CN1902994A - 电磁波屏蔽过滤器用铜箔及电磁波屏蔽过滤器 - Google Patents

电磁波屏蔽过滤器用铜箔及电磁波屏蔽过滤器 Download PDF

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Abstract

本发明提供外观的亮度、色度小且条纹和斑点少的、显示器前面的电磁波屏蔽用优良铜箔以及使用该铜箔制造的电磁波屏蔽过滤器。在铜箔表面，通过形成含有铜、钴和锌的着色层，制造表面亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～－5的电磁波屏蔽过滤器用铜箔。所获得的电磁波屏蔽过滤器用铜箔外观上条纹和斑点少，使用该电磁波屏蔽过滤器用铜箔的显示器前面的电磁波屏蔽过滤器，外观优良，显示器的识别性良好。

Description

电磁波屏蔽过滤器用铜箔及电磁波屏蔽过滤器
技术领域
本发明涉及电磁波屏蔽过滤器用铜箔及使用该铜箔的电磁波屏蔽过滤器。更详细地说，本发明涉及设置于PDP(plasma display panel，等离子显示屏)、阴极射线管(CRT)等的显示装置的前面的电磁波屏蔽过滤器用铜箔及使用该铜箔的电磁波屏蔽过滤器。
背景技术
对于PDP、CRT等显示装置，有必要在装置前面设置电磁波屏蔽过滤器来防止电磁波的辐射。对于电磁波屏蔽过滤器，为了兼顾电磁波屏蔽性和光透性，已经提出通过蒸镀形成导电性薄膜的方法和使用金属箔或导电性纤维形成导电性网格的方法。通过对导电性优异且廉价的铜箔进行蚀刻而形成导电性网格的金属面腐蚀法(substractive)，由于可以形成导电性高且细线的铜网，因而电磁波屏蔽性和光透性优良，并且还可套用在制造印刷线路板中使用的蚀刻技术，因此生产性优良。从电磁波屏蔽性和光透性以及强度的角度考虑，铜网的线宽一般为5～30μm。由于单个的铜网操作性差，因此，也进行下述操作：使用透明的粘合剂将铜箔粘贴到支撑体上之后，再对铜箔进行蚀刻来形成铜网。当支撑体是透明树脂膜或者玻璃的时候，可以直接用作电磁波屏蔽过滤器。也可以将铜网从支撑体转印到透明树脂膜或者玻璃上。
为了不损害显示装置的画质，希望难以识别通过金属面蚀刻法形成的铜网，因此除了细线化以外，还要求表面的亮度和色度小，条纹或斑点少。表面粗糙度小且厚度为9～18μm的印刷线路板用电解铜箔，通过蚀刻形成的细线的直线性优良，并且蚀刻因子高、截面形状优良，适于形成细线，但亮度、色度高，铜网的识别性增高。作为降低表面的亮度、色度的黑色化的方法，已知有镀黑铬和镀黑镍的方法，但镀黑铬中铬对环境影响大，而且蚀刻困难。镀黑镍处理中，由于蚀刻液的渗入，存在黑镍层溶失的问题。另外，作为反射率小、外观上条纹和斑点少的电磁波屏蔽用铜箔，曾有文件(例如特开2003-201597号公报)公开了特征为在其表面上具有含锡、镍和钼的合金镀层，反射率为1％～15％的铜箔。该铜箔没有使用有害的铬，另外也消除了由于蚀刻液的渗入而产生的外观变化的问题，适用于电磁波屏蔽过滤器。铜网的黑色化表面和与透明树脂膜或者玻璃相粘合的面，可以是同一面，也可以是不同的面。当铜网的黑色化表面和与透明树脂或者玻璃相粘合的面不同时，或者仅对单个铜箔进行蚀刻而作为铜网使用时，黑色化处理可以在任意阶段进行，但从生产性优异的角度考虑，一般是对黑色化后的铜箔进行蚀刻处理。
发明内容
在PDP中，为了补正色相等，除了电磁波屏蔽过滤器外，还设置多个光学过滤器等，但为了促进结构的简单化，通过减少光学过滤器等的层数，使得电磁波屏蔽过滤器变得易于被识别。为此，对电磁波屏蔽过滤器用铜箔要求亮度和色度降低，比以往更黑，且要求没有色差的均匀外观，但在特开2003-201597号公报中所记载的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，无法满足亮度和色度。通过增大表面粗糙度，能够降低亮度和色度，但是，由于在铜箔与透明树脂膜或玻璃面相粘合所使用的粘合剂上转印了铜箔的表面形状，由该转印所形成的凹凸导致产生称为“阴霾(haze)”的云状物，因而透明性下降，因此不能增大表面粗糙度。如果进行了黑色化的表面是与粘合面不同的面，就不会产生由于表面形状转印而引起的阴霾，但由于粘合时铜网的表面受损伤，因而也变得易于被识别。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供表面的亮度和色度低并且阴霾小、难于被识别的电磁波屏蔽过滤器用铜箔。
(1)本发明涉及一种电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，至少一个表面的亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5。
(2)另外，本发明涉及(1)中记载的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，其具有铜箔层和在铜箔层的至少一个面上的含有铜、钴和锌的着色层，着色层位于亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5的表面和铜箔层之间。
(3)次外，本发明涉及在(1)或(2)中记载的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，着色层的铜、钴和锌的含量相对于铜、钴和锌的合计量，铜为40～70重量％，钴为10～30重量％，锌为10～30重量％。
(4)另外，本发明涉及在(1)～(3)中任一项记载的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，着色层的铜、钴、锌的含量的合计量为3～10mg/dm2。
(5)另外，本发明涉及在(1)～(4)中任一项记载的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，至少一个表面的表面粗糙度，以中心线平均粗糙度Ra计其为0.1～0.5μm。
(6)另外，本发明涉及在(1)～(5)中任一项记载的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，具有铜箔层、在铜箔层的至少单面上的由含有钼的铜微粒形成的细微粗化层以及在细微粗化层上的含有铜、钴和锌的着色层，着色层位于亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5的表面和细微粗化层之间。
(7)再者，本发明涉及使用(1)～(6)中任何一项所记载的电磁波屏蔽过滤器用铜箔的电磁波屏蔽过滤器。
(8)另外，本发明涉及用于等离子显示屏用的(7)中所述的电磁波屏蔽过滤器。
着色层是通过形成细微的针状结构的集合体来抑制入射光的反射，实现黑色的外观。即使仅凭着色层本身也能得到充分的黑色外观，但与通过细微粗化层产生的同样反射抑制效果相结合，可以实现更黑色的外观。
本发明的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，例如通过在铜箔的至少一个表面上形成含有铜、钴和锌的着色层来制造。而且，本发明的电磁波屏蔽过滤器用铜箔可以通过在铜箔上依次形成由含有钼的铜微粒构成的细微粗化层和含有铜、钴和锌的着色层来制造。
本发明的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，表面的亮度和色度低且阴霾小，难于被识别，因而适用于PDP等显示装置的电磁波屏蔽过滤器。
具体实施方式
本发明的电磁波屏蔽过滤器用铜箔具有，例如铜箔层和铜箔层的至少单面上的含有铜、钴和锌的着色层，在该电磁波屏蔽过滤器用铜箔中，着色层位于亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5的表面和铜箔层之间。着色层可以仅在铜箔层的单面上存在，也可以在两面上都存在。该电磁波屏蔽过滤器用铜箔例如可以通过在铜箔的表面上形成含有铜、钴和锌的着色层来制造。铜箔可以使用轧制铜箔、电解铜箔中的任一种，但从形成宽幅的大面积电磁波屏蔽过滤器且廉价等角度考虑，还是适合使用电解铜箔。铜箔的厚度优选1～18μm，如果过厚，则由于难以通过蚀刻形成细线，因而所不优选。
另外，上述电磁波屏蔽过滤器用铜箔，还可以在铜箔层上含有着色层和由含有钼的铜微粒形成的细微粗化层。例如也可以在铜箔层和着色层之间，具有由含钼的铜微粒形成的细微粗化层。对于这样的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，着色层位于亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5的表面和细微粗化层之间。
由含钼的铜微粒形成的细微粗化层和着色层，可以在电解铜箔上的光泽面和粗化面的任一面上形成。另外，作为与电磁波屏蔽过滤器的支撑体即透明树脂膜或玻璃相粘合的粘合面的电磁波屏蔽过滤器用铜箔的表面，可以是铜箔层的光泽面和粗化面侧的表面中的任何一个。这些可以通过电磁屏蔽过滤器的制造工序来随意决定。用于粘合的表面，例如电磁波屏蔽过滤器用铜箔的亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5的表面，其表面粗糙度优选为中心线平均粗糙度Ra为0.1～0.5μm，更优选0.1～0.3μm。如果中心线平均粗糙度Ra大于0.5μm，则由表面形状的转印引起的粘合剂层的阴霾变大，电磁波屏蔽过滤器的透明性下降，因而是不优选的。另外，如果中心线平均粗糙度Ra小于0.1μm，则粘合力不充分，可靠性下降，因而也是不优选的。通过形成由含钼的铜微粒构成的细微粗化层，可以兼顾与支撑体的粘合力和防止阴霾的优选表面粗糙度。这样的细微粗化的方法，有在特许第3429290号公报中记载的方法。
本发明的电磁波屏蔽过滤器用铜箔的特征是，至少一个表面的亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5。亮度和色度通过色彩色差计来测定，可以用JIS Z 8729中规定的L*a*b*表色系、JIS Z 8701中规定的XYZ表色系来表示。各自的表色系中，亮度由L*和Y来表示，色度由a*b*和xy来表示。本发明中，亮度和色度由JIS Z 8729中规定的L*a*b*表色系来规定。亮度值越小，意味着难以看到黑色光不被反射，理论上的最小值为0。色度表示色度图上的坐标，表示色相和彩度。对于L*a*b*表色系来说，a*b*同时为0时的坐标表示理论上的无色彩。对亮度L*为1～20的范围而言，铜箔的表面呈黑色，肉眼难于识别其差异。优选亮度L*的值越低越好，通常在1～20即可达到目标效果。另一方面，如果色度a*、b*分别为+5～-5，则肉眼难以识别色相。如果a*超过+5，则铜网看上去呈红色系，如果小于-5则呈绿色系；如果b*超过+5，则呈黄色系，小于-5则呈蓝色系。a*的优选范围是+4～-2，b*的优选范围是+2～-5。
在亮度L*为1～20、色度a*、b*分别为+5～-5的表面和铜箔层之间，形成的含有铜、钴、锌的着色层中，铜、钴、锌的含量相对于铜、钴、锌的合计量，铜优选为40～70重量％，更优选50～70重量％，钴优选为10～30重量％，更优选为10～25重量％，锌优选为10～30％，更优选为20～25重量％。另外，着色层中的铜、钴和锌的含量的合计量优选为3～10mg/dm2。着色层的形成优选在细微粗化之后进行，也就是说优选着色层在细微粗化层的表面上形成。
由铜、钴和锌构成的着色层，可以由电镀方法同时镀铜、钴和锌来形成。着色层的亮度和色度根据铜、钴、锌的含量不同而不同。如果铜的比例不足40重量％，就会有亮度增高的倾向，如果超过70重量％则会呈现发红的倾向，因而是不希望的。如果锌的比例超过30重量％以及钴的比例不足10重量％时，则会有着色黄色系、亮度增高的倾向。另外如果锌的比例不足10重量％以及钴的比例超过30重量％，则会有着色蓝色系、亮度增高的倾向，因而不希望。着色层的铜、钴、锌的含量的合计量，优选为3～10mg/dm2，进一步优选的范围是6～10mg/dm2。如果不足3mg/dm2，则有亮度增高的倾向，色度也呈现接近于铜的红色的倾向。另外，即使超过10mg/dm2，也看不到对亮度和色度的改善。
形成含有铜、钴、锌的着色层所使用的电镀液是含有铜化合物、钴化合物和锌化合物的水溶液，其中铜化合物是硫酸铜、氯化铜、碳酸铜、氢氧化铜等含有铜的铜化合物，钴化合物是硫酸钴、氯化钴、碳酸钴、氢氧化钴等含钴的钴化合物，锌化合物是硫酸锌、氯化锌、碳酸锌、氢氧化锌等含锌的化合物。电镀液中还可以适当加入用于降低电阻的硫酸钠等不发生电镀的电解质金属盐和用于稳定电镀液pH值的硼酸等缓冲剂。
用于形成着色层的电镀液的铜离子浓度优选为1.9～3.8g/L，更优选2.5～3.2g/L，钴离子浓度优选为1.8～3.5g/L，更优选2.4～2.9g/L，锌离子的浓度优选为2.0～3.9g/L，更优选2.4～3.3g/L。希望在这样的条件下进行电镀：例如电流密度2.0～6.0A/dm2、优选2.5～6.0A/dm2，电镀液温度20～30℃，电镀时间3～10秒，优选3～6秒。
由含有钼的铜微粒构成的细微粗化层中，钼的含量相对于铜和钼的合计量优选为0.01～1重量％，更优选0.1～1重量％。
可以通过下述方法形成由含有钼的铜微粒构成的细微粗化层：例如，如特许第3429290号公报中记载的那样，以铜箔作为阴极，使用含有铜离子、钼离子、锌离子、氯离子的电镀液，在小于电镀液的极限电流密度的电流密度下进行电场处理，然后使用含有铜离子的电镀液，在小于电镀液的极限电流密度的电流密度下进行电场处理。
在形成着色层之后形成防锈层，通过进行铜箔保管时的防锈性、蚀刻加工等制造工序上的化学处理来使耐药品性提高。防锈处理只要不影响色相就没有特别的限定，印刷线路板用铜箔中所使用的各种防锈处理可以适用。通过铬进行的防锈处理由于不影响色相，因而较为适合。
本发明的电磁波屏蔽过滤器使用了本发明的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，具有由透明树脂膜、透明树脂板或者玻璃等透明基板和导电性网构成的结构，其中，导电性网作为由本发明的电磁波屏蔽过滤器用铜箔加工成网状等的回路形状的导电性回路，借由粘合剂粘贴到透明基板上。仅电磁波屏蔽过滤器用铜箔的单面是亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5的表面时，导电性网粘贴于透明基板上的面可以是亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5的表面，也可以是另一面。细微粗化层优选形成于用于与透明基板相粘贴的面和铜箔层之间。
本发明的电磁波屏蔽过滤器例如可以这样制造，在透明基板上用粘合剂粘贴电磁波屏蔽过滤器用铜箔后，通过对电磁波屏蔽过滤器用铜箔进行蚀刻以形成所希望的导电性回路来制造电磁波屏蔽过滤器。另外，也可以以同样方式在透明基板以外的支撑体上形成导电性回路之后，用粘合剂将该导电性回路转印到透明基板上。本发明的电磁波屏蔽过滤器可以配置在各种显示装置，例如PDP(等离子显示屏)、阴极射线管(CRT)等显示装置的表面上，特别适合用作为PDP用电磁波屏蔽过滤器。
以下通过实施例来说明本发明。
实施例
使用表1所示组成的电镀液，在电解铜箔(日本电解株式会社制造，厚度为18μm、光泽面的中心线平均粗糙度Ra＝0.20μm)的光泽面上，进行电镀处理形成着色层，来制作电磁波屏蔽过滤器用铜箔。对于该电磁波屏蔽过滤器用铜箔的着色层的表面，使用色彩色差计(柯尼卡美能达株式会社生产，CR-241型)测定色彩色差。结果如表1所示。另外，在厚度50μm的聚酯树脂制薄膜上，隔着薄膜的粘合剂层，以着色层面作为粘合面，使用丙烯酸树脂系粘合剂粘合电磁波屏蔽过滤器用铜箔。之后，使用氯化铜进行蚀刻，全面除去电磁波屏蔽过滤器用铜箔(铜箔层和着色层，或者铜箔层、细微粗化层和着色层)，目视观察其外观，评价电磁波屏蔽过滤器用铜箔表面的粗糙度对粘合剂层的影响。如果能透过薄膜清晰读出文字则为○，如果轮廓不清晰则为×。
表1中，A1～A4是本发明的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，B1～B7是为了显示A1～A4的优越性的比较例。A1～A4的铜箔中的任一种，是不呈现红色或者蓝色或者黄色的黑色。另外，A1～A3未经粗化处理，A4是经历了粗化处理后形成本发明的由铜、钴和锌构成的着色层，显示出相同外观。其中，对于A4，与进行粗化处理无关，没有发现中心线平均粗糙度的变化，其原因是由于存在的差异是一般的表面粗糙度测定法无法检测出的细微差异。
表1
项目                   实施例        比较例
  A1   A2   A3   A4   B1   B2
       粗化处理的种类   无   无   无   粗化A   无   无
  电镀液组成(g/L)   CoSO4·7H2O   14.1   14.1   14.1   14.1   0.0   14.1
  ZnSO4·7H2O   14.4   14.4   14.4   14.4   0.0   0.0
  CuSO4·5H2O   12.5   10.0   12.5   12.5   0.0   5.0
  H3BO3   30.9   30.9   30.9   30.9   0.0   30.9
电镀条件   电流密度(A/dm2)   3.0   2.5   5.0   5.0   0.0   3.0
  通电时间(秒)   6.0   4.0   5.0   5.0   0.0   6.0
  着色层的金属含量   合计(mg/dm2)   4.9   3.1   9.3   5.3   0.0   4.2
  铜(重量％)   59.2   52.4   55.9   65.1   -   72.5
  钴(重量％)   18.4   23.8   20.4   11.2   -   27.5
  锌(重量％)   22.4   23.8   23.7   23.7   -   0.0
  中心线平均粗糙度(Ra、μm)   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2
  色彩色差   L*   18.0   19.9   14.7   15.4   84.4   36.1
  a*   1.8   3.0   2.2   0.5   11.4   1.7
  b*   -3.4   -4.2   -2.3   0.1   20.3   8.5
  透明性评价(阴霾)   ○   ○   ○   ○   ○   ○
项目                       比较例
  B3   B4   B5   B6   B7
       粗化处理的种类   无   无   无   无   无
  电镀液组成(g/L)   CoSO4·7H2O   0.0   14.1   0.0   14.1   0.0
  ZnSO4·7H2O   14.4   14.4   0.0   0.0   14.4
  CuSO4·5H2O   12.5   0.0   5.0   0.0   0.0
  H3BO3   30.9   30.9   30.9   30.9   30.9
电镀条件   电流密度(A/dm2)   4.0   3.0   3.0   3.0   4.0
  通电时间(秒)   6.0   6.0   6.0   6.0   6.0
  着色层的金属含量   合计(mg/dm2)   4.1   2.3   2.9   3.1   2.8
  铜(重量％)   71.9   0.0   100.0   0.0   0.0
  钴(重量％)   0.0   55.2   0.0   100.0   0.0
  锌(重量％)   28.1   44.8   0.0   0.0   100.0
  中心线平均粗糙度(Ra、μm)   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2
  色彩色差   L*   28.3   47.2   38.6   77.4   67.9
  a*   2.2   2.0   11.1   0.2   3.0
  b*   6.1   3.3   15.4   3.7   2.6
  透明性评价(阴霾)   ○   ○   ○   ○   ○
粗化A：在ZnSO4·7H2O：57.5g/L、CuSO4·5H2O：50g/L、Na2MoO4·2H2O：2.0g/L、氯20ppm的粗化液中，以8A/dm2用0.5秒时间进行粗化的颗粒附着处理(粗化の粒付け処理)，然后，在CuSO4·5H2O：125g/L、H2SO4：100g/L的粗化液中，以4A/dm2用5秒时间进行粗化粒子的加强处理，使得极其细微的粗化粒子均匀分布，没有看到粗化前后表面粗糙度测定值的差异。
由以上结果可知，本发明的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，呈黑色，蚀刻后阴霾小，透明性优良，可以用作电磁波屏蔽过滤器用铜箔。
工业上利用的可能性
本发明是外观上亮度、色度小且条纹、斑点少的，可以用于显示器前面的电磁波屏蔽用途优良的铜箔。

Claims (8)

1.一种电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，至少一个表面的亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5。
2.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，其具有铜箔层和在铜箔层的至少一个面上的含有铜、钴和锌的着色层，着色层的位于亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5的表面和铜箔层之间。
3.根据权利要求1或2所述的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，着色层的铜、钴和锌的含量相对于铜、钴和锌的合计量，铜为40～70重量％，钴为10～30重量％，锌为10～30重量％。
4.根据权利要求1～3中任何一项所述的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，着色层的铜、钴和锌的含量的合计量为3～10mg/dm2。
5.根据权利要求1～4中任何一项所述的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，至少一个表面的粗糙度以中心线平均粗糙度Ra计为0.1～0.5μm。
6.根据权利要求1～5中任何一项所述的电磁波屏蔽过滤器用铜箔，其特征在于，具有铜箔层、在铜箔层的至少单面上的由含钼的铜微粒形成的细微粗化层以及在细微粗化层上的含有铜、钴和锌的着色层，着色层的位于亮度L*为1～20、色度a*、b*各自为+5～-5的表面和细微粗化层之间。
7.使用权利要求1～6中任何一项所述的电磁波屏蔽过滤器用铜箔的电磁波屏蔽过滤器。
8.用于等离子显示屏用的权利要求7中所述的电磁波屏蔽过滤器。
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