JP2002071940A - 光学フィルターおよびこれを用いた前面板ならびに画像表示装置 - Google Patents

光学フィルターおよびこれを用いた前面板ならびに画像表示装置

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JP2002071940A
JP2002071940A JP2000255797A JP2000255797A JP2002071940A JP 2002071940 A JP2002071940 A JP 2002071940A JP 2000255797 A JP2000255797 A JP 2000255797A JP 2000255797 A JP2000255797 A JP 2000255797A JP 2002071940 A JP2002071940 A JP 2002071940A
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optical filter
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hard coat
transmittance
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JP2000255797A
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English (en)
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Isao Ikuhara
功 生原
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造適性に優り、それ自身は無彩色で色補正
機能に優れ、表面が傷つきにくく、優れた衝撃強度を有
する多機能の光学フィルターおよびこれを用いた機械的
強度に優れた前面板ならびに画像表示装置を提供するこ
と。 【解決手段】 少なくとも2層から成る透明支持体、ハ
ードコート層および、染料または顔料およびバインダー
からなる可視フィルター層を有し、該ハードコート層を
塗設した側の透明支持体層の最外層がポリエチレンナフ
タレートを主成分とする層からなり、反対側の最外層が
ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層からなる
ことを特徴とする光学フィルターおよびこれを用いた前
面板ならびに画像表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可視光を吸収する
可視フィルター層(以下、単に「フィルター層」ともい
う。)と、最外層がそれぞれポリエチレンナフタレート
を主成分とする層とポリエチレンテレフタレートを主成
分とする層からなる少なくとも2層から成る透明支持体
を有する光学フィルターに関する。本発明は、詳しく
は、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパ
ネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレ
イ(ELD)、陰極管表示装置(CRT)、蛍光表示
管、電界放射型ディスプレイのような画像表示装置の表
示に好ましく用いられる、反射防止および色再現性改良
のために取り付け、優れた耐擦傷性、表面硬度および衝
撃強度を有し、フィルター自体の色が無彩色化された光
学フィルターに関する。さらに詳しくは、本発明は、反
射防止および色再現性を改良し、優れた耐擦傷性、表面
硬度および衝撃強度を有し、フィルター自体の色が無彩
色化された光学フィルターを備えた機械的強度に優れた
プラズマディスプレイパネル(PDP)本体およびPD
P前面板等の画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、多種の画像表示装置(ディスプレ
イ)、例えば、液晶表示装置(LCD)、プラズマディ
スプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンス
ディスプレイ(ELD)、陰極管表示装置(CRT)、
蛍光表示管、電界放射型ディスプレイの開発とこれらを
組み込んだ機器が実用化されている。これらの画像表示
装置は、様々な問題、例えば、表示素子の色純度や色分
離が不十分な問題、ディスプレイ上に背景が映り込むこ
とでコントラストが低下する問題、表示素子に起因する
赤外線や電磁波の外部漏洩の問題等を抱えている。これ
らのそれぞれの問題に対しては、例えば、色分離のため
の可視フィルター、反射防止膜、赤外線遮蔽フィルタ
ー、電磁波遮蔽フィルター等をディスプレイの前面に用
いることが提案されている。しかしながら、これらの各
フィルターはそれぞれがディスプレイの種類により多様
な課題を要求される。例えば色分離のための可視フィル
ターは、表示素子の特性に応じたシャープな吸収体を形
成する必要があり、これ以外にもガラス練り込み等の耐
熱化、物理性強化が求められる。また反射防止膜は、可
視光の全領域で理想的な反射率を得るためには多層化が
必要となり、蒸着法や塗布法で多層膜を形成するには工
程上の困難さやコスト高の問題を伴う。さらに、反射防
止膜の支持体としてプラスチックフイルムを用いた場合
には、表面に傷を付きにくくするためにハードコート処
理を施すことが求められる。従って、ディスプレイの前
面に置く光学フィルターに多くの機能を持たせようとす
ると、それぞれの機能のフィルターに要求される特性の
ほかに、1つの機能が他の機能を妨げてはならないとい
う制約が生じる。そのため、多機能の光学フィルターは
未だ実用には到っていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】多機能の光学フィルタ
ーを開発するにあたっては、組合わせる機能に応じた種
々の課題を解決する必要がある。1つの例として、反射
防止機能と、色補正のための可視フィルターを組合わせ
る場合を例として説明する。反射防止膜を構成している
部材、例えば透明支持体あるいはハードコート層を着色
することにより可視フィルターの機能をも持たせる試み
が以前より行われている。しかしながら、この場合には
透明支持体やハードコート層に添加できる染料や顔料
は、種類が非常に限られる。その理由としては、透明支
持体は、通常はプラスチックから製造されることが多
く、またはガラスからも製造される。そのため、透明支
持体に添加する染料や顔料には、支持体の製造時の温度
に耐えられる程度の非常に高い耐熱性が要求される。一
方ハードコート層は、一般に架橋しているポリマーを含
む層である。ポリマーの架橋反応は、層の塗布後に加熱
したり光等を照射したりして実施する。この架橋のため
の反応条件では退色してしまう染料や顔料が多いなどの
理由による。さらに色補正に使用する染料または顔料に
は、画像表示装置の種類に応じて、様々な吸収スペクト
ル特性が要求される。上記の理由で色補正に使用する染
料や顔料の種類が限られると、適切な補正を行うことが
難しくなる。上記染料または顔料に関する制約を避ける
ため、着色層を透明支持体やハードコート層ではなく、
穏和な条件で形成できるポリマー層に染料や顔料を添加
し、独立の可視フィルター層として設けることが容易に
考えられる。しかしこの着色ポリマー層は、透明支持体
(プラスチックまたはガラス)や反射防止膜中の低屈折
率層との親和性が低く、剥離等の故障を起こしやすい欠
点がある。また、これとは別に画像表示装置を色補正す
るための可視フィルター層自身が着色して見え、画像の
視認性に劣る、色補正が十分でない、画像を表示してい
ない時の画面の色が好まれない等の問題があり無彩色化
した可視フィルターが望まれていた。
【0004】また別の問題として、支持体にプラスチッ
クを用いた場合、表面を傷つきにくくするためにハード
コート処理を施す必要があるが、従来のハードコートフ
イルムは、そのハードコート層の硬度が不十分であった
こと、また、その塗膜厚みが薄いことに起因して、下地
のプラスチック基材フイルムが変形した場合に、それに
応じてハードコート層も変形し、ハードコートフイルム
全体としての硬度は低下してしまうため、十分に満足で
きるものではなかった。例えば、プラスチック透明支持
体として広く利用されているポリエチレンテレフタレー
トフイルム上に、紫外線硬化型塗料を3〜15μmの厚
みで塗工したハードコートフイルムにおいては、鉛筆硬
度で3Hレベルが一般的であり、ガラスの鉛筆硬度であ
る9Hには全く及ばないものである。一方、硬度が不充
分であってもハードコート層の厚みを単に厚くすれば、
得られたハードコートフイルムの硬度は向上するが、ハ
ードコート層の割れや剥がれが生じやすくなると同時に
硬化収縮によるハードコートフイルムのカールが大きく
なるという問題がある。このため従来の技術では、実用
上使用できる良好な特性を有するハードコートフイルム
を得ることは困難であった。さらに、支持体には機械的
特性として表面の傷つきにくさに加えてディスプレイ本
体を保護するという機能が求められる。支持体としてポ
リエチレンテレフタレートより表面硬度の大きいポリエ
チレンナフタレートを用いた場合、鉛筆硬度で4Hレベ
ルを達成することも可能であるがポリエチレンナフタレ
ートはポリエチレンテレフタレートにくらべて引張り衝
撃強度や引裂き強度が弱く、ディスプレイ本体を保護す
るという機能に劣る。このように、多機能の光学フィル
ターは、その材料に制約があることと、各機能のフィル
ター層の配列を工夫することが必要である。従って、本
発明が解決しようとする課題は、製造適性に優り、それ
自身は無彩色で色補正機能に優れ、表面が傷つきにく
く、優れた衝撃強度を有しする多機能の光学フィルター
およびこれを用いた機械的強度に優れた前面板ならびに
画像表示装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の課題は、
下記の項1)ないし項16)に記載の光学フィルターお
よび項18)に記載の前面板ならびに項17)ないし項
19)に記載の画像表示装置により達成された。以下に
好ましい実施態様と共に列挙する。 1)少なくとも2層から成る透明支持体、ハードコート
層および、染料または顔料およびバインダーからなる可
視フィルター層を有し、該ハードコート層を塗設した側
の透明支持体層の最外層(A層)がポリエチレンナフタ
レートを主成分とする層からなり、反対側の層がポリエ
チレンテレフタレートを主成分とする層からなることを
特徴とする光学フィルター。上記の「主成分とする」と
は、A層が結合材としてポリエチレンナフタレートを含
有すること、及び、ポリエチレンナフタレート以外に無
機微粒子等を含有しても良いことを意味する。 2)該少なくとも2層から成る透明支持体のポリエチレ
ンテレフタレートを主成分とする層の側に隣接して、あ
るいは1層または2層以上の他機能を有する層を介して
可視フィルター層を塗設した項1)に記載の光学フィル
ター。 3)該ハードコート層が活性エネルギー線重合性樹脂層
からなる項1)又は2)に記載の光学フィルター。 4)該ハードコート層を設けた面のポリエチレンナフタ
レートを主成分とする透明支持体が1nm以上400n
m以下の微粒子を10質量%以上60質量%以下含む項
1)ないし3)いずれか1つに記載の光学フィルター。 5)該ハードコート層を設けた面のポリエチレンナフタ
レートを主成分とする透明支持体が1nm以上400n
m以下の微粒子を10質量%以上60質量%以下含む層
(A層)をポリエステル支持体(B,C,・・・層)とハー
ドコート層の間に積層したフイルムである項1)ないし
4)いずれか1つに記載の光学フィルター。 6)該ハードコート層を設けた透明支持体の全層厚み
(A層以下直接接する各層の厚みの和)が50μm以上
300μm以下であり、かつA層の厚みが1μm以上1
00μm以下である項1)ないし5)いずれか1つに記
載の光学フィルター。 7)該透明支持体のA層に隣接するB層がポリエチレン
ナフタレートを主成分とする層からなり、直接接するA
層の反対面側がポリエチレンテレフタレートを主成分と
する層からなるなる項1)ないし6)いずれか1つに記
載の光学フィルター。 8)該活性エネルギー線重合性樹脂層がモース硬度が6
以上、粒子サイズが1nm以上400nm以下の微粒子
を含有する項1)ないし7)いずれか1つに記載の光学
フィルター。 9)該活性エネルギー線重合性樹脂層が無機微粒子およ
び多官能アクリレート化合物の架橋によって得られたバ
インダーポリマーからなり、該無機微粒子が少なくとも
酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化
ジルコニウムのいずれかを含有する項1)ないし8)い
ずれか1つに記載の光学フィルター。 10)該活性エネルギー線重合性樹脂層に含まれる無機
微粒子が表面処理されており、該表面処理が活性エネル
ギー線硬化基とリン酸基、スルホン酸基、カルボン酸基
のいずれかのアニオン性官能基を有する有機化合物であ
るか、またはアルミニウム、チタニウム、ジルコニウム
のいずれか1種以上を含む有機金属化合物によるもので
ある項1)ないし9)いずれか1つに記載の光学フィル
ター。 11)該ハードコート層上に反射防止層を塗設した項
1)ないし10)いずれか1つに記載の光学フィルタ
ー。 12)該可視フィルター層が560ないし620nmの
波長範囲に透過率が0.01ないし50%の吸収極大を
有する項1)ないし11)いずれか1つに記載の光学フ
ィルター。 13)該可視フィルター層が560ないし620nmの
波長範囲に透過率が0.01ないし50%の吸収極大を
有し、380ないし440nmの波長範囲における平均
透過率が70%以下である項1)ないし12)いずれか
1つに記載の光学フィルター。 14)該可視フィルター層が500ないし550nmの
波長範囲に透過率が20ないし85%の吸収極大を、5
60ないし620nmの波長範囲に透過率が0.01な
いし50%の吸収極大を有する項1)ないし13)いず
れか1つに記載の光学フィルター。 15)該可視フィルター層が500ないし550nmの
波長範囲に透過率が20ないし85%の吸収極大を、5
60ないし620nmの波長範囲に透過率が0.01な
いし50%の吸収極大を、それぞれ有し、380ないし
440nmの波長範囲における平均透過率が70%以下
である項1)ないし14)いずれか1つに記載の光学フ
ィルター。 16)該可視フィルター層が460ないし500nmの
波長範囲および500ないし550nmの波長範囲にい
ずれも透過率が20ないし85%の吸収極大を、560
ないし620nmの波長範囲に透過率が0.01ないし
50%の吸収極大をそれぞれ有し、380ないし440
nmの波長範囲における平均透過率が70%以下である
項1)ないし15)いずれか1つに記載の光学フィルタ
ー。 17)項1)ないし16)いずれか1つに記載の光学フ
ィルターを用いた画像表示装置。 18)項1)ないし16)いずれか1つに記載の光学フ
ィルターを用いたプラズマディスプレイパネルの前面
板。 19)プラズマディスプレイパネルである項17)記載
の画像表示装置。
【0006】本発明の画像表示装置に用いられる光学フ
ィルターの代表的な層構成を、図面を参照しながら説明
する。以下、陰極管表示装置(CRT)およびプラズマ
ディスプレイパネル(PDP)用の光学フィルターまた
は光学フィルターを有した前面板として使用する場合の
層構成について説明する。
【0007】図1は陰極管表示装置(CRT)またはプ
ラズマディスプレイパネル(PDP)等の画像表示装置
本体1の前面に本発明の光学フィルター3または前面板
4を用いた場合の断面概念図である。図1(a)は本体1
に、各種のフィルター層やハードコート層、反射防止層
等が光学フィルターの支持体の片側または両側に設けら
れているプラスチック支持体を含む光学フィルター3を
直貼りした場合、図1(b)は本体1と前面板4との間に
空間があり、各種フィルター層やハードコート層、反射
防止層からなる光学フィルターまたはその一部3が前面
板4の支持体の両面に設けられている場合の概念図であ
る。なお、本発明において、「前面板」とは、各種のフ
ィルター層やハードコート層、反射防止層からなる光学
フィルターまたはその一部を、別の支持体(プラスチッ
クまたは透明ガラス等)の片側または両側に積層したも
のであって、ディスプレイ装置と観察者との間に、好ま
しくはディスプレイ装置の直前に設置されるものをい
う。
【0008】図2は光学フィルターおよび前面板の層構
成の断面模式図の例であるが、無論これらに限定される
のもではない。図2(a)および図2(b)は図1(a)の配置
に対応する光学フィルターの層構成の例であり、図2
(c)および図2(d)は図1(b)の配置に対応する前面板の
層構成の例である。図2(a)および図2(b)ではプラスチ
ック透明支持体14とハードコート層13、プラスチッ
ク透明支持体14と電磁波遮蔽層12およびプラスチッ
ク透明支持体14とフィルター層15との間には十分な
接着強度を得るために下塗り層を設けることが好まし
い。電磁波遮蔽層12とフィルター層15の間は両者を
境とした片側をそれぞれ別々に作製し、両者を粘着剤で
貼り合わせることもできる。図1(a)において、光学フ
ィルター3と画像表示装置本体1との間は、例えば市販
のアクリル系粘着剤を用いて容易に接着することができ
る。図2(c)および図2(d)ではプラスチック透明支持体
14とハードコート層13、プラスチック透明支持体1
4とフィルター層15、プラスチック透明支持体14と
反射防止層11およびプラスチック透明支持体14と電
磁波遮蔽層12との間には十分な接着強度を得るために
下塗り層を設けることが好ましい。図2(c)ではプラス
チック透明支持体14とガラス透明支持体16の間およ
び可視フィルター層15と電磁波遮蔽層12との間をそ
れぞれ粘着剤で貼り合わせる方法をとることもできる。
図2(d)ではフィルター層15とガラス透明支持体16
の間および電磁波遮蔽層12とガラス透明支持体16の
間をそれぞれ粘着剤で貼り合わせる方法をとることもで
きる。本発明の光学フィルターは図1および図2のいず
れの構成においても最終的な完成品としての画像表示装
置を前面側から見た場合、色味は無彩色に近いことが好
ましい。光学フィルターの無彩色の程度としては、JIS
Z 8722記載の反射物体の測定方法にのっとり測色を
行い、標準の光D65により照明した場合の色が下記式
(I)で表される範囲であることが好ましい。 0≦|a*|≦10、0≦|b*|≦10 (I) ここでa*,b*はCIE 1976 L*a*b*色空間におけるa*,b*値
を表し、JIS Z 8729に従い表示するものとする。より好
ましくは、−5≦a*≦5、−10≦b*≦0の範囲であ
る。
【0009】以下本発明の光学フィルターおよびそれを
用いた前面板を構成する各材料とその構成について説明
するが無論これらに限定されるものではない。 (プラスチック透明支持体)プラスチック透明支持体を
形成する材料の例には、セルロースエステル(例、ジア
セチルセルロース、トリアセチルセルロース(TA
C)、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、
アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロー
ス)、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル
(例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−1,4
−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチ
レン−1,2−ジフェノキシエタン−4,4’−ジカル
ボキシレート)、ポリアリレート(例 ビスフェノール
Aとフタル酸の縮合物)、ポリスチレン(例、シンジオ
タクチックポリスチレン)、ポリオレフィン(例、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン)、ア
クリル(ポリメチルメタクリレート)、ポリスルホン、
ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエー
テルイミドおよびポリオキシエチレンが含まれる。ポリ
エステル、ポリカーボネート、ポリアリレートが好まし
い。ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナ
フタレートが最も好ましい。本発明では、ハードコート
層を塗設する透明支持体は、ハードコート層を塗設した
側の透明支持体の最外層がポリエチレンナフタレートを
主成分とする層からなり、反対側の最外層がポリエチレ
ンテレフタレートを主成分とする層からなる。本発明に
おいてポリエチレンテレフタレートを主成分とする層と
はエチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位と
する重合体からなる層である。また本発明においてポリ
エチレンナフタレートを主成分とする層とはエチレン−
2,6−ナフタレート単位を主たる繰り返し単位とする
重合体からなる層である。ここで「主たる繰り返し単位
とする」とは該繰り返し単位を51モル%以上、好まし
くは70モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上
含む重合体のことであり共重合可能なほかの成分、エチ
レングリコール以外のグリコール成分、テレフタル酸あ
るいは2,6−ナフタレンジカルボン酸以外のジカルボ
ン酸成分、あるいは少量の3官能成分が共重合されてい
ることは差し支えない。ハードコート層を塗設した側の
ポリエチレンナフタレートを主成分とする層と反対側の
ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層の間は、
両層の成分の中間的な成分を持つ層を1層または2層以
上設けることにより最外層2層を強固に密着することも
できる。支持体の厚みは5μm以上5cm以下であるこ
とが好ましく、25μm以上1cm以下であることがさ
らに好ましく、50μm以上1.2mm以下であること
が最も好ましい。
【0010】(ハードコート層)図3に、本発明のハー
ドコート部分を構成する好ましい1実施形態であるハー
ドコート層をプラスチック透明支持体に設けた部分の層
構成の例を示す。活性エネルギー線硬化樹脂層24を塗
設した側の透明支持体層がポリエチレンナフタレートを
主成分とする層23からなり、反対側の層がポリエチレ
ンテレフタレートを主成分とする層21からなる。これ
ら透明支持体の最外層2層の間には、両層の成分の中間
的な成分を持つ中間層を1層または2層以上設けること
により最外層2層をより強固に密着することができる。
図には1層の中間層22がある場合を示した。
【0011】ポリエチレンナフタレートを主成分とする
層は、表面弾性率が4GPa以上15GPa以下、より
好ましくは4.5GPa以上12GPa以下、さらに好
ましくは5GPa以上10GPa以下であることが好ま
しい。表面弾性率は微小表面硬度計を用いて求めた値で
ある。具体的な方法は以下のとおりである。微小表面硬
度計((株)フィッシャー・インスツルメンツ社製:フ
ィッシャースコープH100VP−HCU)を用い、試
料表面にビッカース圧子を接触させた後、10秒間に荷
重を1mNにまで増加させ、この状態で5秒保持する。
この時のビッカース圧子の侵入深さをDv0とする。この
後、荷重を0mNとした時にビッカース圧子を押し戻す
力(Fv)と侵入深さ(Dv)を測定し、その傾きを表面弾
性率とする。即ちDvを横軸にとり、縦軸にFvをとった
とき、DvがDv0から0.9×Dv0の間の傾きの絶対値
を表面弾性率とした。この測定は25℃60%RH下で行
い、10点の平均値で表した。
【0012】本発明では、ポリエチレンナフタレートを
主成分とする層の表面弾性率を更に高める場合には、極
めて小さな微粒子を高濃度で均一に分散することが好ま
しい。ポリエステル中に1nm以上400nm以下、よ
り好ましくは5nm以上200nm以下、さらに好まし
くは10nm以上100nm以下の微粒子を10質量%
以上60質量%以下、より好ましくは15質量%以上5
0質量%以下、より好ましくは20質量%以上45質量
%以下添加させる。1nm以下では分散が難しく凝集粒
子ができ、400nm以上ではヘイズが大きくなり、ど
ちらも透明性を落としてしまう。
【0013】好ましい微粒子として、シリカ、アルミ
ナ、チタニア、ジルコニア、雲母、タルク、炭酸カルシ
ウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、硫
酸カルシウム、カオリンのような無機微粒子、架橋ポリ
スチレンのような有機微粒子が挙げられる。より好まし
くはシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、雲母、
タルク、炭酸カルシウムである。形状は、不定形、板
状、球状、針状のいずれでもよく、また、2種類以上の
微粒子を混合使用してもよい。
【0014】これらの微粒子は、ポリエチレンナフタレ
ートを主成分とするポリエステル重合前にモノマーと一
緒に添加してもよく、ポリエステル重合後に添加しても
良いが、前者は重合中に粘度上昇が発生し重合を制御し
にくいことがあるため、後者の方が均一に分散し易く、
より好ましい。これらの微粒子は、ポリエステルとの濡
れ性を改良するため、表面修飾されていることが好まし
い。表面修飾剤としては、高級脂肪酸、高級脂肪酸の金
属塩、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、シリケ
ート、チタネート、アルミネート等のカップリング剤が
挙げられる。
【0015】微粒子の分散に先立ち、ポリエチレンナフ
タレートを主成分とするポリエステルのオリゴマーを熔
融した中にこれらの微粒子を添加し、予め微粒子の表面
をポリエステルで被覆することが好ましい。オリゴマー
の好ましい固有粘度は0.05以上0.4以下、より好
ましくは0.1以上0.3以下、さらに好ましくは0.
1以上0.2以下である。オリゴマー(O)と微粒子
(P)の好ましい比(P/O)は1以上100以下、より
好ましくは3以上50以下、より好ましくは5以上20
以下である。
【0016】オリゴマーと微粒子の混合はバンバリーミ
キサー、ニーダー、ロールミル、単軸あるいは2軸の押
出し機を用いることができる。混合温度は100℃以上
350℃以下、より好ましくは120℃以上300℃以
下、さらに好ましくは150℃以上250℃以下が好ま
しい。混合時間は1分以上200分以下、より好ましく
は2分以上100分以下、さらに好ましくは3分以上3
0分以下が好ましい。
【0017】この後、さらにポリエチレンナフタレート
を主成分とするポリエステルと混練する。混練はバンバ
リーミキサー、ニーダー、ロールミル、単軸あるいは2
軸の押出し機を用いることができる。混合温度は200
℃以上350℃以下、より好ましくは240℃以上34
0℃以下、さらに好ましくは260℃以上330℃以
下、混合時間は1分以上200分以下、より好ましくは
2分以上100分以下、さらに好ましくは3分以上30
分以下が好ましい。
【0018】このような微粒子を含むポリエチレンナフ
タレートを主成分とするポリエステルは積層フイルムと
することにより表裏の表面弾性率の差を0.5GPa以
上10GPa以下、より好ましくは0.8GPa以上7
GPa、さらに好ましくは1.0GPa以上5GPa以
下にすることができる。両面とも表面硬度が高いと、搬
送ロールとの保持力が低下し製膜中にスリップによる擦
り傷を発生し易いためである。このような積層フイルム
は、ポリエチレンナフタレートを主成分とするポリエス
テルに微粒子を含有させた層(A層)、このA層より微
粒子含量の少ないポリエチレンナフタレートを主成分と
するポリエステル層(B層)、微粒子を含有しないポリエ
チレンテレフタレートを主成分とするポリエステル層
(C層)を順次積層(A/B/C)してもよく、A層を直
接微粒子を含有しないポリエチレンテレフタレートを主
成分とするポリエステル層(C層)に積層(A/C)して
も良い。層間の密着の観点からは、前者の層構成が強固
で好ましい。
【0019】本発明に用いるポリエステルフイルムの全
層厚みは50μm以上300μm以下が好ましく、より
好ましくは80μm以上260μm以下であり、さらに
好ましくは80μm以上250μm以下である。ポリエ
チレンテレフタレートを主成分とするポリエステル層の
全層厚みに占める割合は好ましくは20%ないし90
%、より好ましくは30%ないし80%である。厚みが
30%を下回ると透明支持体としての十分な引張り衝撃
強度や引裂き強度が得られず、厚みが80%を上回ると
ポリエチレンナフレフタレートを主成分とするポリエス
テル層の厚みが薄くなり、その上に塗設するハードコー
ト層の鉛筆硬度が弱く、十分な耐傷性を得ることができ
ない。
【0020】微粒子の粒径(D)とA層の厚み(Tb)の比
(D/Tb)は1×10- 2未満1×10-5以上が好まし
く、より好ましくは5×10- 3以下1×10- 4以上、さ
らに好ましくは1×10-3以下1×10- 4以上である。
【0021】本発明に用いるハードコート層を塗設する
透明支持体であるポリエステルフイルムは以下のように
製膜することができる。 (1)ポリエステル樹脂の乾燥 ポリエステルペレットを100℃以上250℃以下、よ
り好ましくは130℃以上200℃以下で、5分以上5
時間以下、より好ましくは10分以上1時間以下乾燥さ
せる。 (2)溶融押出し A層、B層、・・・用のペレットを各々1軸あるいは多軸
の混練押し出し機に入れ溶融する。この時、初めから所
望の量の微粒子を添加したペレットを用いても良く、予
め高濃度に微粒子を添加したペレット(マスターペレッ
ト)を微粒子を添加していないペレットで希釈し所望の
濃度に調整しても良い。ポリエステルの押出し温度は2
50℃以上350℃以下、より好ましくは260度以上
340℃以下で、1分以上30分以下、より好ましくは
3分以上15分以下滞留させて溶融させる。この後、フ
ィルターを用いて溶融ポリマーをあらかじめろ過してお
くことが好ましい。フィルターとしては、金網、焼結金
網、焼結金属、サンド、グラスファイバーなどが挙げら
れる。好ましいフィルターサイズは1μm以上30μm
以下である。この溶融ポリエステルをTダイから押し出
しす。積層フイルムを作るために積層構造を有するTダ
イ(マルチマニホールドダイなど)を用いて各成分を押
し出す。これを40℃〜100℃キャスティングドラム
の上で固化させ未延伸フイルムを作成する。このとき、
静電印加法、水膜形成法(水等の流体をキャスティング
ドラム上に塗布しメルトとドラムの密着をよくする)な
どを用いて、キャスティングドラムへの密着を上げるこ
とで、フイルムの平面性を改良でき好ましい。これを剥
取り、未延伸シートを形成する。 (3)MD延伸 未延伸シートを長手方向(MD)に延伸する。好ましい延
伸倍率は2.5倍以上4倍以下、より好ましくは3倍以
上4倍以下である。延伸温度は70℃以上160℃以下
が好ましく、より好ましくは80℃以上150℃以下、
より好ましくは80℃以上140℃以下である。好まし
い延伸速度は10%/秒以上300%/秒以下、より好
ましくは30%/秒以上250%/秒以下、さらに好ま
しくは50%/秒以上200%/秒以下である。このよ
うなMD延伸は周速の異なる一対のロール間を搬送する
ことで実施できる。 (4)TD延伸 延伸倍率は2.5倍以上5倍以下が好ましく、より好ま
しくは3倍以上4.5倍以下、さらに好ましくは3.3
倍以上4.3倍以下である。延伸温度は75℃以上16
5℃以下が好ましく、より好ましくは80℃以上160
℃以下、より好ましくは85℃以上155℃以下であ
る。好ましい延伸速度は10%/秒以上300%/秒以
下、より好ましくは30%/秒以上250%/秒以下、
さらに好ましくは50%/秒以上200%/秒以下であ
る。TD延伸は、フイルムの両端をチャックしテンター
内に搬送し、この幅を広げることで達成できる。 (5)熱固定 好ましい熱固定温度は190℃以上275℃以下、より
好ましくは210℃以上270℃以下、さらに好ましく
は230℃以上270℃以下であり、好ましい処理時間
は5秒以上180秒以下、より好ましくは10秒以上1
20秒以下、さらに好ましくは15秒以上60秒以下で
ある。熱固定中に幅方向に0%以上10%以下弛緩させ
るのが好ましい。より好ましくは0%以上8%以下、さ
らに好ましくは0%以上6%以下である。このような熱
固定および弛緩は、フイルムの両端をチャックし熱固定
ゾーンに搬送し、この幅を狭めることで達成できる。 (6)巻取り 熱固定後、冷却、トリミングを行いロールに巻き取る。
このとき、支持体端部に厚みだし加工(ナーリング)を
付与することも好ましい。好ましい製膜幅は0.5m以
上10m以下、より好ましくは0.8m以上8m以下、
さらに好ましくは1m以上6m以下である。
【0022】このようにして調製したポリエステル積層
支持体に表面処理を施すことが好ましい。表面処理の中
でもコロナ処理、紫外線処理、グロー処理、火焔処理が
特に効果である。これらについては「発明協会公開技法
公技番号94−6023号」に記載の方法に従って実
施することができる。
【0023】また帯電防止層を付与することが好まし
い。帯電防止剤としては、金属酸化物、導電性金属、炭
素繊維、π共役系高分子(ポリアリーレンビニレン等)
イオン性化合物などを挙げることができ、体積抵抗率が
107Ωcm以下、より好ましくは106Ωcm以下、さ
らに好ましくは105Ωcm以下のものである。導電性
金属酸化物及びその誘導体、などであり、この中でも特
に好ましく用いられる導電性材料は結晶性の金属酸化物
粒子であり、ZnO、TiO2 、SnO2 、Al 2
3 、In23 、SiO2 、MgO、BaO、Mo
3、V25 が挙げられ、特に好ましい物は、SnO2
を主成分とし酸化アンチモン約5〜20%含有させ及び
/又はさらに他成分(例えば酸化珪素、ホウ素、リンな
ど)を含有させたものである。これらの導電性素材およ
び塗設方法の詳細は「発明協会公開技法公技番号94−
6023号」に記載されており、これに従って実施する
ことができる。
【0024】更に、透明支持体の上に積層する層との密
着を向上させるため、1層以上の下塗り層を設けること
ができる。下塗り層の素材としては塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、ブタジエン、(メタ)アクリル酸エステル、
ビニルエステル等の共重合体或いはラテックス、ゼラチ
ン等の水溶性ポリマーなどが挙げられる。
【0025】本発明に用いるハードコートは公知の硬化
性樹脂を用いることができ、熱硬化性樹脂、活性エネル
ギー線重合性樹脂等があるが、活性エネルギー線硬化樹
脂が好ましい。熱硬化性樹脂としてはメラミン樹脂、ウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂等のプレポリマーの架橋反応
を利用するものがある。
【0026】活性エネルギー線としては、放射線、ガン
マー線、アルファー線、電子線、紫外線等が挙げられる
が、紫外線が好ましい。活性エネルギー線硬化樹脂層
は、架橋しているポリマーを含む。架橋しているポリマ
ーを含む活性エネルギー線硬化層は、多官能モノマーと
重合開始剤を含む塗布液を上記の透明基材フイルム上に
塗布し、多官能モノマーを重合させることにより形成で
きる。これらのモノマーの官能基としては、エチレン性
不飽和二重結合基が好ましい。
【0027】多官能モノマーは、多価アルコールとアク
リル酸またはメタクリル酸とのエステルであることが好
ましい。多価アルコールの例には、エチレングリコー
ル、1,4−シクロヘキサノール、ペンタエリスリトー
ル、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロ
ールエタン、ジペンタエリスリトール、1,2,4−シ
クロヘキサノール、ポリウレタンポリオールおよびポリ
エステルポリオールが含まれる。これらの中では、トリ
メチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタ
エリスリトールおよびポリウレタンポリオールが好まし
い。2種類以上の多官能モノマーを併用してもよい。
【0028】これらの活性エネルギー線硬化層に、無機
微粒子を添加することで膜としての架橋収縮率を改良
し、塗膜の硬度を上げることができる。無機微粒子とし
ては硬度が高いものが好ましく、モース硬度が6以上の
無機粒子が好ましい。例えば、二酸化ケイ素粒子、二酸
化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化アルミニウ
ム粒子が含まれる。
【0029】これらの無機微粒子の平均粒子径は、1n
m以上400nm以下、より好ましくは5nm以上20
0nm以下、さらに好ましくは10nm以上100nm
以下の微粒子を10質量%以上60質量%以下、より好
ましくは15質量%以上50質量%以下、より好ましく
は20質量%以上45質量%以下添加させる。1nm以
下では分散が難しく凝集粒子ができ、400nm以上で
はヘイズが大きくなり、どちらも透明性を落としてしま
い好ましくない。
【0030】一般に無機微粒子はバインダーポリマーと
の親和性が悪いため単に両者を混合するだけでは界面が
破壊しやすく、膜として割れ、耐傷性を改善することは
困難である。無機微粒子とポリマーバインダーとの親和
性を改良するため、無機微粒子表面を有機セグメントを
含む表面修飾剤で処理することができる。表面修飾剤
は、一方で無機微粒子と結合を形成し、他方でバインダ
ーポリマーと高い親和性を有することが必要であり、金
属と結合を生成し得る官能基としては、シラン、アルミ
ニウム、チタニウム、ジルコニウム等の金属アルコキシ
ド化合物や、リン酸、スルホン酸、カルボン酸基等のア
ニオン性基を有する化合物が好ましい。またバインダー
ポリマーとは化学的に結合させることが好ましく、末端
にビニル性重合基等を導入したものが好適である。例え
ば、エチレン性不飽和基を重合性基および架橋性基とし
て有するモノマーからバインダーポリマーを合成する場
合は、金属アルコキシド化合物またはアニオン性化合物
の末端にエチレン性不飽和基を有していることが好まし
い。本発明のハードコート層処方によればハードコート
層の割れやプラスチック支持体とのはがれなどの弊害を
発生することなく、優れた表面硬度を得ることができ
る。例えば鉛筆硬度試験で4H以上の硬度を容易に達成
することができる。試験はJIS−S−6006が規定
する試験用鉛筆を用い、JIS−K−5400が規定す
る鉛筆硬度評価方法に従い実施する。評価結果の値は
9.8Nの加重にて傷が全く認められない鉛筆硬度の値
である。
【0031】 有機金属化合物の表面処理剤例 a)シラン含有有機化合物 a−1 H2C=CHCOOC48OSi(OC493 a−2 (H2C=CHCOOC48O)2Si(OC492 a−3 (H2C=CHCOOC48O)3SiOC49 a−4 H2C=CHCOOC36OSi(OC493 a−5 (H2C=CHCOOC36O)2Si(OC492 a−6 (H2C=CHCOOC36O)3SiOC49
【0032】 b)アルミニウム含有有機化合物例 b−1 H2C=CHCOOC48OAl(OC492 b−2 H2C=CHCOOC36OAl(OC372 b−3 H2C=CHCOOC24OAl(OC252 b−4 H2C=CHCOOC24OC24OAl(OC24OC252 b−5 H2C=C(CH3)COOC48OAl(OC492 b−6 H2C=CHCOOC48OAl(OC49)OC48COOCH=C H2 b−7 H2C=CHCOOC24OAl{O(1,4-ph)CH32
【0033】 c)ジルコニウム含有有機化合物 c−1 H2C=CHCOOC48OZr(OC493 c−2 H2C=CHCOOC37OZr(OC373 c−3 H2C=CHCOOC24OZr(OC253 c−4 H2C=C(CH3)COOC48OZr(OC493 c−5 {CH2=C(CH3)COO}2Zr(OC492
【0034】 d)チタニウム含有有機化合物 d−1 {H2C=C(CH3)COO}3TiOC24OC24OCH3 d−2 Ti{OCH2C(CH2OC24CH=CH22254 d−3 H2C=CHCOOC48OTi(OC493 d−4 H2C=CHCOOC37OTi(OC373 d−5 H2C=CHCOOC24OTi(OC253 d−6 H2C=CHCOOSiOTi(OSiCH33 d−7 H2C=C(CH3)COOC48OTi(OC493
【0035】 アニオン性官能基含有表面処理剤例 e)リン酸基含有有機化合物例 e−1 H2C=C(CH3)COOC24OPO(OH)2 e−2 H2C=C(CH3)COOC24OCOC510OPO(OH)2 e−3 H2C=CHCOOC24OCOC510OPO(OH)2 e−4 H2C=C(CH3)COOC24OCOC510OPO(OH)2 e−5 H2C=C(CH3)COOC24OCOC510OPOCl2 e−6 H2C=C(CH3)COOC24CH{OPO(OH)22 e−7 H2C=C(CH3)COOC24OCOC510OPO(ONa)2 e−8 H2C=CHCOOC24OCO(1,4-ph)C510OPO(OH)2 e−9 (H2C=C(CH3)COO)2CHC24OCOC510OPO(OH )2
【0036】 f)スルホン酸基含有有機化合物例 f−1 H2C=C(CH3)COOC24OSO3H f−2 H2C=C(CH3)COOC36SO3H f−3 H2C=C(CH3)COOC24OCOC510OSO3H f−4 H2C=CHCOOC24OCOC510OSO3H f−5 H2C=CHCOOC1224(1,4-ph)SO3H f−6 H2C=C(CH3)COOC24OCOC510OSO3Na
【0037】 g)カルボン酸基含有有機化合物例 g−1 H2C=CHCOO(C510COO)2H g−2 H2C=CHCOOC510COOH g−3 H2C=CHCOOC24OCO(1,2-ph)COOH g−4 H2C=CHCOO(C24COO)2H g−5 H2C=C(CH)COOC510COOH g−6 H2C=CHCOOC24COOH ここでphはフェニレン基を示す。
【0038】これらの無機微粒子の表面修飾は、溶液中
でなされることが好ましい。表面修飾剤を溶解した溶液
に無機微粒子を添加し、超音波、スターラー、ホモジナ
イザー、ディゾルバー、サンドグラインダーを用いて、
撹拌、分散することが好ましい。
【0039】表面修飾剤を溶解する溶液としては、極性
の大きな有機溶剤が好ましい。具体的には、アルコー
ル、ケトン、エステル等の公知の溶剤が挙げられる。
【0040】表面修飾した無機微粒子溶液に、上記の多
官能モノマーと重合開始剤を加え活性エネルギー線硬化
塗布液とする。
【0041】光重合開始剤の例としては、アセトフェノ
ン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーのケトン、ベンゾイ
ルベンゾエート、ベンゾイン類、α−アミロキシムエス
テル、テトラメチルチウラムモノサルファイドおよびチ
オキサントン類が含まれる。光重合開始剤に加えて、光
増感剤を用いてもよい。光増感剤の例には、n−ブチル
アミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィ
ン、およびチオキサントンが含まれる。
【0042】光重合開始剤は、多官能モノマー100重
量部に対して、0.1ないし15重量部の範囲で使用す
ることが好ましく、1ないし10重量部の範囲で使用す
ることがさらに好ましい。光重合反応は、活性エネルギ
ー線硬化層の塗布および乾燥後、紫外線照射により実施
することが好ましい。
【0043】本発明のハードコートフイルムの作製は、
透明支持体上に活性エネルギー線硬化塗料をディッピン
グ法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、グ
ラビア法、ワイヤーバー法等の公知の薄膜形成方法で形
成、乾燥、活性エネルギー線照射して作製することがで
きる。
【0044】(可視フィルター層)可視フィルター層と
は、可視光(波長範囲380〜780nm)を選択的に
吸収する層をいう。フィルター層の厚さは0.1μmな
いし5cmであることが好ましく、0.5μmないし1
cmであることがさらに好ましく、1μmないし7mm
であることが最も好ましい。フィルター層は560ない
し620nm(560nm以上620nm以下、以下同
じ。)の波長範囲に吸収極大を持つことが好ましく、よ
り好ましくは580ないし600nmの波長範囲に吸収
極大をもつことである。また、500ないし550nm
の波長範囲に吸収極大を持っていてもよい。500ない
し550nmの波長範囲の透過率は20ないし85%の
範囲であることが好ましく、より好ましくは40ないし
85%の範囲である。500ないし550nmの波長範
囲の吸収極大は、視感度が高い緑の蛍光体の発光強度を
調整するために設定される。緑の蛍光体の発光域は、な
だらかにカットすることが好ましい。500ないし55
0nmの波長範囲の吸収極大での半値幅(吸収極大での
吸光度の半分の吸光度を示す波長領域の幅)は、30な
いし300nmであることが望ましく、40ないし30
0nmであることがより好ましく、50ないし150n
mであることがさらに好ましく、60ないし150nm
であることが最も好ましい。
【0045】560ないし620nmの波長範囲の吸収
極大での透過率は、0.01ないし50%の範囲である
ことが望ましく、より好ましくは0.01ないし40%
の範囲である。560ないし620nmの波長範囲の吸
収極大は、赤色蛍光体の色純度を低下させているサブバ
ンドを選択的にカットするために設定される。PDPに
おいては、ネオンの励起によって放出される585nm
付近の不要な発光をカットすると同時に赤色蛍光体から
の短波側の光をカットする。本発明により吸収極大を分
離したことで、緑の蛍光体の色調に悪影響を与えること
無く、選択的に光をカットできる。緑の蛍光体の色調へ
の影響をさらに低下させるため、吸収スペクトルのピー
クをシャープにすることが好ましい。具体的には、56
0ないし620nmの波長範囲の吸収極大での半値幅
は、5ないし200nmであることが望ましく、10な
いし100nmであることがより好ましく、12ないし
50nmであることが最も好ましい。460ないし50
0nmの波長範囲の吸収極大での透過率は、20ないし
85%の範囲であることが望ましく、より好ましくは4
0ないし85%の範囲である。460ないし500nm
の波長範囲の吸収極大は、可視フィルターの着色を抑
え、無彩色化するために設定される。輝度や色補正機能
への悪影響を低下させるため、吸収スペクトルのピーク
をシャープにすることが好ましい。具体的には、460
ないし500nmの波長範囲の吸収極大での半値幅は、
5ないし200nmであることが望ましく、10ないし
150nmであることがより好ましく、15ないし10
0nmであることが最も好ましい。
【0046】380ないし440nmの波長範囲におけ
る平均透過率T1は次の式により定義される。
【数1】 式中、T(375+5n)は波長(375+5n)nm
における透過率(%)を示す。
【0047】380ないし440nmの波長範囲におけ
る平均透過率は70%以下であることが好ましく、より
好ましくは60%以下である。更に詳しくは、380な
いし440nmの波長範囲における平均透過率は、1な
いし70%(「1%以上70%以下」の意味であり、本
出願において同じ。)が好ましく、より好ましくは5な
いし60%であり、最も好ましくは10ないし50%で
ある。380ないし440nmの波長範囲の吸収は、可
視フィルター自体の青みの着色を抑え、無彩色化するた
めに設定される。
【0048】640ないし780nmの波長範囲におけ
る平均透過率は次の式により定義される。
【数2】 式中、T(635+5n)は波長(635+5n)nmに
おける透過率(%)を表す。
【0049】640ないし780nmの波長範囲におけ
る平均透過率は70%以下であることが好ましく、より
好ましくは60%以下である。さらに詳しくは、この平
均透過率は1ないし70%が好ましく、さらに好ましく
は5ないし60%であり、最も好ましくは10ないし5
0%である。波長が640ないし780nmの範囲の吸
収は、可視フィルター自体の赤みの着色を抑え、無彩色
化するために設定する。
【0050】380ないし440nmの波長範囲と64
0ないし780nmの波長範囲における平均透過率の調
整は、フィルター自体の色味ができるだけ無彩色に近づ
くようにいずれかの範囲または両方の範囲を上記範囲に
調整する。560ないし620nmの波長範囲における
吸収極大の位置およびその透過率、500ないし550
nmの波長範囲における吸収極大の位置およびその透過
率ならびに両吸収の位置関係や吸収強度の強度比によっ
てフィルター自体の色味は微妙に変化する。したがっ
て、380ないし440nmの波長範囲と640ないし
780nmの波長範囲における透過率の調整はフィルタ
ー設計仕様ごと実施する必要がある。輝度を低下させた
り色補正機能への悪影響を最小限に抑えるために透過率
を調整する場合、440nm前後の透過率の変化はでき
るだけ急峻であることが望ましく、445nmでの透過
率は好ましくは75%以上、さらに好ましくは80%以
上である。同様に640nm前後の透過率の変化はでき
るだけ急峻であることが望ましく、635nmでの透過
率は好ましくは75%以上、さらに好ましくは80%以
上である。
【0051】上記の吸収スペクトルを付与するために、
色素(染料または顔料)を用いて、フィルター層を形成
することができる。500ないし550nmの波長範囲
に吸収極大を持つ染料としては、スクアリリウム系、ア
ゾメチン系、シアニン系、オキソノール系、アントラキ
ノン系、アゾ系またはベンジリデン系の化合物が好まし
く用いられる。アゾ染料としては、GB539703
号、同575691号、US2,956,879号およ
び堀口博著「総説合成染料」三共出版などに記載の多く
のアゾ染料を使用することができる。波長が500ない
し550nmの範囲に吸収極大を持つ色素の例を以下に
示す。
【0052】
【化1】
【0053】
【化2】
【0054】
【化3】
【0055】560ないし620nmの波長範囲に吸収
極大を持つ染料としては、シアニン系、スクアリリウム
系、アゾメチン系、キサンテン系、オキソノール系また
はアゾ系の化合物が好ましく用いられる。560ないし
620nmの波長範囲に吸収極大を持つ色素の例を以下
に示す。
【0056】
【化4】
【0057】
【化5】
【0058】
【化6】
【0059】また、500ないし550nmの波長範囲
と560ないし620nmの波長範囲の両方に吸収極大
を持つ染料をフィルター層に用いることもできる。例え
ば、染料を微粒子分散物のような会合体の状態にする
と、一般に波長が長波長側にシフトして、ピークがシャ
ープになる。そのため、500ないし550nmの波長
範囲に吸収極大を持つ染料には、その会合体が560な
いし620nmの範囲に吸収極大を持つものもある。そ
のような染料が部分的に会合体を形成した状態で使用す
ると、500ないし550nmの波長範囲と560ない
し620nmの波長範囲の両方に吸収極大を得ることが
できる。そのような色素の例を以下に示す。
【0060】
【化7】
【0061】460ないし500nmの波長範囲に吸収
を持つ染料としては、メチン系、アントラキノン系、キ
ノン系、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染
料、キサンテン染料、アゾ系、アゾメチン系の化合物が
好ましく用いられる。メチン系としてはシアニン系、メ
ロシアニン系、オキソノール系、アリーリデン系、スチ
リル系などを挙げることができる。460ないし500
nmの波長範囲に吸収を持つ色素の例を以下に示す。
【0062】
【化8】
【0063】380ないし440nmの波長範囲に吸収
を持つ染料としては、メチン系、アントラキノン系、キ
ノン系、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染
料、キサンテン染料、アゾ系、アゾメチン系の化合物が
好ましく用いられる。メチン系としてはシアニン系、メ
ロシアニン系、オキソノール系、アリーリデン系、スチ
リル系などを挙げることができる。380ないし440
nmの波長範囲に吸収を持つ色素の例を以下に示す。
【0064】
【化9】
【0065】
【化10】
【0066】640ないし780nmの波長範囲に吸収
を持つ染料としては、シアニン系、スクアリリウム系、
アゾメチン系、キサンテン系、オキソノール系、アゾ
系、アントラキノン系、トリフェニルメタン系、キサン
テン系、Cu-フタロシアニン系、フェノチアジン系また
はフェノキサジン系などの化合物が好ましく用いられ
る。640ないし780nmの波長範囲に吸収を持つ色
素の例を以下に示す。
【0067】
【化11】
【0068】フィルター層には、以上に記載した、波長
吸収範囲がほぼ同一である、または異なる、2種または
3種類以上の染料を組み合わせて用いることができる。 (バインダー)フィルター層は、染料のほかに適当なバ
インダーを含むことが好ましく、特に好ましくはポリマ
ーバインダーを含む。天然ポリマー(例、ゼラチン、セ
ルロース誘導体、アルギン酸)または合成ポリマー
(例、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラー
ル、ポリビニルピロリドン、ポビニルアルコール、ポリ
塩化ビニル、スチレン−ブタジエンコポリマー、ポリス
チレン、ポリカーボネート、水溶性ポリアミド)をポリ
マーバインダーとして用いることができる。親水性ポリ
マー(上記天然ポリマー、ポリビニルブチラール、ポリ
ビニルピロリドン、ポビニルアルコール、水溶性ポリア
ミド)が特に好ましい。
【0069】(下塗り層)本発明では、前述の、又は、
後述の、ハードコート層、反射防止層、フィルター層、
赤外遮断層、電磁波遮断層を支持体上に設けることがで
き、この場合には支持体とこれらの機能層との間に、1
層又は2層以上の下塗り層を設けることができる。この
下塗り層としては、25℃における弾性率が1000MP
a以下1MPa以上、好ましくは800MPa以下5MPa以上、
さらに好ましくは500MPa以下10MPa以上の柔らかい
ポリマーが好ましい。またその厚みとしては好ましくは
2nm以上20μm以下、さらに好ましくは5nm以上
5μm以下、最も好ましくは50nm以上1μm以下で
ある。本発明の下塗り層に使用される好ましいポリマー
は、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、ブタジ
エン、ネオプレン(登録商標)、スチレン、クロロプレ
ン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アク
リロニトリルまたはメチルビニルエーテルいずれかの単
独重合またはこれらのビニルモノマーよりなる群より選
ばれた2種以上のモノマーを共重合したコポリマー(共
重合体)である。
【0070】(反射防止層)反射防止層とは、正反射率
が3.0%以下の層を意味し、好ましくは1.8%以下
の正反射率を有する層である。反射防止層としては通常
低屈折率層を設けることが有用である。低屈折率層の屈
折率は、上記透明支持体の屈折率よりも低い。低屈折率
層の屈折率は、1.20以上1.55以下であることが
好ましく、1.30以上1.50以下であることがさら
に好ましい。低屈折率層の厚さは、50以上400nm
以下であることが好ましく、50以上200nm以下で
あることがさらに好ましい。低屈折率層は、屈折率の低
い含フッ素ポリマーからなる層(特開昭57−3452
6号、特開平3−130103号、同6−115023
号、同8−313702号、同7−168004号の各
公報記載)、ゾルゲル法により得られる層(特開平5−
208811号、同6−299091号、同7−168
003号の各公報記載)、あるいは微粒子を含む層(特
公昭60−59250号、特開平5−13021号、同
6−56478号、同7−92306号、同9−288
201号の各公報に記載)として形成することができ
る。微粒子を含む層では、微粒子間または微粒子内のミ
クロボイドとして、低屈折率層に空隙を形成することが
できる。微粒子を含む層は、3ないし50体積%の空隙
率を有することが好ましく、5ないし35体積%の空隙
率を有することがさらに好ましい。
【0071】広い波長領域の反射を防止するためには、
低屈折率層に加えて、屈折率の高い層(中・高屈折率
層)を積層することが好ましい。中・高屈折率層は、本
発明の下塗り層よりも高い屈折率を持つ層であり、中・
高屈折率層を併用することにより、低屈折率層のみを用
いた場合よりも広い範囲で、高い反射防止効果を有す
る。高屈折率層の屈折率は、1.65ないし2.40で
あることが好ましく、1.70ないし2.20であるこ
とがさらに好ましい。中屈折率層の屈折率は、低屈折率
層の屈折率と高屈折率層の屈折率との中間の値となるよ
うに調整する。中屈折率層の屈折率は、1.50ないし
1.90であることが好ましい。中・高屈折率層の厚さ
は、5nmないし100μmであることが好ましく、1
0nmないし10μmであることがさらに好ましく、3
0nmないし1μmであることが最も好ましい。中・高
屈折率層のヘイズは、5%以下であることが好ましく、
3%以下であることがさらに好ましく、1%以下である
ことが最も好ましい。中・高屈折率層は、比較的高い屈
折率を有するポリマーを用いて形成することができる。
屈折率が高いポリマーの例には、ポリスチレン、スチレ
ン共重合体、ポリカーボネート、メラミン樹脂、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂および環状(脂環式または芳香
族)イソシアネートとポリオールとの反応で得られるポ
リウレタンが含まれる。その他の環状(芳香族、複素環
式、脂環式)基を有するポリマーや、フッ素以外のハロ
ゲン原子を置換基として有するポリマーも、屈折率が高
い。二重結合を導入してラジカル硬化を可能にしたモノ
マーの重合反応によりポリマーを形成してもよい。
【0072】さらに高い屈折率を得るため、ポリマーバ
インダー中に無機微粒子を分散してもよい。無機微粒子
の屈折率は、1.80ないし2.80であることが好ま
しい。無機微粒子は、金属の酸化物または硫化物から形
成することが好ましい。金属の酸化物または硫化物の例
には、二酸化チタン(例、ルチル、ルチル/アナターゼ
の混晶、アナターゼ、アモルファス構造)、酸化錫、酸
化インジウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムおよび硫化
亜鉛が含まれる。酸化チタン、酸化錫および酸化インジ
ウムが特に好ましい。無機微粒子は、これらの金属の酸
化物または硫化物を主成分とし、さらに他の元素を含む
ことができる。主成分とは、粒子を構成する成分の中で
最も含有量(質量%)が多い成分を意味する。他の元素
の例には、Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、M
n、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、M
g、Si、PおよびSが含まれる。被膜形成性で溶剤に
分散し得るか、それ自身が液状である無機材料、例え
ば、各種元素のアルコキシド、有機酸の塩、配位性化合
物と結合した配位化合物(例、キレート化合物)、活性
無機ポリマーを用いて、中・高屈折率層を形成すること
もできる。
【0073】(電磁波遮蔽層および赤外線遮蔽層)本発
明において、単に「電磁波遮蔽層」ともいう。本発明に
おいて電磁波遮断効果を有する層の表面抵抗は0.01
ないし500Ω/□、より好ましくは0.01ないし1
0Ω/□である。電磁波遮蔽効果を付与するには、前面
板の可視光透過率を低下させないため透明導電層を用い
ることが好ましい。透明導電層としては、金属層、金属
酸化物層、導電性ポリマー層等を挙げることができる。
透明導電層を形成する金属としては、例えば銀、パラジ
ウム、金、白金、ロジウム、アルミニウム、鉄、コバル
ト、ニッケル、銅、亜鉛、ルテニウム、錫、タングステ
ン、イリジウム、鉛単独もしくはこれらの合金を挙げる
ことができるが、好ましくは銀、パラジウム、金、白
金、ロジウム単独もしくはこれらの合金である。ここで
銀とパラジウムの合金が好ましく、このとき銀の含有率
は60%ないし99%が好ましく、80%ないし98%
が更に好ましい。金属層の膜厚は1〜100nmが好ま
しく、5〜40nmが更に好ましく、10〜30nmが
最も好ましい。膜厚が1nm未満では電磁波遮蔽効果が
乏しく、100nmを超えると可視光線の透過率が低下
する。透明導電層を形成する金属酸化物としては、例え
ば酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜
鉛、ITO、ATOなどを挙げることができる。この膜
厚は20〜1000nmが好ましい。さらに好ましくは
40〜100nmである。これら金属透明導電層と酸化
物透明導電層を合わせて用いるのも好ましい。また、同
一層内に金属と導電性金属酸化物が共存することも好ま
しい。金属層の保護、酸化劣化防止および可視光線の透
過率を高めるために透明酸化物層を積層することができ
る。この透明酸化物層は導電性があってもなくてもかま
わない。透明酸化物層としては例えば2〜4価金属の酸
化物、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウ
ム、酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよび金属アルコキ
サイド化合物等の薄膜が挙げられる。透明導電層、透明
酸化物層を形成する方法としては特に制限はなく、任意
の加工処理方法を選択することが可能である。例えばス
パッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング
法、プラズマCVD法あるいはPVD法、該当する金属
あるいは金属酸化物の超微粒子の塗布等いずれの公知技
術も用いることが可能である。電磁波遮蔽効果を付与す
る別の方法として金属メッシュを用いる方法がある。こ
れは支持体全面に細く金属を格子状に配置させたもので
あり、透明導電性層に比べて透明性にやや劣るものの導
電性に優れ、優れた電磁波遮蔽能力をもつ。この方法を
単独で、あるいは透明導電層と併用し、目的に応じて電
磁波遮蔽能力を調整して用いることもできる。
【0074】本発明における赤外線遮蔽効果とは、80
0ないし1200nmの近赤外領域の線スペクトルを遮
蔽する機能をいう。この近赤外領域の線スペクトル遮蔽
特性は800nmの透過率が15%以下、850nmで
は5%以下であることが好ましい。この赤外線遮蔽効果
を付与するには透明プラスチック支持体に近赤外吸収性
化合物を混合する方法を用いることができる。例えば銅
原子を含有する樹脂組成物(特開平6−118228号
公報)、銅化合物、リン化合物を含有する樹脂組成物
(特開昭62−5190号公報)、銅化合物、チオ尿素
誘導体を含有する樹脂組成物(特開平6−73197号
公報)、タングステン系化合物を含有する樹脂組成物
(US3,647,729号公報)などを形成すること
によって容易に製造できる。別の方法として可視フィル
ター層と同様に、色素(染料または顔料)を用いて赤外
線遮蔽フィルター層を形成する方法もある。近赤外領域
に吸収を持つ染料としてはシアニン系の化合物が好まし
く用いられる。約800nm〜1200nmの波長範囲
に吸収極大を持つ色素の例を以下に示す。
【0075】
【化12】
【0076】銀を透明状に成膜する方法が電磁波遮蔽に
加えて赤外線遮蔽効果を持たせる方法として安価であり
好ましい。近赤外線遮蔽層には、以上に記載した、波長
吸収範囲がほぼ同一である、または異なる、2種または
3種類以上の手段を組み合わせて用いることができる。
【0077】(無機ガラス基板)本発明において「ガラ
ス透明支持体」ともいう。本発明の前面板に用いる無機
ガラス基板の厚みは1mmないし5mmが好ましく、
1.5mmないし4.5mmがより好ましく、2mmな
いし4mmが最も好ましい。材質としてはパネル本体を
保護する観点および安全性の観点から強化ガラスが好ま
しい。 (その他の層)本発明には、潤滑層、防汚層、帯電防止
層あるいは中間層を設けることもできる。反射防止膜の
最表面には潤滑層を形成してもよい。潤滑層は、反射防
止膜表面に滑り性を付与し、耐傷性を改善する機能を有
する。潤滑層は、ポリオルガノシロキサン(例、シリコ
ンオイル)、天然ワックス、石油ワックス、高級脂肪酸
金属塩、フッ素系潤滑剤またはその誘導体を用いて形成
することができる。潤滑層の厚さは、2ないし20nm
であることが好ましい。または反射防止膜の最表面に防
汚層を設けることもできる。防汚層は反射防止層の表面
エネルギーを下げ、親水性、親油性の汚れを付きにくく
するものである。そのほか防汚層は含フッ素ポリマーを
用いて形成することができる。防汚層の厚さは2nmな
いし100nm、好ましくは5nmないし30nmであ
る。
【0078】本発明においては、表面にアンチグレア機
能(入射光を表面で散乱させて、膜周囲の景色が膜表面
に映るのを防止する機能)を付与することができる。例
えば、透明フイルムの表面に微細な凹凸を形成し、そし
てその表面に反射防止層を形成するか、あるいは反射防
止層を形成後、エンボスロールにより表面に凹凸を形成
することにより、アンチグレア機能を得ることができ
る。アンチグレア機能を有する反射防止層は、一般に3
ないし30%のヘイズを有する。
【0079】反射防止層(低屈折率層)、フィルター
層、赤外線や電磁波の遮蔽層、下塗り層、ハードコート
層、潤滑層、防汚層、その他の層は、一般的な塗布方法
により形成することができる。塗布方法の例には、ディ
ップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート
法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビ
アコート法およびホッパーを使用するエクストルージョ
ンコート法(米国特許2,681,294号明細書記
載)が含まれる。2以上の層を同時塗布により形成して
もよい。同時塗布法については、米国特許2,761,
791号、同2,941,898号、同3,508,9
47号、同3,526,528号の各明細書および原崎
勇次著「コーティング工学」253頁(1973年朝倉
書店発行)に記載がある。また、本発明における反射防
止層および赤外や電磁波の遮蔽層の成膜方法には、スパ
ッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、
プラズマCVD法あるいはPVD法も透明支持体の耐熱
性等の改良に合わせて適宜選択することができる。
【0080】本発明において、発明の構成素材(例え
ば、支持体の材料の種類、染料の種類、下塗り層の素
材、赤外や電磁波の遮蔽層の素材、反射防止層用の低屈
折率ポリマーの種類等)及び、諸特性(例えば、可視フ
ィルターの透過率、電磁波遮蔽層の表面抵抗値、赤外遮
蔽層の赤外透過率、下塗り層の弾性率範囲等)から選ば
れた2つ以上の好ましい構成素材又は特性の組み合わせ
をも又本発明の好ましい実施態様として使用することが
できる。
【0081】(本発明の光学フィルターおよび前面板の
用途)本発明の光学フィルターおよび前面板は、液晶表
示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PD
P)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(EL
D)や陰極管表示装置(CRT)のような画像表示装置
に用いられる。本発明の光学フィルターおよび前面板は
特に、プラズマディスプレイパネル(PDP)および陰
極管表示装置(CRT)の光学フィルターおよび前面板
として使用すると、顕著な効果が得られる。プラズマデ
ィスプレイパネル(PDP)は、ガス、ガラス基板、電
極、電極リード材料、厚膜印刷材料および蛍光体により
構成される。ガラス基板は、前面ガラス基板と後面ガラ
ス基板の2枚である。2枚のガラス基板には電極と絶縁
層を形成する。後面ガラス基板には、さらに蛍光体層を
形成する。2枚のガラス基板を組み立てて、その間にガ
スを封入する。光学フィルターおよび前面板はこれらプ
ラズマディスプレイ本体を保護するように、本体前面に
位置する。光学フィルターおよび前面板は本体を保護す
るために充分な強度を備えていることが好ましい。本発
明の光学フィルターおよび前面板は、プラズマディスプ
レイ本体と隙間をおいて使用することもできるし、プラ
ズマディスプレイ本体に直貼りして使用することもでき
る。プラズマディスプレイパネル(PDP)は、既に市
販されている。プラズマディスプレイパネルについて
は、特開平5−205643号、同9−306366号
の各公報に記載がある。
【0082】以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】1.ハードコートおよび反射防止を施した透
明支持体の作製 1−1.各種ポリエステルの調製 公知の方法により、固有粘度がそれぞれ0.62と0.
59のポリエチレンテレフタレートとポリエチレンナフ
タレートを重合した。これらのポリマーをそれぞれポリ
マーC、ポリマーAと呼ぶ。次にポリマーAとポリマー
Cを160℃で3時間乾燥した後、重量比で60:40
になるようにブレンドし、2軸混練押し出し機にて混練
した。得られたポリマーアロイはポリマーA、ポリマー
C単独同様透明性良好であった。この得られたポリマー
AとポリマーCのブレンドポリマーをポリマーBと呼
ぶ。 1−2.ポリエステルフイルムの製膜 上記方法で調製した3種類のポリエステルペレットを1
60℃で3時間乾燥した。これを表1に示した構成にな
るように、各組成のペレットを押出し機で310℃で溶
融、5μmのメッシュフィルターで濾過した後、Tダイ
(マルチマニホールドダイ)から50℃の静電印加した
キャスティングドラム上に押し出し未延伸フイルムを調
製した。
【0083】これを表1に示す構成になるようにMD延
伸(倍率3.5倍、80〜123℃)、TD延伸(4.
0倍、85〜128℃)、熱固定(245℃)、熱緩和
(3%)を行った。なお、全水準製膜幅は1.8mであ
り、これを両端トリミングし1.5mとした後、両端に
高さ30μm、幅10mmのナール加工をした後、30
00mずつ直径30cmの巻芯に巻き取った。
【0084】
【表1】製膜条件及びハードコート塗設面表面弾性率
【0085】1−3.無機粒子分散液(M−1)の調製 セラミックコートのベッセルに各試薬を以下の量計量し
た。 シクロヘキサノン 337 g PM−2(日本化薬(株)製リン酸基含有メタアクリレート) 31 g AKP−G015(住友化学工業(株)製アルミナ:粒径15nm)92 g 上記混合液をサンドミル(1/4Gのサンドミル)にて
1600rpm、10時間微細分散した。メディアは1
mmφのジルコニアビーズを1400g用いた。分散
後、ビーズを分離し、表面修飾したアルミナ(M−1)
を得た。
【0086】1−4.活性エネルギー線硬化層用塗布液
の調製 表面処理したアルミナ微粒子の43質量%シクロヘキサ
ノン分散液(M−1)116gに、メタノール97g、
イソプロパノール163gおよびメチルイソブチルケト
ン163gを加えた。混合液に、ジペンタエリスリトー
ルペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)
200gを加えて溶解した。さらに、光重合開始剤(イ
ルガキュア907、チバガイギー社製)7.5gおよび
光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)
5.0gを加えて溶解した。混合物を30分間攪拌した
後、孔径1μmのポリプロピレン製フィルターで濾過し
て活性エネルギー線硬化層用塗布液を調製した。
【0087】1−5.ハードコートフイルムの作製 表2に記載の基材フイルム(フイルム1,2はA層、フ
イルム3はC層表面、フイルム4はB層表面)をグロー
放電処理した後、アルミナを充填した活性エネルギー線
硬化層用塗布液を乾燥膜厚が8μmになるようにワイヤ
ーバーで塗布・乾燥し、紫外線照射し硬化層を積層し
た。 1−6.反射防止層としての低屈折率層の形成 反応性フッ素ポリマー(JN−7219、日本合成ゴム
(株)製)2.50gにt-ブタノール1.3gを加え、
室温で10分間攪拌し、1μmのポリプロピレンフィル
ターでろ過した。得られた低屈折率層用塗布液を、上記
ハードコート層上に、バーコーターを用いて乾燥膜厚が
96nmとなるように塗布した。120℃で15分間乾
燥して硬化させ低屈折率層を形成し、上面に反射防止を
施したハードコート透明支持体を作製した。 1−7.鉛筆引掻き硬度および引っ張り衝撃強度試験 鉛筆引掻き硬度および引っ張り衝撃強度を調べた。試験
は、作製した反射防止を施したハードコート透明支持体
を温度25℃、相対湿度60%の条件下で2時間調湿し
た後実施した。鉛筆引掻き硬度はJIS−S−6006
が規定する試験用鉛筆を用いて、JIS−K−5400
が規定する鉛筆硬度評価方法に従い実施した。評価結果
の鉛筆硬度は9.8Nの加重にて傷が全く認められない
鉛筆の硬度の値である。引っ張り衝撃強度はASTMD
1822−61Tが規定する方法に従い実施した。結果
を表2に示した。
【0088】
【表2】ハードコートフイルムの構成と表面硬度および
衝撃強度
【0089】2.反射防止層およびフィルター層を塗布
した透明支持体の作製 2−1.下塗り層の形成 厚さ120μmの透明な2軸延伸ポリエチレンテレフタ
レートフイルムの両面をコロナ処理した後、両面に屈折
率1.55、25℃における弾性率100MPa、ガラ
ス転移温度37℃のスチレン−ブタジエンコポリマーか
らなるラテックス(日本ゼオン(株)製、LX407C
5)を塗布し、下塗り層を形成した。乾燥後の膜厚さと
して、フィルター層を設ける面には厚さ300nm、低
屈折率層を設ける面には厚さ150nmとなるように塗
布した。
【0090】2−2.第2下塗り層の形成 フィルター層を設ける面の下塗り層の上に、酢酸とグル
タルアルデヒドを含むゼラチン水溶液を、乾燥後の厚さ
110nmとなるように塗布し、反射防止層を設ける面
の下塗り層の上には屈折率1.50、25℃における弾
性率120MPa、ガラス転移温度50℃のアクリル系
ラテックス(HA16、日本アクリル(株)製)を乾燥
後の厚さ20nmとなるように塗布し、第2下塗り層を
形成した。
【0091】2−3.反射防止層としての低屈折率層の
形成 反応性フッ素ポリマー(JN−7219、日本合成ゴム
(株)製)2.50gにt-ブタノール1.3gを加え、
室温で10分間攪拌し、1μmのポリプロピレンフィル
ターでろ過した。得られた低屈折率層用塗布液を、透明
支持体の片面(スチレン−ブタジエンコポリマーラテッ
クス150nm、アクリルラテックス20nmを下塗り
層とする面)に、バーコーターを用いて乾燥膜厚が96
nmとなるように塗布し、120℃で15分間乾燥して
硬化させ低屈折率層を形成した。
【0092】2−4.可視および近赤外フィルター層の
形成 ゼラチンの10質量%水溶液180gに、染料(b7)
0.05g、染料(a2)0.15g、染料(d1)
0.06gおよび染料(f2)0.05gを溶解させ、
40℃で30分間攪拌した後、2μmのポリプロピレン
フィルターでろ過した。得られたフィルター層用塗布液
を透明支持体の低屈折率層を塗布した側とは反対側の第
2下塗り層上に、乾燥膜厚が3.5μmとなるように塗
布し、120℃で10分間乾燥して可視および、近赤外
フィルター層を形成し、反射防止層と可視および近赤外
フィルター層を付与した支持体を作製した。
【0093】上記支持体の可視光分光透過率を調べたと
ころ、535nmと595nmに吸収極大を有し、吸収
極大での透過率は、535nmの吸収極大が70%、5
95nmの吸収極大が25%であった。吸収極大の半値
幅は、535nmの吸収極大が71nm、595nmの
吸収極大が29nmであった。また、440nm前後の
透過率の変化は急峻で、445nmでの透過率が75
%、435nmでは約27%、430nmでは約11%
であった。T1は約33%であった。
【0094】3.ガラス透明支持体上への電磁波および
赤外線遮蔽層、反射防止層の塗設 厚さ3mmの無色透明強化ガラス板の表面にTiO2
銀をTiO2/銀/TiO2/銀/TiO2の順序(膜厚
21/13/50/13/21nm)で5層の膜をスパ
ッター製膜した。表面抵抗は2.0Ω/□であった。こ
の反射防止膜(および電磁波および赤外線遮蔽層)の反
射率を測定したところ、500〜600nm波長範囲で
の平均反射率は1.1%であった。 4.ハードコートおよび反射防止を施した透明支持体へ
の電磁波および赤外線遮蔽層、反射防止層の塗設 1で作製した4種類(本発明1、比較例1、2、3)の
反射防止を施したハードコート透明支持体の裏面(ハー
ドコート層側と反対面)に3と同様にTiO2と銀をT
iO2/銀/TiO2/銀/TiO2の順序(膜厚20/
14/49/14/21nm)で5層の膜をスパッター
製膜した。表面抵抗は2.1Ω/□であった。このスパ
ッター製膜により作成した反射防止膜の反射率を測定し
たところ、500〜600nm波長範囲での平均反射率
は1.0%であった。
【0095】5.前面板の作製 2で作製した反射防止層付きフィルター層のフィルター
層面にアクリル系の粘着剤を厚さ30μmの厚さで塗布
し、3で作製したガラス透明支持体の反射防止層をスパ
ッター製膜した面に貼りつけた。これを4枚作製した。
次に1で作製した4種類(本発明1、比較例1〜3)の
反射防止を施したハードコート透明支持体の裏面(反射
防止層の反対面)にアクリル系の粘着剤を厚さ30μm
の厚さで塗布し、上記でフィルター層を貼りつけた面と
は反対側のガラス面上に貼りつけ、反射防止層、可視フ
ィルター層、電磁波および赤外線遮蔽層、ハードコート
層を備えた4種類の前面板を作製した。 6.直貼り用光学フィルターの作製 4で作製した、表面にハードコートおよび反射防止を、
裏面に反射防止層(電磁波および赤外線遮蔽層を兼ね
る)を設けた透明支持体の裏面にアクリル系の粘着剤を
厚さ30μmの厚さで塗布し、2で作製した、フィルタ
ー層を塗布した透明支持体のフィルター層側と貼り合せ
た。ただしフィルター層を塗布した透明支持体はフィル
ター層の反対側に低屈折率層を設けないものを用いた。 7.前面板の色味およびフィルター機能の評価 7−1.色味の評価 プラズマディスプレイ(PDS4202J−H、富士通
ゼネラル(株)製)の前面板を取り外し、5で作製した
前面板を、反射防止層付きフィルター層を貼りつけた面
をプラズマディスプレイ本体側に向けて取り付けた。こ
うして前面板を取り付けたプラズマディスプレイの前面
の色味を分光放射計(トプコン社製 SR−2A)にて
測定した。いずれの前面板もa*が−1.0〜4.8の範
囲に、b*が−7.2〜−2.6の範囲に有り目視評価で
も無彩色に見えた。 7−2.フィルター機能の評価 電磁波および近赤外線遮蔽層をプラズマディスプレイパ
ネルの背面の金属部アースに接続し、プラズマディスプ
レイパネルより放射される電磁波により電磁波および近
赤外線遮蔽層に誘起される電圧をアースに導通し、機能
の評価を実施した。評価項目として、電磁波および赤外
線遮蔽能、表示される画像のコントラストの測定および
目視による色再現性の評価を行った。いずれの前面板も
電磁波遮蔽能は、周波数10MHz〜200MHzの範
囲で最低9デシベル以上が得られ、情報処理装置等で規
制されている電磁波の外部漏洩レベルを達成した。ま
た、近赤外線領域の線スペクトル遮蔽能は、800nm
で約8%、850nmでは3%以下となり、周辺に設置
される赤外線リモートコントロール装置に対する妨害を
防止できた。また、コントラストおよび目視による色再
現性も著しく改善された。コントラストは前面板を交換
する前は10:1であったが評価した前面板ではいずれ
も15:1であった。いずれも前面板の交換前にくらべ
て、オレンジ色の入った赤が純赤に、緑がかった青が鮮
やかな青に、また黄ばんだ感じの白が純白に改良されて
いることを確認した。 8.直貼り用光学フィルターの色味およびフィルター機
能の評価 8−1.パネル本体への直貼り 6で作製した4種類の直貼り用光学フィルターの反射防
止層とは反対側の透明支持体上にアクリル系の粘着剤を
厚さ30μmの厚さで塗布した。次にプラズマディスプ
レイ(PDS4202J−H、富士通ゼネラル(株)
製)の前面板を取り外し、粘着剤を介してプラズマディ
スプレイパネル本体に直貼りした。 8−2.色味の評価 こうして光学フィルターを直貼りしたプラズマディスプ
レイの前面の色味を分光放射計(トプコン社製 SR−
2A)にて測定した。いずれの光学フィルター面もa*が
−1.1〜4.4の範囲に、b*が−7.2〜−2.0の
範囲に有り目視評価でも無彩色に見えた。
【0096】8−3.フィルター機能の評価 電磁波および近赤外線遮蔽層をプラズマディスプレイパ
ネルの背面の金属部アースに接続し、プラズマディスプ
レイパネルより放射される電磁波により電磁波および近
赤外線遮蔽層に誘起される電圧をアースに導通し、機能
の評価を実施した。評価項目として、電磁波および赤外
線遮蔽能、表示される画像のコントラストの測定および
目視による色再現性の評価を行った。いずれの光学フィ
ルターも電磁波遮蔽能は、周波数10MHz〜200M
Hzの範囲で最低9デシベル以上が得られ、情報処理装
置等で規制されている電磁波の外部漏洩レベルを達成し
た。また、近赤外線領域の線スペクトル遮蔽能は、80
0nmで約9%、850nmでは4%以下となり、周辺
に設置される赤外線リモートコントロール装置に対する
妨害を防止できた。また、コントラストおよび目視によ
る色再現性も著しく改善された。コントラストは前面板
を取り外した状態で、光学フィルターを直貼りする前は
6:1であったが実施例ではいずれも12:1であっ
た。光学フィルターを直貼りする前にくらべて、オレン
ジ色の入った赤が純赤に、緑がかった青が鮮やかな青
に、また黄ばんだ感じの白が純白に改良されていること
を確認した。
【図面の簡単な説明】
【図1】陰極管表示装置(CRT)またはプラズマディ
スプレイパネル(PDP)等の画像表示装置本体1の前
面に本発明の前面板を用いた場合の断面概念図である。
図1(a)は本体1に光学フィルターを直貼りした場合、
図1(b)は画像表示装置本体1の前面に本発明の前面板
を用い、画像表示装置本体1と前面板4の間に空間があ
る場合の概念図である。
【図2】前面板の層構成の断面模式図である。図2(a)
および図2(b)は図1(a)の、図2(c)および図2(d)
は図1(b)の配置に対応する層構成の例である。
【図3】本発明に係るハードコート部分の1実施態様の
断面概念図である。
【符号の説明】
1 画像表示装置本体(CRTまたはPDP等) 2 支持体 3 各種フィルター層および反射防止層からなる光学フ
ィルター又はその一部 4 前面板 11 反射防止層 12 電磁波および赤外線遮蔽層(電磁波遮蔽層) 13 ハードコート層 14 プラスチック透明支持体 15 フィルター層 16 ガラス透明支持体 21 ポリエチレンテレフタレートを主成分とする(透
明支持体)層 22 ポリエチレンナフタレートとポリエチレンテレフ
タレートの中間的な成分を持つ(透明支持体)層 23 ポリエチレンナフタレートを主成分とする(透明
支持体)層 24 活性エネルギー線硬化樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 5/02 G09F 9/00 324 5C058 G02F 1/1335 500 H04N 5/66 101A 5G435 G09F 9/00 324 G02B 1/10 A H04N 5/66 101 Z Fターム(参考) 2H042 BA04 BA12 BA15 BA20 2H048 CA04 CA09 CA15 CA19 CA24 2H091 FA37X FB02 FB13 FD06 FD23 LA03 LA11 LA12 LA16 2K009 AA05 AA15 BB11 CC03 CC14 CC23 CC26 CC34 CC35 DD02 EE00 EE03 4F100 AA19C AA20C AA21C AA27C AK01C AK17E AK24C AK25A AK42A AK42B AK73A AR00A AR00B BA04 BA05 BA07 BA10A BA10E CA13D CC00C CC00D CC00E DE01A DE01E EJ55 EJ65A GB56 JB14C JK10 JK12C JN01A JN01B JN01D JN06E 5C058 AA11 AB05 BA30 BA35 5G435 AA09 BB06 CC12 GG11 HH04

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2層から成る透明支持体、ハ
    ードコート層および、染料または顔料およびバインダー
    からなる可視フィルター層を有し、該ハードコート層を
    塗設した側の透明支持体層の最外層(A層)がポリエチ
    レンナフタレートを主成分とする層からなり、反対側の
    最外層がポリエチレンテレフタレートを主成分とする層
    からなることを特徴とする光学フィルター。
  2. 【請求項2】 該少なくとも2層から成る透明支持体の
    ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層の側に隣
    接して、あるいは1層または2層以上の他機能を有する
    層を介して可視フィルター層を塗設した請求項1に記載
    の光学フィルター。
  3. 【請求項3】 該ハードコート層が活性エネルギー線重
    合性樹脂層からなる請求項1又は2に記載の光学フィル
    ター。
  4. 【請求項4】 該ハードコート層を設けた面のポリエチ
    レンナフタレートを主成分とする透明支持体が1nm以
    上400nm以下の微粒子を10質量%以上60質量%
    以下含む請求項1ないし3いずれか1つに記載の光学フ
    ィルター。
  5. 【請求項5】 該ハードコート層を設けた面のポリエチ
    レンナフタレートを主成分とする透明支持体が1nm以
    上400nm以下の微粒子を10質量%以上60質量%
    以下含む層(A層)をポリエステル支持体(B,C,・・・
    層)とハードコート層の間に積層したフイルムである請
    求項1ないし4いずれか1つに記載の光学フィルター。
  6. 【請求項6】 該ハードコート層を設けた透明支持体の
    全層厚み(A層以下直接接する各層の厚みの和)が50
    μm以上300μm以下であり、かつA層の厚みが1μ
    m以上100μm以下である請求項1ないし5いずれか
    1つに記載の光学フィルター。
  7. 【請求項7】 該透明支持体のA層に隣接するB層がポ
    リエチレンナフタレートを主成分とする層からなり、A
    層の反対面側の支持体層がポリエチレンテレフタレート
    を主成分とする層からなるなる請求項1ないし6いずれ
    か1つに記載の光学フィルター。
  8. 【請求項8】 該活性エネルギー線重合性樹脂層がモー
    ス硬度が6以上、粒子サイズが1nm以上400nm以
    下の微粒子を含有する請求項1ないし7いずれか1つに
    記載の光学フィルター。
  9. 【請求項9】 該活性エネルギー線重合性樹脂層が無機
    微粒子および多官能アクリレート化合物の架橋によって
    得られたバインダーポリマーからなり、該無機微粒子が
    少なくとも酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チ
    タン、酸化ジルコニウムのいずれかを含有する請求項1
    ないし8いずれか1つに記載の光学フィルター。
  10. 【請求項10】 該活性エネルギー線重合性樹脂層に含
    まれる無機微粒子が表面処理されており、該表面処理が
    活性エネルギー線硬化基とリン酸基、スルホン酸基、カ
    ルボン酸基のいずれかのアニオン性官能基を有する有機
    化合物であるか、またはアルミニウム、チタニウム、ジ
    ルコニウムのいずれか1種以上を含む有機金属化合物に
    よるものである請求項1ないし9いずれか1つに記載の
    光学フィルター。
  11. 【請求項11】 該ハードコート層上に反射防止層を塗
    設した請求項1ないし10いずれか1つに記載の光学フ
    ィルター。
  12. 【請求項12】 該可視フィルター層が560ないし6
    20nmの波長範囲に透過率が0.01ないし50%の
    吸収極大を有する請求項1ないし11いずれか1つに記
    載の光学フィルター。
  13. 【請求項13】 該可視フィルター層が560ないし6
    20nmの波長範囲に透過率が0.01ないし50%の
    吸収極大を有し、380ないし440nmの波長範囲に
    おける平均透過率が70%以下である請求項1ないし1
    2いずれか1つに記載の光学フィルター。
  14. 【請求項14】 該可視フィルター層が500ないし5
    50nmの波長範囲に透過率が20ないし85%の吸収
    極大を、560ないし620nmの波長範囲に透過率が
    0.01ないし50%の吸収極大を有する請求項1ない
    し13いずれか1つに記載の光学フィルター。
  15. 【請求項15】 該可視フィルター層が500ないし5
    50nmの波長範囲に透過率が20ないし85%の吸収
    極大を、560ないし620nmの波長範囲に透過率が
    0.01ないし50%の吸収極大を、それぞれ有し、3
    80ないし440nmの波長範囲における平均透過率が
    70%以下である請求項1ないし14いずれか1つに記
    載の光学フィルター。
  16. 【請求項16】 該可視フィルター層が460ないし5
    00nmの波長範囲および500ないし550nmの波
    長範囲にいずれも透過率が20ないし85%の吸収極大
    を、560ないし620nmの波長範囲に透過率が0.
    01ないし50%の吸収極大をそれぞれ有し、380な
    いし440nmの波長範囲における平均透過率が70%
    以下である請求項1ないし15いずれか1つに記載の光
    学フィルター。
  17. 【請求項17】 請求項1ないし16いずれか1つに記
    載の光学フィルターを用いた画像表示装置。
  18. 【請求項18】 請求項1ないし16いずれか1つに記
    載の光学フィルターを用いたプラズマディスプレイパネ
    ルの前面板。
  19. 【請求項19】 プラズマディスプレイパネルである請
    求項17記載の画像表示装置。
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