(57)【要約】      （修正有）【課題】透過度の低下を抑えて電磁波遮蔽機能を高めた光学フィルタを提供する。【解決手段】光学フィルタ３は、透明フィルム４上に、ＩＴＯ層１０／金属（Ａｇ）層１１／ＩＴＯ層１０の積層膜Ｍを繰り返し単位として３回以上５回以下繰り返して積層された光学膜５が形成されてなり、この光学膜５のシート抵抗が１．５Ω／□以下であり、かつ、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域の光線透過率が１５％以下であることを特徴とする。好適には、ＩＴＯ層及びＡｇ層の層厚をそれぞれ４５０ｎｍ及び２００ｎｍとする積層膜を４回繰り返し積層して光学膜５を構成することにより、シート抵抗が１Ω／□以下で、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域の光線透過率がほぼ０％であり、波長５５０ｎｍ付近での光線透過率が３５％以上の光学特性を有する光学フィルタ３を得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルム上に、インジウム錫酸化物層／金属層／インジウム錫酸化物層の積層膜を繰り返し単位として３回以上５回以下繰り返して積層された光学膜が形成されてなり、
前記光学膜のシート抵抗が１．５Ω／□以下であり、かつ、
８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域の光線透過率が１５％以下であることを特徴とする光学フィルタ。
【請求項２】
前記金属層は、銀（Ａｇ）またはその合金からなることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項３】
前記光学膜は、波長５５０ｎｍ付近での光線透過率が３５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項４】
前記積層膜におけるインジウム錫酸化物層の膜厚は４５０Å、金属層の膜厚は２００Åであり、
前記光学膜は当該積層膜を４回繰り返して積層されてなるとともに、
当該光学膜のシート抵抗が１．０Ω／□以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項５】
前記透明フィルムの、前記光学膜が形成される側とは反対側の面に、反射防止処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項６】
前記光学膜の上には、接地電位接続用の電極層と、当該光学フィルタを表示パネルへ接着固定するための粘着層とがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルタ。
【請求項７】
プラズマディスプレイパネル上に、電磁波遮蔽用の光学フィルタが取り付けられたプラズマディスプレイ装置において、
前記光学フィルタは、
透明フィルム上に、インジウム錫酸化物層／金属層／インジウム錫酸化物層の積層膜を繰り返し単位として３回以上５回以下繰り返して積層された光学膜が形成されてなり、
前記光学膜のシート抵抗が１．５Ω／□以下であり、かつ、
８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域の光線透過率が１５％以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル用の電磁波遮蔽フィルムとして用いて好適な光学フィルタ及びこれを備えたプラズマディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大画面薄型テレビが広く普及している。中でも、プラズマディスプレイは液晶ディスプレイに比べて、一般に視野角依存性がなくコントラスト比が高いため、高精細・高画質の画像を観賞することができるとされている。
【０００３】
一方、プラズマディスプレイは、動作原理上、強度の漏洩電磁界および近赤外光を発生することが知られている。電磁波は人体への影響が懸念され、また、近赤外光は周辺電子機器の誤動作を招く。このため、プラズマディスプレイパネルには、電磁波及び近赤外光遮蔽用の光学フィルタが設置されている。
【０００４】
この種の光学フィルタは、赤外光吸収機能をもたせたフィルムに導電性メッシュを施して電磁波を遮蔽する構造が知られている（下記特許文献１参照）。しかし、導電性メッシュで電磁波を遮蔽する構造は、遮光部分の発生やモアレの発生という問題がある。これに対して、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）層と銀等の金属層との積層構造によって、電磁波遮蔽機能と赤外光透過制限機能を実現する技術が知られている（下記特許文献２参照）。この構成によれば、上述した遮光部分の発生やモアレの問題が回避される。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１１９６６９号公報
【特許文献２】特許第３００４２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＩＴＯ層と金属層との積層構造からなる従来の光学フィルタは、電磁波遮蔽機能が十分でないという問題がある。これは、当該積層膜のシート抵抗が高いためであり、１．５Ω／□以下、更に好ましくは１Ω／□以下の低抵抗値が望まれるところであるが、特許文献２においては１Ω／□以下のシート抵抗値を実現できていない。
【０００７】
一方、金属層の層厚を大きくすることでシート抵抗の低減を図ることは可能である。しかし、金属層の層厚が大きくなると光線透過率が顕著に低下してしまい、必要な透過度を確保することが困難となる。
【０００８】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、透過度の低下を抑えて電磁波遮蔽機能を高めることができる光学フィルタ及びプラズマディスプレイ装置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】
【０００９】
以上の課題を解決するに当たり、本発明の光学フィルタは、透明フィルム上に、インジウム錫酸化物層／金属層／インジウム錫酸化物層の積層膜を繰り返し単位として３回以上５回以下繰り返して積層された光学膜が形成されてなり、この光学膜のシート抵抗が１．５Ω／□以下であり、かつ、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域の光線透過率が１５％以下であることを特徴とする。
【００１０】
好適には、上記金属層は銀（Ａｇ）又はその合金層で構成される。例えば、ＩＴＯ層及びＡｇ層の層厚をそれぞれ４５０Å及び２００Åとする積層膜を４回繰り返し積層して上記光学膜を構成することにより、シート抵抗が１Ω／□以下で、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域の光線透過率が１５％以下であり、波長５５０ｎｍ付近での光線透過率が４０％以上の光学特性を有する光学フィルタを得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べたように、本発明によれば、透過度の低下を抑えながら、光学膜のシート抵抗を低減して電磁波遮蔽機能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態によるプラズマディスプレイ装置１の概略構成を示す要部断面図である。本実施形態のプラズマディスプレイ装置１は、プラズマディスプレイパネル２の表面（光出射面）に電磁波遮蔽用の光学フィルタ３が取り付けられた構成を有している。
【００１４】
光学フィルタ３は、透明フィルム４の一方の主面上に、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）層と金属層とが交互に複数積層された光学膜５が形成されてなる。特に本実施形態では、ＩＴＯ層／金属層／ＩＴＯ層の３層構造の積層膜（Ｍ）を繰り返し単位として、３回以上５回以下繰り返して積層されることで、光学膜５が形成されている。この光学膜５は、プラズマディスプレイパネル２から出射する映像光を透過し、電磁波及び近赤外光を遮蔽する機能を有している。
【００１５】
図２は光学膜５の一構成例を模式的に示す断面図である。図２に示す光学膜５は、ＩＴＯ層１０／金属層１１／ＩＴＯ層１０からなる積層膜Ｍを４回繰り返して（Ｍ１〜Ｍ４）積層した構成例を示している。従って、当該構成の光学膜５は、最上層（積層膜Ｍ４の第３層）のＩＴＯ層１０と最下層（積層膜Ｍ１の第１層）のＩＴＯ層１０の膜厚は、金属層１１と金属層１１との間に挟まれたＩＴＯ層１０の膜厚に比べて薄くなっている。
【００１６】
光学膜５を構成するＩＴＯ層１０の膜厚は特に制限されないが、本実施形態では４５０Å（オングストローム）とされている。各積層膜Ｍに関して第１層及び第３層のＩＴＯ層１０の膜厚は同じ膜厚とされるが、特にこれに限られない。ＩＴＯ層１０は、例えばスパッタ法により形成されたスパッタ膜からなる。
【００１７】
一方、金属層１１は、本実施形態では銀（Ａｇ）又はその合金からなる。なお、これ以外にも、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）等の金属又はその合金を用いることができる。金属層１１の膜厚は、例えば１５０Å以上６００Å以下が好適である。金属層１１の膜厚が１５０Å未満では赤外光の透過率制限機能が低下するとともに光学膜５のシート抵抗値が高くなる。また、金属層１１の膜厚が６００Åを超えると、光学膜５のシート抵抗値が低下し赤外光の透過率制限機能が高まるが、可視光領域の透過率も低下してしまう。金属膜１１は、例えばスパッタ法により形成されたスパッタ膜からなる。
【００１８】
積層膜Ｍの繰り返し積層数は、上述のように３回以上５回以下とされる。積層膜Ｍの繰り返し積層数が２回以下では赤外光の透過率制限機能が低下するとともに光学膜５のシート抵抗値が高くなる。また、積層膜Ｍの繰り返し積層数が６回以上では、光学膜５のシート抵抗値が低下し赤外光の透過率制限機能が高まるが、可視光領域の透過率も低下してしまう。
【００１９】
具体例としては、積層膜Ｍを構成するＩＴＯ層１０の膜厚を４５０Å、金属層１１を銀（Ａｇ）で構成しその膜厚を２００Å、積層膜Ｍの繰り返し積層数を４回とすることで、光学膜５のシート抵抗が１Ω未満、波長５５０ｎｍ付近での光線透過率が４０％以上、８００〜１２００ｎｍの波長領域の光線透過率が１５％以下の光学フィルタ３を作製することができる。
【００２０】
光学膜５を支持する透明フィルム４は、透明なプラスチックフィルムなどが用いられ、材料は特に制限されず、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルムなどを用いることができる。
【００２１】
図１を参照して、以上のように構成される光学フィルタ３は、プラズマディスプレイパネル２の表示面に取り付けられる。図示の例では、光学フィルタ３がプラズマディスプレイパネル２に対して光学膜５が対向するように取り付けられているが、これに限らず、透明フィルム４側をプラズマディスプレイパネル２に対向配置させてもよい。
【００２２】
光学フィルタ３の光学膜５の上には粘着層９が形成されており、この粘着層９を介して光学フィルタ３がプラズマディスプレイパネル２に取り付けられている。粘着層９は必要に応じて色補正のための色材を含ませることができる。粘着層９の形成領域は特に制限されず、例えば光学フィルタ３の周囲領域でもよいし、ほぼ全面の領域でもよい。
【００２３】
光学フィルタ３の光学膜５の上には更に、当該光学膜５を例えばグラウンド電位に接地するための電極層８がパターン形成されている。光学膜５が接地電位に接続されることで、プラズマディスプレイパネル２から出射された電磁波を接地電位に逃がし、電磁波の透過を抑止できる。
【００２４】
一方、光学フィルタ３の透明フィルム４の他方の主面、すなわち光学膜５の形成面とは反対側の面は反射防止処理が施されている。具体的には、透明フィルム４の他方の主面上に反射防止層６が形成されている。反射防止層６は外光の反射を防止する機能を有し、これによりプラズマディスプレイパネル２に表示される画像の高画質化が図られる。反射防止層６の上には保護膜７が形成されている。
【００２５】
以上のように構成される本実施の形態においては、ＩＴＯ層１０／金属層１１／ＩＴＯ層１０の３層構造の積層膜Ｍを繰り返し単位として、３回以上５回以下繰り返して積層することで上記光学膜５を構成することにより、当該光学膜５のシート抵抗を１．５Ω／□以下とし、かつ、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域の光線透過率を１５％以下（波長８５０ｎｍ付近での光線透過率が８％以下、波長９５０ｎｍ付近での光線透過率が５％以下）に抑えることができる。また、上記構成により、波長５５０ｎｍ付近での光線透過率を３５％以上確保することができる。
【００２６】
従って本実施形態によれば、プラズマディスプレイパネル２の画像光を十分な透過率で透過しながら、近赤外光の透過を抑制できる。また、プラズマディスプレイパネル２から出射される電磁波を光学層５の低シート抵抗値により十分に吸収して、外部への漏洩を抑制することが可能となる。
【００２７】
また、本実施形態の光学フィルタ３によれば、可撓性を有する透明フィルム４の上に光学膜５および反射防止層６等を一体形成しているので、光学フィルタ３を軽量かつ薄型に構成することができるとともに、耐衝撃性に優れ、プラズマディスプレイパネル２に対しても容易に取り付けることができる。
【００２８】
さらに、本実施形態の光学フィルタ３によれば、透明フィルムを構成する幅広で長尺のベースフィルム上にＩＴＯ層および金属層を連続的に成膜できるので、製造が容易であるとともに生産性を高めることができる。
【００２９】
図３は、上記光学膜５の製造方法を説明するスパッタ装置の概略構成図である。
【００３０】
図３に示すスパッタ装置２０は、真空槽２１の内部に、筒体２２と、第１の供給／巻取りローラ２３ａと、第２の供給／巻取りローラ２３ｂと、ガイドローラ２４ａ，２４ｂとを備えている。筒体２２の外周面は、第１スパッタ機構２５ａと第２スパッタ機構２５ｂに対向している。第１，第２の供給／巻取りローラ２３ａ，２３ｂは、筒体２２の内部に配設されており、一方のローラ２３ａが供給ローラとして動作する場合には他方のローラ２３ｂは巻取りローラとして動作し、他方のローラ２３ｂが供給ローラとして動作する場合には一方のローラ２３ａは巻取りローラとして動作する。
【００３１】
第１スパッタ機構２５ａと第２スパッタ機構２５ｂは、マグネトロンスパッタ機構で構成され、筒体２２の外周面の周りに１８０°間隔で配置されている。あるいは、一点鎖線で示すように、第１スパッタ機構２５ａと第２スパッタ機構２５ｂとを互いに隣接して配置してもよい。第１スパッタ機構２５ａにはＩＴＯからなるターゲットが設置され、対向する筒体２２上のベースフィルム１３に対してＩＴＯ層を成膜する。一方、第２スパッタ機構２５ｂにはＡｇ（Ａｕ１％・Ｓｎ０．３％を添加したＡｇ合金）からなるターゲットが設置され、対向する筒体２２上のベースフィルム１３に対してＡｇ層（金属層）を成膜する。
【００３２】
筒体２２の内部に第１，第２の供給／巻取りローラ２３ａ，２３ｂが配置される。ベースフィルム１３は、筒体２２の外表面に沿って、第１，第２の供給／巻取りローラ２３ａ，２３ｂに巻出し／巻取り可能に配置される。
【００３３】
筒体２２は回転可能であり、筒体２２を回転させながら第１スパッタ機構２５ａを稼働させて、ベースフィルム１３にＩＴＯ層を形成する。ＩＴＯ層の形成後に、第１スパッタ機構２５ａの稼働を停止し、第２スパッタ機構２５ｂを稼働し、筒体２２を回転させながらＡｇ層（金属層）を形成する。ＩＴＯ層の形成とＡｇ層（金属層）の形成を繰り返すことにより、積層膜を形成する。
【００３４】
筒体２２の外表面に露出した部分のベースフィルム１３に積層膜の形成が完了した後、第１，第２の供給／巻取りローラ２３ａ，２３ｂで、成膜されたベースフィルム１３を巻き取り、新たなベースフィルム１３を筒体２２の外表面に巻き出す。この新たなベースフィルム１３に上記の方法でＩＴＯ層と金属層とを交互に積層する。
以上のように説明したベースフィルム１３の巻取り／巻出しと、ＩＴＯ層と金属層の積層を繰り返すことで、ベースフィルム１３全体に光学膜５を形成することができる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例には限定されない。本実施例では、以下の実験手順で光学膜のサンプルを作製した。
【００３６】
Ａｇ層（金属層）を以下の条件で成膜した。
［Ａｇ成膜条件］
・ターゲット面積：１２３７．５ｃｍ2（７５ｍｍ×１６５０ｍｍ）
・電力：１．５ｋＷ（１．２１Ｗ／ｃｍ2）
・Ａｒ量：５００ｓｃｃｍ
・ターボ分子ポンプ回転数：６０％
・非成膜時チャンバー内圧力：８．０×１０Ｅ−４Ｐａ以下
・成膜時チャンバー内圧力：０．２９Ｐａ
・成膜レート：０．７８Å／ｓｅｃ
【００３７】
ＩＴＯ層の成膜に当たり、酸素流量を変化させてシート抵抗が最も低くなる酸素量をさがした。成膜条件は以下のようにして酸素量を２，４，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，２０（ｓｃｃｍ）と変化させ実験を行った。
［ＩＴＯ成膜条件］
・ターゲット面積１２３７．５ｃｍ2（７５ｍｍ×１６５０ｍｍ）
・電力：３．０ｋＷ（２．４３Ｗ／ｃｍ2）
・Ａｒ量：５００ｓｃｃｍ
・ターボ分子ポンプ回転数：６０％
・非成膜時チャンバー内圧力：８．０×１０Ｅ−４Ｐａ
【００３８】
上記実験により得られたＩＴＯ成膜時の酸素量とシート抵抗との関係を図４に示す。図４に示すように、酸素量が１０ｓｃｃｍでシート抵抗が最も低い値を示した。この結果、ＩＴＯ層の成膜条件として、酸素量を１０ｓｃｃｍに決定した。また、このときのＩＴＯの成膜レートは０．５Å／ｓｅｃであった。
【００３９】
次に、ＩＴＯ層／Ａｇ層／ＩＴＯ層からなる積層膜の繰り返し積層数が１積層の場合と５積層の場合とで、以下の条件で作製された光学膜のシート抵抗を比較したところ、図５に示すような結果が得られた。
［成膜条件］
・電力：ＩＴＯ層３．０ｋＷ、Ａｇ層１．５ｋＷ
・Ａｒ量：ＩＴＯ層５００ｓｃｃｍ、Ａｇ層５００ｓｃｃｍ
・ＩＴＯ層成膜時のＯ２量：１０ｓｃｃｍ
・ターボ分子ポンプ回転数：ＩＴＯ層６０％、Ａｇ層６０％
・非成膜時チャンバー内圧力：８．０×１０Ｅ−４Ｐａ
【００４０】
図５に示すように、１積層の場合に比べて５積層の場合の方が低いシート抵抗が得られる反面、全波長領域における光線透過率の低下が認められる。すなわち、ＩＴＯ層／Ａｇ層／ＩＴＯ層からなる積層膜の繰り返し積層数が多いほど、低シート抵抗の光学膜が得られる一方、光の透過率が全波長領域にわたって低下する。また、積層数の増大により８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域の光（赤外線）の透過率の大幅な低下が認められる。
【００４１】
次に、１積層膜中のＡｇ層の膜厚を１００Å、１５０Å、２００Å、３００Åと変化させて、作製された光学膜のシート抵抗の変化と透過率を測定したところ、図６に示す結果が得られた。積層数は１である。このときのＩＴＯ層の膜厚は４５０Åに固定した。また、図６Ａにおいて試料名の「ＩＭＩ」はＩＴＯ層／Ａｇ層／ＩＴＯ層の積層膜を示し、ＩＭＩの後に付記した数字はＡｇ層の膜厚で、例えば「ＩＭＩ１００」の場合はＡｇ層１００Åを意味する。
【００４２】
図６に示すように、１積層膜中のＡｇ層の膜厚が大きくなるほど低いシート抵抗が得られることがわかる。また、１積層膜中のＡｇ層の膜厚が大きくなるほど光の透過率が全波長領域にわたって低下する。
【００４３】
以上の結果を踏まえて、ＩＴＯ層／Ａｇ層／ＩＴＯ層の膜厚構成が４５０Å／２００Å／４５０Åの積層膜を３積層、４積層及び５積層したサンプルと、膜厚構成が４５０Å／１５０Å／４５０Åの積層膜を４積層したサンプルのシート抵抗と透過率を測定した。その結果を図７に示す。
【００４４】
図７の結果から明らかなように、各サンプルともにシート抵抗１．５Ω／□以下でありかつ、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域の光線透過率を１５％以下（ほぼ０％）に抑えることができることがわかる。特に、サンプル２，３の場合、シート抵抗値はそれぞれ０．８６１Ω／□及び０．６７９Ω／□であり、１．０Ω／□以下のシート抵抗を実現することができる。また、各サンプルともに、波長５５０ｎｍ付近での光線透過率は３５％以上を確保することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態によるプラズマディスプレイ装置１及び光学フィルタ３の概略構成を示す側断面図である。
【図２】光学フィルタ３の光学層５の一構成例を示す概略断面図である。
【図３】光学層５の一製造方法を説明するスパッタ装置の概略構成図である。
【図４】本発明の実施例において説明するＩＴＯ層成膜時における酸素量とシート抵抗との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施例において説明する積層膜の各積層数のシート抵抗と透過率特性を示す図である。
【図６】本発明の実施例において説明する積層膜中のＡｇ層の各膜厚のシート抵抗と透過率特性を示す図である。
【図７】本発明の実施例において説明する積層膜の各構造のシート抵抗と透過率特性を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  プラズマディスプレイ装置
２  プラズマディスプレイパネル
３  光学フィルタ
４  透明フィルム
５  光学膜
６  反射防止膜
７  保護膜
８  電極層
９  粘着層
１０  ＩＴＯ層
１１  金属層
Ｍ  積層膜
【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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