JPH0335284A - 表示素子用フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、表示素子用フィルターに関するものであり、
特にＣＲＴ、液晶デイスプレー、プラズマデイスプレー
などの表示素子用フィルターとして好適である。

［従来技術］ ＯＡ機器、例えばワードプロセッサー、各種のコンピュ
ーターのデイスプレー、テレビのブラウン管、ゲーム機
などからは、有害な電磁波が発生し健康障害や他の機器
への影響が問題となっている。そこで、その障害を防ぐ
ために透明基体の表面に金属および／または金属酸化物
などの導電性を有する薄膜で覆うことが提案されている
。

また、細い繊維の表面にカーボンを粘着させてメツシュ
構造にしたものを２枚の透明基体の間に重ねて貼り合わ
す、さらには合わせガラスの内部に金属細線を導入する
ことが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、導電性を有する薄膜で覆う提案は、表面
の反射が大きくなりゴースト、フレアーが発生し視認性
が悪くなるという欠点がある。また、コスト面からも高
いなどの問題点がある。

メツシュ構造にする提案は、デイスプレーの画像の解像
度が悪くなるという欠点を有している。

ガラス内部に金属細線を導入する方法は、衝撃性に乏し
いため割れ易く、また重いなどの欠点を有している。

本発明は、上記従来技術の欠点を改良するものであり、
有害な電磁波をシールドでき、さらに画像の解像度を高
めるとともに、耐久性に優れた表示素子用フィルターを
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、下記の構成を有
する。

「透明プラスチック基体の表面および／または内部に導
電性材料からなる細線が設けられ、さらに該基体の一方
の面あるいは両面に硬化被膜が設けられてなる表示素子
用フィルターであって、該細線の線巾が５ミクロン以上
、６０ミクロン以下、ピッチ巾が２００ミクロン以上、
３０００ミクロン以下であることを特徴とする表示素子
用フィルター。」 本発明における透明プラスチック基体としては、例えば
、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレ
フタレート、塩化ビニル、ポリイミド、フェノール樹脂
、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートポリマ
ー、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリ（４−
メチル−１−ペンテン）などの成型物が用いられ、成型
物の形態としては、例えば、シート、フィルムなどが挙
げられる。

ここで透明プラスチック基体とは、下式により求められ
る曇価が８０％以下の透明性を有する透明プラスチック
基体であって、必要に応じ、染料などで着色されている
もの、模様状に彩色されているものもこれに含めること
ができる。

本発明において、細線の線巾は、解像度の観点から、５
ミクロン以上、６０ミクロン以下であることが必要であ
り、また、ピッチ巾についても、解像度の観点から、２
００ミクロン以上、３０００ミ・クロン以下のものが用
いられる。特に、電磁波シールド性と解像度の兼ね合い
から、線巾は７ミクロン以上、５０ミクロン以下、ピッ
チ巾は３００ミクロン以上、２０００ミクロン以下が好
ましく用いられる。

すなわち、線巾が５ミクロン未満の場合には加工時に切
断などの問題発生の頻度が高く、製品歩溜まりが低下す
るという問題点がある。一方、６０ミクロンを越えると
解像度が悪く、とくに高精細画面への適用は不可となる
。さらに、細線のピッチ巾が２００ミクロン未満の場合
にも、解像度低下などの問題点がある。また、３０００
ミクロンを越える場合には電磁波シールド効果が低下す
るという欠点が生じてくる。

ここで本発明における細線の線巾とは、細線断面の最大
径の平均値で表されるものであり、細線の断面形状とし
ては、円形、四角形さらには多角形などの種々の形状が
挙げられる。

一方、細線のピッチ巾とは、隣接する細線と細線とに接
する円の直径で表されるものである。また、細線は、ど
のような状態に配列されていてもよいが、はぼ平行状態
にある場合が好ましい。

前述の細線の線巾とピッチ巾とは、解像度の観点から重
要であり、その線巾とピッチ巾の商、すなわち、線巾／
ピッチ巾が０．００１〜０．１の範囲にあることが好ま
しい。０．１より大きい場合には、解像度が低下する傾
向があり、０．００１未満においては、細線が目立ち視
認性が不十分となる場合がある。さらには、０．００５
〜０゜Ｏｌの範囲が解像度、透明性、電磁波シールド性
の点から特に好ましい。

かかる導電性材料からなる細線として使用可能な材料は
、カーボン繊維、金、銀、銅、鉄、鋼、タングステン、
アルミニウム、クロム、ニッケル、ニクロム線、ステン
レスなど、繊維化が可能で適度の機械的強度があり、導
電性を有するものならば、いかなるものであってもよい
。なかでも、透明プラスチック基体と細線との界面にお
け″る光の反射を防止するという観点から、光沢がない
、あるいは少ない細線の使用が好ましく、細線自身がか
かる性質を有していても良いが、細線の表面を処理する
ことによって、このような性質を付与しても何等問題は
ない。細線の表面処理としては塗料などのコーティング
、とくに艶消しコーティングや、サンディングによる凹
凸付与など種々の方法が採られ得る。

さらに導電性細線としては、その形成方法は何ら限定さ
れるものではないが、金属細線そのものを基材中または
基材上に設ける方法以外に、導電性材料を基体の表面あ
るいは内部にコーティングするなどの手法を用いること
も可能である。

かかるコーティング手法としては、真空蒸着、スパッタ
リングなどのＰＶＤ法（Ｐｈ−ｙｓｉｃａ　ｌ　　Ｖａ
ｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）、塗液のコーティング
法、ＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ法）などが挙げられる。一方、全面また
は部分コーティングした後、ケミカルエツチングなどに
より、前記条件を満たす線巾、ピッチ巾とするパターニ
ング処理も好ましく適用され得る。

本発明においては、電磁波シールド性の観点から、本発
明フィルターの体積抵抗率が１０２Ω・ｃｍ未満となる
よう導電性材料からなる細線を設置することが好ましい
。

さらに、電磁波シールド効果は、入射した電磁波に対す
るシールド材を透過したエネルギーの比の対数である減
衰のデシベル（ｄ　Ｂ）で表され、減衰が大きいほどシ
ールド効果は良く、本発明においては、減衰レベルが３
０ｄＢ以上であることが好ましい。

また、本発明における細線の透明プラスチック基体への
設置方法としては、細線を表面または内部に設置可能な
ものであればいかなる方法であっても何等問題はなく、
例えば、モノマーキャスト法、溶融成型法、加熱抑圧法
などが挙げられる。

さらに本発明においては、細線を有する透明基体の表面
を平滑にし、表面の凹凸による像のゆがみを防止する目
的から細線を有する基体の片面、もしくは両面に平滑用
コーティング被膜や各種のラミネートフィルムを設ける
ことも有用な方法である。かかる被膜のコーティング方
法としては浸漬塗装、ロールコーティング法、フローコ
ーティング法、スクリーン印刷法など種々の方法が適用
可能である。また、コーティング材料としては基体材料
、コーティング方法さらには硬化被膜材料などによって
、最適に選択されるべきであるが、作業性、平滑付与性
、透明性などの観点からアクリルワニス、ポリエステル
ワニス、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などが好ましく使
用される。

以上のようにして得られる透明プラスチック基体は、表
示体とのコントラストを向上させ、とくにＣＲＴブラウ
ン管などの場合に見られるフリッカ−いわゆるチラッキ
防止を目的に着色させることも有用である。着色する色
、濃度などは、表示体の色調に応じて、コントロールさ
れるべきであるが、例えば、ＣＲＴブラウン管において
、緑色表示である場合には、ブラウン系に着色し、全光
線透過率が３０〜８０％、とくに４０〜７０％とするこ
とが、一般の使用者に適するという意味から好ましい。

着色方法としては、基体そのもの、コーティング被膜へ
の着色など種々可能であるが、コントロールが容易、生
産性に富むなどの観点からコーティング被膜を原着ない
し染色などによって着色せしめることが好ましい。

かかる透明基体の厚みは取り扱い易さ、形状保持性、後
処理加工適性などの点から０．１〜７ミリメードルであ
ることが好ましく、とくに０．２〜４ミリメートルが好
ましく使用される。

本発明における導電性材料からなる細線は、細線の１部
で切断されていても問題はない。しかし、本発明を電磁
波シールド性に加えて、帯電防止性も期待する場合には
、導電性細線はできるだけ表面層にあり、かつ切断など
のないことが好ましい。

さらにはフィルタ一端面からアース線などで除電するこ
とも好ましい帯電防止法である。

本発明は、前述の透明基体のどちらか一方の表面あるい
は両表面に、硬化被膜を設けてなるものであり、硬化被
膜としては、ハードコート性を有するものであればいか
なるものでもよい。中でも特に好ましい使用可能な被膜
の例としては、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリシロ
キサン樹脂、アクリル樹脂などが挙げられ、特に高い表
面硬度を与え、さらに耐熱性、耐薬品性が良好であるな
どの観点から熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。

さらに表面硬度向上、密着強度の観点からポリシロキサ
ン樹脂が好ましく用いられる。ポリシロキサンを形成せ
しめる組成物の代表的な例を挙げると次の一般式（Ｉ）
で表される有機ケイ素化合物および／またはその加水分
解物が挙げられる。

ＲＲ１ｂＳｉＸ４□−ｂ　　　（Ｉ） （ここで、Ｒ，Ｒ＋は、炭素数１〜１０の有機基であり
、Ｒ，Ｒ１は同種であっても、異種であってもよい。Ｘ
は、加水分解性基である。ａおよびｂは、０または１で
ある。） ここでＲ，Ｒ１は各々アルキル基、アルケニル基、アリ
ール基、またはハロゲン基、エポキシ基１、グリシドキ
シ基、アミノ基、メルカプト基、メタクリルオキシ基な
いしシアノ基を有する炭化水素基であり、同種であって
も、異種であってもよい。Ｘはハロゲン、アルコキシ、
アルコキシアルコキシ、フェノキシないしアセトキシ基
などから選ばれる加水分解可能な置換基であれば、いか
なるものであってもよい。ａＳｂは各々０または１であ
る。

これらの有機ケイ素化合物は１種または２種以上添加す
ることも可能である。とくに染色性付与の目的にはエポ
キシ基、グリシドキシ基を含む有機ケイ素化合物の使用
が好適であり、高付加価値なものとなる。

上記の組成物は通常揮発性溶媒に希釈して液状組成物と
して塗布される。溶媒として用いられるものは、特に限
定されないが、使用にあたっては被塗布物の表面性状を
損わぬことが要求され、さらには組成物の安定性、基体
に対する濡れ性、揮発性なども考慮して決められるべき
である。また溶媒は１種のみならず２種以上の混合物と
して用いることも可能である。

さらに、硬化被膜の硬度向上の目的に好ましく使用され
る構成成分として微粒子状無機酸化物がある。かかる微
粒子状無機酸化物とは塗膜状態で透明性を損わないもの
であり、その目的を達成するものであれば特に限定され
ないが、作業性、透明性付与の点から特に好ましい例と
してはコロイド状に分散したゾルが挙げられる。さらに
具体的な例としては、シリカゾル、チタニアゾル、ジル
コニアゾル、酸化アンチモンゾル、アルミナゾルなどが
挙げられる。微粒子状無機酸化物の添加量は、特に限定
されないが効果をより顕著に表すためには、硬化被膜中
に５重量％以上、８０重量％以下含まれることが好まし
い。すなわち、５重量％未満では、明らかな添加の効果
が得られにくく、８０重量％を越えると透明基体との密
着性不良、被膜自体にクラック発生、耐衝撃性低下など
の問題を生じる場合がある。

微粒子状無機酸化物としては、平均粒子径１〜２００ｍ
μのものが通常は使用されるが、好ましくは５〜１００
ｍμの粒子径のものが使用される。

平均粒子径が２００ｍμを越えるものは、生成被膜の透
明性を低下させ、濁りの大きなものとなり、厚膜化が困
難となる傾向にある。また、１ｍμ未満のものは安定性
が悪く、再現性が乏しくなる場合がある。また微粒子の
分散性を改良するために各種の界面活性剤やアミンを添
加しても何等問題はない。さらには２種以上の微粒子状
無機酸化物を併用して使用することも何等問題はない。

さらには、これらの硬化被膜を形成せしめるためのコー
ティング組成物中には、塗布時におけるフローを向上さ
せる目的で各種の界面活性剤を使用することも可能であ
り、とくにジメチルポリシロキサンとアルキレンオキシ
ドとのブロックまたはグラフト共重合体、さらにはフッ
素系界面活性剤などが有効である。

さらに耐候性を向上させる目的で紫外線吸収剤、また耐
熱劣化向上法として酸化防止剤を添加することも可能で
ある。

さらに、これらのコーティング組成物中には、被膜性能
、透明性などを大幅に低下させない範囲で各種の無機化
合物なども添加することができる。

これらの添加物の併用によって基体との密着性、耐薬品
性、表面硬度、耐久性、染色性などの諸物性を向上させ
ることができる。前記の添加可能な好ましい無機材料と
しては以下の一般式［ＩＩ］で表される金属アルコキシ
ド、および各種のキレート化合物および／またはその加
水分解物が挙げられる。

Ｍ　（ＯＱ）　　　　　　　　　　［ＩＩ］（ここでＱ
はアルキル基、アシル基、アルコキシアルキル基であり
、ｍは金属Ｍの電荷数と同じ値である。Ｍとしてはケイ
素、チタン、ジルコン、アンチモン、タンタル、ゲルマ
ニウム、アルミニウムなどである。） 本発明における硬化被膜を形成せしめる場合には、硬化
促進、低温硬化などを可能とする目的で各種の硬化剤が
使用可能である。硬化剤としては各種エポキシ樹脂硬化
剤、あるいは各種有機ケイ素樹脂硬化剤などが適用され
る。

これらの硬化剤の具体的な例としては、各種の有機酸お
よびそれらの酸無水物、窒素含有有機化合物、各種金属
錯化合物あるいは金属アルコキシド、さらにはアルカリ
金属の有機カルボン酸塩、炭酸塩などの各種塩、さらに
は、過酸化物、アゾビスイソブチロニトリルなどのラジ
カル重合開始剤などが挙げられる。これらの硬化剤は２
種以上混合して使用することも可能である。これらの硬
化剤の中でも本発明の目的には、塗料の安定性、コーテ
イング後の塗膜の着色防止などの点から、特に下記に示
すアルミニウムキレート化合物が有用である。

ここでいうアルミニウムキレート化合物とは、−数式Ａ
ＩＹ、Ｚ３．で示されるアルミニウムキレート化合物で
ある。

（但し式中、ＹはＯＬ　（Ｌは低級アルキル基）、ｚは
一数式Ｍ’　ＣＯＣＨ２Ｃ０Ｍ２　（Ｍ’　、Ｍ２はい
ずれも低級アルキル基）で示される化合物に由来する配
位子、および−数式 ％式％ も低級アルキル基）で示される化合物に由来する配位子
から選ばれる少なくとも１つであり、ｎは０、■または
２である。中でも、組成物への溶解性、安定性、硬化触
媒としての効果などの観点からして、アルミニウムアセ
チルアセトネート、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ネート、アルミニウムージ−
ｎ−ブトキシド−モノエチルアセトアセテート、アルミ
ニウムージ−１ｓｏ−プロポキシド−モノメチルアセト
アセテートなどが好ましい。これらは２種類以上を混合
して使用することも可能である。

塗布方法としては通常のコーティング作業で用いられる
方法が適用可能であるが、たとえば浸漬法、流し塗り法
、スピンコード法などが好ましい。

このようにして塗布されたコーティング組成物は一般に
は加熱乾燥によって硬化される。

加熱方法としては熱風、赤外線などで行うことが可能で
ある。また加熱温度は適用される基体および使用される
コーティング組成物によって決定されるべきであるが、
通常は室温から２５０℃、より好ましくは３５〜２００
℃が使用される。これより低温では硬化または乾燥が不
充分になり易く、またこれより高温になると熱分解、亀
裂発生などが起り、さらには黄変などの問題を生じやす
くなる。

本発明におけるコーティ・ング組成物の塗布にあたって
は、塗布されるべき表面は清浄化されていることが好ま
しく、清浄化に際しては界面活性剤による汚れ除去、さ
らには有機溶剤による脱脂、フレオンによる蒸気洗浄な
どが適用される。また密着性、耐久性の向上を目的とし
て各種の前処理を施すことも有効な手段である。特に好
ましく用いられる方法としては、活性化ガス処理、濃度
にもよるが酸、アルカリなどによる薬品処理である。

本発明における硬化被膜の膜厚は、特に限定されるもの
ではない。しかし、密着強度の保持、硬度などの点から
０．　１〜２０ミクロンの間で好ましく用いられる。特
に好ましくは、０．４〜１０ミクロンである。

本発明における表示素子用フィルターは以上に述べた構
成からなるもので、充分その機能を発揮できるものであ
るが、さらにその使用時における使用感の向上、疲労、
とくに眼精疲労の低減を目的に、より反射防止性を向上
させることも有用である。かかる反射防止性向上方法と
しては、ノングレア処理や反射防止膜コートなどが挙げ
られる。

なかでも解像度の点からは反射防止膜コートが好ましく
、コート方法としては液状コーティングあるいは真空蒸
着やスパッタリングなどに代表されるＰＶＤ法（Ｐｈ７
ｓｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）な
どが採用され得る。とくに真空蒸着による２層以上から
なる多層膜反射防止コートがコスト、反射防止特性など
の点から好ましい。適用されるコート材料としては各種
無機酸化物、金属フッ化物などが挙げられ、その具体例
としてはＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２，５ｉＯＸＳｉＯ２、Ｔ
ｉ０１Ｔｉ２０３、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｔａ２０５、
Ｉ　Ｔｏ　（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）　、
Ｓ　ｎ０２、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＭｇＦ２、ＣａＦ
２、Ｎａ３　Ａ　Ｉ　Ｆ６　、Ｎａ５　Ａ　１３　Ｆ、
４などがある。

とくに、表面硬度の点からは最外層に５ｉ０２を有する
多層反射防止膜が好ましい。

かかる反射防止膜は片面でも、両面のいずれであっても
、何ら問題はなく、要求性能とコストとの関係から選択
されるべきものである。

本発明によって得られる表示素子用フィルターは、従来
のフィルターよりも、優れた解像度、耐久性、さらによ
り優れた電磁波シールド効果を有することから、ＣＲＴ
、液晶デイスプレー、プラズマデイスプレーなどの前面
板として好ましく使用される。

［実施例］ 更に詳細に説明するために、以下に実施例を挙げるが本
発明は、これらに限定されるものではない。

実施例１ （１）　　γ−グリシドキシプロピルメチルジェトキシ
シラン加水分解物の調製 回転子を備えた反応器中に、γ−グリシドキシプロビル
メチルジェトキシシラン５０８．６部を仕込み、マグネ
ティックスターラーを用いて撹拌しながら、０．０５規
定塩酸水溶液７３．８ｇを液温を１０℃に保ちながら、
滴下し、滴下終了後３０分間撹拌を続けて、加水分解物
を得た。

（２）前記（１）加水分解物に“エピコート”８２７（
油化シェルエポキシ■製）１２８．１部、“エピコート
”８３４（油化シェルエポキシ■製）７７．５部、′ブ
ナコール”ＥＸ３２０　（長潮産業■製）１０２．０部
、ジアセトンアルコール３０９．３部、ベンジルアルコ
ール１５５．９部、メタノール５６３．９部、シリコー
ン系界面活性剤５．９部を添加混合溶解し、さらにメタ
ノール分散コロイド状シリカ（平均粒子径１２±１ｍμ
、固形分３０％）２２０８．３部を添加混合し、アルミ
ニウムアセチルアセトネート６６．６部を添加し、充分
撹拌した後、コーティング組成物を得た。

（３）透明基体として、導電性材料からなる細線（ステ
ンレス製、線巾が２２ミクロン、ピッチ巾が５００ミク
ロン）の入ったポリカーボネート（基材厚１ｍｍ）を使
用し、前記■で調製した、コーティング組成物を引き上
げ速度２０ｃｍ／分の速さで浸漬塗布し、次いで、９０
℃、１２分の予備硬化を行い、さらに１００℃で４時間
加熱した後、硬化被膜を有する表示素子用フィルターが
得られた。

上記の方法および条件で得られた表示素子用フィルター
は、表面硬度が高く、ポリエステル編物に１ｋｇの荷重
をかけて、１０００往復擦過するテストを行ったが、全
くキズが発生しなかった。

また、周波数１０ＧＨ！における電磁波の透過量は、約
１／１０に減衰させることができた。

さらに、ワードプロセッサーの光学フィルターとして使
用したところ、使用者の目の疲労が少ないという効果が
あった。さらには、市販のメツシュフィルターに較べて
、解像度の向上が認められた。

実施例２ 実施例１において細線をタングステン製（線巾１０ミク
ロン、ピッチ巾５００ミクロン）に代える以外は、すべ
て同様に行った。

得られた表示素子用フィルターは、実施例１と同様な効
果があり、さらには細線の反射が全くなく解像度がより
優れていた。

実施例３ 実施例２で得られた表示素子用フィルターの両表面上に
無機酸化物質のＺｒＯ２／ＴｉＯ２／５ｉ０２を真空蒸
着法でこの順にそれぞれ光学膜厚をλ／４、λ／４、λ
／４（λ−５５０ｎｍ）に設定して多層被覆させた。得
られた表示素子用フィルターの反射干渉色は赤紫色を呈
し、極小表面反射率は０．５％であった。得られた表示
素子用フィルターは、実施例２と同様の効果があり、ま
た反射防止効果にも優れ、−段と解像度の向上が認めら
れた。

［発明の効果コ 本発明によって得られる表示素子用フィルターは、以下
のような効果がある。

（１）高い表面硬度を有する。

■　有害な電磁波をシールドできるためＯＡ機器使用者
の疲労が少ない。

（３）解像度が向上し、文字、グラフィックが見やすく
なる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明プラスチック基体の表面および／または内部
   に導電性材料からなる細線が設けられ、さらに該基体の
   一方の面あるいは両面に硬化被膜が設けられてなる表示
   素子用フィルターであって、該細線の線巾が５ミクロン
   以上、６０ミクロン以下、ピッチ巾が２００ミクロン以
   上、３０００ミクロン以下であることを特徴とする表示
   素子用フィルター。