(57)【要約】  目標とする光学的性質及び目標とする電気的性質の組合せを達成するために，伝導性のマイクロトレース（６４）が，コーティングされた又はコーティングされていない基板（２８）上に形成される。コーティングされた基板に関して，コーティング（１００）は，前記伝導性のマイクロトレースの前又は後に形成されてもよい。前記コーティングは，ＩＲフィルタ，又は反射光及び色ずれの減少を提供するように設計されればよく，前記伝導性のマイクロトレースは，ＥＭＩ遮蔽のため又はヒーターとして使用する場合のように導電性を提供するために用いればよい。他の実施態様では，高い可視光透過率を維持しつつも，前記伝導性のマイクロトレースがそれらの意図する目的を達成することができるように，コーティングされていない可撓性のある透明な基板上に前記伝導性のマイクロトレースが構成されており，２５ミクロン未満の幅を有する。前記伝導性のマイクロトレースは，電気めっき法の使用又はインクジェット印刷法を用いるような様々な方法を用いて形成すればよい。
2008538451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的な配列を有するものを製造する方法であって，
可撓性のある透明な基板を準備する工程と，
目標とする電気的性質を得るために前記基板上に伝導性のマイクロトレースを形成する工程とを有し，
前記目標とする電気的性質は少なくとも目標とする電磁（ＥＭＩ）遮蔽を行うこと及び導電部材を配列したものを与えることの１つを含み，前記伝導性のマイクロトレースの少なくともいくつかは２５ミクロンより細い幅であり，前記幅は前記基板の主表面に平行に測定したものであり，前記光学的な配列を有するものを透過する少なくとも７０％の高い可視光透過率を維持するように前記伝導性のマイクロトレースが形成される，
方法。
【請求項２】
前記伝導性のマイクロトレースを形成する工程が，
前記コーティングされた基板上で前記伝導性のマイクロトレースのパターンを決定する工程と，
その後，電気めっき法を用いて，前記伝導性のマイクロトレースを形成する工程と，
を含む，請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パターンを決定する工程は，
前記基板にナノ粒子触媒を塗布する工程を含む，
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パターンを決定する工程は，
前記ナノ粒子触媒中において前記パターンを作成するために，選択的な露光を用いる工程をさらに含む，
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記伝導性のマイクロトレースを形成する工程が，
金属粉インクを塗布する工程を含む，
請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記伝導性のマイクロトレースを形成する工程が，
シード層として金属粉インクを塗布する工程を含む，
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記伝導性のマイクロトレースを形成する工程が，
前記伝導性のマイクロトレースを金属めっきする際に，前記シード層を用いる工程を含む，
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記伝導性のマイクロトレースを形成する工程が，
前記伝導性のマイクロトレースを金属粉インクとして規定する工程を含む，
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記伝導性のマイクロトレースを形成する工程が，
インクジェット印刷法を用いる工程を含む，
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記伝導性のマイクロトレースを形成する工程が，
従来の印刷法を用いる工程を含む，
請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
従来の印刷法を用いる工程が，
グラビア印刷を利用する工程を含む，
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記伝導性のマイクロトレースが組織化され及び接続されて，発熱体を形成する，
請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
目標とする光学的性質を達成するために前記基板に多数の層を形成する工程をさらに含む，
請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
光学的な配列を有するものを製造する方法であって，
光学的なコーティング及び伝導性のマイクロトレースの配列を具備するようにコーティングされた基板を形成する工程を有し，前記光学的なコーティングは協働して所望のフィルタリング特性を与える一連の層であり，前記伝導性のマイクロトレースの配列を形成する工程が，
フォトリソグラフィー法及び電気めっき法の組合せを利用して，前記配列を決定する及び生成する工程を含む，
方法。
【請求項１５】
前記フォトリソグラフィー法及び電気めっき法の組合せを利用する工程が，
少なくとも部分的に，前記コーティングされた基板を，高伝導性材料のイオンを有する溶液に浸す工程を含む，
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記浸す工程が，
前記コーティングされた基板の移動可能な可撓性のあるウェブ上で実行される，
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記フォトリソグラフィー法及び電気めっき法の組合せを利用する工程が，
前記伝導性のマイクロトレースを２５ミクロン未満の幅で形成する工程を含む，
請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記フォトリソグラフィー法及び電気めっき法の組合せを利用する工程が，
選択的に露光すると化学的に変化する材料を形成する工程と，
その後，前記電気めっき法によって形成される配列を決定する選択的な露光を与える工程と，
を含む，請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
光学フィルタリング及びＥＭＩ遮蔽を提供するために，前記コーティングされた基板をプラズマディスプレイパネルに貼り付ける工程をさらに含む，請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
光学フィルタリング及び前記伝導性のマイクロトレースが電源に接続されているときに局部加熱を提供するために，前記コーティングされた基板を自動車の窓に貼り付ける工程をさらに含む，請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記コーティングされた基板を住宅又は事業用建物の窓に貼り付ける工程をさらに含む，請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記コーティングされた基板を冷却装置の窓に貼り付ける工程をさらに含む，請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
光学的な配列を有するものを製造する方法であって，
光学的なコーティング及び伝導性のマイクロトレースの配列を具備するようにコーティングされた基板を形成する工程を有し，前記光学コーティングは協働して所望のフィルタリング特性を与える一連の層であって，前記伝導性のマイクロトレースの配列を形成する工程が，
インクジェット印刷法を利用して，金属溶液を堆積する工程を含む，
方法。
【請求項２４】
インクジェット印刷法を利用する工程が，
金属粉インクを可撓性のある基板物質の移動可能なウェブ上に選択的に作用させる工程を含む，
請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
光学フィルタリング及びＥＭＩ遮蔽を提供するために，前記コーティングされた基板をプラズマディスプレイパネルに貼り付ける工程をさらに含む，請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
光学フィルタリング及び前記伝導性のマイクロトレースが電源に接続されているときに局部加熱を提供するために，前記コーティングされた基板を自動車の窓に貼り付ける工程をさらに含む，請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記コーティングされた基板を住宅又は事業用建物の窓に貼り付ける工程をさらに含む，請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記コーティングされた基板を冷却装置の窓に貼り付ける工程をさらに含む，請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記インクジェット印刷法を利用する工程が，
前記伝導性のマイクロトレースを２５ミクロン未満の幅で形成する工程を含む，
請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，一般に光学フィルタに関し，特にプラズマディスプレイパネル及び自動車，建築物，冷却装置（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ）などに使用されるガラスを含む可視面に適用されるフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上のコーティングに関して，目標とする光学的特性の選択が，意図された用途によって，著しく変化することがよくある。例えば，本発明の譲受人に譲渡されたＨｏｏｄらの米国特許第５，０７１，２０６号は，自動車，家，及びオフィスの窓に用いることが可能なフィルタ装置を説明している。自動車の窓に関して，窓の曇り防止のために伝導性トレース（導電線）（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｔｒａｃｅｓ）又は配線を組み入れる場合には，検討事項の数は増加する。これに対し，プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に関しては，光学フィルタの設計において検討すべき他の要素が存在することもある。そのような要素は，透過する色の中立性の程度，反射光のレベル及び見る者（ｖｉｅｗｅｒ）の視線の入射角の変化に伴う色ずれ，及び赤外線及び電磁波の放射の透過レベルを含む。残念なことに，１つの要素の条件を満たすようにＰＤＰフィルタを修正することは，他の要素の目標レベルを維持することと矛盾することもある。トレードオフの可能性は，表面の加熱を検討する必要がある窓（例えば，窓の曇り防止及び氷結防止制御）といったような他の光学部材についても懸案事項である。
【０００３】
図１は，プラズマディスプレイパネルに関するフィルタを提供するための，層の配列の一態様であって，モジュール又は分離したガラスシート１０を含む。エタロンフィルタ１２は，まず，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板１４上に形成され，続いて基板１４が接着剤の層１６によってガラスシートに貼り付けられる。プラズマディスプレイは，法律の規制に従って制限しなくてはならない赤外線放射及び電磁妨害（ＥＭＩ）を発生するため，フィルタ層１２はディスプレイからの赤外線及びＥＭＩを減らすように設計される。多数の銀の層によるエタロンフィルタは，赤外線波長及び電磁波を遮蔽することに用いられる。隣接した銀の層間の干渉は，好ましい遮蔽を提供すると同時に，可視範囲で共鳴透過をもたらすように調整することができる。上記で引用したＨｏｏｄらによる特許では，層の適切な配列を説明している。
【０００４】
図１は，第２のＰＥＴ基板２０上にもともと形成された反射防止（ＡＲ）堆積層１８も含む。反射防止堆積層は，従来技術としてよく知られている。第２の接着層２２は，図１の他の要素にＰＥＴ基板２０を固定する。
【０００５】
ＰＤＰフィルタ１２はディスプレイからの赤外線透過及びＥＭＩを減らすことに加え，外見上に満足できるものでなければならないし，かなり忠実にディスプレイのイメージを映すことが可能でなければならない。したがって，プラズマディスプレイの色の表現を変化させないように，フィルタの透過率は光のスペクトルの可視領域で高くすべきであり，フィルタは比較的無色にすべきである。さらに，ディスプレイは反射率が低くあるべきと一般的に思われている。
【０００６】
色は，多様な様式で表現される。上記で引用したＨｏｏｄらによる特許では，色は，ＣＩＥ  Ｌａ＊ｂ＊１９７６カラーコーディネートシステム，及び特にＡＳＴＭ３０８−８５の方法により表現される。この方法を用いると，特性が０付近のａ＊及びｂ＊という値によって示される。一般的に，消費者は，コンピューターディスプレイは中間色又はわずかに青みがかった色のどちらかに見えるだろうと思っている。このことは，図２で示されるＬａ＊ｂ＊カラーコーディネートシステムで簡単に示すと，一般的に，反射するａ＊（すなわちＲａ）が−２から約１０までの範囲にあり，反射したｂ＊（すなわちＲｂ＊）が−４０から約２までの範囲にあるという期待を生じている。この期待は，破線２３によって示される。
【０００７】
大きな情報ディスプレイの使用者は，一般的に，視角の変化に対して反射する色が最小の変化であることを期待する。いかなる色の変化であれ，ディスプレイの色が面全体にわたって変化するように見えるような至近距離からディスプレイを見る場合は，邪魔になる。写像に必要な多くの画素及び大きなピクセルサイズのために，プラズマディスプレイパネルは本来大きいものであるので，視角に伴う色の変化を減らす必要性が高まる。特に，もしＲａ＊の色の「赤−緑」成分が角度によりかなり変化するならば，それは好ましくない。ディスプレイが標準の入射において大きな反射された負のＲｂ＊（すなわち，強い青反射の色）を有するとき，Ｒｂ＊という他の軸に沿っての変化は一般的に問題が少ない。
【０００８】
前述したように，ＰＤＰフィルタの設計に関する異なる要素が対立することもある。一般的に，高い可視透過率及び赤外線反射率を得ることは，ＥＭ遮蔽能力と競合する。
【０００９】
光のスペクトルの赤の領域の反射を制限することは，ＰＤＰフィルタ１２において小さなシート抵抗が必要なことによって，さらに難しさを増す。赤の透過率及びシート抵抗の最小化という目的をつり合わせようと，さまざまな努力がなされた。Ｏｋａｍｕｒａらによる米国特許第６，１０２，５３０号は，フィルタが３ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅより小さいシート抵抗を有する際の，プラズマディスプレイのための光学フィルタについて説明している。一般的に，最も高い輝度効率を有するＰＤＰセットでさえ，連邦通信委員会（ＦＣＣ）のクラスＢスタンダード（Ｃｌａｓｓ  Ｂ  ｓｔａｎｄａｒｄ）を満たすためには，１．０ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅ未満のシート抵抗が必要となる。０．１から０．２ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅまでのシート抵抗を有する銅線メッシュであるＰＤＰのＥＭＩフィルタがクラスＢの適合性を得るためによく用いられる。
【００１０】
より小さなシート抵抗の必要条件が，エタロンＥＭＩフィルタに対する色の問題を増加させる。伝導性の層がより厚くなると，フィルタの透過率の帯域幅はより狭くなり，赤の反射の上昇及び透過率における色の帯域幅の減少という結果になる。
【００１１】
図２は，ＰＤＰ用に設計された４層の銀からなるコーティングに関する問題を説明している。プロット２４は，色を通常の入射角から６０度までの視角の関数として示している。４層の銀からなるコーティングは，一般的な入射角において好ましい色の外観を提供するためには，好ましいシート抵抗を有し，トータルの銀の厚さが４５ｎｍであってもよい。しかしながら，図面が示すように，コーティングが６０度で見られるとき，反射光は強い赤であり，Ｒａ＊は約３０である。加えて，入射角に伴う色ずれが大きいので，近い距離で見られる大きなスクリーンでは，スクリーン全域に渡り明白な色の違いが生じている。したがって，クラスＢのＥＭＩ装置には，このコーティングが適切であるものもあるが，このコーティングは見かけ上好ましくないと考えられる。
【００１２】
重層的なスパッタコーティング中に薄い銀の層を使用することは，これらの生成物に伝導的な性質を与える。しかしながら，用途によっては，スパッタフィルム単独での物理的な／光学的な，及び／又は実用上の能力より高い，電気的な性質が要求される。薄いスパッタフィルムの生成物において，前記電気伝導性の上昇は，一般的に，より厚い銀の層の使用，及び／又は特定の厚さの銀の層であればより多くの層の使用を通して達成することができる。これらの方法のどちらも，より小さな可視光透過率，及び／又はより高い可視光反射に寄与し，その結果，用途において好ましくない光学的性質を引き起こす。光学的な利用（可視光透過率＞〜５０％）に対するこれら銀の誘電体コーティングの一般的な限界は，シート抵抗が〜１−７ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅの範囲であることであり，その一方，あるキーマーケット（プラズマＥＭＩディスプレイフィルタ及び熱せられる自動車のガラス）において好ましい電気的抵抗は，０．７ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅの範囲又はより小さい範囲である。自動車用途においては，利用できる電気位置エネルギーは，相対的に低く（１４ボルト），その結果，ガラスを効果的に熱するためには，シート抵抗が懸案事項である。光学的性質に悪影響を与えずに電気伝導性を上昇させる必要性は，不可欠である。望ましい電気−光学的性質がコスト効率の良い方法で得られることも重要である。
【００１３】
必要とされるものは，プラズマディスプレイスクリーン又は自動車の窓のような可視面で使用するために，放出制限，色の移動，色の帯域幅，及び透過率における小さなシート抵抗に関する問題に対処するフィルタである。
【特許文献１】米国特許第５，０７１，２０６号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１０２，５３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
使用者の保護又は利便性のいずれかのため，目標である光学的及び電気的性質の組み合わせを有する基板を提供することが，大抵好ましい。用途によっては，目標の電気的性質を達成する際，好ましい光学的性質はただ単に十分な透明度を維持することかもしれない。これらの用途に関して，以下で説明する本発明は，コーティングされていない可撓性のある基板に用いられることもある。他の用途では，目的が，加熱又はＥＭＩ遮蔽のような電気的性質を達成することと合わせて，ＩＲフィルタ，又は反射される光及び色ずれの減少のようなかなり高度な光学フィルタの能力を得ることかもしれない。これらの用途において，本発明は，光学コーティングを有する基板又は光学コーティングを後に形成する基板に適用される。
【００１５】
協働してフィルタの性質を与える一連の層から形成されるコーティングが知られている。しかしながら，その従来技術は，十分に小さなシート抵抗を提供できないことがあり，又は望ましい加熱能力を提供できないこともある。したがって，本発明は，基板と電気的に接触（物理的な接触は必須ではない）する，極細の伝導性トレース（伝導性のマイクロトレース）の形成を含む。これら極細の伝導性トレースは，基板表面上の伝導性を向上させる（すなわちより小さなシート電圧とする）ために用いられることもある。あるいは，極細の伝導性トレースを導電部材として用いてもよい。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の実施態様では，極細の伝導性トレースを形成するために金属粉インクを利用している。前記金属粉インクは，高速で堆積するラインを形成する場合に，好ましくは連続的な又は半連続的な方法で，インクジェット印刷工程に利用することが可能である。
【００１７】
本発明の第２の実施態様は，フォトリソグラフィー法の工程を利用する。前記極細の金属トレースは，多数のステップにおいて形成され，前記ステップは，トレースが印刷される面をナノ微粒子触媒を含む液体の前駆物質に浸すこと，ＵＶ光にさらすことにより極細の金属トレースを形成する領域を活性化すること，及び前記露出した面を，前記露出した領域で成長する金属イオンを含む溶液に浸すことを含む。あるいは，逆の露光ステップと最後に浸すステップを用いることも可能である。すなわち，前記トレースを形成しない領域をＵＶ光に露光させ，その結果，金属イオン溶液の中に前記面を浸すとき，前記トレースが露光していない領域で成長し，極細の伝導性トレースを形成する。加えて，高伝導性材料（例えば銀又は銅）のイオンを含む溶液中に浸される基板上に，極細の金属トレースが形成される他の方法を用いてもよい。基板の両面が従来の電気めっきと同じ方法で浸されてもよく，又はイオンが反応する基板の面だけが浸されてもよい。
【００１８】
本発明の第３の実施態様は，連続的な又は半連続的な方法で，オフセット，グラビア，又は同様のタイプの印刷法を用いる極細のトレースの印刷を行なうものである。
【００１９】
前記基板は，コーティングされた又はコーティングされていないプラスチックであってもよく，あるいは，可撓性のある，硬く，平らな，又は曲がったガラス（例えば成形した自動車のフロントガラス）であってもよい。前記コーティング及び前記極細の伝導性トレースを，最終製品に直接的に適用してもよく，又は最終製品に利用される基板（例えばＰＥＴ）上に形成してもよい。したがって，これに限られることはないが，用途は，建築部材，冷却ガラス，熱することが望まれる自動車の窓，及びプラズマディスプレイパネルを含む。しかしながら，本発明は，特に，自動車の窓及びプラズマディスプレイパネルを形成するために用いられることに適している。
【００２０】
第１の可能性として，前記極細の伝導性トレースは，コーティングが形成される前記基板のコーティングの面の反対側に形成してもよい。第２の可能性として，前記極細の伝導性トレースは，前記基板及びコーティングの間に形成してもよい。もし前記コーティング及びトレースを電気的に接続するのであれば，前記基板の両面に，前記コーティング及び前記極細の伝導性トレースを形成することができる。例えば，前記トレースは，前記コーティングに電気的に連結されたバスに，相互接続することも可能である。
【００２１】
本発明は，透明ではあるが電気伝導性が要求される用途に用いる，コスト効率の良い大面積デバイスを作製することを目的とする。透明な誘電体又は絶縁体である光学活性な物質／基板（例えばプラスチックやガラス）を作製する従来技術は，光学的に，電気的に，物理的に，及び／又は経済的な制限があるため，多くの用途において，製品要求を，完全に満たすことはできなかった。
【００２２】
本発明は，高い伝導性の金属トレース６４（図４及び５）を使用し，人間の目によって検知可能なものより小さい（５０ミクロン未満，好ましくは２５ミクロンよりも細いもの）パターンの幅に利用される。低コストの印刷技術及び／又は画像技術を用いて，前記極細の伝導性トレースは，厳しい光学的な用途にかなう製品に適用することができるとともに，母線（電力を送るため又は電気的に遮断するべく接地するためのどちらかに用いられる）間に低い電気的なシート抵抗をコスト効率良く与えることができる。これらパターン化された金属トレースと，例えば薄い銀の層に基づくスパッタされたコーティングのようなすでに低いシート抵抗を有する物質との組合せは，電気伝導性に加えて多機能性を提供することができる広範囲の物質を作ることができる。これらの機能の例として，前記電気伝導性の要求を満たしつつ，赤外線及び紫外線部分のような，好ましくない電磁波スペクトルの部分を遮蔽する能力が含まれる。そのような多機能を有する製品は，建築用の，自動車の，及び電子のディスプレイの用途としての価値が大きい。
【００２３】
本発明は，コーティングされた及びコーティングされていない基板（例えばプラスチック及びガラス）の広い領域で，極細のライン（〜２５ミクロン）の高い伝導性トレースを低コストで印刷する新規な組合せを含み，広範囲の市場及び用途にとって有用なように，多機能を有する製品を提供する。基板の表面に渡って改善された伝導性（すなわち，より低いシート抵抗）は，能動的な電気による加熱，電磁妨害の遮蔽，及び電磁波の情報の能動的な送受信（アンテナ）を含む用途において，前記物質の使用を可能にする上，高い可視光透過率及び／又は低い可視光反射率を維持する。自動車のフロントガラスについて，前記可視光の透過率は，いくつかの国においては，少なくとも７０％にしなければならない（例えば，アメリカの自動車について，アメリカ国家運輸安全委員会によって規定される）。
【００２４】
前記細い伝導性の金属トレース６４を適用する１つの方法では，金属粉インクを使用する。前記金属粉インクは，高い伝導性のナノ物質（銅，銀，及び金を含む）を含み，プラスチックの基板上に塗布可能なほどに十分に低い温度で塗布され，化学処理される。加えて，これらのインクの塗布は，インクジェット印刷のような低コストの方法によって行うことができる。前記伝導性ラインは，高スピードで，かつ，もしかすると，ガラス又はプラスチックのシート上での連続的な方法，又は可撓性のあるプラスチックフィルムに対するロール焼付け，によって利用される。あるいは，前記細い金属トレースは，次の３つのステップの工程を通して形成される。すなわち，前記基板をナノ微粒子触媒（例えばパラジウム）を含む液体の前駆物質に浸し，次に，選択的なＵＶ露光を通して細い金属トレースを形成する領域を活性化し（例えば走査型ＵＶレーザー又はマスクを通した露光），最終的に，露光された領域で次に選択的に成長する金属イオンを含む溶液の中に，露光された基板を浸して伝導性の金属トレースを形成する。このように，電気めっき法を利用することも可能である。本発明の第３の実施態様は，連続的な又は半連続的な状態で，オフセット，グラビア，及び同様のタイプの印刷法を用いて，極細のトレースを印刷することである。
【発明の効果】
【００２５】
これらの細い伝導性ライン６４とスパッタされたコーティングとの組合せは，プラズマディスプレイのような厳しいＥＭＩ遮蔽の用途にかなう能力を与える。この場合，要求されるシート抵抗は０．５ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅ以下であり，その上スペクトルのＩＲ部分付近を遮蔽し，高い可視透過率を維持するという要求も満たす必要がある。同様に，自動車の太陽光制限ガラスはスパッタされたコーティングを用いて，自動車の中へのＩＲ透過率を減少させるが，このガラスが，自動車のバッテリーからの１４ボルトを利用して，能動的に加熱される（除霜用及び除氷用）ためには，前記シート抵抗は，０．５ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅ以下である必要がある。銀を基礎としたスパッタフィルムと高い伝導性の金属インクとの組合せは，コスト効率良くこれを実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図３は，本発明を用いることができる層の配列の一例を示している。図３を参照すると，層の交互のパターン２６が，可撓性な高分子基板２８上に形成されている。前記基板の物質は，２５から１００ミクロンの厚さを有するＰＥＴであればよい。前記基板における交互の層とは反対の側には，接着層３０及び剥離ストリップ３２がある。前記剥離ストリップ３２は，接着層から簡単に取り除かれるので，接着層を用いて，ＰＤＰのようなフィルタリングが望まれる部材に，前記基板及びその層を貼り合わせることができる。別の実施態様では，交互のパターン２６は，プラズマディスプレイパネルに直接形成されることもあるが，解決しなければならない製造困難な要因が，この代替の実施態様には存在する。例えば，前記層を形成する物質を堆積させるため，パネルをスパッタチャンバーに通すことが必要な場合がある。
【００２７】
層の交互のパターン２６を形成するにあたっては，室温付近で，高分子基板２８上に物質を堆積させることが望ましい。前記交互のパターンには少なくとも１１層が含まれ，基板に最も近い層は誘電体層３４である。図３に記載されていないが，下塗層，接着層，又は図３のフィルタ１００の構造的な整合性を与えるように他の層が存在することもある。前記交互のパターン２６は，銀の合計量が最大であるように形成され，青みがかった反射色，高い透過率，及び中立の透過性を維持する。これらの特性は，５つの金属層３６，４０，４４，４８，及び５２を用いることで得られ，結合された厚さは５０ｎｍより大きい。前記金属層は，銀及び銀の合金の層であればよい。前記銀の合金の層は，最初に銀をスパッタし，次にチタンの上部層をスパッタして，その後合金化及び酸化処理を行うことによって形成すればよい。
【００２８】
図３のフィルタ１００の製造において，第１の誘電体層３４が，誘電体を基板２８上スパッタして形成されることもある。前に定義したように，‘誘電体’は，高い屈折率の層を指す（すなわち，屈折率は１．０より大きい）。前記好ましい実施態様において，それぞれの誘電体層３４，３８，４２，４６，５０，及び５４の屈折率は，１．８から２．５までの範囲にある。前記第１の誘電体層の厚さは，少なくとも１０ｎｍであり，１０ｎｍから６０ｎｍの範囲が好ましい。適切な物質は，酸化インジウムであり，酸化インジウムスズを含んでもよい。あるいは，交互のパターンの少なくとも１つの誘電体層は，ＩｎＯＸ及びＴｉＯＸのような誘電体の組み合わせでもよい。
【００２９】
前記誘電体層３４の上に形成されるのは，第１の金属層３６である。金属層は，十分に低い抵抗率を有する層であり，好ましいシート抵抗を有する最終製品を提供する。それぞれの金属層は，銀又は銀の合金の層であればよい。前記第１の金属層の厚さは，好ましくは６ｎｍから１２ｎｍの範囲である。交互のパターン２６において，第２の誘電体／金属のペアは，第１のペアの物質の繰り返しである。前記第２の誘電体層３８は，７０ｎｍから９５ｎｍの範囲の厚さであり，前記第２の金属層４０は，９ｎｍから１８ｎｍまでの範囲の厚さである。第３及び第４の金属層４４及び４８は，少なくとも好ましい実施態様においては，前記第２の金属層４０の±２０％以内と同じ厚さある。前記第３，第４，及び第５の誘電体層４２，４６，及び５０の厚さは，好ましくは，前記第２の誘電体層３８の範囲と同じである。
【００３０】
最後の金属層５２は，中間の金属層４０，４４，及び４８に比べて，薄くてもよい。第５の金属層５２の厚さは，６ｎｍから１２ｎｍの範囲が好ましい。同様に，最後の誘電体層５４は，前記第１の誘電体層３４と同じように，厚さが減少する。前記第１及び前記第６の誘電体層３４及び５４は，２０ｎｍから６０ｎｍの範囲の厚さを有してもよい。特定の用途に対し，目標とする光学的特性を達成するために，フィルタ１００の前記色々な層の厚さは，適切な範囲で調節することができる。もし前記誘電体層が厚さの点で等しく，及び前記金属層が厚さの点で等しければ，高い透過率が得られるが，色が過度に変化する可能性がある。したがって，色補正層５６を含めて，逆の方向に色を変化させ，交互の層２６によって生じる色の変化を相殺してもよい。もし５層よりも少ない銀の合金の層が用いられた場合，１．２ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅより小さいシート抵抗では，視角に対して色の変化を小さくすることは難しい。
【００３１】
色補正層５６と，交互のパターン２６との間には，下にある層を傷又は汚れから保護するために含まれる，ハードコート層５８がある。色補正層５６と同様に，ハードコート層は，好ましい実施態様に含まれる。しかしながら，図１に示すように，もしフィルタ１００が第２の高分子基板２０上にある上面反射防止コーティング１８と共に用いられるのならば，ハードコート層はあまり重要でない。
【００３２】
金属層３６，４０，４４，４８，及び５２の合計の厚さは，好ましい光学的な性質を達成するという点で，重要な役割を果たす。前述したように，前記合計の厚さは，５０ｎｍよりも大きくすべきである。銀の層の合計の厚さが５０ｎｍよりも小さい場合，６つの酸化インジウムの層及び５つの銀の層を有するフィルタの光学的な性質を計算した。具体的には，１１の層の厚さは，４０ｎｍ／１０ｎｍ／７０ｎｍ／１０ｎｍ／７０ｎｍ／１０ｎｍ／６０ｎｍ／６ｎｍ／４０ｎｍ／６ｎｍ／２０ｎｍであった。これは，オカムラ（Ｏｋａｍｕｒａ）らによる米国特許第６，１０４，５３０号の実施例５と一致する。ガラスと完全に付着するように重ねられ，及び一般的な反射防止コーティングを重ねられたＰＥＴ上のこの基板について，スペクトルの可視範囲における透過率（Ｔｖｉｓ），可視範囲における反射率（Ｒｖｉｓ），及び他の光学的性質は，光学的モデルの計算を用いて決定された。計算された光学的性質は，表Ａに示されている。一般的に，プラズマディスプレイは，約５％未満の可視反射率（Ｒｖｉｓ）を有し，標準の入射角（０度）において反射する色は，−Ｒｂ＊をＲａ＊の約２倍以上の大きさとしなければならない。加えて，Ｒａ＊の軸に沿った色の変化は，視角が０度から６０度の間において，約１０ＣＩＥ単位よりも小さくしなければならない。表Ａから，前記フィルタは，６０度において，大きな正のＲｂ＊を有することが分かり，茶色又は黄色っぽい反射を表す結果となる。これに対して，図３に関して説明されるように，前記フィルタ１００は，６０度において負の又は中性なＲｂ＊を提供し，中性又は青みがかった反射色に対応する。一般的に，本発明によって形成されるフィルタは，標準の入射角において，−１０から−２０までの範囲のＲｂ＊を有し，６０度において，２より小さなＲｂ＊を有する。同様に重要なこととして，前記シート抵抗は，１．０ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅより小さくてもよい。
【００３３】
【表１】
2008538451.tif 000003
【００３４】
本発明の別の実施態様において，０．５ｏｈｍｓ／ｓｑｕａｒｅ以下のシート抵抗を必要とする用途においては，選択される極細の伝導性トレース６４のパターンは，ハードコート５８を施す前に，誘電体層５４上に印刷してもよい。インクジェットプリンタを用いて，制限されないが，銅，銀，金，又はこれらの物質の組み合わせのような，高い伝導性のナノ微粒子を含む金属粉インクを塗布しても良い。好ましくは，図４に示されるような極細の伝導性トレース６４は，約２５ミクロン以下の幅を有する。本発明は，示されたパターンに限定されない。平行でないライン又はラインの交差を含むパターンのような，代替パターンを用いてもよいことは当技術分野で知られている。
【００３５】
本発明の他の実施態様において，フォトリソグラフィー法及び電気めっき法を利用して，前記極細の伝導性トレース６４が，誘電体層５４上に印刷されてもよい。図３を参照すると，交互の層３２−５４は，パラジウムのようなナノ微粒子の触媒を含む液体の前駆物質の中に浸された。次に，前記コーティング基板は，前もって選択されたパターンで，ＵＶ光にさらされた。前記パターンは，走査型ＵＶレーザー又は感光性マスクによって形成することができた。選択的に露光した領域で成長する金属イオンを含む溶液に浸されたとき，前記ＵＶ光にさらされた領域は活性化することができ，極細の伝導性トレース６４を形成する。前記基板の全体が浸されてもよく，又は前記トレースを形成する基板の表面だけが浸されてもよい。前記基板は，溶液と接触する領域を持つロール（ウェブ）の形態をとってもよい。逆の露光工程と，その後に浸す工程を行なってもよいことは，当業者に知られている。すなわち，トレースを形成しない領域が，ＵＶ光にさらされる。金属イオン溶液の中に浸されると，前記トレースは，極細の伝導性トレース６４を形成するように，露光していない領域で成長する。本発明の第３の実施態様では，オフセット，グラビア，及び同様のタイプの印刷法を用いて，連続的な又は半連続的な状態で，極細のトレースが印刷される。
【００３６】
図４に示すように，前記極細の伝導性トレース６４は，少なくとも１つのバス６６及び６８によって，電気的に相互接続される。図４及び５において，前記伝導性トレースは，デバイス全体のコーティング２６と同じ面に存在する。前記伝導性トレース及び前記コーティングがそれぞれ基板２８の反対面にあるような実施態様に対しては，バス６６及び６８の一方又は両方が，コーティングに電気的に接続されればよい。前記電気的な接続は，従来技術を用いて行うことができる。簡単なアプローチとして，ワイヤによりバスをコーティング２６に取り付ける。
【００３７】
図３の構造は，誘電体としての酸化インジウム（又はいくつかの他の透明な伝導性の酸化物）及び金属物質としての銀を用いて作製してもよい。誘電体の堆積の前に，薄いチタンの層（２ｎｍ未満の薄さ）を，それぞれの銀の層の上面に堆積させて，銀の伝導性を向上させてもよい。
【００３８】
好ましい実施態様は基板をコーティングすることによって光学的な特性を形成するものであるが，基板それ自体が，高い赤外線吸収のような好ましい光学的性質を有するように形成される又は処理される実施態様も考えられる。したがって，層のスパッタリングは本発明に重要ではない。基板自体は，平らなプラスチック，ガラス，ＩＲ吸収ＰＥＴ又はＰＶＢ，導電性ポリマー，又はスパッタ被膜ガラス及び熱分解する被膜ガラスのような光学的にコーティングされた基板でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は，一般に光学フィルタに関し，特にプラズマディスプレイパネル及び自動車，建築物，冷却装置（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ）などに使用されるガラスを含む可視面に適用されるフィルタに関する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は，本発明に適したプラズマディスプレイパネル上のフィルタの断面図である。
【図２】図２は，従来技術による，４つの銀の層を有する堆積層についての，視角の関数としての色のプロットである。
【図３】図３は，本発明の実施例に係る，連続する誘電体層及び金属層を有するプラズマディスプレイフィルタの断面図である。
【図４】図４は，極細の伝導性トレースを有するフィルタの平面図である。
【図５】図５は，図４のデバイスの一部分の側面断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ガラス
１２  エタロンフィルタ
１４，２０  ＰＥＴ
１６，２２，３０  接着層
１８  ＡＲコーティング
２８  基板
３４，３８，４２，４６，５０，５４  誘電体層
３６，４０，４４，４８，５２  金属層
５６  色補正層
５８  ハードコート層
６４  伝導性のマイクロトレース
１００  コーティング
【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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