KR20050009677A - 적층체 및 그 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반응성 결함이 극도로 적은 (투명 도전성) 적층체 및 그것을 이용한 디스플레이용 필터를 제공하는 것을 목적으로 하여 검토되었다.
본 발명의 적층체의 바람직한 예로서, 투명필름 기체(基體) 상에 은을 함유하는 투명 도전성 박막을 형성한 투명 도전성 박막필름 상에, 바인더재와 무기미립자를 함유하는 보호층을 형성한 구성을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 디스플레이용 필터는, 상기의 적층체와 반사방지기능 등을 가지는 층과 투명 지지기판 등을 점착재층을 개재하여 첩합(貼合)한 구성을 들 수 있다.
또한, 상기의 적층체를 이용한 전자파 차폐 필름, 열선 반사 필름, 창(窓)도 본 발명의 범위 내이다.
본 발명의 적층체 및 그것을 이용한 상기 물품은, 바인더재와 무기미립자를 함유하는 보호층을 가지기 때문에, 놀랄만 하게 반사성 결함의 발생을 현저히 저감할 수 있다. 이 때문에, 장기에 걸쳐 전자파 차폐성, 열선 반사성, 시인성(視認性) 등이 우수한 적층체나 그것을 이용한 물품을 얻는 것이 가능하다.
Description
본 발명은, 적층체에 관한 것이고, 또한, 디스플레이용 필터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 고품위(高品位)로 내구성이 우수한 투명 도전성 적층체 및 디스플레이용 필터에 관한 것이다.
멀티미디어 사회, 디지털 사회의 진전에 따라서, 송신, 배신(配信) 혹은 처리되는 화상정보나 디지털 정보가 비약적으로 증대하고 있다. 이 때문에, 이것을 표시하는 모니터인 디스플레이 장치는, 인간과 통신기기, 영상기기, 컴퓨터 등을 연결하는 인터페이스로서, 또는 핵심 디바이스로서 더욱 더 그 중요성이 늘어가고 있다.
이러한 디스플레이 장치로서, 종래의 무겁고, 두껍고, 또한 대형화가 곤란한 브라운관(CRT) 모니터를 대신하여, 각종 박형(薄型)의 디스플레이가 활발히 검토되고 있고, 그 중에서도 박형화, 대화면화가 비교적 용이하게 실현가능한 플라즈마디스플레이 판넬(PDP)이나 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display, FED)등이 주목되고 있다.
특히 PDP는 양산화의 단계에 들어서서, 각 제조사들은 해마다 배증하는 대폭적인 증산 계획을 내어 놓고 있다. 한편, 신규 참여를 발표하는 제조사도 있기 때문에, 앞으로 급속하게 그 시장이 확대될 것으로 신문지상 등에서 예상되고 있다.
PDP는, 상기와 같이 박형화, 대형화에 유리하다고 하는 잇점이 있지만, 방전을 이용하고 있기 때문에, 원리상 강한 정도의 누설 전자파를 발생한다고 하는 문제가 있다. 이 때문에, 플라즈마 디스플레이로부터 발생하는 누설 전자파를 소정의 안전기준치(예를 들면, 일본에서는 VCCI(Voluntary Control Council for Interference by data processing equipment electronic office machine), 미국에서는 FCC(Federal Communication commission)) 이내로 억제하는 것이 필요하게 되어 오고 있다.
또한 PDP는, 강한 근적외선광도 발생한다. 무선 LAN, 무선 전화기, 적외선 리모콘 등은 근적외선을 이용하는 기기이므로, PDP는 이들 기기의 오작동을 일으킬 가능성이 있는 것도 지적되고 있다. 이상의 사항으로부터, PDP에는, 누설 전자파를 싱기 규제의 범위로 저감시키고, 근적외선 영역인 800~1000nm의 파장 영역의 광을, 오작동이 실제 사용상 생기지 않는 수준까지 차단하는 수단을 갖출 필요가 있다.
상기와 같은 전자파와 근적외선은, 금속과 같은 도전성 재료로 PDP 전체를 덮는 것으로 방출을 억제할 수 있지만, 화면표시 부분에는 도전성 외에 투명성도 가지는 재료를 사용할 필요가 있다. 이 때문에, PDP의 표시부분에는 투명 도전성을가지는 필터가 적합하게 사용되고 있다. 이러한 디스플레이용 필터의 적절한 예로서는, 투명 도전성 박막을 유리판 등의 기체(基體) 전체면에 배치한 투명 도전성 박막 타입의 광학 필터를 들 수 있다. 투명 도전성 박막 타입의 광학 필터는, 기체 상에 전자파를 차폐하기 위한 투명 도전성 박막과, 반사방지기능이나 방현(防眩)(어두워짐 방지)기능을 가지는 필름으로 이루어지는 적층구조를 가지는 것이 알려져 있다.
디스플레이용 필터의 전자파 차단능력은, 당연히, 해당 디스플레이용 필터의 면저항값이 낮을수록 우수하기 때문에, 순물질 중에서도 가장 비저항값이 낮은 은 또는 은을 주체로 하는 금속박막이 상기 투명 도전성 박막으로서 적합하게 사용되고 있다. 실제로는, 더한 투과율 상승 및 금속박막층의 안정성 향상의 목적으로, 해당 은을 주체로 하는 금속 박막층을 투명 고굴절율 박막층에 끼워 넣은 적층체를 투명 도전성 박막으로 하는 것이 통상적이다.
그러나, 잘 알려져 있는 바와 같이, 금속박막층 재료로서 적합하게 사용되는 은은, 원자의 응집이 생기기가 지극히 쉽다고 하는 큰 문제가 있다. 은 박막층의 은 원자가 응집하면, 금속박막으로서의 낮은 저항성이 손상되는 외에, 은백색의 점(점상 결함, 또는 반사성 결함, 백점이라고도 불리운다)이 생긴다. 디스플레이용 필터에 이러한 반사성 결함이 다수 생기는 경우, 상기 반사성 결함은 해당 필터를 장착한 대형 플라즈마 디스플레이 상에 비추어져 나오는 다수의 미는 힘(박력(迫力))인 영상 위에 흰 점이 되어 나타나, 화질의 품위를 저하시키는 폐해를 낳는다. 이와 같이, 상기 반사성 결함은, 해당 금속박막재료가 가지는 고투명성이나 낮은저항성을 상실하게 하는 커다란 문제가 되는 동시에, 필터로서의 상품가치를 큰 폭으로 하락시키는 것이다.
종래, 이러한 은 박막층의 은 원자의 응집은, 예를 들면, 염소 이온이나 이물질(입자(particle)) 등의 존재 하에서 발생하기 쉽다는 것이 알려져 있다. 시장의 요망사항인 화면의 대형화에 따라, 필터 1장당 혼입하는 입자 등의 수가 증가할 것이 예상된다. 이 때문에, 필터마다 발생하는 백점의 수가 증가하여, 필터 생산의 수율이 저하될 것이 예상된다. 따라서, 더욱 더 대형화되는 PDP용 광학 필터에 있어서는, 그 은 박막층에 백점이 생기는 것을 보다 유효하게 방지하는 기술이, 앞으로 한층 더 요구될 것으로 생각된다.
상기와 같은 이물질·염소의 제거를 행하는 시도가 일본국 특허공고공보 소59-44993호나 일본국 특허공개공보 평9-331488호에 보고되어 있지만, 대형 디스플레이용 필터를 높은 수율로 생산하기에는, 보다 높은 수준에서의 은 원자의 응집억제가 요구되고 있다.
한편으로는, 투명 고굴절율 박막층을 두껍게 하는 것에 의해, 해당 염소 이온 등이 은 박막층에 도달하는 것을 방지하는 것도 시도되고 있다. 그러나, 광학필터는 상기와 같이, 높은 투명성이 요구되기 때문에, 투명 고굴절율 박막층의 두께에 제한이 있어, 상기의 방법을 적용하기에는 한계가 있다.
다른 시도로서, 은 박막층에 구리나 백금 등의 내식성이 있는 금속박막을 적층하는 방법도 있지만, 투명성의 저하나 면저항의 상승을 수반하는 문제가 있다.
이상과 같이, 반사성 결함의 발생을 용이하게 억제할 수 있는 구성의 디스플레이용 필터는, 이제까지 얻어지지 않고 있는 것이 현 상황이다.
한편, 근래에는, 무선기기나 전자기기의 발달이 눈에 띄고, 또한 그 수요는 급증하고 있다. 무선기기는 편리한 반면, 사용하고 있는 전자파를 다른 사람에게 받게 하여, 그 전자파가 지닌 정보를 읽어낼 위험성을 가지고 있다. 또한, 무선기기만이 아니라, 전자기기에 있어서도, 본체 외에 코드류로부터도 전자파의 발생이 있어서, 무선기기처럼 이를 다른 사람에게 받게 하여, 용이하게 그 정보를 읽어낼 위험성이 있다. 이 전자파 누설에 수반되는 정보의 누설을 억제하기 위해, 근래에는, 잔자파 차폐재료에 대한 요청이 높아지고 있다. 전자파는 금속과 같은 도전성 재료로 차폐하는 것이 가능하지만, 각종 건축물의 창이나 자동차창, 각종 표시기기의 표시부분 등, 전자파 차폐성능에 더하여 투명성이 필요한 재료가 요구되고 있다. 또한, 창 등의 용도에는, 한여름의 건물 내에서의 냉방효율 상승 등에 의한 에너지 절감화를 목적으로, 열선 반사성능을 가질 것도 요구되고 있다.
이들 전자파 차폐성능이나 열선 반사성능을 실현하기 위해, 상기의 은을 주체로 하는 박막은 적합한 성질을 가지고 있다. 그러나, 상기의 디스플레이와 같이, 이들의 용도에서도 백점 발생에 의한 상품가치의 하락, 수율의 저하, 사용 햇수의 저하 등이 문제인 바, 높은 수준에서의 은 원자의 응집억제가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기와 같은 반사성 결함의 발생이 지극히 적은 (투명 도전성) 적층체 및 그것을 이용한 디스플레이용 필터, 전자파 차폐필름, 열선 반사필름 및 창(窓)재 등을 제공하는 것이다.
도 1은, 본 발명에 있어서의 투명 도전성 박막 적층체 필름의 층 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는, 전자파 차폐용 디스플레이용 광학 필터의 층 구성의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 3은, 본 발명에 있어서의 창용 전자파 차폐용 필름의 층 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명의 창의 층 구성의 일 예를 나타낸 단면도이다.
[도면에 나타난 부호의 설명]
10 적층체
13 투명 고분자 필름 기체
15 은을 함유한 투명 도전성 금속 박막층
17 투명 고굴절율 박막층
18 다층 투명 도전성 박막층
20 보호층
30 반사 방지기능을 가지는 필름(반사 방지 필름)
30' 방현(防眩)(어두워짐 방지)기능을 가지는 필름(방현성 필름)
33 투명 지지기판
40 하드코트층
50 전극
60 하드코트층
70 자외선 흡수제를 함유한 점착재층
80 창(窓)용 유리 기판
본 발명자들은, 이러한 관점에서 예의검토한 결과, 놀랄만 하게, 무기미립자와 바인더재로 이루어지는 보호층과, 투명 도전성 박막층으로 이루어지는 적층체가, 본 발명의 과제를 해결하는 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다.
본 발명에 따르면, 이하의 발명이 제공된다.
즉, 본 발명은,
적어도 투명 기체(基體)(A)와,
은을 함유하는 투명 도전성 박막층(B)과,
바인더재(C1)와 무기미립자(C2)를 함유하는 보호층(C)을 포함하고,
투명 도전성 박막층(B)과 보호층(C)이 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 적층체이다.
또한 본 발명의 적층체는, 바람직하게는 무기미립자(C2)가 금속산화물인 것을 특징으로 하는 적층체이다.
또한 본 발명의 적층체는, 바람직하게는 무기미립자(C2)가 적어도 산화안티몬을 함유하는 복합산화물 또는 산화안티몬을 함유하는 산화물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 적층체이다.
또한 본 발명의 적층체는, 바람직하게는 바인더재(C1)가, 실리콘 수지, 폴리에스테르 수지 및 우레탄 수지로부터 선택되는 1종 이상의 수지인 것을 특징으로 하는 적층체이다.
또한 본 발명의 적층체는, 바람직하게는 은을 함유하는 투명 도전성 박막층(B)이 적어도 투명 고굴절율 박막층(B1)과,
은 또는 은을 함유하는 합금의 투명 금속 박막층(B2)을 포함하는 상기의 적층체이다.
본 발명에 따르면, 높은 도전성, 높은 투명성, 높은 근적외선의 반사성, 더욱 바람직하게는 높은 적외선 반사성을 가지고 있는 데에 더하여, 백점의 발생이 대단히 적다고 하는 우수한 특징을 가지는 적층체를 얻을 수 있다.
또한 본 발명은, 적어도 상기의 적층체와,
기능성 투명층(D)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 필터이다.
또한 본 발명의 디스플레이용 필터는, 바람직하게는, 60℃, 90%RH의 조건 하에 24시간동안 폭로한 후, 직경 0.1mm 이상의 점상 결함의 발생빈도가 2개/㎡ 이하인 것을 특징으로 하는 상기의 디스플레이용 필터이다.
또한 본 발명은, 상기의 디스플레이용 필터를 사용한 표시장치이다.
본 발명에 따르면, 백점의 발생을 적게 하여, 예를 들면, 장기간에 걸쳐 아름다운 영상을 제공하는 것이 가능한 디스플레이용 필터 및 표시장치를 제공하는 것이 가능하다.
또한 본 발명은, 상기의 적층체를 사용한 전자파 차폐 필름이다. 본 발명에 따르면, 백점의 발생이 적어, 장기간에 걸쳐 시인성(視認性)이 우수한 전자파 차폐 필름을 얻는 것이 가능하다.
또한 본 발명은, 상기의 적층체를 사용한 열선 반사 필름이다. 본 발명에 따르면, 백점의 발생이 적어, 장기간에 걸쳐 시인성(視認性)이 우수한 열선 반사 필름을 얻는 것이 가능하다.
또한 본 발명은, 적어도 상기의 적층체와,
기능성 투명층(D)을 포함하는 것을 특징으로 하는 창(窓)용 전자파 차폐 필름이다.
또한 본 발명은, 적어도 상기의 적층체와,
기능성 투명층(D)을 포함하는 것을 특징으로 하는 창용 열선 반사 필름이다.
또한 본 발명은, 적어도 상기의 창용 전자파 차폐 필름과 투명 창용 기판과의 적층구조를 가지는 창이다.
또한 본 발명은, 적어도 상기의 창용 열선 반사 필름과 투명 창용 기판과의 적층구조를 가지는 창이다.
본 발명에 따르면, 백점의 발생이 적어, 장기간에 걸쳐 시인성이 우수하고, 또한 간편한 방법으로 만들 수 있는 창을 제공하는 것이 가능하다.
또한 본 발명은, 상기의 적층체를 사용한 반도체 장치이다. 본 발명에 따르면, 전자파에 의한 장해에 영향을 받지 않는 반도체 장치, 고온에서도 사용가능한 반도체 장치 등을 제공하는 것이 가능하다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다. 덧붙여, 본 발명에 있어서 점착재란, 접착재의 의미를 포함하는 것이다.
본 발명의 적층체는,
투명 기체(A)와,
은을 함유하는 투명 도전성 박막층(B)과,
보호층(C)을 포함하고,
투명 도전성 박막층(B)과 보호층(C)이 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 적층체이다. 또한, 보호층(C)은, 바인더재(C1)와 무기미립자(C2)를 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 디스플레이용 필터는, 상기의 적층체와 기능성 투명층(D)을 포함하는 구성을 가진다. 기능성 투명층(D)으로는, 반사방지층, 방현층을 비롯하여, 하드코트층, 자외선 흡수층, 방오층, 대전방지층 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라 점착재층(E)이 포함되어 있어도 좋다.
본 발명의 전자파 차폐 필름 및 열선 반사 필름은, 본 발명의 적층체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 본 발명의 적층체를 그대로 전자파 차폐 필름 및 열선 반사 필름으로 하는 것이 가능하고, 본 발명의 적층체와 상기 기능성 투명층(D) 등을 조합하여 전자파 차폐 필름 및 열선 반사 필름으로 하는 것도 가능하다. 이들 기능성 투명층(D)과 조합된 상기 필름의 바람직한 용도로는, 창용 전자파 차폐 필름 및 창용 열선 반사 필름 등을 들 수 있다. 상기 창용 필름에 사용되는 기능성 투명층(D)으로서, 구체적으로는, 자외선 흡수층, 하드코트층 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 창은, 상기 창용 필름과 투명 창용 기판과의 적층구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
이들 각 구성요소를 이하에서 설명한다.
(투명 기체(A))
상기 투명 기체(A)로는, 플라스틱판이나 유리판이 적합하게 사용가능하다. 플라스틱판의 구체예를 들면, 폴리메타크릴산메틸(PMMA)을 비롯한 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 투명 ABS 수지 등이 사용가능하지만, 이들 수지에 한정되는 것은 아니다. 플라스틱판의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 통상 1mm~10mm 정도이다. 유리판을 사용하는 경우에는, 화학강화가공 또는 풍냉강화가공을 행한 반(半)강화유리판 또는 강화유리판을 사용하는 것이 바람직하다. 중량을 고려하면, 그 두께는 1~4mm 정도인 것이 바람직하다. 또한, 이들 유리판 또는 플라스틱판의, 디스플레이용 필터 주연부(周緣部)(가장자리둘레부)로 되는 부분에 의장성을 높이는 등의 목적으로 흑색 등의 유색 액연(額緣)인쇄를 실시하여도 좋다.
또한, 후술하는 투명 도전성 박막층(B) 제작시에 적합하게 사용되는 고분자 필름을 투명 기체(A)로 하는 것도 가능하고, 내충격성을 가지는 유연한 투명 시트를 투명 기체(A)로 하는 것도 가능하다. 이들을 사용하여 얻어지는 광학필터는 직접 PDP 모듈에 첩합(貼合)(겹쳐서 맞추는 것)하여 사용하는 것이 가능하다.
상기 플라스틱판, 유리판, 고분자 필름, 유연한 투명 시트 등은 2종류 이상을 병용할 수 있다. 이 때, 이것들을 직접 적층하여 조합시키는 것외에, 후술하는 점착재층(E)을 사용하여 첩합하여 사용하는 것도 가능하다.
(은을 함유하는 투명 도전성 박막층(B))
본 발명의 은을 함유하는 투명 도전성 박막층(B)은, 공지의 것을 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 투명 기체(A) 상에 직접 형성되는 구성 외에, 후술하는 고분자 필름 상이나, 반사방지 혹은 방현기능을 가지는 필름 상에 형성되는 구성이어도 관계없다. 이들 중에서는 생산효율 및 품질관리의 면 등에서 고분자 필름 상에 은을 함유하는 투명 도전성 박막을 형성한 투명 도전성 박막 적층체 필름을 투명 도전성 박막층(B)으로서 사용하는 방법이 특히 바람직하다. 도 1은, 본 발명에 있어서의 적층체의 층 구성의 일 예를 나타내고 있다. 즉, 투명 고분자 필름 기체(13) 상에, 은을 함유하는 투명 도전성 금속 박막(15)과 투명 고굴절율 박막(17)이, 투명 도전성 금속 박막(15)을 투명 고굴절율 박막(17)으로 사이에 끼우듯이 번갈아 적층되고, 더하여, 후술하는 보호층(20)을 적층한 구성이다.
상기 고분자 필름으로는, 두께 10~300㎛ 정도의, 가요성 있고 투명성 높은 고분자 필름이 바람직하게 사용되고, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리술폰(PS), 폴리에테르술폰(PES), 폴리메틸렌메타크릴레이트 (PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리프로필렌(PP), 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 및 트리아세틸셀룰로스(TAC)가 특히 적합하게 사용된다.
본 발명에 있어서 사용되는 투명 도전성 박막층(B)은, 투명 고굴절율 박막층(B1)과 은 또는 은을 함유하는 합금으로 이루어지는 투명 금속 박막층(B2)을 포함하는 적층체가 바람직하게 채용된다. 은은, 비저항이 1.59×10-6(Ω·cm)로, 일체의 재료 중에서 가장 전기전도성이 우수한 데다가, 박막의 가시광선 투과율이 우수하기 때문에, 가장 적합하게 사용된다. 한편으로, 은은, 박막으로 한 때에 안정성을결하여, 황화나 염소화되기 쉽다고 하는 문제를 지니고 있으므로, 그 안정성을 향상시키기 위하여, 은을 함유하는, 즉, 구체적으로는, 은을 주체로 하는 은합금, 예를 들면, 은과 금의 합금, 은과 구리의 합금, 은과 팔라듐의 합금, 은과 구리와 팔라듐의 합금, 은과 백금의 합금 등을 사용하는 것도 가능하다.
이러한 투명 금속 박막층(B2)의 두께는, 다층 투명 도전성 박막층 전체의 투과성 및 전기전도성을 고려하여 결정되지만, 통상적으로는 한 층에 0.5~100nm 정도이다.
또한, 최표면에 금속 박막층을 두고 있는 경우에는, 최표면에서의 주된 금속인 은의 원소조성이 3~99%(원자비율)인 것이 바람직하다.
투명 고굴절율 박막층(B1)은, 공지의 것을 제한없이 사용할 수 있다. 투명성이 높은, 예를 들면, 막두께 100nm 정도의 박막을 형성한 때에, 그 박막의 파장 400~700nm의 광에 대한 투과율이 60% 이상인 것과 같은, 투명성이 우수한 재료가 바람직하다. 또한, 550nm의 광에 대한 굴절율이 1.4 이상의 재료인 것과 같은, 고굴절율 재료가 바람직하다. 이러한 투명 고굴절율 박막층(B1)용에 적합하게 사용될 수 있는 재료로는, 예를 들면, 인듐과 주석의 산화물(ITO), 산화아연(ZnO), 산화티탄(TiO2), 카드뮴과 주석의 산화물(CTO), 산화알루미늄(Al2O3), 아연과 알루미늄의 산화물(AZO), 산화마그네슘(MgO), 산화토륨(ThO2), 산화주석(SnO2), 산화란탄(LaO2), 산화규소(SiO2), 산화인듐(In2O3), 산화니오비움(Nb2O3), 산화안티몬(Sb2O3), 산화지르코늄(ZrO2), 산화세륨(CeO2), 산화비스무스(BiO2) 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 투명 고굴절율 황화물을 사용하여도 좋으며, 구체적으로 예시하면, 황화아연(ZnS), 황화카드뮴(CdS), 황화안티몬(Sb2S3) 등을 들 수 있다. 투명 고굴절율 박막층(B1)용 재료로는, 상기한 것들 중에서도 ITO, ZnO 및 TiO2이 특히 바람직하다. ITO 및 ZnO은 도전성을 지니는 데에 더하여, 가시영역에서의 굴절율이 2.0 정도로 높고, 더우기 가시영역에서 거의 흡수를 하지 않기 때문이다. TiO2은 절연물이고, 가시영역에서 약간 흡수를 하지만, 가시광에 대한 굴절율이 2.3 정도로 크기 때문이다.
상기 투명 금속 박막층(B2)과 투명 고굴절율 박막층(B1)의 다층 적층체 형성은, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 진공증착법 등의 종래 공지의 방법에 의할 수 있다. 그 중에서도 스퍼터링법은, 막두께를 제어한 다층적층의 형성에 적합하고, 금속 박막층과 고굴절율 박막층의 적층, 예를 들면, 은 또는 은을 함유하는 합금으로 이루어지는 금속 박막층과, 주로 산화인듐으로 구성되는 투명 고굴절율 박막층을, 용이하게 반복하여 연속적으로 막을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
구체적으로는, 본 발명의 투명 금속 박막층(B2)의 형성에는, 은 또는 은을 함유하는 합금을 타겟으로 하고, 스퍼터 기체에는 아르곤 등의 불활성 기체를 사용하여, 통상, 압력 0.01~3.0Pa에서, 직류(DC) 혹은 고주파(RF) 마그네트론 스퍼터링법을 채용하는 것을 바람직한 예로서 들 수 있다.
또한, 투명 고굴절율 박막층(B1)의 형성에는, 예를 들면, 인듐을 주성분으로 하는 금속 타겟 또는 산화인듐을 주성분으로 하는 소결체 타겟을 사용하고, 스퍼터기체에는 아르곤 등의 불활성 기체를, 반응성 기체에는 산소를 사용하여, 통상 압력 0.01~3.0Pa에서, 직류(DC) 혹은 고주파(RF) 마그네트론 스퍼터링법에 의한 반응성 스퍼터링법을 적용할 수 있다.
그 밖의 보다 상세한 내용에 대해서는, 일본국 특허공개공보 평10-217380호나 일본국 특허공개공보 2002-323861호 등에 기재된 내용을 채용할 수 있다.
(보호층(C))
본 발명의 보호층(C)은, 바인더재(C1)와 무기미립자(C2)로 이루어진 층이다.
그 중에서도, 바인더재(C1)와 물이나 유기용제 등의 액체를 포함하여 이루어지는 용액에, 무기미립자(C2)를 분산시키는 것에 의해 얻어지는 코팅액을 도포·건조시키는 것에 의해 얻어지는 층이 보호층(C)으로서 특히 바람직하다. 또한, 상기의 코팅액은, 바인더재(C1)와 무기미립자(C2)가 액체에 분산된 에멀젼(emulsion)이어도 좋다. 바인더재(C1)와 액체를 포함하는 에멀젼 상태의 액에 무기미립자(C2)가 분산된 형태도 바람직하게 사용될 수 있다.
이하, 전자의 바인더재(C1)의 용액에 무기미립자(C2)가 분산된 코팅액에 대하여 상세히 설명한다.
상기 바인더재(C1)와 액체로 이루어지는 용액으로는, 바람직하게는 무색으로 투명성이 높고, 무기미립자의 분산성이 양호한 것이 적합하게 사용된다.
본 발명의 바인더재(C1)는, 수지인 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는 예컨대, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 불소계 수지 등을 들 수 있다. 이들 수지 중에서도 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 우레탄계 수지로부터 선택되는 1종 이상의 수지인 것이, 입수의 용이함, 후술하는 무기미립자(C2)의 바인더재(C1)로의 분산성 등의 관점에서 바람직하다. 이들과 같은 수지로서 점착성이나 접착성을 가지는 것을 사용하는 것도 가능하고, 보호층(C)에 후술하는 점착재층(E)의 기능을 부여하는 것도 가능하다. 또한, 상기의 수지는 2종류 이상을 병용할 수도 있다.
본 발명의 보호층(C)은, 일반적으로 후술하는 점착재(E)를 사용하여 다른 층과 용이하게 첩합할 수 있다. 이 때문에, 후술하는 기능성 투명층(D) 등과 적층할 때, 종래의 점착재를 사용한 적층방법(첩합방법)을 제한없이 사용하는 것이 가능하다.
용제로는, 물, 알콜, 아세톤, 톨루엔 등 공지의 액체를 사용할 수 있다.
본 발명에서는, 후술하는 바와 같이 무기미립자(C2)가 투명 도전성 박막층을 가능한 한 다 덮도록 배치되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 무기미립자(C2)의 바인더재(C1) 용액 중에서의 분산성이 좋고, 무기미립자(C2)가 침강하기 어려운 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 이 상태는, 무기미립자의 종류에 따라 수지나 액체를 적의선택하는 것에 의해 실현될 수 있다. 예를 들면, 침강하기 쉬운 무기미립자에는, 비중이 높은 수지나, 용액의 점성이 비교적 높게 되도록 하는 수지나 액체를 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 무기미립자(C2)는, 보호층(C)으로서 상기한 바와 같이 투명 도전성 박막층 중에 간극없이 조밀하게 충전된 형태로 함유하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에 관한 무기미립자(C2)는, 후술하는 백점 방지의 추정 메카니즘에 기초하면, 염소나 염화물, 황이나 황화물 등의 투과성이 낮은 것이 더욱 바람직하다. 무기미립자(C2)가 염소나 염화물, 황이나 황화물 등의 흡수성능에서 우수한 것이라면 더욱 바람직하다. 예컨대, 금속 산화물의 미립자를 적합한 예로서 들 수 있다. 금속 산화물은, 염화수소 등과 반응하기 쉽다고 하는 일반적인 경향이 있다는 점 등 때문에, 염화물을 흡착하기 쉬운 성질을 가지고 있는 것이 상기의 이유이다. 보다 구체적인 금속 산화물의 예로는, 실리카, 산화주석, 산화아연, 산화인듐, 산화안티몬, 산화알루미늄, 산화지르코늄 등, 투명 고굴절율 박막층(B1)을 형성할 때에 적합한 재료와 같은 금속 산화물을 들 수 있다. 이것들은, 2종류 이상을 조합하여 사용하여도 좋다. 예컨대 복합 산화물로서 사용하는 것도, 산화물의 혼합물로서 사용하는 것도 가능하다. 또한, 상기의 금속 산화물은 금속과 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 상기의 복합 산화물의 구체예로는, 산화인듐-주석 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 산화안티몬을 함유하는 복합 산화물 또는 산화안티몬을 함유하는 산화물의 혼합물로 이루어지는 미립자가 바람직하고, 산화안티몬-산화주석 복합 산화물, 산화안티몬-산화아연 복합 산화물이 특히 바람직하다.
이들 금속 산화물은, 상기 고굴절율 투명 박막층(B1)의 일 예인 금속 산화물의 박막층에 비하여, 통상적으로는 광선 투과율이 낮지만, 입자경을 작게 하는 것에 의해 실용상 문제가 없는 정도의 투명성을 실현할 수 있다.
또한, 무기미립자(C2)의 입자경이 너무 커지면, 바인더재(C1)와의 분산성이 나빠지게 된다. 또한, 무기미립자(C2)의 입자경이 커지면, 투명 도전성 박막층을 조밀하게 덮는 것이 가능하지 않게 될 수도 있다.
한편으로, 입자경이 너무 작아지면, 입자로서의 취급이 곤란하게 될 가능성이 있다.
이 때문에, 무기미립자(C2)의 평균입자경은 1~1000nm가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5~500nm, 더욱 더 바람직하게는 5~200nm이다.
또한, 후술하는 바와 같이 무기미립자(C2)가 투명 도전성 박막층(B) 전체를 균일하게 덮도록 하는 것이 바람직하기 때문에, 무기미립자(C2)의 입도분포는 좁은 것이 바람직하다.
본 발명의 무기미립자(C2)는, 예컨대 바인더재(C1)와 조합하여 사용하는 것에 의해, 상기와 같이 투명성을 실현할 수 있는 데에 더하여, 놀랄만 하게, 후술하는 바와 같이 백점 방지 효과가 대단히 우수하다고 하는 지극히 유용한 특성을 가지고 있다.
상기의 코팅액은, 바인더재(C1)와 액체로 이루어지는 용액과 무기미립자(C2)가 실질적으로 균일하게 혼합되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 코팅액을 얻기에는, 용제와 무기미립자(C2)를 균일하게 분산시킨 상태의 액과, 바인더재(C1)와 용제로 이루어지는 용액을 혼합하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 코팅액에 무기미립자의 분산성을 향상시키기 위한 안정제나 코팅성을 향상시키기 위한 레벨링제 등을 첨가하는 것도 가능하다.
이렇게 하여 얻어진 코팅액을 사용하여 보호층(C)을 형성하는 방법으로는, 공지의 도공법(塗工法)을 제한없이 사용할 수 있다. 예컨대, 바(bar) 코팅법, 리버스(reverse) 코팅법, 그라비아 코팅법, 롤(roll) 코팅법 등을 들 수 있다. 코팅액의 종류, 점도, 도포량 등에도 제한은 없고, 상기 코팅법에 적합한 코팅액으로 되는 조건을 적의선택할 수 있다.
보호층(C)의 두께로는, 점착재층의 기능을 갖게 할 것을 고려하면, 100㎛ 이하, 바람직하게는 80㎛ 이하이다. 통상적으로는 2㎛ 이하로 충분하고, 1㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하며, 0.05㎛ 이상, 0.5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 이렇게 하여 얻어진 보호층의 시감 평균 투과율은 50% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 더욱 바람직하며, 80% 이상인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에서는, 후술하는 바와 같이 무기미립자(C2)가 투명 도전성 박막층을 가능한 한 다 덮도록 배치되는 것이 바람직하다.
이 때문에, 본 발명에 관한 보호층에 있어서 바인더재(C1)와 무기미립자(C2)의 조성은, 무기미립자(C2)의 양이 바인더 수지(C1)에 대하여 많은 쪽이 바람직하다. 다만, 무기미립자(C2)의 함유율이 너무 커지면, 무기미립자(C2)가 충분히 정착할 수 없고, 보호층의 박리나 크랙 등의 발생을 일으켜, 충분한 보호효과를 얻지 못하게 되는 일이 있다.
바인더재(C1)와 무기미립자(C2)의 최적의 비율은 사용하는 바인더재(C1)와 무기미립자(C2)의 분산성에 의해 크게 좌우된다. 따라서, 사용하는 바인더재(C1) 및 무기미립자(C2)의 종류에 따라 함유비율을 적절히 구하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 바인더재(C1)와 무기미립자(C2)의 바람직한 중량비(무기미립자(C2)/바인더재(C1))는 0.01~100, 더욱 바람직하게는 0.03~30, 특히 바람직하게는 0.05~20이다.
(기능성 투명층(D))
기능성 투명층(D)으로는, 반사방지층이나 방현층을 바람직한 예로서 들 수 있다. 또한, 하드코트층이나 방오층, 자외선 흡수층, 대전방지층, 조색층 등의 공지의 층을 채용할 수 있다. 이들 층은 상기의 투명 도전성 박막층(B)의 형성에 사용되는 고분자 필름이나 투명 기체(A)나 상기의 보호층(C)에 형성하여도 좋고, 반사방지필름이나 방현 필름 등과 같은 상기의 기능을 갖는 필름이나 점착재층을 사용할 수도 있다. 이들 기능성 투명층에 대해서는, 보다 상세하게는 일본국 특허공개공보 평10-217380호나 일본국 특허공개공보 2002-323861호 등에 기재되어 있는 것을 채용할 수 있다.
본 발명의 창용 전자파 차폐 필름 및 창용 열선 반사 필름에 적합하게 사용되는 기능성 투명층(D)인 자외선 흡수층이나 하드코트층은, 투명성과 후술하는 창의 시공에 견딜 수 있는 성능을 가진다면, 공지의 재료를 제한없이 사용할 수 있다. 하드코트층으로서 구체적으로는, 투명성, 가격, 시공성에서 우수한 아크릴계 재료를 적합한 예로서 들 수 있다. 또한, 하드코트층을 형성하는 방법으로서도 공지의 방법을 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로는, 바 코팅법, 리버스 코팅법, 그라비아 코팅법, 롤 코팅법 등을 들 수 있다. 코팅액의 종류, 점도, 도포량 등에도 제한은 없고, 상기 코팅법에 적합한 조건을 적의선택할 수 있다. 얻어진 하드코트층의 연필경도(일본공업규격(JIS) K5400 규격)는, H 이상인 것이 바람직하고, 2H 이상인 것이 특히 바람직하다.
상기 자외선 흡수층으로는, 투명하다면 공지의 재료를 제한없이 사용할 수있다. 또한, 자외선 흡수층의 형성방법에도 특별히 제한은 없다. 구체적으로는, 고분자 필름에 자외선 흡수기능을 부여한 자외선 흡수 필름이나, 자외선 흡수기능을 부여한 투명 기체(A), 보호층(C), 하드코트층, 후술하는 점착재층(E) 등의 형태로 사용할 수 있다.
(점착재층(E))
본 발명에 있어서, 투명 기체(A), 투명 도전성 박막층(B), 보호층(C) 및 기능성 투명층(D)은 필요에 따라 점착재층(E)을 개재하여 첩합된다. 구체적인 예로는, 투명 기체(A)-투명 도전성 박막층(B)을 형성한 고분자 필름 사이, 투명 기체(A)-보호층(C) 사이, 투명 기체(A)-기능성 투명층(D) 사이, 보호층(C)-기능성 투명층(D) 사이, 투명 도전성 박막층(B)을 형성한 고분자 필름-기능성 투명층(D) 사이 등의 첩합에 사용된다.
또한, 본 발명의 점착재라고 하는 단어는, 접착제의 의미도 포함하여 사용되는 경우가 있다.
본 발명의 점착재층(E)으로서는, 투명하다면, 공지의 점착재를 제한없이 사용할 수 있다. 또한, 점착재층(E)에 색소를 함유시키는 것에 의해 조색층의 기능을 가지도록 하는 것도 가능하다. 또한, 녹방지성분 등을 함유시키는 것도 가능하다. 더우기, 전술한 바와 같이, 무기미립자(C2)를 분산시키는 것에 의해 보호층의 기능을 부여하는 것도 가능하다.
점착재층(E)으로서, 보다 구체적인 내용으로는, 일본국 특허공개공보 평10-217380호나 일본국 특허공개공보 2002-323861호 등에 기재되어 있는 것을 채용할수 있다.
(적층체의 제작)
본 발명의 적층체는, 적어도 투명 기체(A)와, 은을 함유하는 투명 도전성 박막층(B)과, 바인더재(C1)와 무기미립자(C2)를 포함하는, 바람직하게는 두께 2㎛ 이하의 보호층(C)으로 이루어지고, 투명 도전성 박막층(B)과 보호층(C)이 접촉하고 있는 것을 특징으로 한다. 투명 도전성 박막층(B)과 보호층(C)이 접촉하고 있는 한, 투명 기체(A)의 위치는 임의이다. 투명 기체(A) 상에 투명 도전성 박막층(B)이 직접 형성되어 있어도 좋고, 투명 기체(A)와 투명 도전성 박막층(B)이 점착재층(E)으로 첩합되어 있어도 좋다. 또한, 투명 기체(A)와 보호층(C)이 점착재층(E)으로 첩합되어 있어도 좋다.
본 발명에 관한 적층체의 층 구성의 일 예를 나타낸 단면도가 전술한 도 1이다. 보다 상세하게는, 도 1에는, 투명 고분자 필름 기체(13) 상에 형성된, 은을 함유하는 투명 도전성 금속 박막층(15)과 투명 고굴절율 박막층(17)이 반복하여 형성된 투명 도전성 박막층 및 그 위에 형성된 보호층으로 이루어지는 적층체가 나타나 있다.
(광학필터의 조립)
본 발명의 광학필터는,
투명 기체(A)와
은을 함유하는 투명 도전성 박막층(B)과
보호층(C)과
기능성 투명층(D)과
필요에 따라 점착재층(E)으로 이루어진다. 점착재층(E)은, 적층체의 제작에 사용한 방법 외에, 기능성 투명층(D)으로서 반사 방지 필름이나 방현필름 등의 기능성 투명 필름이 사용될 때에, 다른 층과의 첩합에 사용될 수 있다.
본 발명의 디스플레이용 필터에 있어서, 투명 도전성 박막층(B)과 보호층(C)이 접촉하고 있는 한, 이들 층의 구성은 임의이지만, 기능성 투명층(D)으로서 반사 방지층이나 방현층이 사용되는 경우, 이들 층은 최외층에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 디스플레이용 필터의 구체적인 구성으로는, 예를 들면,
1. 투명 기체(A)로서 유리판과 고분자 필름을 점착재층(E)으로 첩합한 복층 투명 기판, 투명 도전성 박막층(B)으로서 상기 고분자 필름에 형성한 투명 도전성 박막, 투명 도전성 박막층(B)에 접촉하고 있는 보호층(C)으로서 바인더재(C1)와 무기미립자(C2)로 이루어지는 층, 기능성 투명층(D)으로서 반사 방지기능 또는 방현기능을 가지는 필름, 및 이들을 점착재층(E)으로 첩합한 구성,
2. 투명 기체(A)로서 유리판, 투명 도전성 박막층(B)은 상기 유리판 상에 형성된 투명 도전성 박막, 상기 투명 도전성 박막 상에 접촉하고 있는 보호층(C)으로서 바인더재(C1)와 무기미립자(C2)로 이루어지는 층, 기능성 투명층(D)으로서 반사 방지기능 또는 방현기능을 가지는 필름, 및 이들을 점착재층(E)으로 첩합한 구성,
등을 들 수 있다.
도 2는, 본 발명에 관한 디스플레이용 필터의 층 구성의 일 예를 나타낸 단면도이다. 보다 상세하게는, 도 2에는, 투명 고분자 필름 기체(13)와 다층 투명도전성 박막층(18)과 보호층(20)으로 이루어지는 투명 도전성 박막 적층체 필름과, 반사 방지기능을 가지는 필름(30)(이하, 반사 방지필름이라고 칭하는 경우가 있다) 또는 방현기능을 가지는 필름(30')(이하, 방현성 필름이라고 칭하는 경우가 있다), 및 투명 지지 기판(33)을, 점착재(35)에 의해 첩합시키고, 다층 투명 도전성 박막층(18)에 접촉하도록 전극(50)을 형성한 전자파 차폐용 디스플레이용 광학 필터가 나타나 있다. 이 경우, 점착재층(35)으로 첩합된 투명 지지 기판(33)과 투명 고분자 필름 기체(13)가 투명 기체(A)에 상당한다.
상기 전극은, 전자파 차단 기능 등을 가지는 필터에 바람직하게 사용되고 있는 것으로, 공지의 것을 제한없이 채용할 수 있다. 상기 전극은 가능한 한 넓은 면적으로부터 좋은 효율로 전류를 얻어내기 위해서, 외주 부분에 액연 상으로 형성하는 것이 바람직하다. 전극의 형성방법으로는, 도전성 도료의 도포, 인쇄, 도전성 테이프의 첩부 등의 공지의 수단이 사용된다. 보다 상세하게는, 일본국 특허공개공보 평10-217380호나 일본국 특허공개공보 2002-323861호 등에 기재되어 있는 내용의 것을 채용할 수 있다.
다른 예로는, 도 2에 있어서 투명 지지 기판(33)을 갖지 않는 필름 상(狀)의 전자파 차폐용 디스플레이용 광학필터도 바람직한 예로서 들 수 있다. 이 경우, 투명 고분자 필름 기체(13)가 투명 기체(A)로 된다. 또한, 상기 광학필터는, 점착재(35)를 개재하여, PDP 모듈에 직접 첩합하여 사용할 수도 있다.
그 밖에 다른 예로는, 투명 지지 기판(33) 대신에, 내충격성을 가지는 투명시트를 투명 기체(A)로서 사용하는 것을 들 수 있다. 이러한 광학필터는, 점착재(35)를 개재하여, PDP 모듈에 직접 첩합하여 사용하는 것이 바람직하다. 디스플레이용 필터를 PDP 모듈에 직접 첩합하면, PDP 모듈이 외부의 충격에 의해 파손되기 쉬워질 가능성이 있지만, 상기 광학필터는 내충격성을 갖기 때문에, 직접 PDP 모듈에 첩합하여도 외부의 충격으로부터 고가의 PDP 모듈을 보호하는 기능이 우수하여, PDP 모듈의 파손을 방지할 수 있다.
상기의 각 층을 형성하는 부재는, 복수의 기능을 갖고 있어도 좋다. 예컨대, 전술한 투명 도전성 박막층이 형성된 반사 방지 필름은, 투명 기체(A), 투명 도전성 박막층(B), 기능성 투명층(D)의 3종의 기능을 가지고 있다. 이러한 부재를 사용하면, 본 발명의 적층체나 디스플레이용 필터의 추가적인 박형화나 제조시 공정 수의 단축에 의한 생산성의 향상을 기대할 수 있다.
(전자파 차폐 필름, 열선 반사 필름, 창)
본 발명의 전자파 차폐 필름이나 열선 반사 필름은, 전자파에 의해 그 기능에 영향을 받는 기기나 고온에서의 사용에 제한이 있는 기기, 예컨대 반도체 회로 등을 가지는 각종 정밀 기기 등의 반도체 장치, 사무실 등의 건물의 창 등에 적합하게 사용할 수 있다. 반도체 장치로서, 보다 구체적으로는, 슬롯머신 기기, 게임기 등, 시인성이 요구되는 기기를 예시할 수 있다.
본 발명의 창용 전자파 차폐 필름은 적어도 투명 기체(A)와, 투명 도전성 박막층(B)과, 바인더재(C1)와 무기미립자(C2)를 포함하는 보호층(C)과, 기능성 투명층(D)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 기능성 투명층(D)으로서 바람직하게는 하드코트층과 자외선 흡수층 및 필요에 따라 사용되는 점착재층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그 구체적인 층 구성으로는, 투명 기체(A), 투명 도전성 박막층(B), 보호층(C), 하드코트층이 하드코트층/투명 기체(A)/투명 도전성 박막층(B)/보호층(C)의 순서, 또는 투명 기체(A)/투명 도전성 박막층(B)/보호층(C)/하드코트층의 순서의 구성을 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 구성에 있어서, 자외선 흡수층과 필요에 따라 사용되는 점착재층(E) 등의 위치는 임의이다.
본 발명의 창용 전자파 차폐 필름의 구성의 일 예를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타낸 창용 전자파 차폐 필름은 예컨대 이하와 같은 방법으로 제작된다. 투명 고분자 필름 기체(13)의 한쪽 면에, 4층의 투명 고굴절율 박막층(17)과 3층의 은을 함유하는 투명 도전성 금속 박막층(15)을 번갈아, 스퍼터링 법으로 적층하여 얻어지는 다층 투명 도전성 박막층(18)을 형성하여 적층체(10)를 얻는다. 다음으로, 적층체(10)의 투명 고분자 필름 기체(13) 측에 하드코트층(40)을 설치한다. 다층 투명 도전성 박막층(18) 상에는, 바인더 수지와 무기미립자로 이루어지는 보호층(20)을 형성한다. 또한, 보호층(20) 상에 자외선 흡수제를 포함하는 점착재층(70)을 형성하여, 본 발명의 창용 전자파 차폐 필름이 얻어진다.
본 발명의 창용 전자파 차폐 필름은, 전술한 바와 같은 투명 도전성 박막층을 갖고 있기 때문에, 전자파 차폐성이 우수하다. 본 발명의 창용 전자파 차폐 필름은, 바람직하게는 어드밴테스트(advantest)법으로 결정된 전자파 차폐성능이 30MHz~6000MHz의 주파수 영역에서 30dB 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 35dB 이상이고, 더욱 바람직하게는 40dB 이상이다. 또한 방사율은, 바람직하게는 0.25 이하이고, 보다 바람직하게는 0.20 이하이다.
또한, 본 발명의 창용 전자파 차폐 필름은, 전술한 투명 도전성 박막층의 구성을 적의, 선택, 제어하는 것에 의해 열선 반사 성능을 부여할 수도 있다. 이 열선 반사 성능은, 예컨대 일사 반사율(JIS A 5759)로 평가할 수 있다. 본 발명의 창용 전자파 차폐 필름의 일사 반사율은 바람직하게는 25% 이상, 보다 바람직하게는 30% 이상이다.
본 발명의 디스플레이용 필터를 사용한 표시장치, 예컨대 플라즈마 디스플레이, 액정 디스플레이, 유기 EL 표시장치 등의 각종 표시장치는, 상기 디스플레이용 필터를 사용하고 있기 때문에, 장기간에 걸쳐 전자파의 누설이 적고, 리모콘 등의 오작동도 일어나지 않으며, 또한, 아름다운 화상을 제공할 수 있다.
(창)
본 발명의 창은, 상기 창용 전자파 차폐 필름과 투명 창용 기판을 적층시킨 구조를 갖는다. 본 발명의 투명 창용 기판으로는, 유리판, 아크릴판 등, 공지의 창용 기판을 제한없이 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서의 창의 층 구성의 일 예를 나타낸 단면도를 도 4에 나타내었다. 즉, 도 3과 같은 적층체(10)에 하드코트층(60)을 설치하고, 하드코트층(60)과는 반대 측에 바인더 수지와 무기미립자로 이루어지는 보호층(20), 자외선 흡수제를 포함하는 점착재층(70)을 형성하고, 또한 창용 유리 기판(80)을 첩합한 구성이다.
투명 창용 기판에 본 발명의 창용 전자파 차폐 필름을 첩합 시공하는 일반적인 방법을 이하에 나타낸다. 창용 전자파 차폐 필름으로는, 그 표면에 점착재층을갖는 것이 바람직하게 사용된다. 우선, 투명 창용 기판과 창용 전자파 차폐 필름의 점착재층 측 표면이, 물과 계면활성제의 혼합액체로 적셔지고, 다음으로, 상기 투명 창용 기판과 창용 전자파 차폐 필름이 임시로 첩합된다. 마지막으로 압착기를 사용하여 물을 뽑아 내고, 창과 필름을 강고하게 첩합시킨다.
일본의 상수도법에 따르면, 시 수도의 말단에서의 염소 농도는, 0.1ppm(1리터 중에 1밀리그램) 이상으로 규정되어 있다. 이와 같이, 물에 염소분이 존재하고 있는 것, 또한 시공 시에 투명 창용 기판과 필름과의 사이에 미소한 먼지·이물질이 들어가는 것 때문에, 투명 도전성 박막층과 외부로부터 침입해 온 염소분이 접촉하면, 반사성 결함을 발생시키는 일이 있다.
그러나, 본 발명의 창용 전자파 차폐 필름은, 투명 도전성 박막층(B)과 보호층(C)이 접촉하는 구성을 갖고 있기 때문에, 반응성 결함의 발생이 현저히 적다. 이것은, 본 발명의 창용 전자파 차폐 필름이나 본 발명의 적층체를 상기의 시 수도물을 이용하는 방법으로 유리에 첩합시킨 것을, 60℃, 90%RH의 고온 고습도 처리장치 내에 세팅하고, 24시간 후, 은의 응집에 의해 발생하는 직경 0.1mm 이상의 반사성 결함의 발생빈도를, 현미경 사진에 의해 관찰·측정하는 촉진평가법에 의해 확인할 수 있다. 본 발명의 적층체나 적층체를 유리에 첩합시킨 것의, 상기 평가법에 의해 발생하는 반응성 결함의 수는, 놀랄만 하게, 10개/㎡ 이하, 바람직하게는 8개/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 6개/㎡ 이하까지 저감할 수 있다.
또한, 자외선 흡수층은, 투명 기체(A)가 자외선에 대한 내구성이 불충분한 경우에 바람직하게 사용된다. 이 경우, 자외선 흡수층은 창용 전자파 차폐 필름이시공된 유리를 대표예로 하는 투명 창용 기판에 지극히 가까운 부분에 위치하는 것이 바람직하다. 투명 도전성 박막층(B)에 자외선을 반사 혹은 흡수하는 기능은 있지만, 투명 기체(A)를 자외선으로부터 보호하기에는 불충분한 경우가 있다. 한편, 본 발명의 창은, 통상, 투명 창용 기판이 실외측, 창용 전자파 차폐 필름이 실내측으로 되도록 배치된다. 이 때문에, 투명 기체(A)와 시공된 창 유리의 사이에 자외선 흡수층(E)이 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 적층체나 디스플레이용 필터는, 투명 도전성 박막층(B)과 보호층(C)이 접촉하는 구성을 갖고 있기 때문에, 상기 반응성 결함의 발생이 현저히 적다. 이것은, 본 발명의 적층체나 디스플레이용 필터를 60℃, 90%RH의 고온 고습도 처리장치 내에 세팅하고, 24시간 후, 은의 응집에 의해 발생하는 직경 0.1mm 이상의 점상 결함(반사성 결함)의 발생빈도를, 현미경 사진에 의해 관찰·측정하는 촉진평가법에 의해 확인할 수 있다. 본 발명의 적층체나 디스플레이용 필터의, 상기 평가법에 의해 발생하는 반응성 결함의 수는, 놀랄만 하게, 2개/㎡ 이하, 바람직하게는 1개/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5개/㎡ 이하까지 저감할 수 있다.
상기 반응성 결함의 발생이 헌저히 억제되는 원인에 대해서 밝혀진 것은 아니다. 그러나, 보호층(C), 특히 무기미립자(C2)가 투명 도전성 박막층 상에 부착된 은을 응집시키는 성분, 예컨대 염화물 등을 트랩하는 효과나, 은과의 반응성을 억제하는 효과를 가지기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 은을 응집시킨다거나, 은과 반응한다거나 하는 성분의 외부로부터의 침입을 보호층(C)이 차폐하고, 상기 성분이 금속 박막에 도달하지 못하게 하는 것도 하나의 요인은 아닌가 하고 추정된다.이 때문에, 본 발명의 보호층(C) 중에, 무기미립자(C2)는 간극없이 분포하고 있는 것이 바람직하다. 또한 무기미립자(C2)가 얇고 균일하게 분포하고 있는 것이 바람직하다. 상기 균일성이 지나치게 나빠지면 적층체의 투명성에 불균일이 발생할 수 있고, 또한 무기미립자(C2)가 지나치게 두껍게 분포하면 가시광선 투과율이 저하할 수 있다.
본 발명의 적층체 및 그것을 이용한 상기 용도에 있어서, 투명이란 일본공업규격(JIS) R3106으로 결정되는 가시광선 투과율이 10~98%인 것을 의미하고, 보다 바람직하게는 20~95%, 더욱 바람직하게는 20~90%이다.
(분석방법)
본 발명에 있어서 적층체의 분석방법은 이하와 같다.
적층체 표면의 원자조성은, 오저전자분광법(AES), 형광X선법(XRF), X선마이크로분석법(XMA), 하전입자여기X선분석법(RBS), X선광전자분광법(XPS), 진공자외광전자분광법(UPS), 적외흡수분광법(IR), 라만분광법, 2차이온질량분석법(SIMS), 저에너지이온산란분광법(ISS) 등에 의해 측정가능하다. 또한, 적층체 중의 원자조성 및 막 두께는, X선광전자분광법(XPS)이나 오저전자분광법(AES)이나 2차이온질량분석(SIMS)을 깊이 방향으로 실시하는 것에 의해 조사할 수 있다.
적층체의 구성 및 각 층의 상태는 단면의 광학현미경 측정, 주사형전자현미경(SEM) 측정, 투과형전자현미경(TEM) 측정을 이용하여 조사할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 설명한다. 실시예 중, "%"라고 하는 것은,특별히 단정하지 않는 한 중량%이고, "부"라고 하는 것은, 중량부이다.
[실시예 1]
(1) (투명 도전성 박막 적층체 필름의 형성)
도 1에 나타난 구성과 같은 투명 도전성 박막 적층체 필름을 제작하였다. 즉, 투명 기체로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 75㎛)을 사용하여, 그 한쪽의 주된 면에, 직류 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여, 인듐과 주석의 산화물로 이루어지는 ITO 박막층(투명 고굴절율 박막층) 및 은 박막층(투명 금속 박막층)을 순차적층하여, 투명 도전성 박막 적층체 필름을 얻었다. 투명 도전성 박막 적층체 필름의 구성은, 투명 필름 기체(75㎛)/ITO(40nm)/Ag(15nm)/ITO(80nm)/Ag(20nm)/ ITO(80nm)/Ag(15nm)/ITO(80nm)/이었다.
여기에서, ITO 박막층의 형성에는, 타겟으로서, 산화인듐·산화주석 소결체(In2O3:SnO2=90:10(질량비)), 스퍼터링 기체로서 아르곤·산소 혼합기체(전체압력 266mPa, 산소 분압 5mPa)를 사용하였다. 또한, 은 박막층의 형성에는, 타겟으로서 은을 사용하고, 스퍼터링 기체로는 아르곤 기체(전체압력 266mPa)를 사용하였다.
또한 각 층의 두께는, 막 제조시간에 의해 제어하였다. 이것은, 미리 각 층의 막 제조조건과 동일한 조건으로 막 형성속도를 구해두는 것으로써 가능해지는 방법이다.
(2) (보호층의 형성)
바인더재로서 실리콘 수지(쇼와덴코 제 그라스 레진), 무기미립자로서 산화아연/산화안티몬 미립자(닛산카가쿠 제 셀낙스)와 용제로서 이소프로필 알콜(시약용)을 배합하여, 실리콘 수지 3%, 산화아연/산화안티몬 미립자 3%의 현탁액을 얻었다(이하, 이와 같이 하여 얻어진 현탁액을 코팅액이라 한다).
얻어진 코팅액을 투명 도전성 박막 적층체 필름의 최외층의 투명 고굴절율 박막층 상에 마이크로그라비아 코팅법에 의해 도포하고, 120℃에서 1분 동안 건조시켜, 막두께 0.2㎛의 보호층을 형성하여, 적층체를 얻었다.
(3) (디스플레이용 필터의 조립)
도 2에 나타난 구성과 같은 디스플레이 필터를 제작하였다. 우선, 상기 적층체의 보호층(20)쪽 면에, 두께 100㎛의 반사 방지기능을 갖는 필름(PET제)을, 점착재(벤조트리아졸을 0.2% 함유)에 의해 첩합시켰다. 또한, 해당 적층체의 투명 고분자 필름 기체측과 투명 지지기판으로서 2mm의 PMMA 기판을 점착재를 사용하여 첩합시켰다. 또한, 은 페이스트를 스크린 인쇄하고 건조시켜, 두께 15㎛의 전극을 형성하여, 디스플레이용 필터로 하였다.
(4) (가속내식시험)
이상과 같이 하여 얻어진 디스플레이용 필터를, 60℃, 90%RH의 고온 고습도 처리장치 내에 세팅하고, 24시간 후, 은의 응집에 의해 생기는 직경 0.1mm 이상의 점상 결함(반사성 결함)의 발생빈도를, 육안 및 현미경 사진에 의해 관찰·측정하였다.
결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
| 보호층 | 반사성 결함발생빈도(개/㎡) | |||
| 무기미립자 | 바인더재 | 두께(㎛) | ||
| 실시예 1 | 산화아연/산화안티몬 | 실리콘 수지 | 0.2 | 0.2 |
| 실시예 2 | 산화아연/산화안티몬 | 실리콘 수지 | 1 | 0.1 |
| 실시예 3 | 산화주석/산화안티몬 | 폴리에스테르 수지 | 0.1 | 0.1 |
| 실시예 4 | 산화아연/산화안티몬 | 폴리에스테르 수지 | 0.1 | 0.4 |
| 실시예 5 | 산화아연/산화안티몬 | 우레탄 수지 | 0.1 | 0.6 |
| 비교예 1 | 사용하지 않음 | 사용하지 않음 | - | 9.5 |
| 비교예 2 | 사용하지 않음 | 실리콘 수지 | 0.2 | 6.6 |
[실시예 2]
보호층의 도포·건조 후의 두께를 1㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 디스플레이용 광학필터를 제작하고, 이것에 대해서 마찬가지로 가속내식시험을 행한 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
코팅액을 바인더재로서 폴리에스테르 수지, 무기미립자로서 산화주석/산화안티몬으로 이루어진 코팅액(상품명:슈유오오사카 시멘트 제 스미세파인)을 사용한 것, 보호층의 두께를 0.1㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 디스플레이용 광학필터를 제작하고, 이것에 대해서 마찬가지로 가속내식시험을 행한 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
바인더재를 폴리에스테르 수지(유니티카 제 에리테르), 용제를 톨루엔(시약용)으로 한 코팅액을 사용하고, 보호층의 두께를 0.1㎛로 한 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 디스플레이용 광학필터의 제작 및 가속내식시험을 행하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 5]
바인더재를 우레탄 수지(미쓰이카가쿠 제 올레스터), 용제를 톨루엔(시약용)으로 한 코팅액을 사용하고, 보호층의 두께를 0.1㎛로 한 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 디스플레이용 광학필터의 제작 및 가속내식시험을 행하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
보호층을 형성하는 공정을 행하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 디스플레이용 광학필터를 조립하고, 이것에 대해서 마찬가지로 가속내식시험을 행한 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
코팅액 중의 실리콘 수지를 3%, 산화아연-안티몬 미립자를 0%로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 디스플레이용 광학필터를 조립하고, 이것에 대해서 마찬가지로 가속내식시험을 행한 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1로부터 밝혀진 바와 같이, 디스플레이용 필터를 형성하는 경우, 해당 적층체 필름의 다층 도전성 금속 적층박막에 접하는 부분에 바인더재 및 무기미립자로 이루어진 보호층을 형성하는 것에 의해, 보호층을 형성하지 않는 경우 및 바인더재를 단독으로 형성한 경우에 비하여, 은 응집에 의한 점상 결함의 발생빈도가 큰 폭으로 저하하고 있는 것을 알 수 있다.
[실시예 6]
(1) (투명 전자파 차폐 필름의 형성)
투명 고분자 필름 기체로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(두께 75㎛)을 사용하여, 그 한쪽의 주된 면에, 투명 고굴절율 박막층으로서, 직류 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여, 인듐과 주석의 산화물로 이루어지는 ITO 박막층, 은을 함유하는 투명 도전성 금속 박막층으로서 은 박막층을 순차적층하여, 투명 전자파 차폐 필름을 얻었다. 투명 전자파 차폐 필름의 구성은, PET 필름(75㎛) /ITO(40nm)/Ag(10nm)/ITO(80nm)/Ag(10nm)/ITO(80nm)/Ag(10nm)/ITO(80nm)/이었다.
상기 구성에 있어서, 투명 전자파 차폐 필름의 성능은, 표면 저항율이 2Ω/□, 전자파 차폐능(측정방법:어드밴테스트법)이 42dB, 방사율(JIS A 5759)이 0.10, 일사반사율(JIS A 5759)이 32%이었다(주: 좌측의 32%의 단위는, 일사반사율의 단위이다).
여기에서, ITO 박막층의 형성에는, 타겟으로서, 산화인듐·산화주석 소결체(In2O3:SnO2=90:10(질량비)), 스퍼터링 기체로서 아르곤·산소 혼합기체(전체압력 266mPa, 산소 분압 5mPa)를 사용하였다. 또한 은 박막층의 형성에는, 타겟으로서, 은을 사용하고, 스퍼터링 기체로는 아르곤 기체(전체압력 266mPa)를 사용하였다.
(2) (보호층의 형성)
실시예 1과 같이 하여 보호층을 형성하였다.
(3) (점착재층 및 하드코트층의 형성)
점착재로서, 자외선 흡수제를 함유한 이크릴계 점착재(토요잉크사 제)를 상기의 보호층 상에 도포하고, 80℃에서 2분 동안 건조시켜, 막두께 25㎛의 점착재층을 형성하였다.
또한, 하드코트제로서, 아크릴계 하드코트제(JSR사 제)를 상기 점착재를 도포한 면의 반대쪽 면에 도포하고, 80℃에서 2분 동안 건조시키고, UV 조사에 의해 경화시켜, 막두께 3㎛의 하드코트층을 형성하였다.
(4) (창 시료의 형성)
우선, 일본의 시 수도물 500ml에 계면활성제 1ml를 혼합한 수첩용 물을 제조하였다. 시험제작용 유리 기판(A4 크기)과, 상기의 보호층, 점착재층을 부착한 투명 전자파 차폐 필름을 앞서 제작된 물에 적시고, 이것들의 첩합물을 형성하여, 투명 전자파 차폐 창 시료로 하였다.
(가속내식시험)
이상과 같이 하여 얻어진 투명 전자파 차폐 시료를, 60℃, 90%RH의 고온 고습도 처리장치 내에 세팅하고, 24시간 후, 은의 응집에 의해 생기는 직경 0.1mm 이상의 반사성 결함 발생빈도를, 현미경 사진에 의해 관찰·측정하였다. 이 값은 10개 시료의 측정을 행한 평균값이다.
결과를 표 2에 나타내었다.
[표 2]
| 보호층 | 반사성 결함발생빈도(개/㎡) | |||
| 무기미립자 | 바인더재 | 두께(㎛) | ||
| 실시예 6 | 산화아연/산화안티몬 | 실리콘 수지 | 0.2 | 5 |
| 실시예 7 | 산화아연/산화안티몬 | 실리콘 수지 | 1 | 1 |
| 실시예 8 | 산화주석/산화안티몬 | 폴리에스테르 수지 | 0.2 | 4 |
| 비교예 3 | 사용하지 않음 | 사용하지 않음 | - | 20 |
| 비교예 4 | 사용하지 않음 | 실리콘 수지 | 0.2 | 15 |
[실시예 7]
보호층의 도포·건조 후의 두께를 1㎛로 한 것 이외에는, 실시예 6과 같이 하여 투명 전자파 차폐 필름을 제작하고, 이것에 대해서 마찬가지로 가속내식시험을 행한 결과를 표 2에 나타내었다.
[실시예 8]
코팅액을 바인더재로서 폴리에스테르 수지, 무기미립자로서 산화주석/산화안티몬으로 이루어진 코팅액(상품명:슈유오오사카 시멘트 제 스미세파인)을 사용한 것, 보호층의 두께를 0.1㎛로 한 것 이외에는, 실시예 6과 같이 하여 투명 전자파 차폐 필름을 제작하고, 이것에 대해서 마찬가지로 가속내식시험을 행한 결과를 표 2에 나타내었다.
[비교예 3]
보호층을 형성하는 공정을 행하지 않은 것 이외에는, 실시예 6과 같이 하여 투명 전자파 차폐 필름을 제작하고, 이것에 대해서 마찬가지로 가속내식시험을 행한 결과를 표 2에 나타내었다.
[비교예 4]
코팅액 중의 실리콘 수지를 3%로 하고, 산화아연-안티몬 미립자를 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 6과 같이 하여 투명 전자파 차폐 필름을 제작하고, 이것에 대해서 마찬가지로 가속내식시험을 행한 결과를 표 2에 나타내었다.
표 2로부터 밝혀진 바와 같이, 해당 적층체 필름의 다층 도전성 금속 적층박막에 접하는 부분에 무기미립자로 이루어진 보호층을 형성하는 것에 의해, 은 응집에 의한 점상 결함의 발생빈도가 큰 폭으로 적은 창을 얻을 수 있다는 것을 알았다.
본 발명의 적층체 및 디스플레이용 필터는, 반응성 결함의 발생이 지극히 적다. 이 때문에, 종래에 비하여 수율이 높고, 즉, 높은 생산성으로 PDP 등의 디스플레이용 필터를 제공할 수 있다. 또한, 생산성이 높기 때문에 저렴하게 상기 디스플레이용 필터를 제공할 수 있다. 또한, 경시적인 반응성 결함의 발생이 적을 것이 예상되기 때문에, 지극히 장기간에 걸쳐 높은 품질의 영상을 제공할 수 있다.
본 발명의 적층체를 사용한 전자파 차폐 필름, 열선 반사 필름은, 수도물 등과 접촉하여도 반응성 결함의 발생이 적다. 이 때문에, 전자파 차폐 기능이나 열선 반사 기능을 가지는 창을 종래 일반적인 수도물을 사용하는 시공방법으로 제조하여도, 장기간에 걸쳐 전자파 차폐 성능, 열선 반사 성능에 더하여 시감성에서도 우수한 창을 제공할 수 있다.
이들의 이유로부터, 본 발명의 공업적 의의는 크다.
Claims (15)
- 적어도 투명 기체(A)와,은을 함유하는 투명 도전성 박막층(B)과,바인더재(C1)와 무기미립자(C2)를 함유하는 보호층(C)을 포함하고,투명 도전성 박막층(B)과 보호층(C)이 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 적층체.
- 제1항에 있어서, 무기미립자(C2)가 금속산화물인 것을 특징으로 하는 적층체.
- 제1항에 있어서, 무기미립자(C2)가 적어도 산화안티몬을 함유하는 복합산화물 또는 산화안티몬을 함유하는 산화물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 적층체.
- 제1항에 있어서, 바인더재(C1)가, 실리콘 수지, 폴리에스테르 수지 및 우레탄 수지로부터 선택되는 1종 이상의 수지인 것을 특징으로 하는 적층체.
- 제1항에 있어서, 은을 함유하는 투명 도전성 박막층(B)이 적어도투명 고굴절율 박막층(B1)과,은 또는 은을 함유하는 합금으로 이루어진 투명 금속 박막층(B2)을 포함하는것을 특징으로 하는 적층체.
- 적어도 제1항의 적층체와,기능성 투명층(D)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 필터.
- 제6항에 있어서, 60℃, 90%RH의 조건 하에 24시간동안 폭로한 후, 직경 0.1mm 이상의 점상 결함의 발생빈도가 2개/㎡ 이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이용 필터.
- 제6항의 디스플레이용 필터를 사용한 표시장치.
- 제1항의 적층체를 사용한 전자파 차폐 필름.
- 제1항의 적층체를 사용한 열선 반사 필름.
- 적어도 제1항의 적층체와,기능성 투명층(D)을 포함하는 것을 특징으로 하는 창용 전자파 차폐 필름.
- 적어도 제1항의 적층체와,기능성 투명층(D)을 포함하는 것을 특징으로 하는 창용 열선 반사 필름.
- 적어도 제11항의 창용 전자파 차폐 필름과 투명 창용 기판과의 적층구조를 가지는 창.
- 적어도 제12항의 창용 열선 반사 필름과 투명 창용 기판과의 적층구조를 가지는 창.
- 제1항의 적층체를 사용한 반도체 장치.
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