JP2006039422A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁波を良好にシールドできる画像表示装置を提供する。
【解決手段】非金属製前面体3とその表面に設けられた導電体4と金属製筐体1と表示駆動部とからなる画像表示装置であって、導電体4が屈曲されて金属製筐体1と重なり合って接合している構成とした画像表示装置とする。導電体4と金属性筐体1との隙間がなくなり、電磁波が漏れて外部に出ることを防止できる。金属製筐体1の側面部と導電体4の導電側面部とが重なり合って接合しているので、金属製筐体1の開口部を大きくすることができて、画像表示面積を大きくすることができるし、そのデザインも自由に設計することができる。導電体4は極細導電繊維を凝集させることなく、1本ずつ若しくは1束ずつ分離した状態で分散させて接触させており、屈曲させても表面抵抗率が低下することがない。
【選択図】図1
【解決手段】非金属製前面体3とその表面に設けられた導電体4と金属製筐体1と表示駆動部とからなる画像表示装置であって、導電体4が屈曲されて金属製筐体1と重なり合って接合している構成とした画像表示装置とする。導電体4と金属性筐体1との隙間がなくなり、電磁波が漏れて外部に出ることを防止できる。金属製筐体1の側面部と導電体4の導電側面部とが重なり合って接合しているので、金属製筐体1の開口部を大きくすることができて、画像表示面積を大きくすることができるし、そのデザインも自由に設計することができる。導電体4は極細導電繊維を凝集させることなく、1本ずつ若しくは1束ずつ分離した状態で分散させて接触させており、屈曲させても表面抵抗率が低下することがない。
【選択図】図1
Description
本発明は、電磁波シールド性能を有する画像表示装置に関する。
従来より、ブラウン管や液晶ディスプレイ(LCP)、プラズマディスプレイ(PDP)などの画像表示装置は、液晶駆動装置やプラズマ駆動装置から発生する電磁波をシールドするために、その内部或は表面に導電体を配置することが行われている。
かかる導電体としてガラスやアクリル板の片面に酸化インジウム−酸化錫(ITO)をスパッタリングや蒸着や塗布により成膜した透明導電膜を形成し、この導電体の透明導電膜を金属性筐体の屈曲部分に接触させて導通することで、電磁波をシールドした液晶表示装置が知られている(特許文献1参照)。
特開2002−341372号公報
しかしながら、上記透明導電膜は、酸化インジウム−酸化錫(ITO)を使用しているので、この透明導電膜を屈曲すると導電性が低下し、電磁波シールド性能が発揮しなくなるので平坦のまま使用せざるを得ず。特許文献1においては、金属製筐体を屈曲させて屈曲部分を形成し、この筐体屈曲部分の上側若しくは下側に平坦な透明導電膜を重ね合わせることで導通させている。そのため、重ね合わせ部分は液晶表示装置の表示面側に位置させることしかできず、表示面の面積が減少して液晶表示装置の大きさに比例した表示面を確保することが困難であるし、デザインの自由度にも劣るという問題を有していた。さらに、上記の透明導電膜がITOであるので、ITO特有の光吸収をしてディスプレイを透過してくる光の色調を変えるため、表示品位が劣るという問題点があった。
本発明は上記の問題に対処するためになされたもので、電磁波を良好にシールドできる画像表示装置を提供することを解決課題としている。
上記目的を達成するため、本発明の画像表示装置は、非金属製前面体とその表面に設けられた導電体と金属製筐体と表示駆動部とからなる画像表示装置であって、導電体が屈曲されて金属製筐体と重なり合って接合していることを特徴とするものである。
本発明の画像表示装置において、金属製筐体が裏面部と該裏面部の四周から連接された側面部とからなり、非金属製前面体が前記側面部で囲まれた金属製筐体の開口部を閉鎖すると共に、導電体が非金属製前面体を覆う導電前面部と該導電前面部の四周から屈曲して連接された導電側面部とを有してなり、該導電側面部と前記金属製筐体の側面部とが重なり合って接合していることが望ましい。
また、導電体が極細導電繊維を含んだ透明な導電層を有することが望ましく、この極細導電繊維がカーボンナノチューブであることが最も望ましい。そして、この極細導電繊維が、凝集することなく分散して互いに接触しており導電層の表面抵抗率が100〜106Ω/□であること、或は、1本ずつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが1束ずつ分離した状態で分散して互いに接触しており導電層の表面抵抗率が100〜106Ω/□であることも望ましい。さらに、導電体が、曲率半径3mmに曲げた後の表面抵抗率の増大が1.3倍以下であることも望ましい。
なお、本発明で「凝集することなく」とは、導電層を光学顕微鏡で観察し、平均径が0.5μm以上の凝集塊がないことを意味する用語である。また、「接触」とは、極細導電繊維が現実に接触している場合と、極細導電繊維が導通可能な微小間隔をあけて近接している場合の双方を意味する用語である。
本発明の画像表示装置は、導電体が屈曲されて金属製筐体と重なり合って接合しているので、導電体と金属性筐体との隙間がなくなり、電磁波が漏れて外部に出ることを防止できる。そして、金属製筐体の側面部と導電体の導電側面部とが重なり合って接合しているので、金属製筐体の開口部を大きくすることができて、画像表示面積を大きくすることができるし、そのデザインも自由に設計することができる。
導電体が極細導電繊維、特にカーボンナノチューブを含んだ透明な導電層を有すると、透明性が良好なうえに色調も黄色味を呈せずに画像表示装置の表示色調をそのまま表示することができる。そして、この極細導電繊維が凝集することなく、或は、1本ずつ分離した状態で若しくは複数本集まって束になったものが1束ずつ分離した状態で分散して互いに接触していると、導電層の表面抵抗率を100〜106Ω/□に容易にすることができるうえ、導電層を曲げても表面抵抗率の低下がなく、例え曲率半径3mmで曲げても元の1.3倍しか表面抵抗率が上昇せず、画像表示装置で使用する曲げ等の加工に十分対応することができる。
上記の如く、導電層に含まれる極細導電繊維が凝集することなく、或は、1本ずつ分離した状態で若しくは複数本集まって束になったものが1束ずつ分離した状態で分散して互いに接触していると、該繊維が凝集していない分だけ、或は1本ずつ或は1束ずつ分散している分だけ、極細導電繊維が解けて相互の十分な導通を確保できるので、極細導電繊維量を少なくしても凝集しているものと同じ導電性を確保でき、極細導電繊維量が減少した分だけ透明性を向上させることができる。そして、極細導電繊維がカーボンナノチューブであると、該カーボンナノチューブが細くて長いので、これら相互の接触がさらに良好に確保でき、表面抵抗率を100〜106Ω/□の範囲内で容易にコントロールできて電磁波をシールドすることができるし、また高い透明性も保持でき、画像表示装置の前面体の表面に設けても画像をそのまま表示することができる。
以下、図面を参照して本発明の代表的な実施形態を詳述するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は本発明の画像表示装置の一実施形態を示す断面図、図2はその一部を拡大した拡大断面図、図3は導電体の拡大断面図、図4の(A)は導電体の導電層内部における極細導電繊維の分散状態を示す模式断面図、図4の(B)は導電体の導電層表面における極細導電繊維の分散状態を示す模式断面図、図5は導電体の導電層を平面から見た極細導電繊維の分散状態を示す模式平面図である。
本発明の画像表示装置は、金属製の筐体1と、ブラウン管やバックライトユニットを備えた液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ(PDP)、表面伝導型電子放出装置(SED)などの画像表示パネルなどからなる画像表示部2と、透明な前面体3とで構成されている。
金属製筐体1は、アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金、チタン合金、ジュラルミンなどの金属からなり、表示装置の裏面側の裏面部11と、該裏面部11の四周端から連続して前面側に屈曲して連接した階段状の筐体側面部12とからなり、その側面部12で囲われた部分が開口部13とされている。そして、筐体1の内部に、画像表示部2が配置されている。一方、前記筐体1の開口部13を閉鎖する透明な非金属製前面体3は、閉鎖主体をなす前面部31と、該前面部31の四周端から連続して裏面側に屈曲して連接された前面側面部32とからなり、筐体1の階段状の筐体側面部12と前面板3の前面側面部32とが重なり合って接合・嵌着し、装置全体を閉鎖している。
前記非金属製前面体3の外側には導電体4が一体に設けられていて、前面体3の前面部31を覆う導電前面部41と、該導電前面部41の四周端から連続して裏面側に屈曲して連接している導電側面部42とからなり、これら導電体4の導電前面部41と導電側面部42とが透明前面体3の前面部31と前面側面部32とにそれぞれ積層状態で一体化されている。そのため、筐体1の筐体側面部12と前面体3の前面側面部32と導電体4の導電側面部42とが重なり合った状態で、接合して嵌着されることとなる。
このように金属製筐体1と導電体4とが重なり合って接合されているので、画像表示部2で発生する電磁波が漏れることなく確実にシールドできるうえに、重なり合っている部分が画像表示装置の側面であるため、画像表示面を大きく取ることができ、該画像表示面のデザインの自由度を大きくすることができる。なお、導電体4からアースを取ることも好ましい形態である。
透明前面体3は、ポリエチレンテレフタレートやアクリルやポリカーボネートやスチレンや環状ポリオレフィンやポリアリレートやガラスなどの透明材料で製されたものであり、特に熱可塑性合成樹脂製前面体3は屈曲することが可能であり、好ましく用いられる。
一方、これに積層一体化してなる導電体4は、極細導電繊維を含む導電層5と透明樹脂基材6とを積層したものであり、その導電層5の表面抵抗率が100〜106Ω/□となるようになされていて電磁波シールド性能を有している。また、導電体4の全光線透過率は50%以上で、JIS Z8729に定められるL*a*b*表色系における透過色度におけるa*及びb*が、共に−2.5〜2.5の範囲であるものが好ましく使用される。より好ましくは、全光線透過率が75%以上で、a*及びb*が共に−1.0〜1.0の範囲にすることが望ましい。
透明樹脂基材6としては熱可塑性樹脂が使用され、特に、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン等のオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等のビニル系樹脂、ニトロセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリナフタレンテレフタレート、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリアリレート、芳香族ポリエステル等のエステル系樹脂、ABS樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、これらの樹脂の共重合体樹脂、これらの樹脂の混合樹脂などが使用され、その厚さが10〜700μm程度とされる。
そして、上記樹脂のうちでも、環状ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリナフタレンテレフタレート、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリアリレート、あるいはその共重合体樹脂、これらの樹脂の混合樹脂は、導電体4の全光線透過率を75%以上にすることが容易であるので、最も好ましく用いられる。
この透明基材6の片面に形成された導電層5は、極細導電繊維5aを含んだ透明層であって、極細導電繊維5aが凝集することなく分散して互いに接触している。換言すれば、極細導電繊維5aが絡み合うことなく1本ずつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが1束ずつ分離した状態で、分散して互いに接触している。導電層5が主に極細導電繊維5aと透明なバインダーとで形成されていると、図4の(A)に示すように、該極細導電繊維5aはバインダーの内部に上記の分散状態で分散し互いに接触しているか、或は図4の(B)に示すように、極細導電繊維5aの一部がバインダー中に入り込み他の部分がバインダー表面から突出乃至露出して上記分散状態で分散し互いに接触しているか、或は極細導電繊維5aの一部は図4の(A)のようにバインダーの内部に、他の極細導電繊維5aは図4の(B)のように表面から突出乃至露出している状態で分散し互いに接触していることとなる。
これらの極細導電繊維5aの平面から見た分散状態を図5に模式的に示す。この図5から理解されるように、極細導電繊維5aは多少曲がっているが1本ずつ或は1束ずつ分離し、互いに複雑に絡み合うことなく即ち凝集することなく、単純に交差した状態で導電層5の内部に或は表面に分散され、それぞれの交点で接触している。このように分散していると、凝集している場合に比べて、繊維が解れて広範囲に存在しているので、これら繊維同士の接触する機会が著しく増加し、その結果導通して導電性を著しく高めることができる。そのため、極細導電繊維の量を少なくしても上記分散状態にすることで同じ接触機会を得ることができ、表面抵抗率を100〜106Ω/□とすることが容易となるのである。その結果、透明性を阻害する極細導電繊維の量が少なくなった分だけ透明性が向上するし、また、導電層5を薄くすることもでき、一層透明性を向上させることができる。
なお、極細導電繊維5aは完全に1本ずつ或は1束ずつ分離し分散している必要はなく、一部に絡み合った小さな凝集塊があっても良いが、その大きさは平均径が0.5μm以上でないことが好ましい。
一方、極細導電繊維5aを少なくせずに導電層5に含ませると、上記分散状態にすることで、より多くの繊維同士の接触機会を得ることができるので、導電性を著しく向上させることができることとなる。
さらに、極細導電繊維5aを導電層5に含ませて該導電層5の厚みを5〜500nmと薄くしても、上記分散状態にすることで100〜106Ω/□の表面抵抗率を得ることができるし、導電層5の透明性を良くすることもできる。導電層5の厚みの好ましい範囲は5〜200nmである。
このように、極細導電繊維5aが導電層5内で多少曲がっているが1本ずつ或は1束ずつ分離し、互いに複雑に絡み合うことなく即ち凝集することなく分散された状態で接触していると、該導電層5を含む導電体4を屈曲させても、極細導電繊維5aが伸びるために切断することが殆どないし、或は接触がなくなっても近傍に分散している他の極細導電繊維5aと再接触して導通を維持する。そのため、導電体4の四周を屈曲して導電側面部42を形成しても該屈曲された部分にクラックや剥離を生じることがなくて、表面抵抗率が増大することがないので、電磁波シールド性能を保持することができる。後述する実施例からわかるように、本発明の導電体4は曲率半径3mmで曲げても、その表面抵抗率は元の導電体4の1.3倍以下しか増加せず、曲率半径1mmでも1.4倍以下しか増加しないことが確認されている。
導電層5に使用される極細導電繊維5aとしては、カーボンナノチューブやカーボンナノホーン、カーボンナノワイヤ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリルなどの極細長炭素繊維、白金、金、銀、ニッケル、シリコンなどの金属ナノチューブ、ナノワイヤなどの極細長金属繊維、酸化亜鉛などの金属酸化物ナノチューブ、ナノワイヤなどの極細長金属酸化物繊維などの、直径が0.3〜100nmで長さが0.1〜20μm、好ましくは長さが0.1〜10μmである導電性極細繊維が好ましく用いられる。これらの極細導電繊維5aは、これが凝集することなく1本ずつ或は1束ずつ分散することにより、該導電層5の表面抵抗率が100〜101Ω/□である時にはその光線透過率が50%以上であるものが得られるし、表面抵抗率が102〜103Ω/□である時には光線透過率が75%以上のものが得られるし、表面抵抗率が104〜106Ω/□である時には光線透過率が88%以上のものが得られる。なお、上記光線透過率は分光光度計による550nmの波長の光の透過率を示す。
これらの極細導電繊維5aの中でも、カーボンナノチューブは、直径が極めて細く0.3〜80nmであるので、1本ずつ或は1束ずつ分散することで該カーボンナノチューブが光透過を阻害することが少なくなり、光線透過率が50%以上の透明な導電層5を得るうえで特に好ましいのである。
これらの極細導電繊維5aは、導電層5の内部に或は表面に凝集することなく、1本ずつ或は1束ずつ分散した状態で互いに接触して導通性を確保している。
そのため、該極細導電繊維5aを導電層5に15〜450mg/m2の目付け量を含ませることで、その表面抵抗率を100〜106Ω/□の範囲内で自由にコントロールすることができる。該目付け量は、導電層5を電子顕微鏡で観察し、その平面面積に占める極細導電繊維の面積割合を測定し、これに電子顕微鏡で観察した厚みと極細導電繊維の比重(極細導電繊維がカーボンナノチューブである場合は、グラフィトの文献値2.1〜2.3の平均値2.2を採用)を掛けることで計算した量である。
そのため、該極細導電繊維5aを導電層5に15〜450mg/m2の目付け量を含ませることで、その表面抵抗率を100〜106Ω/□の範囲内で自由にコントロールすることができる。該目付け量は、導電層5を電子顕微鏡で観察し、その平面面積に占める極細導電繊維の面積割合を測定し、これに電子顕微鏡で観察した厚みと極細導電繊維の比重(極細導電繊維がカーボンナノチューブである場合は、グラフィトの文献値2.1〜2.3の平均値2.2を採用)を掛けることで計算した量である。
ここで、凝集をしていないとは、導電層2を光学顕微鏡で観察し、凝集している塊があれば、その長径と短径とを測定し、その平均値が0.5μm以上の塊がないことを意味している。
上記カーボンナノチューブには、中心軸線の周りに直径が異なる複数の円筒状に閉じたカーボン壁を同心的に備えた多層カーボンナノチューブや、中心軸線の周りに単独の円筒状に閉じたカーボン壁を備えた単層カーボンナノチューブがある。
前者の多層カーボンナノチューブは、上記のように直径が異なる複数の円筒状に閉じたカーボン壁からなるチューブが中心軸線の周りに多層になって構成されており、カーボン壁は、カーボンの六角網目構造にて形成されている。その他、上記カーボン壁が渦巻き状に多層に形成されているものもある。好ましい多層カーボンナノチューブは、このカーボン壁が2〜30層重なったものであり、そのような多層カーボンナノチューブを上記の如き分散状態で分散させると、光線透過率を良好にすることができる。より好ましくはカーボン壁が2〜15層重なったものが用いられる。該多層カーボンナノチューブは1本ずつ分離した状態で分散しているものが殆どであるが、2〜3層カーボンナノチューブは、束になって分散している場合もある。
一方、後者の単層カーボンナノチューブは、上記のように中心軸線の周りに円筒状に閉じた単独のカーボン壁から構成されており、カーボン壁はカーボンの六角網目構造にて形成されている。このような単層カーボンナノチューブは1本ずつ分離した状態では分散されにくく、2本以上集まって束になり、それが1束ずつ分離して、束同士が複雑に絡み合うことなく凝集せずに、単純に交差した状態で導電層の内部若しくは表面に分散され、それぞれの交点で接触している。好ましくは、10〜50本の単層カーボンナノチューブが集まって束になったものが用いられる。
上記のように、15〜450mg/m2の目付け量の極細導電繊維5aを絡み合うことなく凝集せずに分散してお互いに接触している導電層5は、その厚みを5〜500nmと薄くしても、極細導電繊維5aが解れているので相互の十分な導通が確保され、表面抵抗率が100〜106Ω/□の範囲となって良好な導電性を発現できるようになる。そして、極細導電繊維が解れて凝集塊がなくなり光透過を阻害しないので透明性が良好になると共に、導電層5の厚みを薄くして極細導電繊維5aの目付け量を少なくした分だけ透明性が向上するようになる。
そして、極細導電繊維5aの目付け量を25〜250mg/m2程度にすると、102〜103Ω/□の表面抵抗率を得ることができ、透明(光線透過率が75%以上)の導電層5を得ることができる。
さらに、極細導電繊維5aの目付け量を増加して250〜450mg/m2程度にすると、100〜101Ω/□の導電性能に優れたものとすることができるうえ、導電層5の透明性(光線透過率が50%以上)も維持でき、透明基材6に透明性樹脂を使用することで透明導電体4とすることができる。
なお、導電層5の光線透過率は、測定に分光光度計を用い、550nmにおける成形体の光線透過率を基材のみの光線透過率で補正することにより得ることができる。
また、全光線透過率及びヘーズはASTM D1003に準拠して測定した値である。
極細導電繊維5aを多量に導電層5中に含ませ、106Ω/□以下の表面抵抗率及び透明性を発現させるためには、極細導電繊維5aの分散性を高め、さらに作製した塗液の粘度を下げて作業性を向上させて、薄い導電層5を形成することが大切であり、そのためには、分散剤を併用して分散性を向上することが重要である。このような分散剤としては、酸性ポリマーのアルキルアンモニウム塩溶液や3級アミン修飾アクリル共重合物やポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン共重合物などの高分子系分散剤、カップリング剤等が好ましく使用される。
なお、この導電層5には紫外線吸収剤、表面改質剤、安定剤等の添加剤を適宜加えて、耐候性その他の物性を向上させても良い。
なお、この導電層5には紫外線吸収剤、表面改質剤、安定剤等の添加剤を適宜加えて、耐候性その他の物性を向上させても良い。
導電層5に使用するバインダーとしては、透明な熱可塑性樹脂、特にポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、弗化ビニリデンが、また熱や紫外線や電子線や放射線などで硬化する透明な硬化性樹脂、特にメラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケートなどのシリコーン樹脂などの透明性樹脂が使用され、これらの透明バインダーと上記極細導電繊維5aとからなる導電層5が透明層となるようになされている。なお、これらのバインダーにはコロイダルシリカのような無機材が添加されてもよい。基材6が透明な熱可塑性樹脂で形成されていれば、これと同種の透明な熱可塑性樹脂、又は相溶性のある異種の透明な熱可塑性樹脂が、互いの積層性に優れ、透明導電体4を得るうえで好ましく使用される。また、バインダーとして硬化性樹脂やコロイダルシリカを含むバインダーを使用すると耐磨耗性などに優れる導電体4を得ることができる。このように、導電層5は透明基材6の表面に形成されるものであるから、画像表示装置の外装体に要求される表面硬度、耐摩耗性などに適したバインダーを選択使用することが望ましい。
上述したように、導電層5における極細導電繊維5aの目付け量を15〜450mg/m2とし、導電層5の厚みを5〜500nmと薄くして、極細導電繊維5aを凝集することなく1本ずつ或は1束ずつ分散させることで、表面抵抗率を100〜106Ω/□の良好な導電性及び透明性が発現される。より好ましい極細導電繊維5aの目付け量は25〜250mg/m2、導電層2の厚みは5〜200nmである。なお、極細導電繊維の他に導電性金属酸化物の粉末を透明性を維持できる範囲で含有させても良く、例えば導電性酸化錫を30〜50質量%程度含有させても透明性は維持できる。
以上のような導電体4は、例えば次の方法で効率良く量産することができる。ひとつの方法は、導電層形成用の前記バインダーを揮発性溶剤に溶解した溶液に極細導電繊維5aを均一に分散させて塗液を調製し、この塗液を基材6の片面に塗布、固化させて導電層5を形成することにより導電体4を製造する方法である。もうひとつの方法は、基材6と同種の熱可塑性樹脂フィルム又は相溶性のある異種の熱可塑性樹脂フィルムの表面に、上記塗液を塗布、固化させて導電層5を形成した導電性フィルムを作製し、この導電性フィルムを基材6の片面に重ねて熱プレスやロールプレスで熱圧着することにより導電体4を製造する方法である。さらに他の方法は、ポリエチレンテレフタレートなどの剥離フィルムに上記塗料を塗布、固化させて導電層5を形成し、必要であればさらに接着層を形成して転写フィルムを作製し、この転写フィルムを基材6の表面に重ねて圧着して導電層5若しくは接着層と導電層5とを転写することにより導電体4を製造することができる。なお、その他の公知の製法によっても製造され得ることは言うまでもない。
図6は本発明の他の実施形態を示す画像表示装置の一部拡大断面図である。図6は前記実施形態の図2と同様の図であり、導電体4が透明前面体3の内側に形成されている点で、図1〜5の前記実施形態で示した画像表示装置とは異なる。
該画像表示装置は、内側に導電体4が位置しているので、導電体4の導電層5が直接金属製筐体1と接触して導通して装置全体が導電層で囲まれるため、電磁波シールド性能を十分に発揮することとなる。そして、導電体4の導電層5が内側になるように屈曲すると、導電層5中の極細導電繊維5aが縮まることとなり、導電接触点が切断することはなくなる。
該画像表示装置は、内側に導電体4が位置しているので、導電体4の導電層5が直接金属製筐体1と接触して導通して装置全体が導電層で囲まれるため、電磁波シールド性能を十分に発揮することとなる。そして、導電体4の導電層5が内側になるように屈曲すると、導電層5中の極細導電繊維5aが縮まることとなり、導電接触点が切断することはなくなる。
なお、前面体3、導電体4及び導電層5は前記実施形態と同様であるので説明を省略する。
図7は、本発明の他の実施形態を示す画像表示装置の一部拡大断面図である。図7は前記実施形態の図2と同様の図であり、導電体4が透明前面体3に直接導電層5を形成したものである点で、図1〜5の前記実施形態で示した画像表示装置とは異なる。
該導電体4は、平坦な前面体3に極細導電繊維5aを含む塗液を塗布、固化させた導電層5を形成後に、屈曲してもよいし、屈曲した前面体3に塗液を塗布、固化させてもよい。
このような構造の前面体3、導電体4であっても、金属製筐体と重なり合って接合させることができるので、電磁波シールド性能を同様に有する表示装置とすることができる。
なお、前面体3、導電体4及び導電層5は前記実施形態と同様であるので説明を省略する。
また、この実施形態では透明前面体3の外表面に導電層5を直接設けたが、前面体3の内側に直接塗布して設けても良い。さらに、上記各実施形態は、透明前面体3の外面或は内面に導電層5を設けたが、前面体3の内部に導電層5を設けてもよい。
次に、本発明の更に具体的な実施例を挙げる。
[実施例1]
溶媒としてのイソプロピルアルコール/水混合物(混合比3:1)中に単層カーボンナノチューブ(文献Chemical Physics Letters,323(2000)P580−585に基づき合成した物、直径1.3〜1.8nm)と分散剤としてのポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン共重合物を加えて均一に混合、分散させ、単層カーボンナノチューブを0.003質量%、分散剤を0.05質量%含む塗液を調製した。
溶媒としてのイソプロピルアルコール/水混合物(混合比3:1)中に単層カーボンナノチューブ(文献Chemical Physics Letters,323(2000)P580−585に基づき合成した物、直径1.3〜1.8nm)と分散剤としてのポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン共重合物を加えて均一に混合、分散させ、単層カーボンナノチューブを0.003質量%、分散剤を0.05質量%含む塗液を調製した。
この塗液を、市販の厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(全光線透過率94.5%、ヘーズ1.5%)の表面に塗布して乾燥後、更に、メチルイソブチルケトンで600分の1に希釈した熱硬化性のウレタンアクリレート溶液を塗布して乾燥することにより導電層を形成し、透明ポリエチレンテレフタレートフィルム製の導電体を得た。
この透明ポリエチレンテレフタレートフィルム製導電体の表面抵抗率を三菱化学社製のロレスタ−EPで測定したところ、表1に示すように、表面抵抗率が87Ω/□であった。
また、この導電体の全光線透過率とヘーズとを、ASTM D1003に準拠して、スガ試験機社製の直読ヘーズコンピューターHGM−2DPで測定したところ、表1に示すように、全光線透過率が57.1%、ヘーズが5.4%であった。
また、この導電体の導電層の550nm波長の光線透過率を次のようにして求めた。即ち、島津製作所製島津自記分光光度計UV−3100PCを用いて、導電体と元のポリエチレンテレフタレートフィルムとの波長550nmにおける光線透過率をそれぞれ測定し、それらの差を導電層の光線透過率とした。この光線透過率は、表1に示すように、60.6%であった。
さらに、この導電体の導電層の単層カーボンナノチューブの目付け量を測定したところ、274mg/m2であった。
さらに、この導電体の導電層を光学顕微鏡で観察したところ、0.5μm以上の凝集塊は存在しておらず、単層カーボンナノチューブの分散が十分に行われていた。そこで、このフィルムの導電層を走査電子顕微鏡で観察したところ、多数のカーボンナノチューブが1束ずつ分離した状態で均一に分散し、単純に交差した状態で接触していることがわかった。
更に、この導電体の電磁波シールド特性をKEC法[アンリツ(株)製MA8602B]にて測定し、電界シールド性能を電界シールド率として表1に併記する。表1からわかるように、1〜1000MHzの周波数領域において、77%以上の電界シールド性能を有していることが確認された。なお、電界シールド率は、入射電界強度を1(100%)としたときの反射電界強度を%であらわしたものである。
また、この導電体を屈曲させたときの表面抵抗率の変化を調べるために、導電体の導電層が外側となるようにして、所定の半径の線材に半円分以上沿わせ1分間保持した後、沿わせた部分を含んだ表面抵抗率を測定した。その屈曲させる前の表面抵抗率を1(100%)としたときの表面抵抗率の増加を表1に記載した。
[実施例2]
実施例1で用いた塗液を、実施例1で使用したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、厚みを変えて塗布して乾燥することにより導電層を形成し、該導電層中のカーボンナノチューブの目付け量が94mg/m2である透明ポリエチレンテレフタレートフィルム製導電体を得た。
実施例1で用いた塗液を、実施例1で使用したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、厚みを変えて塗布して乾燥することにより導電層を形成し、該導電層中のカーボンナノチューブの目付け量が94mg/m2である透明ポリエチレンテレフタレートフィルム製導電体を得た。
この透明ポリエチレンテレフタレートフィルムフィルム製導電体の表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、光線透過率、屈曲させたときの表面抵抗率の変化、電磁波シールド性、更に電界強度を、実施例1と同様にして測定し、その結果を表1に併記した。
更に、この導電体の色調を調べるために、JIS Z8722に基づいて、日本電色工業株式会社製の色差計 ZE−2000を用いて、導電体の色調を測定した。表1に示すように、L*:90.48、a*:−0.29、b*:2.14、YI:4.30であった。
[実施例3]
実施例1で用いた塗液を、実施例1で使用したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、厚みを変えて塗布して乾燥することにより導電層を形成し、該導電層中のカーボンナノチューブの目付け量が50mg/m2である透明ポリエチレンテレフタレートフィルム製導電体を得た。
実施例1で用いた塗液を、実施例1で使用したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、厚みを変えて塗布して乾燥することにより導電層を形成し、該導電層中のカーボンナノチューブの目付け量が50mg/m2である透明ポリエチレンテレフタレートフィルム製導電体を得た。
この透明ポリエチレンテレフタレートフィルムフィルム製導電体の表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、光線透過率、屈曲させたときの表面抵抗率の変化、電磁波シールド性、更に電界強度を実施例1と同様にして測定し、その結果を表1に併記した。
[実施例4]
実施例1で用いた塗液を、実施例1で使用したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、厚みを変えて塗布して乾燥することにより導電層を形成し、該導電層中のカーボンナノチューブの目付け量が47mg/m2である透明ポリエチレンテレフタレートフィルム製導電体を得た。
実施例1で用いた塗液を、実施例1で使用したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、厚みを変えて塗布して乾燥することにより導電層を形成し、該導電層中のカーボンナノチューブの目付け量が47mg/m2である透明ポリエチレンテレフタレートフィルム製導電体を得た。
この透明ポリエチレンテレフタレートフィルムフィルム製導電体の表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、光線透過率、電磁波シールド性、更に電界強度を実施例1と同様にして測定し、その結果を表1に併記した。
〔比較例1〕
厚さ125μmのITO付きポリエチレンテレフタレートフィルムを用いて、表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、屈曲させたときの表面抵抗の変化、電磁波シールド性を、実施例1と同様にして測定し、更に色調を実施例2と同様にして測定し、その結果を表1に併記した。
厚さ125μmのITO付きポリエチレンテレフタレートフィルムを用いて、表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、屈曲させたときの表面抵抗の変化、電磁波シールド性を、実施例1と同様にして測定し、更に色調を実施例2と同様にして測定し、その結果を表1に併記した。
この表1からわかるように、各実施例は1400Ω/□以下の表面抵抗率を有し電磁波シールド性能を発揮するに必要な表面抵抗率を有していた。このことは、電界シールド率において20%以上のシールド率を有することからも理解される。特に実施例1、2は、50%以上の電界シールド率を有しており、十分な電磁波シールド性能があることがわかる。
また、各実施例の導電体を曲率半径10〜1mmの範囲で曲げても、最大で1.23倍しか増加せず、例え曲げ等の加工を施しても電磁波シールド性能を有する表面抵抗率を有することがわかる。しかし、比較例1は曲率半径3mmでも3.10倍となり、更に1mmになると約2750倍となり、屈曲することにより表面抵抗率が大幅に上昇し、電磁波シールド性能を有さなくなることがわかる。
このように、屈曲後の表面抵抗率を測定した試験において、各実施例は折り曲げによっても表面抵抗率が余り変化しないので折り曲げ部周辺の電磁波シールド性にほとんど変化はないが、比較例1は折り曲げによって折り曲げ部周辺の表面抵抗率が大きく上昇して電磁波シールド性が著しく低下するため、折り曲げ部より電磁波が漏洩し、その機能を発現できない。
このように、屈曲後の表面抵抗率を測定した試験において、各実施例は折り曲げによっても表面抵抗率が余り変化しないので折り曲げ部周辺の電磁波シールド性にほとんど変化はないが、比較例1は折り曲げによって折り曲げ部周辺の表面抵抗率が大きく上昇して電磁波シールド性が著しく低下するため、折り曲げ部より電磁波が漏洩し、その機能を発現できない。
また、実施例2と比較例1との色差を比較すると、実施例2は黄色味を示すb*とYIとが小さく、表示装置で表示される色調がそのまま視覚されることとなる。
1 金属製筐体
11 裏面部
12 側面部
13 開口部
2 画像表示部
3 前面体
31 前面部
32 前面側面部
4 導電体
41 導電前面部
42 導電側面部
5 導電層
5a 極細導電繊維
6 基材
11 裏面部
12 側面部
13 開口部
2 画像表示部
3 前面体
31 前面部
32 前面側面部
4 導電体
41 導電前面部
42 導電側面部
5 導電層
5a 極細導電繊維
6 基材
Claims (7)
- 非金属製前面体とその表面に設けられた導電体と金属製筐体と表示駆動部とからなる画像表示装置であって、導電体が屈曲されて金属製筐体と重なり合って接合していることを特徴とする画像表示装置。
- 金属製筐体が裏面部と該裏面部の四周から連接された側面部とからなり、非金属製前面体が前記側面部で囲まれた金属製筐体の開口部を閉鎖すると共に、導電体が非金属製前面体を覆う導電前面部と該導電前面部の四周から屈曲して連接された導電側面部とを有してなり、該導電側面部と前記金属製筐体の側面部とが重なり合って接合していることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 導電体が、極細導電繊維を含んだ透明な導電層を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置。
- 極細導電繊維がカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。
- 極細導電繊維が、凝集することなく分散して互いに接触しており、導電層の表面抵抗率が100〜106Ω/□であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像表示装置。
- 極細導電繊維が、1本ずつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが1束ずつ分離した状態で分散して互いに接触しており、導電層の表面抵抗率が100〜106Ω/□であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像表示装置。
- 導電体が、曲率半径3mmに曲げた後の表面抵抗率の増大が1.3倍以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の画像表示装置。
Priority Applications (1)
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JP2004222451A JP2006039422A (ja) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | 画像表示装置 |
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JP2008064829A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Epson Imaging Devices Corp | 表示装置 |
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2004
- 2004-07-29 JP JP2004222451A patent/JP2006039422A/ja not_active Withdrawn
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