KR20060120586A - 파장 선택 흡수 필터 - Google Patents

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KR20060120586A
KR20060120586A KR1020067003259A KR20067003259A KR20060120586A KR 20060120586 A KR20060120586 A KR 20060120586A KR 1020067003259 A KR1020067003259 A KR 1020067003259A KR 20067003259 A KR20067003259 A KR 20067003259A KR 20060120586 A KR20060120586 A KR 20060120586A
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치카오 모리시게
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토요 보세키 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명은 근적외 영역에 크고, 폭 넓은 흡수를 갖고, 네온광을 흡수하며, 다른 가시광 영역의 광선 투과율이 높은 선택 흡수 광학 필터에 있어서, 광학 특성의 경시 변화가 적고, 내구성이 우수한 파장 선택 흡수 필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 투명 기재 상에 수지, 근적외선 흡수 색소 (A) 및 색소 (B)를 함유하는 단층 또는 복층의 파장 선택 흡수층을 적층하여 이루어지고, 파장 800 내지 1200 nm 및 파장 550 내지 620 nm에서 극대 흡수를 갖는 파장 선택 흡수 필터이며, 상기 근적외선 흡수 색소 (A) 중 하나가 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산을 반대 이온으로 하는 방향족 디임모늄계 색소 (a)이고, 상기 색소 (B) 중 하나가 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)인 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터이다.
광학 필터, 흡수 필터, 파장 선택, 디임모늄, 포르피린

Description

파장 선택 흡수 필터 {WAVELENGTH-SELECTIVE ABSORPTION FILTER}
본 발명은 근적외선 및 네온광을 흡수하는 광학 필터에 관한 것이며, 상세하게는 근적외 영역에 폭 넓게 큰 흡수를 갖고, 나아가 네온광을 흡수하며, 다른 가시광 영역의 광선 투과율이 높고, 고온 고습하에서 보관해도 광학 특성의 경시 변화가 적은 내구성이 우수한 파장 선택 흡수 필터에 관한 것이다.
근적외선 흡수능을 갖는 광학 필터는 근적외선을 차단하고, 가시광을 통과시키는 성질을 갖고 있으며, 각종 용도로 사용되고 있다.
최근, 박형 대화면 디스플레이로서 플라즈마 디스플레이가 주목받고 있지만, 플라즈마 디스플레이로부터 방출되는 근적외선에 의해, 근적외선 리모콘을 사용하는 전자 기기가 오작동을 일으키는 문제가 있어 플라즈마 디스플레이 앞면에 근적외선 흡수 필터가 설치되어 있다.
근적외선 흡수 필터로서는, (1) 인산계 유리에 구리나 철 등의 금속 이온을 함유한 필터, (2) 굴절률이 상이한 층을 적층하고, 투과광을 간섭시킴으로써 특정한 파장을 투과시키는 간섭 필터, (3) 공중합체에 구리 이온을 함유하는 아크릴계 수지 필터, (4) 수지에 적외선 흡수 색소를 분산 또는 용해한 층을 적층한 필터가 제안되어 있다.
이들 중에서 (4)의 필터는 가공성, 생산성이 양호하고, 광학 설계의 자유도도 비교적 크기 때문에 해당 필터를 제조하는 각종 방법이 제안되어 있다(일본 특허 공개 제2002-82219호 공보, 일본 특허 공개 제2002-214427호 공보, 일본 특허 공개 제2002-303720호 공보, 일본 특허 공개 제2002-333517호 공보, 일본 특허 공개 제2003-82302호 공보, 일본 특허 공개 제2003-96040호 공보, 일본 특허 공개 (평) 11-305033호 공보, 일본 특허 공개 (평)11-326629호 공보, 일본 특허 공개 (평)11-326631호 공보, 일본 특허 공개 제2000-227515호 공보, 일본 특허 공개 제2002-264278호 공보, 국제 공개 제97/38855호 공보, 일본 특허 공개 제2003-114323호 공보 및 일본 특허 공개 제2002-138203호 공보 참조).
이들 방법 중에는 플라즈마 디스플레이로부터 방출되는 근적외선을 충분히 차단하는 능력을 갖는 것도 있지만, 고온 고습하에서 장시간 사용했을 경우, 광학 특성의 경시 안정성이 불충분하였다.
고온 고습하에서 장시간 사용했을 경우의 광학 특성의 경시 안정성을 억제하는 방법으로서, 근적외선 흡수층을 구성하는 수지의 유리 전이 온도를 근적외선 흡수 필터를 이용하는 기기의 사용 보장 온도 이상으로 하는 방법(예를 들면, 일본 특허 공개 (평) 11-305033호 공보, 일본 특허 공개 (평)11-326629호 공보, 일본 특허 공개 (평)11-326631호 공보 및 일본 특허 공개 제2000-227515호 공보 참조), 근적외선 흡수층의 잔류 용제량을 감소시키는 방법(예를 들면, 일본 특허 공개 제2000-227515호 공보 및 일본 특허 공개 제2002-264278호 공보 참조)이 제안되어 있다.
또한, 근적외선 흡수 색소로서 사용되는 방향족 디임모늄 화합물계 색소는 일반적으로 열에 약한 것이 알려져 있다(예를 들면, 국제 공개 제97/38855호 공보의 제17쪽 참조).
따라서, 디임모늄계 화합물을 함유하는 근적외선 흡수층에 있어서, 열에 의한 색소의 변질을 억제하는 기술로서, 디임모늄계 화합물을 정제하여 DSC 측정에 있어서 온도 220 ℃ 이상에서 흡열 피크를 갖는 특정한 디임모늄계 화합물을 근적외선 흡수층에 함유시키는 방법(예를 들면, 일본 특허 공개 제2003-114323호 공보 참조), 융점이 190 ℃ 이상인 디임모늄계 화합물을 근적외선 차폐층에 함유시키는 방법(예를 들면, 일본 특허 공개 제2002-138203호 공보 참조) 등도 제안되어 있다.
또한, 플라즈마 디스플레이는 네온 오렌지광(파장 600 nm 부근)도 발광하기 때문에, 근적외선 흡수층의 경시 안정성을 유지하는 것 만으로는 해당 디스플레이의 선명한 색 연출성이나 화상의 선명성이 손상된다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 근적외 영역에 크고, 폭 넓은 흡수를 가지며, 네온광도 흡수하는 한편, 다른 가시광 영역의 광선 투과율이 높은 선택 흡수 광학 필터에 있어서, 광학 특성의 경시 변화가 적고, 내구성이 우수한 파장 선택 흡수 필터를 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 드디어 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하와 같다.
제1의 발명은 투명 기재 상에 수지, 근적외선 흡수 색소 (A) 및 색소 (B)를 함유하는 단층 또는 복층의 파장 선택 흡수층을 적층하여 이루어지고, 파장 800 내지 1200 nm 및 파장 550 내지 620 nm에서 극대 흡수를 갖는 파장 선택 흡수 필터이며,
상기 근적외선 흡수 색소 (A) 중 하나가 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산을 반대 이온으로 하는 방향족 디임모늄계 색소 (a)이고,
상기 색소 (B) 중 하나가 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)인 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터이다.
제2의 발명은, 상기 제1의 발명에 있어서 복층의 파장 선택 흡수층이 수지 및 근적외선 흡수 색소 (A)를 함유하는 근적외선 흡수층과, 수지 및 색소 (B)를 함유하는 네온 컷층이 이 순서대로 투명 기재 상에 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터이다.
제3의 발명은, 상기 제1의 발명에 있어서 파장 선택 흡수층이 상기 방향족 디임모늄계 색소 (a) 100 질량부에 대하여, 상기 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b) 5 내지 100 질량부(질량비)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터이다.
제4의 발명은, 상기 제1의 발명에 있어서 파장 선택 흡수층을 구성하는 수지가 아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터이다.
제5의 발명은, 상기 제1의 발명에 있어서 단층의 파장 선택 흡수층이 상기 투명 기재 상에 유기 용제, 수지, 방향족계 디임모늄계 색소 (a), 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)를 함유하는 도포액 A를 도포, 건조시켜 형성시킨 것을 특징으로 하는 것인 파장 선택 흡수 필터이다.
제6의 발명은, 상기 제1의 발명에 있어서 복층의 파장 선택 흡수층이 상기 투명 기재 상에 유기 용제, 수지 및 방향족계 디임모늄계 색소 (a)를 함유하는 도포액 B를 도포, 건조시켜 형성시킨 근적외선 흡수층과, 이 근적외선 흡수층의 바로 위쪽에 유기 용제 및 수지, 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)를 함유하는 도포액 C를 도포, 건조시켜 형성시킨 네온 컷층을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터이다.
제7의 발명은, 상기 제5 또는 제6의 발명에 있어서 도포액 A 또는 B가 HLB가 2 내지 12인 계면 활성제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터이다.
제8의 발명은, 상기 제7의 발명에 있어서 계면 활성제가 실리콘계 계면 활성제 또는 불소계 계면 활성제인 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터이다.
<발명의 효과>
본 발명에 의한 파장 선택 흡수 필터를 플라즈마 디스플레이 앞면에 설치했을 경우, 종래의 파장 선택 흡수 필터와 마찬가지로 디스플레이로부터 방출되는 불필요한 근적외선을 흡수하여 정밀 기기의 오작동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 불필요한 네온광을 흡수하기 때문에 화상의 선명도가 높고, 온도나 습도에 의한 변화가 적으며, 플라즈마 디스플레이의 고화질의 경시 변화를 감소시킬 수 있게 된다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
본 발명의 파장 선택 흡수 필터란, 투명 기재 상에 수지, 근적외선 흡수 색소 (A) 및 색소 (B)를 함유하는 단층 또는 복층의 파장 선택 흡수층을 적층하여 이루어지고, 파장 800 내지 1200 nm 및 파장 550 내지 620 nm에서 극대 흡수를 갖는 파장 선택 흡수 필터이며, 상기 근적외선 흡수 색소 (A) 중 하나가 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산을 반대 이온으로 하는 방향족 디임모늄계 색소 (a)이고, 상기 색소 (B) 중 하나가 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)인 데에 특징을 갖는 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
(투명 기재)
본 발명에 있어서, 투명 기재는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 전체 광선 투과율이 80 ％ 이상이고, 헤이즈가 5 ％ 이하인 것이 바람직하다. 기재가 투명성이 떨어지는 경우에는 디스플레이의 휘도를 저하시킬 뿐만 아니라, 화상의 선명함이 불량해진다.
이러한 투명 기재로서는, 예를 들면 폴리에스테르계, 아크릴계, 셀룰로오스계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리올레핀계, 폴리염화비닐계, 폴리카르보네이트, 페놀계, 우레탄계 등의 플라스틱 필름 또는 시트, 유리 및 이들 중 임의의 2종 이상을 접합시킨 것을 들 수 있다. 바람직하게는 내열성, 유연성의 균형이 양호한 폴리에스테르계 필름이며, 보다 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이다.
본 발명에서 사용하는 투명 기재로서 바람직한 폴리에스테르계 필름이란, 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산 또는 그의 에스테르와, 글리콜 성분으로서 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜 등을 사용하여 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환 반응을 행하고, 이어서 중축합 반응시켜 얻은 폴리에스테르 칩을 건조한 후, 압출기로 용융하고, T 다이로부터 시트상으로 압출하여 얻은 미연신 시트를 적어도 1축 방향으로 연신하고, 이어서 열 고정 처리, 완화 처리를 행함으로써 제조되는 필름이다.
상기 필름은 강도 등의 점에서 이축 연신 필름이 특히 바람직하다. 연신 방법으로서는 튜브라 연신법, 동시 이축 연신법, 축차 이축 연신법 등을 들 수 있지만, 평면성, 치수 안정성, 두께 불균일 등으로부터 축차 이축 연신법이 바람직하다. 축차 이축 연신 필름은, 예를 들면 길이 방향으로 폴리에스테르의 유리 전이 온도(Tg) 이상(Tg+30 ℃ 이하)의 온도에서 2.0배 이상 5.0배 이하의 배율로 길이 방향으로 롤 연신한다. 이어서, 텐터로 예열한 후, 120 ℃ 이상 150 ℃ 이하의 온도에서 1.2배 이상 5.0배 이하의 배율로 폭 방향으로 연신한다. 또한, 상기 이축 연신 필름에 220 ℃ 이상(융점 -10 ℃ 이하)의 온도로 열 고정 처리를 행한다. 이어서, 폭 방향으로 3 ％ 내지 8 ％ 완화시킴으로써, 본 발명에서 사용하는 투명 기재로서 바람직한 폴리에스테르계 필름을 제조할 수 있다. 또한, 필름의 길이 방향의 치수 안정성을 더 개선하기 위해, 세로 이완 처리를 병용할 수도 있다.
필름에는 핸들링성(예를 들면, 적층 후의 권취성)을 부여하기 위해, 입자를 함유시켜 필름 표면에 돌기를 형성시키는 것이 바람직하다. 필름에 함유시키는 입자로서는 실리카, 카올리나이트, 활석, 탄산칼슘, 제올라이트, 알루미나 등의 무기 입자, 아크릴, PMMA, 나일론, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 벤조구아나민ㆍ포르말린 축합물 등의 내열성 고분자 입자를 들 수 있다. 투명성의 점에서 필름 중의 입자의 함유량은 적은 것이 바람직하며, 예를 들면 1 ppm 이상 1000 ppm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 투명성의 점에서 사용하는 수지와 굴절률이 가까운 입자를 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 필름에는 필요에 따라 각종 기능을 부여하기 위해 내광제(자외선 방지제), 색소, 대전 방지제 등을 함유시킬 수도 있다.
본 발명에서 사용하는 투명 기재는 단층 필름일 수도 있고, 표층과 중심층을 적층한 2층 이상의 복합 필름일 수도 있다. 복합 필름의 경우, 표층과 중심층의 기능을 독립적으로 설계할 수 있다는 이점이 있다. 예를 들면, 두께가 얇은 표층에만 입자를 함유시켜 표면에 요철을 형성함으로써 핸들링성을 유지하면서, 두께가 두꺼운 중심층에는 입자를 실질상 함유시키지 않음으로써 복합 필름 전체적으로 투명성을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 복합 필름의 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 생산성을 고려하면 표층과 중심층의 원료를 별개의 압출기로부터 압출하고, 하나의 다이스로 유도하여 미연신 시트를 얻은 후, 적어도 1축 방향으로 배향시키는, 이른바 공압출법에 의해 제조하는 것이 특히 바람직하다.
투명 기재의 두께는 소재에 따라 다르지만, 폴리에스테르 필름을 사용하는 경우에는 35 ㎛ 이상이 바람직하고, 50 ㎛ 이상이 보다 바람직하다. 한편, 두께는 260 ㎛ 이하가 바람직하고, 200 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 두께가 얇은 경우에는 핸들링성이 불량해질 뿐만 아니라, 파장 선택 흡수층 중의 잔류 용매량을 감소시키기 위한 건조시에 가열했을 경우, 필름에 열 주름이 발생하여 평면성이 불량해지기 쉽다. 한편, 두께가 두꺼운 경우에는 비용면에서 문제가 있을 뿐만 아니라, 롤상으로 권취하여 보존했을 경우 권취 자국에 의한 평면성 불량이 발생하기 쉬워진다.
(중간층)
본 발명의 파장 선택 흡수 필터는, 투명 기재 상에 단층 또는 복층의 파장 선택 흡수층을 적층한 구성을 갖지만, 투명 기재와 파장 선택 흡수층의 밀착성 향상이나 투명 기재의 투명성 향상을 목적으로 하여 중간층을 설치할 수도 있다. 또한, 필름 중에 입자를 함유시키지 않는 경우, 필름 제조시에 입자를 함유하는 중간층을 동시에 설치함으로써 핸들링성을 유지하면서 고도의 투명성을 얻을 수 있다.
상기 중간층을 구성하는 수지로서는 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 우레탄 수지, 아크릴계 수지, 멜라민 수지 등을 들 수 있지만, 기재 및 파장 선택 흡수층과의 밀착성이 양호하도록 선택하는 것이 중요하며, 예를 들면 기재 및 파장 선택 흡수층을 구성하는 수지가 에스테르계라면, 유사한 구조를 갖는 폴리에스테르계, 폴리에스테르 우레탄계를 선택하는 것이 바람직하다.
상기 중간층에는 밀착성 향상, 내수성 향상을 목적으로 가교제를 함유시켜 가교 구조를 형성시킬 수도 있다. 가교제로서는 요소계, 에폭시계, 멜라민계, 이소시아네이트계를 들 수 있다. 특히, 수지가 고온ㆍ고습도하에서 백화나 강도 저하를 일으키는 경우에는 가교제에 의한 효과가 현저하다. 또한, 가교제를 사용하는 대신에 수지로서 자기 가교성을 갖는 그래프트 공중합 수지를 사용할 수도 있다.
중간층에는 표면에 요철을 형성시켜 윤활성을 개선할 목적으로, 각종 입자를 함유시킬 수도 있다. 중간층 중에 함유시키는 입자로서는, 예를 들면 실리카, 카올리나이트, 활석, 탄산칼슘, 제올라이트, 알루미나 등의 무기 입자, 아크릴, PMMA, 나일론, 스티렌, 폴리에스테르, 벤조구아나민ㆍ포르말린 축합물 등의 유기 입자를 들 수 있다. 또한, 투명성의 점에서 사용하는 수지와 굴절률이 가까운 입자를 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 중간층에 각종 기능을 부여하기 위해, 계면 활성제, 대전 방지제, 색소, 자외선 흡수제 등을 함유시킬 수도 있다.
중간층은 목적으로 하는 기능을 갖는 경우에는 단층이라도 상관없지만, 필요에 따라 2층 이상으로 적층할 수도 있다.
중간층의 두께는 목적으로 하는 기능을 가지면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.01 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하가 바람직하다. 두께가 얇은 경우에는 중간층으로서도 기능을 발현하기 어려워지고, 반대로 두꺼운 경우에는 투명성이 불량해지기 쉬워진다.
중간층은 도포법에 의해 설치하는 것이 바람직하다. 도포법으로서는 그라비아 코팅 방식, 키스 코팅 방식, 침지 방식, 분무 코팅 방식, 커튼 코팅 방식, 에어나이프 코팅 방식, 블레이드 코팅 방식, 리버스 롤 코팅 방식 등의 공지된 도포 방법을 이용하여 필름의 제조 공정에서 도포층을 설치하는 인라인 코팅 방식, 필름 제조 후에 도포층을 설치하는 오프라인 코팅 방식 등을 채용할 수 있다. 이들 방식 중 인라인 코팅 방식은 비용면에서 우수할 뿐만 아니라, 도포층에 입자를 함유시킴으로써 투명 기재에 입자를 함유시킬 필요가 없어지므로, 투명성을 고도로 개선할 수 있기 때문에 바람직하다.
(파장 선택 흡수층)
본 발명의 파장 선택 흡수 필터는, 투명 기재 상에 직접 또는 중간층을 통해 근적외선 흡수능을 갖는 색소를 포함하는, 단층 또는 복층의 층 구성으로 이루어지는 파장 선택 흡수층을 적층한다.
근적외선 흡수 색소란, 파장 800 nm 이상 1200 nm 이하의 근적외선 영역에서 극대 흡수를 갖는 색소이며, 디임모늄계, 프탈로시아닌계, 디티올 금속 착체계, 나프탈로시아닌계, 아조계, 폴리메틴계, 안트라퀴논계, 나프토퀴논계, 피릴륨계, 티오피릴륨계, 스쿠아릴륨계, 크로코늄계, 테트라데히드로콜린계, 트리페닐메탄계, 시아닌계, 아조계, 아미늄계 등의 화합물을 들 수 있다. 이들 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용되지만, 본 발명에 있어서 근적외선 영역의 흡수가 크고, 흡수 영역도 넓으며, 가시광 영역의 투과율도 높은 하기 화학식 I로 표시되는 디임모늄염 화합물을 포함하는 것이 필요하다.
Figure 112006011672917-PCT00001
식 중, R1 내지 R8의 구체예로서는 (1) 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-아밀기, n-헥실기, n-옥틸기, 2- 히드록시에틸기, 2-시아노에틸기, 3-히드록시프로필기, 3-시아노프로필기, 메톡시에틸기, 에톡시에틸기, 부톡시에틸기 등의 알킬기, (2) 페닐기, 플루오로페닐기, 클로로페닐기, 톨릴기, 디에틸아미노페닐, 나프틸기 등의 아릴기, (3) 비닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 펜테닐기 등의 알케닐기, (4) 벤질기, p-플루오로벤질기, p-클로로페닐기, 페닐프로필기, 나프틸에틸기 등의 아랄킬기를 들 수 있다.
또한, R9 내지 R12로서는 수소, 불소, 염소, 브롬, 디에틸아미노기, 디메틸아미노기, 시아노기, 니트로기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 트리플루오로메틸기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등을 들 수 있다.
화학식 I 중, X-는 불소 이온, 염소 이온, 브롬 이온, 요오드 이온, 과염소산염 이온, 헥사플루오로 안티몬산 이온, 헥사플루오로 인산 이온, 테트라플루오로 붕산 이온, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산 이온 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에서는 네온 컷 색소로서 아자포르피린계 색소 등을 사용하기 때문에(후술함), 상기 X-가 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산 이온인 근적외선 흡수 색소를 포함할 필요가 있다. 이 화합물은 시판품으로서 입수 가능하며, 예를 들면 닛본 카리트 제조의 CIR-1085, CIR-RL, 닛본 가야꾸 제조의 IRG-068을 들 수 있다.
본 발명의 파장 선택 흡수 필터는, 상기 화학식 I로 표시되는 디임모늄염계 화합물 이외에 근적외선 영역의 흡수 영역의 확대 및 조정을 목적으로서, 다른 근적외선 흡수 색소를 첨가할 수도 있다. 바람직하게는 디임모늄염계 색소의 열화를 촉진시키지 않는 것이 바람직하며, 구체적으로는 800 nm 이상 1200 nm 이하에서 흡수 피크를 갖는 프탈로시아닌계, 시아닌 색소, 디티올 금속 착체계를 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 목적으로 하는 근적외선 영역의 흡수, 가시광 영역에서의 투과율을 제어하기 위해, 근적외선 흡수 색소의 양이 파장 선택 흡수층의 두께 방향에서의 임의의 면에서 0.01 g/m2 이상 1.0 g/m2 이하가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 근적외선 흡수 색소의 양이 적은 경우에는 근적외선 영역에서의 흡수능이 부족하고, 반대로 많은 경우에는 가시광 영역에서의 투명성이 부족하여 디스플레이의 휘도가 저하하는 문제가 있다.
본 발명에 있어서, 파장 선택 흡수층 중에는 네온 컷 색소를 함유시킬 필요가 있다. 플라즈마 디스플레이는 600 nm 부근을 중심으로 하는 이른바 네온 오렌지광을 발광하고, 적색에 오렌지색이 섞여 선명한 적색을 얻을 수 없다는 결점이 있다. 네온 컷 색소를 함유시킴으로써, 상기한 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 있어서, 네온 컷 색소란 550 nm 이상 620 nm 이하의 파장 영역에서 최대 흡수를 갖는 색소이며, 구체적으로는 시아닌계, 스쿠아릴륨계, 아조메틴계, 크산텐계, 옥소놀계, 아조계, 프탈로시아닌계, 퀴논계, 아즐레늄계, 피릴륨계, 크로코늄계, 디티올 금속 착체계, 피로메텐계, 아자포르피린계 등을 들 수 있다. 이들 색소는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있지만, 본 발명에 있어서는 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소를 사용하는 것이 필요하다.
포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소란, 하기 화학식 II 및 화학식 III으로 표시되는 색소이다. 화학식 II 및 화학식 III 중의 R11 내지 R14 및 R15 내지 R22의 구체예는 수소 원자, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 히드록시기, 아미노기, 카르복실기, 술폰산기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 할로게노알킬기, 알콕시기, 알콕시알콕시기, 아릴옥시기, 모노알킬아미노기, 디알킬아미노기, 아랄킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬티오기 또는 아릴티오기를 들 수 있으며, 각각이 각각 독립적으로 연결기를 통해 방향족환을 제외한 환을 형성할 수도 있다. M으로서는 2개의 수소 원자, 2가의 금속 원자, 3가의 1 치환 금속 원자, 4가의 2 치환 금속 원자 또는 옥시 금속 원자를 들 수 있다.
Figure 112006011672917-PCT00002
Figure 112006011672917-PCT00003
이 화합물은 시판품으로서 입수 가능하며, 예를 들면 야마다 가가꾸 고교 제조의 TAP-2, TAP-5, TAP-9, TAP-10, TAP-12, 미쯔이 가가꾸 제조의 PD-319, PD-311을 들 수 있다.
네온 컷 색소의 함유량은, 얻어진 파장 선택 흡수 필터가 550 nm 이상 62O nm 이하의 파장 영역에서 선명한 흡수를 가지며, 최대 흡수 파장에서의 투과율이 30 ％ 이하가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 투명 기재 상에 네 온 컷 색소를 0.001 g/m2 이상 0.1 g/m2 이하의 범위에서 존재시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 파장 선택 흡수층은 단층 또는 복층의 층 구성으로 구성된다. 파장 선택 흡수층으로서는 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산을 반대 이온으로 하는 방향족 디임모늄계 색소 (a)와, 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)의 2종의 색소를 동일한 도공층 중에 혼재시킨 단층 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 단층의 파장 선택 흡수층에 근적외선 흡수 색소로서 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산을 반대 이온으로 하는 방향족 디임모늄계 색소와, 네온 컷 색소로서 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소를 채용하는 것을 필수로 하는 것은, 이들 2종의 색소를 동일한 도공층 중에 혼재시킴으로써 상기 파장 선택 흡수층의 내구성이 향상되는 효과가 얻어지기 때문이다. 또한, 내구성이 향상되는 기구는 명확하지는 않지만, 디임모늄계 색소의 반대 이온인 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산과 아자포르피린계 색소(또는 포르피린계 색소)가 어떠한 상호 작용을 일으켜 습도 및 온도에 의한 색소 열화가 억제된다고 추측된다.
또한, 본 발명에 있어서, 파장 선택 흡수층으로서 수지 및 근적외선 흡수 색소 (A)를 함유하는 근적외선 흡수층과, 수지 및 색소 (B)를 함유하는 네온 컷층이 이 순서대로 투명 기재 상에 형성되어 이루어지는 복층의 구성으로 이루어지는 파장 선택 흡수층을 사용할 수 있다. 파장 선택 흡수층으로서 비스(트리플루오로메 탄술포닐)이미드산을 반대 이온으로 하는 방향족 디임모늄계 색소 (a)와 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)를 각각 단독으로 함유하는 층을 적층한 복층 구성으로 함으로써도, 단층의 파장 선택 흡수층과 마찬가지로 내구성의 개선 효과가 얻어진다. 그 이유는 명확하지는 않지만, 근적외선 흡수층과 네온 컷층의 계면에서 색소 (a)와 색소 (b) 사이에서 상호 작용을 일으킴과 동시에, 상기 계면에서 색소의 이동이 발생하여 동일한 층 중에 색소 (a)와 색소 (b)를 존재시키는 경우와 동일한 효과가 얻어진다.
아자포르피린계 색소(또는 포르피린계 색소)는, 디임모늄계 색소 100 질량부에 대하여 5 질량부 이상 함유시키는 것이 바람직하며, 10 질량부 이상이 보다 바람직하다. 상한은 100 질량부인 것이 바람직하고, 50 질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 방향족 디임모늄계 색소에 대한 아자포르피린계 색소 등의 비율이 바람직한 범위에 없는 경우에는, 상술한 상호 작용이 일어나지 않아 내구성의 향상을 얻기 어려운 경우가 있다.
본 발명에 있어서, 근적외선 흡수 색소 또는 네온 컷 색소는 수지 중에 분산 또는 용해된 상태로, 도포법에 의해 투명 기재 상에 적층된다. 수지로서는 근적외선 흡수 색소 또는 네온 컷 색소를 균일하게 용해 또는 분산할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 폴리에스테르계, 아크릴계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리올레핀계, 폴리카르보네이트계 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 그 중에서도 색소 혼합시의 투명성, 내열성, 내용제성이 우수한 아크릴계 수지가 바람직하며, 특히 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산을 반대 이온으로서 갖는 디임모늄 계 색소를 사용하는 경우에는, 기재와의 밀착성이나 색소와의 친화성의 관점에서 아크릴계 수지를 채용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 수지의 유리 전이 온도는, 파장 선택 흡수 필터가 사용되는 기기의 사용 보증 온도 이상인 것이 바람직하다. 상기한 수지의 유리 전이 온도가 파장 선택 흡수 필터가 사용되는 기기의 사용 온도 이하이면, 수지 중에 분산된 색소끼리 반응하기 쉬워짐과 동시에, 수지가 외부 공기 중의 수분 등을 흡수하여 색소나 수지의 열화가 커진다. 또한, 본 발명에 있어서, 수지의 유리 전이 온도는 파장 선택 흡수 필터가 사용되는 기기의 사용 온도 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 특히 85 ℃ 이상 160 ℃ 이하인 것이 바람직하다.
상기한 수지의 유리 전이 온도가 85 ℃ 미만인 경우, 색소와 수지의 상호 작용, 색소간의 상호 작용 등이 일어나 색소가 변성된다. 또한, 유리 전이 온도가 160 ℃를 초과하는 경우, 이 수지를 용매에 용해하고, 투명 기재 상에 도포할 때 충분한 건조를 행하고자 하면 고온으로 해야 하며, 기재의 열 주름에 의한 평면성 불량, 나아가 색소의 열화가 발생한다. 또한, 저온에서 건조하는 경우에는, 건조에 장시간을 요하기 때문에 생산성이 불량해진다. 또한, 충분한 건조가 불가능할 가능성도 있으며, 용매가 다량으로 도막 중에 잔류하는 경우에는, 상술한 유리 전이 온도가 파장 선택 흡수 필터가 사용되는 기기의 사용 온도 이하일 때와 마찬가지로 내구성이 떨어지는 디임모늄염계 색소의 변성을 일으킨다.
복층의 층 구성으로 이루어지는 파장 선택 흡수층을 사용하는 경우에는, 네온 컷층에 사용하는 수지는 디임모늄염계 색소와 달리 포르피린계 색소 또는 아자 포르피린계 색소 (b) 자체가 내구성이 우수하기 때문에, 수지의 유리 전이 온도나 건조 조건의 영향이 적다. 그러나, 네온 컷층에 사용하는 수지로서 아민과 같은 극성이 강한 수지를 사용했을 경우, 네온 컷층과 디임모늄염계 색소를 함유하는 근적외선 흡수층과의 계면에서 디임모늄염계 색소의 내구성을 악화시키는 경우가 있다.
디임모늄염계 색소를 함유하지 않는 네온 컷층에 사용되는 수지로서는 폴리에스테르계, 아크릴계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리올레핀계, 폴리카르보네이트계의 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 수지 중에서도 색소 혼합시의 투명성, 내열성이 우수한 아크릴계 수지가 바람직하다. 또한, 반사 방지 필름, 유리, 전자파 방지 필름과 접합시킬 때에는 점착제를 수지로서 사용할 수도 있다.
점착제로서는 공지된 아크릴계 접착제, 실리콘계 접착제, 우레탄계 접착제, 폴리비닐부티랄 접착제(PVB), 에틸렌-아세트산 비닐계 접착제(EVA) 등, 폴리비닐에테르, 포화 무정형 폴리에스테르, 멜라민 수지 등을 들 수 있다. 이들 점착제 중에서도 투명성 등의 점에서 아크릴계 점착제가 바람직하다.
아크릴계 점착제는, 예를 들면 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르 등을 주성분으로 한 수지를 포함한다. 또한, 점착제는 필요에 따라 경화제로서, 예를 들면 금속 킬레이트계, 이소시아네이트계, 에폭시계의 가교제를 1종 또는 2종 이상 상기 점착성 수지와 함께 혼합하여 사용할 수 있다.
파장 선택 흡수층에서의 근적외선 흡수 색소의 양은, 수지에 대하여 1 질량％ 이상 10 질량％ 이하인 것이 바람직하다. 수지 중의 근적외선 흡수 색소의 양 이 적은 경우에는, 목적으로 하는 근적외선 흡수능을 달성하기 위해 파장 선택 흡수층의 도공량을 늘릴 필요가 있고, 이에 따라 충분한 건조를 행하기 위해서는 고온 및(또는) 장시간을 요하며, 색소의 열화나 기재의 평면성 불량 등이 발생하기 쉬워진다. 반대로, 수지 중의 근적외선 흡수 색소의 양이 많은 경우에는, 색소간의 상호 작용이 강해져 잔류 용매를 적게 했다고 해도 색소의 경시적인 변성이 발생하기 쉬워진다.
본 발명에 있어서, 단층의 층 구성으로 이루어지는 파장 선택 흡수층은 유기 용제, 수지, 방향족계 디임모늄계 색소 (a), 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)를 함유하는 도포액 A를 투명 기재 상에 도포, 건조시켜 형성된다. 또한,복층의 층 구성으로 이루어지는 파장 선택 흡수층은 유기 용제, 수지 및 방향족계 디임모늄계 색소 (a)를 함유하는 도포액 B를 투명 기재 상에 도포, 건조시켜 형성시킨 근적외선 흡수층과, 이 근적외선 흡수층의 바로 위쪽에 유기 용제 및 수지, 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)를 함유하는 도포액 C를 도포, 건조시켜 형성시킨 네온 컷층을 포함한다.
이 때, 상기 도포액 A 또는 B 중에 계면 활성제를 함유시키는 것이 바람직하다. 또한, 도포액 C에 있어서도 계면 활성제를 함유시킬 수 있지만, 수지로서 점착제를 사용하는 경우에는 계면 활성제를 함유시키지 않을 수도 있다.
파장 선택 흡수층의 형성에 사용하는 도포액에 계면 활성제를 함유시킴으로써 파장 선택 흡수층의 도공 외관, 특히 미소한 거품에 의한 누락, 이물질 등의 부착에 의한 패임, 건조 공정에서의 크레이터링이 개선된다. 나아가, 파장 선택 흡 수층(도포층) 중의 계면 활성제는 도포층 건조시의 가열 처리에 의해 표면에 블리드된다. 그 결과, 도포층의 표면에 윤활성을 부여할 수 있다. 또한, 파장 선택 흡수층 및(또는) 반대면에 투명성의 악화 원인이 되는 입자를 함유시켜 표면 요철을 형성하지 않아도 핸들링성이 양호해져 롤상으로 권취하는 것이 용이해진다.
본 발명에 있어서, 계면 활성제의 HLB는 2 이상 12 이하인 것이 중요하다. HLB의 하한치는 바람직하게는 3이고, 특히 바람직하게는 4이다. 한편, HLB의 상한치는 바람직하게는 11이고, 특히 바람직하게는 10이다. HLB가 낮은 경우에는 계면 활성능의 부족에 의해 레벨링성이 부족하다. 반대로, HLB가 높은 경우에는 윤활성이 부족할 뿐만 아니라, 파장 선택 흡수층이 수분을 흡수하기 쉬워지고, 디임모늄계 색소의 경시 안정성이 불량해진다.
또한, HLB란 미국의 아틀라스 파우더(Atlas Powder)사의 그리핀(W.C.Griffin)이 친수성 친유성 균형 (Hydrophil Lyophile Balance) 이라고 명명하여 계면 활성제의 분자 중에 포함되는 친수기와 친유기의 균형을 특성치로서 지표화한 값으로, 이 값이 낮을 수록 친유성이, 반대로 높을 수록 친수성이 높아진다.
계면 활성제의 함유량은, 파장 선택 흡수층을 구성하는 수지에 대하여 0.01 질량％ 이상 2 질량％ 이하인 것이 중요하다. 계면 활성제의 함유량이 적은 경우에는 도공 외관의 향상이나 윤활성 부여의 효과가 부족하고, 반대로 많은 경우에는 파장 선택 흡수층이 수분을 흡수하기 쉬워져 색소의 열화가 촉진된다.
계면 활성제는 양이온계, 음이온계, 비이온계의 공지된 것을 바람직하게 사용할 수 있지만, 근적외선 흡수 색소와의 열화 등의 문제로부터 극성기를 갖지 않 는 비이온계가 바람직하며, 나아가 계면 활성능이 우수한 실리콘계 또는 불소계 계면 활성제가 바람직하다.
실리콘계 계면 활성제로서는 디메틸실리콘, 아미노실란, 아크릴실란, 비닐벤질실란, 비닐벤질아미노실란, 글리시도실란, 머캅토실란, 디메틸실란, 폴리디메틸실록산, 폴리알콕시실록산, 히드로디엔 변성 실록산, 비닐 변성 실록산, 히드록시 변성 실록산, 아미노 변성 실록산, 카르복실 변성 실록산, 할로겐화 변성 실록산, 에폭시 변성 실록산, 메타크릴옥시 변성 실록산, 머캅토 변성 실록산, 불소 변성 실록산, 알킬기 변성 실록산, 페닐 변성 실록산, 알킬렌옥시드 변성 실록산 등을 들 수 있다.
불소계 계면 활성제로서는 사불화에틸렌, 퍼플루오로알킬 암모늄염, 퍼플루오로알킬 술폰산 아미드, 퍼플루오로알킬 술폰산나트륨, 퍼플루오로알킬 칼륨염, 퍼플루오로알킬 카르복실산염, 퍼플루오로알킬 술폰산염, 퍼플루오로알킬 에틸렌옥시드 부가물, 퍼플루오로알킬 트리메틸암모늄염, 퍼플루오로알킬 아미노술폰산염, 퍼플루오로알킬 인산 에스테르, 퍼플루오로알킬 알킬 화합물, 퍼플루오로알킬 알킬베타인, 퍼플루오로알킬 할로겐화물 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 파장 선택 흡수층은 수지, 근적외선 흡수 색소, 계면 활성제를 포함하는 도포액을 투명 기재 상에 도포ㆍ건조함으로써 적층되는데, 이 도포액은 도공성의 관점에서 유기 용매에 의해 희석하는 것이 필요하다.
상기 유기 용매로서는 (1) 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, n-부틸알코올, 트리데실알코올, 시클로헥실알코올, 2-메틸시클로헥실 알코올 등의 알코올류, (2) 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 글리세린 등의 글리콜류, (3) 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸렌에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 부틸에테르, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜 모노에틸아세테이트, 에틸렌글리콜 모노부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노메틸아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸아세테이트 등의 글리콜에테르류, (4) 아세트산 에틸, 아세트산 이소프로필렌, 아세트산 n-부틸 등의 에스테르류, (5) 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 이소포론, 디아세톤알코올 등의 케톤류를 예시할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
바람직하게는 색소의 용해성이 우수한 케톤류를 도포액에 사용하는 전체 유기 용매에 대하여 30 질량％ 이상 80 질량％ 이하 함유시키고, 그 밖의 유기 용매는 레벨링성, 건조성을 고려하여 선정하는 것이 바람직하다. 또한, 유기 용매의 비점은 60 ℃ 이상 180 ℃ 이하가 바람직하다. 비점이 낮은 경우에는, 도공 중에 도포액의 고형분 농도가 변화하여 도공 두께가 안정화하기 어렵다. 반대로 비점이 높은 경우에는, 도막 중에 잔존하는 유기 용매량이 증가하여 경시 안정성이 불량해진다.
근적외선 흡수 색소 및 수지를 유기 용매 중에 용해 또는 분산하는 방법으로서는, 가온하에서의 교반, 분산 및 분쇄의 방법을 들 수 있다. 가온함으로써 색소 및 수지의 용해성을 향상시킬 수 있고, 미용해물 등에 의한 도공 외관으로의 불량을 방지할 수 있다. 또한, 분산 및 분쇄하여 수지 및 색소를 0.3 ㎛ 이하의 미립자 상태로 도포액 중에 분산시킴으로써, 투명성이 우수한 층을 형성하는 것이 가능해진다. 분산기 및 분쇄기로서는 공지된 것을 이용할 수 있으며, 구체적으로는 볼 밀, 샌드 밀, 아트라이터, 롤 밀, 교반기, 콜로이드 밀, 초음파 균질기, 호모 믹서, 펄 밀, 습식 제트 밀, 페인트 쉐이커, 버터 플라이 믹서, 유성형 믹서, 헨쉘 믹서 등을 들 수 있다.
도포액 중에 오염물이나 1 ㎛ 이상의 미용해물이 존재했을 경우, 도포 후의 외관이 불량해지기 때문에 도포하기 전에 필터 등으로 제거할 필요가 있다. 필터로서는 여러가지의 것을 바람직하게 사용할 수 있지만, 1 ㎛ 크기의 것을 99 ％ 이상 제거하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 1 ㎛ 이상의 오염물이나 미용해물을 포함하는 도포액을 도포하여 건조한 경우에는, 그 주위에 패임 등이 발생하여 100 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하의 크기의 결점이 되는 경우가 있다.
도포액 중에 포함되는 수지 및 색소 등의 고형분 농도는 10 질량％ 이상 30 중량％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 고형분 농도가 낮은 경우에는 도포 후의 건조에 시간이 걸려 생산성이 떨어질 뿐만 아니라, 도막 중에 잔존하는 용매량이 증가하여 경시 안정성이 불량해진다. 반대로, 고형분 농도가 높은 경우에는, 도포액의 점도가 높아져 레벨링성이 부족하여 도공 외관이 불량해진다. 도포액의 점도를 10 cps 이상 300 cps 이하로 조정하는 것이 도공의 외관면에서 바람직하며, 이 범위가 되도록 고형분 농도, 유기 용매 등을 조정하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 파장 선택 흡수층을 투명 기재 상에 도포하는 방법으로서는 그라비아 코팅 방식, 키스 코팅 방식, 침지 방식, 분무 코팅 방식, 커튼 코팅 방식, 에어나이프 코팅 방식, 블레이드 코팅 방식, 리버스 롤 코팅 방식, 바 코팅 방식, 립 코팅 방식 등 통상 이용되고 있는 방법을 적용할 수 있다. 이들 중에서 균일하게 도포할 수 있는 그라비아 코팅 방식, 특히 리버스 그라비아 방식이 바람직하다. 또한, 그라비아의 직경은 80 mm 이하인 것이 바람직하다. 직경이 큰 경우에는 유동 방향으로 꾸불하게 주름이 발생하는 빈도가 증가한다.
파장 선택 흡수층의 건조 후의 도포량은 특별히 한정되지 않지만, 하한은 1 g/m2가 바람직하고, 3 g/m2가 보다 바람직하며, 상한은 50 g/m2가 바람직하고, 30 g/m2가 보다 바람직하다. 건조 후의 도포량이 적은 경우에는 근적외선의 흡수력이 부족해지기 쉬워진다. 따라서, 수지 중의 근적외선 흡수 색소의 존재량을 늘리면, 표면 및 앵커층의 계면에 존재하는 색소량이 많아져 외부 공기나 앵커층 수지의 영향을 받기 쉬워진다. 그 결과, 색소의 열화 등이 발생하기 쉬워지고, 경시 안정성이 불량해진다. 반대로, 건조 후의 도포량이 많은 경우에는 근적외선의 흡수능은 충분하지만, 가시광 영역에서의 투명성이 저하하여 디스플레이의 휘도가 저하한다. 따라서, 수지 중의 근적외선 흡수 색소의 존재량을 감소시키면 광학 특성은 조절할 수 있지만, 건조가 불충분해지기 쉬워진다. 그 결과, 도막 중의 잔류 용매에 의해 색소의 경시 안정성이 불량해진다. 한편, 건조를 충분히 행한 경우에는 기재의 평면성이 불량해진다.
도포액을 투명 기재 상에 도포하여 건조하는 방법으로서는, 공지된 열풍 건조, 적외선 히터 등을 들 수 있지만, 건조 속도가 빠른 열풍 건조가 바람직하다.
도포 후의 초기의 항률 건조의 단계에서는 20 ℃ 이상 80 ℃ 이하에서 2 m/초 내지 30 m/초의 열풍을 이용하여 건조하는 것이 바람직하다. 초기 건조를 강하게 행하는(열풍 온도가 높고, 열풍의 풍량이 큰) 경우에는, 거품 유래의 미소한 코팅 누락, 미소한 크레이터링, 균열 등의 도막의 미소한 결점이 발생하기 쉬워진다. 반대로, 초기 건조를 약하게 하는(열풍 온도가 낮고, 열풍의 풍량이 작은) 경우에는 외관은 양호해지지만, 건조 시간이 걸려 비용면에서 문제가 있다. 도포액에 계면 활성제를 첨가하지 않을 경우에는, 상기한 미소한 결점이 발생하기 쉽고, 초기 건조를 꽤 약하게 행할 필요가 있다.
감률 건조의 공정에서는 초기 건조보다 고온으로 하여 도막 중의 용매를 감소시킬 필요가 있으며, 바람직한 온도는 120 ℃ 이상 180 ℃ 이하이다. 특히 바람직하게는 하한치가 140 ℃이고, 상한치는 170 ℃이다. 온도가 낮은 경우에는 도막 중의 용매가 감소하기 어려워져 잔류 용매로 되어 색소의 경시적인 안정성이 불충분해진다. 반대로, 고온인 경우에는 열 주름에 의해 기재의 평면성이 불량해질 뿐만 아니라, 근적외선 흡수 색소가 열에 의해 열화한다. 또한, 통과 시간으로서는 5 초 이상 180 초 이하인 것이 바람직하다. 시간이 짧은 경우에는 도막 중의 잔류하는 용매가 많아져 경시 안정성이 불량해지고, 반대로 시간이 긴 경우에는 생산성이 불량해질 뿐만 아니라, 기재에 열 주름이 발생하여 평면성이 불량해진다. 경과 시간의 상한은 생산성과 평면성의 점에서 30 초로 하는 것이 특히 바람직하다.
건조의 최종 단계에서는 열풍 온도를 수지의 유리 전이 온도 이하로 하고, 편평한 상태에서 기재의 실온을 수지의 유리 전이 온도 이하로 하는 것이 바람직하다. 고온 상태에서는 건조로에서 꺼냈을 경우, 도공면이 롤 표면에 접촉했을 때 윤활성이 불량해지고, 흠집 등이 발생할 뿐만 아니라, 컬 등이 발생하는 경우가 있다.
(파장 선택 흡수 필터)
본 발명에 있어서 파장 선택 흡수 필터란, 파장 800 내지 1200 nm 및 파장 550 내지 620 nm에서 극대 흡수를 갖는 광학 필터이다. 이 파장 선택 흡수 필터는 파장 800 nm 이상 1200 nm 이하의 근적외 영역에서의 투과율이 낮을 수록 바람직하다. 구체적으로는 근적외 영역의 투과율이 20 ％ 이하인 것이 바람직하고, 10 ％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 투과율이 높은 경우에는 플라즈마 디스플레이로부터 방출되는 근적외선의 흡수가 부족하고, 근적외선 리모콘을 이용하는 전자 기기의 오작동을 방지할 수 없다.
또한, 가시 영역의 평균 투과율은 근적외 영역의 평균 투과율보다 높으며, 파장 550 nm 이상 620 nm 이하, 나아가 파장 570 nm 내지 600 nm에서 선명한 흡수를 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 파장 범위 내에서의 최대 흡수 파장에서의 투과율이 40 ％ 이하인 것이 바람직하고, 30 ％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 이 영역에서의 투과율이 높은 경우에는, 플라즈마 디스플레이로부터 방출되는 네온광을 흡수하여 적색의 발색을 양호하게 하는 효과를 얻기 어려워진다. 또한, 이 영역의 흡수가 넓은 경우에는 가시광 영역의 전체 투과율이 내려가기 때문 에, 디스플레이의 휘도가 저하하는 경향이 있다. 파장 550 nm 이상 620 nm 이하를 제외한 가시광 영역의 투과율은 높으면 높을 수록 좋으며, 바람직하게는 50 ％ 이상, 특히 바람직하게는 60 ％ 이상이다. 투과율이 낮은 경우에는, 디스플레이의 발색을 방해하여 휘도가 낮은 영상이 된다.
투과율의 조정은 파장 선택 흡수층의 도포량, 단위 면적당 근적외선 흡수 색소의 존재량에 따라 변경할 수 있다.
파장 선택 흡수 필터의 색조로서는 Lab 표색계로 표현하면, a값은 -10.0 내지 +10.0, b값은 -10.0 내지 +10.0인 것이 바람직하다. 이 범위라면 플라즈마 디스플레이 앞면에 설치했을 경우라도 자연스러운 색이 연출되어 바람직하다.
색조를 조정하는 방법으로서는 파장 선택 흡수층의 도포량, 단위 면적당 근적외선 흡수 색소의 존재량, 나아가 다른 색소의 혼합, 또는 건조 조건의 적정화에 의해 달성할 수 있다. 또한, 후술하는 파장 선택 흡수 필터의 앞면 또는 뒷면에 착색된 점착층이나 다른 광학 필터가 존재하는 경우, 그것도 포함시켜 자연스러운 색으로 파장 선택 흡수 필터의 색조를 조정하는 것이 바람직하다.
파장 선택 흡수층의 도공 외관으로서는 최대 직경이 300 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 100 ㎛의 크기의 결점이 존재하지 않도록 해야 한다. 300 ㎛ 이상의 결점은 플라즈마 디스플레이의 앞면에 설치하면 휘점과 같이 되어 결점이 현저해진다. 또한, 도공층의 얇은 줄무늬, 불균일 등도 디스플레이 앞면에서는 현저해져 문제가 된다.
파장 선택 흡수 필터는 고온, 고습도하에 장기간 방치되어도 근적외선의 투 과율, 가시광의 투과율이 변화하지 않는 것이 바람직하다. 고온, 고습도하의 경시 안정성이 불량한 경우에는 디스플레이의 영상 색조가 변화할 뿐만 아니라, 근적외선 리모콘을 이용한 전자 기기의 오작동을 방지하는 본 발명의 효과가 없어지는 경우가 있다.
경시 안정성은 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산을 반대 이온으로 하는 방향족 디임모늄계 색소 (a)와 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)를 혼재시킴으로써 양호해지지만, 그 외에도 도포액에서 사용하는 유기 용매의 종류, 도포층의 두께, 건조 조건 등을 제어함으로써 파장 선택 흡수층 중의 잔류 용매량을 감소시키거나, 또는 수지 중의 색소의 함유량을 조정함으로써 더욱 양호하게 하는 것이 가능해진다.
또한, 상기한 바와 같이, 수지 및 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산을 반대 이온으로 하는 방향족 디임모늄계 색소 (a)를 함유하는 근적외선 흡수층과, 수지 및 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)를 함유하는 네온 컷층이 이 순서대로 투명 기재 상에 형성되어 이루어지는 복층의 구성으로 이루어지는 파장 선택 흡수층을 사용하는 것도 경시 안정성의 점에서 바람직한 실시 형태이다.
또한, 파장 선택 흡수층의 잔류 용매의 양은 적으면 적을 수록 좋지만, 3 질량％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 3 질량％ 이하가 되면, 실질적으로 경시 안정성에 차이가 없어진다. 그러나, 더욱 잔류 용매량을 저하시키기 위해, 예를 들어 건조를 가혹한 조건에서 행하면 필터의 평면성이 불량해지는 등의 폐해가 발생하고, 감압 건조와 같은 방법에서는 생산성이 저하된다.
본 발명에 있어서, 디스플레이로부터 방출되는 유해한 전자파를 차단할 목적으로 적외선 흡수층과 동일면 내지는 반대면에 도전층을 직접 또는 점착제를 통해 설치할 수도 있다. 상기 도전층은 금속 메쉬와 도전 박막 중 어느 것이나 사용할 수 있으며, 금속 메쉬를 사용한 경우, 개구율이 50 ％ 이상인 금속 메쉬 도전층을 가질 필요가 있다. 금속 메쉬의 개구율이 낮으면 전자파 실드성은 양호해지지만, 광선 투과율이 저하하는 문제가 있다. 따라서, 양호한 광선 투과율을 얻기 위해서는 개구율이 50 ％ 이상은 필요해진다. 본 발명에 사용되는 금속 메쉬로서는 전기 전도성이 높은 금속박에 에칭 처리를 실시하여 메쉬상으로 한 것이나, 금속 섬유를 사용한 직물상의 메쉬나, 고분자 섬유의 표면에 금속을 도금 등의 방법을 이용하여 부착시킨 섬유를 사용할 수도 있다. 상기 전자파 흡수층에 사용되는 금속은 전기 전도성이 높고, 안정성이 양호하다면 어떠한 금속이라도 좋으며 특별히 한정되는 것은 아니지만, 가공성, 비용 등의 관점에서 구리, 니켈, 텅스텐 등이 바람직하다.
또한, 도전 박막을 사용한 경우, 투명 도전층은 어떠한 도전막이라도 좋지만, 금속 산화물인 것이 바람직하다. 이에 따라, 보다 높은 가시광선 투과율을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 투명 도전층의 도전율을 향상시키고자 하는 경우에는, 금속 산화물/금속/금속 산화물의 3층 이상의 반복 구조인 것이 바람직하다. 금속을 다층화함으로써 높은 가시광선 투과율을 유지하면서 전도성을 얻을 수 있다. 본 발명에 사용되는 금속 산화물은 전도성과 가시광선 투과성을 갖고 있으면 어떠한 금속 산화물이라도 좋다. 일례로서 산화주석, 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물, 산화아연, 산화티탄, 산화비스무스 등이 있다. 이상은 일례이며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 사용되는 금속층은, 도전성의 관점에서 금, 은 및 이들을 포함하는 화합물이 바람직하다.
또한, 도전층을 다층화한 경우, 예를 들면 반복층수가 3층인 경우, 은층의 두께는 50 Å 내지 200 Å이 바람직하고, 50 Å 내지 100 Å이 보다 바람직하다. 이보다 막 두께가 두꺼운 경우에는 광선 투과율이 저하하고, 얇은 경우에는 저항치가 올라간다. 또한, 금속 산화물층의 두께로서는 바람직하게는 100 Å 내지 1000 Å, 보다 바람직하게는 100 Å 내지 500 Å이다. 이 두께보다 두꺼운 경우에는 착색되어 색조가 변하게 되고, 얇은 경우에는 저항치가 올라간다. 또한, 3층 이상 다층화하는 경우, 예를 들면 금속 산화물/은/금속 산화물/은/금속 산화물과 같이 5층으로 한 경우, 중심의 금속 산화물의 두께는 그 이외의 금속 산화물층의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 다층막 전체의 광선 투과율이 향상된다.
본 발명에서는 파장 선택 흡수 필터의 파장 선택 흡수층과 동일면 내지는 반대면에 반사 방지층, 번쩍임 방지층을 직접 또는 점착제를 통해 설치할 수도 있다. 또한, 복수의 층 구성으로 이루어지는 파장 선택 흡수층에 있어서, 네온 컷층에 점착성 수지를 사용하여 네온 컷층에 점착층의 기능을 부여하여 유리판, 수지 시트에 접합시킬 수도 있고, 직접 디스플레이에 접합시킬 수도 있다. 또한, 단층의 파장 선택 흡수층의 표면에 점착제층을 형성시킬 수도 있다.
본 발명의 파장 선택 흡수 필터에서는, 내광성을 향상시킬 목적으로 자외선 흡수능을 갖는 층을 설치할 수도 있다. 자외선 흡수능을 부여하기 위해서는 파장 선택 흡수층, 투명 기재, 점착제층, 반사 방지층, 번쩍임 방지층 중 어느 하나에 자외선 흡수제를 첨가하는 것이 바람직하다. 자외선 흡수제는 유기계 자외선 방지제, 무기계 자외선 방지제 등의 공지된 것을 사용할 수 있다.
이어서, 본 발명의 실시예 및 비교예를 나타낸다. 또한, 본 발명에서 사용한 특성치의 측정 방법 및 효과의 평가 방법은 다음과 같다.
<도포액의 점도>
20 ℃로 도포액을 조절하고, 도꾜 게끼 제조의 B형 점도계(BL)를 이용하여 로터 회전수 60 rpm으로 측정하였다.
<전체 광선 투과율, 헤이즈>
헤이즈 미터(닛본 덴쇼꾸 고교 제조, NDH2000)를 이용하여 전체 광선 투과율 및 헤이즈를 측정하였다.
<광선 투과율>
분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조, U-3500형)를 이용하여 파장 1100 nm 내지 200 nm의 범위에서 파장 선택 흡수층측에 광이 조사되도록 하여 실내의 공기를 투과율의 참조로서 측정하였다.
<색조>
색차계(닛본 덴쇼꾸 고교 제조, ZE-2000)를 이용하여 파장 선택 흡수층측에 광이 조사되도록 하여 Lab 표색계의 a값, b값을 표준광으로서 C 광원, 2도 시야각으로 측정하였다.
<경시 안정성>
온도 80 ℃, 습도 95 ％ 분위기 중에서 48 시간 방치한 후, 상기한 투과율, 색조를 측정하였다. 색조의 변화량으로서, 하기 수학식 1로부터 ΔE를 구하였다. 또한, ΔE는 값이 작을 수록 색조의 변화가 적은 것을 나타낸다.
ΔE=√((처리 전 a값 - 처리 후 a값)2+(처리 전 b값 - 처리 후 b값)2)
이어서, 투과율의 경시 처리 전후의 변화량 ΔT는 하기 수학식 2로부터 구하였다. ΔT는 값이 작을 수록 변화량이 적은 것을 나타낸다.
변화량(％)=(│처리 후의 투과율 - 처리 전의 투과율│/처리 전의 투과율)× 100
<도막의 외관>
(1) 미소 결점
파장 선택 흡수층 형성 후의 필터를 백색 필름 상에 두고, 3 파장의 형광등 하에서 육안으로 관찰하여 하기의 평가를 행하였다. 또한, 미소 결점은 면적 100 m2당 300 ㎛ 이상의 크기의 결점 개수를 계측하고, 이하의 판단 기준에 따라 랭크를 매겨 행하였다.
◎: 미소 결점이 1개 미만
○: 미소 결점이 1개 이상 5개 미만
△: 미소 결점이 5개 이상 10개 미만
×: 미소 결점이 10개 이상
(2) 도공 불량
도공 불균일, 줄무늬 등의 도공 불량의 유무에 대해서는, 파장 선택 흡수 필터를 백색 필름 상에 두고 3 파장의 형광등하에서 파장 선택 흡수층면을 육안으로 관찰하여, 이하의 판단 기준에 따라 랭크를 매겨 행하였다.
◎: 파장 선택 흡수 필터를 움직이면서 관찰해도 도공 불량이 보이지 않음
○: 파장 선택 흡수 필터를 움직이면서 관찰하면, 도공 불량을 약간 알 수 있음
△: 파장 선택 흡수 필터를 움직이면서 관찰하면, 도공 불량을 알 수 있음
×: 파장 선택 흡수 필터를 정지한 상태에서도 도공 불량을 알 수 있음
<밀착성>
JIS K 5400의 8.5.1의 규정에 준한 시험 방법으로 밀착성을 측정하였다. 구체적으로는 파장 선택 흡수층을 적층한 측으로부터 100개의 눈금형의 절단 흠집을 간극 간격 2 mm의 커터 가이드를 이용하여 만들고, 셀로판 점착 테이프(니찌반사 제조 「405번」, 24 mm 폭)를 눈금형의 절단 흠집면에 접착하여 아크릴판(스미또모 가가꾸사 제조 「스미펙스」)으로 문질러 완전히 부착시킨 후, 수직으로 박리했을 때의 상황을 육안에 의해 관찰하였다.
○: 박리된 눈금 없음
△: 박리된 눈금이 존재하지만, 박리된 눈금이 10개 미만
×: 10개 이상의 눈금이 박리
<실시예 1>
(기재의 제조)
고유 점도 0.62 dl/g의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 2축 스크류 압출기에 투입하여 T-다이스로부터 290 ℃에서 용융 압출하고, 냉각 회전 금속 롤 상에서 정전 인가를 부여하면서 밀착 고화시켜 미연신 시트를 얻었다.
이어서, 상기 미연신 시트를 롤 연신기로 90 ℃로 가열하여 3.5배로 세로 연신을 행한 후, 세로 연신 필름 상에 하기 도포액 A를 건조 후의 도포량이 0.5 g/m2가 되도록 상기 세로 연신 필름의 양면에 도포하고, 풍속 10 m/초, 120 ℃의 열풍하에서 20 초간 통과시켜 중간 도포층을 형성시켰다. 또한, 텐터로 140 ℃로 가열하여 3.7배 가로 연신한 후, 235 ℃에서 폭(가로) 방향으로 5 ％ 완화시키면서 열 처리하여 양면에 중간 도포층을 갖는 이축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 얻었다. 얻어진 필름은 두께가 100 ㎛이고, 전체 광선 투과율이 90.2 ％이며, 헤이즈가 0.5 ％였다.
(중간 도포층용 도포액 A의 조성)
ㆍ이온 교환수 50.0 질량％
ㆍ이소프로필알코올 28.9 질량％
ㆍ아크릴-멜라민 수지 10.0 질량％
(닛본 카바이드 고교(주) 제조, A-08, 고형분 농도: 46 질량％)
ㆍ폴리에스테르계 수지 10.0 질량％
(도요 보세끼 제조, 바이로날 MD-1250, 고형분 농도: 30 질량％)
ㆍ폴리메타크릴산 메틸계 가교물 입자 1.0 질량％
(닛본 쇼꾸바이 제조, 에포스타 MA1001)
ㆍ실리콘계 계면 활성제 0.1 질량％
(다우코닝 제조, 페인타드 32)
(파장 선택 흡수층용 도포액 B의 조정)
하기의 질량비로 톨루엔, 메틸에틸케톤, 수지를 혼합하고, 가온하에서 교반하여 수지를 용해한 후, 색소 및 계면 활성제를 첨가하여 30 분 이상 교반하였다. 이어서, 공칭 여과 정밀도 1 ㎛의 필터로 미용해물을 제거하여 도포액 B를 조정하였다.
ㆍ톨루엔 39.995 질량％
ㆍ메틸에틸케톤 40.000 질량％
ㆍ아크릴계 수지 18.776 질량％
(미쯔비시 레이온 제조, BR-80, Tg=105 ℃)
ㆍ방향족계 디임모늄계 색소 0.695 질량％
(닛본 카리트 제조, CIR1085, 반대 이온: 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산)
ㆍ프탈로시아닌계 색소 0.357 질량％
(닛본 쇼꾸바이 제조, IR-10A)
ㆍ아자포르피린계 색소 0.118 질량％
(야마다 가세이 제조, TAP-2)
ㆍ실리콘계 계면 활성제 0.059 질량％
(다우코닝 제조, 페인타드 57, HLB=6.7)
(파장 선택 흡수 필터의 제조)
상기 도포액 B(고형분 농도: 20 질량％, 점도: 40 cps)를 상기 중간 도포층의 한쪽에 건조 후의 950 nm의 투과율이 4.3 ％(건조 후의 도포량으로 8.0 g/m2)가 되도록 직경 60 cm의 사선 그라비아를 이용하여 리버스로 도공하고, 40 ℃에서 5 m/초의 열풍으로 20 초간, 150 ℃에서 20 m/초의 열풍으로 20 초간, 나아가 90 ℃에서 20 m/초의 열풍으로 10 초간 통과시켜 건조하여 파장 선택 흡수 필터를 얻었다. 또한, 파장 선택 흡수층에서의 방향족 디임모늄계 색소 (a)와 아자포르피린계 색소 (b)의 질량비는 (a)/(b)=100/17이었다.
얻어진 파장 선택 흡수 필터는 근적외 영역의 흡수가 강하고, 가시광 영역에서의 투과율이 높으며, 590 nm 부근에서 선명한 흡수를 갖고 있었다. 또한, 경시 안정성이나 도공 외관도 양호하였다.
파장 선택 흡수층에 사용한 색소의 종류를 하기 표 1에, 얻어진 파장 선택 흡수 필터의 물성을 하기 표 2 및 표 3에 나타내었다.
<실시예 2>
하기의 도포액 C를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 파장 선 택 흡수 필터를 얻었다. 또한, 파장 선택 흡수층에서의 방향족 디임모늄계 색소 (a)와 아자포르피린계 색소 (b)의 질량비는 (a)/(b)=100/17이었다.
(파장 선택 흡수층용 도포액 C의 조정)
하기의 질량비로 톨루엔, 시클로펜타논, 수지를 혼합하고, 가온하에서 교반하여 수지를 용해한 후, 색소 및 계면 활성제를 첨가하여 30 분 이상 교반하였다. 이어서, 공칭 여과 정밀도 1 ㎛의 필터로 미용해물을 제거하여 도포액 C를 제조하였다.
ㆍ톨루엔 40.088 질량％
ㆍ시클로펜타논 40.088 질량％
ㆍ플루오렌 골격을 갖는 공중합 폴리에스테르 수지 18.776 질량％
(가네보 제조, O-PET, Tg=150 ℃)
ㆍ방향족계 디임모늄계 색소 0.695 질량％
(닛본 카리트 제조, CIR1085, 반대 이온: 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산)
ㆍ프탈로시아닌계 색소 0.176 질량％
(닛본 쇼꾸바이 제조, IR-12)
ㆍ아자포르피린계 색소 0.118 질량％
(야마다 가세이 제조, TAP-2)
ㆍ실리콘계 계면 활성제 0.059 질량％
(다우코닝 제조, 페인타드 57, HLB=6.7)
얻어진 파장 선택 흡수 필터는, 실시예 1과 마찬가지로 근적외 영역의 흡수가 강하고, 가시광 영역에서의 투과율이 높으며, 590 nm 부근에서 선명한 흡수를 갖고 있었다. 또한, 경시 안정성이나 도공 외관도 양호하였다. 그러나, 기재와의 밀착성이 약간 불량하였다.
파장 선택 흡수층에 사용한 색소의 종류를 표 1에, 얻어진 파장 선택 흡수 필터의 물성을 표 2 및 표 3에 나타내었다.
<비교예 1>
하기의 도포액 D를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 파장 선택 흡수 필터를 얻었다.
(파장 선택 흡수층용 도포액 D의 조정)
하기의 질량비로 톨루엔, 메틸에틸케톤, 수지를 혼합하고, 가온하에서 교반하여 수지를 용해한 후, 색소 및 계면 활성제를 첨가하여 30 분 이상 교반하였다. 이어서, 공칭 여과 정밀도 1 ㎛의 필터로 미용해물을 제거하여 도포액 D를 제조하였다.
ㆍ톨루엔 39.998 질량％
ㆍ메틸에틸케톤 39.998 질량％
ㆍ아크릴계 수지 18.825 질량％
(미쯔비시 레이온 제조, BR-80)
ㆍ방향족계 디임모늄계 색소 0.697 질량％
(닛본 카리트 제조, CIR1085, 반대 이온: 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미 드산)
ㆍ프탈로시아닌계 색소 0.358 질량％
(닛본 쇼꾸바이 제조, IR-10A)
ㆍ스쿠아릴륨계 색소 0.065 질량％
(교와 핫꼬 제조, SD184)
ㆍ실리콘계 계면 활성제 0.059 질량％
(다우코닝 제조, 페인타드 57, HLB=6.7)
얻어진 파장 선택 흡수 필터는, 실시예 1과 마찬가지로 근적외 영역의 흡수가 강하고, 가시광 영역에서의 투과율이 높으며, 590 nm 부근에서 선명한 흡수를 갖고 있었다. 그러나, 경시 안정성은 불량하였다.
파장 선택 흡수층에 사용한 색소의 종류를 표 1에, 얻어진 파장 선택 흡수 필터의 물성을 표 2 및 표 3에 나타내었다.
<비교예 2>
하기의 도포액 E를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 파장 선택 흡수 필터를 얻었다. 또한, 파장 선택 흡수층에서의 방향족 디임모늄계 색소 (a)와 아자포르피린계 색소 (b)의 질량비는 (a)/(b)=100/19였다.
(파장 선택 흡수층용 도포액 E의 조정)
하기의 질량비로 톨루엔, 메틸에틸케톤, 수지를 혼합하고, 가온하에서 교반하여 수지를 용해한 후, 색소 및 계면 활성제를 첨가하여 30 분 이상 교반하였다. 이어서, 공칭 여과 정밀도 1 ㎛의 필터로 미용해물을 제거하여 도포액 E를 제조하 였다.
ㆍ톨루엔 40.002 질량％
ㆍ메틸에틸케톤 40.002 질량％
ㆍ아크릴계 수지 18.839 질량％
(미쯔비시 레이온 제조, BR-80)
ㆍ방향족계 디임모늄계 색소 0.622 질량％
(닛본 쇼꾸바이 제조, IRG022, 반대 이온: 헥사플루오로안티몬산)
ㆍ프탈로시아닌계 색소 0.358 질량％
(닛본 쇼꾸바이 제조, IR-10A)
ㆍ아자포르피린계 색소 0.118 질량％
(야마다 가세이 제조, TAP-2)
ㆍ실리콘계 계면 활성제 0.059 질량％
(다우코닝 제조, 페인타드 57, HLB=6.7)
얻어진 파장 선택 흡수 필터는, 실시예 1과 마찬가지로 근적외 영역의 흡수가 강하고, 가시광 영역에서의 투과율이 높으며, 590 nm 부근에서 선명한 흡수를 갖고 있었다. 그러나, 경시 안정성은 불량하였다.
파장 선택 흡수층에 사용한 색소의 종류를 표 1에, 얻어진 파장 선택 흡수 필터의 물성을 표 2 및 표 3에 나타내었다.
<실시예 3>
(파장 선택 흡수층에서의 근적외선 흡수층용 도포액 F의 조정)
하기의 질량비로 톨루엔, 메틸에틸케톤, 수지를 혼합하고, 가온하에서 교반하여 수지를 용해한 후, 색소 및 계면 활성제를 첨가하여 30 분 이상 교반하였다. 이어서, 공칭 여과 정밀도 1 ㎛의 필터로 미용해물을 제거하여 도포액 F를 조정하였다.
ㆍ톨루엔 40.056 질량％
ㆍ메틸에틸케톤 40.057 질량％
ㆍ아크릴계 수지 18.776 질량％
(미쯔비시 레이온 제조, BR-80, Tg=105 ℃)
ㆍ방향족계 디임모늄계 색소 0.695 질량％
(닛본 카리트 제조, CIR1085, 반대 이온: 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산)
ㆍ프탈로시아닌계 색소 0.357 질량％
(닛본 쇼꾸바이 제조, IR-10A)
ㆍ실리콘계 계면 활성제 0.059 질량％
(다우코닝 제조, 페인타드 57, HLB=6.7)
(파장 선택 흡수층에서의 네온 컷용 도포액 G의 조정)
하기의 질량비로 혼합한 후, 30 분 이상 교반하였다. 이어서, 공칭 여과 정밀도 1 ㎛의 필터로 미용해물을 제거하여 도포액 G를 조정하였다.
ㆍ메틸에틸케톤 49.808 질량％
ㆍ아크릴계 점착제 49.847 질량％
(소껭 가가꾸 제조, SK 다인 1435, 고형분 30 중량％)
ㆍ아자포르피린계 색소 0.045 질량％
(야마다 가세이 제조, TAP-2)
ㆍ경화제 0.150 질량％
(소껭 가가꾸 제조, L-45)
ㆍ경화제 0.150 질량％
(소껭 가가꾸 제조, TD-75)
(파장 선택 흡수 필터의 제조)
실시예 1과 동일하게 하여 얻은 중간 도포층 형성면에, 상기 도포액 F를 건조 후의 950 nm에서의 투과율이 4.3 ％(건조 후의 도포량으로 8.0 g/m2)가 되도록 직경 60 cm의 사선 그라비아를 이용하여 리버스로 도공하고, 40 ℃에서 5 m/초의 열풍으로 20 초간, 150 ℃에서 20 m/초의 열풍으로 20 초간, 나아가 90 ℃에서 20 m/초의 열풍으로 10 초간 통과시켜 건조하여 근적외선 흡수층을 형성시켰다. 이어서, 상기 도포액 G를 근적외선 흡수층 상에 립 코팅기를 이용하여 건조 후의 도공량이 16 g/m2가 되도록 도공하고, 40 ℃에서 5 m/초의 열풍으로 20 초간, 150 ℃에서 20 m/초의 열풍으로 20 초간, 나아가 90 ℃에서 20 m/초의 열풍으로 10 초간 통과시켜 건조하여 네온컷층을 형성시켰다. 즉, 근적외선 흡수층과 네온컷층의 2층의 구성으로 이루어지는 파장 선택 흡수층을 갖는 파장 선택 흡수 필터를 얻었다. 또한, 파장 선택 흡수층에서의 방향족 디임모늄계 색소 (a)와 아자포르피린계 색소 (b)의 질량비는 (a)/(b)=100/17이었다.
얻어진 파장 선택 흡수 필터는 근적외 영역의 흡수가 강하고, 가시광 영역에서의 투과율이 높으며, 590 nm 부근에서 선명한 흡수를 갖고 있었다. 또한, 경시 안정성이나 도공 외관도 양호하였다.
파장 선택 흡수층에 사용한 색소의 종류를 표 1에, 얻어진 파장 선택 흡수 필터의 물성을 표 2 및 표 3에 나타내었다.
Figure 112006011672917-PCT00004
Figure 112006011672917-PCT00005
Figure 112006011672917-PCT00006
본 발명의 파장 선택 흡수 필터는 근적외 영역 및 네온광 영역의 투과율이 낮고, 가시광 영역의 투과율이 높으며, 광학 특성의 경시 변화가 적고, 내구성이 우수하기 때문에, 플라즈마 디스플레이의 앞면에 설치함으로써 양호한 영상을 안정적으로 표현할 수 있고, 근적외선 리모콘을 이용하여 정밀 기기의 오작동을 방지할 수 있어 산업계에 크게 기여할 수 있다.

Claims (8)

  1. 투명 기재 상에 수지, 근적외선 흡수 색소 (A) 및 색소 (B)를 함유하는 단층 또는 복층의 파장 선택 흡수층을 적층하여 이루어지고, 파장 800 내지 1200 nm 및 파장 550 내지 620 nm에서 극대 흡수를 갖는 파장 선택 흡수 필터이며,
    상기 근적외선 흡수 색소 (A) 중 하나가 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산을 반대 이온으로 하는 방향족 디임모늄계 색소 (a)이고,
    상기 색소 (B) 중 하나가 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)인 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터.
  2. 제1항에 있어서, 복층의 파장 선택 흡수층이 수지 및 근적외선 흡수 색소 (A)를 함유하는 근적외선 흡수층과, 수지 및 색소 (B)를 함유하는 네온 컷층이 이 순서대로 투명 기재 상에 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터.
  3. 제1항에 있어서, 파장 선택 흡수층이 상기 방향족 디임모늄계 색소 (a) 100 질량부에 대하여, 상기 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b) 5 내지 100 질량부(질량비)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터.
  4. 제1항에 있어서, 파장 선택 흡수층을 구성하는 수지가 아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터.
  5. 제1항에 있어서, 단층의 파장 선택 흡수층이 상기 투명 기재 상에 유기 용제, 수지, 방향족계 디임모늄계 색소 (a), 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)를 함유하는 도포액 A를 도포, 건조시켜 형성시킨ㄱ장 선택 흡수 필터.
  6. 제1항에 있어서, 복층의 파장 선택 흡수층이 상기 투명 기재 상에 유기 용제, 수지 및 방향족계 디임모늄계 색소 (a)를 함유하는 도포액 B를 도포, 건조시켜 형성시킨 근적외선 흡수층과, 이 근적외선 흡수층의 바로 위쪽에 유기 용제 및 수지, 포르피린계 색소 또는 아자포르피린계 색소 (b)를 함유하는 도포액 C를 도포, 건조시켜 형성시킨 네온 컷층을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 도포액 A 또는 B가 추가로 HLB가 2 내지 12인 계면 활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터.
  8. 제7항에 있어서, 계면 활성제가 실리콘계 계면 활성제 또는 불소계 계면 활성제인 것을 특징으로 하는 파장 선택 흡수 필터.
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