JP2009135361A - ディスプレイ用フィルター及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材上に、気相製膜法のみで製膜された金属薄膜に、フォトリソグラフ・エッチング法及び黒化処理を施すことによって形成された金属メッシュを有するディスプレイ用フィルターであって、前記金属メッシュは、前記黒化処理によって形成された黒化層を有し、
金属メッシュの厚み(A)が1〜4μm、黒化層の厚み(B)が0.5〜1.5μm、金属メッシュと黒化層の厚みの差(A−B)が0.5μm以上であり、かつ金属メッシュの線幅が3〜9μm、線ピッチが50〜160μm、開口率が88%以上であることを特徴とする、ディスプレイ用フィルター。
【選択図】図1
Description
上記したように、線幅及び線ピッチが小さい金属メッシュはディスプレイ用フィルターを構成する導電層(電磁波遮蔽層)として有効である。しかしながら、従来から一般的に知られている金属メッシュの製造方法では、本発明が目的とする高精細な金属性メッシュ、即ち、線幅が9μm以下、線ピッチが160μm以下の金属メッシュを低コストで安定的に精度よく作製することは容易ではなかった。
(1) 基材上に、気相製膜法のみで製膜された金属薄膜に、フォトリソグラフ・エッチング法及び黒化処理を施すことによって形成された金属メッシュを有するディスプレイ用フィルターであって、
前記金属メッシュは、前記黒化処理によって形成された黒化層を有し、
金属メッシュの厚み(A)が1〜4μm、黒化層の厚み(B)が0.5〜1.5μm、金属メッシュと黒化層の厚みの差(A−B)が0.5μm以上であり、
かつ金属メッシュの線幅が3〜9μm、線ピッチが50〜160μm、開口率が88%以上であることを特徴とする、ディスプレイ用フィルター。
(2) 前記金属メッシュを構成する金属層(金属メッシュから黒化層を除いた部分)の表面抵抗値が0.5Ω/□以下である、前記(1)に記載のディスプレイ用フィルター。
(3) 前記金属薄膜の金属が銅である、前記(1)または(2)に記載のディスプレイ用フィルター。
(4) 前記金属メッシュ上に、反射防止機能、防眩機能、及びハードコート機能の中から選ばれる少なくとも1つの機能を有する機能層が直接に塗工形成されたことを特徴とする、前記(1)から(3)のいずれかに記載のディスプレイ用フィルター。
(5) 前記金属メッシュ上に塗工形成された機能層のうちの、金属メッシュの細線部上に形成された機能層の厚み(L)が0.5〜4μmであることを特徴とする、前記(1)から(4)のいずれかに記載のディスプレイ用フィルター。
(6) 基材上に金属メッシュを有するディスプレイ用フィルターの製造方法であって、
基材上に気相製膜法のみで金属薄膜を製膜する工程、フォトリソグラフ・エッチング法を施す工程、黒化処理を施す工程、を行うことで、金属メッシュの厚み(A)が1〜4μm、黒化層の厚み(B)が0.5〜1.5μm、金属メッシュと黒化層の厚みの差(A−B)が0.5μm以上である黒化層を有する金属メッシュを形成する、
金属メッシュ線幅3〜9μm、線ピッチ50〜160μm、開口率88%以上であるディスプレイ用フィルターの製造方法。
(7) 前記金属薄膜の金属として銅を用いることを特徴とする、前記(6)に記載のディスプレイ用フィルターの製造方法。
(8) 前記(6)または(7)に記載の金属メッシュ上に、反射防止機能、防眩機能、及びハードコート機能の中から選ばれる少なくとも1つの機能を有する機能層を、直接に塗工形成する工程を有する、機能層を有するディスプレイ用フィルターの製造方法。
(9) 前記金属メッシュ上に塗工形成された機能層のうちの、金属メッシュの細線部上に形成された機能層の厚み(L)が0.5〜4μmとなるように塗工形成する工程を有する、前記(8)に記載の機能層を有するディスプレイ用フィルターの製造方法。
上記硫化処理としては、硫酸カリウム、硫酸バリウム、硫酸アンモニウム等の水溶液を使用することができるが、好ましくは、硫酸カリウム及び硫酸アンモニウムであり、特に低温で使用可能である点から、硫酸アンモニウムを用いることが好ましい。
上記開口率は、90%以上が好ましく、上限としては95%以下が好ましい。開口率が95%を越えると、高い導電性(低い表面抵抗値)を得るのに十分な線幅の確保が難しくなる。
更に、高屈折率層には、重合禁止剤、硬化触媒、酸化防止剤、分散剤等の各種添加剤を含有することができる。
(b)ポリオキシアルキレングリコールの(メタ)アクリレート酸ジエステル類:ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなど;
(c)多価アルコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類:ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートなど;
(d)ビスフェノールAあるいはビスフェノールAの水素化物のエチレンオキシドおよびプロピレンオキシド付加物の(メタ)アクリル酸ジエステル類:2,2’−ビス(4−アクリロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−アクリロキシプロポキシフェニル)プロパンなど;
(e)ジイソシアネート化合物と2個以上のアルコール性水酸基含有化合物を予め反応させて得られる末端イソシアネート基含有化合物に、さらにアルコール性水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させて得られる分子内に2個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有するウレタン(メタ)アクリレート類など、および;
(f)分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物にアクリル酸またはメタクリル酸を反応させて得られる分子内に2個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有するエポキシ(メタ)アクリレート類など。
またハードコート層上にさらに積層膜を設ける場合には、接着性を阻害しないアクリル系レベリング剤を適用するのが好ましい。このようなレベリング剤としては「ARUFON−UP1000シリーズ、UH2000シリーズ、UC3000シリーズ(商品名):東亜合成化学(株)製)などを好ましく用いることができる。レベリング剤の添加量はハードコート形成組成物総量に対して、0.01〜5質量%の範囲とするのが望ましい。
(1)金属メッシュの線幅及び線ピッチ
デジタルマイクロスコープ(キーエンス製のVHX−200)を用いて倍率450倍で表面観察を行い、その測長機能を用いて線幅及び線ピッチを測長する。サンプルサイズは、20cm×20cmで、任意の25箇所(各箇所につき、線4本と線ピッチ1箇所)、計100本の線幅と25箇所の線ピッチについて測定し、その平均値をそれぞれの寸法とする。
(2)金属メッシュの厚み、黒化層の厚み、金属メッシュの細線部上の機能層の厚み
サンプルから無作為に選ばれた3箇所の拡大断面写真を電界放射型走査電子顕微鏡((株)日本電子製JSM−6700F、加速電圧10kV、観察倍率20000倍)にて撮影し、その拡大断面写真よりそれぞれの厚みを求め、平均した。
(3)金属メッシュの開口率
上記(1)で得られた金属メッシュの線幅(W)と線ピッチ(P)から、下記式により、開口率(D)を計算した。
D=(P−W)2/W2 ・・・・式1
(4)金属メッシュを構成する金属層の表面抵抗値
JIS K 7194に準拠した測定装置である三菱化学(株)製のLoresta-EP(MCP−T360)を用いて、4端子法で測定した。測定は、測定装置の測定端子が接触する部分の金属メッシュ表面の黒化層をナイフで削り取り、金属メッシュを構成する金属層を露出させて行った。
(5)基材上に金属メッシュのみが形成された部材の透過率
日本電色工業(株)製の濁度計(NDH2000)を用いて測定した。
(6)黒化層の剥がれ落ち
金属メッシュの黒化層を指でこすり、剥がれ落ちの程度を以下の基準で評価した。
○;指に黒化層の剥がれ落ち部分がほとんど付着しない。
×;指に黒化層の剥がれ落ち部分がかなり付着する。
(7)機能層の塗工性
各種サンプルの金属メッシュ上への機能層の塗工性を下記の基準で評価した。
○;機能層の塗工面が均一で平滑性が高い。
△;機能層の塗工面の平滑性が低い。
×;機能層の塗工面にムラがあり、平滑性も大幅に低い。
(8)金属メッシュの金属光沢
ディスプレイ用フィルターを基材に対して金属メッシュ側から、金属光沢の程度を目視で観察し、以下の基準で評価した。
○;金属光沢が視認されない。
△;金属光沢が僅かに視認される。
×;金属光沢がかなり視認される。
(9)モアレ
松下電器産業(株)製のプラズマディスプレイテレビ「PZ−700」の前面フィルターを取り外し、上記で作製したディスプレイ用フィルターをディスプレイパネルに装着し、ディスプレイ用フィルターを0〜45度の範囲で回転させながら、モアレの発生状況を目視観察し、以下の基準で評価した。
○;モアレが全く視認できない。
△;許容できる程度の弱いモアレが視認できる。
×;許容できないモアレが視認できる。
<金属メッシュの作製>
以下の方法で、金属メッシュの仕様を各種変化したサンプルを作製した。
<機能層の塗工>
上記で作製した各サンプルの金属メッシュ上に、市販のハードコート剤(JSR製“デソライトZ7528”)をイソプロピルアルコールで固形分濃度30%に希釈した塗料を、マイクログラビアコーターで塗工し、80℃で乾燥後、紫外線1.0J/cm2を照射して硬化させ、ハードコート層を設けた。
<近赤外線遮蔽層の積層>
上記で作製した各サンプルの、金属メッシュとは反対側のPETフィルム面に、オレンジ光遮蔽機能を併せ持つ近赤外線遮蔽層(近赤外線吸収色素としてのフタロシアニン系色素とジイモニウム系色素、およびオレンジ光吸収色素としてのテトラアザポルフィリン系色素をアクリル系樹脂に混合した塗料を、乾燥膜厚みが12μmになるように塗工した層)を設けた。
<接着層の積層>
セパレートフィルム上に紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂(日立化成ポリマー(株)製のハイボン(登録商標))をスリットダイコーターで、厚みが100μmになるように塗布した後、UV照射装置を用いて塗布膜を硬化し、続いてセパレートフィルムを貼り付けて、セパレートフィルムにサンドウィッチされた接着層を得た。次に、上記で作製した各サンプルの近赤外線遮蔽層の上に、一方のセパレートフィルムを剥離しながら接着層を積層し、それぞれのディスプレイ用フィルターを得た。
<金属メッシュの作製>
透明基材として、厚さ100μmのPETフィルム(東レ(株)製のルミラー;登録商標)を用いて、厚み10μm銅箔をドライラミネート用2液タイプ接着剤(東洋モートン(株)製 主剤AD−76P1/硬化剤CAT−10L)を用いてラミネートし、銅箔ラミネートフィルムを得た。次に、上記の実施例1〜7と同様にして黒化処理及びフォトリソグラフ・エッチング法による処理を施して、金属メッシュをPETフィルム上に形成した。
更に、上記サンプルに、上述の実施例と同様にして機能層、近赤外線遮蔽層、及び接着層を積層して比較例9のディスプレイ用フィルターを得た。
<評価>
上記のようにして作製した、実施例及び比較例の金属メッシュ及びディスプレイ用フィルターについて、上述した測定方法及び評価方法にて得られた結果を表1に示す。
<金属メッシュの作製>
以下の方法で、金属メッシュの仕様を各種変化したサンプルを作製した。
更に、上記サンプルに、上述の実施例1〜7と同様にして機能層、近赤外線遮蔽層、及び接着層を積層して実施例8〜14のディスプレイ用フィルターを得た。
<金属メッシュの作製>
透明基材として、厚さ100μmのPETフィルム(東レ(株)製のルミラー;登録商標)を用いて、厚み10μm銅箔をドライラミネート用2液タイプ接着剤(東洋モートン(株)製 主剤AD−76P1/硬化剤CAT−10L)を用いてラミネートし、銅箔ラミネートフィルムを得た。
更に、上記サンプルに、上述の実施例と同様にして機能層、近赤外線遮蔽層、及び接着層を積層して比較例10のディスプレイ用フィルターを得た。
<評価>
上記のようにして作製した、実施例及び比較例の金属メッシュ及びディスプレイ用フィルターについて、上述した測定方法及び評価方法にて得られた結果を表2に示す。
2 機能層
3 金属メッシュ
4 基材
5 近赤外線遮蔽層
6 粘着剤層
P 金属メッシュの線ピッチ
W 金属メッシュの線幅
Claims (9)
- 基材上に、気相製膜法のみで製膜された金属薄膜に、フォトリソグラフ・エッチング法及び黒化処理を施すことによって形成された金属メッシュを有するディスプレイ用フィルターであって、
前記金属メッシュは、前記黒化処理によって形成された黒化層を有し、
金属メッシュの厚み(A)が1〜4μm、黒化層の厚み(B)が0.5〜1.5μm、金属メッシュと黒化層の厚みの差(A−B)が0.5μm以上であり、
かつ金属メッシュの線幅が3〜9μm、線ピッチが50〜160μm、開口率が88%以上であることを特徴とする、ディスプレイ用フィルター。 - 前記金属メッシュを構成する金属層(金属メッシュから黒化層を除いた部分)の表面抵抗値が0.5Ω/□以下である、請求項1に記載のディスプレイ用フィルター。
- 前記金属薄膜の金属が銅である、請求項1または2に記載のディスプレイ用フィルター。
- 前記金属メッシュ上に、反射防止機能、防眩機能、及びハードコート機能の中から選ばれる少なくとも1つの機能を有する機能層が直接に塗工形成されたことを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載のディスプレイ用フィルター。
- 前記金属メッシュ上に塗工形成された機能層のうちの、金属メッシュの細線部上に形成された機能層の厚み(L)が0.5〜4μmであることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載のディスプレイ用フィルター。
- 基材上に金属メッシュを有するディスプレイ用フィルターの製造方法であって、
基材上に気相製膜法のみで金属薄膜を製膜する工程、フォトリソグラフ・エッチング法を施す工程、黒化処理を施す工程、を行うことで、金属メッシュの厚み(A)が1〜4μm、黒化層の厚み(B)が0.5〜1.5μm、金属メッシュと黒化層の厚みの差(A−B)が0.5μm以上である黒化層を有する金属メッシュを形成する、
金属メッシュ線幅3〜9μm、線ピッチ50〜160μm、開口率88%以上であるディスプレイ用フィルターの製造方法。 - 前記金属薄膜の金属として銅を用いることを特徴とする、請求項6に記載のディスプレイ用フィルターの製造方法。
- 請求項6または7に記載の金属メッシュ上に、反射防止機能、防眩機能、及びハードコート機能の中から選ばれる少なくとも1つの機能を有する機能層を、直接に塗工形成する工程を有する、機能層を有するディスプレイ用フィルターの製造方法。
- 前記金属メッシュ上に塗工形成された機能層のうちの、金属メッシュの細線部上に形成された機能層の厚み(L)が0.5〜4μmとなるように塗工形成する工程を有する、請求項8に記載の機能層を有するディスプレイ用フィルターの製造方法。
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