(57)【要約】【課題】低コストで、高屈折率化と安定化の両立を図ることができるプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法を提供する。【解決手段】高分子フィルム１の表面に、有機チタン化合物層２と銀層３とを積層してなるプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法であって、有機チタン化合物溶液を塗布するとともに紫外線照射を行うことにより有機チタン化合物層２を形成する工程と、上記紫外線照射後の有機チタン化合物層２の表面に銀層３を形成する工程とを備え、上記紫外線照射による有機チタン化合物層２を形成する工程と、上記銀層３の形成工程を繰り返し行うことにより、高分子フィルム１の表面に、有機チタン化合物層２と銀層３とを交互に合計５層以上積層する製法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子フィルムの表面に、有機チタン化合物層と銀層とを積層してなるプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法であって、有機チタン化合物溶液を塗布するとともに紫外線照射を行うことにより有機チタン化合物層を形成する工程と、上記紫外線照射後の有機チタン化合物層の表面に銀層を形成する工程とを備え、上記紫外線照射による有機チタン化合物層を形成する工程と、上記銀層の形成工程を繰り返し行うことにより、高分子フィルムの表面に、有機チタン化合物層と銀層とを交互に合計５層以上積層することを特徴とするプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法。
【請求項２】
上記有機チタン化合物層の形成に用いる有機チタン化合物が、チタンアルコキシド系化合物またはチタンキレート系化合物である請求項１記載のプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルム。
【請求項３】
上記高分子フィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムである請求項１または２記載のプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法。
【請求項４】
上記高分子フィルム上に、有機チタン化合物層と銀層を交互に合計５層積層し、かつ、上記高分子フィルムから最も遠い表面に有機チタン化合物層を位置決めする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法。
【請求項５】
上記有機チタン化合物層の屈折率が１．９以上である請求項１〜４のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法。
【請求項６】
上記紫外線照射前の有機チタン化合物が７量体である請求項１〜５のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法。
【請求項７】
上記銀層の厚みが５ｎｍ以上である請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の製法で得られたプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムを用いたプラズマディスプレイパネル用前面フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法およびプラズマディスプレイパネル用前面フィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大型の薄型テレビや薄型ディスプレイ用途等にプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が注目され、すでに市場に出始めている。しかし、このＰＤＰは、その構造や動作原理上、高強度の漏洩電磁波を発生させるため、人体に悪影響を与えるおそれがあり、またＰＤＰから発生する近赤外光線が、周辺の電子機器に作用し誤作動を発生させる等の問題が生じている。そのため、ＰＤＰの前面に、電磁波や近赤外光線の漏洩を防止するフィルターを設けることにより、上記問題に対応している。このようなＰＤＰ用前面フィルターに用いられる電磁波シールドフィルムとしては、高シールド性のメッシュタイプと、中低シールド性の導電膜タイプ等があり、今後、低コスト化の点で、導電膜タイプの需要が増えるものと思われる。上記導電膜タイプの電磁波シールドフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の高分子フィルム基材の表面に、導電層である銀層と、高屈折率層である金属酸化物層とを交互に積層したものが用いられている。上記銀層や金属酸化物層は、通常、スパッタ法等の真空蒸着法により形成されているため、材料コスト、製造コスト等が非常に高価であり、電磁波シールドフィルムの低価格化の最大の妨げ原因となっている。そこで、製造コスト低減のため、有機チタン化合物をウェットコーティングした後、ゾルゲル反応によって、有機チタン化合物層を形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１７７２７７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、ＰＥＴフィルム等の高分子フィルム上に高屈折率な有機チタン化合物層を形成するためには、２００℃以上の高温で熱処理を行うことにより、有機チタン化合物のゾルゲル反応を充分に進行させる必要がある。ところが、上記高分子フィルム、特にＰＥＴフィルムは耐熱性に劣り、上記のような高温での熱処理を行うことができないため、有機チタン化合物層中に未反応の有機チタン化合物が残存し、屈折率が不充分であるとともに、屈折率や透過率等の湿熱変化が大きく、安定性に劣る等の難点があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、低コストで、高屈折率化と安定化の両立を図ることができるプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法およびプラズマディスプレイパネル用前面フィルターの提供をその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、高分子フィルムの表面に、有機チタン化合物層と銀層とを積層してなるプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法であって、有機チタン化合物溶液を塗布するとともに紫外線照射を行うことにより有機チタン化合物層を形成する工程と、上記紫外線照射後の有機チタン化合物層の表面に銀層を形成する工程とを備え、上記紫外線照射による有機チタン化合物層を形成する工程と、上記銀層の形成工程を繰り返し行うことにより、高分子フィルムの表面に、有機チタン化合物層と銀層とを交互に合計５層以上積層するプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法を第１の要旨とし、上記製法で得られたプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムを用いたプラズマディスプレイパネル用前面フィルターを第２の要旨とする。
【０００７】
すなわち、本発明者らは、高温での熱処理を行うことなく、有機チタン化合物のゾルゲル反応を充分に進行させるべく、鋭意研究を重ねた。そして、高分子フィルムの表面に有機チタン化合物溶液を塗布し、紫外線照射を行うと、有機チタン化合物の光分解反応が進行するとともに、チタン−酸素を含む化合物の縮合と緻密化が生じるため、高屈折率でしかも安定性の高い有機チタン化合物層を形成できることを突き止めた。さらに、有機チタン化合物層と、銀層（導電層）の積層数についても研究を重ねた結果、高分子フィルム上に、有機チタン化合物層と銀層とを交互に合計５層以上積層形成すると、低コストで、高屈折率化と安定化の両立を図ることができるプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムが得られることを見いだし、本発明に到達した。
【０００８】
より詳しく述べると、本発明の研究当初は、有機チタン化合物層の形成工程毎に紫外線照射を行うのではなく、高分子フィルム上に有機チタン化合物層と銀層を交互に多層積層し、有機チタン化合物層の表面側から紫外線を照射し、各有機チタン化合物層への紫外線照射を一度に行うことにより、各層ごとの有機チタン化合物の光分解反応等を一度に進行させようと試みた。しかし、思わしい効果が得られなかった。本発明者らは、このような原因究明の過程で、上記表面側から紫外線照射を一度に行うと、最表面に位置する有機チタン化合物層よりも内側（高分子フィルム側）に位置決めされた銀層によって紫外線が反射されてしまい、その銀層よりもさらに内側に位置決めされた有機チタン化合物層に充分な紫外線照射を行うことができないことを突き止め、本発明に到達したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
本発明のプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムの製法の一例について、図面に基づき順を追って説明する。すなわち、まず、チタンアルコキシド系化合物，チタンキレート系化合物等の有機チタン化合物を、ｎ−ブタノール，イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の溶媒に希釈してなる有機チタン化合物溶液を調製する。つぎに、図１に示すように、高分子フィルム１を準備し、この高分子フィルム１の表面に、紫外線設備を備えたコーティング機を用いて、上記有機チタン化合物溶液をグラビアコーティングし、乾燥を行うとともに、コーティングの線速と同一速度にて連続的に紫外線照射を行うことにより、有機チタン化合物層２を形成する。ついで、この有機チタン化合物層２の表面に、低温スパッタリング法等により銀層３を形成する。その後も、上記紫外線照射による有機チタン化合物層２の形成と、低温スパッタリング法等による銀層３の形成を交互に行う。このようにして、図１に示すような、高分子フィルム１の表面に、有機チタン化合物層２と銀層３が交互に合計５層以上積層されてなる電磁波シールド層４が形成されてなるプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムを作製することができる。
【００１１】
なお、上記有機チタン化合物溶液の塗布と、紫外線照射とは、必ずしも同時に行う必要はなく、例えば、コーティング機と、高圧水銀ランプ等の紫外線照射機とを別々に準備し、高分子フィルム上に有機チタン化合物溶液をコーティングした後、高圧水銀ランプ等により紫外線照射を行うことにより、有機チタン化合物層２を形成することも可能である。
【００１２】
上記高分子フィルム１としては、特に限定はなく、例えば、ＰＥＴフィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリアリレートフィルム等があげられる。これらのなかでも、低コストで、透明性、湿熱安定性に優れる点で、ＰＥＴフィルムが好適に用いられる。
【００１３】
上記高分子フィルム１の厚みは、通常、１０〜５００μｍ、好ましくは２５〜２５０μｍである。
【００１４】
また、上記有機チタン化合物層２の形成に用いる有機チタン化合物としては、特に限定はないが、先に述べたようなチタンアルコキシド系化合物、チタンキレート系化合物が好適に用いられる。このチタンアルコキシド系化合物やチタンキレート系化合物は、光分解性、光還元性等の特異な光化学特性を備えているため、この溶液を用いて、コーティングおよび紫外線照射を行うと、より高屈折率な有機チタン化合物層２を短時間で作製できるようになるとともに、有機成分の残存量が少ないため、その後の反応も起こりにくく、有機チタン化合物層２の安定性がより向上するようになるため好ましい。
【００１５】
上記チタンアルコキシド系化合物としては、Ｍ−Ｏ−Ｒ結合（Ｒはアルキル基を示し、Ｍはチタン原子を示す）を有する化合物であれば特に限定はないが、例えば、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ−ｉ−プロポキシチタン等が好適に用いられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００１６】
上記チタンキレート系化合物としては、例えば、ジイソプロポキシチタンビスアセチルアセトナート、ジヒドロキシビスラクタトチタン、ジイソプロポキシビストリエタノールアミナトチタン、ジイソプロポキシビスエチルアセトアセタトチタン等が好適に用いられるが、これに限定するものではない。
【００１７】
上記有機チタン化合物層２の形成に用いる有機チタン化合物は、粒子化を招く急激な重合反応を防止できる点から、２量体以上が好ましく、特に７量体が好ましい。
【００１８】
上記有機チタン化合物層２の形成に用いる有機チタン化合物溶液は、上記有機チタン化合物を、ｎ−ブタノール，イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の溶媒に希釈することにより調製することができる。
【００１９】
上記有機チタン化合物溶液の塗布方法は、上記のグラビアコート法に限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、ディップコート法、バーコート法、ドクターブレード法、ダイコート法、リバースロールコート法等の公知の塗布方法であっても差し支えない。
【００２０】
上記有機チタン化合物層２の屈折率は、１．９以上が好ましく、特に好ましくは２．０以上である。
【００２１】
上記有機チタン化合物層２の厚みは、透明性や色調の観点から、１０〜１５０ｎｍの範囲が好ましく、特に好ましくは２０〜１００ｎｍである。
【００２２】
上記有機チタン化合物層２の表面に形成される銀層３用材料としては、純銀の他、銀系合金であっても差し支えない。
【００２３】
上記銀層３の厚みは、電磁波シールド性と透明性の両立を考慮して、５ｎｍ以上が好ましく、特に好ましくは７〜３０ｎｍである。
【００２４】
上記のようにして形成された有機チタン化合物層２上に対する銀層３の形成は、例えば、低温スパッタリング法により行われる。この工程は、例えば、有機チタン化合物層２の表面を酸素グロー放電により曝した後、ターゲットに純銀、スパッタガスにアルゴンガス等を用いて、マグネトロン直流スパッタリング法により、低温にて銀層３を形成する工程である。上記低温スパッタリング法の条件としては、特に限定はないが、例えば、電力：１ｋＷ（１．５６Ｗ／ｃｍ2 ）、真空度：０．３Ｐａ、成膜温度：４０℃、ターゲット／基材間距離：６〜８ｃｍ、ライン線速１．３ｍ／分等があげられる。
【００２５】
上記高分子フィルム１上に積層形成される電磁波シールド層４は、先に述べたように、有機チタン化合物層２と銀層３を交互に合計５層以上積層してなるものであれば問題はないが、透明性および銀層３の劣化防止の観点から、高分子フィルム１から最も遠い表面には、有機チタン化合物層２が位置決めされているものが好ましい。このような電磁波シールド層４としては、具体的には、有機チタン化合物層２／銀層３／有機チタン化合物層２／銀層３／有機チタン化合物層２からなる５層構造、有機チタン化合物層２／銀層３／有機チタン化合物層２／銀層３／有機チタン化合物層２／銀層３／有機チタン化合物層２からなる７層構造の他、９層構造、１１層構造等の奇数積層構造があげられる。また、６層以上の偶数積層構造も使用可能である。
【００２６】
本発明の製法により得られるプラズマディスプレイ用電磁波シールドフィルムは、ＰＤＰ本体表面に粘着剤で貼り付けて用いたり、あるいはＰＤＰ用前面フィルターの電磁波シールドフィルムとして用いることができる。
【００２７】
本発明の電磁波シールドフィルムを用いたＰＤＰ用前面フィルターとしては、例えば、図２に示すように、基板２１の片面に粘着剤層２２を介して前記本発明の電磁波シールドフィルムの高分子フィルム１面側を積層し、この電磁波シールドフィルムの電磁波シールド層４の最表面に位置決めされている有機チタン化合物層２（図１参照）の表面に、粘着剤層２２を介して反射防止フィルム２３のフィルム基材２４面側を積層してなるものがあげられる。なお、図において、２５は反射防止フィルム２３の反射防止層を示す。
【００２８】
上記基板２１としては、例えば、半強化ガラス等のガラス基板や、透明樹脂成型板等があげられる。
【００２９】
上記粘着剤層２２用材料としては、例えば、アクリル系粘着剤やシリコーン系粘着剤等があげられる。
【００３０】
上記反射防止フィルム２３のフィルム基材２４としては、例えば、ＰＥＴ基材等があげられる。
【００３１】
なお、本発明の電磁波シールドフィルムを用いたＰＤＰ用前面フィルターとしては、上記図２の構成に限定されるものではなく、例えば、色調調整のための色素を添加した色素添加フィルムを、電磁波シールドフィルムと反射防止フィルム２３との間に介在させてもよい。また、上記図２は、基板２１の片面にのみ反射防止フィルム２３を形成しているが、基板２１の両面に反射防止フィルム２３を形成してもよく、例えば、基板２１の電磁波シールドフィルム積層面側と反対側の表面に粘着剤層２２を介して反射防止フィルム２３のフィルム基材２４面側を積層することも可能である。なお、本発明の有機チタン化合物層形成法は、プラズマディスプレイパネル用電磁波シールドフィルム以外にも、表示用ガラス基板（ＬＣＤ，ＥＣＷ，ＥＬ，ＦＥＤ等），タッチパネルガラス，太陽電池用透明導電ガラス（ＴＣＯ）基盤（ａ−Ｓｉ系，ＣｄＴｅ系，ＣＩＳ系）等の他の透明導電性付与用途、防眩フィルム，融雪ガラス，車両用ガラス，冷却ショーケース用ガラス，暖房用パネルヒーター，調理用パネルヒーター等の電熱性付与用途、計測機器用ガラス窓，ＣＲＴ用パネルガラス，インテリジェントビルガラス等の帯電防止性付与用途、反射防止フィルム，反射防止ガラス，熱線反射ガラス，熱線遮断ガラス，紫外線遮断ガラス等の光制御性付与用途、さらには、ガスバリアー性付与用途、絶縁性付与用途、耐食性付与用途、眼鏡等のハードコート用途にも用いることができる。
【００３２】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００３３】
【実施例】
まず、テトラ−ｎ−ブトキシチタン７量体（日本曹達社製）と、ｎ−ブタノールと、イソプロピルアルコールとを、それぞれ３重量％、６７重量％、３０重量％の比率で配合し、攪拌機を用いて１０分間混合してコーティング溶液を調製した。つぎに、ＰＥＴフィルムを準備し、このＰＥＴフィルム表面に、コーティング機（康井精機社製、ＥＢ−７００）を用いて、上記コーティング溶液をマイクログラビアコーティングし、１００℃で乾燥を行った。とともに、上記コーティング機に設けられた紫外線照射設備〔赤外カットフィルター付きの高圧水銀ランプ（１６０Ｗ／ｃｍ）〕により、照射距離２００ｍｍ（照度：４００ｍＷ／ｃｍ2 、測定波長範囲：３００〜３９０ｎｍ。）で、コーティングの線速と同一速度（５ｍ／ｍｉｎ）にて連続的に紫外線照射を約１秒間行い、有機チタネート層を形成した。ついで、この有機チタネート層の表面を酸素グロー放電により曝した後、ターゲットに純銀（純度：４Ｎ、１２６ｍｍ×５０６ｍｍサイズ）、スパッタガスにアルゴンガスを用いて、マグネトロン直流スパッタリング法〔電力：１ｋＷ（１．５６Ｗ／ｃｍ2 ）、真空度：０．３Ｐａ、成膜温度：４０℃、ターゲット／基材間距離：６〜８ｃｍ〕により、ライン線速１．３ｍ／分にてＡｇ層を形成した。その後も、上記紫外線照射による有機チタネート層の形成と、マグネトロン直流スパッタリング法によるＡｇ層の形成を交互に行った。このようにして、ＰＥＴフィルム（厚み１００μｍ）の表面に、有機チタネート層（厚み３０ｎｍ、屈折率１．９）、Ａｇ層（厚み１５ｎｍ）、有機チタネート層（厚み３０ｎｍ、屈折率１．９）、Ａｇ層（厚み１５ｎｍ）、有機チタネート層（厚み３０ｎｍ、屈折率１．９）の順で積層されてなる電磁波シールドフィルムを作製した。
【００３４】
【比較例】
実施例と同様にして、コーティング溶液を調製し、このコーティング溶液を用いて、実施例と同様のグラビアコーティングにより、ＰＥＴフィルムの表面に有機チタネート層を形成した。ただし、実施例とは異なり、このグラビアコーティング工程での有機チタネート層への紫外線照射は行わなかった。ついで、この有機チタネート層の表面に、実施例と同様のマグネトロン直流スパッタリング法により、Ａｇ層を形成した。その後も、上記グラビアコーティングによる有機チタネート層の形成と、マグネトロン直流スパッタリング法によるＡｇ層の形成を交互に行い、ＰＥＴフィルムの表面に、有機チタネート層、Ａｇ層、有機チタネート層、Ａｇ層、有機チタネート層を積層した。ついで、上記ＰＥＴフィルムから最も遠い表面に位置決めした有機チタネート層の表面に、実施例と同様の条件にて紫外線照射を１回のみ行い、ＰＥＴフィルム（厚み１００μｍ）の表面に、有機チタネート層（厚み３０ｎｍ、屈折率１．７）、Ａｇ層（厚み１５ｎｍ）、有機チタネート層（厚み８０ｎｍ、屈折率１．８）、Ａｇ層（厚み１５ｎｍ）、有機チタネート層（厚み３０ｎｍ、屈折率１．９）の順で積層されてなる電磁波シールドフィルムを作製した。
【００３５】
このようにして得られた実施例品および比較例品について、初期および湿熱老化後（６０℃×９５％×２４時間）の透過率を、分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００ＰＣ）を用いて測定した。そして、透過率と波長との関係を図３に示した。また、実施例品および比較例品の初期および湿熱老化後（６０℃×９５％×２４時間）の色調変化を、ＪＩＳ  Ｚ  ８７３０に基づく色度座標ｘｙにて図４に示した。
【００３６】
図３および図４から、実施例品は、湿熱老化後のスペクトルの変化、および色調変化が非常に小さく、湿熱老化後の透過色の安定化が非常に優れていることがわかる。これに対して、比較例品は、湿熱老化後のスペクトルの変化、および色調変化が非常に大きく、湿熱老化後の透過色の安定化が著しく劣ることがわかる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、高分子フィルムの表面に、有機チタン化合物溶液を塗布し、さらに紫外線照射を行うため、有機チタン化合物の光分解によるゾルゲル反応が充分に進行するとともに、チタン−酸素を含む化合物の縮合と緻密化が生じ、高屈折率でしかも安定性の高い有機チタン化合物層を形成することができる。また、従来のような高温での熱処理が不要であるため、基板である高分子フィルムの熱による収縮や、劣化を抑制できるとともに、低コスト化にも繋がる。
【００３８】
また、チタンアルコキシド系化合物やチタンキレート系化合物は、光分解性、光還元性等の特異な光化学特性を備えているため、この溶液を用いて、コーティングおよび紫外線照射を行うと、より高屈折率な有機チタン化合物層を短時間で作製できるようになるとともに、有機成分の残存量が少ないため、その後の反応も起こりにくく、有機チタン化合物層の安定性がより向上する。
【００３９】
さらに、上記高分子フィルムとしてＰＥＴフィルムを用いると、低コストで透明性（視認性）に優れ、湿熱安定性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁波シールドフィルムの一例を示す模式図である。
【図２】本発明のＰＤＰ用前面フィルターの一例を示す模式図である。
【図３】（ａ）は実施例品の透過率と波長との関係を示すグラフ図、（ｂ）は比較例品の透過率と波長との関係を示すグラフ図である。
【図４】（ａ）は実施例品の色調変化を示すグラフ図、（ｂ）は比較例品の色調変化を示すグラフ図である。
【符号の簡単な説明】
１  高分子フィルム
２  有機チタン化合物層
３  銀層
４  電磁波シールド層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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