JP2006179683A - Ｐｄｐフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】メッシュパターンと枠状部とが同工程で一緒に形成され、製造コストが低減されたＰＤＰフィルタを提供する。
【解決手段】ガラス基板２の表面の周縁部に黒色の枠状部９が設けられ、該枠状部９よりも内側領域に導電性のメッシュパターン３が設けられているＰＤＰフィルタにおいて、該枠状部９は、該メッシュパターン３の形成時に該メッシュパターンと共に形成されたものである。メッシュパターン３及び枠状部９は、黒色層３Ｂと導電層３Ａとからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＤＰ（プラズマディスプレーパネル）の前面フィルタとして用いられるＰＤＰフィルタに係り、特にガラス基板の表面の周縁部に枠状部が設けられているＰＤＰフィルタに関する。

ＰＤＰの漏洩電磁波を遮断するために、導電性のメッシュパターンを形成して電磁波シールド機能を付与したＰＤＰフィルタが用いられている。メッシュパターンとしては、一般に、銅箔をエッチング加工した銅エッチングメッシュやポリエステル繊維メッシュに銅めっきを施したものが使われているが、エッチングメッシュは加工工程が複雑でコストが高いという問題点がある。また、繊維メッシュは線幅を細くするのが難しく、また、繊維であるためメッシュ形状の精度が悪いという問題がある。

一方、導電性インキのパターン印刷により、導電層を形成する方法も提案されている。導電性インキのパターン印刷によれば、所望のメッシュ形状のパターンを精度良くかつ低コストに形成することができる。

ガラス基板の表面の周縁部には、通常、黒色の枠状部が設けられている。従来、この枠状部は黒色材料を印刷することによりメッシュパターンとは別工程により形成されている。

本発明は、メッシュパターンと枠状部とが同工程で一緒に形成され、製造コストが低減されたＰＤＰフィルタを提供することを目的とする。

請求項１のＰＤＰフィルタは、ガラス基板の表面の周縁部に黒色の枠状部が設けられ、
該枠状部よりも内側領域に導電性のメッシュパターンが設けられているＰＤＰフィルタにおいて、該枠状部は、該メッシュパターンの形成時に該メッシュパターンと共に形成されたものである。

請求項２のＰＤＰフィルタは、請求項１において、メッシュパターンの開口率が５５〜９５％であることを特徴とするものである。

請求項３のＰＤＰフィルタは、請求項１又は２において、枠状部の開口率が３０％以下であることを特徴とするものである。

請求項４のＰＤＰフィルタは、請求項１ないし３のいずれか１項において、メッシュパターンの線幅が１０〜３５μｍであることを特徴とするものである。

請求項５のＰＤＰフィルタは、請求項１ないし４のいずれか１項において、枠状部の幅が１０〜５０ｍｍであることを特徴とするものである。

請求項６のＰＤＰフィルタは、請求項１ないし５のいずれか１項において、該枠状部に部分的に文字、図形又は記号よりなる表意部が設けられており、該表意部は、周囲の枠状部よりも開口率を高くすることにより視別可能となっていることを特徴とするものである。

請求項７のＰＤＰフィルタは、請求項１ないし６のいずれか１項において、該メッシュパターン及び枠状部はガラス基板の表面に焼き付けられていることを特徴とするものである。

請求項８のＰＤＰフィルタは、請求項７において、該メッシュパターンは銀を含有することにより導電性を有していることを特徴とするものである。

請求項９のＰＤＰフィルタは、請求項１ないし８のいずれか１項において、更に、近赤外線吸収フィルム、色調補正フィルム、反射防止フィルム、アンチグレアフィルム、衝撃吸収フィルム及び防汚フィルムよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を備えることを特徴とするものである。

本発明のＰＤＰフィルタは、メッシュパターンと枠状部とが同工程で一緒に形成されるため、製造コストが低下する。

本発明のＰＤＰフィルタは、必要に応じて、更に、近赤外線吸収フィルム、色調補正フィルム、反射防止フィルム、アンチグレアフィルム、衝撃吸収フィルム及び防汚フィルムよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を形成して機能性を高めることができる。

以下に図面を参照して本発明のＰＤＰフィルタの実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明のＰＤＰフィルタの実施の形態を示す正面図、図２はこのＰＤＰフィルタの断面図である。

ＰＤＰフィルタ１のガラス基板２の一方の板面（表面）の周縁部に枠状部９が設けられ、この枠状部９の内側領域にメッシュパターン３が設けられている。メッシュパターン３は、黒色層３Ｂと導電層３Ａとが積層されてなるものである。枠状部９は、この黒色層３Ｂと一連一体に形成されたものである。

ガラス基板２の他方の面には、それぞれ接着層４Ａ，４Ｂを介して近赤外線吸収フィルム５及び反射防止フィルム６が積層して接着されている。このＰＤＰフィルタ１は、図１に示す如く、ＰＤＰ本体１０から間隔をあけて視聴者側に設置される。

ガラス基板２としては、通常厚さ１．０〜３．５ｍｍ程度のものが用いられる。

メッシュパターン３及び枠状部９は、このガラス基板２の上にインキ組成物を塗布し、これを所定パターン化し、その後、焼き付けることにより形成されたものである。

〈メッシュパターン３について〉
次に、このメッシュパターン３の形成方法について説明する。このメッシュパターン３の形成方法としては、インキのバインダ樹脂として感光性材料を用いるフォト印刷法、又はインキ層の上に感光性レジスト層を重ねるレジスト法が好適である。

［フォト印刷法］
インキのバインダ樹脂として感光性材料を用いる方法であり、主に以下の(1)〜(4)の工程よりなる。

(1) ガラス基板２上に黒色層３Ｂの形成用インキ組成物を一様に厚さ０．１〜１．０μｍ程度に塗布し、更にその上に導電層３Ａの形成用インキ組成物を一様に厚さ５〜３０μｍ程度に塗布する。

黒色層３Ｂ形成用インキ組成物は、黒色顔料、ガラスフリット、紫外線硬化樹脂バインダからなる。導電層３Ａ形成用インキ組成物は、銀などの導電性粒子、ガラスフリット、紫外線硬化樹脂バインダからなる。

黒色層３Ｂ用インキ組成物中の黒色顔料としては、酸化クロムと酸化マンガンとの混合物のほか、マンガン、クロム、亜鉛、ニッケル、コバルト、銅などの金属や、これらの酸化物、又はカーボンブラック、グラファイト及びこれらを組み合わせた混合物などを用いることができる。

導電層３用のインキ組成物中の導電性微粒子としては、銀、銅、ＩＴＯ（スズインジウム酸化物）等の金属又は金属酸化物、或いはこれらの金属の２種以上の合金よりなる微粒子の１種又は２種以上を用いることができるが、銀が好適である。この導電性微粒子は、粒径２０μｍ以下、特に１ｎｍ〜１０μｍ程度であることが好ましい。

各インキ組成物中の紫外線硬化バインダ樹脂としては、ＰＭＭＡ、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂等を用いることができる。

各インキ組成物中のガラスフリットとしては、低融点ガラスフリットが好適に用いられる。この低融点ガラスフリットとしては、通常、軟化点６５０℃以下、好ましくは４００〜６００℃のガラスフリットが用いられる。ガラスフリットの軟化点が４００℃未満の場合には、焼成工程において後述の樹脂バインダが分解除去される前にガラスフリットの溶融が開始するため、焼成後のパターンに有機残渣が残存する恐れがある。また、ガラスフリットの軟化点が６００℃を越える場合には、焼成工程においてガラスフリットが充分溶融されず、焼成後のパターンの密着性が不十分となる恐れがある。

ガラスフリットの組成としては、例えば、
酸化鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素系（ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系）、
酸化鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム系（ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３系）、
酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素系（ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系）、
酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム系（ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３系）、
酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素系（ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系）、
酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム系（ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３系）、
酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化ケイ素系（Ｂｉ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系）、
酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム系（Ｂｉ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３系）、
酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素系（Ｂｉ_２Ｏ_３−ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系）、
酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム系（Ｂｉ_２Ｏ_３−ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３系）、
などを挙げることができる。

これらのガラスフリットの中でも、導電性ペースト組成物の経時安定性の観点から、酸化ビスマスを主成分とする無鉛ガラスフリットを用いることが特に好ましい。

上記ガラスフリットの形状としては特に限定されない。ガラスフリットの平均粒径は、好ましくは０．１〜１０μｍ、より好ましくは０．５〜５μｍである。ガラスフリットの平均粒径が０．１μｍ未満の場合は、ガラスフリットの比表面積が大きくなることから、導電性ペースト組成物中で粒子の凝集が発生しやすくなり、安定した分散状態を得るのが難しくなるとともに、導電性ペースト組成物の増粘等の経時変化が生じる場合がある。一方、ガラスフリットの平均粒径が１０μｍを超える場合は、高精細の電極パターンを得るのが難しくなる。

上記ガラスフリットは、１種を単独で用いてもよく、異なるガラスフリット組成、異なる軟化点、異なる形状、異なる平均粒径を有するガラスフリットを２種以上組み合わせて使用することもできる。

(2) このようにして形成されたガラス基板２上の黒色層３Ｂ用インキ組成物及び導電層３Ａ用インキ組成物の塗膜の上に、更にフォトマスクを配置する。このフォトマスクは、メッシュパターンのネガパターンを有する。

(3) このフォトマスクを通して紫外線を照射し、メッシュパターン用線状パターン部分にのみ紫外線を照射し、当該部分の黒色層３Ｂ及び導電層３Ａの各インキ組成物を硬化させる。十分に硬化が行われた後に、水酸化ナトリウム溶液等の洗浄液で洗浄を行い、未硬化部分の黒色層３Ｂ及び導電層３Ａのインキ組成物塗膜を洗い流す。

(4) 洗浄後のガラス基板２上のパターンを、５００〜６５０℃で焼成する。この過程で、紫外線硬化樹脂バインダは完全に分解焼失して、ガラス基板２上にメッシュパターン３が形成される。

なお、メッシュパターン３の導電層３Ａは、この焼成後の厚さが２〜１０μｍ程度であることが好ましく、黒色層３Ｂの焼成後の厚さは０．０５〜１μｍ程度が好ましい。

［レジスト法］
上記の感光性バインダ含有インキ組成物を用いる方法に代わり、それぞれ感光性バインダの代わりにアルカリ可溶性樹脂バインダを用いた黒色層３Ｂ形成用インキ組成物と導電層３Ａ形成用インキ組成物を用い、これらのインキ組成物を塗布した後、その上にレジスト層を重ねる方式である。

この場合、まず上記フォト印刷法と同様に、ガラス基板２の上に黒色層３Ｂ形成用インキ組成物を塗布し、その上に導電層３Ａ形成用インキ組成物を塗布し、その上に紫外線硬化型のレジストを塗布する。次いで、その上に、メッシュパターンのネガパターンが形成されたフォトマスクを配置した後、紫外線を照射する。

この紫外線照射後、水酸化ナトリウム溶液等の洗浄液で洗浄して未露光部分を洗い流し、その後、５００〜６５０℃で焼成する。これにより、ガラス基板上にパターン３が形成される。

メッシュパターン３の形状には特に制限はないが、平均線幅Ｗが１０〜３５μｍの略格子形状であり、開口率が５５〜９５％であることが好ましい。なお、開口率とは、導電層の投影面積（格子部と非格子部との合計の面積）における開口部分（非格子部）の面積割合の百分率である。平均線幅Ｗが３５μｍよりも太かったり、また、開口率が５５％未満であると、電磁波シールド性は十分に得られるものの、ＰＤＰフィルタの光透過率が不足する。逆に、平均線幅Ｗが１０μｍ未満であったり、開口率が９５％を超えると、ＰＤＰフィルタの光透過率は十分であるが、電磁波シールド性が不足するおそれがある。

メッシュパターン３のピッチは１００〜５００μｍが好適である。

メッシュパターン３を形成した内側領域におけるフィルタ表面の電気抵抗は０．５Ω／ｃｍ^２以下、特に０．２Ω／ｃｍ^２以下が好適である。

〈枠状部９について〉
この実施の形態では、上記のメッシュパターン３と一連一体に枠状部９を形成する。即ち、ガラス基板２の一方の板面の全面に黒色層３Ｂ形成用インキ組成物を塗布した後、導電層３Ａ形成用インキ組成物を全面に塗布する。

前記フォト印刷法の場合は、メッシュパターン３形成用フォトマスクとして、メッシュパターン３の格子状部と枠状部９とへ光を透過させるものを用い、メッシュパターンと共に枠状部９形成予定領域の各インキ組成物を紫外線照射によって硬化させる。前記工程（３），（４）の未硬化部分の塗膜の洗い流し及び焼成により、黒色層３Ｂ用及び導電層３Ａ用の各インキ組成物が焼き付けられてなる枠状部９がメッシュパターン３と一緒にガラス基板２上に形成される。

前記レジスト法の場合は、レジストを枠状部９形成予定領域及びその内側領域を含めて全体に塗布する。次いで、フォトマスクを用い、メッシュパターンと共に枠状部９形成予定領域のレジストを紫外線照射によって硬化させる。前記工程（３），（４）と同様の未硬化部分の塗膜の洗い流し及び焼成により、黒色層３Ｂ用及び導電層３Ａ用の各インキ組成物が焼き付けられてなる枠状部９がメッシュパターン３と一緒にガラス基板２に形成される。

本発明では、このようにして形成される枠状部９は、メッシュパターン３と同じく、黒色層３Ｂが視認されるため黒色である。この枠状部９の幅は１０〜５０ｍｍ程度が好適である。

この枠状部９にあっては、光の透過率がなるべく小さいことが好ましい。具体的には、メッシュパターン３について適用される開口率に従って算出される値が３０％以下であることが望ましい。

この枠状部９には、文字、図形又は記号よりなる表意部９ａが設けられてもよい。この表意部９ａは、フォトマスクによって未露光とすることにより容易に形成される。即ち、図１の表意部９ａは、ＴＯＫＹＯの文字列の両側にスター記号をそれぞれ配置したものであるが、これらの文字、記号部分について紫外線を照射せず、黒色層インキ組成物塗膜を流去することにより、白ヌキ状に表意部９ａが形成される。

図１に示すＰＤＰフィルタ１は、ＰＤＰ本体１０に取り付けた際にガラス基板２の後面側となる面にメッシュパターン３が形成され、前面側に近赤外線吸収フィルム５及び反射防止フィルム６が設けられているが、本発明のＰＤＰフィルタの構成は何ら図１に示すものに限定されず、例えば、黒色層３Ｂ及び導電層３Ａはガラス基板２の前面側に形成されていても良い。その場合、黒色層３Ｂは導電層３Ａよりも視聴者側に配置するのが好ましい。また、近赤外線吸収フィルム５はガラス基板２の後面側に設けられていても良い。更に、本発明のＰＤＰフィルタは、アンチグレアフィルム、色調補正フィルム、衝撃吸収フィルム、防汚フィルム、その他の機能性フィルムを有していても良い。また、これらのフィルムを複合化したフィルムを使用しても差し支えない。例えば、反射防止機能と近赤外線吸収機能、色調補正機能の３つの機能をフィルムに付与したものを好ましく使用できる。

なお、これらのフィルムを接着する接着層４Ａ〜４Ｄの接着樹脂としては、ブチルアクリレート系感圧接着剤が好適に用いられる。

以下に実施例、比較例及び実験例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

実施例１
厚さ２．５ｍｍの非強化ガラス基板に下記の黒色層３Ｂ用インキ組成物を厚さ０．８μｍに塗布した後、導電性層３Ａ用インキ組成物を厚さ１１μｍに塗布した。次いで、フォトマスクを用いて紫外線照射した後、未露光部分を炭酸ナトリウム水溶液によって流去した。次いで、５００℃で３０分間加熱処理を施して、ピッチ３００μｍ、平均線幅２０μｍ、開口率８５％のメッシュパターン３と、幅２５ｍｍの枠状部９とを形成した。枠状部９の開口率は０％であった。この枠状部９には図示の表意部９ａをフォトマスクにより形成した。メッシュパターン３部分における表面抵抗は０．１Ω／ｃｍ^２であった。

［黒色層３Ｂ用インキ組成物］
黒色無機粒子：酸化クロムと酸化マンガンの混合物 ５０重量部
ガラスフリット粉：酸化ホウ素−酸化ケイ素混合物系 ５０重量部
紫外線硬化性樹脂バインダ：アクリレート系モノマーとベンゾイン系光開始剤の混合物
［導電層３Ａ用インキ組成物］
金属粒子：銀粉（平均粒径０．１μｍ） ７５重量部
ガラスフリット粉：酸化ホウ素−酸化ケイ素混合物系 ２５重量部
紫外線硬化性樹脂バインダ：アクリレート系モノマーとベンゾイン系光開始剤の混合物

その結果、電磁波シールド性に優れたＰＤＰフィルタが製造された。

なお、紫外線硬化性樹脂バインダの代りに、アクリル樹脂バインダを用い、レジストパターンを形成するようにした他は同様にしてレジスト法によってＰＤＰフィルタを製造したところ、同様の特性に優れたＰＤＰフィルタが得られた。

実施の形態に係るＰＤＰフィルタの正面図である。 実施の形態に係るＰＤＰフィルタの断面図である。

符号の説明

１ ＰＤＰフィルタ
２ ガラス基板
３ メッシュパターン
３Ａ 導電層
３Ｂ 黒色層
４Ａ，４Ｂ 接着層
５ 近赤外線吸収フィルム
６ 反射防止フィルム
９ 枠状部
９ａ 表意部
１０ ＰＤＰ本体

Claims (9)

1. ガラス基板の表面の周縁部に黒色の枠状部が設けられ、
   該枠状部よりも内側領域に導電性のメッシュパターンが設けられているＰＤＰフィルタにおいて、
   該枠状部は、該メッシュパターンの形成時に該メッシュパターンと共に形成されたものであることを特徴とするＰＤＰフィルタ。
2. 請求項１において、メッシュパターンの開口率が５５〜９５％であることを特徴とするＰＤＰフィルタ。
3. 請求項１又は２において、枠状部の開口率が３０％以下であることを特徴とするＰＤＰフィルタ。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、メッシュパターンの線幅が１０〜３５μｍであることを特徴とするＰＤＰフィルタ。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、枠状部の幅が１０〜５０ｍｍであることを特徴とするＰＤＰフィルタ。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、該枠状部に部分的に文字、図形又は記号よりなる表意部が設けられており、
   該表意部は、周囲の枠状部よりも開口率を高くすることにより視別可能となっていることを特徴とするＰＤＰフィルタ。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、該メッシュパターン及び枠状部はガラス基板の表面に焼き付けられていることを特徴とするＰＤＰフィルタ。
8. 請求項７において、該メッシュパターンは銀を含有することにより導電性を有していることを特徴とするＰＤＰフィルタ。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項において、更に、近赤外線吸収フィルム、色調補正フィルム、反射防止フィルム、アンチグレアフィルム、衝撃吸収フィルム及び防汚フィルムよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を備えることを特徴とするＰＤＰフィルタ。

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