DE69631479T2 - Durchsichtiges Material zur elektromagnetischen Abschirmung und Herstellungsverfahren - Google Patents

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Description

  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein transparentes Material zum Abschirmen elektromagnetischer Interferenz (EMI = electromagnetic interference), welches unerwünschte elektromagnetische Wellen abschirmt, die von einer elektronischen Vorrichtung erzeugt werden, und seine Herstellung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Material mit einer guten Sicht (visibility) und großen Abschirmeffekten für EMI, das in einem Frontschirm einer elektronischen Anzeige, beispielsweise einer Kathodenstrahlenröhre (CRT = cathode ray tube), einer Flüssigkristallanzeige (LCD), einer Plasmaanzeigetafel (PDP = plasma display panel), und einer Feldemitteranzeige (FED = field emitter display), einem Untersuchungsinstrument, einem medizinischen Instrument und einer Informationsvorrichtung eingesetzt wird.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Es gibt zwei Arten von Materialien, die sowohl EMI-Abschirmeigenschaften und Lichtdurchlasseigenschaften aufweisen. Eines ist ein Metalldrahtnetz, ein Fasernetz mit einer metallisierten Faseroberfläche, die durch stromloses Abscheiden erzeugt wurde, und ein Laminat davon auf transparenten Substraten, wie Glas und transparentem Harz (z. B. Acrylharz, Polycarbonat). Das andere ist ein transparentes Substrat, welches darauf eine transparente elektrisch-leitende Beschichtung, wie SnO2, ITO, gesputtertes Gold oder andere elektrisch-leitende Oxide, aufweist.
  • Das erste unterliegt einer Beschränkung in der Auswahl des Durchmessers oder dem Abstand der Netzdrähte und Fasern im Hinblick auf das Durchlassen sichtbaren Lichts und führt zu einer verringerten Anwendbarkeit beim herkömmlichen Gebrauch. Um Bilder mit hohem Kontrast zu realisieren und die Lichtreflexion auf der Metalloberfläche des Netz(geweb)es zu reduzieren, erzeugt man zusätzlich eine schwarze Beschichtung auf der Metalloberfläche. Das letztere zeigt keinen guten Abschirmeffekt und ist beim herkömmlichen Gebrauch schwer einzusetzen. Wenn man die elektrische Leitfähigkeit der transparenten Beschichtungen auf hohe Werte einstellt, nimmt die Lichtreflexion von der Beschichtungsoberfläche zu, was die Sicht reduziert.
  • Daher ist es wünschenswert, dass Abschirmmaterialien für EMI sowohl eine hohe Lichttransparenz als auch hohe Abschirmeffekte zeigen. Um diesem Erfordernis zu genügen, wurde vorgeschlagen, ein Metallnetz stromlos auf einem transparenten Substrat abzuscheiden. Das stromlose Abscheiden (electroless plating) auf einem Kunststoffsubstrat ist eine wohlbekannte Technologie auf dem Gebiet der chemischen Industrie. Ein typisches Verfahren zum stromlosen Abscheiden auf einem Kunststoffsubstrat wird in US 4,670,306 (Salem) beschrieben. Das Salem-Patent schlägt ein Verfahren zur Behandlung eines Substrats zwecks stromloser Metallabscheidung vor, welches Schritte umfasst, bei denen man auf ein Substrat ein Material aufträgt, das im Hinblick auf seine geeignete Haftung am Substrat und eine geeignete Absorption eines Katalysators für das stromlose Abscheiden ausgewählt wird. Das Substrat wird in ein Bad mit einer starken Säure getaucht, um die Oberfläche hydrophil zu machen und einen Verankerungseffekt vorzusehen. Das Salem-Patent führt jedoch auch aus, dass Ätzverfahren für das Substrat zu einer zu hohen Oberflächenrauheit führen.
  • Um ein solches direktes Ätzen mit einer starken Säure zu verhindern, wird ein Porösbeschichtungsverfahren in US 4,244,789 (Coll-Polagos) beschrieben, welches offenbart, dass ein Substrat mit einer hydrophilen Zusammensetzung beschichtet wird und dann mit Wasser unter Bildung einer porösen Beschichtung als Grundierungsschicht für das stromlose Abscheiden behandelt wird. Man hat das stromlose Abscheiden jedoch selten bei einem transparenten Substrat angewandt, da es nicht notwendig ist, dass das der stromlosen Beschichtung zu unterziehende Substrat transparent ist. Die auf diesem Gebiet tätigen Personen konzentrieren sich immer auf die Haftfähigkeit zwischen der Oberfläche des Substrats und der stromlos abgeschiedenen Schicht. Dementsprechend geht man davon aus, dass ein Substrat für das stromlose Abscheiden durchscheinend oder nicht-transparent ist.
  • Die Herstellung eines Materials, das sowohl eine hohe Lichttransparenz und eine starke elektromagnetische Abschirmung aufweist, wird in der japanischen Offenlegungsschrift Hei 5(1993)-16281 beschrieben, die am 28. Februar 1991 von den vorliegenden Erfindern eingereicht wurde. Das Verfahren dieser japanischen Veröffentlichung umfasst (i) das Formen einer hydrophilen transparenten Harzschicht auf einem transparenten Substrat, (ii) dessen Eintauchen in eine Katalysatorlösung zum stromlosen Abscheiden, um den Katalysator in die hydrophile transparente Harzschicht oder deren Oberfläche zu dispergieren, (iii) das Eintauchen des Substrats in ein stromloses Abscheidungsbad zum Durchführen einer stromlosen Abscheidung, um somit eine Metallschicht auf der hydrophilen transparenten Harzschicht zu formen, und das Formen von Metallteilchen in der hydrophilen transparenten Harzschicht, (iv) das Formen einer Resistschicht mit einem gewünschten Muster auf der Metallschicht, (v) das Entfernen der Metallschicht und der Metallteilchen im Nicht-Resistbereich durch Ätzen. Obwohl dieses Verfahren bei der Herstellung von transparenten Abschirmmaterialien für EMI nützlich ist, liefert das Verfahren nicht immer ein transparentes Abschirmmaterial in hoher Ausbeute und ist auch kein stabiles Verfahren. Darüber hinaus schenkt das Verfahren der Haftung zwischen dem transparenten Substrat und der hydrophilen transparenten Harzschicht keine Aufmerksamkeit. Es besteht daher die Erwartung, den schwarzen Bereich in der hydrophilen transparenten Harzschicht auf einem transparenten Substrat durch stromloses Abscheiden stabil zu reproduzieren.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein transparentes Material zum Abschirmen unerwünschter elektromagnetischer Wellen zur Verfügung, worin ein schwarzer Netzbereich in einer hydrophilen transparenten Harzschicht auf einem transparenten Substrat erzeugt wird. Die vorliegende Erfindung stellt somit ein transparentes Material zum Abschirmen unerwünschter elektromagnetischer Wellen zur Verfügung, welches durch die Merkmale des Anspruchs 4 definiert ist und umfasst:
    • (a) ein transparentes Substrat,
    • (b) eine hydrophile transparente Harzschicht, die auf dem transparenten Substrat (a) geformt wird, welche unter Ausbildung eines schwarzen Bereichs in gewissen Flächen darin dispergierte Metallteilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 1.000 Å enthält, und in der anderen Fläche keine Metallteilchen enthält, unter Ausbildung eines transparenten Bereichs,
    • (c) eine auf dem schwarzen Bereich in der hydrophilen transparenten Harzschicht (b) geformte Metallschicht, wobei dieses transparente Material durch ein Verfahren erhältlich ist, wie es in dem im folgenden definierten Verfahren definiert ist.
  • Der in der hydrophilen transparenten Harzschicht gebildete schwarze Bereich enthält sehr feine stromlos abgeschiedene Metallteilchen. Die feinen Metallteilchen werden in der hydrophilen transparenten Harzschicht verteilt oder dispergiert. Die Teilchengröße und der Verteilungszustand sind wichtig für die Bildung des schwarzen Bereichs.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines transparenten Materials zum Abschirmen unerwünschter elektromagnetischer Wellen zur Verfügung, welches Verfahren umfasst:
    • (A) das Formen einer hydrophilen transparenten Harzschicht auf einem transparenten Substrat,
    • (B) dessen Eintauchen in eine Katalysatorlösung zum stromlosen Abscheiden, um den Katalysator in die hydrophile transparente Harzschicht oder deren Oberfläche zu dispergieren,
    • (C) das Spülen der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht, welche den Katalysator enthält, mit Wasser,
    • (D) das Eintauchen des Substrats in ein stromloses Abscheidungsbad zum Durchführen einer stromlosen Abscheidung, um somit eine Metallschicht auf der hydrophilen transparenten Harzschicht zu formen und eine Dispersion von Metallteilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 1.000 Å in der hydrophilen transparenten Harzschicht zu formen,
    • (E) das Formen einer Resistschicht mit einem gewünschten Muster auf der Metallschicht,
    • (F) das Entfernen der Metallschicht und der Metallteilchen in der Nicht-Resistfläche durch Ätzen,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Spülen in Schritt (C) die Konzentration des Katalysators an der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht auf die Hälfte oder weniger reduziert.
  • Um den schwarzen Bereich in der hydrophilen transparenten Schicht durch stromloses Abscheiden stabil zu bilden, ist es notwendig, das Spülen mit Wasser ausreichend durchzuführen. Während des Wasserspülschritts sinkt die Katalysatorkonzentration auf der Oberfläche der hydrophilen transparenten Schicht, was zu einer wirksamen Abscheidung des Metalls in die hydrophile Schicht und zu einer stabilen Produktion des schwarzen Bereichs führt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine große Vielzahl von Materialien bereitzustellen, die sowohl elektromagnetische Wellen abschirmen als auch eine gute Sicht aufweisen.
  • Kurze Erläuterung der Zeichnungen
  • Die 1A bis 1E sind Zeichnungen, die schematisch das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Abschirmmaterials zeigen.
  • 2 zeigt zwei Arten der Katalysatorkonzentrationsverteilung senkrecht zur hydrophilen transparenten Harzschicht nach dem Spülen mit Wasser.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material zum Abschirmen unerwünschter elektromagnetischer Strahlung, welches ein transparentes Substrat, eine hydrophile transparente Harzschicht und eine Metallnetzschicht umfasst. Wie später beschrieben werden wird, wird die Metallschicht durch stromloses Abscheiden erzeugt und die Metallteilchen in der hydrophilen transparenten Harzschicht werden ebenfalls durch stromloses Abscheiden gebildet. Die schwarze Schicht wird aus den in der hydrophilen transparenten Harzschicht dispergierten feinen Metallteilchen erzeugt, was zu einer extrem geringen Reflexion sichtbaren Lichts führt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich darauf, dass der schwarze Bereich in der hydrophilen transparenten Harzschicht aus einer dispergierten Verteilung feiner Metallteilchen besteht, und auf ein Verfahren zur stabilen Bildung des schwarzen Bereichs in der hydrophilen transparenten Harzschicht.
  • Die vorliegende Erfindung liefert ein Abschirmmaterial mit adäquater Haftung an Glas- oder Acrylharzsubstraten, die man im allgemeinen als Anzeigefilter verwendet.
  • Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Abschirmmaterials wird ferner anhand der 1A bis 1E erläutert.
  • In der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendete transparente Substrate 1 sind Glas und Acrylharz.
  • Die hydrophile transparente Harzschicht 2 wird auf dem Substrat 1 gebildet und wird aus einem hydrophilen transparenten Harz erzeugt, für das Polyvinylalkohol, Acrylharz, Cellulose und dergleichen Beispiele sind. Typische Beispiele der Polyvinylalkohole sind Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer und Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer. Beispiele der Acrylharze sind Polyhydroxyethylacrylat, Polyhydroxypropylacrylat, Polyhydroxyethylmethacrylat, Polyhydroxypropylmethacrylat, Polyacrylamid, Polymethylolacrylamid und deren Copolymer. Beispiele für die Cellulose sind Nitrocellulose, Acetylpropylcellulose. Ein besonders bevorzugtes hydrophiles transparentes Harz, das eine adäquate Haftung am Glas- oder Acrylsubstrat zeigt, ist ein Copolymer, welches die folgenden beiden Monomereinheiten umfasst:
    Figure 00070001
    Figure 00080001
    worin R1 und R2 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe zeigen, n 1 oder 2 bedeutet und m 3 oder 4 bedeutet.
  • Das zuvor beschriebene Substrat wird mit der hydrophilen transparenten Harzschicht 2 in einem Standardverfahren, wie Eintauchen, Walz- und Spinnbeschichtung und anderen allgemeinen fachbekannten Verfahren, beschichtet. Die hydrophile transparente Harzschicht wird aus einer wässrigen Lösung des hydrophilen Harzes erzeugt. Nach dem Beschichten mit dem hydrophilen transparenten Harz wird das beschichtete Substrat getrocknet und dann in eine saure wässrige Lösung eines Katalysators zum stromlosen Abscheiden getaucht.
  • Wenn man das beschichtete Substrat in eine saure wässrige Lösung des Katalysators eintaucht, quellt die hydrophile transparente Harzschicht und absorbiert die katalytische Lösung und der Katalysator wird in der Matrix der hydrophilen transparenten Schicht interkaliert. In 1B wird die mit der Katalysatorlösung gequollene hydrophile transparente Harzschicht als 3 gezeigt.
  • Das gequollene Substrat 1 wird dann mit Wasser gespült, um den Katalysatorüberschuss auf der Oberfläche und im Inneren der hydrophilen transparenten Harzschicht zu entfernen. Die Verteilung der Katalysatorkonzentration in der Dickenrichtung in der hydrophilen transparenten Harzschicht ist sehr wichtig für eine stabile Bildung des schwarzen Bereichs nach dem Spülen mit Wasser. Dementsprechend ist das Spülen mit Wasser nach dem Eintauchen in der hydrophilen transparenten Harzschicht ein sehr wichtiges Verfahren. In 2 werden zwei Arten der Katalysatorkonzentrationsverteilung senkrecht zu der hydrophilen transparenten Harzschicht nach dem Spülen mit Wasser gezeigt. Typ 1 in der 2 zeigt ein übliches Profil für die Verteilung der Katalysatorkonzentration, die sehr hoch in der Nähe der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht ist. Im Fall des Typs 1 kommt es zu einer zu starken Abscheidung auf die Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht während des stromlosen Abscheidungsschritts, was zu einer geringeren Bildung von Metallteilchen im Inneren der hydrophilen transparenten Schicht führt. Typ 2 zeigt eine besondere Verteilung gemäß der vorliegenden Erfindung, worin die Katalysatorkonzentration in der Nähe der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht relativ gering ist und allmählich in Richtung des Substrats abnimmt, was zu einer stabilen Produktion des schwarzen Bereichs führt. In der Katalysatorverteilung vom Typ 1 kommt es, da eine große Katalysatormenge in der Nähe der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht vorliegt, schnell zu einer Reduktion der Metallionen im Abscheidungsbad, und die Metallatome werden auf der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht abgeschieden unter sehr schneller Bildung der Metallschicht 4, wenn man das stromlose Abscheiden durchführt. Da im Gegensatz dazu die Verteilung vom Typ 2 eine geringe Katalysatormenge in der Nähe der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht enthält, werden Metallionen im Plattierungsbad kontinuierlich in das Innere der hydrophilen transparenten Harzschicht nachgeführt und zu den Feinmetallteilchen reduziert, die eine schwarze Farbe zeigen.
  • Das Spülen mit Wasser muss in ausreichendem Maße durchgeführt werden, um die Konzentration des Katalysators auf oder in der Nähe der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht zu reduzieren. Somit ist es erforderlich, das Spülen mit Wasser erschöpfend durchzuführen, da ein Spülen mit Wasser, das unter üblichen Bedingungen durchgeführt wird, es nicht ermöglicht, die Verteilung vom Typ 2 zu bilden.
  • Erfindungsgemäß ist ein erschöpfendes Spülen mit Wasser, beispielsweise ein Eintauchen über 30 min in fließendes Wasser bei 20°C erforderlich. Das Spülen wird durchgeführt, um die Konzentration des Katalysators an der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht 3 auf 1/2, stärker bevorzugt 1/3, oder weniger, zu reduzieren.
  • Nach dem Spülen wird die hydrophile transparente Harzschicht 3, welche den Katalysator mit einer Verteilung gemäß Typ 2 enthält, in ein stromloses Abscheidungsbad bei einer kontrollierten Temperatur getaucht. Bevorzugte Metalle zur stromlosen Abscheidung umfassen Kupfer, Nickel, Kobalt, Gold, Zinn und deren Metalllegierung, wie Nickel-Kobalt, Nickel-Kobalt-Bor, Nickel-Kobalt-Phosphor, Nickel-Wolfram-Phosphor, Kobalt-Eisen-Phosphor, Kobalt-Wolfram-Phosphor, Kobalt-Nickel-Mangan-Rhenium-Phosphor.
  • Die Metallionen in dem Bad werden auf oder in der hydrophilen transparenten Harzschicht über die Funktion des Katalysators reduziert, wodurch sich die Metallschicht 4 auf der Oberfläche bildet und gleichzeitig darin feine Metallteilchen erzeugt werden. Der Platz in der hydrophilen transparenten Harzmatrix ist begrenzt und daher ist auch die Teilchengröße der abgeschiedenen Metallteilchen natürlicherweise beschränkt. Zum Zwecke der Bildung einer schwarzen Farbe in der hydrophilen transparenten Harzschicht ist es notwendig, dass das Metallteilchen einen Durchmesser von nicht mehr als 1.000 Å, vorzugsweise weniger als 500 Å aufweist. Nach der Theorie von Mie streuen feine Teilchen das sichtbare Licht nicht, sondern absorbieren es. Wenn der Durchmesser der Metallteilchen in der Matrix weniger als 1000 Å beträgt, wird das in die hydrophile transparente Harzschicht aus der Richtung des Substrats einfallende Licht nicht gestreut, sondern durch die abgeschiedenen Metallteilchen absorbiert. Dementsprechend zeigt der Bereich der dispergierten feinen Metallteilchen eine schwarze Farbe.
  • Am Anfang des stromlosen Abscheidens verdunkelt sich die Farbe der hydrophilen transparenten Harzschicht auf dem lichtdurchlässigen Substrat allmählich aufgrund der Bildung der in der hydrophilen transparenten Harzschicht dispergierten feinen Metallteilchen und wird schließlich schwarz, wenn die Metallschicht 4 auf der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht gebildet wird. Die Metallschicht 4 fungiert als Abschirmungsschicht für unerwünschte elektromagnetische Wellen, und der schwarze Bereich mit den feinen Metallteilchen in der hydrophilen transparenten Harzschicht 3 fungiert als Antireflexionsschicht.
  • Als Nächstes entfernt man den unerwünschten Abschnitt der Metallschicht und der abgeschiedenen Metallteilchen, um ein Muster zu bilden, wie es in 1E gezeigt. Die Bildung des Musters wird durchgeführt, indem man eine Resistschicht 5 mit dem Muster auf der Metallschicht 4 bildet und dann mit einer Ätzlösung die Metallschicht 4 und die feinen Metallteilchen wegätzt. Das Resistmuster wird so bestimmt, dass es die Perspektive oder Durchsicht (perspectiveness) und elektrische Leitfähigkeit der EMI-Abschirmmaterialien nicht beeinträchtigt. Die Resistschicht erzeugt man mit Druck- oder fotografischen Verfahren, die fachbekannt sind.
  • Das Ätzverfahren entfernt die Metallschicht und die feinen Metallteilchen, die nicht mit der Resistschicht 5 abgedeckt werden. Folglich erzeugt man das gleiche Muster eines schwarzen Bereichs wie es in der Metallschicht vorliegt, in der hydrophilen transparenten Harzschicht. Der entfernte Abschnitt der Metallschichten und Metallteilchen zeigt Lichtdurchlässigkeit. Dann entfernt man den Resistteil, falls erforderlich, auf geeignete Weise. Mit den zuvor beschriebenen Schritten realisiert man lichtdurchlässige Materialien, die EMI abschirmen, mit einem gewünschten elektrisch-leitenden Muster.
  • Eine Ätzlösung zum Ätzen der Metallschicht ist fachbekannt. Beispielsweise eignet sich Eisen(III)-chlorid zum Ätzen von Nickel oder Kupfer.
  • Gegebenenfalls kann man eine Antikorrosionsschicht auf der Metallschicht erzeugen. Man kann die Antikorrosionsschicht durch eine Plattenbehandlung oder chemische Behandlung erzeugen, wobei die Chromatbehandlung jedoch bevorzugt ist wegen der hohen Korrosionsbeständigkeit.
  • Alternativ kann man das Muster der Metallschicht und der Metallteilchen nach einem anderen Verfahren erzeugen. Eines besteht darin, dass die hydrophile Schicht selektiv in der Fläche des gewünschten leitfähigen Musters abgeschieden wird, und dann ein stromloses Abscheiden erfolgt. Auch beim Adsorptionsverfahren für den Abscheidungskatalysator kann man dem Katalysator selektiv in der hydrophilen transparenten Harzschicht in der Fläche eines gewünschten leitfähigen Musters adsorbieren, indem man das Resistmuster vorerzeugt. Diese Verfahren sind so effektiv, dass man das Ätzverfahren reduzieren kann und hydrophiles transparentes Harz und Katalysator sparen kann.
  • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, die jedoch nicht als die vorliegende Erfindung auf deren Details begrenzend gedeutet werden sollten.
  • Beispiel 1
  • Eine transparente Polymethylmethacrylatplatte wurde als Substrat verwendet. Man erzeugte mittels Tauchbeschichtung die hydrophile transparente Harzschicht mit einer 1,5%igen Methanollösung, die 100 Teile Polyhydroxymethylmethacrylat und 10 Teile Polyhydroxypropylmethacrylat enthielt. Die hydrophile transparente Harzschicht wies etwa 0,4 μm nach halbstündigem Trocknen bei 70°C auf. Das Substrat wurde dann in eine unter der Bezeichnung "A-30" bei Okunoseiyaku Co., Ltd., Osaka, Japan erhältliche Katalysatorlösung 5 min bei 30°C eingetaucht. In einem destilliertes Wasser enthaltenden Wasserbad wurde erschöpfend mit Wasser gespült, indem man das Substrat 30 min bei 20°C auf und ab bewegte. Das kontinuierliche Entfernen des Katalysatorüberschusses von der Oberfläche der hydrophilen transparenten Schicht führt zu einer geeigneten Katalysatorverteilung, wie sie zuvor beschrieben wurde. Nach einer Aktivierung mit Säure und Spülen mit Wasser wurde Kupfer unter Verwendung eines Abscheidungsbads, das unter der Bezeichnung "OPC-700" bei Okunoseiyaku Co., Ltd. erhältlich ist, 7 min bei 18°C stromlos abgeschieden. Nach dem Erzeugen der Kupferschicht auf der hydrophilen transparenten Harzschicht sah das Substrat schwarz von der gegenüberliegenden Seite aus. Darüber hinaus erzeugte man ein Metallnetzmuster mit herkömmlicher Fotolithografie, d. h. Resistbeschichtung, UV-Belichtung durch eine Fotomaske, Entwicklung und Ätzen. Der nicht mit Resist bedeckte schwarze Bereich wurde in einem Säureätzverfahren weggeätzt. Nach dem Testen des Abschirmungseffekts wurde sichergestellt, dass das Metallnetz mit dem schwarzen Abschnitt sowohl eine hohe Abschirmung als auch Lichtdurchlässigkeit zeigte.
  • Beispiel 2
  • Man verwendete transparentes Natronglas. Hydroxyethylacrylat-Hydroxypropylacrylat-Copolymer wurde in einem Mischlösungsmittel aus Diacetonalkohol und Dimethylformamid zu einer 5 Gew.-%igen Lösung gemischt, mit der die transparente Natronglasplatte dann unter Bildung einer hydrophilen transparenten Harzschicht walzbeschichtet wurde. Die hydrophile transparente Harzschicht wies etwa 1,2 μm nach einstündigem Trocknen bei 70°C auf. Das Substrat wurde dann in eine unter der Bezeichnung "A-30" bei Okunoseiyaku Co., Ltd., Osaka, Japan erhältliche Katalysatorlösung 10 min bei 30°C getaucht. In einem destilliertes Wasser enthaltenden Wasserbad wurde das Substrat durch Auf- und Abbewegen über 30 min bei 20°C mit Wasser gespült. Nach einer Aktivierung mit Säure und Spülen mit Wasser wurde Kupfer mit einem unter der Bezeichnung "OPC-700" bei Okunoseiyaku Co., Ltd. erhältlichen Abscheidungsbad 9 min bei 16°C stromlos abgeschieden. Nach dem Erzeugen der Kupferschicht auf der hydrophilen transparenten Harzschicht sah das Substrat von der gegenüberliegenden Seite schwarz aus. Darüber hinaus erzeugte man ein Metallnetzmuster mit herkömmlicher Fotolithografie, d. h. Resistbeschichtung, UV-Belichtung durch eine Fotomaske, Entwicklung und Ätzen. Der nicht mit Resist bedeckte schwarze Bereich wurde in einem Säureätzverfahren weggeätzt. Durch Testen des Abschirmeffekts wurde sichergestellt, dass das Metallnetz mit dem schwarzen Abschnitt sowohl eine hohe Abschirmung als auch Lichtdurchlässigkeit aufwies.
  • Beispiel 3
  • Man verwendete transparentes Natronglas. 20 Gew.-Teile Hydroxyethylacrylat-Hydroxypropylacrylat-Copolymer und 80 Gew.-Teile Polyhydroxyethylacrylat wurden in einem Mischlösungsmittel aus Diacetonalkohol und Dimethylformamid zu einer 6 Gew.-%igen Lösung gemischt, mit der die transparente Natronglasplatte dann unter Bildung einer hydrophilen transparenten Harzschicht walzbeschichtet wurde. Die hydrophile transparente Harzschicht wies etwa 1,2 μm nach einstündigem Trocknen bei 70°C auf. Das Substrat wurde dann in eine unter der Bezeichnung "A-30" bei Okunoseiyaku Co., Ltd., Osaka, Japan erhältliche Katalysatorlösung 10 min bei 30°C getaucht. In einem destilliertes Wasser enthaltenden Wasserbad wurde das Substrat durch Auf- und Abbewegen über 30 min bei 20°C mit Wasser gespült. Nach einer Aktivierung mit Säure und Spülen mit Wasser wurde Kupfer mit einem unter der Bezeichnung "OPC-700" bei Okunoseiyaku Co., Ltd. erhältlichen Abscheidungsbad 9 min bei 16°C stromlos abgeschieden. Nach dem Erzeugen der Kupferschicht auf der hydrophilen transparenten Harzschicht sah das Substrat von der gegenüberliegenden Seite schwarz aus. Darüber hinaus erzeugte man ein Metallnetzmuster mit herkömmlicher Fotolithografie, d. h. Resistbeschichtung, UV-Belichtung durch eine Fotomaske, Entwicklung und Ätzen. Der nicht mit Resist bedeckte schwarze Bereich wurde in einem Säureätzverfahren weggeätzt. Durch Testen des Abschirmeffekts wurde sichergestellt, dass das Metallnetz mit dem schwarzen Abschnitt sowohl eine hohe Abschirmung als auch Lichtdurchlässigkeit aufwies.
  • Beispiel 4
  • Man verwendete eine transparente Polymethylmethacrylatplatte. 100 Gew.-Teile Polyhydroxyethylmethacrylat und 20 Gew.-Teile Polyhydroxybutylacrylat wurden in Methanol zu einer 2 Gew.-%igen Lösung gemischt, mit der die Platte dann tauchbeschichtet wurde unter Bildung einer hydrophilen transparenten Harzschicht. Die hydrophile transparente Harzschicht wies etwa 0,5 μm nach 30-minütigem Trocknen bei 70°C auf. Das Substrat wurde dann in eine unter der Bezeichnung "A-30" bei Okunoseiyaku Co., Ltd., Osaka, Japan erhältliche Katalysatorlösung 10 min bei 30°C getaucht. In einem destilliertes Wasser enthaltenden Wasserbad wurde das Substrat durch Auf- und Abbewegen über 30 min bei 50°C mit Wasser gespült. Nach einer Aktivierung mit Säure und Spülen mit Wasser wurde Kupfer mit einem unter der Bezeichnung "OPC-700" bei Okunoseiyaku Co., Ltd. erhältlichen Abscheidungsbad 7 min bei 18°C stromlos abgeschieden. Nach dem Erzeugen der Kupferschicht auf der hydrophilen transparenten Harzschicht sah das Substrat von der gegenüberliegenden Seite schwarz aus. Darüber hinaus erzeugte man ein Metallnetzmuster mit herkömmlicher Fotolithografie, d. h. Resistbeschichtung, UV-Belichtung durch eine Fotomaske, Entwicklung und Ätzen. Der nicht mit Resist bedeckte schwarze Bereich wurde in einem Säureätzverfahren weggeätzt. Durch Testen des Abschirmeffekts wurde sichergestellt, dass das Metallnetz mit dem schwarzen Abschnitt sowohl eine hohe Abschirmung als auch Lichtdurchlässigkeit aufwies.
  • Beispiel 5
  • Man verwendete eine transparente Polymethylmethacrylatharzplatte. Eine hydrophile transparente Harzschicht wurde durch Tauchbeschichtung mit einer 1,5 Gew.-%igen Methanollösung von Polyhydroxyethylmethacrylat auf der transparenten Harzschicht erzeugt. Die hydrophile transparente Harzschicht wies etwa 0,4 μm nach 30-minütigem Trocknen bei 70°C auf. Das Substrat wurde dann in eine unter der Bezeichnung "A-30" bei Okunoseiyaku Co., Ltd., Osaka, Japan erhältliche Katalysatorlösung 5 min bei 30°C getaucht. In einem destilliertes Wasser enthaltenden Wasserbad wurde das Substrat durch Auf- und Abbewegen über 30 min bei 20°C mit Wasser gespült. Nach einer Aktivierung mit Säure und Spülen mit Wasser wurde Kupfer mit einem unter der Bezeichnung "OPC-700" bei Okunoseiyaku Co., Ltd. erhältlichen Abscheidungsbad 7 min bei 18°C stromlos abgeschieden. Nach dem Erzeugen der Kupferschicht auf der hydrophilen transparenten Harzschicht sah das Substrat von der gegenüberliegenden Seite schwarz aus. Darüber hinaus erzeugte man ein Metallnetzmuster mit herkömmlicher Fotolithografie, d. h. Resistbeschichtung, UV-Belichtung durch eine Fotomaske, Entwicklung und Ätzen. Der nicht mit Resist bedeckte schwarze Bereich wurde in einem Säureätzverfahren weggeätzt. Durch Testen des Abschirmeffekts wurde sichergestellt, dass das Metallnetz mit dem schwarzen Abschnitt sowohl eine hohe Abschirmung als auch Lichtdurchlässigkeit aufwies.
  • Mit dem in den Beispielen 1 bis 5 erhaltenen Abschirmungsmaterial wurde ein Sichttest durchgeführt, in dem man das Material auf eine Anzeige (Display) aufbrachte und die Sicht mit dem Auge bewertete. Die Bewertung ergab GUT, wenn man keine Reflexion der hinteren Umgebung beobachtete und sich ein klares Bild der Anzeige über die Bildung des schwarzen Bereichs der hydrophilen transparenten Harzschicht ergab, und SCHLECHT beim Vorliegen von Reflexion und einem unklaren Anzeigebild.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Man erhielt ein Abschirmungsmaterial wie allgemein in Beispiel 1 beschrieben, mit der Ausnahme, dass man das Spülen mit Wasser im Wasser durch Auf- und Abbewegen über 2 min bei 20°C durchführte.
  • Das Ergebnis des Sichttests für Vergleichsbeispiel 1 war "SCHLECHT" wegen der Reflexion der hinteren Umgebung und dem Nichtvorliegen eines klaren Anzeigebilds, was aus der inadäquaten Bildung des schwarzen Bereichs in der hydrophilen transparenten Harzschicht resultierte.
  • Querschnitttests für die Bewertung der Haftkraft der hydrophilen transparenten Harzschicht am Substrat, die mit den Beispielen 1 bis 5 durchgeführt wurde, zeigten 100/100, d. h. eine starke Haftung für die Beispiele 1 bis 4, aber 10/100, d. h. eine schwache Haftung für Beispiel 5, das sich dahingehend unterschied, dass das hydrophile transparente Harz aus einer 1,5%igen Polyhydroxyethylmethacrylatlösung in Methanol erzeugt wurde.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Herstellung eines transparenten Materials zum Abschirmen unerwünschter elektromagnetischer Wellen, welches Verfahren umfasst: (A) das Formen einer hydrophilen transparenten Harzschicht auf einem transparenten Substrat, (B) dessen Eintauchen in eine Katalysatorlösung zum stromlosen Abscheiden, um den Katalysator in die hydrophile transparente Harzschicht oder deren Oberfläche zu dispergieren, (C) das Spülen der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht, welche den Katalysator enthält, mit Wasser, (D) das Eintauchen des Substrats in ein stromloses Abscheidungsbad zum Durchführen einer stromlosen Abscheidung, um somit eine Metallschicht auf der hydrophilen transparenten Harzschicht zu formen und eine Dispersion von Metallteilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 1.000 Å in der hydrophilen transparenten Harzschicht zu formen, (E) das Formen einer Resistschicht mit einem gewünschten Muster auf der Metallschicht, (F) das Entfernen der Metallschicht und der Metallteilchen in der Nicht-Resistfläche durch Ätzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülen in Schritt (C) die Konzentration des Katalysators an der Oberfläche der hydrophilen transparenten Harzschicht auf die Hälfte oder weniger reduziert.
  2. Verfahren gemäss Anspruch 1, worin das transparente Substrat aus Glas oder einem Acrylharz hergestellt wird.
  3. Verfahren gemäss Anspruch 1, worin die hydrophile transparente Harzschicht aus einem Polymer gebildet wird, das zwei sich wiederholende Einheiten aufweist, welche wie folgt dargestellt werden:
    Figure 00190001
    worin R1 und R2 jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe sind, n 1 oder 2 ist und m 3 oder 4 ist.
  4. Transparentes Material zum Abschirmen unerwünschter elektromagnetischer Wellen, welches umfasst: (a) ein transparentes Substrat, (b) eine hydrophile transparente Harzschicht, die auf dem transparenten Substrat (a) geformt wird, welche unter Ausbildung eines schwarzen Bereichs in gewissen Flächen darin dispergierte Metallteilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 1.000 Å enthält, und in der anderen Fläche keine Metallteilchen enthält, unter Ausbildung eines transparenten Bereichs, (c) eine auf dem schwarzen Bereich in der hydrophilen transparenten Harzschicht (b) geformte Metallschicht, wobei dieses transparente Material durch ein Verfahren erhältlich ist, wie es in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert ist.
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