説明

ディスプレイ用電磁波シールド材、及びそのディスプレイ用電磁波シールド材を用いたディスプレイ用光学フィルター

【課題】視認性に優れると共に、全体として生産性が高く安価に製造されたディスプレイ用電磁波シールド材、及びそのディスプレイ用電磁波シールド材を用いたディスプレイ用光学フィルターを提供する。
【解決手段】透明基材1の一方の面に、剥離処理された剥離フィルムが粘着剤層を介して積層され、前記透明基材の他方の面に、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターン3とその上に積層されたメッキ層4からなる金属メッシュパターン6が形成され、金属メッシュパターン6はディスプレイの画面サイズに応じた金属メッシュパターンであり、メッキ層4の表面は黒化処理され、金属メッシュパターン6の凹部には透明化処理用の樹脂が埋め込まれておらず金属メッシュパターン6が剥き出しで外気に触れているディスプレイ用電磁波シールド材。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、CRT、PDP(プラズマディスプレイ)などの各種ディスプレイに用いられる、ディスプレイ用電磁波シールド材、及びそのディスプレイ用電磁波シールド材が使用されたディスプレイ用光学フィルターに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、CRT、PDP(プラズマディスプレイ)などのディスプレイにおいては、ディスプレイ前面から発生する電磁波が人体に悪影響を与えたり、周囲の電子機器を誤動作させることが問題とされるようになり、ディスプレイの画像の鮮明さと共に、ディスプレイが周囲へ与える影響への対策が益々重要視されつつある。
【0003】
特に、大型の薄型ディスプレイとして需要の増大しているPDPにおいては、電磁波のシールドフィルム以外に、近赤外線の波長領域を使用している各種のリモコンスイッチの誤作動を防ぐための近赤外線吸収フィルム、その近赤外線吸収フィルムに使用されている近赤外線吸収剤の経時劣化を防ぐための紫外線吸収フィルム、さらには可視光領域の色調調整のためのネオン光カットフィルム、光学フィルターの表面に外光が映り込むのを防ぐための反射防止フィルム等が、必要とされる機能に応じて組み合わせて構成されている。
例えば、特許文献1には、電磁波遮蔽性を有する金属メッシュと、近赤外線吸収能を有する近赤外線吸収剤含有接着層と、反射防止層と、ネオン光吸収層とを積層したプラズマディスプレイ用光学フィルターが開示されている。
【0004】
一方、PDPなどが大量に普及するに連れて、より安価で高品質を維持した製品が求められており、ディスプレイ用光学フィルターにおいても生産性を高めて安価に製造する方法が必要とされている。
【0005】
従来技術においては、電磁波シールド用の金属メッシュの表面に粘着剤を介して透明フィルムを貼り合わせると、金属メッシュは凹凸を有しているために凹部に気泡を噛み込み、濁りのある、透光性の不足したディスプレイ用フィルターとなってしまうため、予め金属メッシュの凹部に透明な樹脂を埋め込み、貼り合わせた後も気泡を噛み込ませず濁らせない透明化処理が行われているが、工程数が多くなるだけでなく、その歩留まりの低さによって、コスト高となっている。
【0006】
この問題を解決する方法として、金属メッシュの表面に、離型フィルムの離型処理面を設置し、ミラーロールにて、温度130℃、線圧25kg/cmで加圧し、金属メッシュを透明接着層中に埋め込み、平坦化する方法が開示されている(特許文献1を参照)。
さらに、別の解決方法として、金属メッシュの上に粘着剤を介して透明基材を積層した積層体を加圧することにより透明化処理を省いて、透光性に優れた低コストのディスプレイ用フィルターを製造する方法が開示されている(特許文献2を参照)。
【0007】
また、ディスプレイの画像の鮮明さを確保する方法として、電磁波シールド材の金属メッシュにより、PDPの表示画面からの出射光が反射されて表示画面に戻り映り込んで、表示画面の視認性が低下するのを防止するための方法が、特許文献3に開示されている。
【特許文献1】特開2004−333743号公報
【特許文献2】特開2004−117545号公報
【特許文献3】特開2002−009484号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記の特許文献1、3では、電磁波シールド材として、透明基材に貼り合せた金属箔をエッチングして形成されるエッチングメッシュを用いることができるとしている。
また、特許文献2では、電磁波シールド材の金属メッシュを形成する方法として、(1)導電性インキを印刷した印刷メッシュ、(2)導電性繊維からなる編布を接着剤で貼り合せた繊維メッシュ、(3)金属箔のエッチングメッシュ、(4)スパッタなどにより形成した金属薄膜の上にメッキ層を積層した後、エッチングして形成する、蒸着膜のエッチングメッシュなどの公知の方法による金属メッシュを用いることができるとしている。
【0009】
しかし、電磁波シールド材の金属メッシュパターンを形成する方法として、エッチング方法を用いるのは、エッチングにより細線部分となるほんのわずかな部分のみを残し、それ以外のほとんど大部分の金属を溶解除去するので、資源を節減するという観点から問題である。また、エッチング方法で発生する廃液の処理費用が嵩むという問題があった。
【0010】
また、導電性インキを印刷した印刷メッシュでは、透明基材との密着性が低く、剥がれ易いという問題があった。
さらに、蒸着膜のエッチングメッシュでは、設備投資が過大であり、簡単には実施できないという問題があった。
【0011】
ところで、特許文献3には、電解メッキにより微細な金属粒子を形成して黒化処理された金属箔を透明基材に貼り合せた後、エッチングによりメッシュパターンを形成し、金属層パターンの両面及び側面を黒化処理することで、PDPの表示画面からの出射光がシールド材の表面で反射されて表示画面に戻り、シールド材の光の透過率が下がり、表示画面の視認性が劣化するのを防止することが開示されている。
【0012】
しかし、特許文献3の方法では、透明基材と金属箔とを接着する接着剤層の表面に微細な凸凹の形状が形成されている。これは、エッチングにより溶解除去して金属箔が空隙となった部分の、接着剤層が表出している箇所には、金属箔の微細な凸凹の形状が転写されてそのまま微細な凸凹の形状となっているからである。
このため、金属箔をエッチングして形成された金属メッシュパターンでは、エッチングにより溶解除去して金属箔が空隙となった部分の接着剤層のヘイズ値が高くなることが避けられず、透明化処理を行なってヘイズ値を下げるために、金属メッシュパターンの凹部を透明樹脂で埋め、さらに反射防止層を設ける必要があった。
上記のように、金属箔のエッチング法による金属層のパターニングでは、省資源と製造コストの観点から問題があった。
【0013】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、視認性に優れると共に、全体として生産性が高く安価に製造することができるディスプレイ用電磁波シールド材、及びそのディスプレイ用電磁波シールド材を用いたディスプレイ用光学フィルターを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
前記課題を解決するため、本発明は、透明基材の一方の面に、剥離処理されたシート状基材が粘着剤層を介して積層され、前記透明基材の他方の面に、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンとその上に積層されたメッキ層からなる金属メッシュパターンが形成され、前記金属メッシュパターンはディスプレイの画面サイズに応じた金属メッシュパターンであり、前記メッキ層の表面は黒化処理され、前記金属メッシュパターンの凹部には透明化処理用の樹脂が埋め込まれておらず金属メッシュパターンが剥き出しで外気に触れていることを特徴とするディスプレイ用電磁波シールド材を提供する。
【0015】
また、本発明は、透明基材の少なくとも一方の面に、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンとその上に積層されたメッキ層からなる金属メッシュパターンが形成され、前記金属メッシュパターンはディスプレイの画面サイズに応じた金属メッシュパターンであり、前記メッキ層の表面は黒化処理され、前記金属メッシュパターンの凹部には透明化処理用の樹脂が埋め込まれておらず金属メッシュパターンが剥き出しで外気に触れていることを特徴とするディスプレイ用電磁波シールド材を提供する。
【0016】
前記写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンが透明基材と接する面に、ハロゲン化銀の薄膜メッシュパターンが形成されていることが好ましい。
また、前記金属メッシュパターンの周囲には電極枠が配設されていることが好ましい。
【0017】
また、前記写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンは、露光した部分に現像銀が発現するネガ型の現像方法により生成されたもの、又は、露光しない部分に現像銀が発現するポジ型の現像方法により生成されたもののいずれかであることが好ましい。
【0018】
また、本発明は、上記に記載のいずれかのディスプレイ用電磁波シールド材が、ディスプレイの前面パネルの前に空隙層を隔てて配設された前面ガラス板のディスプレイ側に、金属メッシュパターンが最表面となるように配設されてなるディスプレイ用光学フィルターを提供する。
【0019】
前記前面ガラス板とディスプレイ用電磁波シールド材との間には、少なくとも紫外線吸収層および近赤外線吸収層が積層されており、さらに、前記前面ガラス板の視認側には、透明基材の一方の面にハードコート層、帯電防止層、反射防止層、防汚層からなる群から選択された1つ以上の機能層が形成されるとともに前記透明基材の他方の面に粘着剤層が積層されてなる機能性フィルムが、前記粘着剤層を介して貼合されてなることが好ましい。
【0020】
また、本発明は、上記に記載のディスプレイ用電磁波シールド材が、ディスプレイの前面パネルの前に空隙層を隔てて配設された前面ガラス板のディスプレイ側に、粘着剤層を介して貼合されてなることを特徴とするディスプレイ用光学フィルターを提供する。
【0021】
さらに、前記前面ガラス板の、前記ディスプレイ用電磁波シールド材の貼合されていない側の面に、近赤外線吸収層、紫外線吸収層、ハードコート層、帯電防止層、反射防止層、防汚層からなる群から選択された1つ以上の光学機能層を有する光学機能性フィルムが、粘着剤層を介して貼合されてなることが好ましい。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、金属メッシュパターンのメッキ層の表面は黒化処理されており、さらに、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンが透明基材と接する面にハロゲン化銀の薄膜層が形成されているので、金属メッシュパターンの細線の全周囲が黒化処理されている。このため、視認側に入る外光の反射を防止できると共に、ディスプレイの表示画面からの出射光が金属メッシュパターンの表面で反射されて表示画面に戻り映り込んで、表示画面の視認性が低下するのを防止することができる。
【0023】
また、本発明によれば、透明基材に微細な凸凹を有する金属箔を貼り合せる工程がないため、金属箔の微細な凸凹の形状が転写された透明基材の接着剤層が、金属箔がエッチングで除去されて表出するという現象が伴わないので、金属メッシュパターンの表面を透明化処理する工程を省くことができる。さらに反射防止層を省くことができる。
このため、製造工程数を低減できて歩留まりが高まる共に、全体として生産性が高く安価に製造されたディスプレイ用電磁波シールド材、及びそのディスプレイ用電磁波シールド材を用いたディスプレイ用光学フィルターを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図1は、本発明の電磁波シールド材の一例を示す概略断面図である。電磁波シールド材7は、透明基材1の一方の面に、金属メッシュパターン6が形成されている。金属メッシュパターン6の凹部には透明化処理用の樹脂が埋め込まれておらず金属メッシュパターン6が剥き出しで外気に触れている。
【0025】
図2は、図1に示す電磁波シールド材7における金属メッシュパターン6の部分的な詳細断面図である。透明基材1の一方の面には、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターン3が形成され、その上に積層されたメッキ層4からなる金属メッシュパターン6が形成されている。
なお、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターン3が透明基材1と接する面にはハロゲン化銀の薄膜メッシュパターン2が形成され、また、メッキ層4の表面は黒化処理されて黒化処理層5が形成されている。
従って、金属メッシュパターン6の細線の全周囲が、黒色を呈した被膜(2および5)で被覆されていることになる。
【0026】
図3は、本発明の電磁波シールド材の一例を示す概略平面図である。この電磁波シールド材7では、透明基材の少なくとも一方の面において、ディスプレイの画面サイズに応じた金属メッシュパターン6が電磁波シールド材7の全面に形成されている。
図4は、本発明の電磁波シールド材の他の例を示す概略平面図である。この電磁波シールド材9では、透明基材の少なくとも一方の面において、ディスプレイの画面サイズに応じた金属メッシュパターン6が形成され、この金属メッシュパターン6の周囲に電極枠8が配設されている。
【0027】
図5は、本発明の電磁波シールド材の他の例を示す概略断面図である。電磁波シールド材9は、透明基材1の一方の面に、ディスプレイの画面サイズに応じた金属メッシュパターン6が形成され、金属メッシュパターンの周囲には金属メッシュ又は金属薄膜からなる電極枠8が形成されている。金属メッシュパターン6の凸凹部分には透明化処理用の樹脂が埋め込まれておらず金属メッシュパターン6が剥き出しで外気に触れている。図5に示す電磁波シールド材9における金属メッシュパターン6は、図2に示すように、透明基材1の一方の面に、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターン3が形成され、その上に積層されたメッキ層4からなる金属メッシュパターン6が形成されているものとすることができる。
【0028】
図6は、従来技術による電磁波シールド材の一例を示す概略断面図である。この電磁波シールド材26においては、樹脂基板21に接着剤層22を介して貼り合わされた銅箔がエッチング加工にて金属メッシュパターン25が形成されている。銅箔がエッチングにより溶解除去された部分27は、接着剤層に銅箔の凸凹が転写された状態で接着剤層22が表出している。金属メッシュパターン25の凹部には、透明化処理のための接着剤層23で埋められ、その上に反射防止層24が設けられている。
【0029】
図7,図8は、本発明のディスプレイ用光学フィルターの例を示す概略断面図である。電磁波シールド材9は、前面ガラス板11のディスプレイ側に、粘着剤層10を介して貼り合わされている。ここでは、電磁波シールド材9は、図5の金属メッシュパターン6の周囲に電極枠8を有するものを例示しているが、図1の電極枠8を省いた電磁波シールド材7とすることもできる。
【0030】
図7,8のディスプレイ用光学フィルターにおいて、金属メッシュパターン6は、その凹部に透明化処理用の樹脂が埋め込まれておらず、ディスプレイ用光学フィルターにおいて、金属メッシュパターン6が最表面となるように配設されている。これにより、金属メッシュパターン6は、剥き出しで外気に触れている。なお、ディスプレイの前面パネルは、ディスプレイ用光学フィルターのディスプレイ側(図8の矢印Dで示される側)に前記空隙層を隔てて配設される。
【0031】
図7,8のディスプレイ用光学フィルターにおいて、前面ガラス板11は、ディスプレイの前面パネル(図示せず)の前に空隙層を隔てて配設され、粘着剤層10は、透明基材1の金属メッシュパターン6が形成されていない面に積層されている。
図7のディスプレイ用光学フィルターでは、粘着剤層10が前面ガラス板11のディスプレイ側に配設された近赤外線吸収層13に貼合されている。また、図8のディスプレイ用光学フィルターでは、粘着剤層10が前面ガラス板11のディスプレイ側に貼合されている。
【0032】
図7に示すディスプレイ用光学フィルターは、前面ガラス板11とディスプレイ用電磁波シールド材9との間に、少なくとも紫外線吸収層14および近赤外線吸収層13が積層され、さらに、前面ガラス板11の視認側(図7の矢印Eで示される側)の面に、機能性フィルム17が、粘着剤層12を介して貼合されてなるものである。
【0033】
また、図8に示すディスプレイ用光学フィルターは、前面ガラス板11の、電磁波シールド材の貼合されていない側(視認側)の面に、光学機能性フィルム18が、粘着剤層12を介して貼合されてなるものである。
【0034】
近赤外線吸収層13は、例えば、近赤外線(NIR)吸収剤が透明基材に含まれているNIR樹脂層である。紫外線は、波長の長さによってUVA(320〜400nm)、UVB(290〜320nm)、UBC(280〜290nm)の3種類に分類される。
紫外線吸収層14は、例えば、紫外線(UVA)吸収剤が粘着剤に含まれているUVA粘着層である。
【0035】
本発明において、機能性フィルムは、ハードコート層、帯電防止層、反射防止層、防汚層からなる群から選択された1つ以上の機能層を有する。図7に示す例では、機能性フィルム17は、その基材となる透明基材15の一方の面に1つ以上の機能層16が形成されたものであり、透明基材15の他方の面に積層された粘着剤層12を介して、前面ガラス板11の視認側に貼合されている。例えば、例えばPET樹脂15の上に反射防止膜が形成されたAR層16を用いることができる。
【0036】
本発明において、光学機能性フィルムは、近赤外線吸収層、紫外線吸収層、ハードコート層、帯電防止層、反射防止層、防汚層からなる群から選択された1つ以上の光学機能層を有する。図8に示す例では、光学機能性フィルム18は、その基材となる透明基材15の一方の面に近赤外線吸収層13及び紫外線吸収層14が積層され、透明基材15の他方の面に、ハードコート層、帯電防止層、反射防止層、防汚層からなる群から選択された1つ以上の機能層16が形成され、近赤外線吸収層13の面に積層された粘着剤層12を介して、貼合されている。
【0037】
本発明のディスプレイ用電磁波シールド材は、図1及び図2に示すように、透明基材1の少なくとも一方の面に、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターン3とその上に積層されたメッキ層4からなる金属メッシュパターン6が形成されている。
前記金属メッシュパターンは、ディスプレイの画面サイズに応じた金属メッシュパターンであり、前記メッキ層4の表面は黒化処理されて黒化処理層5が形成されている。また、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターン3が透明基材1と接する面に、黒色を呈したハロゲン化銀の薄膜パターン面2が形成されている。
前記金属メッシュパターンの凸凹部分には透明化処理用の樹脂が埋め込まれておらず金属メッシュパターンが剥き出しで外気に触れていることが好ましい。
【0038】
本発明のディスプレイ用電磁波シールド材は、図1及び図3に示すように金属メッシュパターン6のみからなるものであっても良いし、あるいは、図4及び図5に示すように金属メッシュパターン6と、その金属メッシュパターン6の周囲に配設された電極枠8からなるものであっても良い。
電極枠8の線幅は5〜20mm程度であり、例えば、線幅10〜100μm程度の細線からなる金属メッシュパターンの細線幅に比べて幅広である。
【0039】
金属メッシュパターン6は、図3及び図4に示すように、ディスプレイパネルの解像度に応じた最適なバイアス角度(θ)となるように、ディスプレイの画面及び電極枠8に対して形成されていることが好ましい。
なお、本明細書において、電磁波シールド材に形成された金属メッシュパターンのバイアス角度とは、配設される電極枠に対する金属メッシュパターンの最適なバイアス角度を指している。
金属メッシュパターンがディスプレイのブラックストライプパターンとの干渉により引き起こすモアレ現象を防止するためには、ディスプレイパネルの解像度に応じて最適なバイアス角度となるように、金属メッシュパターンを形成する必要がある。
【0040】
金属メッシュパターン6は、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターン3と、その上に無電解メッキ及び/又は電解メッキを施して積層したメッキ層4とを有することが好ましい。
【0041】
写真製法にて露光・現像して形成されたハロゲン化銀の細線メッシュパターンにおいて、透明基材と接する面は、完全には還元反応されないで、一部分はそのままハロゲン化銀からなる黒色の細線メッシュパターン2として残る。
また、還元反応による金属銀の細線メッシュパターン3の上にはメッキ層4が積層され、メッキ層4の表面は黒化処理が施され黒化処理層5が形成される。
【0042】
従って、本発明のディスプレイ用電磁波シールド材は、透明基材の少なくとも一方の面に、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンとその上に積層されたメッキ層からなる金属メッシュパターンが形成され、前記金属メッシュパターンはディスプレイの画面サイズに応じた金属メッシュパターンであり、前記メッキ層の表面は黒化処理されている。また、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターン3が透明基材1と接する面に、ハロゲン化銀の薄膜パターン面2が形成されている。従って、金属メッシュパターンの細線の全周囲が黒化処理されて黒色を呈している。
また、本発明のディスプレイ用電磁波シールド材は、金属メッシュパターンの凹部には透明化処理用の樹脂が埋め込まれておらず金属メッシュパターンが剥き出しで外気に触れている。
【0043】
(金属メッシュパターンの製造方法)
本発明の電磁波シールド材は、透明基材の一方の面に、写真製法により露光マスクを用いて露光・現像されてなる現像銀の細線メッシュパターンを形成し、その上に、金属メッキを積層してなるものである。
以下、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターン、さらに、現像銀の細線メッシュパターンの上に金属メッキを積層して金属メッシュパターンを製造する方法について説明する。
【0044】
本発明において電磁波シールド材として利用される金属層からなる細線パターンの製造方法には、異なる2つの銀塩写真現像法(ポジ型写真製法、ネガ型写真製法)のうち、どちらを用いても良い。基本的には、写真製法にて露光・現像して形成されたハロゲン化銀の黒色のメッシュパターンを還元反応により金属銀の細線メッシュパターンとするものである。
以下、説明が重複するのを避けるため、ポジ型写真製法に基づいた、電磁波シールド材として利用可能な金属メッシュパターンの製法について説明する。
【0045】
(透明基材)
本発明に使用される透明基材1としては、可視領域で透明性を有し、一般に全光線透過率が90%以上のものが好ましい。中でも、フレキシブル性を有する樹脂フィルムは、取扱い性が優れている点で、好適に用いられる。透明基材1に使用される透明樹脂フィルムの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等からなる厚さ50〜300μmの単層フィルム又は前記透明樹脂からなる複数層の複合フィルムが挙げられる。
【0046】
(透明基材への細線パターンの形成)
本発明に適用できる写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンとその上に積層されたメッキ層からなる金属メッシュパターンの作製方法は、細線パターンをポジ型写真製法により現像された金属銀で形成した後、その上に金属メッキ層とからなる金属層を積層して形成するものである。
【0047】
本発明では、透明基材の一方の面に、露光しない部分に現像銀が発現するポジ型写真製法を用いて現像銀の細線メッシュパターンが生成される。
透明基材の一方の面に、露光及び現像によって金属銀を析出する物質を含む層が設けられた基材を、予め準備された露光マスクを用いて露光し、次いで現像することにより、現像銀層からなる細線パターンを生成する。
【0048】
以下、露光しない部分に現像銀が発現するポジ型写真製法(DTR法)による現像銀からなる細線パターンの作製、及び露光しない部分に現像銀が発現するポジ型写真製法(DTR法)による現像銀の上にメッキ層を形成してなる金属層からなる細線パターンの作製方法について説明する。
DTR法の場合、透明基材表面には、予め物理現像核層が設けられていることが好ましい。本発明のように、透明基材の両方の面にDTR法を用いた露光・現像による現像銀を発現させるには、片面に物理現像層を形成した後に、もう一方の面に、物理現像核層を設けて、露光・現像による現像銀を発現させてもよい。
【0049】
物理現像核としては、重金属あるいはその硫化物からなる微粒子(粒子サイズは1〜数十nm程度)が用いられる。例えば、金、銀等のコロイド、パラジウム、亜鉛等の水溶性塩と硫化物を混合した金属硫化物等が挙げられる。これらの物理現像核の微粒子層は、真空蒸着法、カソードスパッタリング法、コーティング法等によって透明基材上に設けることができる。生産効率の面からコーティング法が好ましく用いられる。物理現像核層における物理現像核の含有量は、固形分で1平方メートル当たり0.1〜10mg程度が適当である。
【0050】
透明基材は、塩化ビニリデンやポリウレタン等のポリマーラテックス層の接着層を設けることができ、また接着層と物理現像核層との間にはゼラチン等の親水性バインダーからなる中間層を設けることもできる。
【0051】
物理現像核層には、親水性バインダーを含有するのが好ましい。親水性バインダー量は物理現像核に対して10〜300質量%程度が好ましい。親水性バインダーとしては、ゼラチン、アラビアゴム、セルロース、アルブミン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、各種デンプン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アクリルアミドとビニルイミダゾールの共重合体等を用いることができる。物理現像核層には親水性バインダーの架橋剤を含有することもできる。
【0052】
物理現像核層や前記中間層等の塗布には、例えばディップコーティング、スライドコーティング、カーテンコーティング、バーコーティング、エアーナイフコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、スプレーコーティングなどの塗布方式で塗布することができる。本発明において物理現像核層は、上記したコーティング法によって、通常連続した均一な層として設けることが好ましい。
【0053】
物理現像核層に金属銀を析出させるためのハロゲン化銀の供給は、透明基材上に物理現像核層とハロゲン化銀乳剤層をこの順に一体的に設ける方法、あるいは別の紙やプラスチック樹脂フィルム等の基材上に設けられたハロゲン化銀乳剤層から可溶性銀錯塩を供給する方法がある。コスト及び生産効率の面からは前者の物理現像核層とハロゲン化銀乳剤層を一体的に設けるのが好ましい。
【0054】
前記ハロゲン化銀乳剤は、ハロゲン化銀写真感光材料の一般的なハロゲン化銀乳剤の製造方法に従って製造することができる。ハロゲン化銀乳剤は、通常、硝酸銀水溶液、塩化ナトリウムや臭化ナトリウムのハロゲン水溶液をゼラチンの存在下で混合熟成することによって作られる。
前記ハロゲン化銀乳剤層のハロゲン化銀組成は、塩化銀を80モル%以上含有するのが好ましく、特に90モル%以上が塩化銀であることが好ましい。塩化銀含有率を高くすることによって形成された物理現像銀の導電性が向上する。
【0055】
(露光方法)
前記物理現像核層の上に直接にあるいは中間層を介してハロゲン化銀乳剤層が塗設された感光材料を用いて電磁波シールド材を作製する場合は、通常、網目状パターンのような任意の細線パターンの露光マスクと上記感光材料を密着して露光、あるいは、任意の細線パターンのデジタル画像を各種レーザー光の出力機で上記感光材料に走査露光する。
【0056】
前記ハロゲン化銀乳剤層は、各種の光源に対して感光性を有している。電磁波シールド材を作製するための1つの方法として、例えば網目状などの細線パターンの物理現像銀の形成が挙げられる。この場合、ハロゲン化銀乳剤層は細線パターン状に露光されるが、露光方法として、細線パターンの透過原稿とハロゲン化銀乳剤層を密着して露光する方法、あるいは各種レーザー光を用いて走査露光する方法等がある。前者の密着露光は、ハロゲン化銀の感光性は比較的低くても可能であるが、レーザー光を用いた走査露光の場合は比較的高い感光性が要求される。
【0057】
従って、後者の露光方法を用いる場合は、ハロゲン化銀の感光性を高めるために、ハロゲン化銀は化学増感あるいは増感色素による分光増感を施してもよい。化学増感としては、金化合物や銀化合物を用いた金属増感、硫黄化合物を用いた硫黄増感、あるいはこれらの併用が挙げられる。好ましくは、金化合物と硫黄化合物を併用した金−硫黄増感である。上記したレーザー光で露光する方法においては、450nm以下の発振波長の持つレーザー光、例えば400〜430nmに発振波長を有する青色半導体レーザー(バイオレットレーザーダイオードともいう)を用いることによって、明室下(明るいイエロー蛍光灯下)でも取り扱いが可能となる。
【0058】
(露光装置)
上記の露光方法による露光装置としては、枚葉式の露光マスク(フォトマスク)を用いる枚葉処理方式の露光装置と、連続した細線パターンが形成できる連続露光装置とがある。枚葉処理方式の露光装置は、所定のマスクパターンが形成された枚葉式の露光マスク(フォトマスク)を用いて、透露光及び現像によって金属銀を析出する物質を含む層が設けられた透明基材の原反ロール体から繰り出されたロールシートを間欠送りで露光装置に送り、装置内を真空排気して露光マスクと基材とを密着させて隙間を無くしてから、例えば紫外線で露光する。枚葉処理方式の露光装置では、真空排気、露光、大気開放を間欠的に行うので処理速度は遅くなるとともに、繋ぎ目の無い連続パターンを得ることができない。
【0059】
これに対して、細線パターンを連続的に形成できる連続露光装置を用いることもできる。すなわち、露光及び現像によって金属銀を析出する物質を含む層が設けられた透明基材の原反ロール体から繰り出されたロールシートを、連続露光装置を用いて露光、次いで現像することにより、前記透明基材の長手方向に一定の間隔を介して現像銀からなる細線パターンを生成する。
【0060】
連続露光装置は、例えば、写真製法における露光に用いられる光を透過する材質からなる円筒ドラムと、円筒ドラムの外周壁に設けられた露光マスク部分と、円筒ドラムの内部に配設された露光用光源とを備え、円筒ドラムの内側の光源から出射した光によって円筒ドラムに巻き付けられた透明基材を露光する装置からなるものである。この連続露光装置には、特定の照射方向に光を透過する開口部を有する光源カバーを露光用光源の周囲に設けることができる。透明基材を露光するパターンは、露光マスク部分の光を透過する部分のパターンによって決定される。円筒ドラムに対する露光マスク部分の配設は、例えば、円筒ドラムの外周壁の表面(内面又は外面)に設けられ、あるいは外周壁の内部に挿入又は挟み込まれることによって行われる。
【0061】
この連続露光装置では、円筒ドラムは、連続的に移送される透明基材と同じ速度で回転しているので、透明基材の各部分が円筒ドラムに巻き付けられた箇所において露光される間、透明基材に対する露光マスク部分のパターン(光を透過する部分と遮光する部分のパターン)がずれることがなく、所要時間の露光を継続することが可能である。露光装置に利用する光源としては、ハロゲン化銀乳剤層に含まれるハロゲン化銀乳剤の分光特性、感度により適宜選択することができるが、例えばタングステンランプ、紫外線ランプ、蛍光ランプ、キセノンランプ等を利用することができる。
【0062】
露光の際、光源カバーは回転せず、開口部が常時一定の方向を向いているので、透明基材が円筒ドラムの表面から離れている部分では光源の光が光源カバーによって遮られる。すなわち、露光装置の光源による透明基材の露光は、透明基材がその移送経路上において円筒ドラムの表面に巻き付けられている一定の範囲内でなされるので、露光の光量及び時間の制御を確実に行うことができる。
連続露光装置は、従来の枚葉処理方式の露光装置に比較して処理速度が速く、かつ、繋ぎ目の無い連続したパターンが得られるという長所がある。
【0063】
(現像方法)
物理現像核層が設けられる透明基材上の任意の位置、たとえば接着層、中間層、物理現像核層あるいはハロゲン化銀乳剤層、保護層、または支持体を挟んで設けられる裏塗り層にハレーションないしイラジエーション防止用の染料もしくは顔料を含有させてもよい。
【0064】
物理現像核層の上に直接にあるいは中間層を介してハロゲン化銀乳剤層が塗設された感光材料を用いて電磁波シールド材を作製する場合は、網目状パターンのような任意の細線パターンの透過原稿と上記感光材料を密着して露光、あるいは、任意の細線パターンのデジタル画像を各種レーザー光の出力機で上記感光材料に走査露光した後、可溶性銀錯塩形成剤と還元剤の存在下でアルカリ液中で処理することにより銀錯塩拡散転写現像(DTR現像)が起こり、未露光部のハロゲン化銀が溶解されて銀錯塩となり、物理現像核上で還元されて金属銀が析出して細線パターンの物理現像銀薄膜を得ることができる。露光された部分はハロゲン化銀乳剤層中で化学現像されて黒化銀となる。現像後、ハロゲン化銀乳剤層及び中間層、あるいは必要に応じて設けられた保護層は水洗除去されて、細線パターンの物理現像銀薄膜が表面に露出する。
【0065】
DTR現像後、物理現像核層の上に設けられたハロゲン化銀乳剤層等の除去方法は、水洗除去あるいは剥離紙等に転写剥離する方法がある。水洗除去は、スクラビングローラ等を用いて温水シャワーを噴射しながら除去する方法や温水をノズル等でジェット噴射しながら水の勢いで除去する方法がある。
【0066】
一方、物理現像核層が塗布された透明基材とは別の基材上に設けたハロゲン化銀乳剤層から可溶性銀錯塩を供給する場合、前述と同様にハロゲン化銀乳剤層に露光を与えた後、物理現像核層が塗布された透明基材と、ハロゲン化銀乳剤層が塗布された別の感光材料とを、可溶性銀錯塩形成剤と還元剤の存在下、アルカリ液中で重ね合わせて密着し、アルカリ液中から取り出した後、数十秒〜数分間経過した後に、両者を剥がすことによって、物理現像核上に析出した細線パターンの物理現像銀薄膜が得られる。
【0067】
次に、銀錯塩拡散転写現像のために必要な可溶性銀錯塩形成剤、還元剤、及びアルカリ液について説明する。可溶性銀錯塩形成剤は、ハロゲン化銀を溶解し可溶性の銀錯塩を形成させる化合物であり、還元剤はこの可溶性銀錯塩を還元して物理現像核上に金属銀を析出させるための化合物であり、これらの作用はアルカリ液中で行われる。
【0068】
本発明に用いられる可溶性銀錯塩形成剤としては、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸アンモニウムのようなチオ硫酸塩、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸アンモニウムのようなチオシアン酸塩、アルカノールアミン、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素カリウムのような亜硫酸塩、T.H.ジェームス編のザ・セオリー・オブ・ザ・フォトグラフィック・プロセス4版の474〜475項(1977年)に記載されている化合物等が挙げられる。
【0069】
前記還元剤としては、写真現像の分野で公知の現像主薬を用いることができる。例えば、ハイドロキノン、カテコール、ピロガロール、メチルハイドロキノン、クロルハイドロキノン等のポリヒドロキシベンゼン類、1−フェニル−4,4−ジメチル−3−ピラゾリドン、1−フェニル−3−ピラゾリドン、1−フェニル−4−メチル−4−ヒドロキシメチル−3−ピラゾリドン等の3−ピラゾリドン類、パラメチルアミノフェノール、パラアミノフェノール、パラヒドロキシフェニルグリシン、パラフェニレンジアミン等が挙げられる。
【0070】
上記した可溶性銀錯塩形成剤及び還元剤は、物理現像核層と一緒に透明基材に塗布してもよいし、ハロゲン化銀乳剤層中に添加してもよいし、またはアルカリ液中に含有させてもよく、更に複数の位置に含有してもよいが、少なくともアルカリ液中に含有させるのが好ましい。
【0071】
アルカリ液中への可溶性銀錯塩形成剤の含有量は、現像液1リットル当たり、0.1〜5モルの範囲で用いるのが適当であり、還元剤は現像液1リットル当たり0.05〜1モルの範囲で用いるのが適当である。
【0072】
アルカリ液のpHは10以上が好ましく、更に11〜14の範囲が好ましい。銀錯塩拡散転写現像を行うためのアルカリ液の適用は、浸漬方式であっても塗布方式であってもよい。浸漬方式は、例えば、タンクに大量に貯流されたアルカリ液中に、物理現像核層及びハロゲン化銀乳剤層が設けられた透明基材を浸漬しながら搬送するものであり、塗布方式は、例えばハロゲン化銀乳剤層上にアルカリ液を1平方メートル当たり40〜120ml程度塗布するものである。
【0073】
(現像銀による細線メッシュパターン)
前述したように、細線メッシュパターンとしては、たとえば線幅10〜100μm程度の細線を縦横に格子状に設けられたものがあるが、細線幅を小さくして格子の間隔を大きくすると透光性は上がるが導電性は低下し、逆に細線幅を大きくして格子の間隔を小さくすると透光性は低下して導電性は高くなる。
本発明にかかる透明基材の一方の面に形成された任意の細線パターンの物理現像による銀画像のみでは、全光線透過率50%以上の透光性と表面抵抗率10オーム/□以下の導電性とを同時に満足させることは困難である。
【0074】
しかし、本発明においては、透明基材の一方の面に、現像銀からなる細線メッシュパターンの上に金属メッキ層を積層することによって、表面抵抗率を10オーム/□以下にすることが可能となる。このため、本発明のポジ型写真製法により、全光線透過率50%以上の透光性を満たすことが可能となる。
【0075】
ところで、この物理現像による銀画像自身は、現像処理後に得られた銀画像を形成する金属銀粒子が極めて小さく、且つ銀画像中に存在する親水性バインダー量が極めて少ないことにより、銀画像を形成する金属銀粒子が最密充填状態に近い状態で銀画像が形成されて通電性を有している。
このため、銀画像の上に銅やニッケルなどの金属による無電解メッキや、電解メッキを施すことにより、さらに電磁波シールド性能を高めることが可能である。
金属層から細線パターンの全光線透過率を向上させるためには、細線が設けられた領域の面積に対して、細線間の光透過部の面積を十分に広くする必要がある。このため、細線の間隔は、100〜900μmであることが好ましく、より好ましくは150〜700μmである。
【0076】
(現像銀の細線メッシュパターンへのメッキ)
現像銀の細線メッシュパターンの上に積層するメッキ層の厚みは、所望とする特性により任意に変えることができるが、0.05〜80μm、好ましくは0.2〜30μmの範囲である。
本発明の電磁波シールド材をディスプレイ用光学フィルターの電磁波シールド材として用いた場合は、金属メッシュパターンが細線幅15〜80μm、厚みが0.2〜30μm、及びピッチが200〜300μmであるとき、全光線透過率50%以上、かつ表面抵抗率が1オーム/□以下という優れた透光性能と導電性能を持ち、30MHz〜1,000MHzのような広い周波数帯に亘って30dB以上のシールド効果を発揮することができる。
【0077】
現像銀の細線メッシュパターンの上に施す金属メッキは、無電解メッキ法、電解メッキ法あるいは両者を組み合わせたメッキ法のいずれでも可能である。
【0078】
(メッキ方法)
本発明においては、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンの上に積層された金属メッキ層を形成する方法は、次による。
透明基材の一方の面に、写真製法により生成された現像銀からなる細線メッシュパターンを形成し、この細線パターンの上に、銅(Cu)および/またはニッケル(Ni)をメッキする。
【0079】
本発明において、金属メッキ法は公知の方法で行うことが出来るが、たとえば電解メッキ法は、銅、ニッケル、銀、金、半田、あるいは銅/ニッケルの多層あるいは複合系などの従来公知の方法を使用でき、これらについては、「表面処理技術総覧;(株)技術資料センター、1987年12月21日初版、281〜422頁」等の文献を参照することができる。
メッキが容易で、かつ導電性に優れ、さらに厚膜にメッキでき、低コスト等の理由により、銅および/またはニッケルを用いることが好ましい。
【0080】
(無電解銅メッキ)
無電解銅メッキ液としては、金属銅(Cu)の濃度として0.5〜10g/リットルが好ましく、さらに好ましくは2〜3g/リットルの濃度である。
メッキ処理液の温度としては、30〜80℃が好ましく、さらに好ましくは40〜50℃である。メッキ処理液の温度が30℃より低いと銅のメッキ析出速度が遅くなり、80℃以上になると、エネルギー費用が嵩むことから好ましくない。
メッキ厚みは0.01〜1μmが好ましく、さらに好ましくは0.05〜0.2μmである。また、無電解銅メッキ液は、公知のメッキ液であればどのような液であっても問題はない。
【0081】
(電解銅メッキ)
電解銅メッキの場合は、硫酸銅、青化銅、ピロリン酸銅など、どのようなメッキ液でも良いが、その中でも硫酸銅がコスト面から見て好ましい。これらの電解銅メッキ液において、銅(Cu)の濃度は、それぞれ適当な濃度に設定すればよい。
硫酸銅メッキ浴を用いる場合、硫酸濃度が20〜400g/リットルが好ましく、さらに好ましくは70〜300g/リットルである。硫酸濃度が20g/リットルより低いと、メッキ液が不安定となり、300g/リットルより高いとメッキ粒子に異常が生じるから好ましくない。
【0082】
メッキ処理温度としては、10〜60℃が好ましく、さらに好ましくは20〜40℃である。メッキ処理液の温度が、10℃より低いとメッキ時間が長く掛かりコストアップとなり、60℃より高いとメッキ外観が悪くなる。
電解メッキの電流密度としては、0.05〜20A/cmが好ましく、さらに好ましくは0.5〜8A/cmである。電解メッキの電流密度が0.05A/cmより低いと、メッキ時間が長くなりコストアップとなる。また、電解メッキの電流密度が20A/cmより高いと、メッキ皮膜の外観が悪くなるから好ましくない。
【0083】
(電解ニッケルメッキ)
電解ニッケルメッキを行う場合には、ニッケルメッキ処理液として、ワット浴(硫酸ニッケル、塩化ニッケル、ホウ酸)、スルファミン酸ニッケル浴(スルファミン酸ニッケル、塩化ニッケル、ホウ酸)その他、どのようなメッキ浴でもよい。
【0084】
(黒化処理)
現像銀層または金属メッキ層の最表面は、金属の光沢による光の反射を防ぐために黒化処理することが好ましい。
ポジ型写真製法による現像銀からなる細線パターンを電磁波シールド材として用いる場合は、ディスプレイからの光が金属層からなる細線パターンの表面で反射するのを抑え、表示画面のコントラストを高めため、DTR法により形成された金属銀層の表面を黒化処理する必要がある。
【0085】
DTR法においては、任意の細線パターンに露光した後、可溶性銀錯塩形成剤と還元剤の存在下、アルカリ液中で処理することにより銀錯塩拡散転写現像(DTR現像)が起こり、未露光部のハロゲン化銀が溶解されて銀錯塩となり、物理現像核上で還元されて金属銀が析出して細線パターンの物理現像銀薄膜が得られる。露光された部分はハロゲン化銀乳剤層中で化学現像されて黒化銀となる。現像後、ハロゲン化銀乳剤層及び中間層、あるいは必要に応じて設けられた保護層は水洗除去されて、細線パターンの金属銀層が表面に露出する。この金属銀層を再度、ハロゲン化処理することにより、黒化処理された黒化銀が得られる。
【0086】
また、ポジ型写真製法により生成された現像銀層とその上に積層された金属メッキ層とからなる金属層の細線メッシュパターンを電磁波シールド材として用いる場合は、ディスプレイからの光が金属層からなる細線メッシュパターンの表面で反射するのを抑え、表示画面のコントラストを高めるため、メッキ層の最表面を黒化処理する必要がある。
ニッケルメッキ表面の黒化処理の方法として、黒化処理皮膜の種類および用いる黒化処理液の配合について特に制限はないが、好ましい一例として、黒ニッケルを使用する場合、当該黒化処理液の硫酸濃度は、10〜50g/リットルで行うのが好ましく、さらに好ましくは20〜40g/リットルである。硫酸ニッケルの濃度が10g/リットルより低いと、メッキ析出が遅くなりコストアップとなり、50g/リットルより高いと黒化処理の仕上げ色が安定しないから好ましくない。
【0087】
(剥離処理された剥離フィルム)
本発明の電磁波シールド材において、透明基材の一方の面(例えば図1、図5の下面)には、剥離処理されたシート状基材が粘着剤層(図示略)を介して積層される。
本発明で使用されるシート状基材としては、上質紙、グラシン紙、コート紙などの紙、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂などの合成樹脂などが挙げられるが、取扱いのし易さから合成樹脂が好適に用いられる。
【0088】
シート状基材の厚みは特に限定されるものではなく、発泡した基材も用いることができるし、又複数のシート状基材をラミネートして多層構造としたものも用いることができる。更にシート状基材は着色されていても構わないし、機能性付与のためにコート層を積層されていても良い。
本発明で使用されるシート状基材の片面には、剥離処理が施される。剥離処理の方法としては、シリコーン化合物、フッ素系化合物、長鎖アルキル系化合物等をシート状基材の片面に塗布したりする等の公知の方法を用いることができる。
【0089】
(粘着剤層)
本発明の電磁波シールド材において、透明基材の一方の面には、易剥離処理されたシート状基材が粘着剤層を介して積層される。
粘着剤層を構成する粘着剤としては、可視領域で透明であれば(すなわち、十分な透過率を有すれば)特に限定されず、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂などの硬化型樹脂でも良いし、熱可塑性樹脂でも良い。透明性の観点からは、アクリル系樹脂が好適に用いられる。
【0090】
使用される紫外線硬化型樹脂としては、光重合性を有するプレポリマーおよび/またはモノマーに、必要に応じて他の単官能または多官能性モノマー、各種ポリマー、光重合剤開始剤(アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール類、チオキサントン類など)、増感剤(アミン類、ジエチルアミノエチルメタクリレートなど)を配合したものである。ここで、光重合性プレポリマーとしては、ポリエステルアクリレート、ポリエステルウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリオールアクリレートなどが例示される。
光重合性モノマーとしては、単官能アクリレート、2官能アクリレート、3官能以上のアクリレートなどが例示される。
光重合性を有するプレポリマーまたはモノマーとしては、上記の他にホスファゼン系樹脂も好適に用いられる。
【0091】
熱硬化型樹脂および電子線硬化型樹脂は、上記の紫外線硬化型樹脂と同様なものが用いられる。ただし、電子線硬化型樹脂は重合開始剤を添加する必要が無い。
適切に選定された透明な粘着剤の樹脂組成物を、ディスプレイ用電磁波シールド材をなす透明基材の上に、バーコーティング方法、ロールコーティング方法、グラビアリバースコーティング方法等の公知の塗布方法で塗布して粘着剤層を形成した後、剥離処理が施されたシート状基材が貼り合わされる。
【0092】
このように、本発明のディスプレイ用電磁波シールド材7,9においては、透明基材1の金属メッシュパターン6が形成された側とは反対の側にあらかじめ粘着剤層を形成し、その粘着剤層を介して易剥離処理されたシート状基材が積層されたディスプレイ用電磁波シールド材を用意しておくと、例えば図7、図8のディスプレイ用光学フィルターを製造する際、電磁波シールド材を粘着剤層10を介して前面ガラス板11のディスプレイ側または近赤外線吸収層13に貼合するときに、その剥離処理されたシート状基材を剥がして露出させた粘着剤層10を介して前面ガラス板11のディスプレイ側または近赤外線吸収層13に貼合することができ、製造工程が容易になる。
【0093】
(機能性フィルムの積層)
本発明のディスプレイ用光学フィルターに必要とされる「機能性フィルム」は、ハードコート層、帯電防止層、反射防止層、防汚層からなる群から選択された1つ以上の機能層を積層することにより作製することができる。機能性フィルムは、求められる機能水準に応じて複数の機能層を有するものとすることもできる。
図7に示すディスプレイ用光学フィルターでは、前面ガラス板11とディスプレイ用電磁波シールド材9との間に少なくとも紫外線吸収層14および近赤外線吸収層13が積層され、さらに、前面ガラス板11の視認側の面に、上述の機能性フィルム17が、粘着剤層12を介して貼合されてなる。
【0094】
(光学機能性フィルムの積層)
本発明のディスプレイ用光学フィルターに必要とされる「光学機能性フィルム」は、近赤外線吸収層、紫外線吸収層、ハードコート層、帯電防止層、反射防止層、防汚層からなる群から選択された1つ以上の光学機能層を積層することにより作製することができる。光学機能性フィルムは、求められる機能水準に応じて複数の光学機能層を有するものとすることもできる。例えば、光学機能性フィルムが、ハードコート層、帯電防止層、反射防止層、防汚層からなる群から選択された1つ以上の機能層と、近赤外線吸収層、紫外線吸収層とからなる、少なくとも3種の光学機能層を有するものとすることもできる。
図8に示すディスプレイ用光学フィルターでは、前面ガラス板11の、電磁波シールド材9の貼合されていない側(すなわち視認側)の面に、上述の光学機能性フィルム18が、粘着剤層12を介して貼合されてなる。
【0095】
(近赤外線吸収層)
本発明の近赤外線吸収層は、例えば、近赤外線(NIR)吸収色素が分散された透明樹脂層とすることができる。
近赤外線吸収色素が分散された透明樹脂層(以下、NIR樹脂層と称する)の機能としては、波長領域850〜1100nmの近赤外線透過率を15%以下、好ましくは10%以下に低下させるものであることが望ましい。
【0096】
近赤外線吸収色素の具体例としては、インモニウム塩系化合物、ジインモニウム塩系化合物、アミニウム塩系化合物、ニトロソ化合物及びその金属錯塩、シアニン系化合物、スクワリリウム系化合物、チオールニッケル錯塩系化合物、アミノチオールニッケル錯塩系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、トリアリールメタン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、アミノ化合物、カーボンブラック、酸化アンチモン、酸化インジウムをドープした酸化錫、周期表の4族、5族または6族に属する金属の酸化物若しくは炭化物若しくはホウ化物等が挙げられる。
【0097】
近赤外線吸収色素は、850nm〜1100nmの吸収波長帯において、それぞれ異なる波長帯域に吸収能を有する長波長用の近赤外線吸収色素と短波長用の近赤外線吸収色素との2種類以上の色素からなることが好ましい。
前記長波長用の近赤外線吸収色素がジインモニウム塩系化合物の中から選択された1種であり、かつ、前記短波長用の近赤外線吸収色素がフタロシアニン系化合物、シアニン系化合物、チオールニッケル錯塩系化合物の中から選択された1種または2種類以上の色素であることが好ましい。
【0098】
NIR樹脂層は、透明樹脂からなるバインダーに近赤外線吸収色素を分散して形成することができる。
上記バインダー樹脂のガラス転移温度(Tg)は80〜160℃であることが好ましい。これにより、バインダー樹脂自体の耐候性が向上することになり、近赤外線吸収性塗膜の近赤外線吸収性能が持続すると共に、近赤外線吸収性塗膜自体の耐候性や物性がより向上することとなる。好ましくは、−50〜130℃であり、より好ましくは、20〜110℃であり、更に好ましくは、40〜100℃である。
【0099】
上記バインダー樹脂の種類としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、(メタ)アクリルウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、アルキド系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂や、(メタ)アクリルシリコーン系樹脂、アルキルポリシロキサン系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンアルキド樹脂、シリコーンウレタン樹脂、シリコーンポリエステル樹脂、シリコーンアクリル樹脂等の変性シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、フルオロオレフィンビニルエーテルポリマー等のフッ素系樹脂等が挙げられ、熱可塑性樹脂でもよく、熱硬化性樹脂、湿気硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等の硬化性樹脂でもよい。
【0100】
また、エチレン−プロピレン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等の合成ゴム又は天然ゴム等の有機系バインダー樹脂;シリカゾル、アルカリ珪酸塩、シリコンアルコキシドやそれらの(加水分解)縮合物、リン酸塩等の無機系結着剤等の従来公知のバインダー樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0101】
これらの中でも、比較的低温で乾燥して近赤外線吸収性塗膜を形成することができる点で、(メタ)アクリル系樹脂、(メタ)アクリルウレタン系樹脂、(メタ)アクリルシリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンアルキド樹脂、シリコーンウレタン樹脂、シリコーンポリエステル樹脂、シリコーンアクリル樹脂等の変性シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、フルオロオレフィンビニルエーテルポリマー等のフッ素系樹脂であることが好ましい。なお、アクリル系樹脂とメタクリル系樹脂をアクリル系樹脂ともいう。
【0102】
NIR樹脂層を形成する際に、上述した以外の配合物として、例えば、溶剤や添加剤等を1種又は2種以上含んでいてもよい。このような溶剤としては、特に限定されず、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒;イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル等のアルコール系溶媒;酢酸ブチル、酢酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;ジメチルホルムアミド等の1種又は2種以上の有機溶剤が挙げられる。
【0103】
また、添加剤としては、フィルムやコーティング膜等を形成する樹脂組成物に一般に使用される従来公知の添加剤等を用いることができ、例えば、レベリング剤;コロイド状シリカ、アルミナゾル等の無機微粒子、消泡剤、タレ性防止剤、シランカップリング剤、粘性改質剤、金属不活性化剤、過酸化物分解剤、可塑剤、潤滑剤、防錆剤、有機及び無機系紫外線吸収剤、無機系熱線吸収剤、有機・無機防炎剤、静電防止剤等が挙げられる。
【0104】
色素の耐久性を向上するためにクエンチャーや酸化防止剤を配合することもできる。
このようなクエンチャーとしては、金属錯体系の材料が挙げられ、例えば、みどり化学社製の商品名「MIR101」、住友精化社製の商品名「EST5」等が挙げられる。
酸化防止剤の代表的なものとしては、ヒンダードアミン系化合物、ヒンダードフェノール系化合物、ホスファイト系化合物等があり、これらを1種類、または2種類以上複合して用いることができる。
【0105】
NIR樹脂層を塗布する方法としては、例えば、浸漬、吹き付け、刷毛塗り、カーテンフローコート、グラビアコート、ロールコート、スピンコート、ブレードコート、バーコート、リバースコート、ダイコート、スプレーコート、静電塗装等の方法が挙げられる。これらの場合には、近赤外線吸収性樹脂組成物に上述した有機溶剤を適宜混合させて塗布することができる。
上記近赤外線吸収剤層の厚さとしては、使用用途等により適宜設定すればよく特に限定されるものではない。例えば、乾燥時の厚さを1〜50μm、好ましくは、1〜20μmである。
【0106】
(紫外線吸収層)
紫外線吸収層は、外部光による近赤外線吸収層の劣化を防ぐため、近赤外線吸収層よりも視覚側に設けられる。紫外線吸収層は、必要に応じて光学フィルターの適切な位置に一層または複数層設けることができる。
紫外線吸収層を形成する方法としては、透明基材や透明樹脂層、粘着剤層の中に紫外線吸収剤を混入させる方法、紫外線吸収剤を含有する塗工液を透明基材上に直接または他の層を介して塗布する方法などが挙げられる。
【0107】
紫外線吸収剤としては、有機系紫外線吸収剤と無機系紫外線吸収剤のいずれも使用可能であるが、50%透過率での波長が350〜420nmのものが好ましく、より好ましくは360nm〜400nmである。50%透過率での波長が350nmより低波長の紫外線吸収剤は、紫外線遮断能が弱く、同波長が420nmより高波長の紫外線吸収剤は着色が強くなり、好ましくない。
【0108】
有機系紫外線吸収剤としては、2−(2′−ヒドロキシ−5′−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系化合物、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクチルオキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、フェニルサリチレート、4−t−ブチルフェニルサリチレート、2,5−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸n−ヘキサデシルエステル、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシベンゾエート等のヒドロキシベンゾエート系化合物等が挙げられる。無機系紫外線吸収剤としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄、硫酸バリウム等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、1種類、または2種類以上複合して用いることができる。
【0109】
(反射防止層)
ここで、反射防止層は、光学フィルターの外側からの可視光線の反射を防ぐためのものであって、単層の場合は、透明基材に比べて屈折率の低い物質、例えば、ポリシロキサン構造を有するフッ素含有有機化合物、MgF、SiO等の薄膜を形成する。
反射防止層の膜厚は、光学的膜厚d(nm)を、d=λ/4(但し、λは設計波長で500〜580nm)と設定して単層の反射防止層を形成する。
また多層からなる場合は、透明基材に比べて高屈折率の物質、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、ITOなどの薄膜と、透明基材に比べて低屈折率の物質、例えば酸化ケイ素の薄膜を交互に積層する。
このような金属酸化物薄膜の形成方法は特に限定されず、スパッタリング法、真空蒸着法、湿式塗布法などの公知の方法を用いて行なうことができる。
【0110】
(ハードコート層)
透明基材フィルムに直接又は他の層を介して、公知の方法にてハードコート層用の樹脂組成物を塗布して形成することにより耐磨耗性、耐擦傷性を付与することができる。
ハードコート層は、ハードコート剤を必要に応じて溶剤に溶解した液を、基材に塗布、乾燥、硬化させることにより形成することができる。
ハードコート剤としては、特に制限されることなく、熱硬化型ハードコート剤、紫外線硬化型ハードコート剤などの公知の各種ハードコート剤を用いることができる。
熱硬化型ハードコート剤としては、例えば、シリコーン樹脂系、アクリル樹脂系、メラミン樹脂系等ハードコート剤を用いることができる。シリコーン樹脂系ハードコート剤は従来のアクリル樹脂系ハードコート剤と比べ硬度、耐候性、耐擦傷性の点で優れている。
【0111】
また、紫外線硬化型ハードコート剤としては、不飽和ポリエステル樹脂系、アクリル樹脂系等のラジカル重合性ハードコート剤、エポキシ樹脂系、ビニルエーテル樹脂系等のカチオン重合性ハードコート剤等のハードコート剤を用いることができる。
紫外線硬化型ハードコート剤の場合には、紫外線照射を行い硬化させる。紫外線照射は、キセノンランプ、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ等のランプを用いることができる。
ハードコート層には、さらに必要に応じて、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤等の各種の添加剤を含ませてもよい。各種添加剤は、ハードコート剤中に添加して塗布することができる。
ハードコート層の膜厚みは0.05〜5μm、好ましくは、0.5〜3μm程度の膜厚とすることにより、反射防止フィルムに耐磨耗性、耐擦傷性を付与することができる。
【0112】
(防汚層)
反射防止層の上に最外層として防汚層をコートする場合は、反射防止層の表面にフッ素系、シリコーン系の防汚コート剤を塗布した後、余分な塗布液を拭き取ることで防汚層を形成させることができる。
防汚層は、反射防止層を保護し、かつ、防汚性能を高めるものである。
防汚コート剤としては、フッ素系樹脂あるいはシリコーン系樹脂を用いることができる。例えば、反射防止層の低屈折率層をSiOにより形成した場合には、フルオロアルキルシランなどのフルオロシリケート系撥水性塗料が好ましく用いられる。
防汚層は、防汚コート剤を溶剤によって希釈したものを、スクリーン印刷、マイクログラビアコーター等によって塗工することに形成することができる。
【0113】
また、防汚層の厚さは反射防止層の機能を阻害しないように設定しなければならず、好ましくは、1〜30nm、更に好ましくは5〜15nmであることが好ましい。
また、ハードコート層に防汚機能を持たせる方法としては、ハードコート層中のハードコート剤、例えば、紫外線硬化型のアクリル樹脂系ハードコート剤にフッ素系の紫外線硬化型防汚添加剤を少量添加することにより、表面機能材料としてフッ素の特長である撥水・撥油性に加え、優れた防汚性(指紋付着防止)をハードコート層の表面へ付与することができる。
【0114】
(防眩層)
本発明のディスプレイ用光学フィルターは、前記機能層または光学機能層とともに、防眩層を有することにより、外光を乱反射させることでディスプレイ画面に蛍光灯などの映り込みを緩和することができる。
ハードコート層表面に微細な凹凸を形成する方法には、表面に微細な凹凸を有するマット状の賦型フィルムを用いて賦型を行なうか、樹脂粒子などのマット材をハードコート剤に添加することによって行なうことができる。
あるいは、ハードコート層中に、有機物あるいは無機物のフィラー(微粒子)を含有させることで、ハードコート層表面に凹凸を付与することにより防眩層を形成することもできる。
【0115】
賦型フィルムは、離型性のあるPETフィルム等の樹脂フィルム上に微細な凹凸を設けたもの、又はPETフィルム等の樹脂フィルム上に樹脂粒子、ガラス粒子を含有した樹脂を塗布して微細な凹凸層を設け、賦型層を形成したものを用いることができる。
前記マット材には、例えば、透明度が高い樹脂粒子が好適に用いられる。マット材の屈折率をできるだけハードコート剤の樹脂の屈折率に近いものにすると、塗膜の透明性が損なわれずに、しかも防眩性を増すことができる。
このような樹脂粒子としては、アクリル樹脂粒子、ポリカーボネート樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子などが挙げられる。これらの樹脂粒子の粒径は、1〜12μmが好適に使用される。
【0116】
(帯電防止層)
前記機能層または光学機能層の表面または内部に帯電防止層が形成され、光学フィルターの表面に静電気の作用で塵・埃が付着するのを防止する。
機能層または光学機能層の表面に塵・埃が付着するのを完全に防止するためには、表面抵抗率を1×1010(Ω/□)以下、更に好ましくは1×108(Ω/□)以下にする必要がある。
一般的には、機能層または光学機能層の最外層である反射防止層に、帯電防止剤を含有させて帯電防止層を兼ねさせることができる。また、ハードコート層の上に帯電防止剤を塗布して帯電防止層を形成することができる。あるいは、ハードコート層に帯電防止剤を含有させて帯電防止機能を付与して帯電防止層を兼ねさせてもよい。
【0117】
帯電防止剤としては、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物微粒子、導電性ポリマーの微粒子、界面活性剤などが挙げられる。
界面活性剤としてはアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、両性界面活性剤等が例示される。
これらの界面活性剤を含む液を樹脂フィルムの上に直接塗布する方法等によって帯電防止層の薄膜を形成することができる。
この帯電防止層は、前記の導電性の金属酸化物微粒子を含有したハードコート層の上に形成することもできる。
帯電防止剤の塗工方法としては、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ダイコーター、ディップコーター、スクリーン印刷などの公知の方法を適宜選定して用いることができる。
【0118】
(ディスプレイ用電磁波シールド材)
本発明において、透明基材の一方の面に金属メッシュパターンのみが形成されてなるディスプレイ用電磁波シールド材は、ロール体から巻き戻して供給される長尺の透明基材の一方の面に、前記透明基材の長手方向に繋ぎ目無く連続した金属メッシュパターンが設けられた電磁波シールド材を、ディスプレイの外形寸法で裁断し、ディスプレイ1台ごとの枚葉の電磁波シールド材を作製することができる。
【0119】
また、本発明において、透明基材の一方の面に金属メッシュパターンが形成され、金属メッシュパターンの周囲には電極枠が形成されてなるディスプレイ用電磁波シールド材は、ロール体から巻き戻して供給される長尺の透明基材の一方の面に、ディスプレイの画面サイズの金属メッシュパターンが形成され、その金属メッシュパターンの周囲には金属メッシュ又は金属薄膜からなる電極枠が配設された電磁波シールド材を、ディスプレイの外形寸法で裁断し、ディスプレイ1台ごとの枚葉の電磁波シールド材を作製することができる。
【0120】
なお、電磁波シールド材の金属メッシュパターンの形成されていない透明基材の他方の面には、粘着剤層と表面に剥離処理を施した剥離フィルムとを積層して置くことにより、例えばディスプレイ前面ガラス板への貼り合せを便利に行なうことができる。
また、金属メッシュパターンの表面に、剥離処理を施した粘着剤付きの保護フィルムを貼り合せて置き、電磁波シールド材を、ディスプレイ前面ガラス板への貼り合せた後に、最終的に剥がすことにより、剥き出しなっている金属メッシュの表面の損傷、及び凸凹部への異物混入を防止できる。
【0121】
ディスプレイ用電磁波シールド材における電極枠の寸法、配置パターンは、ディスプレイの画面サイズに応じて変更する必要がある。ディスプレイの画面サイズは、代表的には42インチ、50インチ、60インチ、65インチなどがある。
【0122】
ディスプレイ用電磁波シールド材においては、ディスプレイのブラックマトリックスパターンと電磁波シールド材の金属メッシュパターンとの干渉により発生するモアレを最小にするため、電極枠に対する金属メッシュパターンのバイアス角度θを調節する必要がある(図3,4を参照)。
ディスプレイの解像度に応じて、ディスプレイ画面に対する金属メッシュパターンのバイアス角度θの最適値が決まるからである。
【0123】
ディスプレイの解像度の代表例を次に挙げる。
・ VGA: 640× 480= 31万画素
・ XGA:1024× 768= 79万画素
・SXGA:1280×1024=131万画素
・ HD:1280×1080=138万画素
・フルHD:1920×1080=207万画素
【0124】
なお、金属メッシュパターンは、ディスプレイパネルの解像度に応じた最適なバイアス角度θとなるように形成されることが必要である。
【産業上の利用可能性】
【0125】
本発明によれば、視認性に優れ全体として生産性が高く安価に製造することができるディスプレイ用電磁波シールド材、及びそのディスプレイ用電磁波シールド材を用いたディスプレイ用光学フィルターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0126】
【図1】本発明の電磁波シールド材の一例を示す概略断面図である。
【図2】本発明の電磁波シールド材における金属メッシュパターンの部分的な詳細断面図である。
【図3】本発明の電磁波シールド材の一例を示す概略平面図である。
【図4】本発明の電磁波シールド材の他の例を示す概略平面図である。
【図5】本発明の電磁波シールド材の他の例を示す概略断面図である。
【図6】従来技術による電磁波シールド材の一例を示す概略断面図である。
【図7】本発明のディスプレイ用光学フィルターの一例を示す概略断面図である。
【図8】本発明のディスプレイ用光学フィルターの他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【0127】
1…透明基材、2…ハロゲン化銀の薄膜メッシュパターン、3…現像銀の細線メッシュパターン、4…メッキ層、5…黒化処理層、6…金属メッシュパターン、7,9…電磁波シールド材、8…電極枠、10,12…粘着剤層、11…前面ガラス板、13…近赤外線吸収層(NIR樹脂層)、14…紫外線吸収層(UVA粘着層)、15…透明基材(PET樹脂)、16…機能層(AR層)、17…機能性フィルム、18…光学機能性フィルム、21…樹脂基板、22,23…接着剤層、24…反射防止層、25…銅箔のエッチングメッシュパターン、26…従来技術の電磁波シールド材、27…銅箔のエッチング溶解された部分。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明基材の一方の面に、剥離処理されたシート状基材が粘着剤層を介して積層され、前記透明基材の他方の面に、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンとその上に積層されたメッキ層からなる金属メッシュパターンが形成され、前記金属メッシュパターンはディスプレイの画面サイズに応じた金属メッシュパターンであり、前記メッキ層の表面は黒化処理され、前記金属メッシュパターンの凹部には透明化処理用の樹脂が埋め込まれておらず金属メッシュパターンが剥き出しで外気に触れていることを特徴とするディスプレイ用電磁波シールド材。
【請求項2】
透明基材の少なくとも一方の面に、写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンとその上に積層されたメッキ層からなる金属メッシュパターンが形成され、前記金属メッシュパターンはディスプレイの画面サイズに応じた金属メッシュパターンであり、前記メッキ層の表面は黒化処理され、前記金属メッシュパターンの凹部には透明化処理用の樹脂が埋め込まれておらず金属メッシュパターンが剥き出しで外気に触れていることを特徴とするディスプレイ用電磁波シールド材。
【請求項3】
前記写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンが透明基材と接する面に、ハロゲン化銀の薄膜メッシュパターンが形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のディスプレイ用電磁波シールド材。
【請求項4】
前記金属メッシュパターンの周囲には電極枠が配設されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のディスプレイ用電磁波シールド材。
【請求項5】
前記写真製法により生成された現像銀の細線メッシュパターンは、露光した部分に現像銀が発現するネガ型の現像方法により生成されたもの、又は、露光しない部分に現像銀が発現するポジ型の現像方法により生成されたもののいずれかであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のディスプレイ用電磁波シールド材。
【請求項6】
請求項1から5のいずれかに記載のディスプレイ用電磁波シールド材が、ディスプレイの前面パネルの前に空隙層を隔てて配設された前面ガラス板のディスプレイ側に、金属メッシュパターンが最表面となるように配設されてなることを特徴とするディスプレイ用光学フィルター。
【請求項7】
前記前面ガラス板とディスプレイ用電磁波シールド材との間には、少なくとも紫外線吸収層および近赤外線吸収層が積層されており、
さらに、前記前面ガラス板の視認側には、透明基材の一方の面にハードコート層、帯電防止層、反射防止層、防汚層からなる群から選択された1つ以上の機能層が形成されるとともに前記透明基材の他方の面に粘着剤層が積層されてなる機能性フィルムが、前記粘着剤層を介して貼合されてなることを特徴とする請求項6に記載のディスプレイ用光学フィルター。
【請求項8】
請求項1から5のいずれかに記載のディスプレイ用電磁波シールド材が、ディスプレイの前面パネルの前に空隙層を隔てて配設された前面ガラス板のディスプレイ側に、粘着剤層を介して貼合されてなることを特徴とするディスプレイ用光学フィルター。
【請求項9】
さらに、前記前面ガラス板の、前記ディスプレイ用電磁波シールド材の貼合されていない側の面に、近赤外線吸収層、紫外線吸収層、ハードコート層、帯電防止層、反射防止層、防汚層からなる群から選択された1つ以上の光学機能層を有する光学機能性フィルムが、粘着剤層を介して貼合されてなることを特徴とする請求項8に記載のディスプレイ用光学フィルター。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2009−76654(P2009−76654A)
【公開日】平成21年4月9日(2009.4.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−243922(P2007−243922)
【出願日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【出願人】(000224101)藤森工業株式会社 (292)
【Fターム(参考)】