CN1957650B - 电磁波屏蔽材料以及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供电磁波屏蔽效果高、透明性和透视性优异的电磁波屏蔽材料,以及该电磁波屏蔽材料的简便且便宜的制造方法。其涉及电磁波屏蔽材料的制造方法,以及用该制造方法制造的电磁波屏蔽材料。所述电磁波屏蔽材料的制造方法的特征在于,在具备含有选自于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的透明多孔层的透明性树脂基材的该透明多孔层面上,将含有粒子状氧化银、叔脂肪酸银以及溶剂的导电性糊以几何学图案进行丝网印刷之后,将该印刷的透明性树脂基材加热处理,在该透明多孔层面上形成几何学图案的导电部。

Description

电磁波屏蔽材料以及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于将从CRT、PDP等电器设备发生的电磁波遮蔽的电磁波屏蔽材料以及其制造方法。
背景技术
一直以来,在基材上形成具有导电性或磁性的图案,制造各种利用其电的性质、磁的性质等的物品。其中,为了遮蔽从CRT、PDP等显示部的前面侧泄漏的电磁波,电磁波屏蔽板被装备在显示屏的前面,作为前面板而被广泛使用。作为前面板使用的电磁波屏蔽板,除了遮蔽电磁波的功能以外,还要求不降低显示屏的显示画面的透视性。
作为具备透视性和电磁波屏蔽性两方面的电磁波屏蔽材料,有如下报告例:例如用导电性粉末和粘合剂,通过在透明树脂基材表面上进行丝网印刷而形成的具有导电部的电磁波屏蔽材料(专利文献1和2)。
但是,通常利用丝网印刷,在以格子状图案形成屏蔽层的情况下,因与印刷板的纱网眼的干涉而容易发生云纹、细线的断线或线变粗等的印刷不良,不容易进行精密的印刷。因此,容易发生电磁波屏蔽性能低下或者透视性低下的问题。
专利文献1:特开平11-26984号公报
专利文献2:特开2001-196784号公报
发明内容
本发明的目的在于提供电磁波屏蔽效果高、透明性和透视性优异的电磁波屏蔽材料,以及该电磁波屏蔽材料的简便且便宜的制造方法。
本发明者为了解决上述问题进行了专心致志的研究,结果发现:在具备含有选自氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的透明多孔层的透明性树脂基材的该透明多孔层面上,以几何学图案将特定的导电性糊进行丝网印刷之后,通过在比较低的温度下进行煅烧,在该透明多孔层面上,可以形成几乎没有细线的断线以及线变粗的几何学图案的导电部,可以制造出具有优异的电磁波屏蔽性、高开口率(透视性)以及透明性的电磁波屏蔽材料。在该认识的基础上,经过进一步反复研讨完成了本发明。
即,本发明提供如下的电磁波屏蔽材料以及其制造方法。
(1)一种电磁波屏蔽材料的制造方法,其特征在于,在具备含有选自于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的透明多孔层的透明性树脂基材的该透明多孔层面上,将含有粒子状氧化银、叔脂肪酸银以及溶剂的导电性糊以几何学图案进行丝网印刷之后,将该印刷的透明性树脂基材加热处理,在该透明多孔层面上形成几何学图案的导电部。
(2)根据(1)所记载的制造方法,其特征在于,前述透明性树脂基材在与透明多孔层相反的面上具有硬涂层。
(3)根据(1)或(2)所记载的制造方法,其特征在于,前述导电性糊含有平均粒子径为2μm或更低的粒子状氧化银、总碳原子数为5~30的叔脂肪酸的银盐、和将选自于芳香族烃、乙二醇的醚酯类、丙二醇的醚酯类以及萜品醇中的至少1种作为主成分的溶剂。
(4)根据(1)~(3)中任意一项所记载的制造方法,其特征在于,前述透明多孔层的厚度为0.05~20μm左右。
(5)根据(1)~(4)中任意一项所记载的制造方法,其特征在于,前述透明多孔层含有将选自于氧化硅、氧化钛以及氧化铝中的至少1种作为主成分的微粒子的集合体,并且在该微粒子之间具有细孔。
(6)根据(5)所记载的制造方法,其特征在于,前述微粒子的平均粒子径为10~100nm左右,前述细孔径为10~100nm左右。
(7)根据(1)所记载的制造方法,其特征在于,前述透明多孔层是通过选自于凹版涂层、胶版涂层、逗号涂层(comma coating)、口模涂层(die coating)、狭缝涂层、喷雾涂层、镀涂法、溶胶-凝胶法、LB膜法、CVD、蒸镀、溅射、离子镀中的1种方法而形成的。
(8)根据(1)~(7)的任意一项所记载的电磁波屏蔽材料的制造方法,其特征在于,前述加热处理的温度为150~200℃左右。
(9)根据(1)~(8)的任意一项所记载的制造方法,其特征在于,前述透明性树脂基材的树脂是选自于聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂、硅酮树脂、环状聚烯烃树脂、聚芳酯树脂以及聚醚砜树脂中的至少1种。
(10)根据(1)~(9)的任意一项所记载的制造方法,其特征在于,前述透明性树脂基材是片状、膜状或者平板状。
(11)一种电磁波屏蔽材料,其特征在于,其是通过(1)~(10)的任意一项所记载的制造方法制造的。
(12)根据(11)所记载的电磁波屏蔽材料,其特征在于,导电部的几何学图案的线宽为10~30μm左右,开口率为80~95%左右。
(13)一种膜状电磁波屏蔽材料,其是在透明性树脂基材上具有几何学图案的导电部的电磁波屏蔽材料,其特征在于,全光线透射率为72~91%,浊度值为0.5~6%,表面电阻值为5Ω/□或更小,导电部的几何学图案线宽为10~30μm左右,开口率为80~95%左右。
(14)一种等离子体显示屏用的电磁波屏蔽过滤器,其特征在于,含有(11)~(13)中任意一项所记载的电磁波屏蔽材料。
(15)在透明多孔层面上形成几何学图案的导电部的方法,其特征在于,在具备含有选自于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的透明多孔层的透明性树脂基材的该透明多孔层面上,以几何学图案将含有粒子状氧化银、叔脂肪酸银以及溶剂的导电性糊进行丝网印刷之后,进行加热处理。
以下,对本发明进行详细描述。
本发明的电磁波屏蔽材料的制造方法,其特征在于,在具备含有选自于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的透明多孔层的透明性树脂基材的该透明多孔层面上,以几何学图案将含有粒子状氧化银、叔脂肪酸银以及溶剂的导电性糊进行丝网印刷之后,进一步将印刷后的基材进行加热处理(煅烧),在该透明多孔层面上形成几何学图案的导电部。
透明性树脂基材
作为在本发明使用的透明性树脂基材的基材树脂,是耐热性高、且透明的,只要能在该基材上形成该透明多孔层的物质,就没有特别的限定。
具体而言,可以例示出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂、硅酮树脂、环状聚烯烃树脂、聚芳酯树脂、聚醚砜树脂等。其中,从透明性、成本、耐久性、耐热性等的观点综合判断,优选采用聚酯树脂,特别优选采用PET或PEN。
在此,在透明性树脂基材上的透明性,只要是能够用于PDP、CRT等的显示部的用途程度的透明性,就没有特别的限定。通常,根据JISK7105测定的全光线透射率为85~90%左右,以及根据JIS K7105测定的浊度值为0.1~3%左右。
透明性树脂基材的形态,能够用于PDP、CRT等的显示部的形态,即,采用膜状、片状、平板状等。该形态可以通过公知的方法用上述的基材树脂制造。
在本发明的透明性树脂基材上,具有含有选自于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的透明多孔层。
在此,作为氧化物陶瓷可以例示出氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化铍耐火材料、氧化锆、氧化硅等的单纯氧化物,氧化硅、镁橄榄石、滑石、硅灰石、锆石、莫来石、堇青石、锂辉石等的硅酸盐、钛酸铝、尖晶石、磷灰石、钛酸钡、PZT、PLZT、铁酸盐、铌酸锂等的复合氧化物。
作为非氧化物陶瓷可以例示出氮化硅、硅铝氧氮耐热陶瓷(Sialon)、氮化铝、氮化硼、氮化钛等的氮化物、碳化硅、碳化硼、碳化钛、碳化钨等的碳化物、无定形碳、石墨、金刚石、案结晶蓝宝石等的碳。此外,可以例示出硼化物.硫化物.硅化物。
作为金属,可以例示出金、银、铁、铜、镍等。
可以使用它们中的至少1种作为原料,更优选的是氧化硅、氧化钛、氧化铝,其他的成分或配合没有特别的限定。
在透明性树脂基材上形成透明多孔层的方法,可以是湿法工艺过程、也可以是干法工艺过程,没有特别的限制,但是从生产性及成本的角度考虑优选湿法工艺过程。湿法工艺过程可以通过公知的方法在基材上涂层(涂布)。作为涂层的方法,例如可以例示出凹版涂层、胶版涂层、逗号涂层、口模涂层、狭缝涂层、喷雾涂层、镀涂法、溶胶-凝胶法、LB膜法等,特别优选溶胶-凝胶法。作为溶胶-凝胶法的起始原料,例如,可以举出在氧化硅时的四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四氯硅烷、在氧化铝时的三仲丁氧基铝、2,4-戊二酮合铝(III)等。在催化剂、水的存在下,使上述的起始原料进行溶胶-凝胶反应,也可以将已经进行了溶胶-凝胶反应的它们的水解物(反应中间体)作为起始原料。另外,根据需要,也可以适当添加树脂、表面活性剂等的其他成分。作为干法工艺过程,例如,可以例示出CVD、蒸镀、溅射、离子镀等。
本发明使用的透明性树脂基材上具有的透明多孔层的厚度为0.05~20μm左右,特别是0.1~5μm左右。
另外,该透明多孔层含有将选自于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的微粒子的集合体(凝集体),在微粒子之间具有细孔。该透明多孔层的平均粒子径为10~100nm左右,该细孔径为10~100nm左右。在本发明中,由于具有像这样的透明多孔层,所以与后述的导电性糊的匹配优异,可以形成希望的图案。
具有透明多孔层的透明性树脂基材的形态为,膜状、片状、平板状等。在膜状或者片状的情况下,具有透明多孔层的透明性树脂基材的厚度通常为25~200μm左右,优选为40~188μm左右。特别是在作为PDP等的显示屏全面的电磁波屏蔽材料使用的情况下,优选为50~125μm左右。另外,在板状的情况下,其厚度通常为0.5~5mm左右,可以优选为1~3mm左右。
具有透明多孔层的透明性树脂基材的透明性,通常,根据JIS K7105测定的全光线透射率为85~90%左右,以及根据JIS K7105测定的浊度值为0.1~3%左右。
还有,在本发明中使用的透明性树脂基材上,在与上述的透明多孔层相反的面上,可以设置硬涂层。
作为硬涂层,只要是无损于透明性的物质,就可以使用一般的材料,没有特别的限制。其中优选紫外线硬化型丙烯酸树脂。作为其主成分,只要是聚酯丙烯酸酯、尿烷丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等具有2个或更多官能团的紫外线硬化型的丙烯酸酯就没有特别的限定。优选使用像1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、新戊二醇PO改性二丙烯酸酯、EO改性双酚A二丙烯酸酯那样的2个官能度丙烯酸酯,或像三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、二(季戊四醇)六丙烯酸酯、三羟甲基丙烷EO改性三丙烯酸酯、PO改性甘油三丙烯酸酯、三羟基乙基异氰脲酸盐三丙烯酸酯那样的多官能丙烯酸酯等。
另外,在紫外线硬化型的丙烯酸酯树脂中,通常,添加光聚合引发剂使用。作为光聚合引发剂,通过添加1-羟基环己基苯基酮(IRGACURE 184CHIBA·SPECIALITY·CHEMICALS株式会社制)、2-羟基-2-甲基-1-1-苯基-丙烷-1-酮等,可以得到充分的硬化被覆膜。此外,也可以使用苯偶姻、苯偶姻衍生物、二苯甲酮、二苯甲酮衍生物、噻吨酮、噻吨酮、噻吨酮衍生物、苄基二甲基缩酮、α-氨基烷基苯酮、氧化单酰基膦、氧化二酰基膦、烷基(アルクル )苯基乙醛酸酯、二乙氧基乙酰苯、二茂钛化合物等的光聚合引发剂。
相对于紫外线硬化型丙烯酸酯树脂100重量份,这些光聚合引发剂的配合比例,优选为1~10重量份。不满1重量份时,不能充分引发聚合,另外,超过10重量份时,会有耐久性降低的情况。
另外,在前述的紫外线硬化型丙烯酸酯树脂中,在不损伤其透明性的程度的条件下,可以含有第三成分(UV吸收剂,填料等),没有特别的限制。
在透明性树脂基材上形成硬涂层的方法,可以使用一般的涂布方法,没有特别的限制。
通过在透明性树脂基材上设置硬涂层,在后述的煅烧时,可以控制因为低聚物从基材树脂的析出而产生白化或变黄,由此,可以确保本发明的电磁波屏蔽材料的高透明性。另外,可以防止在电磁波屏蔽材料的制造工序中伤痕。
导电性糊
本发明中使用的导电性糊是含有粒子状氧化银,叔脂肪酸银以及溶剂的物质。
该粒子状氧化银的平均粒径为2μm或更低,在使用比其更大的粒子径的氧化银时,在导电性糊的制造过程(混炼工序,合成工序等)中,其平均粒径可以设为2μm或更低。更优选平均粒径为200~500nm。如果使用平均粒径为2μm或更低的粒子状氧化银,则容易通过网版的网眼,能够抑制印刷在透明多孔层上的细线的断线或渗出,并且氧化银的还原以及叔脂肪酸银的热分解可以在更低的温度下进行,因而优选。
叔脂肪酸银盐是指总碳原子数为5~30、优选为10~30的叔脂肪酸的银盐,可以溶解乃至均匀分散于在制作糊料时使用的分散溶剂中。该叔脂肪酸银盐起到润滑剂的效果,在氧化银与叔脂肪酸银盐混炼成糊状时,将氧化银粉碎而促进微粒子化,并且在氧化银粒子的周围存在,抑制氧化银粒子的再凝集,使分散性提高。因此,即使不添加粘合剂也可以成糊状。另外,该叔脂肪酸银盐具有在加热时析出银,使从氧化银还原生成的银粒子之间熔接的功能。
作为这样的叔脂肪酸银盐的具体例子,可以举出三甲基乙酸银,新庚烷酸银,新壬烷酸银,新癸烷酸银等。叔脂肪酸银盐的制造通过如下进行,例如,在水中通过碱性化合物将叔脂肪酸中和,然后使硝酸银与其反应。
将氧化银的重量设为A,叔脂肪酸银盐的重量设为B时,在导电性糊中的粒子状氧化银和叔脂肪酸银盐的配合比例,优选重量比率(A/B)为1/4~3/1。
另外,在导电性糊中,除了氧化银和叔脂肪酸银盐以外,含有溶剂。对于该溶剂而言,只要是与氧化银和叔脂肪酸银盐不起反应、使它们良好地分散的物质就没有特别的限定。例如,可以使用甲苯等的芳香族烃,三乙二醇单丁基醚等的乙二醇的醚酯类,三丙二醇正丁基醚等的丙二醇的醚酯类,萜品醇等的有机溶剂。相对于粒子状氧化银100重量份,溶剂的使用量可以是1~100重量份左右。
另外,根据需要,可以添加分散剂使粒子状氧化银良好地分散,防止粒子状氧化银的二次凝集。在该分散剂中可以使用羟基丙基纤维素等纤维素系高分子,聚乙烯基吡咯烷酮,聚乙烯醇等的水溶性高分子等。相对于粒子状氧化银100重量份,其使用量可以是0~20重量份。
本发明的导电性糊的制造可以如下进行,例如,将粒子状氧化银和叔脂肪酸银盐和溶剂混合后,用辊研磨机等混炼成糊状的方法等进行。该导电性糊因为具有平均粒径为2μm或更低的粒子状氧化银,所以即使在比较低温的加热条件下,也很容易地生成金属粒子后相互熔接成为连续的金属银的涂膜或者块。
另外,导电性糊被调制成适合于丝网印刷的粘度以及触变性后供给丝网印刷。粘度以及触变性的调制,可以根据粒子状氧化银的粒子径、叔脂肪酸银盐的种类、溶剂的种类等适当地选择。例如,导电性糊的粘度为10~10000dPa·s左右即可、触变化指数可以适当地选择为0.1~0.9左右的范围。
对于这样的导电性糊,有例如藤仓化成社制,商品名“DOTITEXA-9080”或“DOTITE XA-9083”等。
电磁波屏蔽材料
本发明的电磁波屏蔽材料,是通过将上述的导电性糊在透明性树脂基材的透明多孔层面上进行丝网印刷后,加热处理而制造的。
在本发明中,以将特定的导电性糊在规定的透明多孔层上进行丝网印刷为特征,由此形成几乎没有细线的断线或渗出的图案导电部。
丝网印刷的方法没有特别的限制,可以使用公知的方法进行。印刷所使用的网版,可以使用具有形成能够高效地屏蔽电磁波,而且能够确保充分的透视性程度的导电部的图案,特别是具有格子状、网目状等的连续的几何学图案的物质。例如,可以举出在用直径为11~23μm的不锈钢丝编织的360~700目的不锈钢纱上,设置有线宽10~30μm左右、花纹间距200~400μm左右的格子状图案的网版。
在本发明的丝网印刷中,因使用含有微细的粒子状氧化银的导电性糊,在图案中几乎不发生不均。另外,由于该导电性糊与透明多孔层的匹配好,在透明多孔层上形成的图案的细线上,几乎不发生断线或渗出。
一般的说来,由丝网印刷的图案的线宽,在理论上有比网版的线宽稍微变粗的倾向,但是几乎不发生线间隔的偏离或图案的变形,几乎忠实于网版的图案的图案被再现于透明多孔层上。在不希望有稍微变粗的倾向的情况下,可以将网版的细缝宽设定为比在透明多孔层上所希望形成的线宽小,只要是本领域技术人员就可以容易地进行该设定。
接着,将丝网印刷的电磁波屏蔽材料在150~200℃左右(特别是160~180℃左右)的低温下进行加热处理(煅烧),在透明多孔层上形成格子状图案的导电部。如上所述,由于使用特定的导电性糊,所以即使在比较低温的加热条件下,也能容易发生金属银粒子的熔接、形成连续的金属银的涂膜。在加热处理中,例如,可以采用外部加热方式(蒸汽或者电加热热风,红外线加热器,热辊等)、内部加热方式(诱导加热,高频加热,电阻加热等)等。加热时间通常为5分~120分左右,优选10分~40分左右。
前述加热处理(煅烧)可以多阶段进行。例如,可以如下进行:作为第1阶段在50~60℃加热处理10~20分左右后,紧接着作为第2阶段在160~180℃加热处理10~40分左右。由于多阶段,可以先通过使溶剂挥发,进而抑制渗出。
如此,使用上述的导电性糊,因为可以在低温且短时间内形成银涂膜,所以可以避免因热而引起的对透明性树脂基材的不良影响。即,可以抑制因热导致低聚物从透明性树脂基材析出而引起该基材白化、或因热导致基材变黄等。
另外,在与透明性树脂基材的透明多孔层的相反面有硬涂层的情况下,可以进一步抑制在煅烧时基材树脂的白化或变黄。
如上所述,制造本发明的电磁波屏蔽材料。本发明的电磁波屏蔽材料具有高开口率,例如,呈75%或更高,特别是达到80~95%左右。由此,可以达成高透视性。另外,在本说明书中,开口率是指在图4表示的电磁波屏蔽材料的格子状的1图案中,(面积B/面积A)×100(%)。
另外,导电部的格子状或者网眼状图案的线宽(W),通常为10~30μm左右,优选15~20μm左右。对于线宽大约为不足10μm的几何学图案,有制造困难的倾向,如果超过30μm,由于图案有容易附着在网眼的倾向因而不优选。
印刷的格子状或者网眼状图案的线的间隔(间距)(P),在满足上述的开口率以及线宽的范围内,可以适当地选择。通常,可以是200~400μm左右的范围。
细线的厚度(在透明多孔层面垂直方向的细线的最大高度),虽然根据线宽等可以变动,但是,通常为约1μm或更大,特别是1~30μm左右。
另外,用丝网印刷形成的透明多孔层上的细线的剖面呈近似半圆形状。以往报告的通过石版印刷方法、镀涂等而得到的图案的细线,其细线的剖面几乎都是呈矩形的。因此,在其上面贴合粘合层等时,气泡容易残留,对透视性有不良影响(图5(b))。对此,因为本发明的细线的剖面呈近似半圆形状,与粘合层等贴合时附着性高、气泡不容易残留。因此,有可以得到透视性优异的电磁波屏蔽材料的优点(图5(a))。
本发明的电磁波屏蔽材料,具有高电磁波屏蔽效果,透明性及透视性优异。而且,因为导电部的细线几乎没有断线,所以具有电阻低的特征。本发明的电磁波屏蔽材料的表面电阻为5Ω/□或更低,优选为3Ω/□或更低,更优选为2Ω/□或更低。表面电阻值在过大的情况下,从屏蔽特性的角度考虑,不优选。
在此,从下面的式子,通过将图案的线宽以及间距任意设定,可以设计具有导电性图案的屏蔽材料的表面电阻值。
R=Rs×(P/W)
Rs=ρv/t
R:具有导电性图案的屏蔽材料的表面电阻值(Ω/□)
Rs:导电性糊的表面电阻值(Ω·cm)
ρv:导电性糊的体积固有电阻
t:导电性糊的膜厚
P:格子状或者网眼状图案的间隔(间距)
W:格子状或者网眼状图案的线宽
本发明的电磁波屏蔽材料的全光线透射率(JIS K7105),可以达到72~91%左右的高值。另外,浊度值(JIS K7105)降为0.5~6%左右。
进而,在透明多孔层上形成的导电性图案,基本上不含有粘合剂、硬化剂、催化剂等的添加剂,基本上其大部分含有银粒子,而且,该银粒子直接熔接结合成为高纯度的银块。因此,本发明的电磁波屏蔽材料具有更低且稳定的电阻值。
另外,本发明的电磁波屏蔽材料,在透明多孔层上形成的导电部上,可以层叠保护膜。该保护膜,可以使用通常使用的公知的树脂。用干法层叠、湿法层叠等公知的方法将这些树脂层叠。
本发明的电磁波屏蔽材料,可以进一步层叠功能性膜等。作为功能性膜,可以举出设置有防止膜的表面光反射的反射防止层的反射防止膜、通过着色或添加剂而被着色的着色膜、吸收或者反射近红外线的近红外线遮蔽膜、防止指纹等污染物质在表面粘附的防污染性膜等。
本发明的电磁波屏蔽材料,电磁波屏蔽效果高,透明性及透视性优异。另外,使用本发明的丝网印刷法的制造方法,可以将均质的导电性的几何学图案高精度、简便地设置在基材上。因此,即使是适用于显示面积大的显示屏的电磁波屏蔽前面板,也可以简单地制造。因此,除了阴极射线管(CRT)等以外,作为在像等离子体显示屏(PDP)等的显示画面大的显示屏上使用的电磁波屏蔽过滤器是有用的。
本发明的电磁波屏蔽材料的制造方法,其特征在于,将特定的导电性糊,在基材上设置的、含有选自于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的透明多孔层上,进行丝网印刷,由此可以形成几乎没有细线的断线或变粗的导电性图案。
另外,形成了图案的该导电性糊由于可以在低温煅烧,所以可以抑制透明性树脂基材的白化或变黄,保持透明性。特别是对于具有硬涂层的透明性树脂基材的情况而言,在该导电性糊的煅烧时,由于通过硬涂层抑制了热或水分对基材的影响,所以保持了更高的透明性。当然,在本发明中,由于使用丝网印刷,工序数少、简便,成本方面也有利,电磁波屏蔽材料的大量、连续生产的生产性也高。
另外,用上述的制造方法制造的本发明的电磁波屏蔽材料,由于在导电性图案中细线几乎没有断线,可以发挥电阻值低、高电磁波屏蔽效果,另外,因为也能抑制细线的变粗,所以确保了高开口率(透视性)以及透明性。
因此,作为在像阴极射线管(CRT)、等离子体显示屏(PDP)等的显示画面大的显示屏上使用的电磁波屏蔽过滤器是特别有用的。
附图说明
[图1]是在实施例1得到的电磁波遮蔽体的导电部的格子线的光学显微镜(倍率:×100)的观察图。
[图2]是在比较例1得到的电磁波遮蔽体的导电部的格子线的光学显微镜(倍率:×100)的观察图。
[图3]是在比较例2得到的电磁波遮蔽体的导电部的格子线的光学显微镜(倍率:×100)的观察图。
[图4]是表示开口率的测定方法的模式图。
[图5]是表示导电性图案的细线的剖面图。
具体实施方式
下面,根据比较例和实施例对本发明进行更详细的说明,但是本发明不限定于这些。
用以下方法测定在实施例、比较例表示的电磁波屏蔽效果,全光线透射率,浊度值,片电阻,线宽,开口率,线厚。
1.电磁波屏蔽效果
用关西电子工业振兴中心法(一般被称为KEC法)的测定装置测定。
2.全光线透射率
根据JIS K7105,用浊度计NDH-20D型(日本电色工业株式会社制)测定。
3.浊度值
根据JIS K7105,用浊度计NDH-20D型(日本电色工业株式会社制)测定。
4.片电阻
用LORESTA EP(DIAINSTRUMENTS公司制)测定。
5.线宽
用光学显微镜测定。
6.开口率
用光学显微镜,测定电磁波屏蔽材料的格子状的1图案的线宽和线间隔,算出图4表示的面积A和面积B后,将其代入下式算出。
开口率(%)=(面积B/面积A)×100(%)
7.线厚
用表面粗糙度计测定。
实施例1
作为透明性树脂基材,在与具有氧化铝膜的透明多孔层(层厚20μm)的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜透明基板(含有透明多孔层厚120μm,PICTORICO公司制,商品名“TPX”)的透明多孔层的相反面上,以硬化后的膜厚为2μm的方式,用迈耶棒涂布紫外线硬化型丙烯酸酯硬涂层剂(大日本涂料社制,商品名“UVclear”固体成分浓度50重量%),在80℃干燥2分钟后用紫外线以照射量为300mJ/cm2照射,形成硬涂层。
在该膜的多孔面上,通过丝网印刷机(NEWLONG SEIMITSUKOGYO公司制),使用导电性糊(藤仓化成社制,商品名“DOTITEXA-9080”),进行格子状图案的丝网印刷。
网版使用以直径18μm的不锈钢丝编织的500目的不锈钢纱上,设置了线宽20μm、花纹间距250μm、开口率84.6%的格子状乳剂图案的网版(中沼ART SCREEN公司制)。
印刷后,将每一张膜的银化合物糊用电加热热风在55℃进行15分钟煅烧后,在150℃进行30分钟煅烧,形成描绘有格子状正方形花纹的导电部,制造电磁波屏蔽材料。
将得到的电磁波屏蔽材料的导电部的格子线用光学显微镜(倍率:×100)观察,几乎没有断线以及线的渗出(线变粗)(图1)。
比较例1
作为透明性树脂基材,使用没有设置透明多孔层的厚175μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东洋纺织社制,商品名“A4100”),在其容易粘结面上,以硬化后的膜厚为2μm的方式,用迈耶棒涂布紫外线硬化型丙烯酸酯硬涂层剂(大日本涂料社制,商品名“UVclear”固体成分浓度50重量%),在80℃干燥2分钟后用紫外线以照射量为300mJ/cm2照射,形成硬涂层,除此之外,其他与实施例1同样地制造电磁波屏蔽材料。在不具有该膜的硬涂层的相反面上,进行丝网印刷。
将得到的电磁波屏蔽材料的导电部的格子线用光学显微镜(倍率:×100)观察,发现发生很多低聚物以及线的渗出(图2)。
比较例2
替代含有粒子状的氧化银和叔脂肪酸银、溶剂的银化合物糊(藤仓化成社制),使用聚合物类型的银糊(ASAHI化学研究所制SW-1100-1成分比:银粒子(粒径3~5μm)58.0~64.0%,碳粉末(一次粒子0.1μm或更小)0.8~1.2%,聚酯树脂11.0~14.0%,添加剂0.05~0.15%,乙基卡必醇乙酸酯(残量)粘度200~300ps(VISCOTESTER VT-04型)),除此之外,与实施例1同样地制造电磁波屏蔽材料。将得到的电磁波屏蔽材料的导电部的格子线用光学显微镜(倍率:×100)观察,发现发生很多断线以及线的渗出(图3)。
上述实施例1、比较例1、2的电磁波屏蔽材料的电磁波屏蔽效果,全光线透射率,浊度值,片电阻等的评价结果表示在表1中。
[表1]
    电磁波屏蔽效果(d B)     全光线透射率(%)     浊度值     片电阻(Ω/□)     线宽(μm)   开口率(%)   线厚(μm)
    100MHz     300MHz     500MHz
实施例1     31     33     39     73.8     5.6     0.645     22.0   83.2   2.5
比较例1 35 32 36 54.0 5.1 0.526 58.0 59.0 1.8
比较例2 39 33 33 66.5 10.3 1.672 45.9 66.7 2.0

Claims (14)

1.一种电磁波屏蔽材料的制造方法,其特征在于,在具备含有选自于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的透明多孔层的透明性树脂基材的该透明多孔层面上,将含有粒子状氧化银、叔脂肪酸银以及溶剂的导电性糊以几何学图案进行丝网印刷之后,将该印刷的透明性树脂基材加热处理,在该透明多孔层面上形成几何学图案的导电部。
2.根据权利要求1所记载的制造方法,其特征在于,所述透明性树脂基材在与透明多孔层相反的面上具有硬涂层。
3.根据权利要求1或2所记载的制造方法,其特征在于,所述导电性糊含有平均粒子径为2μm或更低的粒子状氧化银、总碳原子数为5~30的叔脂肪酸的银盐、和将选自芳香族烃、乙二醇的醚酯类、丙二醇的醚酯类以及萜品醇中的至少1种作为主成分的溶剂。
4.根据权利要求1或2所记载的制造方法,其特征在于,所述透明多孔层的厚度为0.05~20μm左右。
5.根据权利要求1或2所记载的制造方法,其特征在于,所述透明多孔层含有将选自于氧化硅、氧化钛以及氧化铝中的至少1种作为主成分的微粒子的集合体,并且在该微粒子之间具有细孔。
6.根据权利要求5所记载的制造方法,其特征在于,所述微粒子的平均粒子径为10~100nm左右,所述细孔径为10~100nm左右。
7.根据权利要求1所记载的制造方法,其特征在于,所述透明多孔层是通过选自于凹版涂层、胶版涂层、逗号涂层、口模涂层、狭缝涂层、喷雾涂层、镀涂法、溶胶-凝胶法、LB膜法、CVD、蒸镀、溅射、离子镀中的1种方法而形成的。
8.根据权利要求1或2所记载的电磁波屏蔽材料的制造方法,其特征在于,所述加热处理的温度为150~200℃左右。
9.根据权利要求1或2所记载的制造方法,其特征在于,所述透明性树脂基材的树脂是选自于聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂、硅酮树脂、环状聚烯烃树脂、聚芳酯树脂以及聚醚砜树脂中的至少1种。
10.根据权利要求1或2所记载的制造方法,其特征在于,所述透明性树脂基材是片状、膜状或者平板状。
11.一种电磁波屏蔽材料,其特征在于,其是通过权利要求1或2所记载的制造方法制造的,导电部的几何学图案的线宽为10~30μm左右,开口率为80~95%左右。
12.一种膜状电磁波屏蔽材料,其是在具备含有选自于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的透明多孔层的透明性树脂基材的该透明多孔层面上,具有几何学图案的导电部的电磁波屏蔽材料,所述几何学图案的导电部是将含有粒子状氧化银、叔脂肪酸银以及溶剂的导电性糊以几何学图案进行丝网印刷之后,将该印刷的透明性树脂基材加热处理,在该透明多孔层面上形成的,其中,所述电磁波屏蔽材料的全光线透射率为72~91%,浊度值为0.5~6%,表面电阻值为5Ω/□或更小,所述导电部的几何学图案的线宽为10~30μm左右,开口率为80~95%左右。
13.一种等离子体显示屏用的电磁波屏蔽过滤器,其特征在于,含有权利要求11或12所记载的电磁波屏蔽材料。
14.在透明多孔层面上形成几何学图案的导电部的方法,其特征在于,在具备含有选自于氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及金属中的至少1种作为主成分的透明多孔层的透明性树脂基材的该透明多孔层面上,以几何学图案将含有粒子状氧化银、叔脂肪酸银以及溶剂的导电性糊进行丝网印刷之后,将该印刷的透明性树脂基材加热处理。
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