(57)【要約】　　　（修正有）【課題】光線透過率の調節が可能な表示装置用光学フィルターを提供すること。さらには、大面積であっても面内の光線透過率の分布（ムラ）が極めて少ない表示装置用光学フィルターを提供する。【解決手段】表示装置用光学フィルターは、透明基板上の主要部分にエレクトロクロミック素子が形成されており、このエレクトロクロミック素子は少なくとも第一電極層、エレクトロクロミック層、イオン導電層、および第二電極層を有してなり、これらの構成層のうち少なくとも１つの層の厚みが所定の不均一分布を有している。また照度を検出する手段、および検知した照度に応じて光線透過率を自動で調節する手段を備えている。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上の主要部分にエレクトロクロミック素子が形成されている表示装置用光学フィルター。
【請求項２】
エレクトロクロミック素子が、少なくとも第一電極層、エレクトロクロミック層、イオン導電層、および第二電極層を有してなる、請求項１に記載の表示装置用光学フィルター。
【請求項３】
該エレクトロクロミック素子を構成する層のうち少なくとも１つの層の厚みが所定の不均一分布を有している、請求項２に記載の表示装置用光学フィルター。
【請求項４】
照度を検知する手段、および検知した照度に応じて光線透過率を自動で調節する手段を備えている、請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置用光学フィルター。
【請求項５】
パーソナルコンピューター、テレビ受像機、ゲーム機、携帯情報端末、携帯電話およびワードプロセッサーから選ばれた機器の表示画面用である、請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置用光学フィルター。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置用光学フィルターを備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置用光学フィルターおよびそれを備えた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピューターのディスプレイやテレビなどの表示装置においては、画面の周辺の景色等が映り込み易く、表示画像が見えにくくなることがある。そのような不都合を解消するため、表示装置の前面に光学フィルターを取り付けることが行われている。光学フィルターとは、プラスチックまたはガラス製の透明基板に反射防止機能などの光学機能が付与されたものである。かかる光学フィルターとしては単に表示装置の前面に取り付けられるプレートタイプのものや、ディスプレイ装置の前面のみならず側面及び上面も覆う枠体を備えたフードタイプのものなどが知られている。光学フィルターは複数の会社の製品が上市されている。一例としては東レ株式会社製“Ｅフィルター”が挙げられる。
【０００３】
パソコン等のディスプレイの輝度は一般に調節可能であるが、その調節操作は一般に面倒であり、こまめに輝度調節をするユーザーはあまりいない。その結果、周囲の照度が高い昼間に合わせてディスプレイの輝度を調節していると、周囲の照度が低い夜間にはディスプレイの輝度が高すぎて眩しく、目が疲れたり不快であったりする。逆に周囲の照度が低い夜間に合わせてディスプレイの輝度を調節していると、周囲の照度が高い昼間にはディスプレイの輝度が低すぎて視認性が悪くなり、やはり目が疲れたり不快であったりする。
【０００４】
従来の表示装置用光学フィルターは、反射防止機能は有するものの光線透過率自体は常に一定であり、したがって上述のディスプレイの輝度が周囲の照度に対して最適でないという問題に対しては、特段の効果を発揮しなかった（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、電圧を印加すると可逆的に電解酸化または還元反応が起こり可逆的に着消色する現象をエレクトロクロミズムという。このような現象を示すエレクトロクロミック物質を用いて、電圧操作により着消色するエレクトロクロミック素子を作り、このエレクトロクロミック素子を光量制御素子（例えば、防眩ミラー又は調光レンズ）に利用しようとする試みは、２０年以上前から行われている。エレクトロクロミック素子の調光用途での実用化例は、例えば自動防眩ミラーとしての自動車のルームミラー、バックミラーが挙げられるが、大面積になると面内の光線透過率にムラが生じてしまうという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１２７４０６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる課題を解決し光線透過率の調節が可能な表示装置用光学フィルターを提供することを目的とする。さらに本発明は大面積であっても面内の光線透過率に分布（ムラ）が極めて少ない表示装置用光学フィルターを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明は下記の構成を有する。
【０００９】
「（１）透明基板上の主要部分にエレクトロクロミック素子が形成されている表示装置用光学フィルター。
（２）エレクトロクロミック素子が、少なくとも第一電極層、エレクトロクロミック層、イオン導電層、および第二電極層を有してなる、（１）に記載の表示装置用光学フィルター。
（３）該エレクトロクロミック素子を構成する層のうち少なくとも１つの層の厚みが所定の不均一分布を有している、（２）に記載の表示装置用光学フィルター。
（４）照度を検知する手段、および検知した照度に応じて光線透過率を自動で調節する手段を備えることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の表示装置用光学フィルター。
（５）パーソナルコンピューター、テレビ受像機、ゲーム機、携帯情報端末、携帯電話およびワードプロセッサーから選ばれた機器の表示画面用である、（１）〜（４）のいずれかに記載の表示装置用光学フィルター。
（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の表示装置用光学フィルターをそなえた電子機器。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の表示装置用光学フィルターは、透明基板上の主要部分に、エレクトロクロミック素子を有していることを特徴とする。
【００１１】
該透明基板を構成する材料は、光学的に透明であれば特に限定はされないが、好適な例を挙げれば、ガラス、ホスファゼン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリシクロヘキシルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン・メチルメタクリレート共重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・マレイミド共重合体、ポリシクロヘキシルメタクリレート樹脂、ポリ４−メチルペンテン−１樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート樹脂、透明ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）樹脂、エチレンノルボルネン共重合体、“ゼオノア”（日本ゼオン社）、“ゼオネックス”（日本ゼオン社）に代表されるシクロオレフィン系ポリマーである。
【００１２】
この透明基板は着色されていても良い。着色はグレー、ブラウンなどの中間色が好ましい。
【００１３】
透明基板上の主要部分とは、表示装置用光学フィルターが装着される対象となる表示装置が定められている場合はその表示部を覆うことができる程度の部分をいい、対象となる表示装置が定められていない場合は、基板面の面積の８０％を超える部位をいう。
【００１４】
エレクトロクロミック素子としては、たとえば、ガラス基板の上に透明電極膜（陰極）、三酸化タングステン薄膜（エレクトロクロミック層）、二酸化ケイ素のような絶縁膜（イオン導電性膜）、電極膜（陽極）を順次積層してなるもの（特公昭５２−４６０９８号公報参照）が全固体型エレクトロクロミック素子として知られている。このエレクトロクロミック素子に電圧を印加すると、三酸化タングステン（ＷＯ３）薄膜が青色に着色する。その後、エレクトロクロミック素子に逆の電圧を印加すると、ＷＯ３薄膜の青色が消えて無色になる。この着色・消色する機構は詳しくは解明されていないが、ＷＯ３薄膜及び絶縁膜（イオン導電性膜）中に含まれる少量の水分が前記着色・消色を支配していると理解されている。着色の反応式は下記のように推定されている。
【００１５】
【化１】
2004138909.tif 000002
【００１６】
光量制御に用いる調光素子（透過型調光素子と反射型調光素子がある）にはエレクトロクロミック素子の他に液晶素子があるが、エレクトロクロミック素子は透過光のエネルギーを連続的に制御できしかも視角依存性がないという、液晶素子にはない優れた特性を有する。
【００１７】
エレクトロクロミック素子のタイプには、材料（主に電解質、即ちイオン導電性物質）の形態として、溶液型、ゲル型、全固体型などがある。これらのうち、エレクトロクロミック層や電極層などをすべて薄膜状に形成する全固体型エレクトロクロミック素子は、その製造に貼り合わせや液状材料密封といった工程が不要である点が好ましい。
【００１８】
エレクトロクロミック素子の特徴の一つとして、メモリー性が挙げられる。エレクトロクロミック素子を着色させるときには、一対の電極層間に電圧を印加するが、エレクトロクロミック素子が必要な着色濃度になったところで、電圧印加を停止すれば、その時点での着色濃度を保持できるので（この性質をメモリー性と呼ぶ。）、光線透過率の低消費電力での調節が可能となる。
【００１９】
さらに、エレクトロクロミック素子は、調光幅が十分に大きく、調光速度も適切なものであり、調光用途に好ましい。また、市販されている寸法の小さな電池で駆動させることができ、複雑な駆動回路を必要としない。
【００２０】
また、エレクトロクロミック素子は電極層を有するので電磁波カット機能を有する。したがって本発明の表示装置用光学フィルターは、光線透過率の調節機能に必要なエレクトロクロミック素子を形成することにより、表示装置用光学フィルターとして重要な電磁波カット機能をも同時に付与することができるという効果を有する。
【００２１】
本発明において、エレクトロクロミック素子は、少なくとも第一電極層、エレクトロクロミック層、イオン導電層、および第二電極層からなる積層構造であることが好ましい。エレクトロクロミック素子の構造としては、たとえば、（１）第一電極層／エレクトロクロミック層／イオン導電層（接着層を兼ねてもよい）／第二電極層のような４層構造や、（２）第一電極層／還元着色型エレクトロクロミック層／イオン導電層（接着層を兼ねてもよい）／可逆的電解酸化層／第二電極層のような５層構造があげられる。これら各層の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、およびウェットコーティング法などが挙げられる。
【００２２】
電極層の材料としては、たとえば、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの酸化物およびＡｕ、Ａｌなどの金属が使用される。表示装置用光学フィルター用途においては、透過型エレクトロクロミック素子が用いられ、電極層には透明電極膜が用いられる。このような電極層は、一般には真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングなどの真空薄膜形成技術で形成される。
【００２３】
エレクトロクロミック層を形成するエレクトロクロミック物質としては、たとえば、酸化チタン、酸化コバルト、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化鉛、酸化銅、硫化鉄、酸化ビスマス、硫化ニオブ等の金属酸化物や金属硫化物の他、ハイドロキノン誘導体、ベルリン酸鉄誘導体、金属フタロシアニン誘導体（Ｃｏ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｕの各フタロシアニン誘導体）、プルシアンブルー、プルシアンブルー類似化合物、窒化インジウム、窒化スズ、窒化塩化ジルコニウム、ビオロゲン系有機エレクトロクロミック材料、スチリル系有機エレクトロクロミック材料、ポリアニリン等がエレクトロクロミック層に使用できる。またとくに、還元着色型エレクトロクロミック層には、一般にＷＯ３、ＭｏＯ３等が使用される。
【００２４】
イオン導電層には、たとえば、酸化ケイ素、酸化タンタル、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、フッ化マグネシウム等が使用される。
【００２５】
イオン導電層は、電子に対して絶縁体であるが、プロトン（Ｈ＋）及びヒドロキシイオン（ＯＨ−）に対しては良導体となる。エレクトロクロミック層の着消色反応にはカチオンが必要とされ、Ｈ＋やＬｉ＋をエレクトロクロミック層その他に含有させる必要がある。Ｈ＋は初めからイオンである必要はなく、電圧が印加された時にＨ＋が生じればよく、従ってＨ＋の代わりに水を含有させてもよい。この水は、非常に少なくて十分であり、しばしば大気中から自然に侵入する水分でも着消色する。
【００２６】
エレクトロクロミック層とイオン導電層とは、どちらを上にしても下にしてもよい。更にエレクトロクロミック層に対して間にイオン導電層を挟んで可逆的電解酸化層ないし触媒層を配設してもよい。可逆的電解酸化層が酸化着色性エレクトロクロミック層であってもよい。このような層としては、たとえば酸化ないし水酸化イリジウム、同じくニッケル、同じくクロム、同じくバナジウム、同じくルテニウム、同じくロジウム等があげられる。これらの物質は、イオン導電層または透明電極層中に分散されていてもよいし、逆にそれらを分散していてもよい。
【００２７】
イオン導電層の他の例としては、イオン導電性及び接着性を有する層が使用可能であり、たとえば、（Ａ）ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、ポリ（スチレン−スルホン酸）、ポリ（エチレン−スルホン酸）、ポリビニルスルホン酸、フッ素化共重合体等からなる重合体、（Ｂ）第１の単量体（たとえば、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、フッ化ビニルスルホニル）と第２の単量体（たとえば、ビニルピロリジノン、ブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、イソブチレン）との共重合体、（Ｃ）前記第１の単量体及び前記第２の単量体とスチレンスルホン酸ナトリウムとの共重合体、（Ｄ）親水性アクリレート単量体（たとえば、ポリ（エチレンオキシド）ジメタクリレート、エトキシトリエチレン　グリコール　メタクリレート、エチレンオキシド−　ジメチルシロキサン　アクリレート、ヒドロキシプロピル　アクリレート、エチル　アクリレート）とスルホン酸単量体（たとえば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレン−スルホン酸、エチレン−スルホン酸、ビニルスルホン酸）との共重合体、（Ｅ）プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等の有機溶媒に、過塩素酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、トリフルオロ酢酸リチウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、テトラフルオロホウ酸テトラｎ−ブチルアンモニウム等の支持電解質を溶解した液状の有機電解質、さらに、そのような液状の有機電解質に、ポリビニルピロリドン等のゲル化させるための高分子材料を添加したゲル状有機電解質、また、そのような液状の有機電解質に、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシブチルアクリレート、カルビトールアクリレート等の重合性材料を混合しておき重合させることにより、高分子材料に液状の有機電解質が充填されたような構造となる高分子電解質等からなる層がある。
【００２８】
また、イオン導電性、エレクトロクロミック性及び接着性を有する層も使用可能であり、たとえば、前記イオン導電性及び接着性を有する層の材料に、前記エレクトロクロミック物質を分散させたものが使用できる。
【００２９】
エレクトロクロミック素子は２枚の基板間に形成してしてもよい。この場合にはエレクトロクロミック素子の寿命が向上する。たとえば、１枚の基板上にエレクトロクロミック素子を形成した場合には、露出したエレクトロクロミック素子を封止樹脂及び封止基板により封止する。また、エレクトロクロミック素子を構成する各層を２枚の基板に分けて形成した場合には、エレクトロクロミック素子を構成する前記イオン導電性及び接着性を有する層や、前記イオン導電性、エレクトロクロミック性及び接着性を有する層により、２枚の基板を貼り合わせてエレクトロクロミック素子を封止する。
【００３０】
前記封止剤には、たとえば、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニール系樹脂、変成ポリマー系などの透明材料が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
本発明の表示装置用光学フィルターにおいて、エレクトロクロミック素子は通常、両側の電極層に対して各々金属電極を介して電圧を印加する。金属電極はエレクトロクロミック素子の端部の目立たないところに配置されるのが一般的である。しかしながらエレクトロクロミック素子がパソコン等のディスプレイに用いるほどの大面積になると面内の光線透過率に分布（ムラ）が生じて実用的なものが得られにくい。そこで本発明のエレクトロクロミック素子を構成する層のうち少なくとも１つの層の厚みが、該光線透過率の分布（ムラ）をキャンセルするような所定の不均一分布を有することが好ましい。光線透過率の分布をキャンセルするような所定の不均一な層厚分布とは、たとえば第一電極層および第二電極層の場合は金属電極から遠い部分の層厚が厚く、金属電極に近い部分の層厚が薄いような分布である。また、エレクトロクロミック層の場合は、層厚が厚い方が光線透過率が低くなるので、電極から遠い中心部の層厚が厚く、端部の層厚が薄いような分布であると光線透過率の分布（ムラ）がキャンセルされるので好ましい。層厚の分布は直線的に変化しても曲線的に変化してもよく、直線と曲線を組み合わせた変化を示してもよい。
【００３２】
本発明の表示装置用光学フィルターは、エレクトロクロミック素子に印加する電圧の方向および強さを調節する手段を有する。この調節手段によって表示装置用光学フィルターの光線透過率を調節することができる。調節は手動で行ってもよく、自動で行ってもよい。
【００３３】
本発明の表示装置用光学フィルターは、周囲の照度を検知するセンサーを有することができる。この場合には、検知した照度に基づいて手動または自動で光線透過率を調節することができる。センサーとしては、光導電素子、シリコンフォトダイオード太陽電池等を組み込んだものを使用することができる。
【００３４】
また本発明の表示装置用光学フィルターは自身の光線透過率を検知するセンサーを有することができる。この場合には光線透過率の調節精度が高まる。
【００３５】
本発明の表示装置用光学フィルターは、ハードコート性を有する層、反射防止層、防汚層などを有することが好ましい。
【００３６】
ハードコート性を有する層が設けられた場合には、表面の硬度が向上し傷がつきにくくなり、表示装置用光学フィルターの品位が向上する。また、付着した埃、ごみ、汚れなどを傷をつけずに拭き取ることが容易となる。そのようなハードコート性を有する層としては、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート系樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂およびオルガノポリシロキサン系硬化物などが挙げられるが、硬度および形成のしやすさの点でオルガノポリシロキサン系硬化物が好ましく、とりわけ少なくとも下記一般式（Ａ）で示される有機ケイ素化合物および／またはその加水分解物を含む組成物の硬化物が好ましい。
【００３７】
Ｒ１　ａ　Ｒ２　ｂ　ＳｉＸ４−ａ−ｂ　（Ａ）
（式中、Ｒ１　およびＲ２　は、各々アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、ハロ基、グリシドキシ基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、（メタ）アクリロイルオキシ基およびシアノ基から選ばれた置換基を表わし、Ｘは加水分解性基を表わし、ａおよびｂは各々０または１を表わす。）
一般式（Ａ）で表わされる有機ケイ素化合物の中でも、密着性、表面硬度向上、耐熱性、耐候性などの点からＲ１　およびＲ２　としては炭素数１〜４のアルキル基、アルケニル基、フェニル基、エポキシ基またはグリシドキシ基を有する有機基が好ましい。
【００３８】
一般式（Ａ）で表わされる有機ケイ素化合物および／またはその加水分解物の具体例としてはメチルシリケート、エチルシリケート、ｎ−プロピルシリケート、イソプロピルシリケート、ｎ−ブチルシリケート、ｓｅｃ−ブチルシリケートおよびｔｅｒｔ−　ブチルシリケートなどのテトラアルコキシシラン類および／またはその加水分解物；メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジメトキシエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジメトキシエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリアセトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメトキシエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、α−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリプロポキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリブトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルジメトキシエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリフェノキシシラン、γ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメトキシシラン、γ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリエトキシシラン、δ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリメトキシシラン、δ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリエトキシシランなどのトリアルコキシシラン類、トリアシルオキシシラン類およびトリフェノキシシラン類および／またはそれらの加水分解物；ジメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルメトキシエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジエトキシシランなどのジアルコキシシラン類、ジフェノキシシラン類およびジアシルオキシシラン類および／またはそれらの加水分解物を挙げることができる。
【００３９】
これらの有機ケイ素化合物は１種または２種以上使用することも可能である。かかる有機ケイ素化合物は低温で硬化可能なこと、硬化時間が短いことなどの点から加水分解して使用することが好ましい。加水分解は通常の加水分解方法が適用可能であり、たとえば純水、塩酸、硫酸、酢酸などの酸性水溶液、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなどのアルカリ水溶液などの添加によって行われる。加水分解時の温度は特に限定されるものではなく、目的に応じて必要温度に制御して行われるべきものである。
【００４０】
本発明におけるハードコート性を有する層の形成方法としては、塗液を通常行われている浸漬法、噴霧法、スピンコート法、バーコート法、ローラーコート法、フローコート法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等の方法で塗布し、続いて電子線照射、電磁波照射または加熱によって硬化させることが可能である。硬化に用いる電磁波としてはγ線、Ｘ線、紫外線、赤外線およびマイクロ波などが適用できるが、安全性および硬化時間の点で紫外線、赤外線およびマイクロ波が好ましく、紫外線が最も好ましい。また加熱によって硬化を行う場合、低温硬化および硬化時間短縮を目的に各種の硬化触媒の添加が好ましい。硬化触媒としては各種有機酸；各種有機酸無水物；金属アルコキシド；各種アミン；各種アンモニウム塩；カルボン酸のアルカリ金属塩；炭酸塩；アルミニウムアセチルアセトナート、アルミニウムビスエチルアセトアセテートモノアセチルアセトナート、アルムニウムジ−ｎ−ブトキシドモノエチルアセトアセテートおよびアルミニウムジイソプロポキシドモノメチルアセトアセテートに代表されるＡｌ、Ｔｉ、Ｚｒなどのキレート化合物が挙げられる。これらは２種以上を混合して使用することも可能である。
【００４１】
本発明におけるハードコート性を有する層の膜厚は０．１〜１００μｍであることが好ましい。０．１μｍ未満の場合には表面硬度が低く、また１００μｍを越える場合にはハードコート性を有する層にクラックが入りやすくなるため好ましくない。
【００４２】
本発明では、ハードコート性を有する層を形成する際、下層との密着性向上を目的に、あらかじめ下層表面を前処理することも可能である。前処理方法としては酸処理、アルカリ処理、活性化ガス処理とりわけ低温プラズマ処理が挙げられる。
【００４３】
また、本発明の表示装置用光学フィルターの表面に反射防止層を設けた場合には、可視光の表面反射を大幅に低減できるため、表面で反射した光のために表示情報などが判然としないという問題が解消する。
【００４４】
反射防止層の構成成分としては特に限定されないが、たとえばＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２　、Ａｌ２　Ｏ３　、ＴｉＯ、ＴｉＯ２　、Ｔｉ２　Ｏ３　、Ｙ２　Ｏ３　、Ｙｂ２　Ｏ３　、ＭｇＯ、Ｔａ２　Ｏ５　、ＣｅＯ２　、ＨｆＯ２　などの酸化物；ＭｇＦ２、ＡｌＦ３　、ＢａＦ２　、ＬｉＦ、ＣａＦ２　、Ｎａ３　ＡｌＦ６　、Ｎａ５　Ａｌ３　Ｆ１４などのフッ化物；Ｓｉ３　Ｎ４　などの窒化物；Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗなどの金属を挙げることができる。これらの物質は、１種のみならず２種以上を混合して使用することも可能である。
【００４５】
反射防止層は単層であっても多層であってもよいが、反射防止効果の点からは２層以上の多層が好ましく適用される。多層にした場合、多層膜の膜構成の組み合わせとしては、すでに多くの組み合わせが提案されており［光学技術コンタクト、９巻（８号）、１７〜２３ページ（１９７１）；　”ＯＰＴＩＣＳ　ＯＦＴＨＩＮ　ＦＩＬＭＳ”、１５９〜２８３ページ、Ａ．ＶＡＳＩＣＥＫ（ＮＯＲＴＨ−ＨＯＬＬＡＮＤ　ＰＵＢＬＩＳＨＩＮＧ　ＣＯＭＰＡＮＹ）ＡＭＳＴＥＲＤＡＭ（１９６０）］、本発明においてもこれらの組み合わせを用いることには何らの問題もない。
【００４６】
反射防止層の反射防止効果としては、反射防止層の片面による反射が、全（可視）光線反射率で３．５％以下であることが好ましい。
【００４７】
反射防止層の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法などが挙げられる。
【００４８】
また、本発明の表示装置用光学フィルターの表面に防汚層を設けた場合には、表示装置用光学フィルターの表面への汚れ付着が防止でき、また汚れの拭き取り性能が向上する。防汚層は水およびヘキサデカンに対する静止接触角がそれぞれ９０度以上、２５度以上であることが好ましい。防汚層としては、フルオロアルキル基またはフルオロアルキレン基を有する被膜が好適に使用される。そのような防汚層は真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法およびウエットコーティング法により形成可能である。
【００４９】
防汚層の膜厚は１００ｎｍ以下であることが好ましい。１００ｎｍを越えると、膜の強度が不充分となる場合がある。５０ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以下であることが最も好ましい。
【００５０】
本発明の表示装置用光学フィルターは、エレクトロクロミック素子を用いることにより光線透過率の調節が可能で、なおかつ電磁波カット機能を有することから、パソコン、テレビ、ゲーム機、携帯情報端末（たとえばＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、電子手帳、電子辞書、携帯ムービープレーヤー、電子図書閲覧端末など）、携帯電話およびワードプロセッサーなどの機器のディスプレイ用として好適である。
【００５１】
本発明の表示装置用光学フィルターは単にディスプレイ装置の前面に取り付けられるプレートタイプのもの、ディスプレイ装置の前面のみならず側面及び上面も覆う枠体を備えたフードタイプのものなどのディスプレイ装置に後付するタイプであってもよく、ディスプレイ装置の一部として組込まれたタイプであっても良い。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
［実施例１］
（１）図１の構成で、１、７の基板として３００ｍｍ角の厚さ３ｍｍのポリカーボネート基板を用い、電極層２、６として３Ω／□のＩｎ２　Ｏ３　：Ｓｎの透明導電膜（膜厚１００ｎｍ）、エレクトロクロミック層３として膜厚５００ｎｍのＷＯ３　膜、エレクトロクロミック層５として膜厚１０００ｎｍのＮｉＯ膜をスパッタ法で成膜した。イオン導電層４としては、過塩素酸リチウムをγ−ブチロラクトンに１ｍｏｌ／Ｌ溶解させたものを用い、周辺をエポキシ樹脂製のシール材８で封止し表示装置用光学フィルターを作製した。
（２）メチルトリメトキシシラン（２７２重量部）を１０℃に冷却しよく撹拌しながら０．０１規定の塩酸（１０８重量部）を滴下した。このとき反応温度が１０℃を超えないように冷却しながら滴下を行った。同様にしてビニルトリエトキシシラン（１９０重量部）に０．０５規定の塩酸水溶液（５４重量部）を滴下して加水分解を行った。さらにアルミニウムアセチルアセトナート（０．２重量部）、シリコーン系界面活性剤（０．０５重量部）および混合溶媒を加え撹拌溶解させた。この液にさらにメタノール分散コロイド状シリカゾル（固形分濃度３０重量％、日産化学）（２０重量部）およびポリビニルブチラール樹脂（エスレックＢＭＳ、積水化学工業）（１．５重量部）を加え撹拌し、ハードコート層用塗料とした。前記（１）で得られた物品にハードコート層用塗料を浸漬法を用いて両面に塗布した後、熱風循環式加熱オーブンを用い９０℃で２時間加熱キュアした。
（３）前記（２）で得られた物品の両面に各々、真空蒸着法でＳｉＯ２およびＺｒＯ２の金属酸化物を用い等価膜法で５層からなる反射防止膜を形成した。
（４）ＨＯ−ＣＨ２ＣＦ２（ＯＣ２Ｆ４）ｐ（ＯＣＦ２）ｑＯＣＦ２ＣＨ２−ＯＨ　（アウジモント株式会社　”ＦＯＭＢＬＩＮＺＤＯＬ”　数平均分子量４０００；ｐ／ｑ＝１）１５ｍｍｏｌにトリエチルアミン（触媒）０．０１ｇを混合し、８０℃窒素雰囲気下でイソシアナトプロピルトリエトキシシラン３０ｍｍｏｌを滴下した後、８時間環流、攪拌しながら、反応させ、無色透明で粘性液体の有機ケイ素化合物を得た。この有機ケイ素化合物を減圧下１８０℃で８時間処理して重縮合反応を進行させて固形状の物質を得た。
【００５３】
得られた固形状の物質を蒸発源として、真空蒸着を行った。真空蒸着装置ＢＭＣ−７００（株式会社シンクロン製）に上記反射防止基板をセットして、２．５×１０−３Ｐａまで減圧してから、タングステンボード上で蒸発源を抵抗加熱法で加熱して前記蒸発源を前記（３）で得られた物品に被覆した。
（５）このようにして作製された表示装置用光学フィルター９に対し図３のように短冊状の金属電極（銅箔）１０を取り付け、電極層２、６の間に直流電圧−３Ｖ〜＋３Ｖを連続的に可変で印加できる電気回路を形成した。
（６）効果
（ａ）得られた表示装置用光学フィルターの可視光透過率は７０％から１０％の範囲で連続的に変化させることができた。ただし目視で光透過率の面内分布（むら）が若干見られた。
（ｂ）得られた表示装置用光学フィルターによる１７インチＣＲＴディスプレーからの電磁波（測定周波数１ｋＨｚ）の遮蔽効果（減衰率）は７８％であった。ただし減衰率は下記式で定義される。
【００５４】
減衰率（％）＝１００×（入射電界強度−通過電界強度）／入射電界強度
（ｃ）得られた表示装置用光学フィルターをパソコンディスプレイに装着したところ、窓ガラスからの強い光や、蛍光灯の写り込みが低減され、視認性が向上した。
（ｄ）得られた表示装置用光学フィルターの表面に指紋を付着させた。この指紋はティッシュペーパーで容易に拭き取ることができた。この際表面には全く傷が付かなかった。
［実施例２］
（１）図２の構成で、１、７の基板として３００ｍｍ角の厚さ３ｍｍのポリカーボネート基板を用い、電極層２、６として３Ω／□のＩｎ２　Ｏ３　：Ｓｎの透明導電膜をスパッタ法で成膜した。電極層２、６の膜厚は図２のような分布を持たせた。電極層２、６の膜厚はそれぞれ最も薄い部分で８０ｎｍ、最も厚い部分で２４０ｎｍとした。エレクトロクロミック層３として膜厚５００ｎｍのＷＯ３　膜、エレクトロクロミック層５として膜厚１０００ｎｍのＮｉＯ膜をスパッタ法で成膜した。イオン導電層４としては、過塩素酸リチウムをγ−ブチロラクトンに１ｍｏｌ／Ｌ溶解させたものを用い、周辺をエポキシ樹脂製のシール材８で封止し表示装置用光学フィルターを作製した。
（２）このようにして作製された表示装置用光学フィルター９に対し図３のように短冊状の金属電極（銅箔）１０を取り付け、電極層２、６の間に直流電圧−３Ｖ〜＋３Ｖを連続的に可変で印加できる電気回路を形成した。
（３）効果
（ａ）得られた表示装置用光学フィルターの可視光透過率は７０％から１０％の範囲で連続的に変化させることができた。光透過率の面内分布は目視ではほとんど見られなかった。
（ｂ）得られた表示装置用光学フィルターによる１７インチＣＲＴディスプレーからの電磁波（測定周波数１ｋＨｚ）の遮蔽効果（減衰率）は７６％であった。ただし減衰率は下記式で定義される。
【００５５】
減衰率（％）＝１００×（入射電界強度−通過電界強度）／入射電界強度
【００５６】
【発明の効果】
本発明はエレクトロクロミック素子を用いることにより、光線透過率の調節が可能な表示装置用光学フィルターを提供することができる。
【００５７】
さらに本発明によると、大面積であっても面内の光線透過率の分布（ムラ）が極めて少ないエレクトロクロミック素子を用いた表示装置用光学フィルターを提供することができる。
【００５８】
また、本発明の表示装置用光学フィルターは導電層を有するので電磁波カット機能を有する。これによって人体に好ましくない影響を与えると言う説があるパソコン等のディスプレイからの電磁波をカットできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る表示装置用光学フィルターの断面の模式図である。
【図２】実施例２に係る表示装置用光学フィルターの断面の模式図である。
【図３】実施例１、２に係る表示装置用光学フィルターに金属電極および駆動回路を取り付ける分解斜視図の一例である。
【図４】実施例１、２に係る表示装置用光学フィルターに金属電極および駆動回路を取り付ける分解斜視図の別の一例である。
【符号の説明】
１：基板
２：電極層
３：エレクトロクロミック層
４：イオン導電層
５：エレクトロクロミック層
６：電極層
７：基板
８：シール材
９：表示装置用光学フィルター
１０：金属電極（銅箔）
１１：電源
１２：可変抵抗
１３：センサー
【図１】
2004138909.tif 000003
【図２】
2004138909.tif 000004
【図３】
2004138909.tif 000005
【図４】
2004138909.tif 000006