JP2008191395A - プラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター及びプラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】近赤外線吸収力が大きく透明性と耐久性に優れ、安価に作製できるＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターと、このフィルターを用いたＰＤＰを提供する。
【解決手段】ＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターを構成する積層体中の接着層または／及び外力吸収層中に、平均分散粒径が８００ｎｍ以下で、且つ分散集合体が波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍに近赤外線吸収の極大を持つ、タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子を分散させることで、近赤外線吸収力が大きく透明性と耐久性に優れ、安価に作製できるＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターが得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基材と、該基材表面上に設けられた近赤外線遮蔽性を有する積層体に接着層または／及び外力吸収層を有し、プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰと記す場合がある）の発光部からＰＤＰ前面に向けて放射される近赤外線を吸収するプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターと、このフィルターを用いたプラズマディスプレイパネルに関するものである。

近年、ディスプレイの大型化・薄型化に伴いＰＤＰが注目を集めている。ＰＤＰ表面には画面保護の目的に加え、反射防止、色調補正などの光学的機能を付与したフィルターが設置される。その他、ＰＤＰ光学フィルターに要求される機能について以下に詳細を示す。
（１）近赤外線遮蔽機能
ＰＤＰの蛍光体発光に用いられているキセノンガスからは、プラズマ放電過程で同時に近赤外線も発生し、一部はＰＤＰ前面に輻射される。特に８００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域の近赤外線は、コードレスフォンや家電機器リモコンの誤動作や、伝送系光通信への悪影響を引き起こすことが問題となっている。このため、上記誤動作等を防止する目的で、ＰＤＰ前面には近赤外線遮蔽加工が施される。

近赤外線遮蔽加工は、近赤外線吸収剤をＰＤＰの前面にフィルターとして設けることによって行われるが、当該近赤外線吸収剤には、ＰＤＰの輝度に悪影響を及ぼさないよう可視光線領域（波長域、約３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の光は十分透過し、波長域８００ｎｍ〜１１００ｎｍの近赤外線は遮蔽するような特性が要求される。そして、近赤外線を吸収させるＰＤＰフィルターとして、従来は、有機染料や金属錯体を多種類併用もしくは多層に塗り重ねたフィルターが提案されている。

有機化合物や金属錯体をフィルターとして使用する場合、有機化合物や金属錯体をそれぞれ溶媒に溶解させたものを、ＰＤＰ表面の基材にコーティングする方法が一般的である。ここで、有機化合物や金属錯体等の近赤外線吸収剤としては、ジイモニウム系化合物、アミニウム系化合物、フタロシアニン系化合物、有機金属錯体、シアニン系化合物、アゾ化合物、ポリメチン系化合物、キノン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、トリフェニルメタン系化合物等が挙げられる。しかし、これら有機化合物や金属錯体等の近赤外線吸収剤は、熱や光に対して耐性が低く経時劣化し易いため、これら有機化合物や金属錯体を近赤外線吸収剤として使用した場合、性能を長期保持するのが困難であるという問題があった。

また、上記近赤外線吸収剤は耐久性が悪いため、近赤外線遮蔽機能を持つ層を外環境の影響を受けやすいＰＤＰ光学フィルターの視認面側表面近傍に設けることができず、基材に接する視認面側またはＰＤＰ貼合側に独立した層を設けることが一般的であった。そのため、ＰＤＰ光学フィルターとしての構造に制約があり、積層数が増えて生産性の低下やコスト上昇を引き起こしていた。

一方、特許文献１では、耐候性に優れた無機近赤外線吸収剤としてタングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子を、基材内または／及び基材表面上に設けられた樹脂又は金属酸化物の被膜中に分散されたＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターが開示されているが、より簡単な層構成を実現するには至っていなかった。

また、特許文献２では、上記酸化タングステン系化合物を近赤外線吸収剤として用い、基材フィルムの一方の面に、硬化樹脂と近赤外線吸収剤を含むハードコート層、さらに硬化樹脂を含む低屈折率層が順次積層され、かつ少なくとも波長８５０〜１０００ｎｍの全領域における透過率が３０％以下とした反射防止フィルムを構成し、近赤外線吸収性能と反射防止性能を有し、かつ耐擦傷性に優れる上、層構成が簡単でコストが低く、特にＰＤＰ用として好適なウエットプロセス法で得られる反射防止フィルムが提案されている。
（２）電磁波遮蔽機能
また、ＰＤＰではプラズマ放電過程で同時に電磁波が発生する。漏洩した電磁波は他の機器や人体へ影響を与える恐れがあり、電磁波放出の強さを規格内に抑えることが要求されているため、ＰＤＰ用光学フィルターには電磁波遮蔽層も設けられるのが一般的である。上記の電磁波を遮蔽する方法としては、基材表面に電磁波を遮蔽する導電層を設ける方法がとられる。例えば、基材表面に金属／金属酸化物の導電性薄膜を多層に積層する方法や、銅などの金属箔の薄膜層をメッシュ状にエッチング加工する方法等を挙げることができる。

上記メッシュ状金属層又は金属含有層を用いた場合、メッシュが設けられた基材表面は粗面となっているため、光学フィルターの透明性を向上させるためにメッシュの間隙を埋める透明樹脂層を設けている場合もある。特許文献３には、透明基材の上に接着剤層が積層されており、この接着剤層に幾何学図形の導電層が埋設された電磁波シールド性接着フィルムをプラスチック板と貼り合わせて電磁波遮蔽構成体とし、該電磁波シールド性接着フィルムまたは該電磁波遮蔽構成体をＣＲＴ、ＰＤＰ、液晶、ＥＬなどのディスプレイ前面に用いたディスプレイが開示されている。
（３）外力吸収機能
さらに、ディスプレイの大型化にともなっていっそうの軽量化・薄型化が求められるとともに、パネルの耐衝撃性の向上が重要な課題となってきている。そのため、上記近赤外線遮蔽層や電磁波遮蔽層などに加えて、特許文献４では、パネルに加えられた外力を吸収し、衝撃を緩和するような衝撃緩和層を設けることが提案されている。該外力吸収層としては、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリオレフィンなどの樹脂層を別途設けることが行われている。

上記要求を全て満たすため、最近のＰＤＰ用光学フィルターは近赤外線遮蔽層や電磁波遮蔽層、外力吸収層などを別々に作製し、接着剤などで各層を貼り合せて複合化した多層フィルムが主流となってきた。しかし、多層化したためにフィルターの透明性が低下して画面の輝度に影響を及ぼす、生産性が悪化してコストが上昇するなどの問題が生じていた。
特開２００６−１５４５１６号公報 特開２００６−２０１４６３号公報 特開２０００−３２３８９１号公報 特開２００６−２９３２３９号公報

本発明は、この様な問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、近赤外線吸収力が大きく耐久性に優れ、安価に作製できるＰＤＰ用近赤外線吸収フィルター、及び該フィルターを用いたＰＤＰを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するため、ＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターの耐候性を改善させ、かつ積層数を減らしてコストを下げる観点から、鋭意研究を行った結果、基材と、該基材表面に設けられた近赤外線遮蔽性を有する積層体中に接着層または／及び外力吸収層を有するプラズマディスプレイパネル用の近赤外線吸収フィルターにおいて、可視光線を透過させ近赤外線を遮蔽することのできる耐候性の良い無機材料微粒子として、平均分散粒子径が８００ｎｍ以下で、且つ分散集合体が波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍに近赤外線吸収の極大を持つタングステン酸化物または／及び複合タングステン酸化物の微粒子を、上記接着層または／及び外力吸収層に用いることにより、無機材料を用いていることから近赤外線遮蔽性能と耐候性に優れ、かつ、積層数を減らして高透過性を実現したＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターが得られることを見出した。

すなわち、本発明の第１の発明は、基材と、該基材表面に設けられた近赤外線遮蔽性を有する積層体中に接着層、または、接着層と外力吸収層を有するプラズマディスプレイパネル用の近赤外線吸収フィルターであって、
前記接着層中に、平均分散粒径が８００ｎｍ以下で、且つ分散集合体が波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍに近赤外線吸収の極大を持つ、タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子が分散されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提供する。

本発明の第２の発明は、前記接着層内に、電磁波遮蔽機能を有するメッシュ状の金属層または金属含有層が埋め込まれていることを特徴とする第１の発明に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提供する。

本発明の第３の発明は、前記接着層に含まれる接着成分がアクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エステル系接着剤、シリコーン系接着剤から選択された１種類以上からなることを特徴とする第１、２の発明に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提供する。

本発明の第４の発明は、基材と、該基材表面上に設けられた近赤外線遮蔽性を有する積層体中に外力吸収層、または、接着層と外力吸収層を有するプラズマディスプレイパネル用の近赤外線吸収フィルターであって、
前記外力吸収層中に、平均分散粒径が８００ｎｍ以下で、且つ分散集合体が波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍに近赤外線吸収の極大を持つ、タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子が分散されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提供する。

本発明の第５の発明は、前記外力吸収層に含まれる外力吸収成分がアクリル系高分子、エチレン酢酸ビニル共重合体、シリコーン樹脂、ポスチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリプロピレンから選択された１種類以上からなることを特徴とする第４の発明に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提供する。

本発明の第６の発明は、前記接着層または外力吸収層に、更に、ジイモニウム系化合物、アミニウム系化合物、フタロシアニン系化合物、有機金属錯体、シアニン系化合物、アゾ化合物、ポリメチン系化合物、キノン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、トリフェニルメタン系化合物から選択された１種類以上の有機化合物を含有していることを特徴とする第１〜５のいずれかの発明に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提供する。

本発明の第７の発明は、前記タングステン酸化物微粒子が、一般式ＷｙＯｚ（但し、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、２．２≦ｚ／ｙ≦２．９９９）で表記されるタングステン酸化物の微粒子であることを特徴とする第１〜６のいずれかの発明に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提供する。

本発明の第８の発明は、前記複合タングステン酸化物微粒子が、一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍ元素は、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉのうちから選択される１種類以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．００１≦ｘ／ｙ≦１．１、２．２≦ｚ／ｙ≦３．０）で表記される複合タングステン酸化物の微粒子であることを特徴とする第１〜６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提供する。

本発明の第９の発明は、前記タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子が、一般式ＷｙＯｚ（但し、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、２．４５≦ｚ／ｙ≦２．９９９）で表記される組成比のマグネリ相を含むことを特徴とする第１〜５のいずれかの発明に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提供する。

本発明の第１０の発明は、基材の両面に、第１〜９のいずれかの発明に記載の近赤外線遮蔽性を有する積層体が形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを提供する。
本発明の第１１の発明は、第１〜１０のいずれかの発明に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターが設けられていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルを提供する。

本発明のＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターは、基材と、該基材表面に設けられた近赤外線遮蔽性を有する積層体中に接着層または／及び外力吸収層を有しており、近赤外線吸収力が大きく耐久性に優れ、安価に作製できる。

本発明のＰＤＰ用赤外線遮蔽フィルターでは、可視光線を透過させ近赤外線を遮蔽することのできる耐候性の良い近赤外線吸収無機材料微粒子として、平均分散粒子径が８００ｎｍ以下で、且つ分散集合体が波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍに近赤外線吸収の極大を持つタングステン酸化物または／及び複合タングステン酸化物の微粒子を用いているため、該光学フィルターの耐候性・耐熱性を著しく向上させ、かつ、ＰＤＰ本体の輝度を低下させることなく十分な可視光透過性を保ったまま、周辺機器の誤作動を回避することができる近赤外線遮蔽性を持たせることができる。また、上記タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子を、基材表面に設けられた積層体中の接着層または／及び外力吸収層中に分散することで、これまで別々に設けていた接着層または／及び外力吸収層と近赤外線遮蔽層を１つの層にすることができるため、光学フィルターの積層数を減らして透明性を向上させ、同時に工程削減によって生産性も高く安価に作製することができる。

更に、本発明のＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターを用いたプラズマディスプレイパネルは、高い透明性と可視光透過率を持ちながら、近赤外線遮蔽性に優れるので、ＰＤＰ本体の輝度を低下させることなく、該ＰＤＰ本体から発生する近赤外線によって周囲の電子機器が誤動作を生じる事態を回避することができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

本発明にかかるＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターは、基材と、該基材表面に設けられた近赤外線遮蔽性を有する積層体中に、接着層または／及び外力吸収層を有し、可視光線を透過させ近赤外線を遮蔽することのできる耐候性の良い無機材料微粒子として、平均分散粒子径が８００ｎｍ以下で、且つ分散集合体が波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍに近赤外線吸収の極大を持つタングステン酸化物または／及び複合タングステン酸化物の微粒子を、上記接着層、または／及び外力吸収層に分散させて用いることを特徴とする。

本発明におけるＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターは、波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍに近赤外線吸収の極大を持つことが必要であり、上記波長領域における透過率が２０％以下、より好ましくは１０％以下であることが望ましい。上記波長域の透過率が２０％より大きいと、十分な近赤外線遮蔽機能が得られなくなってしまう。

また、本発明におけるＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターは、画面の鮮明性を保つため、十分な透明性と可視光透過性を持つことが必要である。具体的には４０％以上の可視光透過率を持ち、かつヘイズ値が５％以下であることが好ましい。可視光透過率が４０％未満の場合やヘイズ値が５％より大きい場合、画面の輝度が低下して鮮明な画像が得られなくなってしまう。

次に、本発明に係るＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターに使用される材料について以下に具体的に説明する。
（透明基材）
本発明のＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターに適用される基材は、可視光に対して高い透明性をもつ材料であれば特に限定はされないが、一般にプラスチックフィルムが使用され、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリメタクル酸メチル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリスチレンなどを挙げることができる。
ここで、タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子を、基材を構成する樹脂中に練りこんでプラスチックボードやプラスチックフィルムとし、近赤外線吸収機能を有する透明基材として用いてもよい。
（タングステン酸化物微粒子、複合タングステン酸化物微粒子）
本発明のＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターに適用されるタングステン酸化物微粒子は、一般式ＷｙＯｚ（但し、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、２.２≦ｚ／ｙ≦２.９９９）で示される。該タングステン酸化物微粒子は近赤外線吸収成分として有効に機能する。

ここで、前記一般式ＷｙＯｚ（２.２≦ｚ／ｙ≦２.９９９）で示されるタングステン酸化物微粒子として、例えばＷ₁₈Ｏ₄₉、Ｗ₂₀Ｏ₅₈、Ｗ₄Ｏ₁₁などを挙げることができる。ｚ／ｙの値が２.２以上であれば、当該熱線吸収材料中に目的外であるＷＯ₂の結晶相が現れるのを完全に回避することが出来ると共に、材料の化学的安定性を得ることが出来る。一方、ｚ／ｙの値が２.９９９以下であれば、十分な量の自由電子が生成され効率よい近赤外線吸収材料となる。そして、ｚ／ｙの範囲が２.４５≦ｚ／ｙ≦２.９９９であるようなＷｙＯｚ化合物は、いわゆるマグネリ相と呼ばれる化合物で耐久性に優れている。

次に、一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍ元素は、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉのうちから選択される１種類以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０.００１≦ｘ／ｙ≦１．１、２.２≦ｚ／ｙ≦３.０）で示される複合タングステン酸化物微粒子も、近赤外線吸収成分として有効に機能する。

前記一般式ＭｘＷｙＯｚで表記される複合タングステン酸化物微粒子は、六方晶、正方晶、立方晶の結晶構造を有する場合に耐久性に優れることから、該六方晶、正方晶、立方晶から選ばれる1つ以上の結晶構造を含むことが好ましい。例えば、六方晶の結晶構造を持つ複合タングステン酸化物微粒子の場合であれば、好ましいＭ元素として、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｓｎの各元素から選択される１種類以上の元素を含む複合タングステン酸化物微粒子が挙げられる。

このとき、添加されるＭ元素の添加量ｘは、ｘ／ｙにおいて０.００１以上１．１以下が好ましく、更に好ましくは０.３３付近が好ましい。これは六方晶の結晶構造から理論的に算出されるｘ／ｙの値が０.３３であり、この前後の添加量で好ましい光学特性が得られるからである。一方、酸素の存在量Zは、ｚ／ｙで２．２以上３．０以下が好ましい。典型的な例としてはＣｓ_0.33ＷＯ₃、Ｒｂ_0.33ＷＯ₃、Ｋ_0.33ＷＯ₃、Ｂａ_0.33ＷＯ₃などを挙げることができるが、ｘ，ｙ，ｚが上記の範囲に収まるものであれば、有用な近赤外線吸収特性を得ることができる。

以上説明したタングステン酸化物微粒子、複合タングステン酸化物微粒子は、各々単独で使用してもよいが、混合使用することも好ましい。

また、上記タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子の表面を、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌのいずれか１種類以上の元素を含有する酸化物で被覆すれば、耐候性をより向上させることができ、好ましい。

当該近赤外線吸収材料が分散された被膜を有する近赤外線吸収フィルターは、ＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターであるので、当該近赤外線吸収材料は、透明性を保持したまま近赤外線の効率良い吸収を行うことが必要となる。ここで、本発明に係るタングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子を含有する近赤外線吸収成分は、近赤外線領域、特に、波長９００〜２２００ｎｍ付近の光を大きく吸収するため、その透過色調は青色系から緑色系となる物が多い。

一方、当該近赤外線吸収材料である、タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子は、前記基材上に形成された樹脂もしくは金属酸化物を含む被膜内、またはその両方に分散されるが、その含有量は、単位面積あたりの含有量で表した場合、０.０１ｇ／ｍ²〜１０ｇ／ｍ²の間であることが好ましい。含有量が０.０１ｇ／ｍ²より多ければ、十分な近赤外線吸収効果が現れ、１０ｇ／ｍ²以下であれば、十分な量の可視光線を透過できる。

前記タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子を、近赤外線吸収材料として適用した場合、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける可視光線領域の透過率が高く、波長７８０ｎｍ〜１５００ｎｍにおける近赤外線領域の透過率が低くなる。該波長７８０ｎｍ〜１５００ｎｍにおける透過率の低下は、前記タングステン酸化物または複合タングステン酸化物中の伝導電子によるプラズモン共鳴に起因した吸収反射が原因であると考えられる。また、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける可視光線領域では、波長１０００ｎｍ付近の吸収と比較してその吸収量が少ないため、視認性が良好に保たれる。この結果、当該近赤外線吸収材料が分散された被膜を有する近赤外線吸収フィルターを、ディスプレイ前面に設置しても画面表示を十分鮮明に確認することが可能となり、好ましい。
（接着層）
本発明の１つめの実施の形態としては、基材や他の構成層をつなぎ合わせる役目をする接着層中に、近赤外線吸収微粒子を分散させて、近赤外線遮蔽機能を持つ接着層を設ける。これにより、これまで別々に設けていた接着層と近赤外線遮蔽層を１つの層にすることができるため好ましい。前記接着層に含まれる接着成分は、十分な接着性を有するものであればその成分等は特に限定されるものではないが、例えば、アクリル系接着剤、エステル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、およびその混合物などが挙げられる。また、前記接着層の好ましい厚みは、接着成分への近赤外線吸収微粒子の添加量にもよるが、５〜５０μｍの範囲であり、とくに１０〜３０μｍが好ましい。
（電磁波遮蔽機能を持つ接着層）
また、上記近赤外線遮蔽機能を持つ接着層には、近赤外線遮蔽機能に加えて電磁波遮蔽機能を合わせ持たせることができる。近赤外線遮蔽機能をもつ接着層内に、電磁波遮蔽機能を有するメッシュ状の金属層または金属含有層が埋め込まれた構造にすることで、近赤外線遮蔽機能、電磁波遮蔽機能、接着機能の３つの機能を１つの層で達成できるため好ましい。

メッシュ状の電磁波遮蔽層は、電磁波遮蔽性を有するものであればその種類等は特に限定されるものではないが、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、金、銀、ステンレス、タングステン、クロム、チタン或いはこれらの合金等の金属箔をメッシュ状にエッチング加工したもの、カーボンブラック、銅、ニッケルなどの導電性微粒子をバインダー樹脂に分散させた導電性インクをメッシュ状にパターン印刷したもの等を挙げることができる。

メッシュ状の金属層の場合、メッシュとしては、金属繊維及び／又は金属被覆有機繊維よりなる線径１μｍ〜１ｍｍ、開口率５０〜９０％のものが好ましい。より好ましい線径は１０〜５００μｍ、開口率は６０〜９０％である。なお、導電性メッシュの開口率とは、当該導電性メッシュの投影面積における開口部分が占める面積割合を言う。
（外力吸収層）
また、本発明のもう１つの実施の形態としては、パネルに加えられた衝撃を緩和し、ＰＤＰの破損を防ぐための外力吸収層中に、近赤外線吸収微粒子を分散させて、近赤外線遮蔽機能を持つ外力吸収層を設ける。これにより、これまで別々に設けていた外力吸収層と近赤外線遮蔽層を１つの層にすることができるため好ましい。

前記外力吸収層に含まれる外力吸収成分は、高い外力吸収性を有する物質であれば特に限定はされないが、例えば、アクリル系高分子、エチレン酢酸ビニル共重合体、シリコーン樹脂、ポスチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリプロピレン、エチレンアクリレート共重合体、ポリアミド樹脂、ポリブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルブチラール、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリジエン系、塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系、塩素化ポリエチレン系、ポリスチレン・ポリオレフィン系共重合体などのゴム弾性を示す熱可塑エラストマー、及びそれぞれの混合物が挙げられる。

特に、アクリル系高分子、エチレン酢酸ビニル共重合体、シリコーン樹脂、ポスチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリプロピレンから選択された１種類以上からなることがより好ましい。
また、前記外力吸収層の好ましい厚みは、外力吸収成分への近赤外線吸収微粒子の添加量にもよるが、０．３〜１．５ｍｍの範囲である。
（接着機能をもつ外力吸収層）
また、前記外力吸収成分が十分な接着性を持つ場合は、外力吸収層を接着層として用いることができる。接着性をもつ外力吸収層に本発明の近赤外線吸収微粒子を分散させることで、接着機能、外力吸収機能、近赤外線遮蔽機能を１つの層に合わせ持たせることができ、好ましい。
特に、接着機能を持つ外力吸収層内に電磁波機能を有するメッシュ状の金属層または金属含有層を埋め込むと、近赤外線遮蔽機能、接着機能、電磁波遮蔽機能、外力吸収機能の４つの機能を１つの層に合わせ持たせることができ好ましい。
（他の構成層）
また、前記ＰＤＰ用赤外線吸収フィルターにおける積層体の他の構成層としては、外光の映りこみ防止のための反射防止層、画像の色再現性を向上させるための色調補正層、表面の汚れを防ぐための帯電防止層、耐擦傷性向上のためのハードコート層などが挙げられる。

本発明にかかる近赤外線遮蔽機能を有する接着層、または／および外力吸収層の他に、上記構成層の１層以上に前記タングステン酸化物または／及び複合タングステン酸化物の微粒子、有機系近赤外線吸収材料を添加して近赤外線遮蔽機能を向上させることもよい。

前記構成層のうち、反射防止層について簡単に説明する。反射防止層に用いられる手法としては、光の入射面を粗面化することにより、光を拡散、散乱させて反射を防ぐ方法、高屈折率材料と低屈折率材料を交互に積層することで表面反射を抑える方法などがある。

用いられる高屈折率材料としては、高屈折率の透明樹脂や、樹脂中に高屈折率微粒子を添加したものなどが挙げられる。高屈折率微粒子としてＺｎＯ、ＣｅＯ₂などの紫外線遮蔽微粒子を用いると、フィルターに紫外線遮蔽機能も付与することができるので好ましい。また、ＩＴＯ，ＡＴＯ等の導電性微粒子を用いると、帯電防止硬化が付与されて画面への埃の付着を防止することができるので好ましい。

また、用いられる低屈折率材料としては、シリカ微粒子を水または有機溶媒に分散したゾルフッ素系樹脂などに混合した材料などが挙げられる。

上記反射防止層の各層を形成するには、例えば、上述の材料を溶剤などで希釈した塗布液をグラビアコーティング等の方法で基体上に塗布し、乾燥後、熱や紫外線などにより硬化させればよい。ＰＤＰ用光学フィルターとしての透明性を保つために、高屈折率層及び低屈折率層の可視光線透過率は、いずれも８５％以上であることが好ましい。
（ＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターの製造方法）
次に、基材表面に設けられた近赤外線遮蔽性を有する積層体中に接着層または／及び外力吸収層を有し、該接着層または／及び外力吸収層内にタングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子が分散されたＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターの製造方法の一例について説明する。
（近赤外線吸収微粒子の分散液作製）
前記タングステン酸化物または／及び複合タングステン酸化物を近赤外線吸収剤として用いる場合、工業的に安価で簡便な方法として、微粒子分散法を用いることが好ましい。これは、前記タングステン酸化物微粒子や複合タングステン酸化物微粒子を、フィルター基材上に設けられた樹脂または被膜内に均一に分散させ、そこを透過する近赤外線を遮蔽する方法である。

前記微粒子分散法でプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターを作製するとき、前記タングステン酸化物または／及び複合タングステン酸化物の微粒子の粒子径は、８００ｎｍ以下であることを要し、好ましくは２００ｎｍ以下、更に好ましくは１００ｎｍ以下がよい。タングステン酸化物や複合タングステン酸化物微粒子の粒子径が８００ｎｍを超えた場合、幾何学散乱またはミー散乱によって、ＰＤＰから放射される波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線領域の光を散乱してしまうため外観上曇りガラスのようになり、鮮明な画面表示が得られず好ましくないからである。粒子径が２００ｎｍ以下になると、前記幾何学散乱またはミー散乱が低減し、レイリー散乱領域になる。該レイリー散乱領域において、散乱光は粒子径の６乗に反比例して低減するため、前記可視光線の散乱が低減し鮮明な画面表示が可能となる。更に、粒子径が１００ｎｍ以下になると散乱光は非常に少なくなるためより好ましい。一方、粒子径が１ｎｍ以上であれば、工業的な製造は容易である。

上記タングステン酸化物、複合タングステン酸化物微粒子を分散する方法は、乾式法、湿式法等各種挙げられるが、特に２００ｎｍ以下のタングステン酸化物、複合タングステン酸化物を分散する場合は、湿式法が有効であり、具体的には、ボールミル、サンドミル、媒体攪拌ミル、超音波照射等が挙げられる。

また、微粒子分散時の各種分散剤の添加、ｐＨ調整などにより２００ｎｍ以下のタングステン酸化物、複合タングステン酸化物微粒子を安定に液体中に分散保持することが容易になる。各種分散剤は、使用する溶媒やバインダー等との相性で各種選択可能であり、代表的なものは、シランカップリング剤や各種界面活性剤が挙げられる。

また、上記タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子と、ジイモニウム系化合物、アミニウム系化合物、フタロシアニン系化合物、有機金属錯体、シアニン系化合物、アゾ化合物、ポリメチン系化合物、キノン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、トリフェニルメタン系化合物から選択された１種類以上の有機化合物とを併用することで、該有機化合物が有する耐熱性、耐候性等に劣るという弱点を補償し、無機系及び有機系近赤外線吸収材料において、互いの長所を発揮させることも好ましい。

次に、作製した分散液を適当な接着剤または／および外力吸収材と混合し、基材表面または基材表面に設けられた積層体表面に均一に塗布し、適切な方法で硬化させてＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターを得る。接着剤または／及び外力吸収材料と分散液の混合割合や、近赤外線遮蔽層の膜厚を変えることで、近赤外線遮蔽機能を調節することが可能である。

更に、前記近赤外線吸収材料の分散液、近赤外線吸収材料を有する接着剤、外力吸収材のいずれか１つ以上へ、適宜な紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、増粘剤等を配合することで、フィルター表面における保護機能の向上や耐久性の向上、被膜形成時の作業性の改善を行うのも好ましい構成である。

ａ）電磁波遮蔽層、外力吸収層、反射防止層が基材表面の異なる面に形成されている構成
本発明のＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターの基本構成の１例の概略断面図を図１に示す。透明基材１ａの一方の表面に電磁波遮蔽層２が設けられ、さらに２の間隙を埋めるように形成された接着層３ａを介して透明基材１ｂが接着されている。透明基材１ｂのもう一方の表面には反射防止層４が設けられている。透明基材１ａのもう一方の表面には、外力吸収層５が設けられており、接着層３ｂを介してディスプレイ本体のガラス表面に接着される。外力吸収層５が十分な接着性を持つ場合には、接着層３ｂを省略し、５を介してガラス表面に接着してもよい。

本発明のタングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子は、接着層３ａ、３ｂ、外力吸収層５のいずれか１つ以上の層に分散されており、ＰＤＰ光学フィルターに近赤外線遮蔽機能を持たせている。これにより、これまで別々に設けていた接着層または外力吸収層と近赤外線遮蔽層を１つの層にすることができ、好ましい。

ｂ）外力吸収層、反射防止層が基材表面の同じ側に形成されている構成
次に、本発明の光学フィルターの基本構成の１例の概略断面図を図２に示す。透明基材１ａの表面には電磁波遮蔽層２が設けられ、さらに２の間隙を埋めるように形成された接着層３ａを介して透明基材１ｂに貼り付けられている。透明基材１ｂのもう一方の表面には外力吸収層５が設けられ、さらにその上に反射防止層４が設けられている。透明基材２１ａのもう一方の表面は接着層３ｂを介して、ディスプレイ本体のガラス表面に接着される。

本発明のタングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子は、接着層３ａ、３ｂ、外力吸収層５のいずれか１つ以上の層に分散されており、ＰＤＰ光学フィルターに近赤外線遮蔽機能を持たせている。これにより、これまで別々に設けていた接着層または外力吸収層と近赤外線遮蔽層、さらには電磁波遮蔽層を１つの層にすることができ、好ましい。

ｃ）電磁波遮蔽層、外力吸収層、反射防止層が基材表面の同じ側に形成されている構成
次に、本発明の光学フィルターの基本構成の１例の概略断面図を図３に示す。透明基材１ａの表面には電磁波遮蔽層２が設けられ、さらに２の間隙を埋めるように形成された接着層３ａを介して外力吸収層５が貼り付けられ、さらにその上に反射防止層４が設けられている。接着層３ｂが十分な外力吸収機能を持つ場合には、外力吸収層５を省略してもよい。透明基材１ａのもう一方の表面は接着層３ｂを介してディスプレイ本体のガラス表面に接着される。

本発明のタングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子は、接着層３ａ、３ｂ、外力吸収層５のいずれか１つ以上の層に分散されており、ＰＤＰ光学フィルターに近赤外線遮蔽機能を持たせている。これにより、これまで別々に設けていた接着層または外力吸収層と近赤外線遮蔽層、さらには電磁波遮蔽層を１つの層にすることができ、好ましい。

以下、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

以下の各実施例において、光の透過率測定は分光光度計Ｕ―４０００（日立製作所製）を使用し、ＪＩＳ Ａ ５７５９に準ずる方法で波長３００ｎｍ〜２６００ｎｍの範囲において５ｎｍ間隔で測定した。

膜のヘイズ値は、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に基づき測定を行った。

また、近赤外線遮蔽機能を持つ被膜層の膜厚は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光領域における透過率の最大値が６０〜７０％程度となるようにした。
（実施例１）
図１の構造において、接着層３ｂに近赤外線吸収微粒子を添加した例を示す。

Ｃｓ_0.33ＷＯ₃粉末１８．５重量部と、４−メチル−２−ペンタノンを６３重量部、分散剤を１８．５重量部混合し、分散処理を行って分散液Ａを作製した。このＡ液１重量部とウレタン系熱硬化型接着剤１５重量部（固形分２０％）を混合し、近赤外線遮蔽接着剤Ｂを作成した。

膜厚５０μｍのＰＥＴフィルム１ａ表面に形成された銅箔上にフォトレジストを塗布し、乾燥後、フォトマスクでメッシュ状パターンを露光し、エッチング処理を行ってメッシュ状のレジストパターンを形成した。さらに銅箔をエッチング処理し、レジスト層を剥離して、ＰＥＴフィルム１ａ上に電磁波遮蔽層２を形成された電磁波遮蔽フィルムを得た。

ＰＥＴフィルム１ａのもう一方の表面に、アプリケーターを用いて外力吸収機能をもつアクリル系紫外線硬化型樹脂を塗布・硬化させて外力吸収層５を形成し、外力吸収層５の上にさらに近赤外線遮蔽接着剤Ｂを塗布・硬化させて近赤外線遮蔽機能を持たせた接着層３ｂを形成した。

別に、膜厚５０μｍのＴＡＣフィルム１ｂ上に反射防止層４が形成された市販の反射防止フィルムを用意し、銅メッシュ２の間隙を埋めるように形成したウレタン系熱硬化型接着層３ａを介してＴＡＣフィルム１ｂと接着し、ＰＤＰ用近赤外線遮蔽フィルターとした。

このフィルターの光学特性を測定したところ、可視光透過率は５６％、ヘイズは２．３％であり、可視光を十分に透過して高い透明性を保っていることがわかった。さらに、波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍの近赤外線透過率の最小値が１％以下と、高い近赤外線遮蔽機能を持つことがわかった。
（実施例２）
図１の構造において、接着層３ａに近赤外線吸収微粒子を添加した例を示す。

近赤外線遮蔽接着剤Ｂを銅メッシュ２の間隙を埋めるようにアプリケーターで塗布して近赤外線遮蔽機能と電磁波遮蔽機能を合わせ持たせた接着層３ａとし、外力吸収層５上には通常のアクリル系紫外線硬化型樹脂を用いて接着層３ｂを形成した以外は、実施例１と同様にＰＤＰ用近赤外線遮蔽フィルターを得た。

このフィルターの光学特性を測定したところ、可視光透過率は５５％、ヘイズは３．０％であり、可視光を十分に透過して高い透明性を保っていることがわかった。さらに、波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍの近赤外線透過率の最小値が１％以下と、高い近赤外線遮蔽機能を持つことがわかった。
（実施例３）
図１の構造において、接着層５に近赤外線吸収微粒子を添加した例を示す。

Ａ液２０重量部と外力吸収機能をもつアクリル系紫外線硬化型樹脂８０重量部、光重合開始剤０．３重量部を混合し、外力吸収機能を持つ近赤外線遮蔽接着剤Ｄを得た。接着層３ａ、３ｂには通常のウレタン系接着剤を使用し、Ｄ液を外力吸収層５に用いた以外は、実施例１と同様にＰＤＰ用近赤外線遮蔽フィルターを得た。

このフィルターの光学特性を測定したところ、可視光透過率は５８％、ヘイズは２．６％であり、可視光を十分に透過して高い透明性を保っていることが分かった。さらに、波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍの近赤外線透過率の最小値が１％以下と、高い近赤外線遮蔽機能を持つことがわかった。
（比較例１）
図１の構造において、接着層３ａ、３ｂの両方に、近赤外線吸収微粒子を含まないウレタン系系接着剤を用い、外力吸収層５に近赤外線吸収微粒子を含まないアクリル系紫外線硬化型樹脂を用いたほかは実施例１と同様にＰＤＰ用光学フィルターとした。このフィルターの光学特性を測定したところ、可視光透過率は８０％と高く可視光を十分に透過していた。しかし、波長８００ｎｍでの透過率は９０％と近赤外線透過率も高く、近赤外線遮蔽機能に欠けていた。

本発明のＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターの基本構成を示す１例の概略断面図である。 本発明のＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターの基本構成を示す他の１例の概略断面図である。 本発明のＰＤＰ用近赤外線吸収フィルターの基本構成を示す他の１例の概略断面図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 透明基材
２ 電磁波遮蔽層
３ａ、３ｂ 接着層
４ 反射防止層
５ 外力吸収層

Claims (11)

1. 基材と、該基材表面に設けられた近赤外線遮蔽性を有する積層体中に接着層、または、接着層と外力吸収層を有するプラズマディスプレイパネル用の近赤外線吸収フィルターであって、
   前記接着層中に、平均分散粒径が８００ｎｍ以下で、且つ分散集合体が波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍに近赤外線吸収の極大を持つ、タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子が分散されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。
2. 前記接着層内に、電磁波遮蔽機能を有するメッシュ状の金属層または金属含有層が埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。
3. 前記接着層に含まれる接着成分がアクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エステル系接着剤、シリコーン系接着剤から選択された１種類以上からなることを特徴とする請求項１、２に記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。
4. 基材と、該基材表面上に設けられた近赤外線遮蔽性を有する積層体中に外力吸収層、または、接着層と外力吸収層を有するプラズマディスプレイパネル用の近赤外線吸収フィルターであって、
   前記外力吸収層中に、平均分散粒径が８００ｎｍ以下で、且つ分散集合体が波長１２００ｎｍ〜１８００ｎｍに近赤外線吸収の極大を持つ、タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子が分散されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。
5. 前記外力吸収層に含まれる外力吸収成分がアクリル系高分子、エチレン酢酸ビニル共重合体、シリコーン樹脂、ポスチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリプロピレンから選択された１種類以上からなることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。
6. 前記接着層または外力吸収層に、更に、ジイモニウム系化合物、アミニウム系化合物、フタロシアニン系化合物、有機金属錯体、シアニン系化合物、アゾ化合物、ポリメチン系化合物、キノン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、トリフェニルメタン系化合物から選択された１種類以上の有機化合物を含有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。
7. 前記タングステン酸化物微粒子が、一般式ＷｙＯｚ（但し、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、２．２≦ｚ／ｙ≦２．９９９）で表記されるタングステン酸化物の微粒子であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。
8. 前記複合タングステン酸化物微粒子が、一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍ元素は、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉのうちから選択される１種類以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．００１≦ｘ／ｙ≦１．１、２．２≦ｚ／ｙ≦３．０）で表記される複合タングステン酸化物の微粒子であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。
9. 前記タングステン酸化物微粒子または／及び複合タングステン酸化物微粒子が、一般式ＷｙＯｚ（但し、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、２．４５≦ｚ／ｙ≦２．９９９）で表記される組成比のマグネリ相を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。
10. 基材の両面に、請求項１〜９のいずれかに記載の近赤外線遮蔽性を有する積層体が形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルター。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用近赤外線吸収フィルターが設けられていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。

Images