JP2007311208A - Near-infrared absorption filter for plasma display panel, its manufacturing method and plasma display panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマディスプレイパネル用の光学フィルターであって、プラズマディスプレイ本体からプラズマディスプレイパネル画面前面に向けて放射される近赤外線を吸収するプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター及びその製造方法、並びにプラズマディスプレイパネルに関するものである。 The present invention relates to an optical filter for a plasma display panel, a near-infrared absorbing filter for a plasma display panel that absorbs near-infrared rays radiated from the plasma display main body toward the front surface of the plasma display panel screen, a manufacturing method thereof, and plasma It relates to a display panel.
近年、ディスプレイの大型化、薄型化に伴い、プラズマディスプレイパネルが注目を集めている。このプラズマディスプレイパネルの一般的構成について図面を参照しながら説明する。図１は、交流型（ＡＣ型）のプラズマディスプレイパネルの概略を示す断面図である。図１において、１１は、前面ガラス基板（フロントカバープレート）であり、この前面ガラス基板１１上に表示電極１２が形成されている。更に、この表示電極１２が形成されている前面ガラス基板１１は、誘電体ガラス層１３及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層１４により覆われている（例えば、特許文献１参照）。また、１５は、背面ガラス基板（バックプレート）であり、この背面ガラス基板１５上には、アドレス電極１６および隔壁１７、蛍光体層１８が設けられており、１９が放電ガスを封入する放電空間となっている。
In recent years, plasma display panels have been attracting attention as the displays have become larger and thinner. A general configuration of the plasma display panel will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of an AC type (AC type) plasma display panel. In FIG. 1,
そして、プラズマディスプレイパネルの発光原理は、上記放電空間１９において、電圧を印加することにより放電させ、放電空間に導入していたキセノンとネオンの混合ガスを励起して真空紫外線を放射させ、これが、赤、緑、青のそれぞれの蛍光体を発光させてカラー表示を可能にさせている。
The light emission principle of the plasma display panel is that the
このとき、キセノンガスから真空紫外線以外に近赤外線が発生し、プラズマディスプレイパネル前方に一部が放射される。特に８００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域は、コードレスフォンや家電機器のリモコンの誤動作を引き起こしたり、伝送系光通信に悪影響を及ぼしたりする等の問題が生じている。この問題の解消のため、プラズマディスプレイパネルの前面には、上記誤動作等を防止する目的で、近赤外線の遮蔽加工が施されている。これら近赤外線の遮蔽加工に用いられる近赤外線吸収剤には、ディスプレイの輝度に悪影響を及ぼさないよう可視光線領域（約３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の光は十分透過し、８００ｎｍ〜１１００ｎｍの近赤外線を遮蔽するような特性が要求される。 At this time, near infrared rays other than vacuum ultraviolet rays are generated from the xenon gas, and a part of the near infrared rays is emitted in front of the plasma display panel. In particular, in the wavelength region of 800 nm to 1100 nm, problems such as malfunction of a cordless phone or a remote control of home appliances or adverse effects on transmission optical communication have occurred. In order to solve this problem, the front surface of the plasma display panel is subjected to a near-infrared shielding process for the purpose of preventing the malfunction and the like. These near-infrared absorbers used in the near-infrared shielding process sufficiently transmit light in the visible light region (about 380 nm to 780 nm) so as not to adversely affect the luminance of the display, and shield near-infrared rays of 800 nm to 1100 nm. Such characteristics are required.
当該要求を満たす手段として、近赤外線の吸収能を有するフィルターがある。そして当該近赤外線の吸収能を有するフィルターとして、（１）燐酸系ガラスに、銅や鉄などの金属イオンを含有したフィルター、（２）屈折率の異なる層を積層し、透過光を干渉させることで特定の波長を透過させる干渉フィルター、（３）共重合体に銅イオンを含有するアクリル系樹脂フィルター、（４）樹脂に色素を分散又は溶解した層を積層したフィルター、（５）金属薄膜層を高屈折率透明薄膜層で挟み込んだ積層構造を１段以上重ねた積層フィルター、が提案されている。 As a means for satisfying the requirement, there is a filter having a near infrared absorption ability. And as a filter having the near-infrared absorbing ability, (1) a filter containing metal ions such as copper and iron on phosphoric acid glass, and (2) a layer having a different refractive index is laminated to interfere with transmitted light. (3) An acrylic resin filter containing copper ions in the copolymer, (4) A filter in which a layer in which a pigment is dispersed or dissolved is laminated, and (5) a metal thin film layer. There has been proposed a multilayer filter in which one or more layers of a multilayer structure in which is sandwiched between high refractive index transparent thin film layers are stacked.
これらの中で（４）のフィルターは、加工性、生産性が良好で、光学設計の自由度も比較的大きく、各種の方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。 Among these, the filter (4) has good workability and productivity, and has a relatively large degree of freedom in optical design, and various methods have been proposed (for example, see Patent Document 2).
また、（５）の金属薄膜層を高屈折率透明薄膜層で挟み込んだ積層構造を１段以上重ねた積層フィルターは、例えば、特許文献３に開示されている。この金属薄膜層は厚くすると可視光線透過率が低くなり、薄くすると近赤外線の反射が弱くなる。しかし、ある厚みの金属薄膜層を高屈折率透明薄膜層で挟み込んだ積層構造を１段以上重ねることにより、可視光線透過率を高くし、かつ全体的な金属薄膜層の厚みを増やすことが可能である。また、層数および／またはそれぞれの層の厚みを制御することによって可視光線透過率、可視光線反射率、近赤外線の透過率、透過色、および反射色をある範囲で変化させることも可能である。 Further, for example, Patent Document 3 discloses a multilayer filter in which one or more layers of a multilayer structure in which a metal thin film layer (5) is sandwiched between high refractive index transparent thin film layers is stacked. When the metal thin film layer is thick, the visible light transmittance is low, and when it is thin, the reflection of near infrared light is weak. However, it is possible to increase the visible light transmittance and increase the overall thickness of the metal thin film layer by stacking one or more layers of a laminated structure in which a metal thin film layer of a certain thickness is sandwiched between high refractive index transparent thin film layers. It is. It is also possible to change the visible light transmittance, visible light reflectance, near-infrared transmittance, transmitted color, and reflected color within a certain range by controlling the number of layers and / or the thickness of each layer. .
一般に、可視光線反射率が高いと画面への照明器具等の映り込みが大きくなり、表示部表面の反射を防止する効果が低下し、視認性とコントラストとが低下するようになる。また、反射色としては、白色、青色、紫色系の目立たない色が好ましい。これらのことから、上記(５)の積層フィルターは、光学的に設計、制御しやすい多層積層が好ましいとされている。この積層フィルターは、高分子フィルムの一方の主面上に、高屈折率透明薄膜層（ａ）、金属薄膜層（ｂ）の順に、（ａ）及び（ｂ）を繰り返し単位として２〜４回繰り返して積層され、さらにその上に少なくとも高屈折率透明薄膜層（ａ）を積層して形成される。金属薄膜層の材料としては、銀が、導電性、赤外線反射性および多層積層したときの可視光線透過性に優れているため、好適であるとされている。しかし、銀は化学的、物理的安定性に欠け、環境中の汚染物質、水蒸気、熱、光等によって劣化するため、銀に金、白金、パラジウム、銅、インジウム、スズ等の環境に安定な金属を一種以上加えた合金、またはこれら環境に安定な金属も好適に使用できる。特に、金およびパラジウムは耐環境性、光学特性に優れ好適であるとされている。 In general, when the visible light reflectance is high, the reflection of a lighting fixture or the like on the screen is increased, the effect of preventing reflection on the surface of the display unit is reduced, and visibility and contrast are reduced. Further, as the reflected color, white, blue, and purple-colored colors that are not conspicuous are preferable. For these reasons, the multilayer filter of the above (5) is preferably a multilayer laminate that is easy to optically design and control. This multilayer filter has a high refractive index transparent thin film layer (a) and a metal thin film layer (b) in order of (a) and (b) 2-4 times on one main surface of the polymer film. It is formed by repeatedly laminating and further laminating at least a high refractive index transparent thin film layer (a) thereon. As a material for the metal thin film layer, silver is considered preferable because it is excellent in conductivity, infrared reflectivity, and visible light transmittance when multilayered. However, since silver lacks chemical and physical stability and deteriorates due to environmental pollutants, water vapor, heat, light, etc., it is stable to silver, gold, platinum, palladium, copper, indium, tin, etc. An alloy to which one or more metals are added, or an environment-stable metal can also be suitably used. In particular, gold and palladium are considered to be excellent in environmental resistance and optical properties and suitable.
一方、本発明者等は、特許文献４において、プラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターとして、近赤外線を吸収する無機材料に注目し、可視光線領域を透過させ近赤外線領域を遮蔽する耐候性の良い無機材料微粒子として、平均分散粒子径が８００ｎｍ以下の複合タングステン酸化物の１種類以上の微粒子を用いることによって、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ領域の可視領域において、可視光線透過率の最高値が５０％以上、波長８００ｎｍ〜１１００ｎｍの近赤外線領域において、近赤外線透過率の極小値が３０％以下であり、耐候性が良好で、しかも安価に作製できるプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提案している。 On the other hand, in the patent document 4, the present inventors pay attention to an inorganic material that absorbs near-infrared rays as a near-infrared absorption filter for plasma display panels, and has good weather resistance that transmits the visible light region and shields the near-infrared region. By using one or more types of fine particles of composite tungsten oxide having an average dispersed particle size of 800 nm or less as the inorganic material fine particles, the maximum value of visible light transmittance is 50% or more in the visible region of a wavelength range of 380 nm to 780 nm, A near-infrared absorption filter for plasma display panels has been proposed that has a minimum value of near-infrared transmittance of 30% or less in the near-infrared region with a wavelength of 800 nm to 1100 nm, good weather resistance, and can be produced at low cost.
ところで、上述の（１）のような金属イオンを含有したガラスフィルターでは、ガラスであるために加工性に問題がある。また、(２)のような光の干渉を利用した多層膜構造のフィルターでは、１０ｎｍ〜数百ｎｍの薄膜を多層に重ねる必要があるため、高精度の均一性が必要となり製造が困難であった。また、(３)のようなアクリル系樹脂フィルターでは、銅イオンの吸収が小さく、樹脂中に含有できる銅イオン量にも限度があるため、アクリル樹脂層を厚くしなければならないという問題点がある。(４)のような色素を用いたフィルターでは近赤外線吸収能に限界があり、耐候性が良くない等の問題がある。また、(５)のようなスパッタリング法等の乾式法を用いて、金属薄膜層を高屈折率透明薄膜層で挟み込んだ積層構造を１段以上重ねた積層フィルターを作製する場合には、装置が大掛かりとなり製造コストが割高となる問題があった。 By the way, the glass filter containing the metal ion as described in the above (1) has a problem in workability because it is glass. In addition, the multi-layer film filter using light interference as described in (2) requires the thin films of 10 nm to several hundreds of nm to be stacked in multiple layers, which requires high-precision uniformity and is difficult to manufacture. It was. In addition, the acrylic resin filter as in (3) has a problem that the acrylic resin layer must be thick because the absorption of copper ions is small and the amount of copper ions that can be contained in the resin is limited. . A filter using a dye such as (4) has a problem that the near-infrared absorption ability is limited and the weather resistance is not good. In addition, when using a dry method such as the sputtering method as in (5) to produce a laminated filter in which a laminated structure in which a metal thin film layer is sandwiched between high refractive index transparent thin film layers is stacked one or more layers, the apparatus is There was a problem that the manufacturing cost was high due to the large scale.
また、複合タングステン酸化物微粒子のみで構成された膜を用いた、上記特許文献４の近赤外線吸収フィルターでは、近赤外線吸収フィルターとして高特性を示すが、プラズマディスプレイパネルのように、背景が黒色の部位に使用する場合や、映像が投影されていない時に画面が青白く見えて、意匠性が低下するという課題があった。 In addition, the near-infrared absorption filter of Patent Document 4 using a film composed only of composite tungsten oxide fine particles shows high characteristics as a near-infrared absorption filter, but the background is black like a plasma display panel. When used for a part or when an image is not projected, there is a problem that the screen looks pale and the design is deteriorated.
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、複合タングステン酸化物微粒子で散乱した散乱光を光吸収微粒子によって吸収させて、背景が黒色の部位に使用する場合や、映像が投影されていない時に画面が青白く見えるという課題を解決するプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター及びその製造方法、並びに上記近赤外線吸収フィルターを用いたプラズマディスプレイパネルを提供することにある。 The object of the present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and the scattered light scattered by the composite tungsten oxide fine particles is absorbed by the light-absorbing fine particles to be used for a portion having a black background or an image. An object of the present invention is to provide a near-infrared absorbing filter for a plasma display panel that solves the problem that the screen looks pale when no image is projected, a method for manufacturing the same, and a plasma display panel using the near-infrared absorbing filter.
即ち、上述の課題を解決するための第１の構成は、
プラズマディスプレイパネルの表面に設けられ、近赤外線吸収材料粒子及び光吸収微粒子が分散された分散体を有するプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターであって、
上記近赤外線吸収材料は、平均分散粒子径が８００ｎｍ以下の複合タングステン酸化物微粒子であり、
上記光吸収微粒子は、波長７８０ｎｍ以下の領域に吸収を有する光吸収微粒子であり、
上記光吸収微粒子添加時の上記プラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターにおける、波長７８０ｎｍ以下の領域における全光線反射のピーク強度をＰ（１）、
上記光吸収微粒子無添加時の上記プラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターにおける、波長７８０ｎｍ以下の領域における全光線反射のピーク強度をＰ（０）としたとき、
［Ｐ（０）−Ｐ（１）］／Ｐ（０）≧０．０５
を満たすことを特徴とするプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
That is, the first configuration for solving the above-described problem is:
A near-infrared absorption filter for a plasma display panel, which is provided on the surface of a plasma display panel and has a dispersion in which near-infrared absorbing material particles and light-absorbing fine particles are dispersed,
The near-infrared absorbing material is a composite tungsten oxide fine particle having an average dispersed particle size of 800 nm or less,
The light-absorbing fine particles are light-absorbing fine particles having absorption in a wavelength region of 780 nm or less,
In the near-infrared absorption filter for plasma display panel when the light-absorbing fine particles are added, the peak intensity of total light reflection in the region of wavelength 780 nm or less is P (1),
When the peak intensity of total light reflection in the region of wavelength 780 nm or less in the near-infrared absorption filter for plasma display panel without addition of the light absorbing fine particles is P (0),
[P (0) −P (1)] / P (0) ≧ 0.05
It is a near-infrared absorption filter for plasma display panels characterized by satisfying.
第２の構成は、
基材と、その基材の片面または両面に形成された被膜とを有し、
上記被膜は、樹脂または透明酸化物材料をバインダー成分とし、
上記基材内もしくは上記被膜内、または、上記基材内と上記被膜内との両方に、上記近赤外線吸収材料粒子及び光吸収微粒子の混合物が、分散して添加されて分散体となっていること特徴とする第１の構成に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
The second configuration is
Having a substrate and a coating formed on one or both sides of the substrate;
The coating film has a resin or transparent oxide material as a binder component,
The mixture of the near-infrared absorbing material particles and the light-absorbing fine particles is dispersed and added in the base material, the coating film, or both the base material and the coating film to form a dispersion. It is a near-infrared absorption filter for plasma display panels as described in 1st structure characterized by the above-mentioned.
第３の構成は、
基材と、その基材の片面または両面に形成された被膜とを有し、
上記被膜は、樹脂または透明酸化物材料をバインダー成分とし、
上記基材内に上記近赤外線吸収材料粒子が分散して添加され且つ上記被膜内に上記光吸収微粒子が分散して添加され分散体となっているか、または、上記基材内に光吸収微粒子が分散して添加され且つ上記被膜内に近赤外線吸収材料粒子が分散して添加されて分散体となっていることを特徴とする第１の構成に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
The third configuration is
Having a substrate and a coating formed on one or both sides of the substrate;
The coating film has a resin or transparent oxide material as a binder component,
The near-infrared absorbing material particles are dispersed and added in the substrate and the light-absorbing fine particles are dispersed and added in the coating to form a dispersion, or the light-absorbing fine particles are in the substrate. The near-infrared absorption filter for a plasma display panel according to the first configuration, wherein the near-infrared absorbing material particles are added in a dispersed manner and dispersed in the coating to form a dispersion. .
第４の構成は、
プラズマディスプレイパネルの表面に接着層を介して基材が配置され、
上記基材と接着層の少なくとも一方に近赤外線吸収材料粒子及び光吸収微粒子の混合物が分散して添加され分散体となり、または、上記基材に上記近赤外線吸収材料粒子もしくは上記光吸収微粒子の一方が、上記接着層に上記近赤外線吸収材料粒子もしくは上記光吸収微粒子の他方がそれぞれ分散して添加されて分散体となっていること特徴とする第１の構成に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
The fourth configuration is
A substrate is disposed on the surface of the plasma display panel via an adhesive layer,
A mixture of near-infrared absorbing material particles and light-absorbing fine particles is dispersed and added to at least one of the base material and the adhesive layer, or one of the near-infrared-absorbing material particles and the light-absorbing fine particles is added to the base material. The near-infrared ray for plasma display panel according to the first structure, wherein the near-infrared absorbing material particle or the other of the light-absorbing fine particles is dispersed and added to the adhesive layer to form a dispersion. Absorption filter.
第５の構成は、
プラズマディスプレイパネルの表面に、近赤外線吸収材料粒子及び光吸収微粒子の混合物が分散して添加された分散体の被膜が設けられていること特徴とする第１の構成に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
The fifth configuration is
The near surface for plasma display panel according to the first configuration, characterized in that a coating of a dispersion in which a mixture of near infrared absorbing material particles and light absorbing fine particles is dispersed and added is provided on the surface of the plasma display panel. It is an infrared absorption filter.
第６の構成は、
上記複合タングステン酸化物微粒子が、一般式ＭｘＷＯ３（但し、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉのうちから選択される１種類以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０.００１≦ｘ≦１）で表記される複合タングステン酸化物の微粒子であることを特徴とする第１乃至第５の構成のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
The sixth configuration is
The composite tungsten oxide fine particles have the general formula MxWO 3 (where M is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir). Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I, one or more elements selected from W, tungsten, O is oxygen, and 0.001 ≦ x ≦ 1) The near-infrared absorption filter for a plasma display panel according to any one of the first to fifth configurations, wherein the composite tungsten oxide fine particles are formed.
第７の構成は、
上記光吸収微粒子が、カーボンブラック微粒子、酸化鉄微粒子のうちから選ばれる１種類以上であることを特徴とする第１乃至第６の構成のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
The seventh configuration is
The near-infrared absorption filter for plasma display panels according to any one of the first to sixth configurations, wherein the light absorbing fine particles are at least one selected from carbon black fine particles and iron oxide fine particles. is there.
第８の構成は、
上記一般式ＭｘＷＯ３で表記される上記複合タングステン酸化物微粒子は、六方晶、または、正方晶、または、立方晶のいずれかの結晶構造を有していることを特徴とする第６または第７の構成に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
The eighth configuration is
The composite tungsten oxide fine particles represented by the general formula MxWO 3 have a crystal structure of any one of hexagonal, tetragonal, and cubic crystals. It is a near-infrared absorption filter for plasma display panels as described in said structure.
第９の構成は、
上記Ｍ元素が、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｓｎのうちのいずれか１種類以上であることを特徴とする第６乃至第８の構成のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
The ninth configuration is
Any of the sixth to eighth configurations, wherein the M element is at least one of Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, and Sn. It is a near-infrared absorption filter for plasma display panels as described in above.
第１０の構成は、
上記基材が、プラスチックボード、フィルム、またはガラスで構成されていることを特徴とする第２乃至第９の構成のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
The tenth configuration is
The near-infrared absorption filter for a plasma display panel according to any one of the second to ninth configurations, wherein the substrate is made of a plastic board, a film, or glass.
第１１の構成は、
上記バインダー成分が、紫外線硬化樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂、常温硬化樹脂、金属アルコキシド、粘着材から選択されたいずれか１種類以上の成分を有することを特徴とする第２乃至第１０の構成のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターである。
The eleventh configuration is
The second to tenth aspects, wherein the binder component has one or more components selected from an ultraviolet curable resin, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a room temperature curable resin, a metal alkoxide, and an adhesive material. It is a near-infrared absorption filter for plasma display panels in any one of composition.
第１２の構成は、
プラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターの製造方法であって、
上記近赤外線吸収材料として、平均分散粒子径が８００ｎｍ以下の複合タングステン酸化物微粒子を所定の媒体に、０.０１ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２の濃度で分散して分散体を得る工程と、
波長７８０ｎｍ以下の領域に吸収を有する光吸収微粒子を、上記所定の媒体に、上記近赤外線吸収材料の分散重量の１／２００〜１／４０の重量で分散して分散体を得る工程と、を有し、
当該得られた分散体を用いて近赤外線吸収フィルターを製造することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターの製造方法である。
The twelfth configuration is
A method for producing a near-infrared absorbing filter for a plasma display panel,
As the near-infrared-absorbing material, a step of mean dispersed particle diameter of the following composite tungsten oxide microparticles 800nm on a predetermined medium to obtain a dispersion dispersed in a concentration of 0.01g / m 2 ~10g / m 2 ,
Dispersing a light-absorbing fine particle having absorption in a wavelength region of 780 nm or less in the predetermined medium at a weight of 1/200 to 1/40 of the dispersion weight of the near-infrared absorbing material to obtain a dispersion; Have
A near-infrared absorption filter for a plasma display panel is produced using the obtained dispersion to produce a near-infrared absorption filter.
第１３の構成は、
第１乃至第１１の構成のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターが用いられていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。
The thirteenth configuration is
A plasma display panel comprising the near-infrared absorption filter for a plasma display panel according to any one of the first to eleventh configurations.
本発明によれば、近赤外線吸収材料粒子及び光吸収微粒子が分散された分散体を有するプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターであって、上記近赤外線吸収材料は、平均分散粒子径が８００ｎｍ以下の複合タングステン酸化物微粒子であり、上記光吸収微粒子は、波長７８０ｎｍ以下の領域に吸収がある、例えばカーボンブラックや酸化鉄の微粒子であり、更に、光吸収微粒子添加時の波長７８０ｎｍ以下の波長領域の全光線反射のピーク強度をＰ（１）、光吸収微粒子無添加時の波長７８０ｎｍ以下の波長領域の全光線反射のピーク強度をＰ（０）としたとき、
［Ｐ（０）−Ｐ（１）］／Ｐ（０）≧０．０５
を満たす。これにより、当該近赤外線吸収フィルターでは、複合タングステン酸化物微粒子で散乱した散乱光を該光吸収微粒子によって吸収させることによって、プラズマディスプレイパネルの背景が黒色の部位に使用したときや、映像が投影されていない時に、画面が青白く見えるという意匠性の低下を抑制することができ、実用性が高い。
According to the present invention, there is provided a near-infrared absorbing filter for a plasma display panel having a dispersion in which near-infrared absorbing material particles and light absorbing fine particles are dispersed, wherein the near-infrared absorbing material has an average dispersed particle diameter of 800 nm or less. Composite tungsten oxide fine particles, wherein the light absorbing fine particles have absorption in a wavelength region of 780 nm or less, for example, carbon black or iron oxide fine particles, and have a wavelength region of 780 nm or less when the light absorbing fine particles are added. When the peak intensity of total light reflection is P (1) and the peak intensity of total light reflection in a wavelength region of 780 nm or less when no light-absorbing fine particles are added is P (0),
[P (0) −P (1)] / P (0) ≧ 0.05
Meet. Thus, in the near infrared absorption filter, the scattered light scattered by the composite tungsten oxide fine particles is absorbed by the light absorbing fine particles, so that the image is projected when the background of the plasma display panel is used in a black portion. When it is not, it is possible to suppress the deterioration of the design property that the screen looks pale, and the utility is high.
また、当該近赤外線吸収フィルターを用いたプラズマディスプレイパネルでも、上述と同様に、背景が黒色の部位や映像が投影されていない時に、画面が青白く見える意匠性の低下を抑制することができる。 Further, in the plasma display panel using the near-infrared absorption filter, it is possible to suppress the deterioration of the design that makes the screen appear bluish when a part or image with a black background is not projected, as described above.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
複合タングステン酸化物を近赤外線吸収材として適用する場合、工業的に安価で簡便な方法として微粒子分散法が挙げられる。これは、上記複合タングステン酸化物の微粒子を、基材上に形成した被膜内に均一に分散して分散体とし、ここを透過する近赤外線を遮蔽する方法である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
When the composite tungsten oxide is applied as a near-infrared absorbing material, a fine particle dispersion method is an industrially inexpensive and simple method. This is a method in which the fine particles of the composite tungsten oxide are uniformly dispersed in a film formed on a substrate to form a dispersion, and near infrared rays transmitted therethrough are shielded.
上記微粒子分散法でプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを作製するとき、複合タングステン酸化物微粒子の粒子径は８００ｎｍ以下であることを要し、好ましくは２００ｎｍ以下、更に好ましくは１００ｎｍ以下が良い。該微粒子の粒子径が８００ｎｍ以下であれば、ディスプレイから放射される波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線領域の光が、幾何学散乱若しくはミー散乱により散乱されて曇りガラスのようになることを防止できるため、鮮明な画面表示が得られ好ましい。粒子径が２００ｎｍ以下、好ましくは、１００ｎｍ以下になると、上記散乱が低減し、レイリー散乱領域になる。レイリー散乱領域では、散乱光は粒子径の６乗に反比例して低減するため、散乱が低減し鮮明な画面表示が可能となる。さらに１００ｎｍ以下になると散乱光は更に少なくなり透明性が良好になる。 When producing a near infrared absorption filter for a plasma display panel by the fine particle dispersion method, the particle diameter of the composite tungsten oxide fine particles needs to be 800 nm or less, preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less. If the particle diameter of the fine particles is 800 nm or less, it is possible to prevent the light in the visible light region having a wavelength of 380 nm to 780 nm emitted from the display from being scattered by geometric scattering or Mie scattering to become a frosted glass. It is preferable that a clear screen display is obtained. When the particle diameter is 200 nm or less, preferably 100 nm or less, the scattering is reduced and a Rayleigh scattering region is obtained. In the Rayleigh scattering region, the scattered light decreases in inverse proportion to the sixth power of the particle diameter, so that the scattering is reduced and a clear screen display is possible. Further, when the thickness is 100 nm or less, the scattered light is further reduced and the transparency is improved.
しかし、上述したように、複合タングステン酸化物微粒子のみが分散した分散体で構成された膜を用いた、上記特許文献４に記載の近赤外線吸収フィルターでは、近赤外線吸収フィルターとして高特性を示すが、プラズマディスプレイパネルのように背景が黒色の部位に使用する場合や、映像が投影されていない時に画面が青白く見えて、意匠性が低下するという課題があった。 However, as described above, the near-infrared absorption filter described in Patent Document 4 using a film composed of a dispersion in which only composite tungsten oxide fine particles are dispersed exhibits high characteristics as a near-infrared absorption filter. In the case where the background is used like a plasma display panel, or when the image is not projected, the screen looks bluish and the design is deteriorated.
そこで、本発明者らは、上記特許文献４に記載の近赤外線吸収フィルターにおいて画面が青白く見えて意匠性が低下する原因を研究した。そして、数十ｎｍレベルの微粒子を分散した膜においても微小な光の散乱が生じ、特に、複合タングステン酸化物微粒子分散体の場合、波長３５０ｎｍから４００ｎｍの領域の散乱光が顕著であり、この領域の散乱光が意匠性低下の原因であることに想到した。 Therefore, the present inventors have studied the cause of design deterioration in the near-infrared absorption filter described in Patent Document 4 because the screen looks pale. Further, even in a film in which fine particles of several tens of nm level are dispersed, minute light scattering occurs. Particularly, in the case of a composite tungsten oxide fine particle dispersion, scattered light in a wavelength region of 350 nm to 400 nm is remarkable. It was conceived that the scattered light was the cause of the deterioration of the design.
そこで、本発明者らはさらに研究を続け、カーボンブラックや酸化鉄のように、可視光領域において、特に波長３５０ｎｍ〜４００ｎｍの領域の光を吸収する微粒子を、光吸収微粒子として、上述した複合タングステン酸化物微粒子とともに分散させ当該分散体において、光吸収微粒子添加時の７８０ｎｍ以下の波長領域の全光線反射のピーク強度をＰ（１）、光吸収微粒子無添加の時の７８０ｎｍ以下の波長領域の全光線反射のピーク強度をＰ（０）としたとき、
［Ｐ（０）−Ｐ（１）］／Ｐ（０）≧０．０５ ……(１)
を満たすことで、上述した意匠性低下を抑制できることに想到した。
Therefore, the present inventors have continued further research, and the above-described composite tungsten, such as carbon black and iron oxide, that absorbs light in the visible light region, particularly light in the wavelength region of 350 nm to 400 nm, as light absorbing fine particles. In the dispersion dispersed together with the oxide fine particles, the peak intensity of total light reflection in the wavelength region of 780 nm or less when the light absorbing fine particles are added is P (1), and the total intensity in the wavelength region of 780 nm or less when the light absorbing fine particles are not added. When the peak intensity of light reflection is P (0),
[P (0) −P (1)] / P (0) ≧ 0.05 (1)
The inventors have conceived that the above-described design deterioration can be suppressed by satisfying the above.
つまり、近赤外線吸収フィルターにおいて、分散体中の複合タングステン酸化物微粒子は、通過する可視光領域の短波長側の光を散乱し、当該散乱された光は、分散体中で二次散乱を繰り返しながら分散体中に広がる。そして、この散乱光が青白い光として視認され、意匠性低下の原因となっていたのである。そこで、当該分散体中に複合タングステン酸化物微粒子とともに、カーボンブラックのような光吸収微粒子を分散させると、当該複合タングステン酸化物によって散乱された光が光吸収微粒子によって吸収されて青白い散乱光が抑制され、背景が黒い状態でも、映像が投影されていない状態でも、近赤外線吸収フィルターの意匠性低下を抑制できたと考えられる。 That is, in the near-infrared absorption filter, the composite tungsten oxide fine particles in the dispersion scatter light on the short wavelength side of the visible light region that passes through, and the scattered light repeats secondary scattering in the dispersion. While spreading in the dispersion. And this scattered light was visually recognized as pale light, and it was the cause of the designability fall. Therefore, when light-absorbing fine particles such as carbon black are dispersed together with the composite tungsten oxide fine particles in the dispersion, light scattered by the composite tungsten oxide is absorbed by the light-absorbing fine particles, and pale scattered light is suppressed. Even if the background is black or the image is not projected, it is thought that the design deterioration of the near-infrared absorption filter can be suppressed.
ここで、近赤外線吸収フィルターにおける意匠性を定量的に表す方法として、７８０ｎｍ以下の波長領域の全光線反射の強度を用いる。意匠性を低下させる青白い散乱光は、波長３５０ｎｍ〜４００ｎｍの領域にピークを持つ全光線反射として観測され、そのピーク強度が大きいほど、目視による青白さがより強く感じられる。 Here, as a method for quantitatively expressing the design of the near-infrared absorption filter, the intensity of total light reflection in a wavelength region of 780 nm or less is used. The pale scattered light that lowers the designability is observed as total light reflection having a peak in the wavelength region of 350 nm to 400 nm, and the greater the peak intensity, the stronger the visual paleness.
つまり、複合タングステン酸化物微粒子が分散された分散体を有するプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターにおいて、光吸収微粒子添加時の７８０ｎｍ以下の波長領域の全光線反射のピーク強度Ｐ（１）が、光吸収微粒子無添加時の７８０ｎｍ以下の波長領域の全光線反射のピーク強度Ｐ（０）に比べて減少していれば、青白さが低減されて意匠性低下を抑制できたことになる。本発明のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターにおいては、光吸収微粒子添加の前後でピーク位置の波長は変化しない。したがって、ピーク強度の変化量［Ｐ（０）―Ｐ（１）］が、Ｐ（０）の値の５％より小さいと、目視によって青白さの減少を確認できず、意匠性低下も抑制されないので、［Ｐ（０）−Ｐ（１）］／Ｐ（０）≧０．０５であることが求められる。また、Ｐ（１）の値が小さいほど散乱光が減少していることになるため、［Ｐ（０）−Ｐ（１）］／Ｐ（０）の値が大きいほど意匠性低下の抑制効果は高い。しかし、Ｐ（１）の値を小さくするために光吸収微粒子の添加量を増やすと、可視光透過率が低下してディスプレイの輝度に悪影響を及ぼし、近赤外線吸収フィルターとしての機能を十分果たさなくなってしまう。これらのことから、［Ｐ（０）−Ｐ（１）］／Ｐ（０）は０．０５以上であり、かつ近赤外線吸収フィルターとしての機能を損なわない範囲で可能な限り大きいことが望ましい。 That is, in a near-infrared absorption filter for a plasma display panel having a dispersion in which composite tungsten oxide fine particles are dispersed, the peak intensity P (1) of total light reflection in a wavelength region of 780 nm or less when light absorbing fine particles are added is If it is reduced as compared with the peak intensity P (0) of total light reflection in the wavelength region of 780 nm or less when no absorbing fine particles are added, the bluish-white is reduced and the deterioration of the design can be suppressed. In the near infrared absorption filter for plasma display panel of the present invention, the wavelength at the peak position does not change before and after the addition of the light absorbing fine particles. Therefore, if the amount of change in peak intensity [P (0) −P (1)] is smaller than 5% of the value of P (0), the reduction in bluishness cannot be confirmed by visual observation, and the deterioration in design is not suppressed. Therefore, it is required that [P (0) −P (1)] / P (0) ≧ 0.05. Further, since the scattered light decreases as the value of P (1) is smaller, the effect of suppressing the deterioration of the design property is larger as the value of [P (0) −P (1)] / P (0) is larger. Is expensive. However, if the amount of added light absorbing fine particles is increased to reduce the value of P (1), the visible light transmittance is lowered, adversely affecting the brightness of the display, and the function as a near-infrared absorbing filter is not fully achieved. End up. From these facts, [P (0) −P (1)] / P (0) is preferably 0.05 or more and as large as possible within a range not impairing the function as a near infrared absorption filter.
以下、本発明の各要素について詳細に説明する。
(１)複合タングステン酸化物微粒子
本実施形態の近赤外線吸収材料としては複合タングステン酸化物微粒子が用いられる。その中でも、複合タングステン酸化物微粒子として、一般式ＭｘＷＯ３（但し、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉのうちから選択される１種類以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０.００１≦ｘ≦１）で表記される複合タングステン酸化物微粒子は、Ｍの添加によりＷＯ３構造中に自由電子が生成されて近赤外線領域に自由電子由来の吸収特性が発現するため、１０００ｎｍ付近の近赤外線吸収材料として有効となることから好ましい。
Hereinafter, each element of the present invention will be described in detail.
(1) Composite tungsten oxide fine particles Composite tungsten oxide fine particles are used as the near-infrared absorbing material of the present embodiment. Among them, as the composite tungsten oxide fine particles, the general formula MxWO 3 (where M is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh) Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te , Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I, one or more elements, W is tungsten, O is oxygen, 0.001 ≦ x ≦ 1) The composite tungsten oxide fine particle represented by is effective as a near-infrared absorbing material near 1000 nm because addition of M generates free electrons in the WO 3 structure and expresses free electron-derived absorption characteristics in the near-infrared region. To be To preferred.
さらに、上記一般式ＭｘＷＯ３で示される複合タングステン酸化物微粒子は、六方晶、または、正方晶、または、立方晶のいずれかの結晶構造を有していることが、当該微粒子の可視光領域の透過率を向上させ、かつ、近赤外領域の吸収効率を向上させる観点から好ましい。 Further, the composite tungsten oxide fine particles represented by the general formula M x WO 3 have a hexagonal, tetragonal, or cubic crystal structure. This is preferable from the viewpoint of improving the transmittance of the region and improving the absorption efficiency in the near infrared region.
可視光領域の透過率を向上させ、かつ、近赤外領域の吸収効率を向上させる観点から好ましいＭ元素として、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｓｎの各元素から選択される１種類以上の元素を含むような複合タングステン酸化物微粒子が挙げられる。 As M elements preferable from the viewpoint of improving the transmittance in the visible light region and improving the absorption efficiency in the near infrared region, Cs, Rb, K, Tl, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe, Sn Composite tungsten oxide fine particles containing one or more elements selected from these elements.
添加されるＭ元素の添加量Ｘは、０.００１以上、１．０以下が好ましく、更に好ましくは０.３３付近が好ましい。これは六方晶の結晶構造から理論的に算出されるＸの値が０.３３であり、この前後の添加量で好ましい光学特性が得られるからである。典型的な例としてはＣｓ０.３３ＷＯ３、Ｒｂ０.３３ＷＯ３、Ｋ０.３３ＷＯ３、Ｂａ０.３３ＷＯ３などを挙げることができるが、Ｘが上記範囲に収まるものであれば、有用な近赤外線吸収特性を得ることができる。 The addition amount X of M element to be added is preferably 0.001 or more and 1.0 or less, and more preferably around 0.33. This is because the value of X calculated theoretically from the hexagonal crystal structure is 0.33, and preferable optical characteristics can be obtained with addition amounts around this value. Typical examples include Cs 0.33 WO 3 , Rb 0.33 WO 3 , K 0.33 WO 3 , Ba 0.33 WO 3, etc., as long as X falls within the above range. Thus, useful near-infrared absorption characteristics can be obtained.
また、上記複合タングステン酸化物の粒子の表面を、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌのいずれか１種類以上の元素を含有する酸化物で被覆すれば、耐候性をより向上させることができ、好ましい。 In addition, it is preferable that the surface of the composite tungsten oxide particles be coated with an oxide containing one or more elements of Si, Ti, Zr, and Al because weather resistance can be further improved.
当該近赤外線吸収材料が分散された分散体を有するプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターでは、当該近赤外線吸収材料は、透明性を保持したまま近赤外線の効率良い吸収を行なうことが必要となる。本実施形態の複合タングステン酸化物微粒子を含有する近赤外線吸収成分は、近赤外線領域、特に、波長９００〜２２００ｎｍ付近の光を大きく吸収するため、その透過色調は青色系から緑色系となるものが多い。 In a near-infrared absorbing filter for a plasma display panel having a dispersion in which the near-infrared absorbing material is dispersed, the near-infrared absorbing material needs to efficiently absorb near-infrared while maintaining transparency. The near-infrared absorbing component containing the composite tungsten oxide fine particles of the present embodiment greatly absorbs light in the near-infrared region, particularly in the vicinity of a wavelength of 900 to 2200 nm, so that the transmission color tone is from blue to green. Many.
複合タングステン酸化物微粒子の添加量は、単位面積あたりの添加量で表現した場合、０.０１ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２の間で使用されることが好ましい。０.０１ｇ／ｍ２以上の添加量であれば、効果が十分に現れて十分な近赤外線吸収効果が得られ、１０ｇ／ｍ２以下であれば十分な可視光線を透過できる。 The addition amount of the composite tungsten oxide fine particles, when expressed in amount per unit area, is preferably used between 0.01g / m 2 ~10g / m 2 . If the addition amount is 0.01 g / m 2 or more, the effect appears sufficiently and a sufficient near-infrared absorption effect is obtained, and if it is 10 g / m 2 or less, sufficient visible light can be transmitted.
上記複合タングステン酸化物微粒子を近赤外線吸収材料として適用した場合、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける可視光線領域の透過率が高く、波長７８０ｎｍ〜１５００ｎｍにおける近赤外線領域の透過率が低くなる。波長７８０ｎｍ〜１５００ｎｍにおける透過率の低下は、上記複合タングステン酸化物の伝導電子によるプラズモン共鳴に起因した吸収反射が原因である。また、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける可視光線領域では、波長１０００ｎｍ付近の吸収と比較してその吸収量が少ないため、視認性が良好で、ディスプレイ前面に設置しても画面表示を十分鮮明に確認することが可能となる。 When the composite tungsten oxide fine particles are applied as a near-infrared absorbing material, the transmittance in the visible light region at a wavelength of 380 nm to 780 nm is high, and the transmittance in the near-infrared region at a wavelength of 780 nm to 1500 nm is low. The decrease in transmittance at wavelengths of 780 nm to 1500 nm is caused by absorption reflection caused by plasmon resonance due to conduction electrons of the composite tungsten oxide. Also, in the visible light region in the wavelength range of 380 nm to 780 nm, the amount of absorption is small compared to the absorption in the vicinity of the wavelength of 1000 nm, so the visibility is good and the screen display should be confirmed sufficiently clearly even when installed on the front of the display. Is possible.
上記複合タングステン酸化物を近赤外線吸収材として適用する場合、工業的に安価で簡便な方法としての微粒子分散法を用いることが好ましい。これは、上記複合タングステン酸化物の微粒子をフィルター基材内、もしくはフィルター基材上に形成した被膜内に均一に分散させて分散体とすれば、そこを透過する近赤外線を遮蔽することが可能になるからである。 When the composite tungsten oxide is applied as a near-infrared absorbing material, it is preferable to use a fine particle dispersion method as an industrially inexpensive and simple method. If the composite tungsten oxide fine particles are uniformly dispersed in the filter base material or the coating formed on the filter base material to form a dispersion, it is possible to shield the near infrared rays transmitted therethrough. Because it becomes.
上記微粒子分散法でプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを作製するとき、微粒子の粒子径は８００ｎｍ以下であることを要し、好ましくは２００ｎｍ以下、更に好ましくは１００ｎｍ以下がよい。複合タングステン酸化物微粒子の粒子径が８００ｎｍ以下であれば、ディスプレイから放射される波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線領域の光が、幾何学散乱もしくはミー散乱により散乱されて曇りガラスのようになることを防止できるので、鮮明な画面表示が得られて好ましい。粒子径が２００ｎｍ以下、好ましくは、２００ｎｍ以下になると、上記散乱が低減し、レイリー散乱領域になる。レイリー散乱領域では、散乱光は粒子径の６乗に反比例して低減するため、散乱が低減し鮮明な画面表示が可能となる。さらに１００ｎｍ以下になると散乱光は非常に少なくなりより好ましい。一方、粒子径が１ｎｍ以上であれば、工業的な製造は容易である。 When producing a near-infrared absorption filter for a plasma display panel by the fine particle dispersion method, the fine particles need to have a particle size of 800 nm or less, preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less. If the particle diameter of the composite tungsten oxide fine particles is 800 nm or less, the light in the visible light region having a wavelength of 380 nm to 780 nm emitted from the display is scattered by geometric scattering or Mie scattering to become a frosted glass. This is preferable because a clear screen display can be obtained. When the particle size is 200 nm or less, preferably 200 nm or less, the scattering is reduced and a Rayleigh scattering region is obtained. In the Rayleigh scattering region, the scattered light decreases in inverse proportion to the sixth power of the particle diameter, so that the scattering is reduced and a clear screen display is possible. Further, when the thickness is 100 nm or less, scattered light is very small, which is more preferable. On the other hand, if the particle diameter is 1 nm or more, industrial production is easy.
上記複合タングステン酸化物微粒子を分散する方法は、乾式法、湿式法等各種挙げられるが、特に粒子径が２００ｎｍ以下の複合タングステン酸化物を分散する場合には湿式法が有効であり、具体的には、ボールミル、サンドミル、媒体攪拌ミル、超音波照射等が挙げられる。また、微粒子分散時に、各種分散剤を添加したり、ｐＨを調整することで２００ｎｍ以下の、複合タングステン酸化物微粒子を安定して液体中に分散保持することが容易になる。各種分散剤は、使用する溶媒やバインダー等との相性で各種選択可能であり、代表的なものは、シランカップリング剤や各種界面活性剤が挙げられる。 The method for dispersing the composite tungsten oxide fine particles includes various methods such as a dry method and a wet method. In particular, when a composite tungsten oxide having a particle diameter of 200 nm or less is dispersed, the wet method is effective. Examples thereof include a ball mill, a sand mill, a medium stirring mill, and ultrasonic irradiation. In addition, when dispersing the fine particles, it is easy to stably hold the composite tungsten oxide fine particles of 200 nm or less in the liquid by adding various dispersants or adjusting the pH. Various types of dispersants can be selected depending on the compatibility with the solvent and binder used, and typical examples include silane coupling agents and various surfactants.
（２）光吸収微粒子
本実施形態のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターに用いられる光吸収微粒子は、波長７８０ｎｍ以下の領域に吸収があることが求められる。
（１）にて説明した複合タングステン酸化物微粒子を分散した分散体においては、光の散乱が生じ、特に、発明者等が研究した結果によれば、波長３５０ｎｍから４００ｎｍの領域の散乱光が顕著であり、この領域の散乱光を抑制することが重要である。カーボンブラックや酸化鉄のように、特に波長３５０ｎｍ〜４００ｎｍの可視光領域の光を吸収する微粒子を、光吸収微粒子として、複合タングステン酸化物微粒子とともに分散体中に分散させることで、青白色の散乱光を抑制できる。
(2) Light-absorbing fine particles The light-absorbing fine particles used in the near-infrared absorbing filter for plasma display panel of this embodiment are required to have absorption in a wavelength region of 780 nm or less.
In the dispersion in which the composite tungsten oxide fine particles described in (1) are dispersed, light scattering occurs. In particular, according to the results of researches by the inventors, the scattered light in the wavelength region of 350 nm to 400 nm is remarkable. It is important to suppress the scattered light in this region. By dispersing fine particles that absorb light in the visible light region particularly in the wavelength range of 350 nm to 400 nm, such as carbon black and iron oxide, as light absorbing fine particles in the dispersion together with the composite tungsten oxide fine particles, blue-white scattering Light can be suppressed.
即ち、複合タングステン酸化物微粒子は、可視光領域の短波長側の光を散乱し、散乱された光は分散体中で、二次散乱を繰り返しながら分散体中に広がり、この光が青白色の散乱光として視認される。ここで、複合タングステン酸化物微粒子が分散された分散体中に、カーボンブラックのような光吸収微粒子を併せて分散させると、複合タングステン酸化物によって散乱された青白色の光が、光吸収微粒子によって吸収されて分散体中の青白色の散乱光が抑制され、背景が黒い状態でも、映像が投影されていない状態でも、当該分散体が青白く視認されなくなるものと考えられる。 That is, the composite tungsten oxide fine particles scatter light on the short wavelength side in the visible light region, and the scattered light spreads in the dispersion while repeating secondary scattering, and this light is bluish white. Visible as scattered light. Here, when light absorbing fine particles such as carbon black are dispersed together in the dispersion in which the composite tungsten oxide fine particles are dispersed, the bluish white light scattered by the composite tungsten oxide is absorbed by the light absorbing fine particles. It is considered that the blue-white scattered light in the dispersion is absorbed and the dispersion is not visually recognized as a white even when the background is black or the image is not projected.
光吸収微粒子の粒子径は、上述の複合タングステン酸化物微粒子と同様の理由から、８００ｎｍ以下であることを要し、好ましくは２００ｎｍ以下、更に好ましくは１００ｎｍ以下がよい。 The particle diameter of the light-absorbing fine particles is required to be 800 nm or less, preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, for the same reason as the above-described composite tungsten oxide fine particles.
光吸収微粒子の添加量は、可視光領域の透過率を高く保ったまま、赤外線領域の光を十分に吸収する範囲で適当量加えるが、複合タングステン酸化物２００重量部に対して１〜５重量部（複合タングステン酸化物の分散重量の１／２００〜１／４０の重量）が適当である。１重量部以上であれば、波長３５０ｎｍから４００ｎｍ領域の散乱光の抑制が十分となるため、分散体が青白く視認されることが防止される。また、５重量部以下であれば、近赤外線領域の吸収が十分ありながら、可視光領域の透過率が低下しないため、プラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターとしての機能が確保される。 The addition amount of the light-absorbing fine particles is added in an amount that sufficiently absorbs light in the infrared region while keeping the transmittance in the visible light region high, but is 1 to 5 weights with respect to 200 parts by weight of the composite tungsten oxide. Part (weight of 1/200 to 1/40 of the dispersion weight of the composite tungsten oxide) is appropriate. If it is 1 part by weight or more, the scattered light in the wavelength region of 350 nm to 400 nm is sufficiently suppressed, and thus the dispersion is prevented from being visually recognized as pale. Further, if it is 5 parts by weight or less, the transmittance as the near-infrared absorption filter for the plasma display panel is secured because the transmittance in the visible light region does not decrease while the absorption in the near-infrared region is sufficient.
（３）その他の添加剤
近赤外線吸収材としての複合タングステン酸化物微粒子と光吸収微粒子との混合物中に、色調調整用として、染料や顔料を添加することも好ましい構成である。特に、コントラスト向上に寄与するような色調調整は、プラズマディスプレイの画像品質を向上させるためにも有効な方法である。
(3) Other additives It is also preferable to add a dye or a pigment for adjusting the color tone in the mixture of the composite tungsten oxide fine particles and the light absorbing fine particles as the near infrared absorbing material. In particular, color tone adjustment that contributes to improving contrast is an effective method for improving the image quality of a plasma display.
また、複合タングステン酸化物微粒子と、有機化合物や金属錯体等の近赤外線吸収材であるジイモニウム系化合物、アミニウム系化合物、フタロシアニン系化合物、有機金属錯体、シアニン系化合物、アゾ化合物、ポリメチン系化合物、キノン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、トリフェニルメタン系化合物等とを併用することも可能である。当該構成を採ることで、有機化合物や金属錯体等を単独で使用する場合よりも耐候性を向上させる効果が得られる。 Also, composite tungsten oxide fine particles and diimonium compounds, aminium compounds, phthalocyanine compounds, organometallic complexes, cyanine compounds, azo compounds, polymethine compounds, quinones, which are near infrared absorbers such as organic compounds and metal complexes It is also possible to use together with a compound, a diphenylmethane compound, a triphenylmethane compound and the like. By adopting this configuration, the effect of improving the weather resistance can be obtained as compared with the case where an organic compound or a metal complex is used alone.
（４）プラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター
次に、本実施形態のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを製造する方法を、以下に具体的に説明する。
(4) Near-infrared absorption filter for plasma display panel Next, the method for producing the near-infrared absorption filter for plasma display panel of the present embodiment will be specifically described below.
本実施形態の近赤外線吸収フィルターは、基材と、この基材の片面もしくは両面に形成された樹脂もしくは透明酸化物材料をバインダー成分とする被膜を有する形態、または、基材と、この基材をプラズマディスプレイパネルの前面ガラスに接着する接着剤とを有する形態、または、プラズマディスプレイパネルの前面ガラスに直接被覆される被膜を有する形態、等がある。以下、代表的な形態を有する近赤外線吸収フィルターの製造方法例について詳細に説明する。 The near-infrared absorption filter of the present embodiment has a base material and a form having a coating containing a resin or a transparent oxide material formed on one or both surfaces of the base material as a binder component, or the base material and the base material For example, and a form having a coating directly coated on the front glass of the plasma display panel. Hereinafter, an example of a method for producing a near-infrared absorption filter having a representative form will be described in detail.
（ａ）基材内に複合タングステン酸化物微粒子及び光吸収微粒子が混合分散されたプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター
まず、複合タングステン酸化物微粒子及び光吸収微粒子が液体媒質中に混合分散された近赤外線吸収材の分散液を調製し、かつ、この分散液から溶剤成分を除去して複合タングステン酸化物微粒子及び光吸収微粒子の粉末を得る。尚、原料である複合タングステン酸化物微粒子、光吸収微粒子を液体媒質中に分散させることにより、原料段階で結合されていた微粒子同士が分離され微細な粒子が分散した粉末を得ることが可能となる。但し、原料段階で微粒子の粒子径が微細化されている場合、これらの処理については省略してもよい。
(A) Near-infrared absorption filter for plasma display panel in which composite tungsten oxide fine particles and light absorbing fine particles are mixed and dispersed in a substrate First, a composite tungsten oxide fine particle and light absorbing fine particles are mixed and dispersed in a liquid medium. A dispersion of the infrared absorbing material is prepared, and the solvent component is removed from the dispersion to obtain a powder of composite tungsten oxide fine particles and light absorbing fine particles. In addition, by dispersing the composite tungsten oxide fine particles and the light-absorbing fine particles, which are raw materials, in the liquid medium, it is possible to obtain a powder in which fine particles dispersed in the raw material stage are separated from each other and fine particles are dispersed. . However, when the particle size of the fine particles is miniaturized in the raw material stage, these treatments may be omitted.
そして、複合タングステン酸化物及び光吸収微粒子を、基材を構成する樹脂中にそのまま練り込んで、複合タングステン酸化物及び光吸収微粒子が分散された分散体であるプラスチックボードやフィルム等の基材を作製することが可能である。ここで、複合タングステン酸化物微粒子及び光吸収微粒子等を樹脂に練り込むとき、一般的には樹脂の融点付近の温度（２００〜３００℃前後）で加熱混合するため、近赤外線吸収材として染料等を適用した場合には耐熱性に劣り、練り込み作業が困難である。しかし、本実施形態においては、熱安定性が高い無機酸化物微粒子の粉末を適用するため、樹脂の融点である２００℃〜３００℃前後での混合も可能となる。 Then, the composite tungsten oxide and the light-absorbing fine particles are kneaded as they are in the resin constituting the base material, and a substrate such as a plastic board or film, which is a dispersion in which the composite tungsten oxide and the light-absorbing fine particles are dispersed, is obtained. It is possible to produce. Here, when the composite tungsten oxide fine particles and the light absorbing fine particles are kneaded into the resin, since they are generally heated and mixed at a temperature near the melting point of the resin (around 200 to 300 ° C.), a dye or the like as a near infrared absorbing material Is inferior in heat resistance and kneading work is difficult. However, in this embodiment, since inorganic oxide fine particle powder having high thermal stability is applied, mixing at around 200 ° C. to 300 ° C., which is the melting point of the resin, is also possible.
更に、樹脂に複合タングステン酸化物微粒子及び光吸収微粒子を混合後ペレット化し、各種方式でフィルムを形成することが可能である。例えば、透明樹脂フィルムは、上記樹脂を公知のＴダイ成形、カレンダー成形、圧縮形成などの方法やキャスティング方法で形成することができる。また、基材の厚みについては、目的に応じて１０μｍ〜３ｍｍの範囲のフィルムやボード状のものが望ましい。更に、樹脂に対する近赤外線吸収材の配合量は、基材厚や必要とされる光学特性に応じて任意に設定可能である。 Furthermore, the composite tungsten oxide fine particles and the light absorbing fine particles are mixed into a resin and then pelletized, and a film can be formed by various methods. For example, the transparent resin film can be formed by known methods such as T-die molding, calendar molding, and compression forming, and casting methods. Moreover, about the thickness of a base material, the film and board-shaped thing of the range of 10 micrometers-3 mm are desirable according to the objective. Furthermore, the compounding quantity of the near-infrared absorber with respect to resin can be arbitrarily set according to a base material thickness and the required optical characteristic.
上記樹脂の具体的例としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸エステル系樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアリレレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等を挙げることができる。これらの中では、特に非晶質のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸エステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂が好ましく、非晶質ポリオレフィン系樹脂の中では環状ポリオレフィンが、ポリエステル系樹脂の中では、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。 Specific examples of the resin include polyolefin resin, polyester resin, polycarbonate resin, poly (meth) acrylate ester resin, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyarylate resin, and polyethersulfone resin. Etc. Among these, amorphous polyolefin resin, polyester resin, polycarbonate resin, poly (meth) acrylate resin, polyarylate resin, and polyethersulfone resin are preferable, and among amorphous polyolefin resins Among the polyester resins, the cyclic polyolefin is particularly preferably polyethylene terephthalate.
（ｂ）基材上に形成した被膜内に、複合タングステン酸化物微粒子及び光吸収微粒子が混合分散されたプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター
まず、複合タングステン酸化物微粒子及び光吸収微粒子が液体媒質中に混合分散された近赤外線吸収材の分散液を調製し、この分散液を（ａ）で説明したプラスチックボード、プラスチックフィルム、または、ガラス等から成る基材の表面に均一にコートし、かつ、溶媒を蒸発させて複合タングステン酸化物及び光吸収微粒子が分散された分散体である被膜とする。この被膜の膜厚を変えることで近赤外線の吸収効率を調整することが可能である。更に、近赤外線吸収材の分散液内にバインダー成分を配合させ、かつ、バインダー成分を各種選定することで基材への結着性が向上し、フィルター表面における保護機能や本体への粘着の機能付与が可能となる。
(B) Near-infrared absorption filter for plasma display panel in which composite tungsten oxide fine particles and light absorbing fine particles are mixed and dispersed in a coating formed on a substrate. First, composite tungsten oxide fine particles and light absorbing fine particles are in a liquid medium. A dispersion of a near-infrared absorbing material mixed and dispersed in the substrate, and uniformly coating the dispersion on the surface of the substrate made of the plastic board, plastic film, or glass described in (a), and The solvent is evaporated to form a coating film which is a dispersion in which the composite tungsten oxide and the light absorbing fine particles are dispersed. It is possible to adjust the near-infrared absorption efficiency by changing the thickness of the coating. Furthermore, the binder component is blended into the dispersion of the near-infrared absorbing material, and by selecting various binder components, the binding property to the substrate is improved, and the protective function on the filter surface and the adhesive function to the main body Granting is possible.
ここで、上記バインダーとしては特に限定されるものではなく、基材や要求特性、構成によって適したものを適宜選択することができる。具体的には、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂、常温硬化樹脂、金属アルコキシド、各種粘着材等を例示することができる。特に、紫外線硬化樹脂を使用した製造工程は生産効率が高く、更にハードコート性も兼ね備えているので、バインダーに紫外線硬化型ハードコート樹脂を使用することで、基材の耐磨耗性付与と近赤外線吸収機能を１層で両立させることが可能となる。 Here, the binder is not particularly limited, and a binder suitable for the substrate, required characteristics, and configuration can be appropriately selected. Specifically, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a room temperature curable resin, a metal alkoxide, various adhesive materials, and the like can be exemplified. In particular, the manufacturing process using UV curable resin has high production efficiency and also has hard coat properties. Therefore, by using UV curable hard coat resin as the binder, the wear resistance of the substrate can be improved. It is possible to make the infrared absorption function compatible with one layer.
尚、有機化合物や金属錯体等の近赤外線吸収材では、紫外線や熱によって分解するので、紫外線硬化樹脂や、高温硬化させるバインダー、溶解性の低いアルコールや水を溶媒として使用することが困難であった。しかし、本実施形態においては、上述したように熱安定性が高い無機酸化物微粒子の粉末を適用しているため、紫外線硬化樹脂の適用や樹脂への練り込みが可能である。紫外線硬化は数秒以下の照射時間で膜を硬化させることが可能であり、生産効率が非常に高いコーティング方法であることから、本実施形態は極めて有用である。 Near-infrared absorbers such as organic compounds and metal complexes are decomposed by ultraviolet rays or heat, and it is difficult to use ultraviolet curable resins, binders that cure at high temperatures, low-solubility alcohol or water as solvents. It was. However, in this embodiment, since the powder of inorganic oxide fine particles having high thermal stability is applied as described above, it is possible to apply an ultraviolet curable resin or knead it into the resin. This embodiment is very useful because UV curing is a coating method that can cure a film with an irradiation time of several seconds or less and has a very high production efficiency.
次に、ガラス基材上に形成される被膜においては、バインダーとしてシリケート等の金属アルコキシドのゾルゲル溶液を用いて均一に塗布し、焼成して金属アルコキシドの加水分解重合物することで、表面強度の強い近赤外線吸収膜の生成が可能となる。 Next, in the film formed on the glass substrate, it is uniformly applied using a sol-gel solution of a metal alkoxide such as silicate as a binder, and is baked to hydrolyze the metal alkoxide, thereby increasing the surface strength. A strong near-infrared absorbing film can be generated.
(ｃ)基材と、この基材上に形成される被膜とのそれぞれに、複合タングステン酸化物微粒子及び光吸収微粒子が混合して分散されたプラズマディスプレイパネル用近赤外線フィルター
この近赤外線フィルターは、基材と、この基材上に形成される被膜とのそれぞれに、複合タングステン酸化物微粒子及び光吸収微粒子が混合して分散し、分散体となったものである。微粒子の分散方法は、複合タングステン酸化物微粒子及び光吸収微粒子を、基材または被膜のそれぞれに分散させた、上述の分散方法と同様の方法で分散させれば良い。
(c) Near-infrared filter for plasma display panel in which composite tungsten oxide fine particles and light-absorbing fine particles are mixed and dispersed in each of the base material and the coating film formed on the base material. The composite tungsten oxide fine particles and the light absorbing fine particles are mixed and dispersed in each of the base material and the coating film formed on the base material to form a dispersion. The fine particles may be dispersed by a method similar to the above-described dispersion method in which the composite tungsten oxide fine particles and the light-absorbing fine particles are dispersed on each of the base material and the coating film.
（ｄ）基材内に近赤外線吸収材料粒子が分散され、該基材上に形成された被膜内に光吸収微粒子が分散されるか、または、基材内に光吸収微粒子が分散され、該基材上に形成された被膜内に近赤外線吸収材料粒子が分散されたプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター
このプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターは、基材と、その基材の片面もしくは両面に形成された樹脂もしくは透明酸化物材料をバインダー成分とする被膜よりなり、１）基材内に近赤外線吸収材料粒子が分散されて分散体となり、該基材上に形成された被膜内に光吸収微粒子が分散されて分散体となるか、または、２）基材内に光吸収微粒子が分散されて分散体となり、該基材上に形成された被膜内に近赤外線吸収材料粒子が分散されて分散体となる形態も可能である。
分散方法は、複合タングステン酸化物微粒子、光吸収微粒子をそれぞれ単独で、上述した方法と同様にして分散させれば良い。
(D) Near-infrared absorbing material particles are dispersed in the substrate, and light-absorbing fine particles are dispersed in the coating formed on the substrate, or light-absorbing fine particles are dispersed in the substrate, Near-infrared absorbing filter for plasma display panel in which particles of near-infrared absorbing material are dispersed in the film formed on the substrate This near-infrared absorbing filter for plasma display panel is composed of a substrate and one or both sides of the substrate. It consists of a coating that uses the formed resin or transparent oxide material as a binder component. 1) Near-infrared absorbing material particles are dispersed in a substrate to form a dispersion, and light is absorbed in the coating formed on the substrate. The fine particles are dispersed to form a dispersion, or 2) the light-absorbing fine particles are dispersed in the substrate to form a dispersion, and the near-infrared absorbing material particles are dispersed in the coating formed on the substrate. dispersion Forms that become the body are also possible.
As the dispersion method, the composite tungsten oxide fine particles and the light absorbing fine particles may be dispersed independently in the same manner as described above.
(ｅ)基材と、この基材をプラズマディスプレイパネル前面ガラスに接着する接着層とからなるプラズマディスプレイパネル用近赤外線フィルター
基材としてのプラスチックフィルムやボードをプラズマディスプレイパネル前面ガラスに接着する接着層に対して、本実施形態の近赤外線吸収機能を持たせ、これらの基材及び接着層により、本実施形態のプラズマディスプレイパネル用近赤外線フィルターを作製することも可能である。この場合、これらの基材と接着層の少なくとも一方を、近赤外線吸収材料粒子及び光吸収微粒子が混合して分散された分散体としてもよく、または、基材に近赤外線吸収材料粒子もしくは光吸収微粒子の一方が分散された分散体とし、接着層に近赤外線吸収材料粒子もしくは光吸収微粒子の他方が分散された分散体としてもよい。
(e) Near-infrared filter for plasma display panel comprising a substrate and an adhesive layer for adhering the substrate to the plasma display panel front glass Adhesive layer for adhering a plastic film or board as a substrate to the plasma display panel front glass On the other hand, the near-infrared absorption function of the present embodiment can be provided, and the near-infrared filter for the plasma display panel of the present embodiment can be produced by using these base material and adhesive layer. In this case, at least one of the base material and the adhesive layer may be a dispersion in which near-infrared absorbing material particles and light-absorbing fine particles are mixed and dispersed, or the near-infrared absorbing material particles or light absorbing material is mixed with the base material. A dispersion in which one of the fine particles is dispersed may be used, and a dispersion in which the other of the near-infrared absorbing material particles or the light absorbing fine particles is dispersed in the adhesive layer may be used.
(ｆ)プラズマディスプレイパネル前面ガラスに被覆される被膜のみによるプラズマディスプレイパネル用近赤外線フィルター
被膜における各種バインダーの選定により、プラズマディスプレイ前面ガラスに、本実施形態の近赤外線吸収材としての複合タングステン酸化物微粒子と光吸収微粒子との混合分散液を直接塗布し、溶媒を蒸発後、各種最適な硬化方法を用いて上記近赤外線吸収材等が分散された被膜（近赤外線吸収膜）を形成し、近赤外線吸収材料粒子及び光吸収微粒子が分散された分散体とする。これにより、本実施形態のプラズマディスプレイパネル用近赤外線フィルターを作製することも可能である。
(f) Near-infrared filter for plasma display panel only by coating coated on the plasma display panel front glass By selecting various binders in the coating, the composite tungsten oxide as the near-infrared absorbing material of the present embodiment is selected on the plasma display front glass. After directly applying a mixed dispersion of fine particles and light-absorbing fine particles and evaporating the solvent, a film (near-infrared absorbing film) in which the above-mentioned near-infrared absorbing material is dispersed is formed using various optimum curing methods. A dispersion in which infrared absorbing material particles and light absorbing fine particles are dispersed is used. Thereby, it is also possible to produce the near-infrared filter for plasma display panels of this embodiment.
（５）プラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターの光学特性
上述のような形態を採ったプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターでは、光吸収微粒子添加時の７８０ｎｍ以下の波長領域の全光線反射のピーク強度をＰ（１）、光吸収微粒子無添加の時の７８０ｎｍ以下の波長領域の全光線反射のピーク強度をＰ（０）としたとき、
［Ｐ（０）−Ｐ（１）］／Ｐ（０）≧０．０５ ……(１)
を満たす。
複合タングステン酸化物微粒子を分散した分散体においては、微小な光の散乱が生じ、特に、複合タングステン酸化物微粒子の分散体の場合、波長３５０ｎｍから４００ｎｍの領域の散乱光が顕著であるが、カーボンブラックや酸化鉄のような光吸収微粒子を添加することにより、上記領域の散乱光を吸収することが可能となり、青白い散乱光を抑制できる。
(5) Optical characteristics of near-infrared absorbing filter for plasma display panel In the near-infrared absorbing filter for plasma display panel adopting the above-mentioned form, the peak intensity of total light reflection in the wavelength region of 780 nm or less when light absorbing fine particles are added P (1), when the peak intensity of total light reflection in the wavelength region of 780 nm or less when no light absorbing fine particles are added is P (0),
[P (0) −P (1)] / P (0) ≧ 0.05 (1)
Meet.
In the dispersion in which the composite tungsten oxide fine particles are dispersed, minute light scattering occurs. In particular, in the case of the dispersion of the composite tungsten oxide fine particles, scattered light in a wavelength region of 350 nm to 400 nm is remarkable, but carbon By adding light-absorbing fine particles such as black and iron oxide, it becomes possible to absorb the scattered light in the above-mentioned region, and to suppress pale scattered light.
そして、本実施形態の近赤外線吸収材としての複合タングステン酸化物微粒子と、光吸収微粒子との混合分散液を用いてプラズマディスプレイパネル用近赤外線フィルターを作製する場合、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ領域の透過率の最大値が５０％以上、波長８００ｎｍ〜１１００ｎｍ領域における透過プロファイルの極小値が３０％以下であることを要する。波長８００ｎｍ〜１１００ｎｍ領域における透過プロファイルの極小値が３０％以下であれば、プラズマディスプレイから発生する近赤外線によって電子機器の誤動作が生じなくなり好ましい。また、このとき、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ領域の透過率の最大値が５０％以上であれば、プラズマディスプレイの輝度を低下させることがなく、画像が暗くならず好ましい。 And when producing the near-infrared filter for plasma display panels using the mixed dispersion liquid of the composite tungsten oxide fine particles as the near-infrared absorbing material of this embodiment and the light-absorbing fine particles, the transmittance in the wavelength region of 380 nm to 780 nm. Of the transmission profile in the wavelength region of 800 nm to 1100 nm is required to be 30% or less. If the minimum value of the transmission profile in the wavelength region of 800 nm to 1100 nm is 30% or less, it is preferable that the electronic device does not malfunction due to near infrared rays generated from the plasma display. At this time, if the maximum value of the transmittance in the wavelength region of 380 nm to 780 nm is 50% or more, the luminance of the plasma display is not lowered and the image is not darkened.
（６）プラズマディスプレイパネル
上記近赤外線吸収フィルターを用いたプラズマディスプレイパネルにおいても、上述と同様に、近赤外線吸収フィルターの複合タングステン酸化物微粒子で散乱した散乱光を光吸収微粒子によって吸収させることよって、背景が黒色の部位や映像が投影されていない時に、画面が青白く見える意匠性の低下を抑制することができる。
(6) Plasma display panel In the plasma display panel using the near-infrared absorption filter, similarly to the above, by absorbing the scattered light scattered by the composite tungsten oxide fine particles of the near-infrared absorption filter by the light absorption fine particles, When the black background or video is not projected, it is possible to suppress a decrease in design that makes the screen appear pale.
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明は当然のことながらこれらの実施例に限定されるわけではない。
以下の各実施例ではＪＩＳ Ａ ５７５９に準ずる方法で測定を行っている（但し、ガラスに貼付せず測定を行っている）。すなわち、透過率測定は分光光度計（日立製作所Ｕ―４０００）を使用して、波長３００ｎｍ〜２６００ｎｍの範囲を５ｎｍ間隔で測定している。
膜のヘイズ値は、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に基づき測定を行なった。
平均分散粒子径は、動的光散乱法を用いた測定装置［大塚電子株式会社製 ＥＬＳ−８００］により測定した平均値を用いた。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not necessarily limited to these Examples.
In each of the following examples, the measurement is performed by a method according to JIS A 5759 (however, the measurement is performed without being attached to glass). That is, the transmittance measurement is performed using a spectrophotometer (Hitachi U-4000) and measuring a wavelength range of 300 nm to 2600 nm at intervals of 5 nm.
The haze value of the film was measured based on JIS K 7105.
As the average dispersed particle size, an average value measured by a measuring device [ELS-800 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.] using a dynamic light scattering method was used.
（実施例１）複合タングステン酸化物＋カーボン
Ｃｓ０．３３ＷＯ３粉末を１８．５重量部、４−メチル−２−ペンタノン６３重量部、分散剤１８．５重量部を混合し、分散処理を行ってＡ液を作製した。
別に、カーボンブラック粉末９重量部、分散剤１２重量部、トルエン７９重量部を混合し、分散処理を行ってＢ液を作製した。次に、Ａ液を１２０重量部、Ｂ液を２重量部、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分１００％）６１重量部を混合して赤外線遮蔽材料微粒子分散体液とした。この赤外線遮蔽材料微粒子分散体液を、ガラス基板上にバーコーターを用いて塗布成膜し、この成膜を８０℃で６０秒乾燥し溶剤を蒸発させた後、高圧水銀ランプで硬化させ、複合タングステン酸化物微粒子とカーボン微粒子とが分散された分散体である赤外線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を測定したところ、可視光透過率は５６％、１０００ｎｍの透過率は２．６％で、可視光は十分透過しており、かつ、近赤外線は良く遮断していることがわかった。
また、７８０ｎｍ以下の領域における全光線反射のピーク強度は５．６％と低い。このため、実施形態の式(１)の値は、後述の比較例１を考慮したとき０．０６となり、０．０５より大きく、散乱光が吸収されて青白みが抑制されていた。
(Example 1) 18.5 parts by weight of composite tungsten oxide + carbon Cs 0.33 WO 3 powder, 63 parts by weight of 4-methyl-2-pentanone, and 18.5 parts by weight of a dispersing agent are mixed to perform dispersion treatment. A liquid A was produced.
Separately, 9 parts by weight of carbon black powder, 12 parts by weight of a dispersant, and 79 parts by weight of toluene were mixed and subjected to dispersion treatment to prepare a liquid B. Next, 120 parts by weight of liquid A, 2 parts by weight of liquid B, and 61 parts by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content: 100%) were mixed to obtain an infrared shielding material fine particle dispersion liquid. This infrared shielding material fine particle dispersion liquid is applied onto a glass substrate by using a bar coater, this film is dried at 80 ° C. for 60 seconds to evaporate the solvent, and then cured with a high-pressure mercury lamp. An infrared shielding film which is a dispersion in which oxide fine particles and carbon fine particles are dispersed was obtained.
When the optical properties of the infrared shielding film were measured, the visible light transmittance was 56%, the transmittance at 1000 nm was 2.6%, the visible light was sufficiently transmitted, and the near infrared light was well blocked. I understood it.
Moreover, the peak intensity of total light reflection in the region of 780 nm or less is as low as 5.6%. For this reason, the value of the expression (1) of the embodiment is 0.06 when considering Comparative Example 1 described later, and is larger than 0.05, and the scattered light is absorbed and the bluish white is suppressed.
（実施例２）複合タングステン酸化物＋カーボン
実施例１で説明したＡ液を１００重量部、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分１００％）１００重量部を混合して赤外線遮蔽材料微粒子分散体液とし、ガラス基板の一方の片面に実施例１と同様に成膜した。別に、実施例１で説明したＢ液を１００重量部、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分１００％）１００重量部を混合して光吸収微粒子分散液とし、赤外線遮蔽膜を形成したガラス基板の他方の片面に実施例１と同様に成膜し、複合タングステン酸化物微粒子とカーボン微粒子とが分散された分散体である赤外線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を測定したところ、可視光透過率は６５％、１０００ｎｍの透過率は３．０％で、可視光は十分透過しており、かつ、近赤外線は良く遮断していることがわかった。
また、７８０ｎｍ以下の領域における全光線反射のピーク強度は５．６％と低い。このため、実施形態の式(１)の値は、後述の比較例１を考慮したとき０．０６となり、０．０５より大きく、散乱光が吸収されて青白みが抑制されていた。
(Example 2) Composite tungsten oxide + carbon 100 parts by weight of the liquid A described in Example 1 and 100 parts by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content: 100%) are mixed to form an infrared shielding material fine particle dispersion liquid. A film was formed on one side of the glass substrate in the same manner as in Example 1. Separately, 100 parts by weight of the liquid B described in Example 1 and 100 parts by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content: 100%) were mixed to obtain a light-absorbing fine particle dispersion, and a glass substrate on which an infrared shielding film was formed. A film was formed on the other side in the same manner as in Example 1 to obtain an infrared shielding film as a dispersion in which composite tungsten oxide fine particles and carbon fine particles were dispersed.
When the optical properties of the infrared shielding film were measured, the visible light transmittance was 65%, the transmittance at 1000 nm was 3.0%, the visible light was sufficiently transmitted, and the near infrared light was well blocked. I understood it.
Moreover, the peak intensity of total light reflection in the region of 780 nm or less is as low as 5.6%. For this reason, the value of the expression (1) of the embodiment is 0.06 when considering Comparative Example 1 described later, and is larger than 0.05, and the scattered light is absorbed and the bluish white is suppressed.
（実施例３）複合タングステン酸化物＋カーボン＋酸化鉄
酸化鉄粉末２０重量部、分散剤１０重量部、トルエン８０重量部を混合し、分散処理を行って分散液Ｃを作製した。次に、この分散液Ｃの３重量部に、実施例１で説明したＡ液を１２０重量部、実施例１で説明したＢ液を２重量部、ハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分１００％）７０重量部を混合して赤外線遮蔽材料微粒子分散体液とし、その他は実施例１と同様の操作を行って複合タングステン酸化物微粒子とカーボン微粒子とが分散された分散体である赤外線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を測定したところ、可視光透過率は６５％、１０００ｎｍの透過率は５．０％で、可視光は十分透過しており、かつ、近赤外線は良く遮断していることがわかった。
また、７８０ｎｍ以下の領域における全光線反射のピーク強度は５．４％と低い。このため、実施形態の式(１)の値は、後述の比較例１を考慮したとき０．１０となり、０．０５より大きく、散乱光が吸収されて青白みが抑制されていた。
(Example 3) Composite tungsten oxide + carbon + iron oxide 20 parts by weight of iron oxide powder, 10 parts by weight of a dispersant, and 80 parts by weight of toluene were mixed and subjected to dispersion treatment to prepare dispersion C. Next, 3 parts by weight of the dispersion C was 120 parts by weight of the liquid A described in Example 1, 2 parts by weight of the liquid B described in Example 1, and an ultraviolet curable resin for hard coat (100% solid content). ) 70 parts by weight were mixed to obtain an infrared shielding material fine particle dispersion liquid. Otherwise, the same operation as in Example 1 was performed to obtain an infrared shielding film which was a dispersion in which composite tungsten oxide fine particles and carbon fine particles were dispersed. It was.
When the optical properties of the infrared shielding film were measured, the visible light transmittance was 65%, the transmittance at 1000 nm was 5.0%, visible light was sufficiently transmitted, and near-infrared light was well blocked. I understood it.
The peak intensity of total light reflection in the region of 780 nm or less is as low as 5.4%. For this reason, the value of the expression (1) of the embodiment is 0.10 when considering Comparative Example 1 described later, and is larger than 0.05, and the scattered light is absorbed and the bluish white is suppressed.
（比較例１）複合タングステン酸化物
実施例１で説明したＡ液１２０重量部とハードコート用紫外線硬化樹脂（固形分１００％）６０重量部とを混合して赤外線遮蔽材料微粒子分散体液とし、その他は実施例１と同様に操作して、複合タングステン酸化物微粒子が分散された分散体である赤外線遮蔽膜を得た。
この赤外線遮蔽膜の光学特性を測定したところ、可視光透過率は６７％、１０００ｎｍの透過率は１．９％で、可視光は十分透過しており、かつ、近赤外線は良く遮断していることがわかった。
しかし、７８０ｎｍ以下の領域における全光線反射のピーク強度は６．０％と高く、散乱光の吸収が十分でないために顕著な青白みが見られた。
(Comparative Example 1) Composite Tungsten Oxide 120 parts by weight of the liquid A described in Example 1 and 60 parts by weight of an ultraviolet curable resin for hard coat (solid content: 100%) are mixed to obtain an infrared shielding material fine particle dispersion liquid. Were operated in the same manner as in Example 1 to obtain an infrared shielding film which was a dispersion in which composite tungsten oxide fine particles were dispersed.
When the optical properties of the infrared shielding film were measured, the visible light transmittance was 67%, the 1000 nm transmittance was 1.9%, the visible light was sufficiently transmitted, and the near infrared was well blocked. I understood it.
However, the peak intensity of total light reflection in the region of 780 nm or less was as high as 6.0%, and a remarkable bluish tinge was observed due to insufficient absorption of scattered light.
１１ 前面ガラス基板
１２ 表示電極
１３ 誘電体ガラス層
１４ 保護層
１５ 背面ガラス基板
１６ アドレス電極
１７ 隔壁
１８ 蛍光体層
１９ 放電空間
DESCRIPTION OF
Claims (13)
上記近赤外線吸収材料は、平均分散粒子径が８００ｎｍ以下の複合タングステン酸化物微粒子であり、
上記光吸収微粒子は、波長７８０ｎｍ以下の領域に吸収を有する光吸収微粒子であり、
上記光吸収微粒子添加時の上記プラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターにおける、波長７８０ｎｍ以下の領域における全光線反射のピーク強度をＰ（１）、
上記光吸収微粒子無添加時の上記プラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターにおける、波長７８０ｎｍ以下の領域における全光線反射のピーク強度をＰ（０）としたとき、
［Ｐ（０）−Ｐ（１）］／Ｐ（０）≧０．０５
を満たすことを特徴とするプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。 A near-infrared absorption filter for a plasma display panel, which is provided on the surface of a plasma display panel and has a dispersion in which near-infrared absorbing material particles and light-absorbing fine particles are dispersed,
The near-infrared absorbing material is a composite tungsten oxide fine particle having an average dispersed particle size of 800 nm or less,
The light-absorbing fine particles are light-absorbing fine particles having absorption in a wavelength region of 780 nm or less,
In the near-infrared absorption filter for plasma display panel when the light-absorbing fine particles are added, the peak intensity of total light reflection in the region of wavelength 780 nm or less is P (1),
When the peak intensity of total light reflection in the region of wavelength 780 nm or less in the near-infrared absorption filter for plasma display panel without addition of the light absorbing fine particles is P (0),
[P (0) −P (1)] / P (0) ≧ 0.05
A near-infrared absorption filter for plasma display panels characterized by satisfying
上記被膜は、樹脂または透明酸化物材料をバインダー成分とし、
上記基材内もしくは上記被膜内、または、上記基材内と上記被膜内との両方に、上記近赤外線吸収材料粒子及び光吸収微粒子の混合物が、分散して添加されて分散体となっていること特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。 Having a substrate and a coating formed on one or both sides of the substrate;
The coating film has a resin or transparent oxide material as a binder component,
The mixture of the near-infrared absorbing material particles and the light-absorbing fine particles is dispersed and added in the base material, the coating film, or both the base material and the coating film to form a dispersion. The near-infrared absorption filter for plasma display panels according to claim 1.
上記被膜は、樹脂または透明酸化物材料をバインダー成分とし、
上記基材内に上記近赤外線吸収材料粒子が分散して添加され且つ上記被膜内に上記光吸収微粒子が分散して添加され分散体となっているか、または、上記基材内に光吸収微粒子が分散して添加され且つ上記被膜内に近赤外線吸収材料粒子が分散して添加されて分散体となっていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。 Having a substrate and a coating formed on one or both sides of the substrate;
The coating film has a resin or transparent oxide material as a binder component,
The near-infrared absorbing material particles are dispersed and added in the substrate and the light-absorbing fine particles are dispersed and added in the coating to form a dispersion, or the light-absorbing fine particles are in the substrate. 2. The near-infrared absorbing filter for plasma display panel according to claim 1, wherein the near-infrared absorbing material particles are added in a dispersed manner and dispersed into the coating to form a dispersion.
上記基材と接着層の少なくとも一方に近赤外線吸収材料粒子及び光吸収微粒子の混合物が分散して添加され分散体となり、または、上記基材に上記近赤外線吸収材料粒子もしくは上記光吸収微粒子の一方が、上記接着層に上記近赤外線吸収材料粒子もしくは上記光吸収微粒子の他方がそれぞれ分散して添加されて分散体となっていること特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。 A substrate is disposed on the surface of the plasma display panel via an adhesive layer,
A mixture of near-infrared absorbing material particles and light-absorbing fine particles is dispersed and added to at least one of the base material and the adhesive layer, or one of the near-infrared-absorbing material particles and the light-absorbing fine particles is added to the base material. The near-infrared absorption for a plasma display panel according to claim 1, wherein the near-infrared-absorbing material particles or the other of the light-absorbing fine particles are dispersed and added to the adhesive layer to form a dispersion. filter.
上記近赤外線吸収材料として、平均分散粒子径が８００ｎｍ以下の複合タングステン酸化物微粒子を所定の媒体に、０.０１ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２の濃度で分散して分散体を得る工程と、
波長７８０ｎｍ以下の領域に吸収を有する光吸収微粒子を、上記所定の媒体に、上記近赤外線吸収材料の分散重量の１／２００〜１／４０の重量で分散して分散体を得る工程と、を有し、
当該得られた分散体を用いて近赤外線吸収フィルターを製造することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターの製造方法。 A method for producing a near-infrared absorbing filter for a plasma display panel,
As the near-infrared-absorbing material, a step of mean dispersed particle diameter of the following composite tungsten oxide microparticles 800nm on a predetermined medium to obtain a dispersion dispersed in a concentration of 0.01g / m 2 ~10g / m 2 ,
Dispersing a light-absorbing fine particle having absorption in a wavelength region of 780 nm or less in the predetermined medium at a weight of 1/200 to 1/40 of the dispersion weight of the near-infrared absorbing material to obtain a dispersion; Have
A method for producing a near-infrared absorption filter for a plasma display panel, wherein a near-infrared absorption filter is produced using the obtained dispersion.
A near-infrared absorption filter for a plasma display panel according to any one of claims 1 to 11, wherein the plasma display panel is used.
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