JP2005514669A - プラズマディスプレイパネル用フィルタ - Google Patents
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Abstract
反射防止（ＡＲ）フィルム、近赤外線（ＮＩＲ）遮断フィルム、透明基材および電磁波干渉（ＥＭＩ）遮蔽フィルムを含むプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）フィルタにおいて、透明基材が２つ以上の透明プラスチック樹脂層と樹脂層の間に配置される１つ以上の接着層を含むフィルム積層体を含む。
Description
本発明は高い衝撃強度など改善された性能を有するプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）用光学フィルタに関する。
ＰＤＰは陰極線管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）より大型化が容易であって、平面構造を有する高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）として最も適した特性を有していると知られているが、ＰＤＰは有害な電磁波および近赤外線の放出量が多く、蛍光体の表面反射が強いだけではなく、封入ガスであるヘリウムから放出されるオレンジ色の光によって色純度が陰極線管より低いという問題点がある。従って、このような問題点を解決するためにプラズマディスプレイパネルの正面にフィルタを採用している。
ＰＤＰは電磁波干渉の遮蔽性能により産業用（クラスＡ）と個人用（クラスＢ）に分類できる。産業用ＰＤＰフィルタは一般的に銀のような金属層と高屈折率を有する酸化物層を交互に基材の一面に積層し、基材の他の一面または両面に反射防止層を形成して製造される。日本国特開平第１１−７４６８３号には導電性メッシュを２枚の透明基板の間に挿入し、基材の正面側上にＡＲフィルムを付着、正面と反対側の面に近赤外線遮断フィルムを付着し、ＮＩＲ遮断フィルム上に反射防止フィルムを塗布することによる個人用ＰＤＰフィルタの製造方法が記載されている。また、日本国特開平第１３−１３４１９８号には透明基材の表面上に導電性メッシュおよび反射防止フィルムを交互順次に付着し、基材の他の面上に近赤外線遮断層を形成することを含む個人用ＰＤＰフィルタを製造する方法を提供する。
ＰＤＰフィルタの製造において透明基板は一般的に厚さ２．０〜３．５ｍｍの強化または半強化ガラス（ｇｌａｓｓ）板を用いる。しかし、このようなガラス板は比重が２．６であるため、軽量のフィルタを製造することが困難である。従って、アクリル板のようなプラスチック樹脂シート（ｓｈｅｅｔ）が透明基材として提案されているが、このような樹脂シートは耐熱性が低い。
また、ＰＤＰフィルタをＰＤＰの正面に単に据付けると、ＰＤＰとフィルタの間に存在する空気層が入射光線の二重反射を誘導してコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）比を低下させる。
このような問題点を解決するため、韓国特許公開第２００１−３９７２４号および日本国特開平第１３−３３６２２号ではＰＤＰの前面に電磁波遮断層がコーティングされたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを透明接着剤を用いて直接接合する方法を提示している。即ち、透明ＰＥＴフィルムが、ＰＤＰの正面上に直接付着できるＰＤＰフィルタの製造において軽量の耐熱性基材として用いられる。
しかし、透明基材としてＰＥＴフィルムを用いて製造されたＰＤＰフィルタは衝撃強度が低すぎてＰＤＰモジュールを外部の衝撃から保護できない。
それで、本発明者らは改善された性能を有するＰＤＰフィルタを開発しようと努力した。
従って、本発明の目的は、衝撃強度を改善させた軽量のＰＤＰフィルタを提供することである。
本発明の一態様によれば、反射防止（ＡＲ）フィルム、近赤外線（ＮＩＲ）遮断フィルム、透明基材および電磁波干渉（ＥＭＩ）遮蔽フィルムを含むプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）フィルタにおいて、透明基材が２つ以上の透明プラスチック樹脂層および樹脂層の間に配置される１つ以上の接着層を含むフィルム積層体であることを特徴とするＰＤＰフィルタが提供される。
本発明は光学特性、例えば、反射防止機能、電磁波干渉遮蔽機能、ＮＩＲ遮断機能および色純度だけではなく衝撃強度を改善するために、ＰＤＰフィルタの製造時に透明基材として２つ以上の透明プラスチック樹脂層と樹脂層の間に配置された１つ以上の透明接着層を含むフィルム積層体を用いることを特徴とする。
衝撃強度の高い２つ以上の透明プラスチック樹脂層を含む本発明によるＰＤＰフィルタはＰＤＰの表面に直接密着できるため、本発明によって外部衝撃からＰＤＰを保護できる軽量の高性能ＰＤＰフィルタが提供される。
図１は、２つ以上の透明プラスチック樹脂層と１つ以上の透明接着層を含む本発明のフレキシブルフィルム基材の例を示したものである。透明フィルム層（１ａ、１ｂ、１ｃ）は熱可塑性樹脂、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、トリアセテートセルロース（ＴＡＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）またはこれらの混合物であってもよく、光透過率は８０％以上、好ましくは９０％以上であるものを用いる。透明プラスチック樹脂層の厚さは２５〜２５０μｍの範囲が好ましい。
透明接着樹脂層（２ａ、２ｂ）の厚さは１０〜１０００μｍが好ましく、２５〜５００μｍがさらに好ましい。接着樹脂の例としてはエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、エチレン（メタ）アクリレート、エチレンメチル（メタ）アクリレート、金属イオン架橋エチレン（メタ）アクリレート、カルボキシエチレン酢酸ビニル、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、およびウレタン樹脂があって、好ましくはエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）およびポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂である。
透明接着樹脂フィルムは紫外線吸収剤または赤外線吸収剤のような添加物と混合して、押出機またはロール（ｒｏｌｌ）などでミリングした後、ロールコート（ｒｏｌｌ ｃｏａｔｉｎｇ）またはＴダイコート（Ｔ−ｄｉｅ ｃｏａｔｉｎｇ）方式で平坦化することによってシート形状に製造される。このように得られた１つ以上の接着フィルムシートを２つ以上の透明プラスチックフィルムの間に入れ、真空下で約３０分間、７０〜２００℃、好ましくは８０〜１３０℃の範囲で加熱および１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2、好ましくは２〜５ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力下で加圧した後、冷却してフィルム積層体基材（１４）を得る。この時、真空度は１００ｍｍＨｇ以下、好ましくは１０ｍｍＨｇ以下であってもよい。
また、フィルム形態の感圧接着剤（ＰＳＡ）のような透明接着剤をＰＤＰフィルタの製造に用いてもよい。この透明接着剤としてはアクリルまたは熱可塑性エラストマーが用いられる。透明接着剤は紫外線遮断剤および着色染料、劣化防止剤、または接着付与剤のような添加物と共に用いてもよい。
透明接着剤をロールコートまたはダイコート方式で透明樹脂フィルム上にコートし、乾燥した後、さらに他の透明樹脂フィルムに付着してフィルム積層体基材を製造してもよい。
本発明によるＰＤＰフィルタを製造する好ましい具体例が図２に示されている。
透明フィルム積層体基材（１４）の正面（視聴面）上にＮＩＲ遮断／光選択透過フィルム（１２）およびＡＲフィルム（１１）を順次にコートする。基材（１４）の反対面上には電磁波干渉（ＥＭＩ）遮断フィルム（１３）と透明接着フィルム（１５）を順次に積層し、本発明によるＰＤＰフィルタを得る。
前記ＮＩＲ遮断／選択光透過フィルム（１２）の製造では、選択された光吸収剤およびＮＩＲ遮断色素を添加してもよい。光吸収剤の代表的な例としては韓国特許公開第２００１−２６８３８号または第２００１−３９７２７号に提示された誘導体色素が挙げられる。このような色素では、テトラアザポルフィリンの中央に位置した金属原子がＮＨ3、Ｈ2Ｏおよびハロゲンからなる群から選ばれる１つのリガンドと配位し、金属はＺｎ、Ｐｄ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｖ、ＳｎおよびＴｉからなる群から選択される。ＮＩＲ遮断色素の代表的な例としてはＮｉ錯体とジインモニウム化合物の混合物、有機色素および銅や亜鉛イオンを含有する色素が包含される。選択された光吸収剤およびＮＩＲ遮断色素はフィルムの全体量を基準にして、各々０．０１〜０．５％および０．３〜５％の量で添加される。また、フィルム（１２）の製造に、通常のアゾ染料、シアニン染料、ジフェニル染料、トリフェニルメタン染料、フタロシアニン染料、キサンテン系染料、ジフェニレン系染料、およびインディゴまたはポルフィリン染料を、フィルム全体量を基準にして０．０５〜３％の量で添加してもよい。
透明樹脂および染料は有機溶媒中に溶解されてフィルム積層体基材（１４）上にコーティングされてＮＩＲ遮断／選択光透過フィルム（１２）を形成する。透明樹脂はポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ（ビニルブチラール）（ＰＶＢ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であってもよく、溶媒の量を基準にして５〜４０％の量で用いられる。溶媒の代表的な例としてはトルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、およびジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）がある。色素の劣化を防止するために、フィルム組成物にラジカル反応抑制剤のような安定化剤を添加してもよい。
前記フィルム組成物のコーティングプロセスは、通常の塗布方式、例えばロールコート、ダイコートまたはスピンコート方式によって行うことができる。満足できるＮＩＲ遮断性能を達成するためには、乾燥したコーティングの厚さとしては１〜２０μｍ程度であることが好ましく、２〜１０μｍがさらに好ましい。
さらに、ＮＩＲ遮断／選択光透過フィルム（１２）は、透明樹脂積層体基材の一方の表面上にＮＩＲフィルム組成物をコーティングし、フィルム（１２）の他方の表面上に透明接着剤を厚さ約２５μｍになるように塗布することによって形成してもよい。
ＡＲフィルム（１１）は、７５〜２５０μｍの範囲の厚さを有する透明フィルムの一方の表面上に耐傷付性のアクリル樹脂をまずコーティングした後、低屈折率層を形成するかまたは高屈折率の透明層および低屈折率の透明層を交互に形成し、ＡＲフィルム（１１）の他方の表面上に透明接着剤を厚さ約２５μｍになるように塗布することによって形成してもよい。離型フィルムを透明接着剤上に付着してもよい（図２には示していない）。ＡＲフィルムのコーティングは真空コート、ロールコートまたはダイコート法によって行ってもよい。ＡＲ層は好ましくはλ／４−λ／４（λは波長）の厚さにコーティングされる。
ＥＭＩ遮蔽フィルム（１３）は、７５〜２５０μｍの範囲の厚さを有する透明フィルムの一方の面上に金属繊維や金属被覆繊維からなる導電性メッシュをつけて、電磁波干渉遮蔽フィルム（１３）の他方の面上に透明接着剤を２５〜５０μｍの厚さで塗布することによって製造してもよい。また、導電性メッシュ層上に厚さ２５〜５０μｍの透明接着層（１５）を形成してもよい。接着層（１５）はこのように得られたＰＤＰフィルタをＰＤＰユニットに接合するために用いることができる。
本発明によって製造されたプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）フィルタは透明基材として２つ以上の透明プラスチック樹脂層を含むフィルム積層体からなっているので、改善された衝撃強度および高い透過度を示す。
以下、本発明を下記実施例によってさらに詳細に説明する。但し、下記実施例は本発明を例示するためのものであり、本発明の範囲はこれらによって限定されない。
ＰＤＰフィルタの製造
（実施例１）
２つの高透明ＰＥＴフィルム（１ａおよび１ｂ）（厚さ１２５μｍ）間にＥＶＡシート（２ａ）（積水化学製、厚さ２５０μｍ）を挟み、１０ｍｍＨｇ以下の真空下において１３０℃で３０分間加熱し、５ｋｇｆ／ｃｍ2に加圧して２つのＰＥＴ層を含む透明積層体フィルム基材を製造した（図１ａ）。
（実施例１）
２つの高透明ＰＥＴフィルム（１ａおよび１ｂ）（厚さ１２５μｍ）間にＥＶＡシート（２ａ）（積水化学製、厚さ２５０μｍ）を挟み、１０ｍｍＨｇ以下の真空下において１３０℃で３０分間加熱し、５ｋｇｆ／ｃｍ2に加圧して２つのＰＥＴ層を含む透明積層体フィルム基材を製造した（図１ａ）。
前記フィルム基材の一方の表面上に、色素としてオクタフェニルテトラアザポルフィリン（日本化薬社製ＩＲＧ０２２）を含む厚さ１２５μｍのＮＩＲ／選択光吸収フィルム（１２）を、ロールラミネーターを用いて１．０ｍ／ｍｉｎの速度で積層した後、ＮＩＲ／選択光吸収フィルム（１２）上に厚さ１２５μｍのＡＲ（反射防止）フィルム（１１）を、ロールラミネーターを用いて１．０ｍ／ｍｉｎの速度で積層した。前記フィルム基材（１４）の他の表面に、メッシュパターン（厚さ１２５μｍ、ライン幅１０μｍ、ラインピッチ（Ｌｉｎｅ ｐｉｔｃｈ）３００μｍ、開口率９３％）を有する銅箔（１３）をつけて、樹脂バインダーをコートしたポリエステルフィルム（１５）を箔（１３）の表面に、ロールラミネーターを用いて１．０ｍ／ｍｉｎの速度で配置し、フィルム積層体を製造した。
このようにして得られたフィルム積層体をフローティングガラス（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｇｌａｓｓ、厚さ２．０ｍｍ）にロールラミネーターを用いて１．０ｍ／ｍｉｎの速度で配置し、ＰＤＰフィルタを得た。
（実施例２）
３つのＰＥＴフィルムの間に２つのＥＶＡシートをそれぞれ配置することを除いては実施例１と同様な操作を行い、３つのＰＥＴ層を含むフィルム基材（１４ｂ）を製造（図１ｂ）。
３つのＰＥＴフィルムの間に２つのＥＶＡシートをそれぞれ配置することを除いては実施例１と同様な操作を行い、３つのＰＥＴ層を含むフィルム基材（１４ｂ）を製造（図１ｂ）。
（実施例３）
高透明ＰＥＴフィルム（厚さ１７５μｍ）を用いることを除いては実施例１と同様な操作を行い、ＰＤＰフィルタを得た。
高透明ＰＥＴフィルム（厚さ１７５μｍ）を用いることを除いては実施例１と同様な操作を行い、ＰＤＰフィルタを得た。
（実施例４）
高透明ＰＥＴフィルム（厚さ１７５μｍ）を用いることを除いては実施例２と同様な操作を行い、ＰＤＰフィルタを得た。
高透明ＰＥＴフィルム（厚さ１７５μｍ）を用いることを除いては実施例２と同様な操作を行い、ＰＤＰフィルタを得た。
（比較例１）
高透明ＰＥＴ（厚さ１２５μｍ）の一方の面に、メッシュパターン（厚さ１２５μｍ、ライン幅１０μｍ、ラインピッチ３００μｍ、開口率９３％）の銅箔を配置し、その上に樹脂バインダーおよび透明接着剤（厚さ２５μｍ）を順次に塗布した。ＰＥＴフィルムの他方の面に、実施例１と同様な操作を用いて、ＮＩＲ／選択光吸収フィルムおよびＡＲフィルムは連続的につけて、ＰＤＰフィルタを得た。
高透明ＰＥＴ（厚さ１２５μｍ）の一方の面に、メッシュパターン（厚さ１２５μｍ、ライン幅１０μｍ、ラインピッチ３００μｍ、開口率９３％）の銅箔を配置し、その上に樹脂バインダーおよび透明接着剤（厚さ２５μｍ）を順次に塗布した。ＰＥＴフィルムの他方の面に、実施例１と同様な操作を用いて、ＮＩＲ／選択光吸収フィルムおよびＡＲフィルムは連続的につけて、ＰＤＰフィルタを得た。
物理的特性
実施例１〜４および比較例１において製造されたＰＤＰの性質を下記に記述した方法で測定し、その結果を表１に示した：
(１)可視光透過率（％）：ＶＩＳ（可視光）分光計（米国、Ｎ＆Ｋ（株）製）で測定
(２)耐衝撃（ｌｂｆｔ）：ＫＳＬ２０１６によって測定
前記結果から分かるように、本発明によって製造されたプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）フィルタは透明基材として２つ以上の透明プラスチック樹脂層を含むフィルム積層体を含むので、改善された衝撃強度および高い光透過率を示す。
実施例１〜４および比較例１において製造されたＰＤＰの性質を下記に記述した方法で測定し、その結果を表１に示した：
(１)可視光透過率（％）：ＶＩＳ（可視光）分光計（米国、Ｎ＆Ｋ（株）製）で測定
(２)耐衝撃（ｌｂｆｔ）：ＫＳＬ２０１６によって測定
本発明を、単に好ましい具体例に関連して記述および例示したが、本発明（添付された請求項の範囲によってのみ限定されるべきである）の要旨の範囲内で多様な変化および修正を行ってもよい。
Claims (9)
- 反射防止（ＡＲ）フィルム、近赤外線（ＮＩＲ）遮断フィルム、透明基材および電磁波干渉（ＥＭＩ）遮蔽フィルムを含むプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）フィルタにおいて、透明基材が２つ以上の透明プラスチック樹脂層と樹脂層の間に配置される１つ以上の接着層を含むフィルム積層体であることを特徴とするＰＤＰフィルタ。
- 透明プラスチック樹脂層の厚さが２５〜２５０μｍの範囲であり、光透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰフィルタ。
- 接着層が透明接着樹脂または透明接着剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰフィルタ。
- 透明接着樹脂がエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）またはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂であることを特徴とする請求項３に記載のＰＤＰフィルタ。
- 透明接着剤がアクリル化合物または熱可塑性エラストマーを含む感圧接着剤（ＰＳＡ）であることを特徴と請求項３に記載のＰＤＰフィルタ。
- フィルム積層体が厚さ２５〜２５０μｍの透明接着樹脂シートを基材フィルムの間に介在させた後、７０〜２００℃の範囲の温度で加熱および１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2で加圧することによって得られることを特徴とする請求項３に記載のＰＤＰフィルタ。
- 反射防止（ＡＲ）フィルムおよび近赤外線（ＮＩＲ）遮断フィルムが透明基材の正面（視聴面）上に積層されることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰフィルタ。
- 電磁波干渉（ＥＭＩ）遮蔽フィルムが透明基材の正面の反対面上に積層されることを特徴とするＰＤＰフィルタ。
- 透明接着剤を用いてプラズマディスプレイパネルの表面上に直接付着されることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰフィルタ。
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