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【発明の名称】 画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体
【発明者】 【氏名】中西 純一
【住所又は居所】大阪市中央区安土町２丁目３番１３号 タキロン株式会社内

【氏名】伊藤 秀己
【住所又は居所】大阪市中央区安土町２丁目３番１３号 タキロン株式会社内

【氏名】高山 隆司
【住所又は居所】大阪市中央区安土町２丁目３番１３号 タキロン株式会社内

【氏名】真砂 均
【住所又は居所】大阪市中央区安土町２丁目３番１３号 タキロン株式会社内

【氏名】高田 知憲
【住所又は居所】大阪市中央区安土町２丁目３番１３号 タキロン株式会社内
【要約】 【課題】ノイズ防止成形体の導電層にカーボンナノチューブなどの極細導電繊維を用い、極細導電繊維の量を減少させて透光性を高め、導電層の厚みを薄くしても、折り曲げや延伸などの加工を施してもノイズ防止性能を維持できる画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体を提供する。

【解決手段】透光性基材２１の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透光性導電層２２が形成されたノイズ防止成形体であって、極細導電繊維が凝集することなく、１本づつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束づつ分離した状態で分散して互いに接触し、導電層２２が１０６Ω／□以下の表面抵抗率を備え、その５５０ｎｍ波長の光線透過率が５０％以上である画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体２とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ導電層が形成されたノイズ防止成形体であって、上記導電層が１０６Ω／□以下の表面抵抗率を備え、その５５０ｎｍ波長の光線透過率が５０％以上であることを特徴とする画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体。
【請求項２】
透光性基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ導電層が形成されたノイズ防止成形体であって、上記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、上記導電層が１０６Ω／□以下の表面抵抗率を備え、その５５０ｎｍ波長の光線透過率が５０％以上であることを特徴とする画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体。
【請求項３】
透光性基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ導電層が形成されたノイズ防止成形体であって、上記極細導電繊維が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、上記導電層が１０６Ω／□以下の表面抵抗率を備え、その５５０ｎｍ波長の光線透過率が５０％以上であることを特徴とする画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体。
【請求項４】
上記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１ないし請求項３のいずれかに記載の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体。
【請求項５】
上記極細導電繊維が多層カーボンナノチューブであり、１本ずつ分離した状態で分散して互いに接触していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体。
【請求項６】
上記極細導電繊維が単層カーボンナノチューブであり、複数本が集まって束になったものが１束ずつ分散した状態で互いに接触していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体。
【請求項７】
上記極細導電繊維が２〜３層カーボンナノチューブであり、複数本が集まって束になったものが１束ずつ分散した状態で互いに接触していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体。
【請求項８】
上記導電層の表面抵抗率が１０４Ω／□以下で、その５５０ｎｍ波長の光線透過率が８５％以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体。
【請求項９】
透光性基材が合成樹脂からなり、その少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ導電層が形成されたノイズ防止成形体であって、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ないし請求項８のいずれかに記載の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波ノイズあるいは静電気ノイズを発生する画像表示装置の内部、あるいは表面に使用される画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の透明なノイズ防止成形体の代表的なものは、透明な基材の表面に金属薄膜と金属酸化物薄膜を積層したものである。例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の表示面前面に、アクリル樹脂板に金属酸化物膜（ＩＴＯ）を蒸着した導電板を配置し、ＰＤＰ前面からの電磁波ノイズをシールドすることが知られている（特許文献１参照）。
また、液晶ディスプレイにおいて、バックライトからのノイズを防止するためにＩＴＯを蒸着したポリエステルフィルムを内部に装着すること（特許文献２参照）や、静電気ノイズを防止するためにカラーフィルターなどにＩＴＯを蒸着することが知られている。
【特許文献１】特開平１０−１１７０８１号公報
【特許文献２】特開２００４−３８０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記ＩＴＯを形成した電磁波などのノイズ防止成形体は、基板がアクリル樹脂板やポリエステルフィルムであるから蒸着時の熱に耐え難くＩＴＯの形成が難しいという問題があり、蒸着できたとしても、その後の加熱処理が困難でＩＴＯの結晶化が不十分となり、蒸着膜が薄い黄色を呈するという問題があった。また、折り曲げや延伸などの加工によりＩＴＯが割れて表面抵抗率が増加し、シールド性能を発揮しなくなるという問題もあった。
さらに、ＩＴＯを形成する蒸着などの製法はバッチ式であるため生産性が悪く、コストが高いものであった。
【０００４】
本発明は上記の問題に対処するためになされたもので、その目的とするところは、ノイズ防止成形体の導電層にカーボンナノチューブなどの極細導電繊維を用いた画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体を提供することを解決課題とする。
また、導電層に含ませる極細導電繊維の量を減少させて透光性を高めてもノイズ防止性能を発揮する画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体を提供することを解決課題とする。
また、導電層の厚みを薄くしても、ノイズ防止性能を維持しつつ透光性を向上させた導電層を有する画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体を提供することも解決課題とする。
また、折り曲げや延伸などの加工を施してもノイズ防止性能を発揮する画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体を提供することも解決課題としているし、コストが安く経済的な導電層を有する画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体を提供することも解決課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体は、透光性基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ導電層が形成されたノイズ防止成形体であって、上記導電層が１０６Ω／□以下の表面抵抗率を備え、その５５０ｎｍ波長の光線透過率が５０％以上であることを特徴とするものである。
本発明の他の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体は、透光性基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ導電層が形成されたノイズ防止成形体であって、上記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、上記導電層が１０６Ω／□以下の表面抵抗率を備え、その５５０ｎｍ波長の光線透過率が５０％以上であることを特徴とするものである。
また、本発明の他の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体は、透光性基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ導電層が形成されたノイズ防止成形体であって、上記極細導電繊維が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、上記導電層が１０６Ω／□以下の表面抵抗率を備え、その５５０ｎｍ波長の光線透過率が５０％以上であることを特徴とするものである。
【０００６】
上記の本発明において、極細導電繊維がカーボンナノチューブであることが好ましい。
更に、上記極細導電繊維が多層カーボンナノチューブであって１本ずつ分離した状態で分散して互いに接触していること、或は上記極細導電繊維が単層カーボンナノチューブであって複数本が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こと、或は上記極細導電繊維が２〜３層カーボンナノチューブであり、複数本が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ことも、それぞれ好ましい。
更に、導電層の表面抵抗率が１０４Ω／□以下で、且つその５５０ｎｍ波長の光線透過率が８５％以上であることも好ましい。
更に、基材が透光性樹脂で成形された透光性ノイズ防止成形体であり、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好ましい。
【０００７】
上記の本発明において、「凝集することなく」とは、導電層の表面を光学顕微鏡で観察し、平均径が０．５μｍ以上の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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第一の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体は、導電層が極細導電繊維により形成されているので、ＩＴＯのように黄色を呈することがなく、無彩色な透光性を有する成形体とすることができる。そして、表面抵抗率が１０６Ω／□以下であるので、電磁波などのノイズを遮断でき、画像表示装置からの電磁波などを外部に漏らすことが抑制されたり、静電気によるノイズで画像品位が低下することを防止できる。また、導電層の５５０ｎｍ波長の光線透過率が５０％以上であるので、該ノイズ防止成形体を通してきれいな画像を見ることができる。
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、導電層の表面抵抗率を１０６Ω／□以下に容易にコントロールできるし、高い透明性も確保でき、透光性を有するノイズ防止成形体とすることが極めて容易になる。
また、導電層の表面抵抗率が１０４Ω／□以下で光線透過率が８５％以上であると、強い電磁波ノイズが発生しても遮断でき、プラズマディスプレイ装置は勿論のこと、液晶表示装置や表面伝導型電子放出装置（ＳＥＤ）やブラウン管を使用した表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置などに用いても、電磁波などのノイズを防止できるし、明るい表示ができる。
【０００９】
本発明の第二の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体は、導電層に含まれる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いるので、該繊維が凝集していない分だけ、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良好な導電性を得ることができる。そのため、極細導電繊維の量を減少させてもノイズ防止に必要な表面抵抗率が得られ、該繊維が減少した分だけ透光性（透明性）を向上させることができるし、導電層の厚みを薄くすることもできる。このように、極細導電繊維量を少なくしても１０６Ω／□以下の表面抵抗率と５０％以上の光線透過率の導電層を得ることができ、透光性を有するノイズ防止成形体とすることができる。
【００１０】
本発明の第三の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体は、導電層の極細導電繊維が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いるので、分散した1本若しくは1束の極細導電繊維相互の接触機会が多くなり、十分な導通を確保でき良好な導電性と透光性を得ることができる。そのため、極細導電繊維の量を少なくしても１０６Ω／□以下の表面抵抗率と５０％以上の光線透過率を有する導電層を有する成形体を得ることが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
【００１２】
図１は本発明の板状の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体を用いた液晶表示装置の側面図、図２は図１に使用する透光性ノイズ防止成形体の一実施形態を示す断面図、図３の（Ａ）は同ノイズ防止成形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概略断面図、図３の（Ｂ）は同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概略断面図、図４は同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概略平面図である。
【００１３】
図１に示す液晶表示装置Ａは、大きくは、画像を表示する液晶パネルＡ１と該液晶パネルＡ１を照らすバックライト部Ａ２に分かれている。バックライト部Ａ２は、ランプ１、シート状のノイズ防止成形体２、樹脂製の拡散板３、樹脂製のプリズムフィルム４などからなり、ランプ１と拡散板３の間にノイズ防止成形体２が配置され、液晶パネルＡ１の表面周囲とバックライト部Ａ２の周囲と後面とが金属製筐体Ａ３で囲まれている。そのため、ランプ点灯時に発生するノイズは、ノイズ防止成形体２と金属製筐体Ａ３で完全囲まれているので外部に洩れないようになされていると共に、液晶パネルＡ１の画像表示がノイズで乱れないようになされている。
【００１４】
この液晶表示装置Ａに用いているノイズ防止成形体２は、図２に拡大して示すように、合成樹脂などの透光性基材２１の片側の表面に、極細導電繊維５を含んだ透光性の導電層２２を積層形成したものである。
なお、導電層２２は基材２１の片面のみではなく、基材２１の両面に形成してもよい。
更に、基材２１は、透明であることが好ましいが、その表面に微細な凹凸を形成したり、光拡散剤を含有させたりして、該基材２１の表面に防眩機能を付与したり、基材２１の表面或は内部で光拡散を行わせて透光するものであってもよい。図１のように、液晶パネルＡ１とバックライト部Ａ２の間にノイズ防止成形体２が配置されるような場合は、透光性は必要であるが透明性は必ずしも必要としない。
【００１５】
基材２１は、透明性を有する熱可塑性樹脂、熱や紫外線や電子線や放射線などで硬化する硬化性樹脂、或はガラスが使用される。前記透明熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、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、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、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る。また、前記透明硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂などが使用される。
また、基材２１は必ずしも平板状である必要はなく、四周端或は両端を曲げた形状などの異型形状のものでもよい。このような箱型形状にすると、折り曲げ部分が金属ケースと重なる構造とすることができ、ノイズが漏れる隙間をなくすことができる。
【００１６】
そして、好ましい樹脂としては、基材２１の厚さが２ｍｍのときに、８０％以上、好ましくは８５％以上の全光線透過率と、４％以下のヘーズを有するようになされる透明樹脂が特に望ましく使用される。このような樹脂としては、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、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレートあるいはその共重合体樹脂、これらの混合樹脂、或は硬化型アクリル樹脂が用いられる。その他、ガラスも全光線透過率が９５％以上と透明性が非常に良好であるので、透光性のノイズ防止板を得るうえで好ましく用いられる。
【００１７】
更に、上記の如く、基材２１は透明樹脂からなる透明性基材であることが望ましいが、必ずしも透明である必要はなく、光が拡散されて透視性がなくても、光が透過する透光性を有していればよい。例えば、基材２１に使用される透明樹脂にアクリル粒子などの光拡散剤を含有させたり、透明基材若しくは光拡散剤含有基材の表面に微細な凹凸を付与して該凹凸で光を散乱させても、全光線透過率が８０％以上あればよい。
なお、上記合成樹脂製基材２１には可塑剤、安定剤、紫外線吸収剤等が適宜配合され、成形性、熱安定性、耐候性等が高められる。
【００１８】
基材２１の厚さは、画像表示装置の種類、大きさ、使用方法などにより異なるが、通常は８μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは２５μｍ〜５ｍｍ程度の厚さのものが使用される。基材２１の厚さが２５μｍ〜１ｍｍと薄い場合は、そのまま使用し、例えばエッジライト方式のバックライトなどに用いてもよいし、他の透光性基材や拡散板やプリズム板などに積層或は接着などして強度や機能などを高めて、図１に示すような直下型のバックライトなどに使用することもできる。また、この基材２１をベースとして偏光板（フィルム）やカラーフィルターに加工して使用することもできる。基材２１の厚さが１ｍｍ〜５ｍｍと厚い場合は、直下型のバックライトなどに使用することが好ましい。
【００１９】
この基材２１の片面に形成された導電層２２は、極細導電繊維５を含んだ透光性層であって、その表面抵抗率が１０６Ω／□以下で、５５０ｎｍ波長の光線透過率が５０％以上となるようになされている。そのためには、上記極細導電繊維５が凝集することなく分散して互いに接触していることが好ましい。換言すれば、極細導電繊維５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するようになされている。導電層２２が主に極細導電繊維５とバインダーとで形成されていると、図３（Ａ）に示すように、該極細導電繊維５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３（Ｂ）に示すように、極細導電繊維５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５の一部は図３（Ａ）のようにバインダーの内部に、他の極細導電繊維５は図３（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ていることとなる。
【００２０】
これらの極細導電繊維５の平面から見た分散状態を図４に模式概略的に示す。この図４から理解されるように、極細導電繊維５が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２２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５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。従来のカーボンナノチューブを用いた特許文献（特開２０００−２６７６０）と同じ１０３Ω／□程度の導電性を得るためには、接触点（導通の密度）を従来のものと同じにすればよいのであるから、上記分散状態にすることで極細導電繊維５の量を減少させても同じ接触機会を得ることができ、その分、極細導電繊維５の量を少なくすることができるのである。その結果、光を吸収して透光性を阻害する極細導電繊維５の量が少なくなった分だけ透光性が向上するし、また、導電層２２を薄くすることもでき、一層透光性を向上させることができる。
なお、極細導電繊維５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。
【００２１】
一方、従来と同じ量の極細導電繊維５を導電層２２に含ませると、上記分散状態にすることで、繊維同士の接触機会を従来より多くすることができる。そのため、導電性を著しく向上させることができるので、１０６Ω／□以下の導電性を容易に得ることができ、良好なノイズ防止性能を発揮し得るのである。
さらに、極細導電繊維５を導電層２２に含ませて該導電層２２の厚みを５〜５００ｎｍと薄く形成すると、極細導電繊維５が薄い厚み内に濃縮して含有されることとなり、これら相互の接触する機会が増加するので、一層導電性を高めることが可能となる。従って、導電層２２の厚みを上記の範囲で薄くすることが好ましく、更に好ましくは１０〜４００ｎｍにすることが望ましい。
【００２２】
このように、極細導電繊維５が導電層２２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２２を曲げたりしても、極細導電繊維５が伸びるために切断することが殆どない。そのため、基材２１を熱可塑性樹脂にて形成すると、ノイズ防止成形体２を曲げたり延伸したりすることができ、しかも導電性を低下させることがないので、必要に応じてノイズ防止成形体２を折り曲げたり、真空成形或は圧空成形したりして、他の形状に変形させることができる。このような変形は、画像表示装置への組み込みを容易にしたり、ノイズ防止を確実に行わせたりする利点がある。後述する実施例からわかるように、本発明のノイズ防止成形体２は曲率半径３ｍｍで曲げても、その表面抵抗率は元の成形体の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。
【００２３】
導電層２２に使用される極細導電繊維５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である極細導電繊維が好ましく用いられる。これらの極細導電繊維５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２２の表面抵抗率が１００〜１０２Ω／□である時にはその５５０ｎｍ波長の光線透過率が５０％以上であるものが得られるし、表面抵抗率が１０２〜１０６Ω／□である時には光線透過率が８５％以上のものが得られる。
これらの極細導電繊維５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、表面抵抗率が１０６Ω／□以下で且つ５５０ｎｍ波長の光線透過率が８５％以上の透光性を有する導電層２２を得るうえで特に好ましい。
【００２４】
これらの極細導電繊維５は、導電層２２の内部に或は表面に、凝集することなく、１本ずつ或は複数本が束になつたものが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５を導電層２２に１５〜４５０ｍｇ／ｍ２の目付け量含ませることで、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２２の表面を電子顕微鏡で観察し、表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、グラファイトの文献値２．１〜２．３の平均値２．２を採用）を掛けることで計算した値である。
【００２５】
ここで、凝集をしていないとは、前記の如く、導電層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する用語である。
【００２６】
上記カーボンナノチューブには、中心軸線の周りに複数のカーボン壁を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カーボン壁を備えた単層カーボンナノチューブがある。
【００２７】
前者の多層カーボンナノチューブは、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が多層に重なって構成されたものと、渦巻き状に多層に形成されているものとがある。その中でも、２〜３０層、より好ましくは２〜１５層重なった多層カーボンナノチューブが好ましく使用される。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層重なった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。
【００２８】
一方、後者の単層カーボンナノチューブは、中心軸線の周りに円筒状に閉じた単層のカーボン壁を有するチューブである。このような単層カーボンナノチューブは現在の技術では単独で存在することはなく、２本以上が集まって束になった状態で存在し、その束が１束ずつ分離して、束同士が複雑に絡み合うことなく、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。そして、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。
なお、本発明では、単層カーボンナノチューブが１本ずつ分離して分散した状態を除外するものではない。
【００２９】
上記のように、極細導電繊維５が絡み合うことなく凝集せずに導電層２２中に分散してお互いに接触すると、導電層２２の厚みを薄くしても、極細導電繊維相互の十分な導通が確保されるため、極細導電繊維５の目付け量を１５〜４５０ｍｇ／ｍ２とし、導電層２２の厚みを５〜５００ｎｍと薄くしても、極細導電繊維５が解れているので相互の十分な導通が確保され、表面抵抗率を１０６Ω／□以下にすることが容易であり、良好な導電性を発現でき、ノイズ防止性能を発揮する。そして、極細導電繊維５が解れて凝集塊がなくなり光透過を阻害しないので光透過性が良好になると共に、導電層２２の厚みを薄くして極細導電繊維５の目付け量を少なくした分だけさらに光透過性が向上するようになる。そのため、透光性樹脂からなる基材２１の厚みが２ｍｍであるときには、全光線透過率が７５％以上の透光性ノイズ防止成形体２とすることができる。より好ましい透光性ノイズ防止成形体２は、全光線透過率を８０％以上にしたものである。透明性ノイズ防止成形体２とするときは、全光線透過率を７５％以上、ヘーズを６％以下に、好ましくは全光線透過率を８５％以上、ヘーズを４％以下にすることが望ましい。
【００３０】
そして、極細導電繊維５の目付け量を１５〜２５０ｍｇ／ｍ２程度にすると、１０２〜１０６Ω／□の表面抵抗率である透光性（光線透過率が８５％以上、具体的には８５〜９９％）の導電層２２を得ることができる。そのため、透光性樹脂を基材２１に使用すると、ノイズを防止できる透光性成形体２とすることができる。例えば、透明性ポリカーボネート樹脂を基材２１に使用すると、基材２１の厚みが２ｍｍのときの全光線透過率が７５％以上、ヘーズが６％以下の高透光性ノイズ防止ポリカーボネート板となる
【００３１】
一方、極細導電繊維５の目付け量を増加して２５０〜４５０ｍｇ／ｍ２程度にすると、１００〜１０２Ω／□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２２の透光性（光線透過率が５０％以上）も保持でき、基材２１に透光性樹脂を使用することで透光性ノイズ防止成形体２とすることができる。例えば、透明性ポリカーボネート樹脂を基材２１に使用すると、基材２１の厚みが２ｍｍのときの全光線透過率が４５％以上、ヘーズが８％以下の透光性ノイズ防止ポリカーボネート板となる。
なお、導電層２２の光線透過率は、測定に分光光度計を用い、波長が５５０ｎｍにおけるノイズ防止成形体の光線透過率を、基材２１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。
【００３２】
極細導電繊維５を多量に導電層２２内に含有し、より良好なノイズ防止性能及び透光性を発現させるには、極細導電繊維５の分散性を高め、さらに作製した塗液の粘度を下げて塗液のレベリング性を向上させ、薄い導電層を形成することが重要であり、そのためには、分散剤を併用することが好ましい。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、カップリング剤などが好ましく用いられる。
なお、この導電層２２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。
【００３３】
導電層２２に使用するバインダーとしては、透光性を有する熱可塑性樹脂、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、弗化ビニリデンなどのフッ素系樹脂が、また熱や紫外線や電子線や放射線などで硬化する透光性を有する硬化性樹脂、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が使用され、これらのバインダーと上記極細導電繊維５とからなる導電層２２が透光性となるようにされる。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を添加してもよい。基材２１が透光性を有する熱可塑性樹脂で形成されていれば、これと同種の透光性熱可塑性樹脂、又は相溶性のある異種の透光性熱可塑性樹脂が、互いの積層性に優れ、透光性ノイズ防止成形体を得るうえで好ましく使用される。このような熱可塑性樹脂をバインダーとする導電層２２は、ノイズ防止成形体２を曲げ加工などを施す場合は好ましく用いられる。
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ノイズ防止成形体２を得ることができる。このように、導電層２２は基材２１の表面に形成されるものであるから、要求される耐候性、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。
【００３４】
上述したように、導電層２２における極細導電繊維５の目付け量を１５〜４５０ｍｇ／ｍ２とし、導電層２２の厚みを５〜５００ｎｍと薄くして、極細導電繊維５を凝集することなく１本ずつ或は１束ずつ分離して分散させることで、表面抵抗率が１０６Ω／□以下の良好な導電性及び透光性が発現される。より好ましい極細導電繊維５の目付け量は４０〜４００ｍｇ／ｍ２、導電層２２の厚みは１０〜４００ｎｍである。なお、極細導電繊維５の他に導電性金属酸化物の粉末を３０〜５０質量％程度含有させてもよい。
【００３５】
また、ノイズ防止成形体２のノイズ防止性能を向上するために、例えばアースを設けたり、周囲に磁性層を設けるなどの公知の手法を採用しても良い。
【００３６】
以上のようなノイズ防止成形体２は、例えば次の方法で効率良く量産することができる。第一の方法は、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５を均一に分散させて塗液を調製し、この塗液を基材２１の片面に塗布、固化させて導電層２２を形成することによりノイズ防止成形体２を製造する方法である。
第二の方法は、基材２１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片面に、上記塗液を塗布、固化させて導電層２２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２１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ノイズ防止成形体２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２２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２１の片面に重ねて圧着して導電層２２若しくは接着層と導電層２２とを転写することによりノイズ防止成形体２を製造する方法である。
なお、その他の公知の製法によっても製造されることは言うまでもない。
【００３７】
図５は本発明の他の実施形態の画像表示装置を示す側面図である。
【００３８】
この画像表示装置は、プラズマディスプレイ装置Ｂを示していて、箱状の金属製筐体Ｂ１の内部に公知のプラズマディスプレイパネルＢ２を装着し、金属筐体Ｂ１の前面に本発明のノイズ防止成形体２０を配置してなるものである。
【００３９】
ノイズ防止成形体２０は、その四方の周囲を内部に折り曲げて屈曲片２０ａを形成してなり、この屈曲片２０ａを金属製筐体Ｂ１に接触させてなるものである。このようにノイズ防止成形体２０を折り曲げても、前述した如く、繊維が切断せずにお互いの導通が途切れることがなくて、四方の屈曲片２０ａを含めたノイズ防止成形体２０が同じ表面抵抗率を有するので、金属製筐体Ｂ１を通じてアースを取ることができる。
その他のノイズ防止成形体２０の構成は、前記ノイズ成形体２と同じであるので、説明を省略する。またプラズマディスプレイパネルは公知であるので説明を省略する。
【００４０】
上記各実施形態では、画像表示装置として液晶表示装置、プラズマディスプレイ装置を用いて説明したが、その他のＳＥＤ装置、電界発光（ＥＬ）装置、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、ブラウン管などの画像表示装置の場合でも、装置内部あるいは画像表示部の前面に本発明の透明ノイズ防止成形体を組み込めば、画像表示装置内部から出てくる電磁波や静電気などのノイズを効果的に防止できることはいうまでもない。
【００４１】
次に、本発明の更に具体的な実施例を挙げる。
【００４２】
［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％含む塗液を調整した。
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を得た。
【００４３】
この透明ポリエチレンテレフタレートフィルム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、表面抵抗率が約８．７×１０１Ω／□であつた。
また、このフィルム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、このフィルムの導電層の５５０ｎｍ波長の光線透過率を、島津製作所製の島津自記分光光度計ＵＶ−３１００ＰＣを用いて、導電層付きフィルム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。
【００４４】
さらに、このフィルム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、このフィルムの導電層を光学顕微鏡で観察したところ、０．５μ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。そして、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。
【００４５】
また、電磁波ノイズ防止性能を測定するために、ＫＥＣ法（アンリツ（株）製ＭＡ８６０２Ｂ）にて電界シールド率を測定し、その電界シールド率の結果を表１に記載すると共に、図６にグラフ化して示す。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％で表したものである。
また、静電気シールド性能を確認するために、ＪＩＳ Ｌ１０９４に基づき、シシド静電気（株）製スタチックオネストメーターＨ−０１１０で１０ｋｖを印可した時の帯電圧を測定し、結果を表１に示す。
【００４６】
また、このフィルムを屈曲させたときの表面抵抗率の変化を調べるために、フィルムを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。
【００４７】
[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を得た。
【００４８】
この透明ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面抵抗率を、実施例１と同様にして測定したところ、表1に併記するように、表面抵抗率が３．６３×１０２Ω／□であつた。
また、このフィルムの全光線透過率とヘーズとを、実施例１と同様にして測定したところ、表１に併記するように、全光線透過率が８２．０％、ヘーズが２．５％であった。
また、このフィルムの導電層の５５０ｎｍ波長の光線透過率を、実施例１と同様にして測定したところ、表１に併記するように、８７．２％であった。
さらに、このフィルムのノイズ防止性能を示す電界シールド率及び静電気帯電圧を、実施例１と同様にして測定した結果を表1及び図６に併記し、さらに屈曲させたときの表面抵抗率の変化についても表１に併記した。
更に、このフィルムの色相を調べるために、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、導電層付きフィルムの色相を測定した。表１に示すように、Ｌ＊：９０．４８、ａ＊：−０．２９、ｂ＊：２．１４、ＹＩ：４．３０であった。
【００４９】
[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で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を得た。
このフィルムの表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、導電層の５５０ｎｍ波長の光線透過率、屈曲させたときの表面抵抗の変化更にノイズ防止性能を示す電界シールド率及び静電気帯電圧とを、実施例１と同様にして測定し、その結果を表１及び図６に併記した。
【００５０】
[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を得た。
このフィルムの表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、導電層の５５０ｎｍ波長の光線透過率、更にノイズ防止性能を示す電界シールド率及び静電気帯電圧とを、実施例１と同様にして測定し、その結果を表１及び図６に併記した。
【００５１】
〔比較例１〕
市販されている東洋紡績株式会社製のノイズ防止用フィルムであるＩＴＯフィルム４００Ｒを用いて、表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、色差、屈曲させたときの表面抵抗の変化、更にノイズ防止性能を示す電界シールド率及び静電気帯電圧とを、実施例１と同様にして測定し、その結果を表１及び図６に併記した。
【００５２】
【表１】


【００５３】
表１からわかるように、実施例１〜４、及び比較例１の全ての表面抵抗率は１０６Ω／□以下の数値を示し、十分ノイズ防止性能を有する表面抵抗率を有していた。特に、実施例１のフィルムは、ノイズ防止用フィルムとして使用されている比較例１のＩＴＯフィルムより１０１Ω／□オーダー低い表面抵抗率を有し、実施例２においても同程度の表面抵抗率を有していて、十分実用可能なノイズ防止フィルムとして使用できることがわかる。そして、各実施例は５７〜９０％の全光線透過率を有していて、比較例１と比べても十分な透視性を有していることがわかる。
【００５４】
さらに、比較例１とほぼ同等の全光線透過率である実施例２は、色差で黄色味を表すｂ＊が２．１４、ＹＩが４．３０であり、比較例１のｂ＊が２．８２、ＹＩが５．５７に比べると黄色味が少ないことが分かる。一般に、フィルムを画像表示装置に使用する場合、ｂ＊で０．４以上、ＹＩで０．５以上の差が生じると目視で黄色味が確認できるといわれている。よって、実施例２のように、色差が小さいと、画像表示装置に組み込んだときに、画像を色の補正をすることがなく表示色相通りに見ることができるので、画像表示装置に使用されるノイズ防止フィルムとしては有用な性能である。
なお、実施例１〜４の表面抵抗率から、カーボンナノチューブ含有量が多いほど、その表面抵抗率が低下することがわかる。
【００５５】
また、各実施例のノイズ防止性能は、表１及び図６からわかるように、例えば、実施例１のフィルムは、１〜１００ＭＨｚで９５％以上の電界シールド率を有し、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚでは７５％以上の電界シールド率を有しているように、本実施例１〜５の各フィルムは十分なノイズ防止性能を有している。特に、実施例１、２は比較例１の実使用されているＩＴＯと同等以上の電磁波シールド性能を有していていることがわかる。
また、それぞれの実施例は、１０ｋｖ印加時の帯電圧が０Ｖであり、静電気の帯電がなく、シールド性能を有していることがわかる。
【００５６】
また、表１からわかるように、実施例１の表面抵抗率が約８．７×１０１Ω／□であるフィルムは、沿わせる線材の半径が３ｍｍ、さらには１ｍｍの場合でも、試験後の表面抵抗率は試験前の１．１倍以下であることがわかる。また、実施例２の表面抵抗率が約４×１０２Ω／□であるフィルムは沿わせる線材の半径が３ｍｍ、さらには１ｍｍの場合でも試験後の表面抵抗率は試験前の１．３倍以下であり、更に、実施例３の表面抵抗率が約１×１０３Ω／□であるフィルムは、沿わせる円筒の半径が３ｍｍ、さらには１ｍｍの場合でも試験後の表面抵抗率は試験前の１．２倍以下であることがわかる。これらのことより、実施例１〜３のフィルムは、曲率半径が１〜１０ｍｍであるような曲げ加工を行っても、元フィルムの１．３倍以下の表面抵抗率の増加しか示していないことがわかる。これらのことより、曲率半径３ｍｍで曲げたときの表面抵抗率の増加は、１．３倍以下であることがわかった。
【００５７】
一方、比較例１の表面抵抗率約４×１０２Ω／□であるＩＴＯフィルムは、沿わせる円筒の半径が５ｍｍ以上であると試験前の１．１倍以下の増加であるが、半径が３ｍｍになると試験後の表面抵抗率が試験前の３倍以上となり、１ｍｍになると試験前の２７００倍以上となることが確認された。
これらのことより、本発明のノイズ防止成形体は屈曲による表面抵抗率の変化が少なく、例え屈曲してもノイズ防止性能を保持するため、ＩＴＯ導電層皮膜とは異なり屈曲が可能なノイズ防止成形体として、屈曲部への使用、複雑な構造体への展開が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の板状の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体を用いた液晶表示装置の側面図である。
【図２】本発明に係る透光性ノイズ防止成形体の一実施形態を示す断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の導電層内部での極細導電繊維の分散状態を示す模式概略断面図、（Ｂ）は本発明の導電層表面での極細導電繊維の分散状態を示す模式概略断面図である。
【図４】本発明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概略平面図である。
【図５】本発明の箱状の画像表示装置用透光性ノイズ防止成形体を用いたプラズマディスプレイ表示装置の側面図である。
【図６】本発明に係る透光性ノイズ防止成形体の電界シールド特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
Ａ 液晶表示装置
Ａ１ 液晶パネル
Ａ２ バックライト部
Ａ３ 筐体
Ｂ プラズマディスプレイ表示装置
１ ランプ
２ 透光性ノイズ防止成形体
【出願人】 【識別番号】０００１０８７１９
【氏名又は名称】タキロン株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市中央区安土町２丁目３番１３号
【出願日】 平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【代理人】 【識別番号】１０００９０６０８
【弁理士】
【氏名又は名称】河▲崎▼ 眞樹
【公開番号】 特開２００５−２７７４０５（Ｐ２００５−２７７４０５Ａ）
【公開日】 平成１７年１０月６日（２００５．１０．６）
【出願番号】 特願２００５−４９２２６（Ｐ２００５−４９２２６）