DE60018382T2

DE60018382T2 - Transparentes Laminat, Verfahren zur Herstellung und Plasma-Anzeigetafel

Info

Publication number: DE60018382T2
Application number: DE2000618382
Authority: DE
Inventors: Toshitaka Ibaraki-shi Nakamura; Kazuaki Ibaraki-shi Sasa; Yoshihiro Ibaraki-shi Hieda; Kazuhiko Ibaraki-shi Miyauchi
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: EP1441239B1; DE60018382D1; EP1130420A3; DE60029649D1; US6855369B2; EP1441239A1; EP1130420B1; US20010005554A1; DE60029649T2; JP2001249221A; EP1130420A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines transparenten Laminates, das beispielsweise für ein PDP-Filter (plasma display panel PDP, Plasmaanzeigeschirm) verwendet wird.
Die vorliegende Druckschrift basiert auf den japanischen Patentanmeldungen HEI 11-369355 und 2000-383072, deren Offenbarung zur Offenbarung der vorliegenden Druckschrift hinzugenommen wird.
Die im Zusammenhang mit Artikel 54 (3), (4) EPÜ genannte Druckschrift EP 1 043 606 A offenbart ein Licht emittierendes Filter für elektromagnetische Wellen sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben. Bei diesem Verfahren aus dem Stand der Technik werden leitende Silberschichten nicht in einem Vakuumtrockenverfahren mit einer Aufbringungsrate von R = (1/40)×(T – 300) ± 5 nm/s aufgebracht.
Aus der Druckschrift EP 0 810 452 A2 sind bereits ein transparenten Laminat und ein darauf beruhendes optisches Filter für Anzeigevorrichtungen bekannt.
Aus den im Zusammenhang mit Artikel 54 (3), (4) EPÜ genannten Druckschriften EP 1 107 025 A2 und EP 1 008 871 A2 sind bereits ein transparentes Laminat und ein darauf beruhendes Plasmaanzeigeschirmfilter bekannt.
Die Druckschrift EP 0 599 071 A1 offenbart ein transparentes Laminat sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Heutzutage diversifizieren sich in einer Gesellschaft, in der zunehmender Bedarf an Informationsangaben besteht, die Anforderungen an das Leistungsvermögen einer als Endgerät zum Anzeigen eines Bildes verwendeten Anzeige stark. Besondere Aufmerksamkeit gilt hierbei dem Plasmaanzeigeschirm, der eine neuartige Anzeige darstellt, die die Kathodenstrahlröhre und die Flüssigkristallanzeige ablöst, was darauf zurückzuführen ist, dass eine Zunahme der Größe des Plasmaanzeigeschirmes bei gleichzeitiger Verringerung der Dicke des Plasmaanzeigeschirmes ohne Weiteres erreichbar ist. Die Markteinführung von Plasmaanzeigeschirmen ist bereits erfolgt.
Bei Plasmaanzeigeschirmen wird in einem in dem Schirm eingeschlossenen Edelgas, insbesondere in einem Gas mit Neon als Hauptbestandteil, eine elektrische Entladung erzeugt. Auf Zellen des Schirmes einwirkende rot-, grün- und blaufluoreszierende Materialien werden durch bei der elektrischen Entladung erzeugte ultraviolette Vakuumstrahlen zum Emittieren einer Fluoreszenz angeregt. Bei diesem Lichtemissionsvorgang werden für die Anzeige an dem Plasmaanzeigeschirm nicht notwendige elektromagnetische Wellen und Strahlen im Nahinfrarot gleichzeitig emittiert. Die elektromagnetischen Wellen müssen abgeschnitten werden, da sie Fehlfunktionen von Peripheriegeräten verursachen und zudem schädlich auf den menschlichen Körper wirken. Die Strahlen im Nahinfrarot müssen ebenfalls abgeschnitten werden, was von dem Problem herrührt, dass bei Fernbedienungen von elektronischen Haushaltsgeräten, Karaoke-Anlagen, Audio-Video-Systemen und dergleichen Fehlfunktionen durch Strahlen im Nahinfrarot bewirkt werden, da die Strahlen im Nahinfrarot einen Wellenlängenbereich zwischen 850 und 1200 nm aufweisen, während die Fernbedienungen eine Empfindlichkeit für Lichtempfang im Bereich von 700 bis 1300 nm aufweisen.
Bei einem transparenten Laminat mit einer Struktur, bei der eine metallische Dünnschicht zwischen einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten schichtartig angeordnet ist, können sowohl die Eigenschaft hinsichtlich des elektrischen Leitvermögens wie auch die Eigenschaft hinsichtlich der Infrarotreflexion der metallischen Dünnschicht genutzt werden, wobei dem transparenten Laminat gleichzeitig eine Funktion hinsichtlich der Verhinderung einer Reflexion sichtbarer Strahlen an einer Metalloberfläche der metallischen Dünnschicht durch die einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten verliehen werden kann. Entsprechend ist ein derartiges transparentes Laminat bei Materialien einsetzbar, die sichtbare Strahlen transmittieren, Wärmestrahlen jedoch reflektieren, was beispielsweise bei einem transparenten wärmeisolierenden Material für eine Solarzelle, bei einem Fenstermaterial für ein Treibhaus oder ein anderes Gebäude der Landwirtschaft, bei einer Vitrine für Lebensmittel und dergleichen der Fall ist. Darüber hinaus weist das transparente Laminat eine Durchsichtigkeit (Transparenz sowie ein hohes elektrisches Leitvermögen (Konduktivität) auf. Entsprechend ist ein derartiges Laminat auch für Materialien für Flüssigkristallanzeigeelektroden, für auf elektrischen Feldern beruhende Elektroden mit Lichtemissionsmaterial, für Schichten zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen, für antistatische Schichten und dergleichen mehr einsetzbar. Die Struktur eines derartigen transparenten Laminates ist unter anderem in den Druckschriften JP-A-55-11804 und JP-A-9-176837 beschrieben.
Gleichwohl war das vorgenannte transparente Laminat nicht derart leistungsstark, dass es direkt als PDP-Filter verwendbar war, da es weder Eigenschaften hinsichtlich der Abschirmung elektromagnetischer Wellen noch Eigenschaften hinsichtlich des gleichzeitigen Abschneidens von Nahinfrarot aufwies. Bei Verwendung als PDP-Filter ist, um eine Verschlechterung der Anzeigegüte des PDP zu verhindern, zusätzlich zu den beiden vorgenannten Eigenschaften eine Eigenschaft hinsichtlich eines nennenswerten Emittierens sichtbaren Lichtes erforderlich. Insbesondere ist das Einstellen des Farbtones des Filters auf ein neutrales Grau von großer Bedeutung. Darüber hinaus ist zum Zwecke der Verhinderung der Spiegelung externen Lichtes, von einer Fluoreszenzlampe emittierten Lichtes oder dergleichen eine Antireflexionseigenschaft von Nöten. Das vorgenannte transparente Laminat war nicht in der Lage, all diesen Anforderungen gerecht zu werden.
Insbesondere mit Blick auf die Einstellung des Farbtones des PDP-Filters auf ein neutrales Grau ist es notwendig, die Transmittanz des PDP-Filters im Bereich sichtbaren Lichtes konstant zu halten; alternativ wird die Transmittanz jeder Wellenlänge derart gewählt, dass der Farbton ein neutrales Grau ist. Bei dem transparenten Laminat mit einer metallischen Dünnschicht, die zwischen einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten schichtartig angeordnet ist, konnte die Transmittanz im gesamten Bereich sichtbaren Lichtes nicht ohne Weiteres konstant gehalten werden. So wurden beispielsweise Bemühungen bei der Einstellung des Farbtones auf ein neutrales Grau dahingehend unternommen, dass Farbstoffe oder dergleichen hinzugefügt und gleichmäßig verteilt wurden, wobei der Farbstoff in der Lage war, Licht einer spezifischen Wellenlänge in dem transparenten Substrat oder dergleichen zu absorbieren. Gleichwohl war die genaue Bestimmung der jeweiligen Mengen einer Mehrzahl hinzuzufügender und gleichmäßig zu verteilender Absorptionsmittel nicht ohne Weiteres möglich. Es bestand nämlich ein Problem dahingehend, dass der größere Teil der Lösungsmittel eine zu geringe Haltbarkeit aufwies, und zudem ein hochgenaues Verfahren eingesetzt werden musste.
Eingedenk des Vorstehenden besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung eines transparenten Laminates bereitzustellen, das alle für ein PDP-Filter notwendigen Eigenschaften, so beispielsweise die Eigenschaft hinsichtlich der Abschirmung elektromagnetischer Wellen, die Eigenschaft hinsichtlich des Abschneidens von Nahinfrarot, die Eigenschaft hinsichtlich des Emittierens sichtbaren Lichtes sowie die Eigenschaft hinsichtlich einer geringen Reflexion sichtbaren Lichtes, trotz eines vergleichsweise einfachen Aufbaus des transparenten Laminates aufweist, und das den Farbton eines neutralen Grau bei lediglich sehr geringer Abhängigkeit der Transmittanz des transparenten Laminates von Wellenlängen im Bereich sichtbaren Lichtes aufweist, ohne dass irgendein Absorptionsmittel, so beispielsweise Farbstoffe oder dergleichen, eingesetzt werden müssen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Im Zusammenhang mit einem transparenten Laminat, bei dem metallische Dünnschichten und einen hohen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschichten in einem Vakuumtrockenverfahren aufgebracht werden, ist bekannt, dass sich alle metallische Dünnschichten mit einer Dicke in der Größenordnung zwischen einigen Nanometern und einigen Dutzend Nanometern nicht als kontinuierliche flache Schichten, sondern mit einer Inselstruktur ausbilden. Der Vorgang des Aufwachsens der metallischen Dünnschichten hängt von der Aufbringungstemperatur des Substrates, der Aufbringungsrate, dem Material des Substrates, dem Aufbringungsverfahren und dergleichen ab. Insbesondere kann der Vorgang des Aufwachsens der metallischen Dünnschichten über die Aufbringungstemperatur und die Aufbringungsrate beeinflusst beziehungsweise gesteuert werden. Im Allgemeinen ist für denjenigen Fall, dass die Temperatur des Substrates hoch ist, wahrscheinlich, dass innerhalb der Dünnschicht eine Aggregation erfolgt. Im Ergebnis ist jede der Inseln in Form einer Domäne (eines Einzelgebietes) ausgestaltet, wodurch es sogar in demjenigen Fall, in dem die Dicke der Dünnschicht vergleichsweise groß ist, vergleichsweise schwierig wird, eine kontinuierliche Struktur auszubilden. Ist die Aufbringungsrate hoch, so nimmt die Anzahl der Inseln zu, weshalb auch die Dichte derselben zunimmt. Im Ergebnis bildet sich die Dünnschicht ohne Weiteres als kontinuierliche Struktur sogar in demjenigen Fall aus, in dem die Dicke der Dünnschicht vergleichsweise klein ist (siehe „Thin Film" von Kinbara et al., veröffentlicht bei Shokabo Co., Ltd., 1979).
Ist die metallische Dünnschicht als Inselstruktur ausgebildet, so tritt eine anomale Lichtabsorption, die auch Oberflächenplasmaresonanzabsorption genannt wird (siehe „Thin Film Handbook" von Namioka, veröffentlicht bei Ohmsha Ltd. 1983), auf. Insbesondere bei Vorhandensein einer transparenten leitenden Silberdünnschicht ist die Funktion hinsichtlich der Abschirmung elektromagnetischer Wellen nicht in ausreichendem Umfang gegeben, da der elektrische Widerstand in Richtung der Breite der Schicht nennenswert verringert ist, wobei ebenso die Transmittanz sichtbaren Lichtes in einem bestimmten Wellenlängenbereich durch die Oberflächenplasmaresonanzabsorption stark verringert ist. Demgegenüber ist sogar für den Fall, in dem die Aufbringungsrate zum Zwecke einer nahezu perfekten Ausbildung einer kontinuierlichen Schicht erhöht wird, die Abhängigkeit der Transmittanz von der Wellenlänge derart hoch, dass das transparente Laminat den Farbton eines neutralen Grau nicht aufweisen kann, obwohl die Transmittanz sichtbaren Lichtes insgesamt verbessert ist.
Eingedenk der vorgenannten Erkenntnisse wurde im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die nachfolgende Versuchsumgebung für den Fall verwirklicht, dass als metallische Dünnschichten verwendete transparente leitende Silberdünnschichten auf einem transparenten Substrat in einem Vakuumtrockenverfahren derart ausgebildet werden, dass jede transparente leitende Silberdünnschicht zwischen einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten schichtartig angeordnet ist. Unter der Bedingung, dass die Temperatur des transparenten Substrates und die Aufbringungsrate der transparenten leitenden Silberdünnschichten variiert werden, tritt eine empfindliche Lichtabsorption auf, die sich von der vorgenannten allgemeinen Oberflächenplasmaresonanzabsorption unterscheidet. Im Ergebnis wird die Wellenlänge in Abhängigkeit von der Transmittanz sichtbaren Lichtes derart verringert, dass das transparente Laminat den Farbton eines neutralen Grau aufweisen kann, ohne dass dem transparenten Laminat irgendein Absorptionsmittel, so beispielsweise ein Farbstoff, zugesetzt werden müsste.
Darüber hinaus weist das auf vorstehende Weise hergestellte transparente Laminat eine Transmittanz auf, die bezüglich des gesamten Bereiches sichtbaren Lichtes ausreichend hoch ist, und die sämtliche für eine PDP-Schicht notwendigen Eigenschaften, so beispielsweise die Eigenschaft hinsichtlich der Abschirmung elektromagnetischer Wellen, die Eigenschaft hinsichtlich des Abschneidens von Nahinfrarot, die Eigenschaft hinsichtlich einer geringen Reflexion sichtbaren Lichtes und dergleichen mehr, trotz des vorgenannten einfachen Aufbaus des transparenten Laminates aufweist. Zudem hat man herausgefunden, dass ein leichtgewichtiges dünnes PDP-Filter mit guter Visibilität und den vorgenannten Eigenschaften durch Verwendung des transparenten Laminates hergestellt werden kann. Diese Einsichten mündeten in die vorliegende Erfindung.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung bezeichnet die Dicke jeder der das transparente Laminat bildenden Dünnschichten, das heißt die Dicke jeder der auf dem transparenten Substrat angeordneten Dünnschichten, so beispielsweise der hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten, der transparenten leitenden Silberdünnschichten und dergleichen, eine Dicke (Massendicke), die auf einen vorbestimmten Wert gebracht wird, indem die Schichtdicke einer Probe, die unter immer gleichen Bedienungen einem länger andauernden Aufbringungsverfahren unterzogen wurde, mittels eines Dickemessers vom Sondentyp oder dergleichen gemessen und die Aufbringzeit (oder die Walzengeschwindigkeit) in Abhängigkeit von der gemessenen Schichtdicke bestimmt wird.
Allgemein wird die Aufbringungsrate für den Fall einer Walze-Walze-Aufbringung oftmals als dynamische Aufbringungsrate (nm·m/sec) angegeben. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird die Aufbringungsrate jedoch als R/L (nm/sec) angegeben, wobei R (nm·m/sec) die dynamische Aufbringungsrate und L (m) die Länge des Sputtertargets in Richtung der Drehung einer Walze bezeichnen. Sogar für den Fall, dass die dynamische Aufbringungsrate konstant ist, schwankt somit die Aufbringungsrate im Sinne der vorliegenden Erfindung entsprechend der Länge des Targets.
Die begleitende Zeichnung setzt sich wie folgt zusammen.
1 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäß hergestellten transparenten Laminates.
2 ist eine Schnittansicht eines weiteren Beispieles eines erfindungsgemäß hergestellten transparenten Laminates.
3 ist ein Diagramm mit Kennkurven, die optische Eigenschaften des transparenten Laminates bei Proben (1), (5) und (7) entsprechend Beispiel 1 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 darstellen.
Ein Beispiel für ein erfindungsgemäß hergestelltes transparentes Laminat und ein Beispiel für ein auf dem transparenten Laminat beruhendes PDP-Filter werden nachstehend anhand 1 und 2 beschrieben.
1 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäß hergestellten transparenten Laminates. Dünnschichteinheiten (so beispielsweise drei Dünnschichteinheiten wie in 1), die jeweils aus einer Kombination aus einer einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht und einer transparenten leitenden Silberdünnschicht bestehen, werden nacheinander und wiederholt auf eine Oberfläche eines transparenten Substrates 1 aufgebracht. Dies bedeutet, wie in 1 gezeigt, dass die einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten (2A, 2B und 2C) sowie die transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) nacheinander und wiederholt auf die Oberfläche des transparenten Substrates 1 laminiert werden. Zudem wird eine einen hohen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht 2D als äußere Lage auf der Oberfläche der transparenten leitenden Silberdünnschicht 3C ausgebildet. Das erfindungsgemäß hergestellte transparente Laminat zeichnet sich dadurch aus, dass die Standardabweichung der Transmittanz sichtbaren Lichtes in einem Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm derart gewählt ist, dass sie nicht größer als 5%, vorzugsweise nicht größer als 4% und besonders bevorzugt nicht größer als 3% (im Allgemeinen 1 %) ist.
Bei dem transparenten Laminat ist die Dicke jeder der transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) derart gewählt, dass sie in einem Bereich zwischen 5 und 20 nm liegt, während die Dicke der auf der Oberfläche des transparenten Substrates 1 angeordneten einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht 2A und die Dicke der die äußere Lage darstellenden einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht 2D derart gewählt sind, dass sie in einem Bereich von 20 bis 50 nm liegen, wohingegen die Dicke der anderen einen hohen Brechungsindex aufweisenden Dünnschichten, die in einem Zwischenbereich zwischen der einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht an der Oberfläche des transparenten Substrates und der die äußere Lage darstellenden einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht angeordnet sind, derart gewählt ist, dass sie in einem Bereich zwischen 40 und 100 nm liegt. Insbesondere ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Dicke jeder der transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) derart gewählt, dass sie in einem Bereich von 5 bis 20 nm annähernd konstant ist. Die Dicke der an der Oberfläche des transparenten Substrates 1 angeordneten einen hohen Brechungsindex aufweisenden Dünnschicht 2A und die Dicke der die äußere Lage darstellenden einen hohen Brechungsindex aufweisenden Dünnschicht 2D sind derart gewählt, dass sie dem (5/2) × (1 ± 0,15)-fachen der Dicke jeder der transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) entsprechen. Die Dicke jeder der anderen in einem Zwischenbereich angeordneten einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten (2B und 2C) ist derart gewählt, dass sie dem 5 × (1 ± 0,15)-fachen der Dicke jeder der transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) entspricht.
Die einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten (2A, 2B, 2C und 2D) können jeweils aus dem gleichen Material oder auch aus verschiedenen Materialien bestehen. Entsprechend können die transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) jeweils aus dem gleichen Material oder auch aus verschiedenen Materialien bestehen. Obwohl das vorstehende Beispiel für denjenigen Fall beschrieben wurde, dass drei Dünnschichteinheiten, von denen jede aus einer Kombination aus einer einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht und einer transparenten leitenden Silberdünnschicht besteht, wiederholt laminiert werden, kann die Anzahl n der sich wiederholenden Einheiten auch gleich 4 sein. Ist die Anzahl n der sich wiederholenden Einheiten kleiner als 3, so können die Eigenschaft hinsichtlich der Abschirmung elektromagnetischer Wellen, die Eigenschaft hinsichtlich des Abschneidens von Nahinfrarot und die Eigenschaft hinsichtlich einer geringen Reflexion sichtbaren Lichtes nicht gleichzeitig gegeben sein. Ist die Anzahl n jedoch größer als 4, so ist es schwierig, das gewünschte Ergebnis hinsichtlich der optischen Eigenschaften zu erreichen, was durch das Absinken der Transmittanz sichtbaren Lichtes oder dergleichen bedingt ist. Darüber hinaus steigen die Herstellungskosten.
2 zeigt ein abgewandeltes Beispiel des transparenten Laminates gemäß 1. Wie in 2 gezeigt ist, ist hier eine einen niedrigen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht 4A mit einem Brechungsindex n_L in einem Bereich von 1,3 bis 1,6 und mit einer Dicke von 550 nm × (1/n_L) × (1 ± 0,15) bezogen auf eine optische Emitterwellenklänge λ von 550 nm an der Oberfläche des transparenten Substrates 1 ausgebildet, das heißt zwischen dem transparenten Substrat 1 und der einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht 2A angeordnet. Eine einen niedrigen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht 4B mit einem Brechungsindex n_L in einem Bereich von 1,3 bis 1,6 und mit einer Dicke von 550 nm × (1/2n_L) × (1 ± 0,15) bezogen auf eine optische Emitterwellenklänge λ von 550 nm ist zudem an der Oberfläche der die äußere Lage darstellenden einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht 2D ausgebildet. Der weitere Aufbau entspricht nahezu vollständig demjenigen von 1.
Ist bei den jeweils in 1 und 2 gezeigten transparenten Laminaten beispielsweise die Dicke jeder der transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) derart gewählt, dass sie bei 13 nm liegt, und ist darüber hinaus der Brechungsindex n_L jeder der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten (4A und 4B) derart gewählt, dass er bei 1,4 liegt, so ergeben sich, abgerundet auf eine Dezimalstelle, die folgenden Dicken für die jeweiligen Dünnschicht.

– einen hohen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschichten 2A, 2D: 32,5 nm ± 4,9 nm
– einen hohen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschichten 2B, 2C: 65,0 nm ± 9,8 nm
– transparente leitende Silberdünnschichten 3A, 3B, 3C: 13 nm (annähernd konstant)
– einen niedrigen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht 4A: 98,2 nm ± 14,7 nm
– einen niedrigen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht 4B: 196,4 nm ± 29,5 nm

Das transparente Laminat mit einem Aufbau gemäß vorstehender Beschreibung weist sämtliche für ein PDP-Filter notwendigen Eigenschaften, so beispielsweise die Eigenschaft hinsichtlich der Abschirmung elektromagnetischer Weilen, die Eigenschaft hinsichtlich des Abschneidens von Nahinfrarot, die Eigenschaft hinsichtlich des Emittierens sichtbaren Lichtes, die Eigenschaft hinsichtlich einer geringen Reflexion sichtbaren Lichtes, trotz des vorstehend beschriebenen einfachen Aufbaus des transparenten Laminates auf. Darüber hinaus tritt bei dem transparenten Laminat sehr stark der Effekt auf, dass das transparente Laminat den Farbton eines neutralen Grau aufweist, ohne dass dem transparenten Substrat irgendein Absorptionsmittel, so beispielsweise Farbstoffe, zugesetzt werden müsste, was daher rührt, dass die Abhängigkeit der Transmittanz sichtbaren Lichtes von der Wellenlänge gering ist.
Das transparente Laminat kann folgendermaßen hergestellt werden. Werden die transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) in einem Vakuumtrockenverfahren aufgebracht, so werden die Versuchsbedingungen derart gewählt, dass die Temperatur (K) des transparenten Substrates bei der Aufbringung in einem durch den Ausdruck 340 K ≤ T ≤ 410 K gegebenen Bereich liegt. Insbesondere werden für den Fall, dass die transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) in einem Vakuumtrockenverfahren aufgebracht werden, die Bedingungen derart gewählt, dass die Temperatur (K) des transparenten Substrates bei der Aufbringung in einem durch den Ausdruck 340 K ≤ T ≤ 390 K gegebenen Bereich liegt, während die Aufbringungsrate R (nm/sec) der transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) derart gewählt werden, dass für sie R = (1/40)×(T – 300) ± 0,5 gilt. Entsprechend diesem Verfahren wird es möglich, ein transparentes Laminat herzustellen, das alle vorstehend genannten für ein PDP-Filter notwendigen Eigenschaften aufweist. Zudem weist das transparente Laminat den Farbton eines neutralen Grau bei gleichzeitiger Abhängigkeit der Transmittanz sichtbaren Lichtes von der Wellenlänge auf, sodass eine empfindliche Lichtabsorption bei den transparenten leitenden Silberdünnschichten auftritt, wobei die Standardabweichung der Transmittanz sichtbaren Lichtes in einem Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm nicht größer als 5% ist.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die geeignete Wahl der Temperatur T des transparenten Substrates und der Aufbringungsrate R, wie vorstehend erläutert, von Bedeutung, um eine im Vergleich zur Lichtabsorption bei einer herkömmlichen transparenten leitenden Silberdünnschicht empfindliche Lichtabsorption zu erhalten. Ist beispielsweise die Temperatur T des transparenten Substrates außerhalb des vorgenannten Bereiches, so wird es unmöglich, ein transparentes Laminat herzustellen, das alle vorgenannten Eigenschaften aufweist, und das darüber hinaus den Farbton eines neutralen Grau zeigt. Ist die Temperatur T des transparenten Substrates unterhalb des vorgenannten Bereiches, so kann das transparente Laminat nicht den Farbton eines neutralen Grau zeigen, da die Abhängigkeit der Transmittanz von der Wellenlänge groß wird, obwohl jede der transparenten leitenden Silberdünnschichten eine nahezu perfekt ausgebildete kontinuierliche Schicht ist, sodass die Transmittanz sichtbaren Lichtes insgesamt verbessert wird. Auch wenn die Temperatur T des transparenten Substrates unterhalb des vorgenannten Bereiches liegt, ist es möglich, ein transparentes Laminat, das den Farbton eines neutralen Grau zeigt, herzustellen, indem die Aufbringungsrate R der transparenten leitenden Silberdünnschicht stark gesenkt wird. Wird hingegen die Aufbringungszeit verlängert (für den Fall einer Walze-Walze-Aufbringung wird die Walzgeschwindigkeit gesenkt), so ist es schwierig, ein transparentes Laminat hochproduktiv herzustellen. Demgegenüber nimmt für den Fall, dass die Temperatur T des transparenten Substrates oberhalb des vorgenannten Bereiches liegt, die Transmittanz sichtbaren Lichtes stark ab, da die transparente leitende Silberdünnschicht inselartig ausgebildet ist, sodass die transparente leitende Silberdünnschicht eine starke Absorption im Bereich sichtbaren Lichtes aufweist. Darüber hinaus ist es schwierig, die Leitfähigkeit in Richtung der Breite sicherzustellen, wobei die Eigenschaft hinsichtlich der Abschirmung elektromagnetischer Wellen abnimmt.
Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann auf die Temperatur T des transparenten Substrates dadurch Einfluss genommen werden, dass dem transparenten Substrat eine Spannung aufgeprägt wird, um das transparente Substrat in engen Kontakt mit einer Hauptwalze zu bringen, die dadurch konditioniert wird, dass ein Wärmemedium in ihrem Inneren umfließt, wenn beispielsweise eine Schichtaufbringung nach dem Walze-Walze-Verfahren durchgeführt wird. Auf die Aufbringungsrate R jeder der transparenten leitenden Silberdünnschichten kann Einfluss genommen werden, indem die auf das Target übertragene elektrische Leistung der transparenten leitenden Silberdünnschicht beispielsweise für den Fall eines Sputterverfahrens geändert wird. Die Aufbringungsrate kann auf Grundlage der Walzgeschwindigkeit und der Länge eines Bereiches berechnet werden, auf den die transparente leitende Silberdünnschicht als Dampf in dem Sputterverfahren aufgebracht wird.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann ein Material, das im Bereich sichtbaren Lichtes eine Transparenz und einen gewissen Grad an Oberflächenglattheit aufweist, als transparentes Substrat verwendet werden; es bieten sich beispielsweise Polyethylenterephthalat, Triacetylzellulose, Polyethylennaphthalat, Polyethersulfon, Polykarbonat, Polyacrylat Polyether-Ether-Keton oder dergleichen an. Die Dicke des transparenten Substrates unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, solange bei dem Trockenverfahren kein Problem hinsichtlich thermischer Knick- beziehungsweise Faltenbildung auftritt. Allgemein ist die Dicke des transparenten Laminates vorzugsweise derart gewählt, dass sie in einem Bereich zwischen 10 und 250 μm liegt. Neben der vorgenannten hochmolekularen Schicht kann eine Schicht verwendet werden, bei der entweder eine Oberfläche oder beide Oberflächen mit einer Hartbeschichtungslage überzogen sind. Die transparente Lage 1 kann vom UV-Aushärttyp oder vom Wärmeaushärttyp sein, wobei ihre Dicke vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1 und 10 μm liegt.
Eine beliebige einen hohen Brechungsindex aufweisende optische Schicht kann in gewissem Umfang als Material für die einen hohen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht (2A, 2B und 2C) verwendet werden. Vorzugsweise kann ein Dünnschichtmaterial mit einem Brechungsindex in einem Bereich zwischen 1,9 und 2,5 verwendet werden. Das Material kann ein einstückiges einen hohen Brechungsindex aufweisendes transparentes Material sein; oder es kann von einer Mehrzahl einen hohen Brechungsindex aufweisender transparenter Materialien gebildet sein. Ein Material, das dahingehend wirkt, dass eine Silbermigration verhindert wird, oder dass eine Barriere gegenüber Wasser und Sauerstoff vorhanden ist, wird besonders bevorzugt. Beispiele für diese bevorzugten Materialien sind ein Material mit Indiumoxid als Hauptbestandteil und Titandioxid und darüber hinaus einer kleinen Menge an Zinkoxid und Cerdioxid; Titandioxid; Zirkonoxid, Zinksulfid, Wismutoxid, Niobpentoxid und dergleichen. Diese Dünnschichten werden mittels eines Vakuumtrockenverfahrens, so beispielsweise durch Sputtern, Vakuumdampfaufbringung, Ionenplattieren oder dergleichen, aufgebracht.
Das Material der transparenten leitenden Silberdünnschichten (3A, 3B und 3C) stellt eine Kombination aus Silber mit 90 Gew.-% oder mehr und einer oder mehreren Substanzen aus einer Substanzgruppe dar, die Gold, Kupfer, Palladium, Platin, Mangan und Kadmium enthält. Bevorzugt wird ein festes Lösungsmaterial, das aus Silber mit 90 Gew-% bis 99 Gew.-% und einem vorgenannten Metall mit 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% besteht. Insbesondere wird ein festes Lösungsmaterial aus Silber und Gold mit 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% mit Blick auf eine Verhinderung einer Verschlechterung des Silbers bevorzugt. Ist die Menge des mit dem Silber gemischten Goldes größer als 10 Gew-%, so ist es schwierig, einen niedrigen Widerstandswert zu erreichen, was von der Zunahme des spezifischen Widerstandes herrührt. Ist die Menge des Goldes kleiner als 1 Gew.-%, so ist das Silber für eine Verschlechterung anfällig. Die transparenten leitenden Silberdünnschichten, die aus diesem Material gebildet sind, werden in einem Vakuumtrockenverfahren, so beispielsweise Sputtern oder dergleichen, aufgebracht. Wie vorstehend beschrieben, ist die Dicke jeder der transparenten leitenden Silberdünnschichten derart gewählt, dass sie in einem Bereich von 5 bis 20 nm, vorzugsweise in einem Bereich von 9 bis 17 nm und ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 11 bis 14 nm liegt.
Ein für Licht im Bereich sichtbaren Lichtes transparentes einen niedrigen Brechungsindex aufweisendes optisches Material kann als Material für die einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten (4A und 4B) verwendet werden. Bevorzugt wird ein Dünnschichtmaterial mit einem Brechungsindex in einem Bereich von 1,3 bis 1,6. Die Dünnschichten können in einem Vakuumtrockenverfahren, beispielsweise Sputtern, Vakuumdampfaufbringung, Ionenplattieren oder dergleichen, aufgebracht werden, oder sie können in einem Nassverfahren, beispielsweise Gravurbeschichten, Mikrogravurbeschichten, Reversbeschichten, Tauchbeschichten oder dergleichen, aufgebracht werden. Die Temperatur des transparenten Substrates 1 unterliegt, wenn die einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten (4A und 4B) gebildet werden, keinen besonderen Einschränkungen. Sogar in dem Fall, in dem die einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten (4A und 4B) bei Zimmertemperatur gebildet werden, werden die charakteristischen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung überhaupt nicht beeinträchtigt.
Ein Material, das einen guten Kontakt zwischen dem transparenten Substrat 1 und der einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht 2A ermöglicht, wird vorzugsweise als Material der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Dünnschicht 4A verwendet. Ein einfaches Bindungsverfahren, so beispielsweise ein Verfahren zur Bereitstellung einer Grundierungslage auf einer Oberfläche des transparenten Substrates 1, kann zum Einsatz kommen. Beispiele für bevorzugte Materialien sind Magnesiumfluorid, Siliziumdioxid, fluorhaltiges Siliziumoxid, wärmeaushärtende oder UV-aushärtende hochmolekulare Fluormaterialien, wärmeaushärtende oder UV-aushärtende hochmolekulare Siliziummaterialien oder dergleichen mehr.
Die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht 4B kann aus dem gleichen Material wie die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht 4A bestehen, oder sie kann aus einem anderen Material bestehen. Ein Material, das hervorragende Eigenschaften hinsichtlich der Oberflächenbeständigkeit aufweist, wird vorzugsweise derart verwendet, dass die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Dünnschicht 4B als Überzugslage auf der am weitesten außen liegenden Seite Verwendung findet. Aus diesem Grund wird die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht 4B vorzugsweise möglichst dick ausgebildet. Erfindungsgemäß kann die Schicht dicker gemacht werden, wenn der Brechungsindex sinkt. Daher wird vorzugsweise ein Material mit einem möglichst kleinen Brechungsindex verwendet. Ein Material, das ermöglicht, dass die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht 4B selbst eine verunreinigungshemmende Eigenschaft aufweist, wird besonders bevorzugt verwendet, oder es wird eine verunreinigungshemmende Lage mit einer Dicke von 10 nm oder weniger auf der Oberfläche der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht 4B ausgebildet. Beispiele für bevorzugte Materialien sind Magnesiumfluorid, Siliziumdioxid, fluorhaltiges Siliziumoxid, wärmeaushärtende oder UV-aushärtende hochmolekulare Fluormaterialien, wärmeaushärtende oder UV-aushärtende hochmolekulare Siliziummaterialien oder dergleichen mehr.
Bei der vorliegenden Erfindung kann bei dem transparenten Laminat gemäß 2 beispielsweise auf die Ausbildung der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Dünnschicht 4B verzichtet werden. Darüber hinaus kann anstelle der Ausbildung der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht 4B eine Antireflexionsschicht, eine Antispiegelungsschicht oder eine Niedrigreflexions-Antispiegelungsschicht an der Oberfläche der die äußere Lage darstellenden einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht 4B über eine transparente Haftschicht haftend (adhäsiv) angebracht sein. Auch in diesem Fall kann ein transparentes Laminat mit hervorragender Oberflächenbeständigkeit erreicht werden, ohne dass die optische Leistung oder dergleichen Schaden nähmen. Für jede der vorgenannten Schichten kann jede beliebige bekannte Schicht verwendet werden, die ein Schichtsubstrat, so beispielsweise eine Polyesterschicht oder eine Triacetylzelluloseschicht, und ein einlagiges oder mehrlagiges Gebilde, eine Antireflexionsschicht, eine Antispiegelungsschicht oder eine Niedrigreflexions-Antispiegelungsschicht auf der Oberfläche des transparenten Substrates umfasst.
Mit Blick auf die verschiedenen erfindungsgemäß hergestellten transparenten Laminate mit vorgenanntem Aufbau wird allgemein eine transparente adhäsive Lage auf der Rückflächenseite des transparenten Laminates, das heißt auf der Rückflächenseite des transparenten Laminates 1, derart ausgebildet, dass das transparente Laminat als leichtgewichtiges dünnes PDP-Filter mit guter Visibilität und den vorgenannten Eigenschaften verwendet werden kann. In der Praxis kann das PDP-Filter unmittelbar über eine transparente adhäsive Lage auf den Frontanzeigeglasabschnitt des PDP-Filters haftend aufgebracht werden, um dadurch eine PDP-Anzeigevorrichtung vom direkt haftenden Typ bereitzustellen. Alternativ kann das PDP-Filter über die transparente adhäsive Schicht auf eine Oberfläche (dem PDP gegenüber) eines transparenten geformten Materials aufgebracht werden, das über eine Luftschicht auf die Frontseite des PDP aufgebracht ist, um so eine PDP-Frontplatte bereitzustellen.
Letztgenannte PDP-Anzeigevorrichtung vom direkt anhaftenden Typ kann zur Verhinderung einer Glasstreuung, zur Verringerung des Gewichtes sowie der Größe und Kosten des PDP selbst beitragen. Zudem können Probleme hinsichtlich einer Zunahme der Reflexivität sichtbaren Lichtes, der Doppelreflexion oder dergleichen durch übermäßige Grenzflächenreflexionen verhindert werden, da die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Luftschicht im Vergleich zu demjenigen Fall, in dem die PDP-Front vorhanden ist, weggelassen werden kann. Insgesamt kann die Visibilität der PDP nennenswert verbessert werden. Demgegenüber kann die PDP-Frontplatte insbesondere für denjenigen Fall geeignet sein, in dem ein in dem PDP zu verwendendes Glaselement Probleme hinsichtlich der Abnahme der Festigkeit und dergleichen bereitet.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend eingehend auf Grundlage einiger Beispiele erläutert. Die vorliegende Erfindung ist hierbei nicht auf die Beispiele beschränkt.
Beispiel 1
Drei Dünnschichteinheiten, wobei jede Einheit aus einer Kombination einer einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht und einer transparenten leitenden Silberdünnschicht bestand, wurden nacheinander auf eine Seite einer 125 μm dicken transparenten PET-Schicht (Polyethylenterephthalat PET) mittels eines DC-Magnetron-Sputter-Verfahrens aufgebracht. Eine einen hohen Brechungsindex aufweisende transparente Dünnschicht wurde zudem auf einer Oberfläche des Laminates der drei Dünnschichteinheiten aufgebracht. Auf diese Weise wurde ein transparentes Laminat mittels des vorgenannten Verfahrens hergestellt. Hierbei wurde In₂O₃ mit 12,6 Gew.-% TiO₂ (nachstehend mit „IT" abgekürzt) als Targetmaterial zum Aufbringen der einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten verwendet, während Silber mit 5 Gew.-% Gold (nachstehend mit „Ag" abgekürzt) als Targetmaterial zum Aufbringen der transparenten leitenden Silberdünnschicht verwendet wurde.
Die Schichtdicke wurde durch Verwendung der analytischen Kurve der Aufbringungsrate beeinflusst, die auf Basis der Schichtdicke erhalten wurde, die mit einem Oberflächenrauhigkeitsmesser (DEKTAK3) gemessen wurde, der an einer Dickschicht angebracht war. Wirkte beispielsweise eine Gleichstromleistung von 3 W/cm² als Sputterleistung auf das IT-Target ein, und wirkte eine Gleichstromleistung von 0,55 W/cm² als Sputterleistung auf das Ag-Target ein, so waren die Aufbringungsrate von IT gleich 1,6 nm/sec und die Aufbringungsrate von Ag gleich 1,8 nm/sec. Die Aufbringungsrate war annähernd proportional zur Sputterleistung. Die Länge des Ag-Targets von Beispiel 1 lag bei 16 cm; entsprechend wurde die Walzgeschwindigkeit zum Aufbringen einer Silberschicht mit einer Dicke von 13 nm als [ 1,8 (nm/sec) × 0,16 (m) ] / 13 nm = 0,0222 (m/sec) = 1,329 8 (m/min)bestimmt. Dünnschichten mit vorbestimmter Dicke wurden mittels einer Walze-Walze-Sputtervorrichtung aufgebracht. Darüber hinaus wurde die Walzentemperatur durch Ändern der Temperatur eines im Inneren umlaufenden Wärmemediums gesteuert.
Bei dem vorgenannten Verfahren wurden die Walzentemperatur (die der Temperatur der das transparente Substrat darstellenden PET-Schicht gleichwertig war) und die Aufbringungsrate von Ag wie folgt gewählt, um vier Arten transparenter Laminate in Form von Proben (1) bis (4) herzustellen. Die Dicken der jeweiligen Dünnschichten der transparenten Laminate sind in numerischen Werten (Einheit: nm) angegeben, die nachstehend in Klammern gesetzt sind.

Probe (1): PET/IT(32,5)/Ag(13)/IT/(65)/Ag(13)/IT(65)/Ag(13)/IT(32,5) Walzentemperatur: 373 K, Aufbringungsrate von Ag: 1,8 nm/sec
Probe (2) PET/IT(32,5)/Ag(13)/IT/(65)/Ag(13)/IT(65)/Ag(13)/IT(32,5) Walzentemperatur: 373 K, Aufbringungsrate von Ag: 1,3 nm/sec
Probe (3) PET/IT(32,5)/Ag(9)/IT/(65)/Ag(12)/IT(65)/Ag(15)/IT(32,5) Walzentemperatur: 403 K, Aufbringungsrate von Ag: 12,5 nm/sec
Probe (4) PET/IT(32,5)/Ag(9)/IT/(65)/Ag(12)/IT(65)/Ag(15)/IT(32,5) Walzentemperatur: 373 K, Aufbringungsrate von Ag: 4,5 nm/sec

Vergleichsbeispiel 1
Transparente Laminate wurden in Form von Proben (5) und (6) auf dieselbe Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Walzentemperatur und die Aufbringungsrate von Ag wie nachstehend erläutert gewählt wurden. Dies bedeutet, dass drei Dünnschichteinheiten, von denen jede aus einer Kombination einer IT-Dünnschicht und einer Ag-Dünnschicht besteht, nacheinander auf eine PET-Schicht aufgebracht wurden, woraufhin eine IT-Dünnschicht auf eine Oberfläche des Laminates der drei Dünnschichteinheiten aufgebracht wurde. Diese transparenten Laminate waren Beispiele, bei denen die Aufbringungstemperatur unterhalb des erfindungsgemäßen Bereiches lag. Die Dicken der jeweiligen Dünnschichten der transparenten Laminate sind in numerischen Werten (Einheit: nm) angegeben, die nachstehend in Klammern gesetzt sind.

Probe (5): PET/IT(32,5)/Ag(13)/IT/(65)/Ag(13)/IT(65)/Ag(13)/IT(32,5) Walzentemperatur: 333 K, Aufbringungsrate von Ag: 2,0 nm/sec
Probe (6): PET/IT(32,5)/Ag(13)/IT/(65)/Ag(13)/IT(65)/Ag(13)/IT(32,5) Walzentemperatur: 303 K, Aufbringungsrate von Ag: 0,8 nm/sec

Vergleichsbeispiel 2
Transparente Laminate wurden in Form von Proben (7) und (8) auf dieselbe Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Walzentemperatur und die Aufbringungsrate von Ag wie nachstehend erläutert gewählt wurden. Dies bedeutet, dass drei Dünnschichteinheiten, von denen jede aus einer Kombination einer IT-Dünnschicht und einer Ag-Dünnschicht besteht, nacheinander auf eine PET-Schicht aufgebracht wurden, woraufhin eine IT-Dünnschicht auf eine Oberfläche des Laminates der drei Dünnschichteinheiten aufgebracht wurde. Diese transparenten Laminate waren Beispiele, bei denen die Aufbringungstemperatur oberhalb des erfindungsgemäßen Bereiches lag. Die Dicken der jeweiligen Dünnschichten der transparenten Laminate sind in numerischen Werten (Einheit: nm) angegeben, die nachstehend in Klammern gesetzt sind.

Probe (7): PET/IT(32,5)/Ag(13)/IT/(65)/Ag(13)/IT(65)/Ag(13)/IT(32,5) Walzentemperatur: 413 K, Aufbringungsrate von Ag: 2,0 nm/sec
Probe (8): PET/IT(32,5)/Ag(9)/IT/(65)/Ag(12)/IT(65)/Ag(15)/IT(32,5) Walzentemperatur: 413 K, Aufbringungsrate von Ag: 12,5 nm/sec

Transmissionsspektren, die die optischen Eigenschaften der jeweiligen transparenten Laminate bei Probe (1) entsprechend Beispiel (1), Probe (5) entsprechend Vergleichsbeispiel 1 und Probe (7) entsprechend Vergleichsbeispiel 2 zeigen, wurden untersucht und sind in 3 gezeigt. Aus den in 3 gezeigten Ergebnissen wird deutlich, dass das transparente Laminat von Probe (1) entsprechend Beispiel 1 eine flache Kennkurve und zudem einen Farbton eines neutralen Grau aufwies, da die Wellenlängenabhängigkeit der Transmittanz im Bereich sichtbaren Lichtes klein war.
Demgegenüber erhielt man bei dem transparenten Laminat von Probe (5) entsprechend Vergleichsbeispiel 1, bei dem die Aufbringungstemperatur von Ag unterhalb des erfindungsgemäßen Bereiches lag, ein transparentes Laminat mit insgesamt hoher Transmittanz, wobei eine geeignete Verwendung als PDP-Filter nicht möglich war, da das transparente Laminat eine hohe Transmittanz bei einer Wellenlänge von 500 nm und zudem einen Farbton von Grün aufwies. Darüber hinaus wies das transparente Laminat von Probe (7) entsprechend Vergleichsbeispiel 2, bei dem die Aufbringungstemperatur von Ag oberhalb des des erfindungsgemäß festgelegten Bereiches lag, eine derart große Absorption auf, dass die Transmittanz eines Filters im Gegensatz zu dem transparenten Laminat von Probe (5) entsprechend Vergleichsbeispiel 1 merklich niedriger war. Das transparente Laminat von Probe (7) konnte nicht als PDP-Filter geeignet verwendet werden, da das transparente Laminat einen Farbton von Dunkelblau aufwies.
Anschließend wurden die PDP-Filter-Eigenschaften der transparenten Laminate von Proben (1) bis (8) entsprechend Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 und 2 untersucht, wobei die Werte in Tabellen 1 und 2 (Beispiel) und in Tabelle 3 (Vergleichsbeispiel) angegeben sind. In den beiden Tabellen werden die Oberflächenwiderstandswerte unter Verwendung eines Gerätes vom Typ „Lorester SP" von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. gemessen. Die optischen Kennwerte des transparenten Laminates wurden unter Verwendung eines Gerätes vom Typ „U-2310" von Hitachi, Ltd. gemessen. Insbesondere erfolgte die Messung der Reflexivität unter der Bedingung, dass die Oberfläche des transparenten Laminates ohne aufgebrachte Dünnschicht schwarz gestrichen war. Darüber hinaus wurden die Transmittanz sichtbaren Lichtes und die Reflexivität sichtbaren Lichtes auf Grundlage der erhaltenen Transmissions- und Reflexionsspektren entsprechend der japanischen Industrienorm JIS R-3016 gemessen. Was die Farbtöne des transmittierten Lichtes angeht, so bezeichnen „ND" neutrales Grau, „G" grün und „DB" Dunkelblau.
Aus den in Tabellen 1 und 2 angegebenen Ergebnissen wird deutlich, dass jedes der transparenten Laminate von Proben (1) bis (4) entsprechend Beispiel 1 ein transparentes Laminat war, das den Farbton eines neutralen Grau aufwies, wobei die Standardabweichung der Transmittanz sichtbaren Lichtes in einem Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm nicht größer als 5% war, wodurch die für ein PDP-Filter grundlegenden Eigenschaften, so beispielsweise der Oberflächenwiderstand, die Abschneidrate von Nahinfrarot, die Transmittanz sichtbaren Lichtes und die Reflexivität sichtbaren Lichtes, ausreichend verwirklicht waren.
Demgegenüber wies jedes der transparenten Laminate von Proben (5) bis (8) entsprechend Vergleichsbeispiel 1 und 2 den Farbton eines Grün oder Dunkelblau auf, wobei die Standardabweichung der Transmittanz sichtbaren Lichtes in einem Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm größer als 5% war. Insbesondere bei den transparenten Laminaten von Proben (7) und (8) entsprechend Vergleichsbeispiel 2 wurden eine nennenswerte Abnahme der Transmittanz und eine gleichzeitige Zunahme des Oberflächenwiderstandes beobachtet. Man geht davon aus, dass dies durch die Tatsache bedingt ist, dass in jeder der transparenten leitenden Silberdünnschichten eine Inselstruktur zurückgeblieben ist, da die transparente leitende Silberdünnschicht nicht als perfekt ausgebildete kontinuierliche Schicht aufgebracht wurde.
Beispiel 2
Es wurde eine SiO₂-Schicht auf einer 125 μm dicken transparenten PET-Schicht bei Raumtemperatur mittels eines Vakuumdampfaufbringverfahrens aufgebracht. Der mit einem Ellipsometer gemessene Brechungsindex n_L von betrug 1,45. Die Dicke der SiO₂-Lage war derart gewählt, dass sie bei 95 nm lag. Drei Dünnschichteinheiten, von denen jede aus einer Kombination eines IT-Dünnschicht und einer Ag-Dünnschicht bestand, wurden nacheinander auf eine Oberfläche der SiO₂-Lage aufgebracht, und zwar auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1. Eine IT-Dünnschicht wurde darüber hinaus auf eine Oberfläche des Laminates der der Dünnschichteinheiten aufgebracht. Entsprechend wurde ein transparentes Laminat in Form von Probe (9) hergestellt. Die Dicken der jeweiligen Dünnschichten der transparenten Laminate sind in numerischen Werten (Einheit: nm) angegeben, die nachstehend in Klammern gesetzt sind. Die Walzentemperatur zum Aufbringen der IT-Dünnschicht und der Ag-Dünnschicht sowie die Aufbringungsrate von Ag lautenfolgendermaßen.
Probe (9):
PET/SiO₂(95)/IT(32)/Ag(13)/IT/(65)/Ag(13)/IT(65)/Ag(13)/IT(32,5)
Walzentemperatur: 373 K, Aufbringungsrate von Ag: 1,8 nm/sec
Beispiel 3
Bei dem in Beispiel 2 hergestellten transparenten Laminat wurde eine SiO₂-Lage auf eine Oberfläche der IT-Dünnschicht aufgebracht, die als äußere Lage bei Raumtemperatur mittels eines Vakuumdampfaufbringungsverfahrens derart aufgebracht wurde, dass die Dicke der SiO₂-Lage bei 190 nm lag. Auf diese Weise wurde ein transparentes Laminat in Form von Probe (10) hergestellt. Die Dicken der jeweiligen Dünnschichten der transparenten Laminate sind in numerischen Werten (Einheit: nm) angegeben, die nachstehend in Klammern gesetzt sind.
Probe (10):
PET/SiO₂(95)/IT(32,5)/Ag(13)/IT/(65)/Ag(13)/IT(65)/Ag(13)/IT(32,5)/SiO₂ (190)
Beispiel 4
Bei dem in Beispiel 2 hergestellten transparenten Laminat wurde eine im Handel erhältliche Antireflexionsschicht (Handelsname „REARLOOK 2200" von Nippon Oils & Fats Co., Ltd.) über ein transparentes Haftmittel auf einer Oberfläche der die äußere Lage darstellenden IT-Dünnschicht haftend aufgebracht. Entsprechend wurde ein transparentes Laminat in Form von Probe (11) hergestellt. Die Dicken der jeweiligen Dünnschichten der transparenten Laminate sind in numerischen Werten (Einheit: nm) angegeben, die nachstehend in Klammern gesetzt sind.
Probe (11):
PET/SiO₂(95)/IT(32,5)/Ag(13)/IT/(65)/Ag(13)/IT(65)/Ag(13)/IT(32,5)/ transparente adhäsive Lage/Antireflexionsschicht
Vergleichsbeispiel 3
Ein transparentes Laminat wurde in Form von Probe (12) auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 3 hergestellt, außer dass auf die Aufbringung der 95 nm dicken SiO₂-Schicht auf der Oberflächenseite der transparenten PET-Schicht verzichtet wurde. Die Dicken der jeweiligen Dünnschichten der transparenten Laminate sind in numerischen Werten (Einheit: nm) angegeben, die nachstehend in Klammern gesetzt sind.
Probe (12):
PET/IT(32,5)/Ag(13)/IT/(65)/Ag(13)/IT(65)/Ag(13)/IT(32,5)/SiO₂(190)
Vergleichsbeispiel 4
Ein transparentes Laminat wurde in Form von Probe (13) auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 4 hergestellt, außer dass auf die Aufbringung der 95 nm dicken SiO₂-Schicht auf der Oberflächenseite der transparenten PET-Schicht verzichtet wurde. Die Dicken der jeweiligen Dünnschichten der transparenten Laminate sind in numerischen Werten (Einheit: nm) angegeben, die nachstehend in Klammern gesetzt sind.
Probe (13):
PET/IT(32,5)/Ag(13)/IT/(65)/Ag(13)/IT(65)/Ag(13)/IT(32,5)/transparente adhäsive Lage/Antireflexionsschicht
Die PDP-Filter-Eigenschaften der transparenten Laminate gemäß Proben (9) bis (11) entsprechend Beispielen 2 bis 4 und gemäß Proben (12) und (13) entsprechend Vergleichsbeispielen 3 und 4 wurden auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben untersucht, wobei die Ergebnisse der Untersuchung in Tabelle 4 angegeben sind. Zudem wurden die Werte des Oberflächenwiderstands zu demjenigen Zeitpunkt gemessen, an dem die die äußere Lage darstellende IT-Dünnschicht aufgebracht wurde. Die Auflistung der Werte für den Oberflächenwiderstand wurde in Tabelle 4 weggelassen, da die Werte der Oberflächenwiderstände bei allen Beispielen ausnahmslos bei 1,6 Ω/☐ lagen. Darüber hinaus wurde ein Oberflächenbeständigkeitstest auf folgende Weise durchgeführt. Die Oberfläche jedes transparenten Laminates wurde zehnmal mit Stahlwolle der Klassifikation #0000 unter einer Belastung von 2,45 × 10^–4 N/m² abgerieben. Das Ausmaß an Kratzern auf der Oberfläche wurde per Auge beobachtet. Das Nichtvorhandensein eines Kratzers wurde mit „O" bezeichnet, während das Vorhandensein eines Kraters mit „X" bezeichnet wurde. Die Ergebnisse des Tests sind ebenfalls in Tabelle 4 angegeben.
Aus den in Tabelle 4 angegebenen Ergebnissen wird deutlich, dass jedes der transparenten Laminate gemäß Proben (9) bis (11) entsprechend Beispielen 2 bis 4 eine kleine Standardabweichung der Transmittanz sichtbaren Lichtes in einem Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm und einen Farbton eines neutralen Grau aufwies. Hiervon wies das transparente Laminat gemäß Probe (9) entsprechend Beispiel 2 eine niedrige durchschnittliche Luminositätsreflexivität von 0,9% auf. Es war bei der Verwendung als PDP-Filter mit Blick auf eine Verhinderung einer Spiegelung äußeren Lichtes oder von einer Fluoreszenzlampe emittierten Lichtes überlegen, mit Blick auf die Oberflächenbeständigkeit jedoch unterlegen. Die Oberflächenbeständigkeit wie auch die durchschnittliche Luminositätsreflexivität des transparenten Laminates wurden bei dem transparenten Laminat gemäß Probe (10) entsprechend Beispiel 3 mit einer SiO₂-Aufbringung als Schutzlage auf der Oberfläche der IT-Dünnschicht, die als äußere Lage des transparenten Laminates gemäß Probe (9) aufgebracht ist, sowie bei dem transparenten Laminat gemäß Probe (11) entsprechend Beispiel 4 mit einer aufgebrachten Antireflexionsschicht, die auf der Oberfläche der IT-Dünnschicht haftend aufgebracht ist, auf nicht mehr als 3% gedrückt.
Darüber hinaus wies jedes der transparenten Laminate gemäß Proben (12) und (13) entsprechend Vergleichsbeispielen 3 und 4 eine kleine Standardabweichung der Transmittanz sichtbaren Lichtes in einem Wellenlängenbereich von 450 bis 650 nm sowie einen Farbton eines neutralen Grau auf. Bei dem transparenten Laminat gemäß Probe (12) entsprechend Vergleichsbeispiel 3 wurde jedoch kein SiO₂ auf einer Oberfläche des transparenten Substrates aufgebracht, sondern es fand eine Aufbringung einer Schutzlage auf einer Oberfäche der die äußere Lage darstellenden IT-Dünnschicht statt. Auf ähnliche Weise wurde bei dem transparenten Laminat gemäß Probe (13) entsprechend Vergleichsbeispiel 4 kein SiO₂ auf einer Oberfläche des transparenten Substrates aufgebracht, sondern es wurde eine verfügbare Antireflexionsschicht als Schutzlage auf eine Oberfläche der die äußere Lage darstellenden IT-Dünnschicht aufgebracht. Die durchschnittliche Luminositätsreflexivität jedes der transparenten Laminate gemäß Proben (12) und (13) war größer als 3%, sodass die Visibilität des PDP merklich beeinträchtigt war, obwohl die transparenten Laminate eine genügende Oberflächenbeständigkeit aufwiesen.
Aus alledem wird deutlich, dass entsprechend der vorliegenden Erfindung die nachfolgende Bediengung gewählt wird, wenn die transparenten leitenden Silberdünnschichten auf einem transparenten Substrat mittels eines Vakuumtrockenverfahrens derart aufgebracht werden, dass jede der transparenten leitenden Silberdünnschichten zwischen einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschichten angeordnet ist. Unter der Bedingung, dass auf die Temperatur des transparenten Substrates und die Aufbringungsrate der transparenten leitenden Silberdünnschicht Einfluss genommen wird, kann ein transparentes Laminat hergestellt werden, das sämtliche für ein PDP-Filter notwendigen Eigenschaften, so beispielsweise die Eigenschaft hinsichtlich einer Abschirmung elektromagnetischer Wellen, die Eigenschaft hinsichtlich des Abschneidens von Nahinfrarot, die Eigenschaft hinsichtlich der Transmittanz sichtbaren Lichtes sowie die Eigenschaft hinsichtlich einer geringen Reflexion sichtbaren Lichtes, trotz eines vergleichsweise einfachen Aufbaus des transparenten Laminates aufweisen, wobei eine Oberflächenbeständigkeit ohne Weiteres gegeben ist, und wobei eine geringe Wellenlängenabhängigkeit der Transmittanz im Bereich sichtbaren Lichtes gegeben ist, sodass das transparente Laminat den Farbton eines neutralen Grau aufweist, ohne dass irgendein Absorptionsmittel, so beispielsweise ein Farbstoff, zugesetzt werden müsste. Ein leichtgewichtiges dünnes PDP-Filter mit guter Visibilität kann durch Verwendung des transparenten Laminates hergestellt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und mit einem gewissen Grad an Bestimmtheit beschrieben wurde, ist unmittelbar einsichtig, dass die vorliegende Offenbarung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Einzelheiten abgewandelt werden kann, ohne vom Schutzumfang der nachstehenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines transparenten Laminates, umfassend die nachfolgenden Schritte: Bereitstellen eines transparenten Substrates (1); Aufbringen einer einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht (2A) in einem Vakuumtrockenverfahren; Aufbringen einer transparenten leitenden Silberdünnschicht (3A) in einem Vakuumtrockenverfahren; drei- oder viermaliges Ausführen der Schritte des Aufbringens der einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht (2A bis 2C) und der transparenten leitenden Silberdünnschicht (3A bis 3C), um so drei oder vier kombinierte Dünnschichtlagen der einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht und der transparenten leitenden Silberdünnschicht zu bilden, die nacheinander auf eine Oberfläche des transparenten Substrates (1) laminiert werden; und Aufbringen einer weiteren einen hohen Brechungsindex aufweisenden transparenten Dünnschicht (2D) auf eine Oberfläche der kombinierten Dünnschichtlage in einem Vakuumtrockenverfahren, wobei bei der Aufbringung der transparenten leitenden Silberdünnschichten in dem Vakuumtrockenverfahren die Temperatur T(°K) des transparenten Substrates zum Zeitpunkt der Aufbringung der Schichten in dem durch 340°K ≤ T ≤ 390°K gegebenen Bereich liegt, und die Aufbringungsrate R der transparenten leitenden Silberdünnschichten durch R = (1/40)×(T – 300) ± 0,5 nm/s gegeben ist.