JP5369177B2 - プラズマディスプレイパネル用emiフィルタ - Google Patents

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Description

この出願は、2008年5月27日に出願された米国仮特許出願番号61/071,936の優先権を主張する。当該出願全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
この発明は、相当量の電磁波を遮断/遮蔽するために、前部にフィルタを有するプラズマディスプレイパネル(PDP)に関する。当該フィルタは、高い可視透過率を有し、電磁波の遮断/遮蔽が可能である。
画像表示装置は、テレビ画面、パーソナル・コンピュータのモニターなどを含む、様々な用途に広く用いられている。プラズマディスプレイパネル(PDP)は薄く、複数のユニットで大画面が容易に組み立てられるため、CRTに代わる次世代の表示装置として人気を得つつある。PDPは、ガスの放電現象を利用して画像を表示するプラズマディスプレイパネルを有し、高表示性能、高輝度、高コントラスト、高潜像、広視野角などを含む、優れた表示性能を示す。PDP装置において、直流電流(DC)または交流電流(AC)の電圧を電極に印加すると、気体プラズマの放電が作られ、紫外(UV)線の発光を生じる。当該紫外線の発光は、近くの蛍光体材料を励起する。前記の利点にもかかわらず、PDPは、電磁波放射、近赤外線放射、蛍光体表面反射、および封入ガスとして用いられるヘリウム(He)、ネオン、またはキセノン(Xe)から放出されるオレンジ光によって低下する色純度を含む、駆動特性に関連する幾つかの課題に直面している。
PDP内に生じる電磁波および赤外線は、人体に悪影響を与え、無線電話やリモートコントローラーのような精密機械の故障を引き起こす可能性がある(例えば、U.S.2006/0083938、参照により本明細書に組み込まれる)。これらの波は、個別にまたはまとめて、電磁妨害(EMI)と呼ばれる。それゆえ、このようなPDPを用いるため、PDPから放出された電磁波および近赤外(IRまたはNIR)線を所定の水準以下にする要望がある。この点において、PDPから放出される電磁波または近赤外線を遮蔽し、光反射を減少し、および/または色純度を高めるための様々なPDPフィルタが提案されている。フィルタは各PDPの前面に設置されるため、提案されたPDPフィルタは、透過率条件も満たすよう要求される。
プラズマディスプレイパネルから放出された電磁波およびNIRを所定の水準以下にするため、様々なPDPフィルタが、例えば、PDPから放出される電磁波またはNIRを遮蔽し、光反射を減少し、および/または色純度を高める目的のために用いられている。そのようなフィルタは、通常PDPの前面に取り付けられるため、高い透過率を要する。このような条件および特徴を満たす典型的な電磁波遮蔽フィルタは、金属メッシュパターンフィルタおよび透明導電膜フィルタに分類される。金属メッシュパターンフィルタは、良好な電磁波遮蔽効果を示すが、低い透過率、画像の歪曲、高価なメッシュによる製造コストの増大を含む幾つかの不利な点がある。このような不利な点により、インジウムスズ酸化物(ITO)を用いた透明導電膜を用いた電磁波遮蔽フィルタは、金属メッシュパターンフィルタの代わりに広く用いられている。透明導電膜は、通常金属膜および高屈折率透明薄層をサンドイッチ状に挟み込んだ多層薄膜構造からなっている。銀または銀ベース合金を、金属膜として用いてもよい。しかしながら、従来のPDPEMIフィルタは、耐久性に欠ける傾向があり、および/または可視透過率および/または遮蔽特性に関する改善に耐えられない。
さらに、ある種のPDPEMIフィルタは、熱処理(例えば、熱的強化)を要する。このような熱処理は、通常少なくとも580℃、さらに好ましくは少なくとも約600℃、さらに好ましくは少なくとも620℃の温度の使用が必要である。ここで用いられる用語「熱処理(heat treatmentおよびheat treating)」とは、ガラス含有製品を熱による焼き戻し(thermal tempering)および/または熱強化(heat strengthening)するのに十分な温度に製品を加熱することを意味する。この定義は、例えば、少なくとも約580℃、さらに好ましくは少なくとも約600℃の温度で焼き戻しおよび/または熱強化するのに十分な期間、オーブンまたは加熱炉内で被膜された製品を加熱することを含む。場合によっては、熱処理は、少なくとも約4または5分間であってもよい。(例えば、5〜10分以上の)そのような高温の使用は、しばしば被膜を破壊し、および/または1以上の前記の望ましい特性を不必要に著しく劣化させる。従来のPDPEMIフィルタは、熱処理の際、熱安定性および/または耐久性が不足しがちである。特に、熱処理は、従来のPDPフィルタの破壊を生じる傾向がある。
上を考慮して、改善されたPDPフィルタの技術の需要が存在する。当該PDPフィルタは、(従来のPDPEMIフィルタに対して)(i) 改善された化学的耐久性、(ii) (例えば、焼き戻しのような任意の熱処理の際の)改善された熱的安定性、(iii) 改善された可視透過率、および/または(iv) 改善されたEMI遮蔽特性の1以上について改善されている。
この発明の実施形態例において、プラズマディスプレイパネル(PDP)は、視聴者と反対側の基板面によって支持されるフィルタであって、相当量の電磁波を遮断/遮蔽するために、前部にフィルタを有する。フィルタは、高い可視透過率を有し、電磁波を遮断/遮蔽可能である。実施形態例において、EMIフィルタの銀ベース被膜は、高い可視透過率を維持しつつ、高導電性のAg層を通したEMI放射からの損傷を減らし、PDPパネルの温度を下げる屋外の日光からのNIRおよびIR放射の相当量を遮断し、反射を減らしてコントラスト比を高める。実施形態例において、フィルタはTCCフィルタである。有利なことに、TCCは、在庫の未カットのガラスシートに被膜してもよい。
この発明の実施形態例において、プラズマディスプレイパネルと、プラズマディスプレイパネルの前部に設けた電磁妨害(EMI)フィルタとを備え、前記EMIフィルタは、ガラス基板によって支持されたEMI被膜を備え、前記EMI被膜は、前記ガラス基板から遠ざかる順に以下の層:窒化ケイ素からなる第1層、少なくとも約2.2の屈折率(n)を有する第1の高屈折率層、酸化亜鉛からなる第1層、酸化亜鉛からなる第1層と接触する銀からなる第1のEMI遮蔽層、銀からなる第1のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第1層、第1の金属酸化物層、酸化亜鉛からなる第2層、酸化亜鉛からなる第2層と接触する銀からなる第2のEMI遮蔽層、銀からなる第2のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第2層、第2の金属酸化物層、酸化亜鉛からなる第3層、酸化亜鉛からなる第3層と接触する銀からなる第3のEMI遮蔽層、銀からなる第3のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第3層、第3の金属酸化物層、および保護層を有する、プラズマディスプレイ装置が提供される。
この発明の別の実施形態において、ガラス基板によって支持され、かつ、ガラス基板から遠ざかる順に以下の層:酸化亜鉛からなる第1層、酸化亜鉛からなる第1層と接触する銀からなる第1のEMI遮蔽層、銀からなる第1のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第1層、酸化亜鉛からなる第2層、酸化亜鉛からなる第2層と接触する銀からなる第2のEMI遮蔽層、銀からなる第2のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第2層、酸化亜鉛からなる第3層、酸化亜鉛からなる第3層と接触する銀からなる第3のEMI遮蔽層、銀からなる第3のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第3層、および保護層を有するEMI被膜を備え、銀からなる第3のEMI遮蔽層は、銀からなる第1および/または第2のEMI遮蔽層よりも厚い、ディスプレイ装置用のEMIフィルタが提供される。
プラズマディスプレイパネルと、プラズマディスプレイパネルの前部に設けた電磁妨害(EMI)フィルタとを備え、前記EMIフィルタは、ガラス基板によって支持されたEMI被膜を備え、前記EMI被膜は、前記ガラス基板から遠ざかる順に以下の層:窒化ケイ素からなる第1層、酸化亜鉛からなる第1層、酸化亜鉛からなる第1層と接触する銀からなる第1のEMI遮蔽層、銀からなる第1のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第1層、第1の金属酸化物層、酸化亜鉛からなる第2層、酸化亜鉛からなる第2層と接触する銀からなる第2のEMI遮蔽層、銀からなる第2のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第2層、第2の金属酸化物層、酸化亜鉛からなる第3層、酸化亜鉛からなる第3層と接触する銀からなる第3のEMI遮蔽層、銀からなる第3のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第3層、第3の金属酸化物層、および保護層を有し、Niおよび/またはCrの酸化物からなる第3層は、Niおよび/またはCrの酸化物からなる第1および/または第2層の両方またはいずれか一方よりも少なく酸化される、プラズマディスプレイ装置。
実施形態例において、窒化ケイ素からなる第1層は、x/yが0.76から1.5まで(さらに好ましくは、x/yが0.85から1.2まで)のSixy層を有する。
図1(a)は、この発明の実施形態例によるプラズマディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)用のEMIフィルタの断面図である。
図1(b)は、この発明の実施形態例によるEMIフィルタ(この発明の全ての実施形態のフィルタ)を有するPDPパネルの断面図である。
図2は、この発明の実施形態例による図1(a)のフィルタの光学特性を示す透過率/反射率の波長依存性のグラフである。
図3は、この発明の実施形態の別の例によるディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)用のEMIフィルタの断面図である。
図4は、この発明の実施形態の別の例によるプラズマディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)用のEMIフィルタ層を示す表である。
図5は、この発明の実施形態例におけるEMI被膜に関連して任意に用いてもよい反射防止(AR)膜の層を示す表である。
図6は、この発明の実施形態例によるPDPパネルの前部で用いるための(この発明の全ての実施形態の)EMIフィルタ(TCC)、カバーガラス、および任意のAR膜の断面図である。
図7は、この発明の実施形態の別の例によるPDPパネルの前部で用いるための(この発明の全ての実施形態の)EMIフィルタ(TCC)、カバーガラス、および一対のAR膜の断面図である。
図8は、この発明の実施形態の別の例によるPDPパネルの前部で用いるための(この発明の全ての実施形態の)EMIフィルタ(TCC)、カバーガラス、および一対のAR膜の断面図である。
図9は、この発明の実施形態例の任意のフィルタ構造の光学特性の例を示す表である。
図10は、この発明の実施形態の様々な例によるフィルタの光学特性を示す透過率(T)/反射率(R)の波長依存性のグラフである。
図11は、この発明の実施形態例において用いてもよい光学ピンク染料の例の規格化された吸収スペクトルを示すグラフである。
図12は、染料の使用を含むこの発明の実施形態例のフィルタ構造の光学特性の例を示す表である。
図13は、染料の使用を含むこの発明の実施形態の様々な例によるフィルタの光学特性を示す透過率(T)/反射率(R)の波長依存性のグラフである。
図14は、この発明の別の実施形態例によるプラズマディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)用のEMIフィルタの断面図である。
図15は、この発明の別の実施形態例によるプラズマディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)用のEMIフィルタの断面図である。
図16は、この発明の別の実施形態例によるプラズマディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)用のEMIフィルタの断面図である。
図17は、この発明の別の実施形態例によるプラズマディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)用のEMIフィルタの断面図である。
図18は、この発明の別の実施形態例によるプラズマディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)用のEMIフィルタの断面図である。
図19は、この発明の別の実施形態例によるプラズマディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)用のEMIフィルタの断面図である。
ここで、とりわけ添付図を参照する。当該添付図において、幾つかの図を通じて類似の参照符号は類似の部分/層を示す。
プラズマディスプレイパネル(PDP)は、相当量の電磁波を遮断/遮蔽するために、前部にフィルタを有する。当該フィルタは、高い可視透過率を有し、相当量の電磁波の遮断/遮蔽が可能である。この発明の実施形態例は、ディスプレイ用(例えば、PDP用)の銀ベース多層透明導電層(TCC)に関する。EMIフィルタの被膜は、金属酸化物、窒化物、またはオキシ窒化物間に挟まれた3層以上の銀ベース層を有する。それは、EMIの放射を遮断し、近赤外線および赤外線の透過を最小化/減少する機能を与える。実施形態例において、銀ベース透明導電膜をガラス上へのマグネトロンスパッタリングによって製造しうる。ガラス上の被膜は、実施形態例(例えば、熱処理)においてガラス強度を高め、被膜の伝導性または透明性を増すため、典型的な炉または焼き戻し炉内で後熱処理を行ってもよい。実施形態例において、銀ベースTCC(または、EMIフィルタ)膜は、金属酸化物および窒化物間で挟まれたZnOx/Ag/NiCrOxの4層からなるまたは有する。実施形態例において、使用される金属酸化物(例えば、酸化スズ、酸化亜鉛)および窒化物(例えば、窒化ケイ素)は、1.8より高い可視光での屈折率(n)を有し、SiNxのような非導電性またはZnAlOxのような導電性になりうる。実施形態例において、特定の材料(例えば、銀、酸化亜鉛ベース層、およびNiCrOxベース層)は、全3または4スタックについては同じであるが、誘電体および銀の層は、層のスタックのそれぞれに対するシート抵抗および光学目標を満たすように調節される。さらに、他の層は、耐久性および光学性能を高めるためスタックごとに異なっていてもよい。実施形態例において、EMIフィルタは、プラズマテレビの筐体に低伝導性の接点を与えるため、周辺に伝導性のフリットフレームを有するものであってもよい。完成したフィルタは、ディスプレイの反射率を減少するため前面に積層されたAR膜およびプラズマテレビのカラー性能を改善するため被膜ガラスの背面に付着した紫色および/または桃色の染料を有する薄板を有していてもよい。
図1(a)は、この発明の実施形態例によるPDPパネル(または、別の種類のディスプレイパネル)で使用するためのEMIフィルタの断面図である。図1(b)は、PDPパネル上の図1(a)のフィルタを示す断面図である。図1(b)に示されるように、図1(a)のフィルタをPDPの前部の前面カバーガラスの内側(太陽から見て外側に向かう側)に設ける。この発明の実施形態例によるEMIフィルタは、反射防止(AR)膜と併用して使用してもしなくてもよい。AR膜を、EMIフィルタ被膜と反対または同じ側のカバーガラスに設けてもよい。図1(b)に示されるPDPパネル40は、どのような適当な種類のPDPパネルであってもよい。PDPパネルの例は、US2006/0083938(例えば、図6を参照)に記載されているが、その全体は、参照により本明細書に組み込まれる。例えば、この発明の出願例として、図1(a)のフィルタ構造をUS2006/0083938のPDP装置の100または100'の位置で用いてもよい。
図1のEMIフィルタ構造は、基板1に直接的または間接的に設けたカバーガラス基板1(例えば、約1.0から10.0mmの厚さ、さらに好ましくは約1.0mmから3.5mmの厚さの透明、緑色、青銅色、青緑色のガラス基板)およびEMIフィルタ被膜(または層構造)30を有する。膜(または層構造)30は有する:ヘイズ減少のためSiリッチの、またはこの発明の別の実施形態における他の適した化学量論のSi34であってもよい誘電性の窒化ケイ素ベース層3、高屈折率酸化チタン含有層4、(導電性EMI遮蔽層9と接触する)第1の低接触層7、第1の導電性、かつ、好ましくは金属製のEMI遮蔽層9、(層9と接触する)第1の上部接触層11、(この発明の別の実施形態において1または多段階で蒸着してもよい)誘電性または導電性の金属酸化物層13、(EMI遮蔽層19と接触する)第2の低接触層17、第2の導電性、かつ、好ましくは金属性のEMI遮蔽層19、(層19と接触する)第2の上部接触層21、誘電性または導電性金属酸化物層23、ヘイズ減少のためSiリッチの、またはこの発明の別の実施形態における他の適した化学量論のSi34であってもよい誘電性の窒化ケイ素ベース層25,26、第2の高屈折率の酸化チタン含有層24、(導電性のEMI遮蔽層29と接触する)第3の低接触層27、第3の導電性、かつ、好ましくは金属製のEMI遮蔽層29、(層29と接触する)第3の上部接触層31、(この発明の別の実施形態において1または多段階で蒸着してもよい)誘電性または導電性の金属酸化物層33、(EMI遮蔽層39と接触する)第4の低接触層37、第4の導電性、かつ、好ましくは金属製のEMI遮蔽層39、(層39と接触する)第4の上部接触層41、誘電性または導電性の金属酸化物層43、窒化ケイ素または同種のものからなる、または有する保護膜層45。「接触」層7,11,17,21,27,31,37および41はそれぞれ、少なくとも1つのEMI遮蔽/反射層(例えば、Agベース層)(9,19,29,39)である。前記の層3〜45は、PDP装置から放出されるEMIの相当量を遮断するため基板1上に設けたEMI遮蔽被膜30を構成する。シート抵抗の例は、別の実施形態における被膜30に対し、0.8,1.2および1.6オーム/sq.である。実施形態例において、被膜30は、約0.5から1.8オーム/sq.までのシート抵抗を有していてもよい。
図1の実施形態の(図示しない)代案は、2つの別々の層への金属酸化物層13および33の分割を有し、分割された層間で窒化ケイ素ベース層を与える。言い換えれば、例えば、酸化物ベース層13は、第1の酸化スズベース層13'、窒化ケイ素層13''および第2の酸化スズベース層13'''に置き換えられる。同様に、酸化物ベース層33は、第1の酸化スズベース層33'、酸化スズベース層33''および第2の酸化スズベース層33'''に置き換えられる。前記代用層のスタックは、例えば、母線/黒フリットを被膜30の上部に取り付けるときに用いられる熱処理されおよび熱処理可能なフィルタについて特に有利である。このような実施形態において、11,21,31および41のNiCrOx材料の使用は、酸化亜鉛または酸化亜鉛アルミニウムのような他の可能な材料と比較して、さらに耐久性があり、さらに良好な熱的安定性を与えるという点において有利である。
誘電体層3,25,26および45は、好ましくは約1.9から2.1まで、さらに好ましくは1.97から2.08までの屈折率(n)を有し、この発明の実施形態例において窒化ケイ素からなる、または有するものであってもよい。窒化ケイ素層3,3a,25,26および45は、とりわけ、被膜された製品の、例えば、熱による焼き戻しや同種の方法のような熱処理性能を改善する。この発明の別の実施形態において、これらの1、2または全層の窒化ケイ素は、化学量論型の(Si34)型、または代わりにSiリッチのものであってもよい。例えば、銀ベースEMI遮蔽層9(および/または29)のもと、酸化亜鉛含有層7(および/または27)と結合したSiリッチの窒化ケイ素3,3a,26は、(例えば、スパッタリングまたはそれと同種の方法)によって、他の特定の材料が銀の下にあった場合と比較して、シート抵抗が低下する(それゆえ、EMI遮蔽が改善される)ように銀を蒸着してもよい。さらに、Siリッチの窒化ケイ素含有層3および/または3a内の遊離ケイ素の存在は、熱処理中にガラス1から外側に移動するナトリウム(Na)のような特定の原子を、銀に到達して損傷を与える前にSiリッチの窒化ケイ素含有層によって効率よく止めさせることがある。このように、熱処理によって生じる酸化は可視透過率を増大させ、SiリッチのSixyは、この発明の実施形態例における熱処理中に銀層に与えられる損傷量を減らし、それによってシート抵抗(RS)を満足のいくように低下し、EMI遮蔽を改善することが信じられている。実施形態例において、Siリッチの窒化ケイ素が層3,3aおよび/または25,26に用いられるとき、蒸着されるSiリッチの窒化ケイ素層は、Sixy層(例えば、3および/または3a)によって特徴付けられるものであってもよい。ここで、x/yは、0.76から1.5まで、さらに好ましくは0.8から1.4まで、さらに好ましくは0.85から1.2までであってもよい。さらに、この発明の実施形態例において、熱処理前および/または後に、SiリッチのSixy層は、少なくとも2.05、さらに好ましくは少なくとも2.07、そして時々少なくとも2.10(例えば、632nm)の屈折率「n」を有していてもよい(注:2.02〜2.04の屈折率「n」を有する化学量論Si34を用いてもよい)。実施形態例において、蒸着されるSiリッチの窒化ケイ素層が、少なくとも2.10、さらに好ましくは少なくとも2.2、さらに好ましくは2.2から2.4までの屈折率を有するときに、改善された熱的安定性が特に実現可能なものであってもよい。また、実施形態例におけるSiリッチのSixy層は、少なくとも0.001、さらに好ましくは少なくとも0.003の吸光係数「k」を有していてもよい(注:化学量論Si34は事実上0の吸光係数「k」を有する)。さらに、実施形態例において、蒸着される(550nm)SiリッチのSixy層の「k」が0.001から0.05までのとき、熱的安定性の改善を実現しうる。nおよびkは、熱処理によって減少する傾向がある。ここで議論される窒化ケイ素層(3,25,26,45)のいずれかおよび/または全ては、この発明の実施形態例においてステンレス鋼またはアルミニウムのような他の材料でドープしてもよい。例えば、ここで議論されるいずれかおよび/または全ての窒化ケイ素層は、この発明の実施形態例において、約0〜15%のアルミニウム、さらに好ましくは約1から10%までのアルミニウム、最も好ましくは1〜4%のアルミニウムを任意に含んでいてもよい。この発明の実施形態例において、SiまたはSiAlのターゲットをスパッタリングすることによって、窒化ケイ素を蒸着してもよい。これらの層を可視透過率を犠牲にすることなく、EMIの反射を改善するために設ける。
この発明の実施形態例において、高屈折率層4および24は、好ましくはチタン酸化物(例えば、TiO2または、他の適当な化学量論)からなる、または有する。この発明の実施形態例において、層4および24は、好ましくは少なくとも約2.2、さらに好ましくは少なくとも約2.3,2.4または2.45の屈折率(n)を有する。この発明の実施形態の別の例において、これらの層4および24は、導電性または誘電性があってもよい。これらの層を可視透過率を犠牲にすることなく、EMIの反射を改善するために設ける。
EMI遮蔽/反射層9,19,29および39は、好ましくは実質的にまたは完全に金属性および/または導電性があり、基本的に銀(Ag)、金、または他の適切なEMI反射材料からなるまたは有するものであってもよい。EMI遮蔽層9,19,29および39は、被膜が良好な導電性を有し、PDPパネルから放射されるEMIを遮断するのに役立つ。この発明の実施形態例において、これらの層がわずかに酸化するのが可能である。
この発明の実施形態例において、上部接触層11,21,31および41は、酸化ニッケル(Ni)、酸化クロム(chromium/chrome)(Cr)、または酸化ニッケルクロム(NiCrOX)のような酸化ニッケル合金、または他の適当な材料からなるまたは有するものであってもよい。例えば、これらの層におけるNiCrOXの使用が耐久性を改善する。NiCrOX層11および/または21は、この発明の実施形態例において、完全に酸化してもよく(すなわち、完全に化学量論的であってもよく)、または代わりに一部のみ参加してもよい。場合によっては、NiCrOX層は、少なくとも約50%酸化してもよい。(Niおよび/またはCrの酸化物からなるまたは有する)これらの層は、この発明の別の実施形態において、酸化等級(oxidation grading)であってもよい。酸化等級とは、例えば、直接隣接したIR反射層から遠くのまたはさらに/最も離れた一部の接触面より直接隣接したIR反射層との接触面で酸化度が低くなるよう接触層が等級付けられるように、層の厚さ全体で層内の酸化度が変化することであり、これらの接触層は、全IR層にわたってこの発明の別の実施形態において連続的であっても連続的でなくてもよい。層11,21,31および41の1,2,3または全層のNiCrOXの使用は、酸化亜鉛または酸化亜鉛アルミニウムのような他の可能性のある材料と比較して、さらに耐久性があり、さらに良好な熱的安定性を与える点で有利である。このことは、例えば、特定の用途において、母線/黒フリットを被膜30の上部に取り付けるときに用いられる熱処理されおよび熱処理可能なフィルタについて特に有利である。
金属酸化物層13,23,33および43は、この発明の実施形態例において、酸化スズからなるまたは有するものであってもよい。これらの層は、好ましくはこの発明の実施形態例において、約1.9から2.1まで、さらに好ましくは約1.95まで2.05までの屈折率(n)を有する。場合によっては、亜鉛のような他の材料でドープしてもよい。しかしながら、別の場合に、ここでの他の層と同様に他の材料を用いてもよい。これらの層を可視透過率を犠牲にすることなく、EMIの反射を改善するために設ける。
この発明の実施形態例において、低接触層7,17,27および37は、酸化亜鉛(例えば、ZnO)からなるまたは有する。これらの層の酸化亜鉛は、同様にAlのような(例えば、ZnAlOXを形成する)他の材料を有するものであってもよい。例えば、この発明の実施形態例において、1以上のこれらの酸化亜鉛層に、約1から10%まで、さらに好ましくは約1から5%までのAl、最も好ましくは約2から4%までのAlをドープしてもよい。銀9,19,29および39の下での酸化亜鉛の使用は、銀の優れた品質を実現し、それによって導電性を改善し、EMI遮蔽を改善させる。
例示された被膜の下または上の他の層を設けてもよい。それゆえ、層構造または被膜が(直接的または間接的に)基板1「上にある」または「によって支持される」一方で、それらの間に他の層を設けてもよい。それゆえ、たとえ層3および基板1間に他の層を設けていたとしても、例えば、図1の被膜が基板1「上にあって」、「支持される」ものと考えてもよい。さらに、実施形態例において、例示された被膜の一部の層を除去してもよい。その一方で、この発明の実施形態例の全体の精神から離れることなく、この発明の別の実施形態において、他の被膜層は、様々な層間に加えてもよいし、または様々な層は、分割した部分間に加えられる他の層によって分割してもよい。
この発明の実施形態例において、被膜における銀ベースEMI遮蔽層は、異なる厚さを有する。これは意図的であり、特に有利である。銀ベース層9,19,29,39の異なる厚さは、PDP装置の外側から(すなわち、被膜30がプラズマに面する基板1の内側表面上にあるとき、大抵の実施形態において、膜のガラス側から)見えるように低可視反射率を得、同時に高可視透過率を可能にするために最適化される。スタックの奥深くに埋められた(すなわち、プラズマから離れた)銀層は、先行する層内の吸収によってある程度隠される。それゆえ、かなりの程度、外側の反射率に悪影響を与えることなくEMI遮蔽を改善するため、銀層はさらに厚くなりうる。それゆえ、PDPパネルのプラズマから離れた銀ベースEMI遮蔽層の厚さ(物理的厚さ)(例えば、39)は、PDPパネルのプラズマに近い銀ベースEMI遮蔽層の厚さ(物理的厚さ)(例えば、9)よりもかなり厚くなりうる。銀の全厚は、この影響を利用するため、被膜30にわたって不規則に分布している。この発明の実施形態例において、銀ベース層(9,19,29,39)を全て合わせた全厚は、この発明の実施形態例において約25〜80nm、さらに好ましくは約30〜70nmであってもよい。その一方で、全体の被膜30の全厚は、約300から400nmまで、さらに好ましくは約325から380nmまで、最も好ましくは約330から375までであってもよい。実施形態例において、PDPパネルのプラズマから離れた銀ベースEMI遮蔽層(例えば、39または29)の厚さ(物理的厚さ)は、PDPパネルのプラズマに近い銀ベースEMI遮蔽層(例えば、9)の厚さよりも、少なくとも約1nm厚い(さらに好ましくは、少なくとも約2nm厚く、場合によっては約3または4nm厚い)。
図2は、0.8オーム/sq.のシート抵抗を有するよう設計したとき、それによって厚い銀の層を有する図1(a)のフィルタの光学特性を例示する透過率/反射率の波長依存性のグラフである。図2において、Tは透過率を表し、Gはガラス側の反射率を表し、Fは膜側の反射率を表す。図2に示されるように、NIRのようなEMIの膜側(すなわち、プラズマに最も近い側)の反射率が高められる(高反射率)一方、(450〜650nmの)可視透過率は高く保たれる。これは、かなりの/高い可視透過率を有するが、望ましくない波長が存在するNIR領域において高い反射/吸収を有するフィルタを提供する。この実施形態例において、被膜30および基板1の組み合わせは、少なくとも約50%、さらに好ましくは少なくとも55%、58%または60%の可視透過率を有する。
図3は、この発明の実施形態の別の例によるディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)のEMIフィルタの断面図である。図3の実施形態は、一部の厚さが異なる点を除き、前記の図1(a)〜(b)の実施形態と同じである。図3のフィルタは、高いシート抵抗(1.64オーム/sq.の抵抗)を有するように設計されているからである。
この発明の別の実施形態における層に様々な厚さおよび材料を用いてもよい。その一方で、図1〜3の実施形態におけるガラス基板1上の各層の厚さおよび材料の例は、ガラス基板から外側へ、以下の通りである:
Figure 0005369177
この発明の実施形態の別の例において、図4は、前記と同様のPDPの用途におけるEMIフィルタとして用いるための銀ベースTCC被膜を示す。図4の被膜30は、金属酸化物および金属窒化物間で挟まれたZnOX/Ag/NiCrOXの4層スタックを有する。図4の被膜は、図1〜3の被膜と異なる厚さを有する。図4においても、図1〜3の実施形態から層3,25,26,24,43が除かれている。このことは、図1の実施形態の全層は必要不可欠でなく、場合によっては一部の層を除去してもよい、ということを示す。前記図4の被膜30は、この発明の実施形態例において、それぞれ被膜時および熱処理後に測定されるとき、1.5オーム/sq.および1.0オーム/sq.よりも低いシート抵抗と、可視光において55%または60%より高い中間透過率とを有していてもよい。前記シート抵抗は、Agの厚さの増加による可視透過率の相殺によってさらに減少しうる。さらに低い透過率が望ましい場合、NiCrOxの厚さの増加および/またはxの値の減少により、透過率を減少しうる。金属酸化物および窒化物は、1.8よりも高い可視光の屈折率を有すべきであり、実施形態の別の例において、SiNxのような非導電性またはZnAlOxのような導電性でもありうる。多層構造は、TiOxをSiNx/TiOxまたはSiNxをSnOx/SiNx/ZnOxに置換するように、各金属酸化物、窒化物、またはオキシ窒化物を置換するためにも用いられる。
図5を参照して、この発明の実施形態例において、AgベースEMI保護被膜30の光学性能をさらに高めるために、図5に記載されているもののような広帯域の可視光反射防止(AR)被膜50または他の適当なAR被膜を基板1(図6〜8を参照)の反対側に取り付け、および/またはTCC30(図7〜8を参照)上に積層しうる。ディスプレイ用の前記銀ベースTCC被膜の使用例は、図6〜8に示されている。上で示されるように、この発明の用途の例において、様々な図6〜8のフィルタ構造をUS2006/0083938の図6のPDP装置の100または100'の位置に用いてもよい。図6〜8において、任意の追加基板1'、1''は、ガラスまたはプラスチックであってもよく、接着剤は適当な粘着性のあるものまたは同様のものであってもよい。例えば、一例において、(図1(a),3および4に示される)4層のAgを有するTCC被膜30は、屋外のディスプレイ用のカバーガラス1の構造の一部として用いられる。そして、図6〜8は、任意にAR被膜50とともに用いてもよい前記カバーガラス構造の例を示す。TCC30(例えば、図4、または図1を参照)およびAR(図5を参照)が基板1の反対面に被膜されるとき、光学性能の一例が、図9に要約されている。透過および反射スペクトルの詳細を図10に示す。ここでの他の実施形態と同様に、TCCEMIフィルタ被膜30は、以下の機能/利点を提供する:高伝導性のAg層を通したEMI放射からの損傷を減らし、パネル温度を下げる屋外の日光からのNIRおよびIR放射の相当量を遮断し、減少した反射によりコントラスト比を高める。
図11〜13を参照して、この発明の他の例は、図1〜10の実施形態に類似しているが、プラズマディスプレイ用に色中性(color neutrality)を改善するために(図11に示されるように)約595nmで透過率を減少する追加の染料吸収層も有する。実施形態例において、染料は選択波長範囲での吸収用であり、他の範囲ではない。例えば、実施形態例において、PDP装置の色特性を改善するため、染料は595nm近傍の光(例えば、図11参照)を吸収してもよい。(図示しない)染料含有層をAR被膜50および基板1間、またはTCC30および基板1間、TCC30および接着層間のような1以上の位置に挿入し、接着層または基板1内に埋め込みうる(図6〜8を参照)。前記染料を有するPDP装置の実施形態例の光学性能が図12に示され、前記実施形態例の透過および反射スペクトルが図13に示される。前記カバーガラス構造において、TCC被膜30は、以下の機能を提供する:高伝導率のAg層によるプラズマパネルからのEMIの放射を遮断し、屋外用のパネルの温度を減少するため太陽光からのNIRおよびIR放射を遮断し、反射の減少によってコントラスト比を高め、近くの電子機器への干渉を減少するためプラズマパネルからのNIR(850〜950nm)の放射を遮断する。
図14〜19は、この発明の別の実施形態例によるプラズマディスプレイパネル(例えば、PDPパネル)用のEMIフィルタの断面図である。これらの実施形態は、熱処理可能であってもよく、異なるシート抵抗(R)用に設計してもよい。これらの実施形態のEMIフィルタ被膜は、典型的なまたは従来の焼き戻し炉内で熱処理し、被膜品を熱処理するとき、ガラス基板1を強化してもよい。
図14〜19は、熱処理(HT)可能な変形例であり、これらの実施形態の被膜は、約500〜750℃から(さらに好ましくは、520〜650℃から)の温度での熱処理を存続しうる一方、HTに続く許容できるヘイズ値を依然として維持する。そして、これらの実施形態の被膜は、HT後、約1.3または1.2オーム/sq.程度(さらに好ましくは、1.0または0.90オーム/sq.程度)のシート抵抗(R))を有し、少なくとも約60%(さらに好ましくは、少なくとも約62または63%)の可視透過率を有しうる。実施形態例において、これらの実施形態の被膜品は、HT後、約3程度(さらに好ましくは、約2.0または1.0程度)のヘイズ値を有する。図14〜19の実施形態において、窒化ケイ素ベース層3および/または3a(場合によっては、3a')は、実施形態例において前記のようにSiリッチであってもよく、NiCr酸化ベース層および/または41は、実施形態例において一部酸化されるのみである。そのようなSiリッチ窒化ケイ素の使用およびNiCrOxベース層のうち少なくとも1層のみの部分酸化は、熱処理にさらに耐えうる被膜品を生じる一方、HT後、適切な可視透過率およびヘイズ値を維持する。実施形態例において、NiCrOxベース層41は、NiCrOxベース層11,21および/または31の1、2または3層全てよりも少なく酸化される。実施形態例において、NiCrOxベース層31および/または41の1つまたは両方は、NiCrOxベース層11および/または21の1つまたは両方より少なく酸化される。このことは、HTにおけるより良い熱的安定を有するさらなる熱処理が可能な被膜の提供に役立つことが明らかにされている。図14〜19の実施形態において、金属酸化物(例えば、酸化スズ)ベース層13a(および13a')を窒化ケイ素ベース層13aおよび酸化亜鉛ベース層17間の密着性を改善するために有する。
図面内の様々な層で示される材料は、この発明の実施形態例において、好ましい材料である一方、明示的に主張されていなければ、限定を目的とするものではない。この発明の実施形態の別の例において、図面に示される材料を置換するため他の材料を用いてもよい。さらに、この発明の別の実施形態において、一部の層を除去してもよく、他の層を追加してもよい。同様に、例示された厚さも明示的に主張されていなければ、限定を目的とするものではない。
この発明が、最も実用的で好ましい実施形態であると現在考えられているものと関連して記載される一方で、この発明が開示された実施形態に限定されないことを理解すべきである。それとは逆に、添付の請求項の精神および範囲内に含まれる様々な改良および同等の装置を保護することを目的としている。

Claims (19)

  1. プラズマディスプレイパネルと、プラズマディスプレイパネルの前部に設けた電磁妨害(EMI)フィルタとを備え、前記EMIフィルタは、ガラス基板によって支持されたEMI被膜を備え、前記EMI被膜は、前記ガラス基板から遠ざかる順に以下の層:
    窒化ケイ素からなる第1層、
    少なくとも2.2の屈折率(n)を有する第1の高屈折率層、
    酸化亜鉛からなる第1層、
    酸化亜鉛からなる第1層と接触する銀からなる第1のEMI遮蔽層、
    銀からなる第1のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第1層、
    第1の金属酸化物層、
    酸化亜鉛からなる第2層、
    酸化亜鉛からなる第2層と接触する銀からなる第2のEMI遮蔽層、
    銀からなる第2のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第2層、
    第2の金属酸化物層、
    酸化亜鉛からなる第3層、
    酸化亜鉛からなる第3層と接触する銀からなる第3のEMI遮蔽層、
    銀からなる第3のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第3層、
    第3の金属酸化物層、
    および保護層
    を有し、銀からなる第3のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層より厚く、銀からなる第2のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層以下の膜厚を有する、プラズマディスプレイ装置。
  2. 第1の高屈折率層は、チタン酸化物を含む、請求項1に記載のプラズマディスプレイ装置。
  3. ガラス基板およびこれに結合したEMI被膜は、少なくとも55%の可視透過率を有する、請求項1に記載のプラズマディスプレイ装置。
  4. 銀からなる第3のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層よりも厚い、請求項1に記載のプラズマディスプレイ装置。
  5. 銀からなる第3のEMI遮蔽層は、銀からなる第1および第2のEMI遮蔽層のいずれよりも厚い、請求項1に記載のプラズマディスプレイ装置。
  6. チタン酸化物からなり、第2および第3のEMI遮蔽層間に位置する少なくとも2.2の屈折率を有する第2の高屈折率層をさらに有する、請求項1に記載のプラズマディスプレイ装置。
  7. チタン酸化物からなる高屈折率層は、第1および第2のEMI遮蔽層間に位置しない、請求項6に記載のプラズマディスプレイ装置。
  8. プラズマディスプレイパネルと、プラズマディスプレイパネルの前部に設けた電磁妨害(EMI)フィルタとを備え、前記EMIフィルタは、ガラス基板によって支持されたEMI被膜を備え、前記EMI被膜は、前記ガラス基板から遠ざかる順に以下の層:
    酸化亜鉛からなる第1層、
    酸化亜鉛からなる第1層と接触する銀からなる第1のEMI遮蔽層、
    銀からなる第1のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第1層、
    酸化亜鉛からなる第2層、
    酸化亜鉛からなる第2層と接触する銀からなる第2のEMI遮蔽層、
    銀からなる第2のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第2層、
    酸化亜鉛からなる第3層、
    酸化亜鉛からなる第3層と接触する銀からなる第3のEMI遮蔽層、
    銀からなる第3のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第3層、
    および保護層
    を有し、銀からなる第3のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層より厚く、銀からなる第2のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層以下の膜厚を有する、プラズマディスプレイ装置。
  9. 銀からなる第3のEMI遮蔽層は、銀からなる第1および/または第2のEMI遮蔽層よりも少なくとも1nm厚い、請求項8に記載のプラズマディスプレイ装置。
  10. ガラス基板およびこれに結合したEMI被膜が、少なくとも55%の可視透過率を有する、請求項8に記載のプラズマディスプレイ装置。
  11. ガラス基板および第1のEMI遮蔽層間に位置するが、第1および第2のEMI遮蔽層間に位置しない、チタン酸化物からなる高屈折率層をさらに有する、請求項8に記載のプラズマディスプレイ装置。
  12. ガラス基板によって支持され、かつ、ガラス基板から遠ざかる順に以下の層:
    酸化亜鉛からなる第1層、
    酸化亜鉛からなる第1層と接触する銀からなる第1のEMI遮蔽層、
    銀からなる第1のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第1層、
    酸化亜鉛からなる第2層、
    酸化亜鉛からなる第2層と接触する銀からなる第2のEMI遮蔽層、
    銀からなる第2のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第2層、
    酸化亜鉛からなる第3層、
    酸化亜鉛からなる第3層と接触する銀からなる第3のEMI遮蔽層、
    銀からなる第3のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第3層、
    および保護層
    を有するEMI被膜を備え、銀からなる第3のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層より厚く、銀からなる第2のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層以下の膜厚を有する、ディスプレイ装置用のEMIフィルタ。
  13. プラズマディスプレイパネルと、プラズマディスプレイパネルの前部に設けた電磁妨害(EMI)フィルタとを備え、前記EMIフィルタは、ガラス基板によって支持されたEMI被膜を備え、前記EMI被膜は、前記ガラス基板から遠ざかる順に以下の層:
    窒化ケイ素からなる第1層、
    酸化亜鉛からなる第1層、
    酸化亜鉛からなる第1層と接触する銀からなる第1のEMI遮蔽層、
    銀からなる第1のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第1層、
    第1の金属酸化物層、
    酸化亜鉛からなる第2層、
    酸化亜鉛からなる第2層と接触する銀からなる第2のEMI遮蔽層、
    銀からなる第2のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第2層、
    第2の金属酸化物層、
    酸化亜鉛からなる第3層、
    酸化亜鉛からなる第3層と接触する銀からなる第3のEMI遮蔽層、
    銀からなる第3のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第3層、
    第3の金属酸化物層、
    および保護層
    を有し、Niおよび/またはCrの酸化物からなる第3層は、Niおよび/またはCrの酸化物からなる第1および/または第2層の両方またはいずれか一方よりも少なく酸化され、銀からなる第3のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層より厚く、銀からなる第2のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層以下の膜厚を有する、プラズマディスプレイ装置。
  14. Niおよび/またはCrの酸化物からなる第3層は、Niおよび/またはCrの酸化物からなる第1および第2層の両方よりも少なく酸化される、請求項13に記載のプラズマディスプレイ装置。
  15. 銀からなる第4のEMI遮蔽層および少なくとも第3の金属酸化物層より上に位置するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第4層をさらに有し、
    Niおよび/またはCrの酸化物からなる第4層は、Niおよび/またはCrの酸化物からなる第1、第2および第3層のうち少なくとも2層よりも少なく酸化される、請求項13に記載のプラズマディスプレイ装置。
  16. 窒化ケイ素からなる第1層は、x/yが0.76から1.5までのSixy層を有する、請求項13に記載のプラズマディスプレイ装置。
  17. 窒化ケイ素からなる第1層は、x/yが0.85から1.2までのSixy層を有する、請求項13に記載のプラズマディスプレイ装置。
  18. プラズマディスプレイパネルと、プラズマディスプレイパネルの前部に設けた電磁妨害(EMI)フィルタとを備え、前記EMIフィルタは、ガラス基板によって支持されたEMI被膜を備え、前記EMI被膜は、前記ガラス基板から遠ざかる順に以下の層:
    窒化ケイ素からなる第1層、
    酸化亜鉛からなる第1層、
    酸化亜鉛からなる第1層と接触する銀からなる第1のEMI遮蔽層、
    銀からなる第1のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第1層、
    第1の金属酸化物層、
    酸化亜鉛からなる第2層、
    酸化亜鉛からなる第2層と接触する銀からなる第2のEMI遮蔽層、
    銀からなる第2のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第2層、
    第2の金属酸化物層、
    酸化亜鉛からなる第3層、
    酸化亜鉛からなる第3層と接触する銀からなる第3のEMI遮蔽層、
    銀からなる第3のEMI遮蔽層と接触するNiおよび/またはCrの酸化物からなる第3層、
    第3の金属酸化物層、
    および保護層
    を有し、窒化ケイ素からなる第1層は、x/yが0.85から1.2までのSixy層を有し、銀からなる第3のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層より厚く、銀からなる第2のEMI遮蔽層は、銀からなる第1のEMI遮蔽層以下の膜厚を有する、プラズマディスプレイ装置。
  19. 少なくとも第1および第2のEMI遮蔽層間に位置する窒化ケイ素からなる別の層をさらに有し、当該窒化ケイ素からなる別の層は、x/yが0.85から1.2までのSix
    y層を有する、請求項18に記載のプラズマディスプレイ装置。
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