JP2008191446A - 光学フィルター用フィルム及びこれを用いたプラズマディスプレイパネル用光学フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】ネオン光吸収色素としてシアニン系色素を含有した粘着剤層を有する、耐熱性、耐湿熱性が良いネオン光吸収フィルム、更にこれを利用したＰＤＰ用光学フィルタを開発すること。
【解決手段】シアニン系色素と付加反応型シリコーン系粘着剤とを組み合わせることにより、耐熱性試験あるいは耐湿熱性試験でも優れた安定性を保持できるネオン光吸収粘着層を有する光学フィルター用フィルムが得られ、このフィルムを利用したＰＤＰ用光学フィルタが開発できた。
【選択図】なし

Description

本発明は耐熱性、耐湿熱性に優れる、シリコーン系粘着剤層にネオン光吸収色素を含有させた光学フィルター用フィルム及びそれを用いたプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）用光学フィルタに関する。

ＰＤＰの原理は２枚の板状ガラスで挟まれたセルに封入した希ガス（ネオン、キセノン等）に電圧をかけ、プラズマ状態になった希ガスが発する紫外線がセル壁面に処理された発光体に当たることで映像に必要な可視光線を発生させるものであるが、可視光線と同時に近赤外線、人体に有害な電磁波、ネオンガスに起因し、赤色光の色純度を下げる波長５９５ｎｍ近辺の橙色光線（以下、ネオン光と記す）等の有害な電磁波も一緒に放出されるため、有益な可視光線は透過するが、ネオン光をはじめとし近赤外線や人体に有害な電磁波は遮蔽する必要があり、そのための光学フィルタが必要とされる。（特許文献１参照）

光学フィルタに用いられる他の部材としては電磁波遮蔽フィルムがあり、金属材料による多層スパッタ膜を用いることで、近赤外線と人体に有害な電磁波を同時にカットすることができる。（特許文献２，３参照）
しかしながら、ネオン光の遮蔽に関しては別途吸収層を設ける必要があり、従来はネオン光を吸収する特定の色素をバインダ樹脂に添加して透明基材に塗布したネオン光吸収フィルムと近赤外線及び電磁波遮蔽機能を有する基材、防眩および反射防止フィルム等を粘着剤によって貼り合わせた光学フィルターを使用している。上記の色素としては、少量の添加で十分な吸収特性があるシアニン系色素が使用されている。（特許文献４参照）

ネオン光吸収色素を粘着剤に含有できれば、光学フィルターを構成する任意の層間にネオン光吸収機能を付与することができるため、光学フィルター製造の効率が著しく向上することが期待できる。しかしながら、シアニン系色素に代表されるネオン光吸収色素をアクリル系粘着剤に添加すると、ポリエステル樹脂やアクリル樹脂等の高分子体からなる塗布用バインダ樹脂へ添加した場合とは異なり、耐熱性試験あるいは耐湿熱性試験後の色素の劣化が大きくネオン光吸収機能が失われてしまうという粘着剤特有の問題がある。このネオン光吸収機能の変化は可視光線の透過色に影響するため、目標の光学特性が達成できなくなる。

特開２０００−９８１３１号公報 特許第３７５３４８２号 特開平１０−２８２３３５号公報 特開２００４−３２５５３２号公報

耐熱性、耐湿熱性が良くネオン吸収能を変化させない光学フィルター用フィルム、更にはこれを利用したＰＤＰ用光学フィルタを開発すること。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討の結果、シアニン系ネオン光吸収色素をシリコーン系粘着剤と組み合わせることにより、耐熱性試験および耐湿熱性試験でも優れた該安定性を保持でき、これを利用したネオン光吸収フィルム及びこれを利用した光学フィルターが上記課題を解決するものであることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は
（１）透明基材の一面にシリコーン系粘着剤層を設けてなり、該粘着剤層がネオン光吸収色素を含有することを特徴とする光学フィルター用フィルム、
（２）前記シリコーン系粘着剤層を構成する粘着剤が付加反応型シリコーン系粘着剤である（１）記載の光学フィルター用フィルム、
（３）前記ネオン光吸収色素がシアニン系色素である（１）又は（２）に記載の光学フィルター用フィルム、
（４）前記透明基材の粘着剤層の反対面に、ハードコート層、防眩層及び反射防止層から選ばれた少なくとも一層が積層されていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の光学フィルター用フィルム、
（５）（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の光学フィルター用フィルム上に電磁波遮蔽フィルムを有するプラズマディスプレイパネル用光学フィルタ、
に関する。

本発明の光学用フィルターは、耐熱性試験および耐湿熱性試験でも優れた安定性を保持でき、プラズマディスプレイパネル用として有用なものである。

以下本発明を詳細に説明する。
本発明の光学フィルター用フィルムは、透明基材の一面にシリコーン系粘着剤層を設けてなり、該粘着剤層がネオン光吸収色素を含有することを特徴とするものである。

本発明に使用される透明基材は透明性が高く、傷などがなく、光学フィルター用フィルムとしての使用に耐えられるものであれば特に種類や厚さは限定されないが、厚さは１０〜５００μｍが作業性に良好で好ましい範囲といえる。具体的にはポリエステル系（以下、ＰＥＴと記す）、ポリカーボネート系、トリアセテート系、ノルボルネン系、アクリル系、セルロース系、ポリオレフィン系又はウレタン系等の高分子樹脂フィルムが挙げられ、外部からの紫外線を吸収して内部部材の機能の安定化をはかるために紫外線吸収物質が含有されている透明支持フィルムを使用することが好ましい。また、フィルムの表面には塗工膜との密着性を上げるためにコロナ放電処理、プラズマ処理、グロー放電処理、粗面化処理、薬品処理やアンカーコート剤やプライマー等のコーティングを施しても良い。また、透明基材が、例えば減反射性、防眩・減反射性、帯電防止性、防汚性、近赤外線吸収性、電磁波遮蔽性又は色調補正などの機能を単独あるいは複数有する機能性フィルムであれば更に好ましく、特にこれらにネオン光吸収粘着層を設けた場合は、付与されているこれらの機能とネオン光吸収機能を同時に保有できるため、合理的で、優れた形態の前記機能性フィルムおよび光学フィルタが得られる。

本発明でシアニン系ネオン光吸収色素と組み合わせて用いられるシリコーン系粘着剤としては、特に制限はなく、公知のシリコーン系粘着剤が使用できる。シリコーン系粘着剤には、大別して、ラジカル反応型と付加反応型の２種類がある。本発明においては、付加反応型シリコーン系粘着剤はネオン光吸収色素の劣化を特に顕著に抑えられることから、付加反応型シリコーン系粘着剤が好ましく用いられる。
ラジカル反応型シリコーン系粘着剤は、過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物を硬化触媒として用いるものであり、例えば８０℃予備乾燥＋１５０℃×５分の加熱により、２段階で硬化する。ラジカル反応型シリコーン系粘着剤は、有機過酸化物の添加量により粘着特性の調整が可能である。
ラジカル反応型シリコーン系粘着剤としては、例えば「シリコーン材料ハンドブック」（東レ・ダウコーニング社発行）等に記載されているものが使用できる。また、東レ・ダウコーニング社製の商品名ＳＨ４２８０、ＳＥ４２００、ＳＤ４２８４Ｑ２−７７３５、ＧＥ東芝シリコーン社製の商品名ＹＲ３２８６、ＹＲ３３４０等が市販されている。

付加反応型シリコーン系粘着剤は、少なくとも、アルケニル基（好ましくはビニル基）を１分子中に２個以上含有するアルケニル基含有オルガノポリシロキサンとＳｉＨ基を１分子中に２個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとの間の、白金や白金化合物等の付加反応触媒によるヒドロシリル化反応により、１段階で硬化する。
付加反応型シリコーン系粘着剤は、使用するアルケニル基含有オルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンの種類と配合量の調節により粘着特性の調整が可能である。付加反応型シリコーン粘着剤は、ラジカル反応型シリコーン系粘着剤に比べ低温、短時間の反応条件（例えば１００℃×３分間）で硬化するため、該組成物を用いて基材上にネオン光吸収層を形成する際に、該基材として、耐熱性の低い材料が使用できる。また、硬化副生成物が発生しない、耐熱性に優れる等の利点を有する。さらに、ラジカル反応型シリコーン系粘着剤のようにラジカルが発生しないので、ラジカルによりネオン光吸収色素が劣化するおそれもない。付加反応型シリコーン系粘着剤としては、例えば特許第２７３４８０９号公報、特開平１０−１９５４１４号公報、特開２００１−１５８８７６号公報等に記載されているものが使用できる。また、東レ・ダウコーニング社製の商品名ＳＤ４５６０、ＳＤ４５７０、ＳＤ４５８０、ＳＤ４５９０、ＧＥ東芝シリコーン社製の商品名ＸＲ３７−Ｂ４３９９、ＸＲ３７−Ｂ５３８９等が市販されている。

本発明で使用するネオン光吸収色素は波長５８０〜６００ｎｍに吸収極大を有し、その半値幅が約５０ｎｍであることが好ましく、例えばシアニン系、スクアリリウム系、キサンテン系、オキソノール系又はアゾ系等の色素から選ばれ、例えば、本発明で使用する色素である、シアニン系ネオン光吸収色素はアデカ製の商品名ＴＹ−１０２、ＴＹ−１７１や林原生物化学研究所製の商品名ＨＡＯ−０１、ＮＫ−４６７、ＮＫ−７４１、ＮＫ−２６１０等として市販されており、ネオン光吸収機能を持った光学フィルター用フィルム色素として使用できる。色素の配合量は、適宜設定すればよく、吸収の極大値における透過率が１０〜７０％になるように配合することが好適である。

本発明において、シリコーン系粘着剤中に配合することによりネオン光吸収色素の耐熱性および耐湿熱性が向上する理由は、明らかではないが、アクリル系粘着剤の場合、該粘着剤を構成するポリマーは、多数の架橋反応性基（イソシアネート基、ヒドロキシ基、グリシジル基、カルボキシ基等）を有しており、該架橋反応性基が架橋剤等と反応して硬化する。しかし、その硬化は遅いため、ネオン光吸収層を形成した後も、架橋反応性基が残存していることがある。そのため、当該ネオン光吸収層中のネオン光吸収色素が劣化し、得られる光学フィルター用フィルムの耐久性が悪化すると推測される。これに対し、シリコーン系粘着剤は、数分間で硬化反応が終了するため、ネオン光吸収色素の劣化が抑えられ、得られる光学フィルター用フィルムの耐熱性が向上すると考えられる。

本発明の光学フィルター用フィルムを製造するには、例えば上記の粘着剤１００重量部、ネオン光吸収色素０．０１〜１重量部、紫外線吸収剤などのその他の添加剤０〜１０重量部を溶剤中に分散させて得られる塗工液を透明基材上に塗工し、乾燥すればよい。溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ジアセトンアルコール、エチルセロソルブ又はメチルセロソルブ等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン又はシクロヘキサノン等のケトン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン又はエチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル又は酢酸ブチル等のエステル類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエチレン又はトリクロロエチレン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、モノクロルベンゼン又はジクロルベンゼン等の芳香族類、又は、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、テトラフルオロプロピルアルコール、ペンタフルオロプロピルアルコール等のフッ素系溶剤等を用いることができ、塗工、乾燥等の問題もなく、安全性についても十分配慮して溶剤を選択する必要がある。使用する溶剤量は、粘着剤１００重量部に対して５〜１８００重量部が好ましく、より好ましくは１０〜９００重量部である。

粘着剤の塗工は、浸漬コーティング法、フローコート法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、ブレードコート法、エアーナイフコート法、リップコート法又はダイコーター法等の公知の塗工方法で、仕上がりの膜厚が通常０．３〜５０μｍ、好ましくは０．５〜３０μｍとなるように塗布され、乾燥温度は、８０〜１４０℃、好ましくは１００〜１３０℃で乾燥することによって処理層が固定される。

次に、前記したような機能性を保持する透明基材の例について以下に説明するが、これらに限定されるものではない。
減反射フィルムはＰＥＴなどの透明支持フィルムの表面に、低屈折率剤をバインダー樹脂及びその他の添加剤と共にコーティングして外部からの光の反射を抑えたフィルム又は透明基材と低屈折率層との間にハードコート層、高屈折率層を施し、各層による反射光を打ち消すようにコントロールして視認性を良くしたフィルムであり、防眩・減反射フィルムは減反射フィルムの高屈折率層やその他の層に微細粒子を含有させて外部からの光を乱反射させて更に視認性を良くしたフィルムで、アークトップシリーズ（旭硝子製）、カヤコートＡＲＳシリーズ（日本化薬製）、カヤコートＡＧＲＳシリーズ（日本化薬製）又はリアルックシリーズ（日本油脂製）等として未粘着加工の減反射性フィルムが透明基材として利用できるが、これらは市場から入手することが可能である。

電磁波を遮蔽する方法には銅などの金属の極細線を網目のような幾何学模様に透明支持フィルムに保持させたメッシュタイプと、光透過性を有する範囲で金属の極薄膜を透明支持フィルムに保持させた薄膜タイプがあり、薄膜タイプは一般的に近赤外線を反射し透過させないので、特に近赤外線吸収フィルムを必要としないため、本発明においては薄膜タイプの電磁波遮蔽フィルムが使用できる。

本発明の光学フィルター用フィルムは、透明基材上にネオン光吸収色素を含有する粘着層が設けられていることを最低の構成要素として、その他の機能を有する透明基材および硝子とを、積層して得られる。本発明の光学フィルター用フィルムはあらかじめ硝子板やプラスチック板に貼合してプラズマディスプレイの前面に取り付けても、ＰＤＰの前面に直接貼合して使用してもよい。

以下実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。尚、実施例において部は重量部を意味する。

実施例１
（ネオン光吸収フィルムの作製−１）
表１に示す各原料を均一になるように混合溶解した。この際に、付加反応型シリコーン粘着剤（商品名ＳＤ４５６０；東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を主剤溶液とし、ネオン光吸収色素（商品名ＴＹ−１０２；アデカ製：吸収波長ピーク５８６ｎｍ）を主剤溶液と混合させ、これらを溶解させた塗工液を得た。塗工液を、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（商品名Ａ４３００；東洋紡績社製）にアプリケーターを用いて塗工し、１００℃×３分乾燥させ、塗工膜厚２５μｍになるように粘着層を形成し、ネオン光吸収フィルムを得た。次に、ネオン光吸収粘着層をガラスに貼り合わせ、ガラスを支持体とする粘着剤付フィルムを得た。

表１
材 料 使用量
ネオン光吸収剤（商品名ＴＹ−１０２；アデカ製） ０．００８部
紫外線吸収剤（商品名チヌビン１０９；チバガイギー製） ０．１１部
シリコーン系樹脂（商品名ＳＤ４５６０；東レ・ダウコーニング・シリコーン社製） ７．０部
硬化剤（商品名ＳＲＸ２１２；東レ・ダウコーニング・シリコーン社製） ０．０８部
メチルエチルケトン ６．５部

（註）商品名ＴＹ−１０２；シアニン系色素、
商品名チヌビン１０９；ベンゾトリアゾール系化合物、

実施例２
（ネオン光吸収フィルムの作製−２）
実施例１で使用したシリコーン樹脂に代えて、シリコーン系樹脂（商品名ＳＤ４５８０；東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を用いた以外は、実施例１と同様にネオン光吸収フィルムを得た。

実施例３
（ネオン光吸収フィルムの作製−３）
実施例１で使用したシリコーン樹脂に代えて、シリコーン系樹脂（商品名ＳＤ４５８４；東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）を用いた以外は、実施例１と同様にネオン光吸収フィルムを得た。

比較例１
（ネオン光吸収フィルムの作製−４）
実施例１で使用したシリコーン樹脂に代えて、アクリル粘着剤ＰＴＲ−２５００Ｔ（日本化薬製）を使用する以外は実施例１と同様の方法で、ネオン光吸収フィルムを得た。

比較例２
（ネオン光吸収フィルムの作製−５）
実施例１で使用したシリコーン樹脂に代えて、アクリル粘着剤ＰＴＲ−１０４（日本化薬製）を使用する以外は実施例１と同様の方法で、ネオン光吸収フィルムを得た。

（試験方法）
試験前の各実施例フィルム及び各比較例フィルムの試験片の視感透過率（Ｙ／％）、５８６ｎｍ（ネオン光吸収色素の波長）での透過率および色度座標（ｘ、ｙ）を測定し、これを０時間として耐久性試験を行った。
耐久性試験は８０℃の恒温槽中に５００時間保管する耐熱性試験と、６０℃−相対湿度９０％の恒温恒湿槽中に５００時間保管する耐湿熱性試験を行った。測定はＵＶ−３１５０（商品名、分光光度計、島津製作所製）を使用し、視感透過率（Ｙ／％）、５８６ｎｍでの透過率および色度座標（ｘ、ｙ）はＪＩＳ Ｚ ８７０１のＸＹＺ表色系による色の表示方法に準拠して算出した。

耐久性試験の結果を表２および表３に示した。

表２ 耐久性試験での変化（耐熱性試験）

表３ 耐久性試験での変化（耐湿熱性試験）

（結果の考察）
シリコーン粘着剤を用いた実施例１、２及び３はいずれの耐久性試験においても視感透過率並びに５８６ｎｍでの透過率変化が少なく、良好な結果が得られた。アクリル系粘着剤を用いた比較例１および２は視感透過率の変化ならびに色目の変化が大きい上、シアニン系ネオン光吸収色素の波長５８６ｎｍでの透過率変化が大きくネオン光吸収用の光学フィルター用フィルムとしては実用的ではない。

Claims (5)

1. 透明基材の一面にシリコーン系粘着剤層を設けてなり、該粘着剤層がネオン光吸収色素を含有することを特徴とする光学フィルター用フィルム。
2. 前記シリコーン系粘着剤層を構成する粘着剤が付加反応型シリコーン系粘着剤である請求項１記載の光学フィルター用フィルム。
3. 前記ネオン光吸収色素がシアニン系色素である請求項１又は２に記載の光学フィルター用フィルム。
4. 前記透明基材の粘着剤層の反対面に、ハードコート層、防眩層及び反射防止層から選ばれた少なくとも一層が積層されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学フィルター用フィルム。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学フィルター用フィルム上に電磁波遮蔽フィルムを有するプラズマディスプレイパネル用光学フィルタ。