JP2005317888A - 電磁波遮蔽用フィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスプレーパネルの視認性に優れ，熱圧着によるガラス基板破損や，気泡発生および不純物混入の問題がないフイルターの製造が可能な電磁波遮蔽用フィルターの製造方法を提供する。
【解決手段】 絶縁性透明基材２にフォトレジストフィルム９をコーティングする段階；フォトレジストフィルム上にフォトリソグラフィ法によってメッシュ状のパターン９ｍを形成し、メッシュ状パターン部のフォトレジストフィルム層を除去して透明基材２上にメッシュ状のパターン表面２ｍを形成する段階；透明基材表面にプラズマ１０処理をしてメッシュ状パターン表面２ｍを活性化させる段階；透明基材表面から残留フォトレジストフィルム９を除去し活性化されたパターン表面１１にメッキして導電性メッシュ金属層４を形成させる段階；を含んで構成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は，電磁波遮蔽用フィルターの製造方法に関するものであって、特に、ディスプレーパネル表示画面の視認性に優れ，不純物の混入を大幅に防ぐことができ，より薄い厚さに製造するのに好適な電磁波遮蔽用フィルターの製造方法に関するものである。

プラズマディスプレーパネル(PDP)，陰極線管装置(CRT)等のディスプレーパネルは，その画像表示面から人体に有害な強力な電磁波を放射するため、電磁波遮蔽体を設けて電磁波の放射を防ぐ必要がある。
従って、上記ディスプレーパネルの画像表示装置から発生する電磁波を遮蔽する目的で、上記画像表示装置の前面にはフィルターが設けられる。電磁波遮蔽用フィルターとしては，メッシュ状（mesh shape）の導電性金属層(以下，「導電性メッシュ金属層」という)をPET（ポリエチレンテレフタレート）等のような絶縁性透明基材に積層させて製造した複合材料が使用されるのが一般的である。

図１は，従来の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法によって製造されたフィルターの断面模式図であって、以下では図１を参照して従来のフィルターの製造方法を説明することにする。
先ず、導電性金属層４を接着剤３によって強化ガラス基板１上の絶縁性透明基材２に接着させた後，熱圧着(hot press)させて導電性金属層４を絶縁性透明基材２に完全に接着させる(いわゆるラミネーション工程)。上記導電性金属層４としては，銅箔やニッケル箔が使用されるのが普通であり，上記銅箔またはニッケル箔は、反射率を低減し絶縁性透明基材２との接着性を向上させるため、その表面にノジュール(nodule)層を形成する粗化処理(roughness treatment)及び黒化メッキ処理が行なわれた表面処理箔である。

上記導電性金属層２（４）上へのメッシュ状パターンの形成は、いわゆるフォトリソグラフィ法によって行われる。即ち，上記導電性金属層２（４）上にフォトレジストフィルム(未図示)を置き，さらにその上にメッシュ状のフォトマスクを設けた後，上記フォトレジストフィルムを露光および現像し、その後、フォトマスクを除去してフォトレジストフィルム上にメッシュ状パターンを形成する。
その後，上記パターン部以外のフォトレジストフィルムおよび金属層をエッチング等によって除去すれば，メッシュ状の導電性メッシュ金属層４だけが残るようになり，複合材料フィルターが作られる。上記絶縁性透明基材２、接着剤層３、導電性メッシュ金属層４を合わせてメッシュフィルム５と呼ぶことにする。
必要に応じて、上記強化ガラス基板１の裏面と導電性メッシュ金属層４上にそれぞれ反射防止フィルム７、近赤外線吸収フィルム８等の機能性フィルムを付着させることもできる。

しかし，上記のような従来のフィルターの製造方法によれば，導電性金属層４が熱圧着によって絶縁性透明基材２に接着されるので，導電性金属層上の凹凸が透明基材上に転写され，透明基材の透明性を劣下させることにより，ディスプレーパネル表示画面の視認性を低下させる問題がある。そこで、従来、このような問題を解決するために，上記導電性メッシュ層４と透明基材２上に透明樹脂層６を塗布して凹凸を平坦化させる(図１参照)か、導電性メッシュ金属層の一面又は両面側にホットメルト樹脂を積層し，絶縁性透明基材に熱圧着し、ホットメルト樹脂によって絶縁性透明基材の凹凸を平坦化する必要があった（例えば、特許文献１参照）。

しかし，上記のような工程によれば、表示画面の視認性は改善することができるが，その工程が非常に面倒であるばかりでなく，熱圧着によるガラス基板破損のおそれがあり，ラミネーション工程時に気泡発生および異物質混入の危険が大きいという問題がある。
熱圧着による問題を防ぐため、透明樹脂層が塗布された導電性メッシュ金属層および透明基材を流体加圧処理する技術が開示されているが（例えば、特許文献２参照），上記方法による気泡発生と異物質混入の防止効果はわずかであるばかりでなく、追加的な透明樹脂層の塗布が要求されるという短所がある。
また，上記従来の製造方法は，予め製造された金属箔形態の導電性金属層を使用するが、現在のところ金属箔の厚さを１０μｍ未満にするのは技術的限界があるばかりでなく，フィルターに接着剤層と透明樹脂層が介在しているので，フィルターの厚さが厚くなり、最近のディスプレーパネルの軽薄短小化傾向に符合できない問題がある。

特開2001-77587号公報 特開2003-168887号公報

本発明は、透明基材上に凹凸が形成されないためにディスプレーパネル表示画面の視認性に優れた電磁波遮蔽用フィルターを提供することを目的とする。
また，本発明の他の目的は，気泡発生及び不純物の混入を大幅に防止し得る電磁波遮蔽用フィルターを提供することにある。
また，本発明の他の目的は，より薄い厚さの電磁波遮蔽用フィルターを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法は、絶縁性透明基材にフォトレジストフィルムをコーティングする段階；前記フォトレジストフィルム上にフォトリソグラフィ法によってメッシュ状のパターンを形成し、前記メッシュ状パターン部のフォトレジストフィルム層を除去して透明基材２上にメッシュ状のパターン表面を形成する段階；前記透明基材表面にプラズマ処理をして前記メッシュ状パターン表面を活性化させる段階；前記透明基材表面から残留フォトレジストフィルムを除去し活性化されたパターン表面にメッキして導電性メッシュ金属層を形成させる段階；を含んで構成されることを特徴とする。

前記導電性メッシュ金属層は、無電解メッキによって形成されることが好ましい。前記無電解メッキ後、追加的にさらに電解メッキすることにより、前記導電性メッシュ金属層が形成されることが好ましい。前記導電性メッシュ金属層は，Ni,Cu,Au,Ag,Su（Sn）の群から選択される１つ、又はこれらの群から選択される１以上の合金からなることが好ましい。

前記導電性メッシュ金属層の表面に微細銅粒子層や黒化メッキ層を形成するか，これら全てを形成するのが好ましい。

本発明の電磁波遮蔽用フィルターは、前記電磁波遮蔽用フィルターの製造方法によって製造されたものである。

本発明によれば、ディスプレーパネル表示画面の視認性に優れた電磁波遮蔽用フィルターが得られる。

以下、本発明について詳しく説明することにする。
本発明者は，熱圧着による問題点を解決するために，熱圧着せずに導電性メッシュ金属層を絶縁性透明基材上に形成させ得るかを研究してきた。その結果，導電性メッシュ金属層をメッキによって絶縁性透明基材上に形成させると、熱圧着による問題点を解決できる点に注目した。
しかし，メッシュ状金属層を絶縁性透明基材にメッキするためには，先ず，絶縁性透明基材上にメッシュ状パターンを形成する必要があり，そのパターン形成部にだけ金属層がメッキされるべきであるという課題が解決されなければならなかった。本発明者はこの点に着目して鋭意研究した結果，通常のフォトリソグラフィ法を利用して絶縁性透明基材に直接メッシュ状パターンを形成し、上記パターン形成部の下部の透明基材表面をいわゆるプラズマ処理によって活性化させると，その活性化された部分にだけ導電性金属層がメッキされ得るので，熱圧着によらなくても所望の導電性メッシュ金属層を絶縁性透明基材上に形成させることができるとの結論に到達した。

即ち，本発明は，予め製造された導電性金属箔を絶縁性透明基材に接着させ，フォトリソグラフィによって導電性メッシュ金属層を形成した後，熱圧着するという従来の技術から完全に発想を転換し、絶縁性透明基材上に直接フォトリソグラフィによってメッシュ状パターンを形成しプラズマ処理によってメッキ位置を活性化させ、その活性化されたメッキ位置にだけ導電性金属層を形成することにより，熱圧着による問題点を解決したということに特徴がある。このため，本発明によるフィルターは、導電性メッシュ金属層と絶縁性透明基材の間に接着剤層を必要としない。そのため、フィルターの厚さを薄くすることができるようになり、本発明のメッシュフィルムは絶縁性透明基材と導電性メッシュ金属層だけで構成することができる。

また，導電性金属箔に予め表面処理(粗化処理または黒化処理)し，熱圧着して金属箔を絶縁性透明基材に接着する従来方法とは異なり、本発明は導電性金属層が形成された後、後工程として上記のような表面処理をするので，従来のような凹凸転写の問題がない。従って、本発明によるフィルターは、従来のような透明樹脂層を必要としないので，フィルターの厚さを一層薄くすることができる。
特に，本発明はメッキ、特に無電解メッキ及び電解メッキによって導電性メッシュメッキ層を形成するので、メッキ条件の調整によって１０μｍ未満の導電性メッシュメッキ層を形成でき、フィルターの厚さを一層薄くすることができるという長所がある。

図２を参照して本発明の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法をより具体的に説明する。
図２は，本発明の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法を表した工程図である。先ず，絶縁性透明基材２にフォトレジストフィルム９をコーティングする(Ｉ工程)。
次に，フォトリソグラフィ法によってフォトレジストフィルム９上にメッシュ状のパターン９ｍを形成する。通常のフォトリソグラフィ法によって上記フィルム９上にメッシュ状のフォトマスクを設け紫外線で露光及び現像すれば、フォトレジストフィルム９上の感光された部分はメッシュ状パターン部９ｍとなる(II工程)。

上記メッシュ状パターン部９ｍを化学溶液によって除去すれば，透明基材２上にこれと対応されるメッシュ状パターン表面２ｍが形成される(III工程)。
その後、上記透明基材２のメッシュ状パターン表面２ｍにプラズマ処理をして上記パターン表面を活性化させる(IV工程)。
プラズマ処理とは，プラズマ１０を処理対象表面に作用させて、その表面の機械的または化学的接着力を増加させる処理を言い，プリント配線板用銅箔の表面処理のために通常用いられている。プラズマはイオンと電子からなる完全にまたは一部イオン化したガスと定義できるが，ガスに十分なサイズの電界を作用させるとガスが分解してイオンと電子にイオン化してプラズマが形成される。プラズマを生成するのに使用されるガス等としては，窒素，酸素，アルゴンガス，アンモニア，メタン，エチレン等がある。

本発明は，プリント配線板の製造において通常使用されるプラズマ処理工程を，上記透明基材のメッシュ状パターン表面を活性化させるのに応用することにより，上記パターン部にメッキ層が容易に形成され得るようにしている。
透明基材２のメッシュ状パターン表面２ｍに高エネルギーを有するプラズマ１０を作用させると，対象表面の分子間および原子間の結合力が大きく劣下するので表面が不安定な状態となり，プラズマ処理されない部分に比べて相対的に他の分子や粒子が結合しやすい状態となる。

具体的なプラズマ処理は、真空（数１００ｍｍＰａ〜数１００Ｐａ(数mmTorr〜数Torr)）のプラズマチェンバー(未図示)に上記透明基材２を配置して行う。通常のプラズマ発生装置は、内部に陰にバイアスされた電極が配置されているので，−側からガスが注入されると上記電極に強い電界を作用させ電極から自由電子が飛び出すようになり，上記自由電子がガスを通過する時、ガス分子または原子がイオン化され，プラズマ１０が発生するようになる。上記ガスが流れる反対方向側に透明基材２を配置すると，透明基材のパターン部表面２ｍにプラズマ１０が作用してパターン部表面が活性化されるようになる。
この時、残っているフォトレジストフィルム９は表面活性化抑制膜として作用するので，化学薬品で上記フォトレジストフィルム９を除去すれば，フィルムが除去された部分の透明基材表面は非活性化表面１２をなし，パターン部表面は活性化表面１１をなすようになる(V工程)。
以後、透明基材２にメッキをすれば，非活性化表面１２にはメッキ層が形成されず，活性化表面１にだけメッキ層が形成されるので，導電性メッシュメッキ層４が形成されるようになる(VI工程)。

メッキ層を形成させる方法としては，無電解メッキ，電解メッキ，スパッタリング，化学蒸着(CVD)等の種々な方法があるが，その中でも無電解メッキ法が最も適当である。透明基材は絶縁性であるので，電解メッキを直接パターン部に施すのは困難であり，スパッタリングや化学蒸着法によれば非活性化部分まで金属層が形成される危険がある。
従って、最初、メッキ層は無電解メッキで形成させるのが好ましく，ある程度の厚さの無電解メッキ層が形成された後、電解メッキによって所望の厚さのメッキ層を形成させるのは構わない。
上記メッキ金属としては，Ni,Cu,Au,Ag,Su(Sn)の群から選択される１つ、又はこれら又はの群から選択される１以上の合金が電磁波遮蔽用金属層として適合し，特に，Ni、Cu、およびこれらの合金が電磁波遮蔽性および経済性の面から最も好ましい。

このように，無電解メッキおよび電解メッキによって導電性メッシュ金属層を形成する場合、１０μｍ未満のメッシュ層の製造が可能であり，メッキ条件を調整することにより，メッシュ層の厚さを精密に調節することが可能である。

最後に，上記導電性メッシュメッキ層の表面に通常の粗化処理メッキを行なって微細銅粒子層を形成するか，又は黒化処理メッキを行なって黒化メッキ層を形成することができる。又、粗化処理および黒化処理を順次行うことも可能である。また，このように製造された透明基材と導電性メッシュ金属層の結合体に，使用態様に従って強化ガラス基板を付着するか、反射防止フィルム、近赤外線吸収フィルム等の機能性フィルムを付着することができる。

図３は本発明の製造方法によって製造された電磁波遮蔽用フィルターの断面模式図である。図示されたように，本発明によって製造された電磁波遮蔽用フィルターは，図１の接着剤層３及び透明樹脂層６がないので、フィルターの厚さが大幅に薄くなったことが分かるし，本発明のメッシュフィルム５'は絶縁性透明基材２と導電性メッシュ金属層４とからのみ構成される。

以下，本発明を実施例を通して具体的に説明する。しかし、次の実施例は専ら本発明を説明するためのものであって，本発明の要旨に従って，本発明の範囲が下記の実施例に限定されないことは当業界で通常の知識を有する者に自明なことである。

絶縁性透明基材２としてPETフィルムの上に、フォトレジストフィルム９をコーティングし，フォトリソグラフィによってフォトレジストフィルム上にメッシュ状パターン９ｍを形成した後，メッシュ状パターン部のフォトレジストフィルムを有機溶剤によって除去することにより，透明基材のメッシュ状パターン表面２ｍを露出させた。上記透明基材２をプラズマチェンバーに配置し，０．０１３３〜１３．３３Ｐａ(0.1〜100mmTorr)の窒素、酸素、及びアルゴン混合ガスをプラズマ化して上記パターン部表面２ｍに作用させ、その表面を活性化させた。次に，残留フォトレジストフィルム９を除去し水洗した後，無電解ニッケルメッキ液中でメッキして上記パターン部(活性化表面；１１)に0.030〜0.05μｍの無電解ニッケル層を形成した。次いで，純水で水洗した後，電気銅メッキ液中で１〜１２μｍの厚さになるように上記無電解ニッケル層上に電解銅層を電着させ，導電性メッシュメッキ層４を形成した。その後，上記導電性メッシュメッキ層表面を黒化処理して電磁波遮蔽用フィルターを製造した。

無電解メッキ液を銅メッキ液とし無電解銅メッキ層を形成し，その上にさらに電解メッキして電解銅層を形成させたこと以外は、全ての条件を実施例１と同一とした。

電解メッキ層を電解ニッケル層としたこと以外は、全ての条件を実施例１と同一とした。

以上説明したように、本発明によれば，熱圧着によらずに導電性メッシュ金属層を透明基材に接着するので、金属層の凹凸が透明基材に転写されず、ディスプレーパネルの視認性に優れ，熱圧着によるガラス基板の破損問題、気泡発生および不純物混入の危険が少ないという長所がある。
さらに，メッキによって透明基材上に導電性メッシュ金属層を接着するので，接着剤層が必要でなく、厚さの薄いフィルターの製造が可能である。
さらに，透明基材に転写された凹凸を平坦化するための透明樹脂層を必要としないので，透明樹脂塗布工程が不要であり，より一層薄いフィルターの製造が可能になる。
上記のみならず，無電解メッキまたは電解メッキによって、より一層薄いメッシュ金属層を形成できるので，ディスプレーパネルの軽薄短小化に適する厚さの薄いフィルターを作ることができる。

従来の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法によって製造されたフィルターの断面模式図である。 本発明の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法を示した工程図である。 本発明の製造方法によって製造された電磁波遮蔽用フィルターの断面模式図である。

符号の説明

１ 強化ガラス基板
２ 絶縁性透明基材
２ｍ メッシュ状パターン表面
３ 接着剤
４ 導電性メッシュ金属層
５ メッシュフィルム
６ 透明樹脂層
７ 反射防止フィルム
８ 近赤外線吸収フィルム
９ フォトレジストフィルム
９ｍ メッシュ状パターン
１０ プラズマ
１１ 活性化表面
１２ 非活性化表面

Claims (8)

1. 絶縁性透明基材２にフォトレジストフィルム９をコーティングする段階；
   前記フォトレジストフィルム上にフォトリソグラフィ法によってメッシュ状のパターン９ｍを形成し、前記メッシュ状パターン部のフォトレジストフィルム層を除去して透明基材２上にメッシュ状のパターン表面２ｍを形成する段階；
   前記透明基材表面にプラズマ１０処理をして前記メッシュ状パターン表面２ｍを活性化させる段階；
   前記透明基材表面から残留フォトレジストフィルム９を除去し活性化されたパターン表面１１にメッキして導電性メッシュ金属層４を形成させる段階；を含んで構成されることを特徴とする電磁波遮蔽用フィルターの製造方法。
2. 前記導電性メッシュ金属層４は、無電解メッキによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法。
3. 前記無電解メッキ後、追加的にさらに電解メッキすることにより、前記導電性メッシュ金属層４が形成されることを特徴とする請求項２に記載の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法。
4. 前記導電性メッシュ金属層４は，Ni,Cu,Au,Ag,Su（Sn）の群から選択される１つ、又はこれらの群から選択される１以上の合金からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法。
5. 前記導電性メッシュ金属層４の表面に微細銅粒子層を形成することを特徴とする請求項４に記載の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法。
6. 前記導電性メッシュ金属層４の表面に黒化メッキ層を形成することを特徴とする請求項４に記載の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法。
7. 前記微細銅粒子層の上に黒化メッキ層を形成することを特徴とする請求項５に記載の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の電磁波遮蔽用フィルターの製造方法によって製造された電磁波遮蔽用フィルター。