表示画像が白味を帯び黒の締りを悪化させる。
そのため、本発明における導電性メッシュ層の黒輝度測定時のメッシュ表面輝度値は0.5cd/m2以下であることが好ましく、特に0.3cd/m2以下であることが好ましい。明所環境における黒輝度測定時のメッシュ表面輝度値が0.5cd/m2以下であると、黒の締りがよく、黒表示画像をより黒らしく表現することできる。メッシュ表面輝度値の下限値は、実用上0.01程度である。
また、本発明のディスプレイ用フィルターを連続生産ラインで効率よく製造するためには、導電性メッシュは連続メッシュであることが好ましい。連続メッシュとは、例えば、長尺ロール状の基材に導電性メッシュを形成するときに、基材の長尺方向に導電性メッシュが連続的に途切れることなく形成された状態を言う。このような連続メッシュは、ハードコート層を塗工するうえに好適である。
導電性メッシュのメッシュパターンとしては、例えば、正方形、長方形および菱形等からなる格子状メッシュパターン、三角形や5角形以上の多角形からなるメッシュパターン、円形や楕円形からなるメッシュパターン、前記の複合形状からなるメッシュパターン、およびランダムメッシュパターンが挙げられる。これらの中でも、生産性や製品管理の容易性から格子状メッシュパターンが好ましく、特に正方形からなる格子状メッシュパターンが好ましい。
本発明における導電性メッシュは、その線幅(図1中のW)が、3〜30μmの範囲であることが適当であり、導電性メッシュの線ピッチ(図1中のP)は、50〜500μmの範囲が適当である。特に、ディスプレイの走査線に対するモアレの発生を抑制するという観点からは、次に示す高精細なメッシュパターンが有効である。
上記した(1)および(2)の製造方法で得られた導電性メッシュの中でも、高精細なメッシュパターンが形成されるという観点から、上記(1)の製造方法で得られた導電性メッシュが好ましい。ここで、高精細なメッシュパターンとは、格子状のメッシュパターンの線幅は10μm未満で、線ピッチが160μm以下であることを意味する。上記(1)の導電性メッシュの製造方法であれば、更には線幅が3〜8μmで、線ピッチが50〜150μmの高精細メッシュも容易に安定的に製造することができる。このような高精細な導電性メッシュは、ディスプレイの走査線に対するモアレの発生を抑制するうえで有効である。
本発明のディスプレイ用フィルターに用いられる基材(図1と図2中の4)としては、プラスチックフィルムが好ましい。プラスチックフィルムを構成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリブチレン等のポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アートン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂およびポリエーテルスルフォン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂およびセルロース樹脂が好ましく、特にポリエステル樹脂が好ましく用いられる。
基材としてのプラスチックフィルムの厚みは、50〜300μmの範囲が適当であるが、コストの観点および前面フィルターの剛性を確保するという観点から、90〜250μmの範囲が特に好ましい。本発明のディスプレイ用フィルターは、基材として1枚のみのプラスチックフィルムを用いることが好ましい。
本発明で用いられるプラスチックフィルムは、前述した導電層あるいは後述する近赤外線遮蔽層等との密着性(接着強度)を強化するための下引き層や易接着層等のプライマー層を設けておくことが好ましい。
このようなプライマー層は、水溶性樹脂もしくは水分散性樹脂を用いたものが一般的に知られており、本発明においても好ましく用いられる。水溶性樹脂もしくは水分散性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂およびポリビニルアルコール樹脂等が用いられる。プライマー層には、更に架橋剤を含有させることが好ましい。架橋剤としては、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物およびメラミン化合物等が挙げられる。プライマー層の厚みは、10〜500nmの範囲が一般的であり、好ましくは20〜300nmの範囲である。プライマー層は、プラスチックフィルムを製造した後、製膜しても良いし、プラスチックフィルムの製造時にインラインで製膜しても良い。
さらに本発明で基材として用いられるプラスチックフィルムは、後述する光線吸収層や着色層などに含まれる染料や色素の光劣化を防止するために、紫外線遮蔽機能を有するプラスチックフィルムを使用することが好ましい。一般的に紫外線遮蔽層は、染料や色素を含有する層より視認者側へ設けられるため、紫外線吸収剤を含有するプラスチックフィルムを使用することが最も好ましい態様である。紫外線吸収剤は、フィルム製膜前の溶融工程で熱可塑性樹脂中に練込むことが好ましい。
紫外線吸収剤としては、例えば、サリチル酸系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ベンゾオキサジノン系化合物および環状イミノエステル系化合物等が挙げられる。紫外線吸収剤として、特に好ましくは380nm〜390nmにおける紫外線遮蔽性および色調などの点から、ベンゾオキサジノン系化合物が好適に使用される。これらの化合物は1種で用いても良いし、2種以上併用しても良い。また、HALS(ヒンダードアミン系光安定剤)や酸化防止剤などの安定剤の併用はより好ましい態様である。
紫外線吸収剤の含有量は、0.1〜5質量%であることが好ましく、より好ましくは0.2〜3質量%である。紫外線遮蔽性は、波長380nm以下における透過率が3%以下であることが好ましく、これにより紫外線から染料や色素を保護することができる。
本発明で用いられる基材の厚みは、90〜250μmであることが好ましく、また、JIS K 7136(2000年)に従って測定される全光線透過率が70%以上の透明性をもつ基材が好ましい。
本発明のディスプレイ用フィルターには、上述したように更に近赤外線遮蔽機能、色調調整機能および可視光透過率調整機能などの機能を有する光線吸収層を設けることが好ましい。
近赤外線遮蔽機能を有する近赤外線遮蔽層は、波長800〜1100nmの範囲における光線透過率の最大値が15%以下となるように調整することが好ましい。近赤外線遮蔽機能は、基材(プラスチックフィルム)やハードコート層あるいは後述する接着層に、近赤外線吸収剤を混錬し分散することによって付与してもよいし、近赤外線遮蔽層を新たに設けてもよい。近赤外線遮蔽機能は、近赤外線吸収剤を用いることによって付与することができる。本発明においては、近赤外線吸収剤を樹脂バインダー中に分散もしくは溶解した塗料を塗布乾燥して形成した近赤外線遮蔽層を用いること、あるいはハードコート層や接着層に上記の近赤外線吸収剤を含有させる態様が好ましく用いられる。近赤外線吸収剤としては、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物、ジチオール系化合物およびジイモニウム系化合物等の有機系近赤外線吸収剤、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫、硫化亜鉛およびセシウム含有酸化タングステン等の無機系近赤外線吸収剤を用いることができる。
上記した近赤外線遮蔽層を新たに設ける場合は、基材と導電性メッシュとの間もしくは図2に示すように、基材4に対して導電性メッシュ3とは反対面に近赤外線遮蔽層5を塗工形成して設けることができる。近赤外線遮蔽機能を基材より視認側に付与する場合は、耐光性に優れる無機系近赤外線吸収剤を用いることが好ましい。
色調調整機能を有する色調調整層は、ディスプレイから発光される特定波長の光を吸収して色純度や白色度を向上させるための機能である。特に、赤色発光の色純度を低下させるオレンジ光を遮蔽することが好ましく、波長580〜620nmの範囲に吸収極大を有する色素を含有させることが好ましい。更に、白色度を向上させるために、波長480〜500nmに吸収極大を有する色素を含有させることが好ましい。色調調整機能は、上記した波長の光を吸収する色素を含有する層を新たに設けてもよいし、上述の近赤外線遮蔽層、ハードコート層あるいは接着層に色素を含有させてもよい。
可視光透過率調整機能は、可視光の透過率を調整するための機能であり、染料や顔料を含有させて調整することができる。可視光透過率調整機能は、基材(プラスチックフィルム)、近赤外線遮蔽層、ハードコート層、あるいは後述する接着剤層に付与してもよいし、新たに透過率調整層を設けてもよい。
上述した色調調整機能を有する層および可視光透過率調整機能を有する層をそれぞれ新たに設ける場合、これらの層は基材と導電性メッシュを有する導電層との間、もしくは基材に対して導電性メッシュを有する導電層とは反対面に設けることができる。
本発明のディスプレイ用フィルターは、ディスプレイに直接あるいはガラス板、アクリル板およびポリカーボネート板等の公知の高剛性基板を介して装着することができる。ディスプレイ用フィルターには、ディスプレイあるいは高剛性基板に貼り付けるための接着剤層を設けることが好ましい。図2に、接着剤層6が例示される。
接着剤層には、前述したように近赤外線遮蔽機能、色調調整機能、あるいは可視光透過率調整機能を付与することができる。また、接着剤層に、ディスプレイを衝撃から保護するための衝撃緩和機能を付与することは好ましい態様である。接着剤層に衝撃緩和機能を付与するには、接着剤層の厚みを100μm以上にすることが好ましく、300μm以上とすることがより好ましい態様である。接着剤層の厚みの上限は、接着剤層のコーティング適性を考慮して3000μm以下であることが好ましい。
接着剤層には、公知の接着剤あるいは粘着剤を用いることができる。粘着剤としては、アクリル、シリコーン、ウレタン、ポリビニルブチラールおよびエチレン−酢酸ビニルなどが挙げられる。接着剤としては、具体的に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、テトラヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、ポリオレフィン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリ−1、2−ブタジエン、ポリイソブテン、ポリブテン、ポリ−2−ヘプチル−1、3−ブタジエン、ポリ−1、3−ブタジエンなどの(ジ)エン類、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリビニルエチルエーテル、ポリビニルヘキシルエーテルなどのポリエーテル類、ポリビニルアセテート 、ポリビニルプロピオネートなどのポリエステル類、ポリウレタン、エチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、ポリスルフォンおよびフェノキシ樹脂などが挙げられる。
本発明のディスプレイ用フィルターは、1枚のみの基材からなる1枚基材フィルターであることが好ましい。次に、1枚基材フィルターの好ましい構成例のいくつかを例示するが、本発明はこれらに限定されない。
(a)接着層/近赤外線遮蔽層/基材/導電性メッシュ/高屈折率ハードコート層/低屈折率層
(b)接着層/基材/近赤外線遮蔽層/導電性メッシュ/高屈折率ハードコート層/低屈折率層
(c)接着層(近赤外線遮蔽機能を有する)/基材/導電性メッシュ/高屈折率ハードコート層/低屈折率層
(d)接着層/基材/導電性メッシュ/高屈折率ハードコート層(近赤外線遮蔽機能を有する)/低屈折率層
上記の(a)と(b)の近赤外線遮蔽層は、色調調整機能および/または可視光透過率調整機能を有してもよく、また、同様に上記の(c)の接着層および(d)のハードコート層は、色調調整機能および/または可視光透過率調整機能を有してもよい。
(b)接着層/基材/近赤外線遮蔽層/導電性メッシュ/高屈折率ハードコート層/低屈折率層
(c)接着層(近赤外線遮蔽機能を有する)/基材/導電性メッシュ/高屈折率ハードコート層/低屈折率層
(d)接着層/基材/導電性メッシュ/高屈折率ハードコート層(近赤外線遮蔽機能を有する)/低屈折率層
上記の(a)と(b)の近赤外線遮蔽層は、色調調整機能および/または可視光透過率調整機能を有してもよく、また、同様に上記の(c)の接着層および(d)のハードコート層は、色調調整機能および/または可視光透過率調整機能を有してもよい。
また、上記の(a)と(c)の基材は、紫外線遮蔽機能を有するものが好ましく、上記の(b)と(d)の近赤外線吸収剤は、耐光性に優れるものを用いることが好ましい。
図2は、上記のディスプレイ用フィルターの一例を示す模式断面図である。図2において、ディスプレイ用フィルター1は、プラスチックフィルムからなる基材4の一方の面に導電性メッシュ3が形成され、導電性メッシュ3上にハードコート層2が直接に積層され、ハードコート層2上に低屈折率層7が積層されている。基材4の他方の面には近赤外線遮蔽層5及び粘着剤層6が順次積層された構成になっている。
以下、実施例により本発明のディスプレイ用フィルターについてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
(評価方法)
(1)視認性
ディスプレイ用フィルターのハードコート層とは反対面側の下に写真を置き、ハードコート層側からディスプレイ用フィルターを通して写真を見たときに、写真画像がはっきり見えるかどうかを、次の基準で評価した。
A;画像が鮮明に見える。
B;上記Aよりやや劣るが、画像が十分に鮮明に見える。
C;画像がぼやけ、見えにくい。
D;画像が見えない。
AとBを合格とし、CとDを不合格とした。
(1)視認性
ディスプレイ用フィルターのハードコート層とは反対面側の下に写真を置き、ハードコート層側からディスプレイ用フィルターを通して写真を見たときに、写真画像がはっきり見えるかどうかを、次の基準で評価した。
A;画像が鮮明に見える。
B;上記Aよりやや劣るが、画像が十分に鮮明に見える。
C;画像がぼやけ、見えにくい。
D;画像が見えない。
AとBを合格とし、CとDを不合格とした。
(2)屈折率
ハードコート層および低屈折率層の塗工材料を用いて、シリコンウエハ上に作製した膜厚1.5μmのコーティング被膜について、プリズムカプラー(Metricon(株)製)を用いて、20℃の温度での633nm(He−Neレーザー使用)における膜面に対して、垂直方向の屈折率を測定した。
ハードコート層および低屈折率層の塗工材料を用いて、シリコンウエハ上に作製した膜厚1.5μmのコーティング被膜について、プリズムカプラー(Metricon(株)製)を用いて、20℃の温度での633nm(He−Neレーザー使用)における膜面に対して、垂直方向の屈折率を測定した。
(3)中心線平均粗さRa(nm)
ディスプレイ用フィルターの低屈折率層表面の中心線平均粗さRaを、JIS B
0601−1982の方法に基づき、表面粗さ測定器SE−3400((株)小坂研究所製)を用いて、中心線平均粗さRaを測定した。Raは、表面粗さ測定器SE−3400((株)小坂研究所製)でRaと定義されたパラメータであり、測定条件は、次のとおりである。
<測定条件>
・送り速さ:0.5mm/S
・カットオフ値λc:
Raが20nm以下の場合、λc=0.08mm
Raが20nmより大きく100nm以下の場合、λc=0.25mm
Raが100nmより大きく2000nm以下の場合、λc=0.8mm
・評価長さ:8mm。
ディスプレイ用フィルターの低屈折率層表面の中心線平均粗さRaを、JIS B
0601−1982の方法に基づき、表面粗さ測定器SE−3400((株)小坂研究所製)を用いて、中心線平均粗さRaを測定した。Raは、表面粗さ測定器SE−3400((株)小坂研究所製)でRaと定義されたパラメータであり、測定条件は、次のとおりである。
<測定条件>
・送り速さ:0.5mm/S
・カットオフ値λc:
Raが20nm以下の場合、λc=0.08mm
Raが20nmより大きく100nm以下の場合、λc=0.25mm
Raが100nmより大きく2000nm以下の場合、λc=0.8mm
・評価長さ:8mm。
(4)鉛筆硬度
ハードコート層が塗工形成された面の鉛筆硬度を、HEIDON(新東科学(株)製)を用いて、JIS K 5600−5−4(1999年)に従って測定し、鉛筆硬度が1H以上のものを合格○とし、鉛筆硬度が1H未満のものを不合格×とした。
ハードコート層が塗工形成された面の鉛筆硬度を、HEIDON(新東科学(株)製)を用いて、JIS K 5600−5−4(1999年)に従って測定し、鉛筆硬度が1H以上のものを合格○とし、鉛筆硬度が1H未満のものを不合格×とした。
(5)視感透過率と視感反射率(反射防止性)
ディスプレイ用フィルターサンプルについて、分光光度計UV3150PC((株)島津製作所製)を用いて、パネル側からの入射光に対する透過率を波長300〜1300nmの範囲で測定し、可視光波長領域(380〜780nm)の視感透過率を求める。
ディスプレイ用フィルターサンプルについて、分光光度計UV3150PC((株)島津製作所製)を用いて、パネル側からの入射光に対する透過率を波長300〜1300nmの範囲で測定し、可視光波長領域(380〜780nm)の視感透過率を求める。
また、下記のようにして、測定面から5度の入射角で波長380〜780nmの範囲で反射率(片面反射)を算出し、視感反射率(JIS Z 8701−1999において規定されている反射の刺激値Y)を求める。
ディスプレイ用フィルターサンプルの非測定面側からの反射の影響がないようにするため、非測定面側を60℃光沢度(JIS Z 8741)が10以下になるように320〜400番の耐水サンドペーパーで均一に粗面化した後、可視光線透過率が5%以下となるように黒色塗料を塗布して着色し、分光光度計で分光立体角を測定し、JIS Z 8701に基づいて視感性反射率(片面光線反射)を算出する。算出式は、下記のとおりである。
・T=K×∫[S(λ)×y(λ)× R(λ)]dλ (ただし、積分区間は380〜780nm)
T:片面光線反射率(%)
S(λ):色の表示に用いる標準の光の分布
y(λ):XYZ表示系における等色関数
R(λ):分光立体角反射率
反射防止性については、次の基準で評価した。○を合格とし、×を不合格とした。
○:視感反射率が1%以下の場合
×:視感反射率が1%を超える場合。
・T=K×∫[S(λ)×y(λ)× R(λ)]dλ (ただし、積分区間は380〜780nm)
T:片面光線反射率(%)
S(λ):色の表示に用いる標準の光の分布
y(λ):XYZ表示系における等色関数
R(λ):分光立体角反射率
反射防止性については、次の基準で評価した。○を合格とし、×を不合格とした。
○:視感反射率が1%以下の場合
×:視感反射率が1%を超える場合。
(6)ヘイズ値
導電層が形成されたポリトリメチレンテレフタレート(PET)フィルム、および更に導電層上にハードコート層と低屈折率層が積層された状態でのヘイズ値を、JIS K 7136(2000年)に基づき、ヘイズメーターNDH2000(日本電色工業(株)製)を用いて測定を行った。ここで測定は、導電層側もしくは低屈折率層側から光を入射させて行った。
導電層が形成されたポリトリメチレンテレフタレート(PET)フィルム、および更に導電層上にハードコート層と低屈折率層が積層された状態でのヘイズ値を、JIS K 7136(2000年)に基づき、ヘイズメーターNDH2000(日本電色工業(株)製)を用いて測定を行った。ここで測定は、導電層側もしくは低屈折率層側から光を入射させて行った。
(7)導電性メッシュの厚み(符号A)および導電性メッシュの細線部上のハードコート層の厚み(符号L)
サンプルから無作為に選ばれた3箇所の拡大断面写真を、電界放射型走査電子顕微鏡JSM−6700F((株)日本電子製、加速電圧10kV、観察倍率20000倍)で撮影し、その拡大断面写真からそれぞれの厚みを求め、平均した。
サンプルから無作為に選ばれた3箇所の拡大断面写真を、電界放射型走査電子顕微鏡JSM−6700F((株)日本電子製、加速電圧10kV、観察倍率20000倍)で撮影し、その拡大断面写真からそれぞれの厚みを求め、平均した。
(8)導電性メッシュの表面輝度(明所環境における黒輝度)
ディスプレイ用フィルターサンプルを、プラズマテレビ(TH−42PX500、松下電器産業(株)社製。但し、純正のフィルターを取り外したものを使用。)に、視認側(導電層側もしくはハードコート層・低屈折率層側)とは反対側の面がプラズマディスプレイパネルに直に面するように設置した。パネルの鉛直照度と水平照度を、それぞれ100ルクスと70ルクスとなるように設置し、光源には高演色AAAタイプの蛍光灯(東芝ライテック(株)“ネオラインラピッドマスター”(登録商標)FLR40S−N−EDL/M色評価蛍光ランプ)を用いた。輝度計CS1000(コニカミノルタ(株)製)のレンズ表面からフィルターの視認側最表面(低屈折率層など)までの距離が1.3mとなる位置にレンズとパネルを水平に合わせ、パネル黒表示時の輝度を測定した。
ディスプレイ用フィルターサンプルを、プラズマテレビ(TH−42PX500、松下電器産業(株)社製。但し、純正のフィルターを取り外したものを使用。)に、視認側(導電層側もしくはハードコート層・低屈折率層側)とは反対側の面がプラズマディスプレイパネルに直に面するように設置した。パネルの鉛直照度と水平照度を、それぞれ100ルクスと70ルクスとなるように設置し、光源には高演色AAAタイプの蛍光灯(東芝ライテック(株)“ネオラインラピッドマスター”(登録商標)FLR40S−N−EDL/M色評価蛍光ランプ)を用いた。輝度計CS1000(コニカミノルタ(株)製)のレンズ表面からフィルターの視認側最表面(低屈折率層など)までの距離が1.3mとなる位置にレンズとパネルを水平に合わせ、パネル黒表示時の輝度を測定した。
この場合、ディスプレイ用フィルターには、パネルからの外光反射成分の影響をほぼ0に抑えるため、フィルターの視認側とは反対側の面に黒ビニルテープ(日東電工(株)製)を貼った状態で行い、フィルター表面、フィルター界面(導電性メッシュ層)からの外光反射成分を顕著に測定できるようにして行った。
その他測定条件は、カラープラズマディスプレイモジュール測定法に基づいた。メッシュ表面輝度について、下記の基準で評価した。○を合格とし、×を不合格とした。
○;明所環境における黒輝度が0.5cd/m2以下の場合
×;明所環境における黒輝度が0.5cd/m2を超える場合。
○;明所環境における黒輝度が0.5cd/m2以下の場合
×;明所環境における黒輝度が0.5cd/m2を超える場合。
(実施例1)
<導電層1の形成>
厚み100μmのPETフィルム(東レ(株)製“ルミラー”(登録商標)に、スパッタリング法により厚み0.02μmのニッケル層を形成し、更にその上に、厚みが2.5μmの銅層を真空蒸着法により形成した。次いで、この銅層の表面にアルカリ現像型ネガレジストフィルムを積層し、格子状パターンのフォトマスクを介して紫外線露光し、炭酸ナトリウムを1質量%含有する現像液を用いて現像処理を行った。次いで、塩化第2鉄溶液によりエッチング処理を行った後、3質量%水酸化ナトリウム水溶液で処理してレジスト層を剥離して、厚みが2.5μm、線幅7μm、線ピッチ130μmの導電性メッシュからなる導電層1を形成した。
<導電層1の形成>
厚み100μmのPETフィルム(東レ(株)製“ルミラー”(登録商標)に、スパッタリング法により厚み0.02μmのニッケル層を形成し、更にその上に、厚みが2.5μmの銅層を真空蒸着法により形成した。次いで、この銅層の表面にアルカリ現像型ネガレジストフィルムを積層し、格子状パターンのフォトマスクを介して紫外線露光し、炭酸ナトリウムを1質量%含有する現像液を用いて現像処理を行った。次いで、塩化第2鉄溶液によりエッチング処理を行った後、3質量%水酸化ナトリウム水溶液で処理してレジスト層を剥離して、厚みが2.5μm、線幅7μm、線ピッチ130μmの導電性メッシュからなる導電層1を形成した。
次いで、酸化処理剤(メルテックス(株)製 エンプレート MB―438A/B/純水=8/13/79の割合で調整)を用いて、導電性メッシュを黒化処理した。このようにして作製した導電層1を有するPETフィルムのヘイズ値は、1.9%であった。
<高屈折率ハードコート層1の塗工>
(高屈折率ハードコート塗料1の組成)
・フルオレン系アクリル樹脂(新中村化学(株)製NKエステルA−BPEF)50質量部
・ウレタンアクリレートA(根上工業(株)製UN−3220HA)25質量部
・ウレタンアクリレートB(新中村化学(株)製U4HA)25質量部
・メチルエチルケトン100質量部
・トルエン100質量部
・“イルガキュア”(登録商標)184(チバスペシャリティケミカル社製)4質量部
上記した組成と配合割合からなるハードコート塗料を攪拌機により十分混合し、屈折率が1.61の高屈折率ハードコート塗料1を得た。次に、前記で形成された導電層1上に、上記の高屈折率ハードコート塗料1をマイクログラビアコーターで塗工し、80℃の温度で1分間乾燥後、高圧水銀UVランプ(120W/cm)の紫外線を積算光量400mj/cm2で照射して硬化させ、高屈折率ハードコート層1を形成した。ハードコート層の厚みは、導電性メッシュの細線部上の厚み(L)が3μmになるように調整した。
(高屈折率ハードコート塗料1の組成)
・フルオレン系アクリル樹脂(新中村化学(株)製NKエステルA−BPEF)50質量部
・ウレタンアクリレートA(根上工業(株)製UN−3220HA)25質量部
・ウレタンアクリレートB(新中村化学(株)製U4HA)25質量部
・メチルエチルケトン100質量部
・トルエン100質量部
・“イルガキュア”(登録商標)184(チバスペシャリティケミカル社製)4質量部
上記した組成と配合割合からなるハードコート塗料を攪拌機により十分混合し、屈折率が1.61の高屈折率ハードコート塗料1を得た。次に、前記で形成された導電層1上に、上記の高屈折率ハードコート塗料1をマイクログラビアコーターで塗工し、80℃の温度で1分間乾燥後、高圧水銀UVランプ(120W/cm)の紫外線を積算光量400mj/cm2で照射して硬化させ、高屈折率ハードコート層1を形成した。ハードコート層の厚みは、導電性メッシュの細線部上の厚み(L)が3μmになるように調整した。
<低屈折率層の塗工>
メチルトリメトキシシラン95.2質量部とトリフルオロプロピルトリメトキシシラン65.4質量部を、プロピレングリコールモノメチルエーテル300質量部とイソプロパノール100質量部に溶解し溶液を得た。この溶液に、数平均粒子径50nmの外殻の内部に空洞を有するシリカ微粒子分散液(イソプロパノール分散型、固形分濃度20.5%、触媒化成工業社製)297.9質量部、水54質量部およびギ酸1.8質量部を、撹拌しながら反応温度が30℃を超えないように滴下した。滴下後、得られた溶液をバス温40℃で2時間加熱し、その後、溶液をバス温85℃で2時間加熱し、内温を80℃まで上げて、1.5時間加熱した後、常温まで冷却し、ポリマー溶液を得た。
メチルトリメトキシシラン95.2質量部とトリフルオロプロピルトリメトキシシラン65.4質量部を、プロピレングリコールモノメチルエーテル300質量部とイソプロパノール100質量部に溶解し溶液を得た。この溶液に、数平均粒子径50nmの外殻の内部に空洞を有するシリカ微粒子分散液(イソプロパノール分散型、固形分濃度20.5%、触媒化成工業社製)297.9質量部、水54質量部およびギ酸1.8質量部を、撹拌しながら反応温度が30℃を超えないように滴下した。滴下後、得られた溶液をバス温40℃で2時間加熱し、その後、溶液をバス温85℃で2時間加熱し、内温を80℃まで上げて、1.5時間加熱した後、常温まで冷却し、ポリマー溶液を得た。
得られたポリマー溶液に、アルミニウム系硬化剤として、アルミニウムトリス(アセチルアセテート)(商品名:アルミキレートA(W)、川研ファインケミカル(株)社製)4.8質量部をメタノール125質量部に溶解したものを添加し、さらにイソプロパノール1500質量部およびプロピレングリコールモノメチルエーテル250質量部を添加して、常温で2時間撹拌し、屈折率が1.36の低屈折率塗料を作製した。上記で得られた低屈折率塗料を、ハードコート層上にマイクログラビアコーターで塗工し、130℃の温度で1分間乾燥および硬化させ、低屈折率層を形成した。低屈折率層の厚みは約100nmであった。
<近赤外線遮蔽層の塗工>
上記で作製した導電層を有するPETフィルムの導電層とは反対側のPETフィルム面に、オレンジ光遮蔽機能を併せ持つ近赤外線遮蔽塗料(近赤外線吸収色素としてのフタロシアニン系色素とジイモニウム系色素、およびオレンジ光吸収色素としてのテトラアザポルフィリン系色素をアクリル系樹脂に混合した塗料)を、乾燥厚みが10μmになるようにダイコーターで塗工し、130℃の温度で1分間乾燥および硬化させ、近赤外線遮断層を形成した。
上記で作製した導電層を有するPETフィルムの導電層とは反対側のPETフィルム面に、オレンジ光遮蔽機能を併せ持つ近赤外線遮蔽塗料(近赤外線吸収色素としてのフタロシアニン系色素とジイモニウム系色素、およびオレンジ光吸収色素としてのテトラアザポルフィリン系色素をアクリル系樹脂に混合した塗料)を、乾燥厚みが10μmになるようにダイコーターで塗工し、130℃の温度で1分間乾燥および硬化させ、近赤外線遮断層を形成した。
<接着層の積層>
セパレートフィルム上に、色補正色素を含有したアクリル系透明粘着剤(綜研化学(株)製のSKダイン1811L)を、乾燥厚みが約25μmになるようにダイコーターで塗工し、100℃の温度で1分間乾燥および硬化させ、次に上記で作製した各フィルター用の各サンプルの近赤外線遮蔽層の上に接着面をロール貼合し、それぞれのディスプレイ用フィルターを得た。色補正色素の含有量および塗工厚みにより、最終的なフィルター透過率が30〜40%になるように調整した。
セパレートフィルム上に、色補正色素を含有したアクリル系透明粘着剤(綜研化学(株)製のSKダイン1811L)を、乾燥厚みが約25μmになるようにダイコーターで塗工し、100℃の温度で1分間乾燥および硬化させ、次に上記で作製した各フィルター用の各サンプルの近赤外線遮蔽層の上に接着面をロール貼合し、それぞれのディスプレイ用フィルターを得た。色補正色素の含有量および塗工厚みにより、最終的なフィルター透過率が30〜40%になるように調整した。
(実施例2)
高屈折率ハードコート層1を下記の高屈折率ハードコート層2に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
高屈折率ハードコート層1を下記の高屈折率ハードコート層2に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
<高屈折率ハードコート層2の塗工>
(高屈折率ハードコート塗料2の組成)
・硫黄系アクリル樹脂(日本触媒(株)製S2EG)50質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製DPHA)25質量部
・ウレタンアクリレートA(根上工業(株)製UN−3220HA)25質量部
・メチルエチルケトン100質量部
・トルエン質量部
・“イルガキュア”(登録商標)184(チバスペシャリティケミカル社製)4質量部
上記した組成と配合割合からなるハードコート塗料を攪拌機により十分混合し、屈折率が1.61の高屈折率ハードコート塗料2を得た。
(高屈折率ハードコート塗料2の組成)
・硫黄系アクリル樹脂(日本触媒(株)製S2EG)50質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製DPHA)25質量部
・ウレタンアクリレートA(根上工業(株)製UN−3220HA)25質量部
・メチルエチルケトン100質量部
・トルエン質量部
・“イルガキュア”(登録商標)184(チバスペシャリティケミカル社製)4質量部
上記した組成と配合割合からなるハードコート塗料を攪拌機により十分混合し、屈折率が1.61の高屈折率ハードコート塗料2を得た。
次に導電層上に高屈折率ハードコート塗料2をマイクログラビアコーターで塗工し、80℃の温度で1分間乾燥後、高圧水銀UVランプ(120W/cm)の紫外線を積算光量400mj/cm2にて照射して硬化させ、高屈折率ハードコート層2を形成した。ハードコート層の厚みは、導電性メッシュの細線部上の厚み(L)が3μmになるように調整した。
(実施例3)
高屈折率ハードコート層1を下記の高屈折率ハードコート層3に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
高屈折率ハードコート層1を下記の高屈折率ハードコート層3に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
<高屈折率ハードコート層3の塗工>
(高屈折率ハードコート塗料3の組成)
・臭素系アクリル樹脂(第一工業製薬(株)製BR−42)60質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製DPHA)20質量部
・ウレタンアクリレートA(根上工業(株)製UN−3220HA)20質量部
・メチルエチルケトン100質量部
・トルエン100質量部
・“イルガキュア”(登録商標)184(チバスペシャリティケミカル社製)4質量部
上記した組成と配合割合からなるハードコート塗料を攪拌機により十分混合し、屈折率が1.60の高屈折率ハードコート塗料3を得た。次に、導電層上に高屈折率ハードコート塗料3をマイクログラビアコーターで塗工し、80℃の温度で1分間乾燥後、高圧水銀UVランプ(120W/cm)の紫外線を積算光量400mj/cm2にて照射して硬化させ、高屈折率ハードコート層3を形成した。ハードコート層の厚みは、導電性メッシュの細線部上の厚み(L)が3μmになるように調整した。
(高屈折率ハードコート塗料3の組成)
・臭素系アクリル樹脂(第一工業製薬(株)製BR−42)60質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製DPHA)20質量部
・ウレタンアクリレートA(根上工業(株)製UN−3220HA)20質量部
・メチルエチルケトン100質量部
・トルエン100質量部
・“イルガキュア”(登録商標)184(チバスペシャリティケミカル社製)4質量部
上記した組成と配合割合からなるハードコート塗料を攪拌機により十分混合し、屈折率が1.60の高屈折率ハードコート塗料3を得た。次に、導電層上に高屈折率ハードコート塗料3をマイクログラビアコーターで塗工し、80℃の温度で1分間乾燥後、高圧水銀UVランプ(120W/cm)の紫外線を積算光量400mj/cm2にて照射して硬化させ、高屈折率ハードコート層3を形成した。ハードコート層の厚みは、導電性メッシュの細線部上の厚み(L)が3μmになるように調整した。
(実施例4)
導電層1を下記の導電層2に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
導電層1を下記の導電層2に代えたこと以外は、実施例1と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
<導電層2の形成>
厚み100μmのPETフィルム(東レ(株)製“ルミラー”(登録商標))に、触媒インク(パラジウムコロイド含有ペースト)を用いて格子状メッシュパターンをグラビア印刷し、これを無電解銅メッキ液中に浸漬して、無電解銅メッキを施し、続いて電解銅メッキを施し、さらにNi−Sn合金の電解メッキを施して、厚みが5.5μm、線幅20μm、線ピッチ300μmの導電性メッシュからなる導電層2を形成した。このようにして作製した導電層2を有するPETフィルムのヘイズ値は2.8%であった。
厚み100μmのPETフィルム(東レ(株)製“ルミラー”(登録商標))に、触媒インク(パラジウムコロイド含有ペースト)を用いて格子状メッシュパターンをグラビア印刷し、これを無電解銅メッキ液中に浸漬して、無電解銅メッキを施し、続いて電解銅メッキを施し、さらにNi−Sn合金の電解メッキを施して、厚みが5.5μm、線幅20μm、線ピッチ300μmの導電性メッシュからなる導電層2を形成した。このようにして作製した導電層2を有するPETフィルムのヘイズ値は2.8%であった。
(比較例1)
高屈折率ハードコート層1を下記の高屈折率ハードコート層4に代えたこと以外は、実施例4と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
高屈折率ハードコート層1を下記の高屈折率ハードコート層4に代えたこと以外は、実施例4と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
<高屈折率ハードコート層4の塗工>
導電層上に、東洋インキ(株)製の屈折率が1.63である高屈折率ハードコート塗料「TYS63−004」(平均一次粒子径が約70nmの酸化アンチモン微粒子を、ハードコート層を形成する全固形分(有機溶剤を除く不揮発成分全量)に対して80質量%含有)を、マイクログラビアコーターで塗工し、80℃の温度で1分間乾燥後、高圧水銀UVランプ(120W/cm)の紫外線を積算光量400mj/cm2で照射して硬化させ、高屈折率ハードコート層4を形成した。ハードコート層の厚みは、導電性メッシュの細線部上の厚み(L)が3μmになるように調整した。
導電層上に、東洋インキ(株)製の屈折率が1.63である高屈折率ハードコート塗料「TYS63−004」(平均一次粒子径が約70nmの酸化アンチモン微粒子を、ハードコート層を形成する全固形分(有機溶剤を除く不揮発成分全量)に対して80質量%含有)を、マイクログラビアコーターで塗工し、80℃の温度で1分間乾燥後、高圧水銀UVランプ(120W/cm)の紫外線を積算光量400mj/cm2で照射して硬化させ、高屈折率ハードコート層4を形成した。ハードコート層の厚みは、導電性メッシュの細線部上の厚み(L)が3μmになるように調整した。
(比較例2)
導電層2を下記の導電層3に代えたこと、および高屈折率ハードコート層1を下記の高屈折率ハードコート層5に代えたこと以外は、実施例4と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
導電層2を下記の導電層3に代えたこと、および高屈折率ハードコート層1を下記の高屈折率ハードコート層5に代えたこと以外は、実施例4と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
<導電層3の形成>
厚み100μmのPETフィルム(東レ(株)製“ルミラー”(登録商標))に、厚み10μm銅箔をドライラミネート用2液タイプ接着剤(東洋モートン(株)製 主剤AD−76P1/硬化剤CAT−10L)を用いてラミネートし、銅箔ラミネートフィルムを得た。
厚み100μmのPETフィルム(東レ(株)製“ルミラー”(登録商標))に、厚み10μm銅箔をドライラミネート用2液タイプ接着剤(東洋モートン(株)製 主剤AD−76P1/硬化剤CAT−10L)を用いてラミネートし、銅箔ラミネートフィルムを得た。
次いで、この銅箔の表面にアルカリ現像型ネガレジストフィルムを積層し、格子状パターンのフォトマスクを介して紫外線露光し、炭酸ナトリウムを1質量%含有する現像液を用いて現像処理を行った。次いで、塩化第2鉄溶液によりエッチング処理を行った後、3質量%水酸化ナトリウム水溶液で処理してレジスト層を剥離して、線幅12μm、線ピッチ300μm、厚みが10μmの導電性メッシュからなる導電層を得た。次いで、酸化処理剤(メルテックス(株)製 エンプレート MB―438A/B/純水=8/13/79の割合で調整)を用いて、導電性メッシュを黒化処理した。このようにして作製した導電層を有するPETフィルムのヘイズ値は、53.9%であった。
<高屈折率ハードコート層5の塗工>
導電層上に大日精化工業(株)製の屈折率が1.54である高屈折率ハードコート塗料「セイカビームPET−15NS(AS41K)」(平均一次粒子径が約80nmのアンチモンドープ酸化錫(ATO)微粒子を、ハードコート層を形成する全固形分(有機溶剤を除く不揮発成分全量)に対して20質量%含有)をマイクログラビアコーターで塗工し、80℃の温度で1分間乾燥後、高圧水銀UVランプ(120W/cm)の紫外線を積算光量400mj/cm2で照射して硬化させ、高屈折率ハードコート層5を形成した。ハードコート層の厚みは、導電性メッシュの細線部上の厚み(L)が3μmになるように調整した。
導電層上に大日精化工業(株)製の屈折率が1.54である高屈折率ハードコート塗料「セイカビームPET−15NS(AS41K)」(平均一次粒子径が約80nmのアンチモンドープ酸化錫(ATO)微粒子を、ハードコート層を形成する全固形分(有機溶剤を除く不揮発成分全量)に対して20質量%含有)をマイクログラビアコーターで塗工し、80℃の温度で1分間乾燥後、高圧水銀UVランプ(120W/cm)の紫外線を積算光量400mj/cm2で照射して硬化させ、高屈折率ハードコート層5を形成した。ハードコート層の厚みは、導電性メッシュの細線部上の厚み(L)が3μmになるように調整した。
表1の結果から、本発明の実施例は、厚みが6μm以下の導電性メッシュ上に塗工した金属酸化物微粒子を含まない高屈折率ハードコート層の平滑性が良く、高い透明性(低屈折率層面のヘイズ値が小さく、Ra値も小さい)、良好な視認性、良好な鉛筆硬度、および優れた反射防止性が得られていることが分かる。
これに対して、金属酸化物粒子を多量含む高屈折率ハードコート層を用いた比較例1と2は、金属酸化物微粒子の凝集があり、透明性の低下(低屈折率層面のヘイズ値が大きく、Ra値も大きい)と視認性の低下が見られ、また十分な反射防止性が得られない。
1 ディスプレイ用フィルター
2 ハードコート層
3 導電性メッシュ
4 基材
5 近赤外線遮蔽層
6 粘着剤層
7 低屈折率層
A 導電性メッシュの厚み
L 細線部上のハードコート層の厚み
N ハードコート層の厚み
P 導電性メッシュの線ピッチ
W 導電性メッシュの線幅
2 ハードコート層
3 導電性メッシュ
4 基材
5 近赤外線遮蔽層
6 粘着剤層
7 低屈折率層
A 導電性メッシュの厚み
L 細線部上のハードコート層の厚み
N ハードコート層の厚み
P 導電性メッシュの線ピッチ
W 導電性メッシュの線幅
Claims (6)
- 基材上に、導電性メッシュからなる導電層と、前記の導電層を被覆し、かつ屈折率が1.50〜2.00のハードコート層と、屈折率が1.30〜1.40の低屈折率層をこの順に積層してなるディスプレイ用フィルターであって、前記のハードコート層が、屈折率1.55〜2.05の有機化合物を含有し、かつハードコート層の全成分に対して0〜5質量%未満の金属酸化物微粒子を含有することを特徴とするディスプレイ用フィルター。
- 有機化合物が、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄原子、窒素原子、燐原子または芳香族環の少なくとも1つを含む有機化合物である請求項1記載のディスプレイ用フィルター。
- ハードコート層が、有機化合物を、ハードコート層の全成分に対して10〜90質量%含有する請求項1または2記載のディスプレイ用フィルター。
- 導電性メッシュの厚みが6μm以下である請求項1〜3のいずれかに記載のディスプレイ用フィルター。
- 450nm以上に極大吸収を有する1種以上の染料、顔料または着色剤を含有する光線吸収層を有する請求項1〜4のいずれかに記載のディスプレイ用フィルター。
- 導電性メッシュのメッシュ表面輝度値が0.5cd/m2以下である請求項1〜5のいずれかに記載のディスプレイ用フィルター。
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