JP2009500664A - 耐衝撃性直接接触プラズマディスプレイパネルフィルタ - Google Patents

耐衝撃性直接接触プラズマディスプレイパネルフィルタ Download PDF

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Abstract

本発明は、プラズマディスプレイパネルフィルタの分野におけるものであり、より詳細には、本発明は、プラズマディスプレイパネルモジュールのフロントガラス面に対して有効に直接設けられることが可能な多層プラズマディスプレイパネルフィルタの分野におけるものである。

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルフィルタの分野におけるものであり、より詳細には、本発明は、プラズマディスプレイパネルモジュールのフロントガラス面に対して有効に直接設けられることが可能な多層プラズマディスプレイパネルフィルタの分野におけるものである。
テレビや他の用途用プラズマディスプレイパネル(PDP)は、ガスプラズマを放電することにより画像を生成し、ガスプラズマは、被覆された蛍光体(phosphorous)層と組み合わされて、所望の特性を有する光を生成する。プラズマディスプレイパネルは、従来の陰極線管と比較して、優れたディスプレイ性能、輝度およびコントラストを有することが可能である。プラズマディスプレイパネルでは、電極間に電圧を印加して、ガスプラズマの放電を生成し、紫外線(UV)光の放射をもたらす。UV放射は、隣接する蛍光体材料を励起し、可視光の電磁放射をもたらす。
プラズマディスプレイパネルは、表示前に改良される必要のある異種の放射スペクトルを有する電磁放射線を放射する。このために、光学フィルタが使用されてきた。光学フィルタとしては、例えば、透明基板、周辺光の反射を防ぐための透明基板の前面上の反射防止層、および透明基板の裏面上の電磁波シールドを挙げることが可能である。
複合重合体層を使用する多くの従来のプラズマディスプレイパネルフィルタが、プラズマディスプレイパネルモジュールとの間に空隙を有して、プラズマディスプレイパネルモジュールの観察者側に位置されるフィルタとしての使用のために製造される。そのような位置決定は、フィルタの背後で望まれない反射を含むいくつかの不都合をもたらし、さらなる反射防止層の必要性やさらなるガラス層の使用を引き起こす可能性があり、装置の全体重量を増加させる。
当分野で必要なものは、従来のプラズマディスプレイパネルフィルタよりも、プラズマディスプレイパネルモジュールに直接接して使用されることが可能な簡素で安全な多層構造を有するプラズマディスプレイパネルフィルタである。
本発明は、プラズマディスプレイパネルモジュール上に直接配置されることが可能であり、2つのポリマーフィルム層間に配置された少なくとも1つの耐衝撃性粘弾性ポリマーシートを含むプラズマディスプレイパネルフィルタを提供する。本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタを利用するプラズマディスプレイパネル装置、プラズマパネルフィルタおよび装置を製造する方法、およびプラズマディスプレイパネル放射線をフィルタリングする方法も含まれる。
本発明は、プラズマディスプレイパネルモジュールの前面上に直接配置されることが可能なプラズマディスプレイパネルフィルタを提供する。この位置決定は、表示を妨げる可能性のあるフィルタの背後で起こり得る反射画像を低減するするとともに、さらにガラスフィルタを設けた基板の必要性を取り除き、それによって、プラズマディスプレイパネルの全体重量を低減する。もちろん、本明細書に開示されたプラズマディスプレイパネルフィルタは、プラズマディスプレイパネルモジュールに対して物理的に配置されないガラス基板上に設けられた従来のフィルタの代わりに使用されることも可能である。
本明細書で使用されるように、プラズマディスプレイパネルモジュールは、ガスプラズマ放電が生じる装置であり、プラズマディスプレイパネルモジュールは、典型的には、蛍光体層、セル構造、および2つのガラス板間に配置されたガスプラズマを含む。
図1に示されるように、プラズマディスプレイパネルフィルタの部分断面図が概略的に10で示され、第1のポリマーフィルム12と第2のポリマーフィルム16との間にポリマーシートスタック14が配置されている。ポリマーシートスタック14は、単一ポリマーシート、または1つより多いポリマーシートを含むことが可能である。以下に詳細に記載されるように、本発明のポリマーシートは、任意の適切な耐衝撃性ポリマーを含むことも可能であり、様々な実施形態では、ポリマーシートは、ポリ(ビニルブチラール)、ポリウレタン、またはエチレン酢酸ビニルを含む。本発明のポリマーシートは、様々な物質、具体的には赤外線吸収剤を含むことも可能である。
さらに以下に詳細に説明されるように、本発明のポリマーフィルムは、任意の適切な性能フィルムのタイプのポリマーを含むことが可能であり、様々な実施形態では、ポリマーフィルムは、ポリ(エチレンテレフタレート)(PET)、ポリ(エチレンナフタレート)(PEN)、酢酸セルロース、または改質ポリ(エチレンテレフタレート)−グリコール(PETG)を含む。
第1のポリマーフィルム12および第2のポリマーフィルム16は、同一または異なるものとすることが可能である。図1に示されるように、第2のポリマーフィルム16は、表示空間18の方に向けて位置されており、この配向は、第1のポリマーフィルム12および第2のポリマーフィルム16のための材料の選択を概略的に決定する。第2のポリマーフィルムは、例えば、本明細書で詳細に別記されるように、表示空間18に面するその表面上にハードコートおよび/または反射防止被覆物を含むことが可能である。さらに、第1のポリマーフィルム12は、電磁遮へい成分を含むことが可能である。さらに、第1のポリマーフィルムおよび第2のポリマーフィルムのいずれかまたは両者は、プラズマディスプレイパネルフィルタにおいて有用であることが当分野で知られているように、染料、顔料または他の添加剤を含むことが可能である。
ポリマーシートスタックは、単一ポリマーシートとすることが可能であり、また、ポリマーシート同士の組み合わせやポリマーシートと他の層との組み合わせとすることが可能である。ポリマーシートスタックを形成するために組み合わされることが可能な層の様々な例としては、以下のものが挙げられるが、それらに限定されない:
(ポリマーシート)
(ポリマーシート//ポリマーフィルム//ポリマーシート)
ここで、nは、1から10であり、好ましくは5未満、さらに好ましくは1、2または3であり、mは、1から5であり、好ましくは1または2である。
本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタは、接着剤を使用してガラス層にプラズマディスプレイパネルフィルタを接合することにより、プラズマディスプレイパネルモジュールに接しない従来のプラズマディスプレイパネルフィルタとして使用するためのガラス板または他の硬質基板上に配置されることが可能である。さらに、本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタは、2枚のガラス板間に配置されて、プラズマディスプレイパネルフィルタを形成することが可能である。
他の実施形態では、本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタは、プラズマディスプレイパネルモジュールとプラズマディスプレイパネルフィルタとの間に接着剤を使用することにより、プラズマディスプレイパネルモジュール上に有利に直接配置されることが可能である。接着剤は、従来用いられている任意の接着剤組成物とすることが可能であり、それは、個々の層またはフィルムとしてスプレー、付着されることが可能であり、または別の方法で、図1で要素12として示されている第1のポリマーフィルムに直接付着されることが可能である。あるいは、接着剤は、プラズマディスプレイパネルモジュールに付着されることが可能であり、本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタは、次いで、接着剤に適用されることが可能である。様々な実施形態では、感圧接着剤が使用される。様々な実施形態では、プラズマディスプレイパネルフィルタは、第1のポリマーシート上に感圧接着層が配置され、接着層上に剥離フィルムが配置されて形成されることが可能である。次いで、プラズマディスプレイパネルフィルタを設けることは、剥離フィルムを取り除き、次いで、プラズマディスプレイパネルモジュールに対してプラズマディスプレイパネルフィルタをプレスすることを含む。
本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタは、全体厚みが、好ましくは2ミリメートル未満、1.5ミリメートル未満、または1ミリメートル未満である。
本発明の様々な実施形態では、プラズマディスプレイパネルフィルタは、接着された層、および図示するために、接着されたアニールガラスの層を破損させることなく、0.5ジュールより大きい、0.75ジュールより大きい、または1.0ジュールより大きい衝撃を吸収することが可能である。
本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタは、当分野で知られている任意の方法によって製造されることが可能である。例えば、図1に示されるものなどのポリマーフィルム//ポリマーシート//ポリマーフィルム構造物は、関連する層のスタックとして形成されることが可能であり、2つのガラス板間に位置されることが可能であり、次いで、積層されることが可能である。積層後、ガラス層は、取り除かれて、図1に示される実施形態のプラズマディスプレイパネルフィルタを残すことが可能である。他の方法は、2つの別個のポリマーフィルム上への2つのポリマーシートの溶融押し出しを使用して、2つの別個の2層構造物を形成し、次いで、積層工程によって、2つのポリマーシートが互いに接して配置され、全体スタックが積層される。さらなる方法は、2つのポリマーフィルムの表面上に、架橋系を含む付着溶液を付着するステップと、2つのポリマーフィルムの被覆表面に接してポリマーシートを配置するステップと、熱および紫外線放射により架橋反応を開始するステップと、を含む。他の技術は、重合体分散物を使用して、個々のポリマーフィルムの両者を被覆することを含む。この被覆された分散物は、乾燥時、ポリマーフィルムの表面上に粘弾性層を形成する。
本発明は、ポリマーシートスタックの押し出し成形直後に、多層構成物を形成することにより、本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタを製造する方法をも含む。図2に示されるように、ポリマーシート22は、押出成形機20から押し出される。第1のポリマーフィルムロール24および第2のポリマーフィルムロール26は、それぞれ、第1のローラ32および第2のローラ34の全体を覆って、第1のポリマーフィルム27および第2のポリマーフィルム28を供給する。第1のローラ32および第2のローラ34は、固定相対位置に保持され、または内側に向けて圧力を加えるように構成されている。図に示されるように、ポリマーシート22は熱溶融相でありながら、第1のポリマーフィルム27、ポリマーシート22および第2のポリマーフィルム28は、第1のローラ32と第2のローラ34との間を押し進められ、それによって、それら3つを単一プラズマディスプレイパネルフィルタ20に積層する。ローラ32、34は、任意の適切なローラとすることができ、様々な実施形態では、ローラは、研磨されており、冷却または加熱される。他の実施形態では、共押し出しポリマーシートが使用されることが可能である。さらに他の実施形態では、多数のポリマーシートが、別々に押し出され、第1のローラ32および第2のローラ34によって導かれ、複合ポリマーシートポリマーシートスタックを有するプラズマディスプレイパネルフィルタを形成することが可能である。
これらの実施形態では、図2の要素22として、可塑化ポリ(ビニルブチラール)ポリマーシートを使用することが特に望ましい。ポリ(ビニルブチラール)シートは、様々な実施形態では、高温条件下でポリマーフィルム26、28との適切な積層を可能とするように、比較的滑らかな表面トポロジーで生成される。これらの実施形態では、20ミクロン未満、15ミクロン未満、または10ミクロン未満の表面粗さ(Rz)が使用されることが可能である。この技術を使用して、積層された構造物のさらなる加熱処理は、ほとんどまたは全く必要とされない。非常に滑らかなポリマーシートは、例えば、当分野で従来使用されている他の方法と同様に、押出成形機上の型縁の温度を上昇させる、または型縁上の滑らかな被覆表面を使用することによって生成されることが可能である。
本発明の方法は、熱および加えられた圧力をほとんどあるいは全く使用することなく、プラズマディスプレイパネルモジュールに本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタのいずれかを適用することを含む。そのような低温、低圧の適用は、高温および高圧が、プラズマディスプレイパネルモジュール上に1つまたは複数の層を積層するために使用される場合に、破損または破壊される可能性があるプラズマディスプレイパネルモジュールに特に有用である。本発明の様々な実施形態では、本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタは、60℃、50℃または45℃未満および2バール未満、好ましくは1バール未満の圧力を使用して、接着剤でプラズマディスプレイパネルモジュールに接着されている。
ポリマーシート
本発明のポリマーシートは、任意の適切な熱可塑性ポリマー、例えば、ポリ(ビニルブチラール)、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル、アクリレート類、シリコーン類を含むことが可能である。本発明のポリマーシートで使用される適切なポリマーは、シートに形成されることが可能であり、顔料および他の添加剤を有する機能を有することが可能であり、許容範囲の光学特性を有し、安定しており、容易にガラス、ポリマーフィルムおよび他の媒体に接着されることが可能である。具体的には、米国特許第Re.20,430号明細書、第2,496,480号明細書、第3,271,235号明細書、第5,853,828号明細書、第6,093,471号明細書および第6,559,212号明細書に開示されたポリ(ビニルブチラール)調合物が考えられる。
本発明のポリマーシートスタックで使用されるように、ポリマーシートは、耐衝撃性層および物質(agent)保持層として機能する。一般には、当分野でよく知られているように、1つまたは複数のポリマーシートの厚みおよび組成は、所望の耐衝撃特性を有する所望の厚みのシートを生成するように容易に制御されることが可能である。さらに、2つ以上のシートが組み合わされて、所望のネット効果を生成することが可能である。例えば、ポリマーシートスタックは、特有の染料または顔料を含む第1のポリマーシートからなることが可能であり、一方、第2の隣接するポリマーシートは、異なる染料または顔料、例えば、第1の染料または顔料と容易に適合可能ではないものを含むことが可能である。そのようなポリマーシートの組み合わせは、組み合わされた利点を提供するシートを考案して製造する必要なく、ポリマーシートを組み合わせて、所望の完成された積層板を生成する簡単で効率的な方法を提供する。
本発明の様々な実施形態では、ポリマーシートは、ポリ(ビニルブチラール)を含む。本発明の一実施形態では、任意の1つまたは複数のポリ(ビニルブチラール)シートを形成するために使用されるポリ(ビニルブチラール)樹脂は、ポリビニルアルコールとして表された水酸基2から50重量%、5から40、8から35または10から30重量%、ポリビニルアセテートとして表されたアセテート0から5重量%、0から4、0から3または0から2.5重量%、残部としてポリ(ビニルブチラール)として表されたブチラールを含む。ポリ(ビニルブチラール)シートは、Saflex(登録商標)としてSolutia社(マサチューセッツ州スプリングフィールド)から、およびButacite(登録商標)としてE.I.Dupont de Nemours and Company(デラウェア州ウィルミントン)から市販されている。
本発明の様々な実施形態では、ポリ(ビニルブチラール)層は、ポリ(ビニルブチラール)樹脂100部あたり、10から90、20から80、20から60または25から45部の可塑剤を含むことが可能である。可塑剤の例としては、米国特許第4,654,179号に開示されている。一実施形態では、アジピン酸ジヘキシルおよび/またはトリエチレングリコールジ−2エチルヘキサン酸が使用される。
本発明のポリマーシートは、染料、顔料着色剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、ガラス接着コントロール剤等などの性能を向上するために、さらに添加剤を含むことが可能である。
本発明のポリマーシートは、590ナノメータで吸収する光学フィルタ物質を含むことが可能であり、これは、ベースポリマーシートポリマーと融和性があることが好ましい。様々な実施形態では、590ナノメータで吸収する物質は、590ナノメータで選択的に吸収し、これは、物質が、590ナノメータ付近の非常に狭い帯域で光を吸収することを意味する。この光学フィルタは、励起されたネオンガスによって具体的に放射された光の吸収材として機能し、これは、典型的には、プラズマディスプレイ装置のガスの一部である。この波長は、向上された色バランスを得るために吸収されることが好ましい。光学フィルタ物質の可能な例としては、シアニン系染料、アズレニウム系染料、スクアリウム系染料、ジフェニルメタン系染料、トリフェニルメタン系染料、オキサジン系染料、アジン系染料、チオピリリウム系染料、ビオロゲン系染料、アゾ系染料、金属アゾ系複合染料、ビスアゾ系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、ペリレン系染料、インダンスロン系染料、フタロシアニン系染料、ナフタロシアニン系染料、ニトロソ系染料、金属ジチオール系染料、インドアニリン系染料、キノリン系染料が挙げられるが、それらに限定されない。有用な染料の例としては、Gentex(登録商標) Filtron(登録商標) Al78(Gentex社、ペンシルベニア州カーボンデール)、Gentex(登録商標) Filtron(登録商標) A193、Pyrromethene 650(Lambda Physik、ドイツ国ゲッティンゲン)およびDQOCI(Lambda Physik)を特に含む。
本発明のポリマーシートは、1つまたは複数の近赤外線(NIR)吸収材を含むことが可能である。 近赤外線吸収材の主な目的は、800ナノメータから1,200ナノメータの波長領域で放射線を吸収することであり、それは、この周波数範囲内で作動する遠隔制御装置の使用を促進する。有用な近赤外線吸収材物質の例としては、シアニン系染料およびアズレニウム系染料、スクアリウム系染料、ジフェニルメタン系染料、トリフェニルメタン系染料、オキサジン系染料、アジン系染料、チオピリリウム系染料、ビオロゲン系染料、アゾ系染料、金属アゾ系複合染料、ビスアゾ系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、ペリレン系染料、インダンスロン系染料、フタロシアニン系染料、ナフタロシアニン系染料、ニトロソ系染料、金属ジチオール系染料、インドアニリン系染料、キノリン系染料が挙げられるが、それらに限定されない。有用な染料の例としては、Gentex(登録商標) Filtron(登録商標) A101、Gentex(登録商標) Filtron(登録商標) A195、Keystone TB225(Keystone Aniline社(イリノイ州シカゴ))、Keysorb 975 nanometers、TN228 Keysorb 993 nanometers、Lambda PhysikのIR5、IR26、IR132、または公開された米国特許出願20020182422に開示されるものなどのクアテリリンテトラカルボン酸ジイミド類が挙げられる。
近赤外線吸収は、ナノ粒子技術を使用して達成されることが可能であり、特に、アンチモン酸化スズ(ATO)、インジウム酸化スズ(ITO)(米国特許第5,830,568号明細書参照)、LaB(六ホウ化ランタン、米国特許出願第200200086926号明細書)または半導体ナノ粒子を混合することを含んでもよい。
好ましい実施形態において、本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタの1つまたは複数のポリマーシートは、近赤外線吸収材を含み、特定の実施形態では、さらなる近赤外線吸収材は、LaB、Gentex(登録商標) Filtron(登録商標) A101、Gentex(登録商標) Filtron(登録商標) A195、Gentex(登録商標) Filtron(登録商標)A208および、クアテリリンテトラカルボン酸ジイミド類からなる群から選択される。
フタロシアニン染料およびジチオール金属錯体染料は、本発明のポリマーシート層内で近赤外線吸収剤として使用することに特に適切である。これらの染料は、層の色特性および光透過率特性に過剰に負の影響を付与することなく、驚くほど良好な熱的安定性および近赤外線吸収を提供する。
本発明の様々な実施形態では、ポリマーシートの1つまたは複数は、フタロシアニン染料、ジチオール金属錯体染料、LaBまたはそれらの組み合わせを含む。
様々な実施形態では、ポリマーシート層の1つまたは複数は、フタロシアニン染料を含む。フタロシアニン染料は、本明細書に開示された他の物質のいずれとも組み合わせされることが可能である。好ましいフタロシアニン染料としては、Excolor IR12、Excolor IR14、TX−Ex 906B、TX−Ex910およびExcolor IR10A(日本触媒(日本国大阪)から入手可能)、Pro−jet(登録商標) 900NPおよびPro−jet(登録商標) 830NP(Avecia(英国マンチェスター)から入手可能)、YKR−3070、YKR−3080およびYKR−3081(山本化成株式会社(日本国大阪)から入手可能)が挙げられる。使用されることが可能な他のフタロシアニン染料としては、米国特許第6,323,340号明細書に開示されたもの、三井化学株式会社(日本国東京)およびKeystone Aniline社(イリノイ州シカゴ)から入手可能なものが挙げられる。
これらのフタロシアニン染料は、当業者によって容易に決定されることが可能であるように、用途に応じて任意の適切な濃度で本発明のポリマーシートに組み込まれることが可能である。様々な実施形態では、例えば、フタロシアニン染料は、0.01から0.20、0.015から0.15または0.05から0.10の重量/重量濃度で、0.5ミリメートルの厚みのポリマーシートに組み込まれる。一般的には、より大きな厚みのシートは、低濃度フタロシアニン染料を有し、より小さい厚みのシートは、より高濃度のフタロシアニン染料を有して所望の結果を達成することが可能である。
本発明の様々な実施形態では、フタロシアニン染料は、1つまたは複数のNHR−側基、1つまたは複数のSR−側基、場合によっては、ハロゲン基を含み、ここで、Rは、置換または非置換フェニル基、アルキル基またはアリール基である。本発明の様々な実施形態では、フタロシアニン染料は、アンチモンと錯体を形成する。
本発明の様々な実施形態では、フタロシアニン染料は、1つまたは複数のNHR−側基および場合によってはハロゲン基を含み、ここで、Rは、置換または非置換フェニル基、アルキル基またはアリール基である。
本発明の様々な実施形態では、フタロシアニン染料は、1つまたは複数のSR−側基、および場合によってはハロゲン基を含み、ここで、Rは、置換または非置換フェニル基またはアルキル基またはアリール基である。
様々な実施形態では、1つまたは複数のポリマーシートは、ジチオール金属錯体染料を含む。当分野で知られている任意の適合可能なジチオール金属錯体染料が使用されることが可能であり、例としては、米国特許第6,522,463号明細書および欧州特許第1385024号明細書に開示されたものが挙げられる。様々な実施形態では、ジチオール金属錯体染料は、MIR−101(みどり化学株式会社(日本国東京)から入手可能)である。様々な実施形態では、ジチオール金属錯体染料は、Gentex(登録商標) Filtron(登録商標) A208(Gentex社(ペンシルバニア州カーボンデール)から入手可能)である。
様々な実施形態では、1つまたは複数のポリマーシート層は、LaBを含む。
一般的には、使用される染料は、高い可視/近赤外線透過率比を提供し、可視スペクトルにわたって比較的平坦な透過率を提供するため選択されることが可能である。本発明の様々な実施形態では、本明細書で説明される1つまたは複数の物質を有する1つまたは複数のポリマーシートは、2枚の2mmの厚みのガラス間に積層され、450ミクロンの厚みで生成される場合、以下の光学特性を有する:
300から380ナノメータの範囲で2%未満、1.5%または1%の透過率、
400から582ナノメータおよび596から780ナノメータの範囲で30%から70%、35%から70%、35%から65%の透過率、
583から595ナノメータの範囲で60%未満、50%未満または40%未満の透過率、
420から579ナノメータおよび611から800ナノメータの範囲で15%未満、13%、10%、7%または5%のばらつき、
800から1200ナノメータの範囲で20%未満、17.5%または15%の透過率、
820から980ナノメータの範囲で15%未満、12.5%または10%の透過率、および
範囲−7から7、−6から6、−5から5または−5から0の色伝送値aおよび範囲−15から7、−12から6、−10から5または−10から−2のb値。
光学特性に関して上記付与された異なる範囲は、要望どおり、任意の適切な組み合わせで組み合わせられることが可能である。
本発明の様々な実施形態では、今説明された光学特性および機能的添加剤系を有するポリ(ビニルブチラール)、エチレン酢酸ビニルまたはポリウレタンなどの熱可塑性ポリマーを含むポリマーシートが提供される。これらの実施形態では、機能的添加剤系がシートの0.01から2%、0.2から1%または0.2から1.5重量%を構成して、ポリマー(必要に応じて樹脂および可塑剤)は、ポリマーシート98から99.9重量%を含むことが可能である。これらの実施形態では、機能的添加剤系は、重量ベースで、本明細書で開示されるように、当分野で知られている紫外線安定剤0から50%、ポルフィリン染料1から10%または2から6%、例えば、Gentex(登録商標) Filtron(登録商標) A178およびA193(Gentex社、ペンシルベニア州カーボンデール)から入手可能)、および当分野で知られているように三井化学株式会社(日本国東京)によって製造されたもの、近赤外線吸収顔料49から95%または65から95%、有機染料または顔料0から50%または5から30%を、任意の適切な処理において組み合わせ可能な範囲で含むことが可能である。
近赤外線吸収材は、ポリマーシートに黄緑がかった色外観を導入することが可能であるため、1つまたは複数のポリマーシートに着色剤を添加することによって、色補正が達成されることが可能であることが好ましく、さらに、そのような着色剤は、任意の吸着剤が十分にないポリマーシートスタックのポリマーシートに添加されることが可能である。そのような着色剤は、当分野で知られているように、スペクトルの色を変更するために具体的に選択される特有の波長領域において吸収する顔料または染料を含むことが可能である。
本発明の様々な実施形態では、1つまたは複数の着色剤が、米国特許第3,922,456号明細書および第3,982,984号明細書などに開示されたポリマーシートの表面と混合され、またはその表面上に印刷されてもよい。一実施形態では、銅フタロシアニン青色顔料が、着色剤(Sigma−Aldrich社、ミズーリ州セントルイス)として使用されることが可能である。他の実施形態では、C.I.solvent blue 102は、「KEYSTONE BLUE RC」(Keystone Aniline社(イリノイ州シカゴ)として入手可能であり、着色剤として使用されることが可能である。
当分野でよく知られているように、本発明のポリマーシートの形成は、任意の方法によって達成されることが可能である。例えば、約0.13ミリメートルから1.3ミリメートルの厚みの可塑化ポリ(ビニルブチラール)シートは、シート金型を介して混合された調合物を押し出すことにより、例えば、形成されるシートにサイズが実質的に一致する水平方向に長く垂直方向に狭い金型開口を介して、溶融可塑化ポリ(ビニルブチラール)を押し進めることにより、または、ポリマーの一方の側に所望の表面特性を付与するために金型出口のすぐ近くで金型ロール上に、押し出し金型から流れ出る溶融ポリマーを流し込むことにより形成されることが可能である。
本発明のポリマーシートの厚みは、100または500ミクロンより大きくすることが可能である。1つより多いポリマーシートを有する実施形態では、ポリマーシートは、合計でちょうど所与の厚みとなることが可能であり、個々のポリマーシートは、それぞれ約50ミクロンの薄さとすることが可能である。
ポリマーフィルム
本明細書で使用されるように、「ポリマーフィルム」は、性能向上層として機能し、図1の要素12、16に相当する比較的薄い硬質ポリマー層を意味する。ポリ(エチレンテレフタレート)または酢酸セルロースは、ポリマーフィルムとして最も一般的に使用されている。
ポリマーフィルムは、比較的平らで安定した表面を提供するために十分に硬質である任意の適切なフィルムとすることが可能であり、これらのポリマーフィルムは、例えば、多層ガラスパネルにおいて性能向上層として従来使用されている。ポリマーフィルムは、光学的に透明であることが好ましく(つまり、層の一方の側に隣接する物体は、反対側から層を通って見る特定の観察者の目によって快適に見られることが可能である)、通常、組成にかかわらず、隣接するポリマーシートより大きく、実施形態によっては著しく大きな引張係数を有する。様々な実施形態では、ポリマーフィルムは、熱可塑性材料を含む。適切な特性を有する熱可塑性材料には、ナイロン類、ポリウレタン類、アクリル類、ポリカーボネート類、ポリプロピレン、酢酸セルロース類およびトリアセテート類などのポリオレフィン類、塩化ビニルポリマーおよびコポリマー等がある。様々な実施形態では、ポリマーフィルムは、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンナフタレート)(PEN)または酢酸セルロースを含む。様々な実施形態では、ポリマーフィルムは、顕著な特性を有する再延伸された熱可塑性フィルムなどの材料を含み、それらは、ポリエステル類を含む。様々な実施形態では、ポリマーフィルムは、ポリ(エチレンテレフタレート)を含む、あるいはポリ(エチレンテレフタレート)からなり、様々な実施形態では、ポリ(エチレンテレフタレート)は、強度を向上するために二軸延伸され、および/または高温(例えば、150℃で30分後の両方向に2%未満の収縮)にさらされる場合、低収縮特性を付与するために加熱安定化された。
様々な実施形態では、ポリマーフィルムの厚みは、0.013ミリメートルから0.20ミリメートル、0.025ミリメートルから0.1ミリメートル、または0.04から0.06ミリメートルである。ポリマーフィルムは、場合によっては、機能的性能層で表面処理または被覆されて、接着や赤外線反射などの1つまたは複数の特性を向上することが可能である。
本発明で使用されることが可能なポリ(エチレンテレフタレート)フィルムおよび他のポリマーフィルムのための様々なコーティングおよび表面処理技術は、公開された欧州出願第0157030号明細書に開示されている。
ポリマーフィルムは、所望の特性を付与するために処理または被覆されることが可能である。例えば、ポリマーフィルムは、反射防止層(被覆された二酸化チタンまたは酸化シリコーン層などの)および電磁遮へい層(銅グリッドまたは銀、パラジウム、プラチナおよび金などの等価材料など、例えば、米国特許第6,197,408号明細書、第6,086,979号明細書および第6,207,266号明細書参照)を含むことが可能である。様々な実施形態では、遮へい成分は、銅線または銅メッシュを含み、それらは、例えば、フォトリソグラフィー技術によってポリマーフィルムに付着されることが可能である。
本発明の様々な実施形態では、第1のポリマーフィルム12は、図1に示されるように、表示領域に面する表面上に反射防止層を、および/または反射防止層上に配置されたハードコートを有することが可能である。
ハードコート
本発明で使用されることが可能なハードコートは、第2のポリマーフィルムと適合性があり、所望の物理特性および光学特性を達成する任意のものを含む。アクリレートおよびウレタンハードコートなどの保護層として機能する熱可塑性ポリマー材料、熱硬化性ポリマー材料または架橋ポリマー材料が、ハードコート材料として使用されることが可能である。本発明のためのハードコートとして使用されることが可能な有用なハードコート材料のさらなる例としては、紫外線や赤外線硬化生成物などの放射線硬化生成物、(a)メチルトリエトキシシランの加水分解および縮合生成物または(b)ポリ(ケイ酸)と、第1級および第2級アルコール群を含む化合物を伴うフッ素化モノマーとの共重合体との混合物の熱処理またはプラズマ処理に起因する硬化生成物が挙げられる。
本発明で有用なハードコート材料としては、さらに、比較的低い分子量のポリエステル、ポリエーテル、アクリル、エポキシ、ウレタン、アルキド、スピロアセタール、ポリブタジエンまたはポリチオールポリエン樹脂などのアクリレート官能基、多価アルコールなどの多官能化合物の(メタ)アクリレートオリゴマーまたはプレポリマー、または反応性希釈剤として、エチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレンまたはN−ビニルピロリドンなどの比較的多い量の単官能モノマー、またはトリメチロールプロパン、トリ(メタ)アクリレート、へキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートまたはネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどの多官能モノマー、または上記いずれかの混合物または組み合わせを含む樹脂が挙げられる。当分野で知られている他のハードコートが使用されることが可能である。様々な実施形態では、本発明のハードコートは、エポキシ類、ビニルエーテル類およびアクリレート類からなる群から選択される部材を含む。
接着剤
本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタをプラズマディスプレイパネルに接着するために種々様々の接着剤を使用することが可能である。接着剤は、モジュールとポリマーフィルム層との適合性、光学性能、安定性、経済性および他の関連因子に基づいて選択される。高温または高圧を必要することなく使用されることが可能な接着剤が特に好ましい。
接着剤の特に有用な群は、感圧接着剤またはPSAである。いくつかの共通の技術が、溶媒系、熱溶融および乳化プロセスを含めてPSAを製造するために使用される。4種類の主なPSAが、ゴム系、アクリル、改質アクリルおよびシリコーン調合物から生じる。これらの各タイプは、別個の性能特性を示す。
アクリル、改質アクリルおよびシリコーン調合物が好ましい。アクリルPSAは、溶媒、UV光、高温、可塑剤、化学試薬および滅菌法に対する耐性を提供し、良好な長期経年劣化および環境耐性を提供する。改質アクリル類は、添加剤を含み、様々な所望の結果を達成する。
本発明のPSAは、モジュールまたはプラズマディスプレイパネルフィルタのいずれかに直接付着されることが可能である。例えば、一方の表面上に形成され、剥離ライナーで保護された感圧接着剤を有するプラズマディスプレイパネルフィルタが形成されることが可能である。モジュールに対する付着が望まれる場合、ライナーは取り除かれることが可能である。
プラズマディスプレイパネルフィルタにおいて有用であるものとして本明細書に記載された物質のいずれも、適合可能な場合、ポリマーシートまたはポリマーフィルム層以外に、またはポリマーシートまたはポリマーフィルム層に加えて、接着剤に添加されることが可能である。物質は、プラズマディスプレイパネルモジュールまたはプラズマディスプレイパネルフィルタに接着剤を付着する前に、接着剤に一般的に直接混合されることが可能である。
本発明の様々な実施形態では、3Mから入手可能であり、米国特許第6,498,683号明細書で特に説明されたものなどの被覆ガラス、被覆ポリマー構造(典型的には、ポリ(エチレンテレフタレート))または多層フィルムは、赤外線を吸収するために使用されることが可能である。
所望の結果を達成するために、被覆ガラス、被覆ポリマーまたは多層フィルムと近赤外線吸収材を組み合わせることも可能である。例えば、赤外線反射フィルムとポリ(ビニルブチラール)中の近赤外線吸収材との組み合わせは、米国特許出願第20030054160号明細書に報告されており、これは、ポリ(エチレンテレフタレート)上に被覆され、ポリ(ビニルブチラール)と組み合わせられる近赤外線吸収材をも報告する。これらの組み合わせは、必要に応じて、本発明の実施形態で使用されることが可能である。
所望の特性を付与するために、ポリマーシートに物質が添加される本発明の実施形態のいずれかにおいて、添加される物質のうちのいくつかまたはすべてが、ポリマーシート中に物質が含まれることの代わりに、または含まれることに加えて、ポリマーフィルム層またはガラス層に付着されることが一般的に可能となり、当業者によって理解される。例えば、ポリマーフィルムは、LaBで被覆されることができ、次いで、顔料のない、または低減されたレベルの顔料の2つのポリマーシートを有するポリマーシートスタックを形成するために、2つのポリマーシート間に積層されることが可能である。本明細書で意図される物質のいくつかは、ガラス層、例えば、プラズマディスプレイパネルモジュールの表示側に直接付着されることも可能である。本明細書に言及される本発明の物質のいずれも、必要に応じてこのように使用されることが可能である。
本発明の特有の利益は、向上された全体の電磁放射透過率、吸光度および反射率特性である。1つまたは複数のポリマーシートを使用して、本明細書に別記される本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタは、プラズマディスプレイパネルフィルタが2ミリメータの厚みを有する2つのガラス層の間に配置されている場合、以下の特性を有することが好ましいフィルタを含む。可視領域の透過率が20から60%、30から50%または35から45%、590ナノメータでの透過率が0から65%、5から50%、10から40%または20から30%、800ナノメータでの透過率が30%未満、25%、または20%、850ナノメータでの透過率は25%未満、20%未満または15%未満、900から1100ナノメータ範囲の透過率が15%未満、12%未満、10%未満または6%未満、1100から1200ナノメータでの透過率が15%未満または10%未満。上記付与された範囲のいずれも、本発明の様々な実施形態のいずれかの任意の組み合わせにおいて互いに組み合わせられて、所望の結果を達成することが可能である。
本発明のフィルタ中の任意の重合体層について、好ましいaおよびb因子(Lの熱量測定系に基づくとして)の値は、−15および+15、−10および+10、−5および+5、−2および+2である。
本発明の様々な実施形態において、特に、従来の非接触用途について、プラズマディスプレイパネルフィルタは、高いガラス転移温度、例えば、60℃または70℃以上を有する硬質プラスチックなどのガラス以外の任意の適切な光沢タイプの材料、例えば、ポリカーボネート類、ポリアルキルメタクリレート類、特に、アルキル部分に1から3個の炭素原子を有するものも含むことが可能である。
本発明はまた、プラズマディスプレイパネルによって生成された電磁放射をフィルタリングする方法を含み、本明細書に開示されたプラズマディスプレイパネルフィルタのいずれかに上記放射線を通すことを含む。
本発明は、さらに、本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタが使用されるプラズマディスプレイパネルが使用される装置を含む。例としては、モニターまたはテレビが挙げられるが、それらに限定されない。
本発明は、本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタを含むプラズマディスプレイパネルを含む。
本発明は、プラズマディスプレイパネルモジュールの表示面上の位置に配置された本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタの複合構造を含む。
本発明は、本明細書を通して説明されたものを含むプラズマディスプレイパネルフィルタを製造する方法を含む。
本発明はまた、本明細書の他の場所で開示されるように、プラズマディスプレイパネルおよび複合プラズマディスプレイパネルフィルタ/プラズマディスプレイパネルモジュール装置を製造する方法を含む。
CIELAB系(色測定用のよく知られている国際基準)を使用して、固定表示条件下での物体の色が定義されることが可能である。1セットの無次元座標L、a、bが使用されて、色の色調および強度を定義する。これらの座標は、刊行物「Standard Practice for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System」、ASTM E308−01で提供される説明によって測定される。波長領域は、20ナノメータの波長幅で、400ナノメータから700ナノメータである。座標Lは、色の明るさまたは暗さを測定するために使用される。白は、L=100によって表され、黒は、L=0によって表される。座標aは、物体中の緑色または赤色のレベルを示し、座標bは、物体中の青色または黄色のレベルを示す。
実施例1
直接積層用のプラズマディスプレイパネルフィルタは、以下の層を有して生成される。
厚みが80ミクロンである反射防止トリアセチルセルロース層としてのNOF Realook(登録商標) 8200(NOF株式会社、日本国東京)。
以下の組成を有するポリ(ビニルブチラール)層、Filtron(登録商標) A178(0.004%)、Excolor IR910(0.042%)、Excolor IR14(0.005%)、Excolor IR12(0.042%)(住友大阪セメント株式会社)。Filtron(登録商標)染料は、Gentexから入手可能であり、Excolor染料は、日本触媒(日本)から入手可能である。ポリ(ビニルブチラール)層の可塑剤含有量(トリエチレングリコールジ−2エチルヘキサン酸)は、27.5%である。
EMI遮へい成分としての日立Cuグリッドフィルム基準ES−1534 U HCC−42−01A。
これら3つの層が、2.1ミリメートルの透明アニールガラスの層に付着される。以下の光学特性が得られる。
590nmのT1:30.0%
815nmのTl:14.5%
850nmのT1:6.3%
900nmのT1:5.1%
950nmのT1:7.0%
980nmのTl:8.4%
この構成において、ポリ(ビニルブチラール)の厚みは、44.6%であり、aおよびbによって表される色座標は、それぞれ、−3.0および−4.5であり、系にやや青みを帯びた外観を付与し、それは、プラズマディスプレイパネルには一般的に望ましい。
実施例2
実施例1において付与されたタイプのフィルタの衝撃試験が、ボール衝撃試験機を使用して行なわれる。ガラスの破損が生じるまで、200グラムの鋼ボールが、フィルタ上に5センチメートルずつ増加させて落下される。ガラス板に接着されたポリ(エチレンテレフタレート)またはポリ(ビニルブチラール)のないアニールガラスについては、ガラスは、5cmの落下高さで破壊される。
ポリ(エチレンテレフタレート)の厚みが180ミクロンであり、ポリ(ビニルブチラール)層の厚みが0.38mmであるフィルタについては、破損が生じる前に、20センチメートルの最大落下高さが得られる。ポリ(エチレンテレフタレート)の厚みが180ミクロンであり、ポリ(ビニルブチラール)層の厚みが0.76ミリメートルであるフィルタについては、45センチメートルの最大落下高さが得られる。ポリ(エチレンテレフタレート)の厚みが180ミクロンであり、ポリ(ビニルブチラール)層の厚みが1.14ミリメートルであるフィルタについては、95cmの最大落下高さが、およそ1.95ジュールの吸収されるエネルギーに対応して達成される。
本発明は、例示的な実施形態を参照して説明されたが、様々な変更がなされてもよく、均等物は、本発明の範囲を逸脱することなく、その要素の代わりに用いられてもよいことが当業者によって理解される。さらに、その本質的な範囲を逸脱することなく、本発明の教示に特定の状況または材料を適応させるために、多くの改良がなされてもよい。したがって、本発明は、本発明を行なうために意図される最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されないが、本発明は、添付の特許請求の範囲内にある実施形態をすべて含むであろうことが意図される。
本発明の任意の単一の成分のために付与された範囲、値または特性のいずれも、本発明の他の成分のいずれかのために付与された任意の範囲、値または特性と置き換え可能に使用されることが可能であり、ここで、本明細書を通して付与されるように、各成分に対して定義された値を有する実施形態を形成するために適合可能であることがさらに理解される。
図が、他の方法で示されない限り縮尺どおりに描かれていないことが理解される。
各引例は、学術論文、特許、出願および書籍を含めて、本明細書に引用され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタの一部概略断面図である。 本発明のプラズマディスプレイパネルフィルタを製造する方法の概略断面図である。

Claims (16)

  1. 第1のポリマーフィルムと、
    第2のポリマーフィルムと、
    ポリマーシートを含むポリマーシートスタックと、から本質的になり、
    前記ポリマーシートスタックが、前記第1のポリマーフィルムと前記第2のポリマーフィルムとの間に配置されている、多層プラズマディスプレイパネルフィルタ。
  2. 前記ポリマーシートスタックが、前記ポリマーシートからなる、請求項1に記載のフィルタ。
  3. 前記ポリマーシートスタックが、1つまたは複数のさらなるポリマーシートを含む、請求項1に記載のフィルタ。
  4. 前記ポリマーシートが、ポリ(ビニルブチラール)、エチレン酢酸ビニルまたはポリウレタンを含む、請求項1に記載のフィルタ。
  5. 前記第1のポリマーフィルム、前記第2のポリマーフィルム、または両者が、ポリ(エチレンテレフタレート)を含む、請求項1に記載のフィルタ。
  6. 前記フィルタの厚みが、1.5ミリメートル未満である、請求項1に記載のフィルタ。
  7. 前記第1のポリマーフィルムが、電磁波シールドを含む、請求項1に記載のフィルタ。
  8. 前記電磁波シールドが、ポリ(エチレンテレフタレート)の金属被覆層を含む、請求項7に記載のフィルタ。
  9. 前記第2のポリマーフィルムが、反射防止層を含む、請求項1に記載のフィルタ。
  10. 前記反射防止層が、可視領域において5%未満を反射する、請求項9に記載のフィルタ。
  11. 前記第2のポリマーフィルムが、ハードコート含む、請求項1に記載のフィルタ。
  12. 前記ハードコートが、2H以上の鉛筆硬度を有する、請求項11に記載のフィルタ。
  13. 前記フィルタが、以下のスペクトル特性、
    300から380ナノメータの範囲で2%未満、1.5%または1%の透過率、
    400から582ナノメータおよび596から780ナノメータの範囲で30%から70%、35%から70%、または35%から65%の透過率、
    583から595ナノメータの範囲で60%未満、50%未満、または40%未満の透過率、
    420から579ナノメータおよび611から800ナノメータの範囲で15%未満、13%、10%、7%または5%のばらつき、
    800から1200ナノメータの範囲で20%未満、17.5%または15%の透過率、
    820から980ナノメータの範囲で15%未満、12.5%または10%の透過率、
    範囲−7から7、−6から6、−5から5、または−5から0の色伝送値a、および範囲−15から7、−12から6、−10から5、または−10から−2のb値、を有する、請求項1に記載のフィルタ。
  14. プラズマディスプレイパネルモジュールと、
    前記プラズマディスプレイパネルモジュールに接着層を用いて接して配置されたプラズマディスプレイパネルフィルタと、を含むプラズマディスプレイパネルであって、
    前記プラズマディスプレイパネルフィルタが、
    第1のポリマーフィルムと、
    第2のポリマーフィルムと、
    ポリマーシートを含むポリマーシートスタックと、を含み、
    前記ポリマーシートスタックが、前記第1のポリマーフィルムと前記第2のポリマーフィルムとの間に配置されている、プラズマディスプレイパネル。
  15. 前記接着層が、1つまたは複数の性能強化剤を含む、請求項14に記載のプラズマディスプレイパネル。
  16. 多層プラズマディスプレイパネルフィルタを含むプラズマディスプレイパネルであって、
    前記フィルタが、
    第1のポリマーフィルムと、
    第2のポリマーフィルムと、
    ポリマーシートを含むポリマーシートスタックと、を含み、
    前記ポリマーシートスタックが、前記第1のポリマーフィルムと前記第2のポリマーフィルムとの間に配置され、
    前記プラズマディスプレイパネルフィルタが、前記プラズマディスプレイパネルフィルタのプラズマディスプレイパネルモジュールに接着剤を用いて接着されている、プラズマディスプレイパネル。
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