(57)【要約】  本願は、光学ディスプレイフィルタとして有用な複数構成フィルムを提供する。この光学ディスプレイフィルタには、少なくとも２つのダイアド（１０６）（すなわち、導電層（１０４Ｂ）及び誘電スペース層（１０４Ｃ）を含む一組の層）を含む多層積層が含まれ、ここにおいて少なくとも１つのダイアドに、屈折率が１．４９を超える透明な有機層が配置される。このフィルタは、高い可視光透過率、低い可視光反射率を有し、１００〜１０００ＭＨＺの範囲において電磁波干渉遮蔽を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な基材と、
前記基材上に配置された多層積層と、を含む光学ディスプレイフィルタであって、
前記積層が少なくとも２つのダイアドを有し、前記ダイアドのうち少なくとも１つが
導電層と、
屈折率１．４９を超える透明有機層と、を有し、
少なくとも１つのダイアドの前記導電層が前記基材に接触し、並びに前記基材上に配置された前記多層積層が、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの化学線について８％未満の平均反射率を有し、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの化学線について４０％を超える平均光透過率を有し、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲の周波数において少なくとも１０ｄＢの平均電磁干渉波遮蔽を有する、光学ディスプレイフィルタ。
【請求項２】
前記基材と前記多層積層との間に配置されたベースコート層を更に含む、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記ダイアドすべてが、屈折率が１．５４を超える透明な薄い有機層を含む、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記基材上に配置された前記多層積層が、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの化学線について３％未満の平均反射率を有し、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの化学線について５５％を超える平均光透過率を有し、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲の周波数において少なくとも３５ｄＢの平均電磁干渉波遮蔽を有し、並びに８００ｎｍを超える波長で２％未満の赤外線透過率を有する、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項５】
約２．０オーム／平方未満のシート抵抗を有する、請求項４に記載のフィルタ。
【請求項６】
約１．０オーム／平方未満のシート抵抗を有する、請求項５に記載のフィルタ。
【請求項７】
前記基材がポリマーを含む、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項８】
前記ポリマーがポリ（エチレンテレフタレート）を含む、請求項７に記載のフィルタ。
【請求項９】
前記導電層が元素金属、金属合金、又は金属酸化物を含む、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項１０】
前記導電層（electrically-conducting）が元素金属を含む、請求項９に記載のフィルタ。
【請求項１１】
前記元素金属が、銀、銅、ロジウム、ルテニウム、クロム、アルミニウム、金、パラジウム、プラチナ、ニッケル及び亜鉛から選択される、請求項１０に記載のフィルタ。
【請求項１２】
前記金属が銀である、請求項１１に記載のフィルタ。
【請求項１３】
前記有機層が、１．４９を超える屈折率を有する、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項１４】
前記有機層が、ポリマー、有機金属材料、及び有機無機ハイブリッド材料から選択される、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項１５】
前記有機層が架橋ポリマーを含む、請求項１４に記載のフィルタ。
【請求項１６】
前記架橋ポリマーが、少なくとも１つのアクリレートを含むモノマーから形成される、請求項１５に記載のフィルタ。
【請求項１７】
前記アクリレートがチオアクリレートを含む、請求項１６に記載のフィルタ。
【請求項１８】
前記アクリレートがフェニルチオエチルアクリレートを含む、請求項１７に記載のフィルタ。
【請求項１９】
前記フィルムの透過率が、視角６０°以下で、知覚される色において顕著に偏移しない、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項２０】
前記有機層が、添加剤、充填剤、染料、粒子、又は色素のうち少なくとも１つを更に含む、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項２１】
光学的に透明な接着剤、接着促進剤、水分バリア、セルフクリーニング層、腐食バリア、色補償層、ハードコート、及び耐摩耗性層のうち少なくとも１つを更に含む、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項２２】
前記の光学的に透明な接着剤、接着促進剤、水分バリア、セルフクリーニング層、腐食バリア、色補償層、ハードコート、又は耐摩耗性層のうち少なくとも１つが、添加剤、充填剤、染料、色素、粒子、又はこれらの組み合わせを含む、請求項２１に記載のフィルタ。
【請求項２３】
請求項１に記載の光学フィルタを少なくとも１つ含む、ディスプレイパネル。
【請求項２４】
請求項４に記載の光学フィルタを少なくとも１つ含む、ディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００７年１０月３０日出願の米国特許仮出願第６０／９８３，７８１号に対する優先権を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
光学ディスプレイフィルタとして有用な複数構成フィルムを提供する。この光学ディスプレイフィルタは、例えばプラズマディスプレイパネルを含むディスプレイパネルなどのアクティブ光学装置の構成要素として有用である。
【背景技術】
【０００３】
フラットパネルディスプレイを含むエレクトロニクス装置の使用は非常に広く普及しており、加速度的に増加しつつある。このようなエレクトロニクス装置には、例えば、通常はマトリックスディスプレイにおいて可視光放射を生成する、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、又はプラズマ構成要素といったフラットパネルディスプレイが含まれる。これらのディスプレイの多くは、減光の度合及び色透過レベル、反射放射線のレベル、視角の変化に伴う色偏移、並びに望ましくない近赤外線及び電磁波干渉（ＥＭＩ）放射などの、ディスプレイの性能特性を調整するため、複数の光学フィルタが必要となる。
【０００４】
可視光放射、赤外線放射を吸収でき、色を調整でき、反射を低下させることができ、有害な（ＥＭＩ）放射に対し観測者を遮蔽することができるような、ＥＭＩ遮蔽を備えた光学フィルタが開発されている。通常、最終的に望ましい装置可視光出力を生成するため、特に透明な導電性メッシュ形状のフィルムなどのＥＭＩ遮蔽フィルムと組み合わせて、さまざまな光学フィルタが数多く使用されている。これらの光学フィルタの一部は、ＥＭＩ遮蔽を提供すると同時にフィルタの光学的性能特性を調整するため、導電体と誘電体を交互に重ねた干渉積層（例えばファブリ・ペロー（Fabry-Perot））を採用している。このような積層内の導電体は通常、金属層であり、誘電体は通常、酸化金属層である。酸化金属層は非常に遅い蒸着速度を有する場合があり、これは高い製造コストにつながり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
望ましい性能特性を得るために複数の光学フィルタをエレクトロニクス装置に使用することにより、コストが増大し、装置がかさばり、望ましい画像の透過に大きな損失が生じる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
軽量、低コストで、複数の望ましい機能を１枚のフィルタに統合することができる、エレクトロニクスディスプレイ装置に有用な光学フィルタのニーズが存在する。また、可視光反射、可視光透過を調整し、エレクトロニクスディスプレイ装置のコンポーネントやコストを追加することなしにＥＭＩ防護を提供するよう、製造中に容易に調節することが可能な光学フィルタのニーズも存在する。更に、既存のエレクトロニクス装置に容易に適用することができる光学フィルタのニーズも存在する。ＥＭＩ遮蔽を備えた干渉積層（光学フィルタ）の利用は、複数の光学フィルム層及びＥＭＩ遮蔽に置き換える融通性のあるアプローチを提供し、例えば、プラズマディスプレイパネルなどの特定の光学ディスプレイの要件に適合することができる。
【０００７】
提示される光学ディスプレイフィルタは、柔軟な透明基材と、その基材上に配置された多層積層とを含み、その積層は少なくとも２つのダイアド（dyad）を有し、ダイアドのうち少なくとも１つが導電層及び屈折率１．４９を超える透明有機層を有し、少なくとも１つのダイアドの導電層が基材に接触し、並びに基材上に配置された多層積層が、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの化学線（actinic radiation）について８％未満の平均反射率を有し、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの化学線について４０％を超える平均光透過率を有し、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲の周波数において少なくとも１０ｄＢの平均電磁干渉波遮蔽を有する。
【０００８】
本明細書において、冠詞「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの（at least one）」と互換的に使用され、説明されている１つ以上の要素を意味する。
【０００９】
「合金」は、単独の金属のいずれかと異なる物理的特性を有する２つ以上の金属の組成物を指す。
【００１０】
「隣接する」は、少なくとも１つの共有境界において接触又は共有していることを指す。
【００１１】
「誘電性」は、例えば、銀などの金属導電体よりも導電性が低いことを指し、半導体材質、絶縁体、又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの金属酸化物導電体を指し得る。
【００１２】
「ダイアド」は、単一の誘電層又は誘電層の組み合わせであるよりも導電層およびスペーサ層を含む、一組の層を指す。
【００１３】
「電磁干渉波遮蔽」は、遠方場における電磁干渉波遮蔽を指す。
【００１４】
「ファブリ・ペロー（Fabry-Perot）積層」又は「ＦＰ積層」は、１つを超える隣接ダイアドを指す。
【００１５】
「視角」は、観測者と、プラズマディスプレイパネルなどのフラットパネルディスプレイの表面に対して垂直な線との間の角度を指し、度で表わされる。
【００１６】
本明細書に記述される光学ディスプレイフィルタは、エレクトロニクスディスプレイ装置に容易に適用することができ、１つのフィルタに複数の機能をもたらすことができる、軽量で低コストのフィルムを提供することにより、１つ以上の利点を呈することが可能である。これらの機能には、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの化学線の平均反射率が８％と低いこと、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの化学線の平均透過率が４０％超と高いこと、１００オーム／平方未満のシート抵抗で、平均して効果的なＥＭＩ遮蔽を有することが挙げられる。加えて、これらフィルタは、知覚される顕著な色偏移なしに、広い視角を提供することができ、８００ｎｍ〜２５００ｎｍの赤外線放射線に対して低い透過率を保証することができる。これらのフィルタは、数多くのエレクトロニクス装置に有用であり得、特に、プラズマディスプレイパネル及びタッチスクリーンパネルにおいて有用であり得る。
【００１７】
１つ以上の実施形態の詳細は、以下の添付図面及び明細書に記載される。他の特徴、目的及び利点は、明細書及び図面により、並びに請求の範囲により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の光学ディスプレイフィルタの１つの実施形態の断面図。
【図２】本開示の光学ディスプレイフィルタの他の実施形態の断面図。
【図３】本開示の光学ディスプレイフィルタの他の実施形態の断面図。
【図４】本開示の光学ディスプレイフィルタの他の実施形態の断面図。
【図５】本開示の光学ディスプレイフィルタの他の実施形態の断面図。
【図６】光学ディスプレイフィルタを製造するためのプロセスの概略図。
【図７】実施例１のフィルタの断面顕微鏡写真。
【図８Ａ】実施例１のフィルタの光学性能特性。
【図８Ｂ】実施例１のフィルタの光学性能特性。
【図９】実施例２のフィルタの光学性能特性。
【図１０】実施例３のフィルタの光学性能特性。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
数字範囲の詳細説明には、その範囲内の全ての数が包含される（例えば、１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５が包含される）。本明細書の全ての数値は、「約」という用語により修飾されると見なされる。
【００２０】
光学ディスプレイフィルタとして有用な複数構成要素フィルムが提供される。この光学ディスプレイフィルタは、例えばプラズマディスプレイパネルを含むディスプレイパネルなどのアクティブ光学装置の構成要素として有用であり得る。複数構成要素フィルムには、基材又は支持体が含まれる。各種の基材を使用することができる。基材は用途によって変わり得る。基材は、高分子フィルム、レンズ、ガラス、ウィンドウ、偏光フィルム、又はウエファーなどであってよく、これらに限定されない。基材は、透明若しくは不透明、平坦若しくは非平坦、均一若しくは不均一、及び／又は可撓性若しくは剛性であってよい。支持体には更に、例えば耐摩耗性コーティング（ハードコート）又は吸収染料などの、その他のコーティング又は化合物を含めることができる。好ましい支持体は、ロール・ツー・ロール加工が可能な可撓製材質である。好ましい支持体は更に、５５０ｎｍで少なくとも約５０％の可視光透過率を有するものであり得る。特に好ましい支持体は可撓性プラスチック材質であるが、これには、熱可塑性フィルム（ポリエステル類（例えばＰＥＴ）、ポリアクリレート類（例えばポリ（メチルメタクリレート）、ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート類、ポリプロピレン類、高密度又は低密度ポリエチレン類、ポリエチレンナフタレート類、ポリスルホン類、ポリエーテルスルホン類、ポリウレタン類、ポリアミド類、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、及びポリエチレンスルフィドなど）、並びに熱硬化性フィルム（セルロース誘導体、ポリイミド類、ポリイミドベンゾキサゾール類、及び高Ｔｇ環状オレフィンポリマー類）が挙げられる。この支持体はまた、例えば米国特許第７，２１５，４７３号（フレミング（Fleming））に記述されているような、少なくとも１つの架橋ポリマー層でコーティングされた透明な多層光学フィルム（「ＭＯＦ」）であってよい。ＰＥＴ及びＭＯＦで製造された支持体が特に好ましい。好ましくは、この支持体は厚さが約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍである。
【００２１】
提示の光学ディスプレイフィルタには、基材上に直接配置された多層積層、あるいは所望により、基材と多層積層との間にベースコートポリマー層を挟んで配置された多層積層が含まれる。この多層積層には、少なくとも２つのダイアドが含まれ、少なくとも１つのダイアドは、１．４９を超える高屈折率を有する透明な有機層に接触した導電性層を含む。この適用において、ダイアドは薄い導電層と誘電体（スペーサ層）とを含む二層構造であり、この誘電体には、可視光波長で誘電体様の光学特性を有する、誘電体材質又は１を超える材質の組み合わせが含まれ得る。ダイアドは、導電層、又はスペーサ層を伴って直列に重ねた複数の導電性層を有する構造であり得る。導電層の電気抵抗率は、スペーサ材質よりも顕著に低くてよい。いくつかの場合において、導電層の抵抗率は、スペーサ層の抵抗率の約１パーセント未満であり得る。１つの実施形態において、ダイアドには、銀／ポリマー／ケイ酸アルミニウムなどの層構造が含まれ得る。この実施形態において、スペーサ層には、ポリマー及び酸化アルミニウム−ケイ素の２つの材質が含まれる。別の実施形態において、ダイアドは、銀／ＩＴＯ／ポリマー構造を有し得る。この実施形態において、導電層は銀であり、スペーサ層には、ＩＴＯ及びポリマーの２つの材質が含まれる。別の実施形態において、ダイアドは、金属／半導体／ポリマーの構造を有することができるが、スペーサ層には、半導体及びポリマーの２つの材質が含まれる。本開示のフィルタにおけるこれらダイアドの少なくとも１つは、誘電層として透明な有機材質を有する。いくつかの実施形態において、多層積層のダイアドはすべて、誘電体として透明な有機材質を含み得る。
【００２２】
単純な干渉型の光学フィルタ設計は、ファブリ・ペロー（ＦＰ）干渉計の原理に基づき得る。単純なＦＰ干渉フィルタには、２つの高反射率コーティングを境界とするスペーサ又は空洞層が含まれ得る。スペーサの干渉は、特定の波長帯について、共振波長の高透過をもたらし得る。スペーサの光学的厚さ（屈折率と物理的な厚さとの積）は通常、共振波長のおよそ４分の１〜２分の１である。光学ディスプレイフィルタについて、通過帯域（又は帯域通過）とは、多数の電磁放射線の一定範囲波長を透過させる、透過率又はスペクトルの領域である。消去帯域とは、多数の電磁放射線の一定範囲波長を阻止又は反射する、反射スペクトルの領域である。例えば、本発明の１つの実施形態の光学フィルタは、波長が４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲で、垂直視（視角が０°）の場合に平均透過率が４０％を超えるような通過帯域領域を有してよい。他の実施形態において、光学フィルタは、５０％を超え、６０％を超え、又は更には７０％を超える、波長が４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲の通過帯域領域を有し得る。追加のダイアドを加え、２つ以上のＦＰフィルタを直列に重ねる（「積層」）ことによって、ＦＰフィルタ単独で達成できるよりも、よりよいエッジ抑制を備えた、より方形及び／又はより幅広い通過帯域又は消去帯域が達成され得る。
【００２３】
光学ディスプレイフィルタは、所望により、基材上に配置された誘電体ベースコート層を含むことができる。有機ベースコート層、特に架橋アクリレートポリマーを含むベースコート層が、特に好ましい。最も好ましくは、ベースコート層は放射線架橋が可能なモノマー（例えばアクリレートモノマー）のフラッシュ蒸発及び蒸着を行い、次にその場での架橋（例えば電子ビーム装置、紫外線光源、電気放電装置、その他の適切な装置を使用する）を行うことによって形成することができ、これは当業者に周知である。必要に応じて、ベースコート層も、ロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）又はスプレーコーティング（例えば、静電スプレーコーティング）などの従来のコーティング法によって適用した後、例えば紫外線照射によって架橋することができる。ベースコート層の所望の化学組成及び厚さは、ある程度支持体の性質に依存する。例えば、ＰＥＴ支持体について、ベースコート層は好ましくはアクリレートモノマーから形成され、典型的にはおよそ数ナノメートルから最大約１０マイクロメートル（μｍ）の厚さを有する。
【００２４】
基材又はベースコート層、又は耐摩耗性層（ハードコート）に対する、ＦＰ積層の第一導電層の接着は、存在する場合、基材又はベースコート層又はハードコートに対する接着促進剤を含めることによって更に改善することができる。接着促進層は例えば、別個のポリマー層、又は例えば金属、合金、酸化物、金属酸化物、金属窒化物、又は酸化窒化物などの金属含有層であってよく、例えば米国特許第３，６０１，４７１号（セドン（Seddon））又は同第３，６８２，５２８号（アプフェル（Apfel）ら）に開示されているものが挙げられ、例えばＣｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、ＮｉＣｒ合金、又はＩＴＯが含まれる。接着促進層は、厚さがおよそ数ナノメートル（例えば１ｎｍ又は２ｎｍ）〜約１０ｎｍの厚さを有することができ、必要に応じてこれより厚くすることができる。利用可能な層間の接着促進層は、拡散バリアとしても作用し得る。拡散バリア特性を備えた接着促進層の例には、アルミニウム、酸化アルミニウム、銅、酸化銅、ケイ素、酸化ケイ素、チタン、酸化チタン、窒化チタン、タングステン酸チタン、タンタル、酸化タンタル、窒化タンタル、クロム、酸化クロム、及び窒化ケイ素が挙げられる。好適な接着促進剤としては、メルカプタン、チオール含有化合物、酸（カルボン酸又は有機リン酸）、トリアゾール、染料、及び湿潤剤が挙げられる。エチレングリコールビスチオグリコラート、及びフェニルチオエチルアクリレート（ＰＴＥＡ）が特に好ましい添加剤である。添加剤は好ましくは、導電層に過度の酸化又はその他の劣化を引き起こすことなく、望ましい程度の接着力向上を得るのに十分な量が存在する。支持層又は誘電層への接着を高めるために、コロナ処理又はプラズマ放電も使用することができる。
【００２５】
ＦＰ積層の第一金属層の平滑度、連続性、及び導電性、並びに支持体への接着力は、好ましくは支持体の適切な前処理によって強化される。好ましい前処理方法（regiment）には、反応性又は非反応性雰囲気中での電気放電による支持体の前処理（例えばプラズマ、グロー放電、コロナ放電、誘電体バリア放電又は大気圧放電）、化学的前処理、フレーム前処理、又は酸化物及び合金などの凝集層の適用（米国特許第３，６０１，４７１号及び同第３，６８２，５２８号、ＰＣＴ特許公報第ＷＯ２００８／０８３３０８号（ストス（Stoss）ら）が挙げられる。これらの前処理は、支持体表面が、引き続き適用される金属層に対して受容的であることを保証するのに役立つ。特定の実施形態についてはプラズマ前処理が特に好ましい。好ましくは、各導電層の蒸着の前に、各誘電層に対し、類似の前処理又は凝集層の適用が使用される。
【００２６】
金属層表面及び界面の適切な化学的処理により、耐腐食性を改善するのに役立ち得る。このような処理は、類似又は異なる材質を用いた接着促進処理、並びにプラズマ処理、拡散バリア、及び凝集層と組み合わせることができる。１つ以上の腐食阻害化合物を、支持体、ポリマー層、接着剤、及び／又は耐摩耗性コーティングに含めることができる。耐腐食性の改善は、金属表面又は界面を、メルカプタン、チオール含有化合物、酸（例えばカルボン酸又は有機リン酸）、トリアゾール、染料、湿潤剤、有機硫化物（例えばＰＴＥＡ）、又はジスルフィド、エチレングリコールビスチオグリコラート、ベンゾトリアゾール又はその誘導体の１つ（例えば米国特許第６，３７６，０６５号（コルバ（Korba）ら）、同第７，１４８，３６０号（フリン（Flynn）ら）に記述されているもの）、２−メルカプトベンゾキサゾール、１−フェニル−１Ｈ−テトラゾール−５−チオール、及びグリコールジメルカプトアセテート（米国特許第４，８７３，１３９号（キノスキー（Kinosky））、及び同第６，３５７，８８０号（エプステイン（Epstein）ら）に記述されている）などの化合物に曝露させることにより達成することができる。
【００２７】
ＦＰ積層の導電性ダイアドは、さまざまな材質から製造することができる。導電層には、導電性元素金属、導電性金属合金、又は導電性金属酸化物、導電性金属窒化物、導電性金属炭化物、又は導電性金属ホウ化物が含まれ得る。好ましい導電性金属には、元素銀、銅、アルミニウム、金、パラジウム、プラチナ、ニッケル、ロジウム、ルテニウム、アルミニウム、及び亜鉛が挙げられ、銀が特に好ましい。ステンレススチールなどの合金、又はこれらの金属の相互混合物若しくは他の金属との混合物中にこれらの金属を含んだ分散物も、使用することができる。透明な導電性金属酸化物（ＴＣＯ）、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、その他のＴＣＯ、又はこれらの組み合わせも、導電層として使用することができる。導電性金属酸化物が導電層として使用される場合、このスペーサ層は、金属酸化物よりも少なくとも約１００倍高い抵抗率を有し得る。追加の導電層が使用される場合、これらは互いに同じであっても異なっていてもよく、また同じ厚さである必要はない。好ましくは導電層（複数可）は、連続性であるために十分な厚さを有し、またフィルム及びそのフィルムを使用する物品が、望ましい度合のＥＭＩ遮蔽及び可視光透過率を有するような十分な薄さを有する。好ましくは、導電性金属層（複数可）の物理的な厚さは約３ｎｍ〜約５０ｎｍ、より好ましくは約５ｎｍ〜約２０ｎｍであり、一方ＴＣＯ層の物理的な厚さは約１０〜５００ｎｍ、より好ましくは２０ｎｍ〜約３００ｎｍである。典型的には、導電層（複数可）は、フィルム金属被覆技術に使用される技法（例えばスパッタリング（平面又は回転マグネトロンスパッタリングなど）、蒸発（抵抗蒸発又は電子ビーム蒸発など）、化学蒸着（ＣＶＤ）、有機金属化学除着（ＭＯＣＶＤ）、プラズマ強化／プラズマ支援／プラズマ活性化ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、イオンスパッタリングなど）を使用して、上述の支持体上に蒸着することによって形成される。
【００２８】
金属導電層に高い光学的透過性及び高い導電性があり、特にこの金属が銀又は銀合金などの良好な導電体であるような光学フィルタを製造するには、基材、ベースコート層、耐摩耗性層、又は有機層（特に架橋ポリマー）の上に金属酸化物凝集層を蒸着させることが有利であり得る。本発明のフィルタに使用されるＦＰ積層の金属層に隣接しているベースコート上又は有機層上に、酸化亜鉛又はアルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）を凝集層又はシード層として使用することについては、ＰＣＴ特許公報第ＷＯ２００８／０８３３８８号（ストス（Stoss）ら）により詳しく記述されている。
【００２９】
多層積層におけるダイアドのうちの少なくとも１つには、薄い導電層と、誘電層として屈折率が１．４９を超える薄い透明有機層とが含まれる。多層積層内の有機層は、多層積層のスペーサとして使用することができ、誘電性材質を含み得る。有機層は、ポリマー、有機金属材質、及び有機−無機ハイブリッド材質から選択することができる。有機金属及び有機−無機ハイブリッド材質の例は、米国特許公報第２００８／０１６０１８５号（マキ（Maki）ら）及び米国特許出願第６１／０７７，００２号（ブライト（Bright）ら）に記載されている。本発明の光学フィルタについて、例えば、フィルタがプラズマディスプレイパネルフィルタとして使用される場合、透明なＥＭＩ遮蔽という光学的要件を充足するには、１つ以上の誘電層としてポリマー（特に架橋ポリマー）が好ましい。本発明の光学フィルタに有用な架橋ポリマーの例は、米国特許第６，８１８，２９１号（ファンケンブッシュ（Funkenbusch）ら）に開示されている。
【００３０】
架橋ポリマー層は、各種の有機材料から形成され得る。好ましくはこのポリマー層は、第一金属又は合金層の上でその場で架橋される。所望により、ポリマー層は、ロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）又はスプレーコーティング（例えば、静電気スプレーコーティング）等の従来のコーティング方法を使用して塗布し、次いで、例えば紫外線を使用して架橋させることができる。最も好ましくは、ポリマー層は、ベースコート層について上述したように、フラッシュ蒸発、蒸着、及びモノマーの架橋によって形成される。このようなプロセスに使用するには、揮発可能なアクリルアミド類（例えば米国特許公報第２００８／０１６０１８５号（エンドル（Endle）ら）に開示されているもの）及び（メタ）アクリレートモノマー類が好ましく、揮発可能なアクリレートモノマー類が特に好ましい。フッ素化（メタ）アクリレート類、ケイ素（メタ）アクリレート類及びその他の揮発可能なフリーラジカル硬化モノマーを使用することができる。コーティング効率は、支持体を冷却することにより改善され得る。特に好ましいモノマーには、多官能性（メタ）アクリレート類が挙げられ、単独、又は例えば、フェニルチオエチルアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、エトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、シアノエチル（モノ）アクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、オクタデシルアクリレート、アクリル酸イソデシル、ラウリルアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジニトリルアクリレート、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ニトロフェニルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート、２，２，２−トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールＡエポキシジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリ（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、ナフチルオキシエチルアクリレート、ＥＢＥＣＲＹＬ  １３０サイクリックジアクリレート（ニュージャージー州ウェストパターソン市のサイテック・サーフェス・スペシャルティーズ（Cytec Surface Specialties）社から販売）、エポキシアクリレートＲＤＸ８００９５（ニュージャージー州フェアフィールド市のラド−キュア社（Rad-Cure Corporation）から販売）、ＣＮ１２０Ｅ５０（ペンシルバニア州エクストン市のサートマー（Sartomer）社から販売）、及びこれらの混合物等の、他の多官能性���は１官能性（メタ）アクリレート類と組み合わせて使用される。例えば、ビニルエーテル、ビニルナフタレン、アクリロニトリル、及びこれらの混合物等の、様々なその他の硬化性材料を架橋ポリマー層に包含することができる。
【００３１】
いくつかの実施形態において、屈折率が１．４９を超え、１．５５を超え、又は更には１．６０を超える架橋アクリレートポリマーを含む有機層を使用することが好ましい。１．４９を超える屈折率を備えた有機層を使用することにより、特に高角度視角でのフィルタ性能を改善することができる。ＦＰ光学フィルタの性能は、視角によって変わり得ることが知られている。例えば、共振波長は視角が増大するにつれて短い波長へと偏移し得る。
【００３２】
ここに提供される光学フィルタは、広い視角にわたって、高い広帯域可視光透過率を有し得る。任意の視角での透過帯域幅は、最大透過率の半値での通過帯域の幅として定義することができる。高い広帯域可視光透過率は、任意の視角での透過光の帯域幅が、可視スペクトル（例えば４５０ｎｍ〜６５０ｎｍ）の大部分をカバーすることを意味する。提供される光学フィルタは、広い帯域幅を有するよう設計することができ、これにより短波長への偏移が、最大４０°、最大５０°、最大６０°又は更には最大７０°の視角で、可視光の主な範囲の外側で起こるようにすることができる。その結果、幅広い視角にわたって、知覚される顕著な色偏移なしに使用できるフィルタが得られる。色偏移とは、広い視角における透過光通過帯域の偏移（短波長方向への）として定義され、これにより特定の色（特にスペクトルの６２０ｎｍ〜６５０ｎｍ領域の赤色可視光）の透過に、急なカットオフが生じる。
【００３３】
高視角での波長偏移の影響は、１．４９を超える屈折率を有するスペーサ材質の使用により、低減することができる。高屈折率のスペーサ材質の使用により更に、低屈折率を有する厚い層と同じ光学的厚さを得るために必要になる有機層の厚さを低減することが可能になる。特に関心の対象となるのは、チオアクリレートを含むアクリレート類である。例えばチオアクリレートモノマーは、屈折率が１．５４以上、１．５６以上、１．５８以上、又は更には１．６０以上の、硬化可能なアクリレート組成物を生成するのに使用することができる。特に有用なチオアクリレートは、フェニルチオエチルアクリレートである。屈折率が１．４９を超える硬化可能な（メタ）アクリレート組成物は、例えば、米国特許第６，８３３，３９１号（チザム（Chisholm）ら）に開示されている。
【００３４】
架橋ポリマー層の平滑度及びＦＰ積層の第一金属層に対する接着力は、好ましくは、架橋ポリマー層の適用前に第一金属層の適切な前処理を行うことにより、又は架橋ポリマー層に適切な添加剤を含めることにより、改善することができる。好ましい前処理には、上述の支持体前処理が含まれ、第一金属層のプラズマ前処理が特に好ましい。架橋ポリマー層の好ましい添加剤には、上述のベースコート層添加剤が含まれる。
【００３５】
任意に追加で適用される金属層の平滑度、連続性、及び導電度、並びに下層の架橋ポリマー層に対する接着力は好ましくは、追加で適用される金属層の適用前に架橋ポリマー層の適切な前処理を行うことにより、又は架橋ポリマー層に適切な添加剤を含めることにより、改善することができる。好ましい前処理には、上述の支持体前処理が含まれ、架橋ポリマー層のプラズマ前処理及びＺｎＯ又はＡＺＯ凝集層の使用が特に好ましい。
【００３６】
架橋ポリマー層の物理的厚さは、部分的にその屈折率に依存し、またフィルムの望ましい光学的又は耐摩耗性特性に部分的に依存する。（メタ）アクリレートモノマーについて、典型的にはその厚さはわずか数ナノメートル〜約６μｍである。例えばファブリ・ペロー積層を含む本開示のフィルタに必要な、赤外線遮断のＥＭＩ遮蔽フィルムを使用するためには、架橋ポリマー層は典型的に、約１．４〜約１．７の屈折率を有することができ、好ましくは約５ｎｍ〜約２００ｎｍの光学的厚さを有することができる。
【００３７】
有機層は、ロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）又はスプレーコーティング（例えば、静電気スプレーコーティング）等の従来のコーティング方法を使用して塗布し、次いで、例えば電子ビーム又は紫外線を使用して架橋することができる。ＦＰ積層の有機層は、すべてが同じ厚さである必要はない。他の従来のコーティング手法には、例えば、溶液流延法、インクジェット印刷、エアロゾルスプレー、ディップコーティング、及びスピンコーティングが挙げられる。好ましい手法は真空蒸着技法であり、これにはプラズマ重合、化学蒸着（ＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ）、真空昇華、パルスレーザー蒸着（ＰＬＤ）、パルスレーザー蒸発、ポリマー多層プロセス（ＰＭＬ）、流体多層プロセス（ＬＭＬ）、及びプラズマポリマー多層プロセス（ＰＰＭＬ）が挙げられる。上記に概説したベースコート層の蒸着のために使用される方法を、有機層に利用することができる。
【００３８】
提示の光学フィルタは、誘電層として１層の有機層を有する、多層積層のダイアドを少なくとも１つ含む。いくつかの実施形態において、多層積層の他のダイアドは、誘電層として他の材質を有することができる。例えば、誘電層には、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化物、金属酸化窒化物、金属酸化炭化物、金属酸化ホウ化物、及びこれらの組み合わせを含めることができ、これには例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオビウム、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化窒化アルミニウム、酸化窒化ケイ素、酸化窒化ホウ素、酸化ホウ化ジルコニウム、酸化ホウ化チタン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。硬い酸化物（すなわちＳｉＯ２又はＴｉＯ２）及び高屈折率の材質が好ましい。
【００３９】
無機層の厚さは変えることができる。望ましい各無機層の化学組成物及び厚さは、部分的に、下層の性質及び表面トポグラフィー、並びに薄層フィルム集合体の望ましい光学的特性及び機械的特性に依存する。無機バリア層は好ましくは、連続性であるために十分な厚さであり、望ましい光学的及び機械的特性のために十分な薄さである。各無機層の平滑度及び連続性、並びに下層への接着性は、下記に述べる前処理によって強化することができる。好ましくは、各無機層の物理的厚さは約３ｎｍ〜約２００ｎｍであり、より好ましくは約４ｎｍ〜約１５０ｎｍである。
【００４０】
無機層は好ましくは、スパッタリング（例えば平面又は回転マグネトロンスパッタリング）などの真空蒸着技法、蒸発（例えば抵抗蒸発又は電子ビーム蒸発）、さまざまな化学蒸着、及びめっき、ゾル−ゲル処理など、その他の技法を使用して形成することができる。より好ましくは無機層は、例えば反応性スパッタリングなどのスパッタリングを使用して形成され得る。しかしながら、スパッタリングによる無機コーティングの製造プロセスは比較的遅いため、原材料のコストと併せて、このプロセスはかなりの高コストになる。
【００４１】
本開示の光学ディスプレイフィルタには、その物理的又は化学的特性を改変又は改善するために、特にフィルタの表面又は支持体の裏面に、さまざまな機能層又はコーティングを追加することができる。そのような層又はコーティングには、例えば、製造時のフィルタの取扱いを容易にするための低摩擦コーティング（例えば米国特許第６，７４４，２２７号（ブライト（Bright）ら）を参照）又は滑性粒子；フィルタに耐摩耗性若しくは拡散特性を追加するため、又はフィルムを別のフィルム又は表面に接して配置するときのウェットアウト若しくはニュートン環を防ぐための粒子；光学ディスプレイフィルタが情報用ディスプレイの表面に適用される場合のグレアを防ぐための反射防止層；光学的偏光材質、静電気防止コーティング；耐摩耗性又はハードコート材質；曇り防止材質；磁気又は磁気光学的コーティング又はフィルム；感圧性接着剤又はホットメルト接着剤などの接着剤；隣接層への接着を促進するためのプライマー；フィルタが接着性のロール形状で使用される場合に使用するための低粘着性のバックサイズ；液晶パネル；エレクトロクロミック又はエレクトロルミネセンスパネル；写真乳剤；プリズムフィルム及びホログラムフィルム又はホログラフィー像が含まれ得る。追加の機能層又はコーティングは、例えば米国特許第６，３５２，７６１号；同第６，６４１，９００号；同第６，８３０，７１３号；同第６，９４６，１８８号；及び同第７，１５０，９０７号（すべてヘブリンク（Hebrink）ら）；同第６，３６８，６９９号及び同第６，４５９，５１４号（両方ともギルバート（Gilbert）ら）；同第６，７３７，１５４号（ジョンザ（Jonza）ら）；同第６，７８３，３４９号（ニーヴィン（Neavin）ら）；及び同第６，８０８，６５８号（ストーバー（Stover））に記述されている。機能層又はコーティングとしては、例えば米国特許第７，２３８，４０１号（ディーツ（Dietz））に記述される機能層のような、侵入防止性又は穿刺−引裂耐性フィルム及びコーティングも含まれ得る。更なる機能層又はコーティングには、米国特許第６，１３２，８８２号（ランディン（Landin）ら）及び同第５，７７３，１０２号（レフェルド（Rehfeld））に記述されているもののような振動減衰性フィルム層、並びに液体（水又は有機溶媒など）又は気体（酸素、水蒸気又は二酸化炭素など）から保護する、あるいはそれらに対するフィルムの透過特性を変化させるためのバリア層も含まれ得る。更に、当該技術分野において既知である、フルオロカーボン又はフルオロポリマー層などのセルフクリーニング層も追加することができる。これらの機能性構成要素は、１層以上の光学ディスプレイフィルムの最外層に組み込むことができ、又はそれらを別個のフィルム若しくはコーティングとして適用することができる。
【００４２】
いくつかの用途では、例えば染色フィルム層をフィルタにラミネートすること、有色素コーティングをフィルタの表面に適用すること、又はフィルタを製造するために用いられる１つ以上の材料に染料若しくは色素を含めることにより、光学ディスプレイフィルタの外観又は性能を変化させることが望ましい場合がある。染料又は色素は、赤外、紫外又は可視スペクトルの一部を含むスペクトルの１つ以上の選択された領域を吸収するものであり得る。特にフィルムが一部の波長を透過させるが他のものを反射する場合、染料又は色素を用いて、フィルムの特性を補完することができる。本発明のフィルム又はプレラミネートに採用することができる特に有用な有色素層は、米国特許第６，８１１，８６７号（マックゲラン（McGurran）ら）に記載されている。この層はフィルム上の表面薄層として、ラミネート、押出コーティング、又は共押出することができる。所望により可視光透過率を変えるために、色素添加量は約０．０１重量％（ｗｔ％）〜約１．０重量％で変えることができる。紫外線にさらした場合に不安定であり得るフィルムの任意の内部層を保護するために、紫外線吸収性カバー層の追加が望ましいこともある。光学ディスプレイフィルタを、例えば、製品識別、位置確認情報、広告、警告、装飾、又は他の情報を表示するのに用いられるもののような、インク又は別の方法で印刷された証印で処理することもできる。例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷、凸版印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、点刻印刷、レーザー印刷などを含むさまざまな技術を用いて、フィルタ上に印刷することができ、また１成分及び２成分インク、酸化的乾燥及び紫外線乾燥インク、溶解インク、分散インク、並びに１００％固体インク系を含むさまざまなタイプのインクを用いることができる。
【００４３】
提示の光学フィルタは、電磁スペクトルのさまざまな部分を同時に反射又は透過することを可能にする性能特性を有する。フィルタは、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの化学線のうち、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、又は少なくとも７０％を透過するよう設計することができる。更に、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの化学線のうち、１０％未満、８％未満、５％未満、又は３％未満を反射するよう設計することもできる。また加えて、フィルタは、ディスプレイ装置に対する、又はディスプレイ装置からの、有害な電磁波干渉（ＥＭＩ）の通過を遮断するよう設計することができる。フィルタは、高周波及びマイクロ波のＥＭＩ遮蔽を、少なくとも１０ｄＢ、少なくとも１５ｄＢ、少なくとも２０ｄＢ、少なくとも２５ｄＢ、少なくとも３０ｄＢ、少なくとも３５ｄＢ、少なくとも４０ｄＢ、又は更には少なくとも４５ｄＢで提供することができる。これらの範囲は当該技術分野において既知であり、一般的に規制されている。フィルタは、約１００オーム／平方未満、約１０オーム／平方未満、約５オーム／平方未満、約２オーム／平方未満、又は更には約１オーム／平方未満のシート抵抗を有し得る。フィルタは更に、８００ｎｍ〜２５００ｎｍの平均近赤外線のうち、９５％超、９７％超、９８％超、又は９９％超を反射することによって、赤外線を遮断することもできる。
【００４４】
性能特性は、多層積層のダイアドの設計によって、フィルタに対し組み込むことができる。各ダイアドは、導電層及び誘電層を有する。ダイアドの厚さ及び特性の選択及び組み合わせを行うことにより、複数の光学電子的特性を有し得る多層積層設計が可能になる。提示の光学フィルタの性能特性には、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの放射線の平均透過率が高いこと、波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの放射線の平均反射率が低いこと、周波数１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚで平均電磁波干渉（ＥＭＩ）遮蔽が少なくとも１０ｄＢであること、波長８００ｎｍ〜１５００ｎｍで平均近赤外線透過率が２％未満であることが挙げられる。各ダイアドの導電層が、フィルタのＥＭＩ遮蔽量に主要な貢献をする。導電層が厚いほど、より大きなＥＭＩ遮蔽をもたらすことができる。しかし厚い金属導電層は、可視光の透過率を低下させる。提示のフィルタにおいて、望ましいＥＭＩ遮蔽量は、複数の薄く透明な導電層によって提供される。
【００４５】
従来の単一空洞ＦＰ干渉フィルタには、２つの金属層によって挟まれたスペーサ又は空洞層が含まれる。スペーサにおける光学的干渉によって、限定された帯域幅にわたり、共振波長の可視光透過率を高めることができる。提示のフィルタにおいて、追加の各ダイアドが、可視光波長の放射線を透過することができる追加の共振空洞となり、これはスペーサ層の光学的厚さ（物理的厚さ×屈折率）、並びに２枚の隣接する金属層（スペーサ層の各面に１枚ずつ）の特性に依存する。各共振空洞は、本質的にベルの形状で、共振波長（周波数）において透過率最大となる、それぞれ異なる透過率曲線を有し得る。異なる透過率最大値又は帯域幅を備えた複数の共振空洞を用いて、透過率の広い通過帯域を達成することができる。広い可視光透過率通過帯域を備えたこの同じ複数空洞フィルタが、これらの波長において改変された共振条件により、近赤外線において広い参照消去帯域を提供することができる。
【００４６】
ＦＰフィルタについて、フィルタの性能は入射角によって変わる。例えば、視角が増大すると、透過率ピークが短波長側に移動する。この偏移の影響は、入射角、及びスペーサの屈折率と相関関係にある。スペーサの屈折率が高いほど、フィルタが入射角によって受ける影響は小さくなる。よって、広い視角のフィルタを設計する際は、高屈折率のスペーサ材質が望ましいことがあり得る。更に、提示のフィルタの帯域幅は、垂直入射角での標的の帯域通過スペクトル関心領域を超えてカバーし、最大の設計傾きでの標的スペクトル領域をカバーする十分な広さを有するよう、設計することができる。
【００４７】
低い可視光反射率を有する光学ディスプレイフィルタは、フィルタの光学的性能を向上させるためにも、特に望ましい。概念上、帯域通過ＦＰフィルタの可視光反射率は、ＦＰフィルタ積層の外側金属層（すなわち第１及び最後の金属層）に対し、反射防止（ＡＲ）コーティングを加えることによって、低下させることができる。低損失の反射防止コーティングの最も単純な形態は単一層であり、その層の光学的厚さは、入射（隣接）媒体の光学的アドミタンスに外側金属層のアドミタンスを一致させるよう選択される。提示の光学ディスプレイフィルタについて、ＡＲ機能は、光学的ベースコート層及びトップコート（ダイアドの最後の誘電層、及び／又は追加層）によって提供され得る。帯域通過光学フィルタはまた、ＥＭスペクトルの高周波及びマイクロ波領域において、電磁波干渉（ＥＭＩ）遮蔽を提供するよう設計することができる。一般に、ＥＭＩ遮蔽を提供するには導電性フィルムを使用することができる。電場の遮蔽効率（ＳＥ）は、フィルムのシート抵抗と相関関係があり、遠方場においては、下式のような良好な導電体近似を用いて近似させることができる。
ＳＥ（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ（１＋Ｚｏ／２Ｒｓ）
式中、Ｚｏは自由空間のインピーダンス（３７７Ω）、Ｒｓはフィルムのシート抵抗である。ＥＭＩ遮蔽を備えた、低反射率の帯域通過の光学フィルタは、上記の設計ガイドラインを使用して設計することが可能である。しかしながら、ＥＭＩ遮蔽、帯域通過透過率、及び反射率などのような特性はすべて、動的に関係する。高いＥＭＩ遮蔽性能を求めた設計には、一定の導電性を有するフィルタが必要であるが、これは導電層の全体の数及び厚さと相関関係がある。同時に、金属などの導電性材質は、高い光学的損失を有することが多い。その結果、層の数と厚さを増加することによって導電性を高めると、低い透過率がもたらされることがある。同時に、導電層などの鏡面層の厚さを増加させると、帯域通過が狭くなったり、又は複数空洞設計の連結硬化が低下したりすることになり得る。これにより反射率が増大することがあり、同時に、望ましくない帯域透過のプロファイルが生じることになり、例えば、滑らかで平坦な帯域通過ではなく、複数のピーク状の帯域通過のプロファイルになる。低反射率を求めた設計には、ベースコート及びトップコートの「ＡＲコーティング」だけではなく、すべての層の構成を考慮しなければならず、また広視角性能のための設計など他の要件も考慮しなければならない。特定の帯域幅について、一定の視角までの範囲で、ＥＭＩ遮蔽、高透過率及び低反射率などのすべての属性を達成するための、設計の課題は大きい。更に、達成される材料特性は非常にプロセス依存性であるため、その設計の結果も蒸着プロセスに大きく依存する。例えば、Ａｇ又はＩＴＯなどの導電層の電気的及び光学的特性は、プロセス条件によって顕著に異なり得る。これらの特性を制御することは、本明細書に提示される干渉タイプのＦＰ光学フィルタの構成にとって、非常に肝要である。
【００４８】
良好な設計には、ＦＰフィルタにおける電磁波伝搬特性の理論的処理が必要であり、これは複雑で、通常は計算手法を必要とし、典型的には、薄膜集合体の適切な境界条件によってマックスウェルの式を解くことが含まれる。このような処理の詳細は、例えばマクラウド（Macleod）（マクラウド（Macleod）、２００１年）及びリデル及びジェラルド（Liddel and Jerrard）（リデル及びジェラルド（Liddel and Jerrard）、１９８１年）による教科書に見出すことができる。多層光学フィルタの反射率及び透過率の計算は、計算ツールを用いた場合であっても長く、典型的には、層の構造詳細（層の厚さなど）及び材料特性（複屈折率及び透過性など）に依存する非常に複雑な関数となる。これらの材料特性は、波長（周波数）依存性であるだけでなく、プロセスにも依存する。材料特性は、経験的に特性付けることができる（薄膜の光学的定数及びマイクロ波領域の材料特性の詳細な測定方法は、リドル（Liddel）ら、及びチェン（Chen）らによる著書にも見出すことができる（リドル及びジェラルド（Liddell and Jerrard）、１９８１年；チェン、オング（Chen, Ong）ら、２００４年））。そのようなマトリックス計算は、例えば科学計算ソフトウェアのマスマティカ（MATHEMATICA）などを用いたプログラミングで行うことができる。我々はまた、設計及び最適化のため、市販の薄膜光学フィルタ設計ソフトウェア、エッセンシャル・マクラウド（Essential MACLEOD）（バージョン８．１５．１７７）も使用する。薄膜積層のＥＭＩ遮蔽効率（ＳＥ）は、スペクトルの高周波及びマイクロ波領域では、単純にＳＥ＝−ｌｏｇＴとなる。
【００４９】
提示の光学ディスプレイフィルタは、プラズマディスプレイパネル、液晶ディスプレイパネル（ＬＤＣ）、又はセル上のディスプレイなどその他の装置の電子ディスプレイ装置から放射される放射線を改変するのに使用することができる。装置の外側に使用される光学ディスプレイフィルタは、装置から放射される有害な放射線を遮断することができ、可視ディスプレイのコントラストを高めることを含め、望ましい可視放射線の視覚的特性を向上させることができる。別の方法としては、提示の光学ディスプレイフィルタは、装置の外部の放射線からいくつかの電子装置を保護することができる。例えば、タッチスクリーン装置は、装置外部の電磁放射線（ノイズ）が入り込むことにさらされることで一時的に「感度抑圧」されることがあり得る。光学ディスプレイフィルタをタッチスクリーンパネルと電子装置との間に配置することにより、この感度抑圧に対抗することが可能となる。
【００５０】
図１〜５は本開示の光学ディスプレイフィルタの代表的な実施形態を示す。図１〜５の層の厚さは、尺度に従って描かれたものではない。図１は、１つの実施形態の図である。図１では、光学的ベースコート層１０３が、柔軟な、視覚的に透明な基材１０１の上に配置される。ベースコート層の上に配置されるのは、４つの繰り返しのユニット（ダイアド）を有するＦＰ積層１１０である。提示の光学ディスプレイフィルタは、３つ、４つ、５つ、６つ、又は７つのダイアド（繰り返しのユニット）を有することができるが、図１〜５では４つの繰り返しのユニットを有する実施形態だけが示される。第一のユニットには、ベースコート層１０３の上に配置されたシード層１０４Ａが含まれる。導電層１０４Ｂがシード層１０４Ａの上に配置され、有機誘電層１０４Ｃが導電層１０４Ｂの上に配置される。これら３つの層（１０４Ａ〜Ｃ）が、ＦＰ積層の１つのダイアドを構成する。ダイアドには、ＦＰ積層の導電層として、シード層１０４Ａ及び導電層１０４Ｂが含まれる。よって、図１に示される実施形態は、ＦＰ積層１１０内に４つのダイアドを有する。この４つのダイアドには、層１０４Ａ〜Ｃ、並びにユニット１０５、１０６、及び１０７が含まれる。シード層は、非常に薄い層であり、ＦＰ積層の導電層の一部と見なされる。図１に示される実施形態は、９つの層を有する（ベースコート層、並びに導電層及び有機誘電層をそれぞれ含むダイアドが４つ）。
【００５１】
図２は光学ディスプレイフィルタの別の実施形態であり、基材２０１、ベースコート層２０３、及びＦＰ積層として４つのダイアド２０５が含まれる。この実施形態は、ハードコート層２０２が基材２０１とベースコート層２０３との間に追加されている点を除き、図１の実施形態に類似する。ハードコート層が基材とＦＰ積層との間に配置されるとき、積層の外側に対し、傷や磨耗に対する耐性をもたらすことが見出されている。ハードコート層２０２は好ましくは、反射を最小に抑えるために、基材２０１の屈折率にほぼ等しい屈折率を有する。所望により、ベースコート２０３を除外し、４つのダイアドのＦＰ積層２０５をハードコート層２０２に隣接させることができる。
【００５２】
図３は光学ディスプレイフィルタの更に別の実施形態であり、基材３０１、ハードコート３０２、ベースコート層３０３、４つのダイアドを有するＦＰ積層３０５、及びＦＰ積層の上にセルフクリーニング層３０７を有する。
【００５３】
図４に示される光学ディスプレイフィルタの実施形態は、基材４０１、ベースコート層４０２、ハードコート層４０３、４つのダイアドを有するＦＰ積層４０５を有する。耐摩耗性であり得る第二のハードコート層４０７が、ＦＰ積層の上に配置されているのが示されている。
【００５４】
図５に示される光学ディスプレイフィルタの別の実施形態には、基材５０１、ベースコート層５０２、ハードコート層５０３、４つのダイアドを有するＦＰ積層５０５、及び第二のハードコート又は耐摩耗性コーティング５０７が含まれる。光学的に透明な接着剤５０９が、ベースコート層５０２又はＦＰ積層５０５とは反対側で、基材５０１に接触する。所望により、光学フィルタの取扱いを容易にするために、低接着性のバックサイズライナー５１１を使用することができる。
【００５５】
提示の光学ディスプレイフィルタは、エレクトロルミネセンス及び蛍光ランプ、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、又はプラズマディスプレイといった電子ディスプレイと組み合わせるのに有用である。フィルタは、これらの装置から放射される放射線を改変して不必要又は有害な波長の透過光を遮断して、選択された波長を透過させるよう改変することができる。例えば、いくつかの実施形態において、フィルタはＥＭＩ放射線の透過を遮断することができ、可視光放射線は透過させても赤外線は透過させないように設計することができる。いくつかの実施形態において、フィルタは、望ましくない近赤外線（ＮＩＲ）放射線を除外することもできる。
【実施例】
【００５６】
光学的分析方法
測定は、ＰＥＬＡ−１０００積分球付属品を取り付けたパーキン・エルマー・ラムダ（Perkin Elmer Lambda）９００光分析装置で行った。積分球は、直径１５０ｍｍ（６インチ）であり、「色及び外観の測定におけるＡＳＴＭ標準（ASTM Standards on Color and Appearance Measurement）」、第３版、ＡＳＴＭ、１９９１年に公開されているように、ＡＳＴＭ方法Ｅ９０３、Ｄ１００３、Ｅ３０８などに準拠したものである。試料は、フロント試料位置で全光透過率（ＴＬＴ）を測定し、リア位置で全光反射率（ＴＬＲ）を測定した。入射角は、ＴＬＴについては垂直（０°）及び７０°、ＴＬＲについてはほぼ垂直（１０°）及び７０°であった。前面反射率が測定された。これら試料の一部分を、厚さ約１ｍｍ、大きさ６０ｍｍ×８０ｍｍのアルミニウム製フレームに取り付けて支えた。各フレームには大きさ５０ｍｍ×３３ｍｍの開いたウィンドウがあった。フィルムは、フレームの裏側の両面テープを用いて（フィルムの前面に接合して）フレームに取り付けた。反射率測定については、別途記載がある場合を除き、試料は典型的にバックサイズを空気にさらして測定された。
【００５７】
実施例２及び３について、ほぼ垂直のＴＬＲは、裏面の反射を排除するため、追加サンプル処理を行って測定された。この処理では、取り付けたフィルムの裏側を、ビーズ噴射キャビネット内で５０μｍのアルミナ粉末を用いて研磨し、次に非平坦な黒色塗料を吹き付けた。
【００５８】
ＥＭＩ遮蔽分析方法
すべての測定は、１０％範囲平滑化ウィンドウを利用し、ＡＳＴＭ方法Ｄ４９３５に準拠して、ＨＰ  ８５１０ベクター・ネットワーク・アナライザー（Vector Network Analyzer）（カリフォルニア州パロアルト市のヒューレット・パッカード（Hewlett Packard）社から販売）を用い、同軸ＴＥＭセルで行われた。結果はデシベル（ｄＢ）単位で報告された。表面抵抗は、モデル７１７Ｂベンチトップ導電率モニター（Benchtop Conductance Monitor）（ウィスコンシン州プレスコットのデルコム・インスツルメンツ社（Delcom Instruments Inc.）から販売）を使用し、渦電流手法により測定された。
【００５９】
透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）分析方法
ＴＥＭ試料の調製は、常温の超薄切片作製法によって行われた。フィルム試料は、室温でスコッチキャスト・エレクトリカル・レジン（SCOTCHCAST Electrical Resin）Ｎｏ．５（ミネソタ州セントポール市の３Ｍ社から販売）に埋め込まれた。フィルム層に対して垂直に、ミクロトーム切片を切り出した。０．１〜０．１ｍｍ／秒の切断速度が使用された。結果として得られた切片は、厚さ約７０ｎｍであった。これらの切片を蒸留／脱イオン水に浮かせ、カーボンコーティングされたＦＯＲＭＶＡＲの支持フィルムを備えた３ｍｍ、２００メッシュの銅グリッド上に移した。
【００６０】
ＴＥＭ分析は、日立Ｈ９０００高解像度電子顕微鏡（High Resolution Transmission Electron Microscope）を使用し３００ｋＶで実施された。画像はガタン（Gatan）モデル８９５ウルトラスキャン（ULTRASCAN）ＣＭ３Ｄカメラ（カリフォルニア州プレザントン市のガタン（Gatan）社から販売）を使用して記録された。画像は、３，０００〜２０，０００Ｘ間のさまざまな倍率で撮影された。ガタン社のデジタル顕微鏡写真プログラムを使用して、層厚さの測定が行われた。
【００６１】
電子顕微鏡分析方法
ＳＥＭ試料の調製：試料の横断切片は、液体窒素下でカミソリ刃を用いて切断された。この横断切片を傾き７０°のＳＥＭホルダーに入れ、導電性コーティングの蒸着がない傾き９０°で撮像された。電子顕微鏡は、日立Ｓ−４８００電界放射走査型電子顕微鏡であった。
【００６２】
実施例の製造
米国特許第６，８１８，２９１号に示されている図６と同様に、光学グレードのＰＥＴフィルム基材（幅５１ｃｍ、帝人デュポン・フィルム（DuPont Teijin Films）社）をロール・ツー・ロールの真空チャンバに取り付けた。本発明に使用するためのフィルムを製造するのに便利に使用することができる装置６８０を、図６に示す。動力付きリール６８１ａ及び６８１ｂは支持ウェブ６８２を、装置６８０を通り抜けて前後に移動させる。ウェブ６８２は、温度制御された回転ドラム６８３ａ及び６８３ｂ、並びにアイドラー６８４ａ、６８４ｂ、６８４ｃ、６８４ｄ及び６８４ｅによって運ばれ、金属スパッタリングアプリケータ６８５、プラズマ前処理装置６８６、モノマー蒸発器６８７及び電子ビーム架橋装置６８８を通過する。液体モノマー６８９がリザーバ６９０から蒸発器６８７に供給される。装置６８０を複数回通過させることにより、ウェブ６８２に引き続き層を適用することができる。酸素、水蒸気、埃、及び他の大気中の汚染物質が種々の前処理、モノマーコーティング、架橋、及びスパッタリング工程に干渉するのを妨げるために、装置６８０を好適なチャンバ（図６には図示せず）内に入れて真空下で維持するか、又は好適な不活性雰囲気を供給することができる。
【００６３】
チャンバ内の圧力は、４×１０−２Ｐａ（３×１０−４トール）に減圧された。ウェブ（１８ｍ／分の速度で移動）には、窒素下、チタン陰極のマグネトロン源を使用し、ＤＣプラズマ処理（１ｋＷ）が行われた。アクリレートモノマーの脱気混合物（９０％フェニルチオエチルアクリレート（ＰＴＥＡ）（ビマックス・ケミカルズ（Bimax Chemicals）社から販売）、５％ＣＮ１２０Ｅ５０（サートマー（Sartomer）社から販売）、５％ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）（サートマー社から販売））を、さまざまな流量で超音波アトマイザーにポンプ供給し、蒸発チャンバに放出した。モノマー蒸気が、動いているプラズマ処理済みウェブ上に凝縮され、電子ビームに曝露することによって架橋された。ウェブは再び巻き取られ、アクリレート層は任意によりプラズマ処理され、米国特許出願第６０／８８２，３８９号に記述されるようにＺｎＯｘのスパッタシード層が蒸着され、次に銀層のスパッタ蒸着が行われ、次にアクリレートモノマーの凝縮と電子ビーム架橋が行われた。ウェブは再び巻き取られ、所望によりプラズマ処理、シード層蒸着、銀蒸着、及びアクリレートポリマー蒸着を何度も通過させた。アクリレートポリマー及び金属層の厚さは、モノマーの流量、スパッタリング電力、及びウェブの速度によって制御された。結果として得られた光学フィルタは、複数のポリマー層（基材上の層はベースコート層）及び複数の金属層のＦＰ積層を有していた。銀及びアクリレート層の厚さは、ＴＥＭ又はＳＥＭによって決定された。
【００６４】
（実施例１）
基材は、帝人デュポン・フィルム（DuPont Teijin Films）社から販売されるＴＥＴＯＲＯＮ  ＸＢ−３であった。上記の製造方法が使用された。その稼働条件を表１に示す。実施例１は、ダイアド４つの積層を有する光学フィルタであった。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
結果として得られた光学フィルタは、５つのポリマー層（基材上の層はベースコート層）及び４つの金属層のＦＰ積層を有していた。図１は、実施例１の構造の概略図である。稼働条件は上の表１に示される。銀及びアクリレート層の厚さは、ＴＥＭによって決定された。図７は、実施例１のＦＰ積層の顕微鏡写真である。実施例１の光学フィルタの性能特性を、表４に示す。実施例１で作製されたフィルタのＥＭＩ遮蔽効率（ＡＳＴＭ−Ｄ−４９３５）を、図８Ａに示す。実施例１の光学フィルタの透過率及び反射率スペクトルを図８Ｂに示す。
【００６７】
（実施例２）
実施例２は、基材に帝人デュポン・フィルム（DuPont Teijin Films）社のＭＥＬＩＮＥＸ  ＳＴ５０６フィルムを使用し、表２の稼働条件に従ってダイアド５つの光学フィルタを形成したこと以外、実施例１と同様に行われた。
【００６８】
【表２】
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【００６９】
結果として得られた光学フィルタは、６つのポリマー層（基材上の層はベースコート層）及び５つの金属層のＦＰ積層を有していた。このフィルタは、高い可視光透過率、低く平坦な可視光反射率、低いシート電気抵抗、高いＥＭＩ遮蔽、低い近赤外線（ＮＩＲ）透過率、及び低い紫外線透過率を有するよう設計された。可視光透過率及び反射率の曲線を図９に示す。
【００７０】
（実施例３）
実施例３は、基材に帝人デュポン・フィルム（DuPont Teijin Films）社のＭＥＬＩＮＥＸ  ＳＴ５０６フィルムを使用し、表３の稼働条件に従ってダイアド６つの光学フィルタを形成したこと以外、実施例１と同様に行われた。
【００７１】
【表３】
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【００７２】
結果として得られた光学フィルタは、７つのポリマー層（基材上の層はベースコート層）及び６つの金属層のＦＰ積層を有していた。このフィルタは、高い可視光透過率、低く平坦な可視光反射率、低いシート電気抵抗、高いＥＭＩ遮蔽、低い近赤外線（ＮＩＲ）透過率、及び低い紫外線透過率を有するよう設計された。２つの視角での透過率及び反射率曲線を図１０に示す。この光学フィルタは、広い角度の透過率曲線を有する。垂直視角での半値幅（透過率最大値での半値高さでの帯域幅）は６４％であり、範囲は３４０ｎｍ〜７３０ｎｍであるが、これは通常の可視スペクトル（４５０ｎｍ〜６５０ｎｍ）を超えて広がっている。視角７０°での半値幅は３４０ｎｍ〜６６０ｎｍであるが、これもスペクトルの可視領域の主要部を依然としてカバーしている。よって、この光学フィルタの垂直から最大７０°までの視角で見たときに、知覚される色偏移は生じない。同様に、実施例３のフィルタは、広い角度で低反射率を有する。垂直視角での低く平坦な反射率領域は、定義された反射率カットオフ８％において、４２０ｎｍ〜７５０ｎｍにわたっており、これはスペクトルの可視領域の主要部を超えて広がっている。視角７０°での低く平坦な反射率領域は、定義された反射率カットオフ２５％において、４３０ｎｍ〜６７０ｎｍにわたっているが、これもスペクトルの可視領域４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの主要部を依然としてカバーしている。
【００７３】
結果
実施例１〜３に記述された方法によって製造された光学フィルタの光学的パラメータを表４に示す。
【００７４】
【表４】
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【００７５】
本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない本発明の様々な変更や改変は、当業者には明らかとなるであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不当に限定されることを意図するものではないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、本明細書において以下に記述する特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図する本発明の範囲に関する例示のためにのみ提示されることを理解すべきである。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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