JP4975718B2 - ディスプレイ装置用光学フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイ装置用光学フィルタに関し、より詳細には電磁波遮蔽力を強化した接地導電膜層を具備したディスプレイ装置用光学フィルタに関する。

表示装置は、テレビ、ＰＣ（ノートブックコンピュータ）のモニタ、ポータブル表示装置などを総称した言葉であり、画面が大面積化及び薄型化される傾向にある。

表示装置を代表していた陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）装置が、次第に液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）装置、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）及び有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＬＥＤ）などの平板表示装置（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＰＤ）に置き換わってきている。

以下では、前記表示装置の中で説明の便宜上、ＰＤＰフィルタ及びＰＤＰ装置を例にあげて説明するが、本発明はこれに限定されず、本発明のディスプレイ装置用フィルタが適用されるディスプレイ装置は、ＰＤＰ装置、ＯＬＥＤ装置、ＬＣＤ装置または、ＦＥＤ装置などの大型ディスプレイ装置と、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、小型ゲーム機の表示窓、携帯電話の表示窓などの小型モバイルディスプレイ装置と、フレキシブルディスプレイ装置などに多様に適用され場合がある。

ＰＤＰ装置は、輝度、コントラスト、残像、視野角などの表示能力が優れていて脚光を浴びている。

ＰＤＰ装置は、電極に印加される直流または交流電圧によって電極間のガスで放電が発生して、それに伴う紫外線の放射によって蛍光体を励起させて発光することによって画像を表示する。

しかし、前記ＰＤＰ装置は、特性上、電磁波及び近赤外線の放出量が多いという問題点を有している。電磁波及び近赤外線は、人体に有害な影響を及ぼして、無線電話機やリモートコントローラーなどの精密器機の誤動作を誘発する場合がある。また、蛍光体の表面反射が大きくて、ヘリウム（Ｈｅ）またはキセノン（Ｘｅ）ガスから出るオレンジ色の光によってＣＲＴ装置に比べて色純度が良くないという問題点がある。

したがって、ＰＤＰ装置は、電磁波及び近赤外線を抑制して、反射を減少させて色純度を高めるためにＰＤＰフィルタを採用している。ＰＤＰフィルタは、ディスプレイパネルの前方に設置される。ＰＤＰフィルタは、一般的に粘着剤または接着剤を使用して、電磁波遮蔽層、近赤外線遮蔽層、ネオンピーク吸収層（ｎｅｏｎ ｐｅａｋ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｌａｙｅｒ）のような複数の機能性層を粘着または接着することによって製造される。

しかし、従来のＰＤＰフィルタは、次のような問題点を有している。

前記電磁波遮蔽層を形成する方法には、大きく分けて金属からなるメッシュパターンを具備するメッシュ型タイプと金属膜を含む多層積層膜タイプがある。

メッシュ型タイプは、抵抗値が低くて電磁波遮蔽力が多層積層膜タイプより高いという長所があるが、透明性が低下したりＰＤＰ装置との幾何学的干渉によってモアレ（干渉模様）が発生する場合がある。また、メッシュ型タイプは、高価なため製品単価が上昇するという問題点がある。

多層積層膜タイプは、メッシュタイプに比べて相対的に電磁波遮蔽力が劣り、それを改善する必要がある。したがって、多層積層膜タイプ電磁波遮蔽層の電磁波遮蔽力を向上させるための研究開発が継続されている。

本発明は、前記のような問題点を勘案したもので、電磁波遮蔽力を強化した多層積層膜タイプ電磁波遮蔽層を採用したディスプレイ装置用光学フィルタを提供することを目的とする。

本発明が成そうとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されなかったまた他の技術的課題は、下記の記載から当業者に明確に理解されるだろう。

本発明のディスプレイ装置用光学フィルタは、透明基板と該透明基板上に積層形成され、高屈折金属酸化物層と金属層とが多層積層されてなる電磁波遮蔽層と、該電磁波遮蔽層上に形成されて電磁波遮蔽層から外部に電磁波を接地させるための接地導電膜層を具備することを特徴とする。
また、前記接地導電膜層が、金属膜または導電性金属酸化膜であることを特徴とする。
また、前記ディスプレイ装置用光学フィルタが、前記透明基板と電磁波遮蔽層との間に接地電極をさらに具備することを特徴とする。
また、前記接地電極が、前記電磁波遮蔽層の端部に形成されることを特徴とする。
また、前記接地電極が、銀ペーストで形成されることを特徴とする。
また、前記接地導電膜層上に機能性層が積層され、前記機能性層が保護用フィルムを含むことを特徴とする。
また、前記機能性層が、色補正層を含むことを特徴とする。
また、前記高屈折金属酸化物層は、第１高屈折金属酸化物層と第２高屈折金属酸化物層を含み、前記電磁波遮蔽層は、前記第１高屈折金属酸化物層と第１導電性金属酸化物層、前記金属層と第２導電性金属酸化物層の順に１回以上反復積層した後、最外層に第２高屈折金属酸化物層が積層された層構造を有することを特徴とする。
また、前記高屈折金属酸化物層は、Ｎｂ_２Ｏ_５を含み、前記第１導電性金属酸化物層及び第２導電性金属酸化物層は、ＡＺＯを含むことを特徴とする。

本発明の一実施例によるディスプレイ装置用光学フィルタは、光透過率を確保するとともに電磁波遮蔽力を向上することができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

ＰＤＰフィルタは、パネルアセンブリの前面基板前方に配置される。ＰＤＰフィルタは、パネルアセンブリの前面基板と離隔して配置することもでき、接触して配置することもできる。

ＰＤＰフィルタは、透明基板上に導電性が優秀な材料で形成された電磁波遮蔽層を具備して、この電磁波遮蔽層は、接地導電膜層およびカバーを通じてケースに接地される。すなわち、パネルアセンブリから発生した電磁波が視聴者に到逹する前に、ＰＤＰフィルタの電磁波遮蔽層から接地導電膜層およびカバーを通じてケースに接地させるのである。

図１は、本発明の一実施例によるディスプレイ装置用光学フィルタを概略的に示した断面図である。

図１を参照すると、本発明の一実施例によるディスプレイ装置用光学フィルタ１００は、透明基板１０、透明基板１０の背面に形成される電磁波遮蔽層３０、該電磁波遮蔽層３０上に積層形成されて電磁波遮蔽層３０から外部に電磁波を接地させるための接地導電膜層３８を含む。

その他にも、接地導電膜層３８の背面に積層される第１機能性フィルム４０及び透明基板１０の前面に備えられる第２機能性フィルム５０を具備することができる。

接地導電膜層３８は、従来の電磁波遮蔽層から接地電極への通電がよくなされないという現象を解消して、接地導電膜層を通じて自由電子の流れを円滑にすることによって、光学フィルタ１００の電磁波遮蔽力を向上させることができる。

接地導電膜層は、金属または導電性金属酸化物を含む。例えば、接地導電膜層３８は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＩＴＯ、ＡＺＯ、ＧＡＺＯ、ＡＺＯ、ＡＴＯ、ＳｂＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＣｅＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３等を使用して形成することができる。

もちろん、本発明のフィルタは、図１に図示したように、既存と同じ接地電極２０を有することを排除しない。この場合、接地導電膜層と接地電極を一緒に具備することで、接地性能をさらに向上させることができる。

接地電極２０は、銀ペーストを使用して形成する。接地電極２０は、電気的に接地されて光学フィルタ１００から発生する電気を外部に放出する。接地電極２０と透明基板１０との間には、ブラックセラミック（未図示）を備えてディスプレイ装置の画面に表示される映像のわく領域を表示することができる。

透明基板１０には、半強化ガラス（ｓｅｍｉ−ｔｅｍｐｅｒｅｄ ｇｌａｓｓ）またはポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）などの透明高分子樹脂を使用することができる。

電磁波遮蔽層３０は、高屈折金属酸化物層と金属層を重畳して形成したり、図３に図示したように導電性金属酸化物層をさらに含んで形成することができる。電磁波遮蔽層３０に対しては、下記の図２及び図３で詳しく記述する。

第１機能性フィルム４０は、保護用フィルムを含み、接地導電膜層の酸化及び不純物付着などを防止するために、接地導電膜層に減圧接着剤（ＰＳＡ）によって接合される。

第１機能性フィルム４０は、色補正層などを含むことができる。色補正層は、色素を含有しパネルアッセンブリから出射される画面光の色相を補正する。

第２機能性フィルム５０は、透明基板１０の前面に備えられ、反射防止フィルムなどを含む。反射防止フィルムは、視聴者側近くに位置して外部光の反射を防止してディスプレイ装置の表示品質の低下を防止する。

図２は、本発明の一実施例によるディスプレイ装置用光学フィルタに採用される電磁波遮蔽層３０の構造を詳しく示した断面図である。

図２を参照すると、電磁波遮蔽層３０は、透明基板１０から高屈折金属酸化物層３０１、金属層３０５、高屈折金属酸化物層３０１、金属層３０５、高屈折金属酸化物層３０１、金属層３０５、高屈折金属酸化物層３０１が順番に積層されて成り立つ。

電磁波遮蔽層３０を形成する高屈折金属酸化物層と金属層は、その数と配置には制限がなく、図３と同じように、導電性金属酸化物層をさらに含むことができる。

図３は、図１の電磁波遮蔽層のまた他の構造を概略的に示した断面図である。

電磁波遮蔽層は、透明基板１０から高屈折金属酸化物層と第１導電性金属酸化物層、金属層３０５と第２導電性金属酸化物層の順で１回以上、好ましくは、３回以上反復積層した後、最外層に高屈折金属酸化物層が積層された層構造を有する。

高屈折金属酸化物層３０１は、Ｎｂ_２Ｏ_５を含み、導電性金属酸化物層３０３、すなわち第１導電性金属酸化物層及び第２導電性金属酸化物層は、ＡＺＯを含むことができる。

高屈折金属酸化物層は、ニオブ酸化物（Ｎｂ_２Ｏ_５）だけで構成することもでき、ニオブ酸化物以外の他の元素成分を少量含有することもできる。他の元素成分としては、例えば、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、ＣｅＯ_２、ＺｎＳなどを使用することができる。

それぞれの高屈折金属酸化物層３０１の組成は、同一組成を有する層であることもでき、他の組成を有する層あることもできる。

高屈折金属酸化物層３０１の厚さは、可視光反射率を減少させて低い反射率を得ることができる波長範囲を増加させる観点から、透明基板１０と隣接した高屈折金属酸化物層３０１及び最外層の高屈折金属酸化物層３０１が、他の高屈折金属酸化物層より薄い厚さ（特に、１／２程度の厚さ）を有するようにできる。

高屈折金属酸化物層３０１上には、ＺｎＯを主成分とする第１導電性金属酸化物層が形成される。第１導電性金属酸化物層は、第１導電性金属酸化物層上に形成される金属層３０５を保護して耐久性を高める役目をする。また、第１導電性金属酸化物層は、金属層によって現われる電気伝導性を増進させて電磁波遮蔽性能を高める。第１導電性金属酸化物層は、ＺｎＯにＡｌまたはＡｌ_２Ｏ_３が少量含まれている酸化物（以下、ＡＺＯとする）に形成され、例えば、ＺｎＯ：Ａｌ_２Ｏ_３の比は、９０乃至９９．９：１０乃至０．１であり得るが、これに限定されるものではない。

高屈折金属酸化物層は、屈折率が空気の屈折率（約１．５）より大きく、２以上であることが好ましい。

続いて、第１導電性金属酸化物層上には、金属層３０５が形成される。金属層３０５は、銀または銀を主成分とする合金（Ａｇが重量比で９０％以上）からなる。銀（Ａｇ）は、優秀な軟性及び導電性を有し、薄膜形成時にも導電性を維持する特性が優秀である。また、価格が比較的安く他の金属に比べて可視光吸収が少なくて透明な薄膜を得易いという長所がある。

それぞれの金属層３０５の組成は、同一組成を有する層であることもでき、他の組成を有する層であることもできる。

第２導電性金属酸化物層は、後続工程である高屈折金属酸化物層３０１を形成する過程で、酸素プラズマによって金属層の電気伝導性が消滅することを防止するための一種のブロッカ（Ｂｌｏｃｋｅｒ）としての役割を果たす。すなわち、金属層３０５を形成した後、高屈折金属酸化物層３０１を形成するために直流スパッタリング方法を使用すると、酸素プラズマによって以前に形成された金属層が損傷され得る。したがって、それを防止するためにＡｌが添加されたＺｎＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２またはＩＴＯを使用して第２導電性金属酸化物層を形成する。

しかし、場合によって、第２導電性金属酸化物層は、電磁波遮蔽層から除去することができる。

複数の導電性金属酸化物層３０３の組成は、同一組成を有する層であることもでき、他の組成を有する層であることもできる。

導電性金属酸化物層３０３は、金属層３０５及び高屈折金属酸化物層３０１との間の界面で発生する表面プラズモン（ｐｌａｓｍｏｎｓ）の形成を抑制して、表面プラズモンによる光吸収によって発生する電磁波遮蔽層内の可視光損失を減少させる。同時に、可視光反射率を減少させて低反射率を得ることができる波長帯域を増加させる役割を果たす。

以上のように、本発明は、限定された実施例と図面によって説明したとしても、本発明は前記の実施例に限定されるものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有した者ならこのような記載から多様な修正及び変形が可能であろう。ゆえに、本発明の範囲は、説明した実施例に限って決定されてはならず、特許請求の範囲のみならず、特許請求の範囲と均等なものによって決定されなければならない。

本発明の一実施例によるディスプレイ用光学フィルタを概略的に示した断面図である。 図１の電磁波遮蔽層の構造を概略的に示した断面図である。 図１の電磁波遮蔽層のまた他の構造を概略的に示した断面図である。

符号の説明

１０：透明基板
２０：接地電極
３０：電磁波遮蔽層
３８：接地導電膜層
４０：第１機能性フィルム
５０：第２機能性フィルム
１００：光学フィルタ

Claims (7)

1. 透明基板と、
   該透明基板上に積層形成され、複数の高屈折金属酸化物層と少なくとも１つの金属層とが交互に積層されて成り立つ電磁波遮蔽層であって、前記複数の高屈折金属酸化物層のいずれか１つは、前記電磁波遮蔽層の最外層として積層される、電磁波遮蔽層と、
   前記複数の高屈折金属酸化物層の最外層上に積層形成されて前記電磁波遮蔽層を接地するための接地導電膜層と、
   前記透明基板と前記電磁波遮蔽層との間に形成される接地電極とを具備し、
   前記接地導電膜層は、金属膜であることを特徴とする、ディスプレイ装置用光学フィルタ。
2. 前記接地電極が、前記電磁波遮蔽層の端部に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装置用光学フィルタ。
3. 前記接地電極が、銀ペーストで形成されることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装置用光学フィルタ。
4. 前記接地導電膜層上に機能性層が積層され、前記機能性層が保護用フィルムを含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装置用光学フィルタ。
5. 前記機能性層が、色補正層を含むことを特徴とする、請求項４に記載のディスプレイ装置用光学フィルタ。
6. 前記複数の高屈折金属酸化物層は、少なくとも１つの第１高屈折金属酸化物層と少なくとも１つの第２高屈折金属酸化物層を含み、前記電磁波遮蔽層は、前記第１高屈折金属酸化物層、少なくとも１つの第１導電性金属酸化物層、前記金属層及び少なくとも１つの第２導電性金属酸化物層の順に１回以上反復積層した後、前記複数の高屈折金属酸化物層の最外層に前記第２高屈折金属酸化物層が積層された層構造を有することを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装置用光学フィルタ。
7. 前記複数の高屈折金属酸化物層は、Ｎｂ_２Ｏ_５を含み、前記少なくとも１つの第１導電性金属酸化物層及び前記少なくとも１つの第２導電性金属酸化物層は、ＡＺＯを含むことを特徴とする、請求項６に記載のディスプレイ装置用光学フィルタ。

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